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公開番号2025146371
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024047110
出願日2024-03-22
発明の名称ブリッジ回路のハイサイドドライバ回路、ローサイドドライバ回路、ブリッジ回路の駆動方法、ドライバ回路、それを用いたモータ駆動装置、電子機器
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 1/08 20060101AFI20250926BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】出力電圧の遷移を検出