半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】提供一種抑制了電力消耗的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路。驅(qū)動電路(HVIC1)具有：輸入端子，其用于接收輸入信號(HIN、LIN)；輸出端子，其對根據(jù)輸入信號(HIN、LIN)生成的驅(qū)動信號(HO1、LO)進行輸出；控制電源端子，其接受控制電源電壓(VCC)；輸出端子，其對輸出信號(HO2)進行輸出；以及復(fù)位端子，其接收復(fù)位信號(Reset1)。向MOS場效應(yīng)晶體管(MOS1)的柵極供給輸出信號(HO2)。二次側(cè)電路(47)和MOS場效應(yīng)晶體管(MOS1)構(gòu)成降壓斬波器電路，通過柵極驅(qū)動信號(HO2)的占空比控制使電壓降低，例如生成15V左右的控制電源電壓(VCC)。驅(qū)動電路(HVIC1)如果接收到復(fù)位信號(Reset1)，則停止驅(qū)動信號(HO1)的輸出，以降低控制電源電壓(VCC)的方式變更輸出信號(HO2)。
【專利說明】半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，例如如日本特開2011-259529號公報公開所示，已知一種從轉(zhuǎn)換器電源電路接受控制電源的供給的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路。該公報所涉及的裝置是逆變器電路，具體而言，該逆變器電路具有:所謂的橋臂電路，其串聯(lián)連接有一組半導(dǎo)體開關(guān)元件；以及驅(qū)動電路，其向該橋臂電路的各半導(dǎo)體開關(guān)元件供給驅(qū)動信號。通過該逆變器電路能夠驅(qū)動電動機等負載。
[0003]專利文獻1:日本特開2011 - 259529號公報
[0004]專利文獻2:日本特開2004 - 47937號公報
[0005]專利文獻3:日本特開2011 - 259531號公報
[0006]在包含上述逆變器電路的逆變器系統(tǒng)中檢測出某些異常的情況下，通常，驅(qū)動電路停止該驅(qū)動信號的輸出，半導(dǎo)體開關(guān)元件的驅(qū)動停止。由此，能夠?qū)惓r的逆變器系統(tǒng)動作停止而確保安全。
[0007]然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，從轉(zhuǎn)換器電源電路向驅(qū)動電路供給控制電源。該控制電源通過轉(zhuǎn)換器電源電路所包含的其他半導(dǎo)體開關(guān)元件進行通斷而生成。在現(xiàn)有技術(shù)中，該轉(zhuǎn)換器驅(qū)動電路與驅(qū)動電路獨立地動作。
[0008]在該情況下，即使在因逆變器系統(tǒng)中發(fā)生異常而使驅(qū)動電路的輸出停止的情況下，轉(zhuǎn)換器驅(qū)動電路也會獨立地繼續(xù)進行控制電源的生成、供給。其結(jié)果，即使在驅(qū)動電路的輸出停止的異常時，也存在與正常時同樣地向驅(qū)動電路供給控制電源的浪費，從抑制電力消耗的觀點出發(fā)尚有改善的余地。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明就是為了解決如上所述的課題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種抑制了電力消耗的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路。
[0010]本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路的特征在于，
[0011]具有:
[0012]輸入端子，其用于接收輸入信號；
[0013]第I輸出端子，其輸出根據(jù)所述輸入信號生成的驅(qū)動信號；
[0014]控制電源端子，其與電源生成裝置連接，從所述電源生成裝置接受控制電源電壓；
[0015]第2輸出端子，其與所述電源生成裝置連接，向所述電源生成裝置供給輸出信號；以及
[0016]復(fù)位信號端子，其接收復(fù)位信號，
[0017]如果接收到所述復(fù)位信號，則停止所述驅(qū)動信號的輸出，以使所述電源生成裝置降低所述控制電源電壓的方式變更所述輸出信號。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制電力消耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0021]圖2是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0022]圖3是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0023]圖4是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)電路圖。
[0024]圖5是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0025]圖6是表示為了說明本發(fā)明的實施方式的課題所使用的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0026]標(biāo)號的說明
[0027]HVICl驅(qū)動電路、10輸入電路、11脈沖生成電路、12高壓電平移位電路、13高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路、20輸入電路、21延時電路、22低壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路、30系統(tǒng)復(fù)位電路、31 UV電路、40電源控制電路、41間歇動作電路、42誤差放大電路、43輸出占空比可變電路、44脈沖生成電路、45高壓電平移位電路、46高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路、47二次側(cè)電路、50初期電源生成電路、51計數(shù)器電路、140電源控制電路、141間歇動作電路、142誤差放大電路、143輸出占空比可變電路、146高壓側(cè)系統(tǒng)復(fù)位輸出電路、240電源控制電路、241間歇動作電路、242誤差放大電路、243輸出占空比可變電路、244功率器件驅(qū)動控制電路、300 LED電源

【具體實施方式】
[0028]實施方式1.
[0029]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路HVICl的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖1中同時圖示有驅(qū)動電路HVICl及其周邊電路。
[0030]驅(qū)動電路HVICl具有:輸入端子，其用于接收輸入信號HIN、LIN;以及輸出端子，其輸出根據(jù)輸入信號HIN、LIN所生成的驅(qū)動信號H01、L0。如后述所示，驅(qū)動電路HVICl具有內(nèi)部電路，該內(nèi)部電路用于根據(jù)輸入信號HIN、LIN生成驅(qū)動信號HOl、L0。驅(qū)動電路HVICl還具有:控制電源端子，其接受控制電源電壓VCC ;輸出端子，其對輸出信號H02進行輸出；以及復(fù)位端子，其接收復(fù)位信號Resetl。
[0031]控制電源端子與二次側(cè)電路47連接，從該二次側(cè)電路47接受控制電源電壓VCC。具體而言，復(fù)位信號Resetl是在上位的控制微型計算機等(未圖示)檢測出系統(tǒng)異常的情況下向驅(qū)動電路HVICl供給的信號。此外，在二次側(cè)電路47和控制電源端子之間連接有電容器C22的一端，電容器C22的另一端與接地GND連接。
[0032]驅(qū)動電路HVICl驅(qū)動作為半導(dǎo)體開關(guān)元件的MOS場效應(yīng)晶體管M0SH、M0SL。MOS場效應(yīng)晶體管MOSH、MOSL進行了圖騰柱連接，構(gòu)成所謂的橋臂電路。MOS場效應(yīng)晶體管MOSH的漏極與主電源HV連接。MOS場效應(yīng)晶體管MOSH的源極與MOS場效應(yīng)晶體管MOSL的漏極連接。
[0033]MOS場效應(yīng)晶體管MOSL的源極與接地GND連接。MOS場效應(yīng)晶體管MOSH的源極電位是基準(zhǔn)電位VS1。分別對高電壓側(cè)的MOS場效應(yīng)晶體管MOSH的柵極供給輸出信號H01，對低電壓側(cè)的MOS場效應(yīng)晶體管MOSL的柵極供給輸出信號L0。
[0034]向MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的柵極供給作為柵極驅(qū)動信號的輸出信號H02，進行PWM控制。二次側(cè)電路47和MOS場效應(yīng)晶體管MOSl構(gòu)成降壓斬波器電路。利用由該MOS場效應(yīng)晶體管MOSl以及二次側(cè)電路47構(gòu)成的降壓斬波器電路，能夠通過柵極驅(qū)動信號H02的占空比控制而降低電壓，例如生成15V左右的控制電源電壓VCC。
[0035]驅(qū)動電路HVICl具有:分別與基準(zhǔn)電位VS1、VS2連接的各端子；分別與電源VB1、VB2連接的各端子；以及與接地GND連接的端子。電源VB2從二極管Dl的負極和電容器C2的一端之間的中間點供給。
[0036]電源VBl從二極管D2的負極和電容器Cl的一端之間的中間點供給。二極管D1、D2的各自的正極與控制電源電壓VCC連接。電容器C2的另一端與基準(zhǔn)電位VS2連接，電容器Cl的另一端與基準(zhǔn)電位VSl連接。這就是所謂的自舉電路。
[0037]如果對驅(qū)動電路HVICl的內(nèi)部電路進行說明，對于高電壓側(cè)，驅(qū)動電路HVICl具有輸入電路10、脈沖生成電路(Pulse Generator) 11、高壓電平移位電路12以及高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路13。輸入電路10對輸入信號HIN的波形進行整形而生成脈沖波形，并輸入至脈沖生成電路11。脈沖生成電路11是所謂的單觸發(fā)脈沖電路，分別輸出與所輸入的脈沖的上升沿同步的接通單觸發(fā)脈沖、與所輸入的脈沖的下降沿同步的斷開單觸發(fā)脈沖。
[0038]向高壓電平移位電路12輸入脈沖生成電路11的接通單觸發(fā)脈沖以及斷開單觸發(fā)脈沖。此處，高壓電平移位電路12具有MOS場效應(yīng)晶體管MOSl1、M0S12和電阻R11、R12。電阻Rll的一端與MOS場效應(yīng)晶體管MOSll的漏極連接，電阻Rll的另一端與電源VBl連接。
[0039]電阻R12的一端與MOS場效應(yīng)晶體管M0S12的漏極連接，電阻R12的另一端也與電源VBl連接。MOS場效應(yīng)晶體管M0S11、MOS12的源極一起接地。在本實施方式中，接通單觸發(fā)脈沖輸入至MOS場效應(yīng)晶體管MOSll的柵極，斷開單觸發(fā)脈沖輸入至MOS場效應(yīng)晶體管MOS12的柵極。
[0040]高壓電平移位電路12的輸出輸入至高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路13。如果具體地說明高壓電平移位電路12的輸出，則從電阻Rl I的一端和MOS場效應(yīng)晶體管MOSl I的漏極的連接點輸出第I輸出信號，從電阻R12的一端和MOS場效應(yīng)晶體管M0S12的漏極的連接點輸出第2輸出信號。
[0041]第1、2輸出信號是分別是將接通單觸發(fā)脈沖和斷開單觸發(fā)脈沖電平移位后的信號。高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路13將合成第1、2輸出信號所得到的脈沖信號作為驅(qū)動信號HOl而生成、輸出。具體而言，該合成是指生成與第I輸出信號同步地上升、與第2輸出信號同步地下降的脈沖波形。
[0042]對于低電壓側(cè)，驅(qū)動電路HVICl具有輸入電路20、延時電路21以及低壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路22。輸入信號LIN輸入至輸入電路20。輸入電路20對該輸入信號LIN的波形進行整形而生成脈沖波形，并將該脈沖波形輸入至延時電路21。
[0043]延時電路21與高電壓側(cè)電路的高壓電平移位電路12中的延遲時間量對應(yīng)地使來自輸入電路20的脈沖信號延遲。低壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路22接收由延時電路21調(diào)整了延遲而得到的脈沖信號，而生成、輸出驅(qū)動信號L0。
[0044]驅(qū)動電路HVICl具有系統(tǒng)復(fù)位電路30、UV(Under Voltage)電路31、電源控制電路40、脈沖生成電路44、高壓電平移位電路45以及高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路46。向系統(tǒng)復(fù)位電路30輸入復(fù)位信號Resetl。UV電路31以控制電源電壓VCC作為電源而進行動作，如果該控制電源電壓VCC小于或等于規(guī)定值，則能夠?qū)z測信號輸入至系統(tǒng)復(fù)位電路30。
[0045]系統(tǒng)復(fù)位電路30與間歇動作電路41、輸出占空比可變電路43、脈沖生成電路11、計數(shù)器電路51以及延時電路21連接。系統(tǒng)復(fù)位電路30在存在復(fù)位信號Resetl的輸入時或存在來自UV電路31的檢測信號的輸入時，視作發(fā)生了系統(tǒng)異常的情況而向與自身連接的上述的各電路發(fā)送信號，使上述的各電路進行異常時的保護動作。
[0046]具體而言，在異常時，通過從系統(tǒng)復(fù)位電路30向間歇動作電路41以及輸出占空比可變電路43傳遞信號，從而MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的驅(qū)動受到抑制，控制電源電壓VCC降低。另外，在異常時，通過從系統(tǒng)復(fù)位電路30向脈沖生成電路11以及延時電路21傳遞信號，從而停止向這些各電路的后段傳遞信號，停止向MOS場效應(yīng)晶體管M0SH、M0SL供給驅(qū)動信號。對于計數(shù)器電路51，作為異常時的保護動作，例如采用使初期電源生成電路50停止等措施。
[0047]電源控制電路40設(shè)置在高壓電平移位電路45的前段。電源控制電路40生成用于控制MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的脈沖信號，該MOS場效應(yīng)晶體管MOSl是用于生成前述的控制電源電壓VCC的電路的一部分。
[0048]具體而言，電源控制電路40具有間歇動作電路41、誤差放大電路42以及輸出占空比可變電路43。間歇動作電路41、誤差放大電路42以及輸出占空比可變電路43均以控制電源電壓VCC作為電源進行動作。輸出占空比可變電路43的輸出經(jīng)由脈沖生成電路44以及高壓電平移位電路45而輸入至高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路46。
[0049]脈沖生成電路44與脈沖生成電路11相同地，也是單觸發(fā)脈沖電路，分別輸出與所輸入的脈沖的上升沿同步的接通單觸發(fā)脈沖、與所輸入的脈沖的下降沿同步的斷開單觸發(fā)脈沖。向高壓電平移位電路45輸入脈沖生成電路44的接通單觸發(fā)脈沖以及斷開單觸發(fā)脈沖。
[0050]向高壓電平移位電路45輸入脈沖生成電路44的接通單觸發(fā)脈沖以及斷開單觸發(fā)脈沖。此處，高壓電平移位電路45具有MOS場效應(yīng)晶體管M0S21、M0S22以及電阻R21、R22。電阻R21的一端與MOS場效應(yīng)晶體管M0S21的漏極連接，電阻R21的另一端與電源VB2連接。電阻R22的一端與MOS場效應(yīng)晶體管M0S22的漏極連接，電阻R22的另一端也與電源VB2連接。
[0051]MOS場效應(yīng)晶體管M0S21、M0S22的源極一起接地。在本實施方式中，接通單觸發(fā)脈沖輸入至MOS場效應(yīng)晶體管M0S21的柵極，斷開單觸發(fā)脈沖輸入至MOS場效應(yīng)晶體管M0S22的柵極。
[0052]高壓電平移位電路45的輸出被輸入至高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路46。如果具體地說明高壓電平移位電路45的輸出，則從電阻R21的一端和MOS場效應(yīng)晶體管M0S21的漏極的連接點輸出第3輸出信號，從電阻R22的一端和MOS場效應(yīng)晶體管M0S22的漏極的連接點輸出第4輸出信號。
[0053]第3、4輸出信號是分別將接通單觸發(fā)脈沖和斷開單觸發(fā)脈沖電平移位后的信號。高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路46將合成第3、4輸出信號所得到的脈沖信號作為驅(qū)動信號H02而生成、輸出。具體而言，該合成是指生成與第3輸出信號同步地上升、與第4輸出信號同步地下降的脈沖波形。
[0054]通過該驅(qū)動信號H02而對MOS場效應(yīng)晶體管MOSl進行通斷控制。其結(jié)果，由MOS場效應(yīng)晶體管MOSl以及二次側(cè)電路47構(gòu)成的降壓斬波器電路動作，而生成控制電源電壓VCC。
[0055]誤差放大電路42接受控制電源電壓VCC通過電阻Rl、R2所分壓后的電壓值，并進行控制電源電壓VCC的監(jiān)視。從誤差放大電路42將該監(jiān)視結(jié)果發(fā)送至輸出占空比可變電路43。由此，輸出占空比可變電路43將MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的驅(qū)動信號管理為合適的占空比，以使控制電源電壓VCC與期望值(例如15V) —致。
[0056]驅(qū)動電路HVICl如果接收到復(fù)位信號Resetl，則將驅(qū)動信號HOl的輸出停止，以降低控制電源電壓VCC的方式變更輸出信號H02。由此，能夠抑制電力消耗。
[0057]S卩，在實施方式I所涉及的驅(qū)動電路HVICl中，如果輸出占空比可變電路43接收到來自系統(tǒng)復(fù)位電路30的信號，則降低脈沖信號的占空比以進行控制電源電壓VCC的降低。特別是，由于在驅(qū)動電路HVICl內(nèi)控制電路40設(shè)置在高壓電平移位電路45的前段，因此能夠提高其控制精度。
[0058]間歇動作電路41如果接收到來自系統(tǒng)復(fù)位電路30的信號，則使輸出占空比可變電路43的輸出間歇化。間歇化即指以恒定周期強制地生成斷開的期間。由此，能夠?qū)⒖刂齐娫措妷篤CC降低至與在輸出占空比可變電路43能夠?qū)崿F(xiàn)的最小占空比時的控制電源電壓VCC相比更低的電壓。
[0059]特別是，在本實施方式中，如果接收到來自系統(tǒng)復(fù)位電路30的信號，則將控制電源電壓VCC降低至UV電路31的最小動作電壓為止。由此，能夠確保電壓異常檢測功能且將電力消耗節(jié)約至最小限度。
[0060]此外，驅(qū)動電路HVICl具有初期電源生成電路50和計數(shù)器電路51。初期電源生成電路50用于在起動時在低壓側(cè)生成電源。計數(shù)器電路51產(chǎn)生用于在輸入信號HIN接通達到規(guī)定次數(shù)時使初期電源生成電路50停止的信號。由此，能夠使電源電壓在從剛起動后的恒定期間穩(wěn)定。
[0061]根據(jù)以上所說明的實施方式1，驅(qū)動電路HVICl如果在發(fā)生系統(tǒng)異常時接收到來自系統(tǒng)復(fù)位電路30的信號，則停止驅(qū)動信號HOl的輸出，并且以降低控制電源電壓VCC的方式變更輸出信號H02。具體而言，對作為柵極驅(qū)動信號的輸出信號H02實施降低占空比以及間歇化。由此能夠抑制電力消耗。
[0062]此外，在本實施方式中，作為檢測驅(qū)動電路HVICl內(nèi)的異常的異常檢測電路，設(shè)置有UV電路31，該UV電路31在控制電源電壓VCC的值小于或等于規(guī)定值的情況下產(chǎn)生檢測信號。然而，作為異常檢測電路，也可以采用對驅(qū)動電路HVICl內(nèi)的溫度是否大于或等于規(guī)定值進行檢測的OT電路。由此，能夠檢測高溫異常。
[0063]另外，也可以不設(shè)置間歇動作電路41。其原因在于，只要能夠在輸出占空比可變電路43中將控制電源電壓VCC充分地降低，則無需脈沖信號的間歇化。
[0064]圖6是表示為了說明本發(fā)明的實施方式的課題所使用的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖6中，與圖1標(biāo)注有相同的標(biāo)號的結(jié)構(gòu)表示是與圖1相同的結(jié)構(gòu)。與圖1的驅(qū)動電路HVICl相同地，圖6的驅(qū)動電路HVICO也具有高壓側(cè)的驅(qū)動電路部以及低壓側(cè)的驅(qū)動電路部，對2個半導(dǎo)體開關(guān)元件(M0S場效應(yīng)晶體管M0SH、M0SL)進行驅(qū)動。
[0065]在圖6中，二次側(cè)電路47以及MOS場效應(yīng)晶體管MOSl構(gòu)成轉(zhuǎn)換器電路(降壓斬波器電路)。IPD400具有控制部402，該控制部402生成MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的柵極驅(qū)動信號。
[0066]在圖6的電路中，控制電源電壓VCC通過MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的通斷而生成。在圖6中，控制部402和驅(qū)動電路HVICO獨立。在該情況下，即使在由于發(fā)生系統(tǒng)異常而引起驅(qū)動電路HVICO的輸出停止的情況下，IPD 400的控制部402也會獨立地保持控制電源電壓VCC的生成、供給。其結(jié)果，與正常時同樣地向驅(qū)動電路HVICO供給控制電源，造成浪費。
[0067]關(guān)于這一點，利用實施方式I所涉及的驅(qū)動電路HVIC1，在發(fā)生系統(tǒng)異常時，進行復(fù)位信號Resetl的接收或UV電路31的異常檢測，經(jīng)由系統(tǒng)復(fù)位電路30而使驅(qū)動電路HVICl的輸出停止。并且，驅(qū)動電路HVICl通過調(diào)整輸出信號H02，從而能夠調(diào)整MOS場效應(yīng)晶體管MOSI的PWM控制，降低控制電源電壓VCC。由此，能夠抑制電力消耗。此外，通過將后述的特別是實施方式3所涉及的驅(qū)動電路HVIC3和圖6的結(jié)構(gòu)進行比較，也容易理解圖6的對比例的結(jié)構(gòu)和本發(fā)明的實施方式的結(jié)構(gòu)的區(qū)別。
[0068]實施方式2.
[0069]圖2是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路HVIC2的結(jié)構(gòu)的電路圖。除了變更了系統(tǒng)復(fù)位電路30的后段的電路的這一點之外，驅(qū)動電路HVIC2具有與實施方式I所涉及的驅(qū)動電路HVICl相同的電路結(jié)構(gòu)。因此，在以下的說明中，對于與實施方式I相同或相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，標(biāo)注相同的標(biāo)號而進行說明，并且以與實施方式I的不同點為中心進行說明，對于共同事項，簡化或省略說明。
[0070]在實施方式I中，在高壓電平移位電路45的前段配置有電源控制電路40。然而，在實施方式2中，在高壓電平移位電路45的后段、即高壓島內(nèi)配置電源控制電路140。
[0071]與電源控制電路40相同地，電源控制電路140具有間歇動作電路141、誤差放大電路142以及輸出占空比可變電路143。間歇動作電路141、誤差放大電路142以及輸出占空比可變電路143接受來自電源VB2的電源供給，并且與基準(zhǔn)電位VS2連接。
[0072]在驅(qū)動電路HVIC2中，系統(tǒng)復(fù)位電路30的輸出輸入至脈沖生成電路44。由此，與系統(tǒng)復(fù)位電路30的輸出信號的上升沿同步的接通單觸發(fā)脈沖、和與系統(tǒng)復(fù)位電路30的輸出信號的下降沿同步的斷開單觸發(fā)脈沖分別進行電平移位，并輸入至間歇動作電路141。
[0073]間歇動作電路141與來自高壓電平移位電路45的接通單觸發(fā)脈沖對應(yīng)地開始間歇動作，與來自高壓電平移位電路45的斷開單觸發(fā)脈沖對應(yīng)地停止間歇動作。輸出占空比可變電路143也與來自高壓電平移位電路45的接通單觸發(fā)脈沖對應(yīng)地開始降低占空比，與來自高壓電平移位電路45的斷開單觸發(fā)脈沖對應(yīng)地停止降低占空比。由此，在系統(tǒng)異常時能夠降低控制電源電壓VCC，能夠抑制電力消耗。
[0074]實施方式3.
[0075]圖3是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路HVIC3的結(jié)構(gòu)的電路圖。驅(qū)動電路HVIC3將電源控制電路240作為另一個獨立的電路而設(shè)置在驅(qū)動電路HVIC的外側(cè)。在驅(qū)動電路HVIC3中，代替高壓側(cè)功率器件驅(qū)動控制電路46，而設(shè)置有高壓側(cè)系統(tǒng)復(fù)位輸出電路146。
[0076]另外，驅(qū)動電路HVIC3不具有初期電源生成電路50和計數(shù)器電路51。這些點與實施方式I所涉及的驅(qū)動電路HVICl不同。在以下的說明中，對于與實施方式I相同或相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，標(biāo)注相同的標(biāo)號而進行說明，并且以與實施方式I的不同點為中心進行說明，對于共同事項，簡化或省略說明。
[0077]驅(qū)動電路HVIC3與智能功率器件(IPD) 200連接。
[0078]IPD 200具有間歇動作電路241、誤差放大電路242、輸出占空比可變電路243，它們構(gòu)成電源控制電路240。并且，Iro 200具有功率器件驅(qū)動控制電路244以及MOS場效應(yīng)晶體管M0S1。IPD 200通過輸出占空比可變電路243所輸出的脈沖信號，能夠?qū)OS場效應(yīng)晶體管MOSl進行PWM控制。
[0079]IPD 200具有接受控制部電源VCC2的端子、以及接收復(fù)位信號Reset2的端子。接受控制部電源VCC2的端子與電容器C3的一端連接，電容器C3的另一端與MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的源極連接。
[0080]此外，控制部電源VCC2是通過內(nèi)置于IPD 200的未圖示的電源電路而從MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的漏極電位生成的電源。另外，同樣未圖示，但接受控制部電源VCC2的端子經(jīng)由二極管等電路而與接受驅(qū)動電路HVIC3的控制電源電壓VCC的端子連接。由此，形成為在控制電源電壓VCC變化時，與該變化對應(yīng)，控制部電源VCC2也變化。因此，通過電源控制電路240監(jiān)視控制部電源VCC2的變化，能夠監(jiān)視控制電源電壓VCC。
[0081]此外，該控制部電源VCC2在通過電阻R21、R22分壓后輸入至誤差放大電路242。誤差放大電路242通過監(jiān)視控制部電源VCC2而監(jiān)視控制電源電壓VCC，并反饋至輸出占空比可變電路243。其結(jié)果，適當(dāng)?shù)貙敵稣伎毡瓤勺冸娐?43所輸出的脈沖信號(B卩，MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的柵極驅(qū)動信號)的占空比進行管理。
[0082]在實施方式3中，輸出信號H02作為復(fù)位信號Reset2輸入至IPD200。這點與在實施方式I以及2中輸出信號H02作為MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的柵極驅(qū)動信號進行提供的情況不同。
[0083]復(fù)位信號Reset2是對IPD 200指示使控制電源電壓VCC降低的信號。具體而言，該復(fù)位信號Reset2是對電源控制電路240指示使MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的柵極驅(qū)動信號的占空比降低、且使該柵極驅(qū)動信號間歇化的信號。
[0084]即，如果將復(fù)位信號Reset2從正常狀態(tài)(例如高)切換為異常狀態(tài)(例如低)，則該信號供給至間歇動作電路241以及輸出占空比可變電路243。這樣，間歇動作電路241以及輸出占空比可變電路243進行與在實施方式I中從間歇動作電路41以及輸出占空比可變電路43接收來自系統(tǒng)復(fù)位電路30的信號后所進行的動作相同的動作。其結(jié)果，能夠使MOS場效應(yīng)晶體管MOSl的柵極驅(qū)動信號的占空比降低，并且能夠使該柵極驅(qū)動信號間歇化。由此，能夠在系統(tǒng)異常時降低控制電源電壓VCC，能夠抑制電力消耗。
[0085]實施方式4.
[0086]圖4是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路HVIC4的結(jié)構(gòu)的電路圖。驅(qū)動電路HVIC4除了不具有低壓側(cè)的功率器件驅(qū)動控制電路等這一點以外，具有與實施方式3所涉及的驅(qū)動電路HVIC3相同的結(jié)構(gòu)。
[0087]另外，驅(qū)動電路HVIC4連接的半導(dǎo)體開關(guān)元件僅有MOS場效應(yīng)晶體管M0SH，該MOS場效應(yīng)晶體管MOSH與LED電源300連接，這點與上述的各實施方式不同。在以下的說明中，對于與實施方式3相同或相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，標(biāo)注相同的標(biāo)號而進行說明，并且以與實施方式3的不同點為中心進行說明，對于共同事項，簡化或省略說明。
[0088]LED電源300是對串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管LED供給直流電流的點亮電路，具有二極管D3、電容器C3、電阻R3、以及作為電感要素的變壓器TR。二極管D3的正極與接地GND連接，二極管D3的負極與變壓器TR的一端連接。變壓器TR的另一端與電容器C3的一端以及發(fā)光二極管LED的正極連接。電容器C3的另一端與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地。
[0089]此外，雖然有時設(shè)置LED電流檢測電路、LED電壓檢測電路等各種電路，但在本實施方式中，省略這些電路。MOS場效應(yīng)晶體管MOSH的源極與二極管D3的負極連接，作為開關(guān)元件起作用。這樣，驅(qū)動電路HVIC4也能夠應(yīng)用在對LED電源300進行控制的用途上。
[0090]實施方式5.
[0091]圖5是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路HVIC5的結(jié)構(gòu)的電路圖。驅(qū)動電路HVIC5是在實施方式3所涉及的驅(qū)動電路HVIC3中追加了初期電源生成電路50和計數(shù)器電路51的結(jié)構(gòu)。對于與實施方式3相同或相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu),標(biāo)注相同的標(biāo)號而進行說明，并且以與實施方式3的不同點為中心進行說明，對于共同事項，簡化或省略說明。
[0092]與實施方式I相同地，驅(qū)動電路HVIC5具有初期電源生成電路50和計數(shù)器電路51。初期電源生成電路50能夠在起動時在低壓側(cè)生成電源，能夠通過計數(shù)器電路51在輸入信號HIN接通達到規(guī)定次數(shù)時使初期電源生成電路50停止。由此，能夠在從剛起動后的恒定期間使電源電壓穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 具有: 輸入端子，其用于接收輸入信號； 第I輸出端子，其對根據(jù)所述輸入信號生成的驅(qū)動信號進行輸出； 控制電源端子，其與電源生成裝置連接，從所述電源生成裝置接受控制電源電壓； 第2輸出端子，其與所述電源生成裝置連接，向所述電源生成裝置供給輸出信號；以及 復(fù)位信號端子，其接收復(fù)位信號， 如果接收到所述復(fù)位信號，則停止所述驅(qū)動信號的輸出，以使所述電源生成裝置降低所述控制電源電壓的方式變更所述輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 還具有: 電平移位電路； 電源控制電路，其設(shè)置在所述電平移位電路的前段，生成脈沖信號并作為所述輸出信號輸出，所述輸出信號的接通占空比可變， 所述輸出信號是所述電源生成裝置的開關(guān)元件的驅(qū)動信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 所述電源控制電路包括: 輸出占空比可變電路，其能夠變更所述脈沖信號的占空比；以及 間歇電路，其如果接收到所述復(fù)位信號，則使所述輸出占空比可變電路的輸出間歇化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 具有:異常檢測電路，其以所述控制電源電壓作為電源而動作，檢測所述驅(qū)動電路內(nèi)的異常， 如果接收到復(fù)位信號，則將所述控制電源電壓降低至所述異常檢測電路的最小動作電壓為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 所述異常檢測電路包含UV電路和OT電路中的至少一個，所述UV電路檢測所述控制電源電壓的值是否小于或等于規(guī)定值，所述OT電路檢測所述驅(qū)動電路內(nèi)的溫度是否大于或等于規(guī)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 還具有初期電源生成電路，該初期電源生成電路與所述控制電源端子連接，在起動時對所述控制電源端子供給電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 還具有計數(shù)器電路，該計數(shù)器電路在向所述輸入端子的輸入信號接通達到規(guī)定次數(shù)時使所述初期電源生成電路停止。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，其特征在于， 所述電源生成裝置包括:轉(zhuǎn)換器電路，其具有開關(guān)元件；以及電源控制電路，其生成用于控制所述開關(guān)元件的脈沖信號，所述脈沖信號的接通占空比可變， 所述輸出信號是第2復(fù)位信號，該第2復(fù)位信號用于針對所述電源控制電路而使所述脈沖信號的占空比降低或者/以及使所述脈沖信號間歇化。
【文檔編號】H02M1/08GK104348337SQ201410360536
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】宇谷匡貴, 羽野光隆 申請人:三菱電機株式會社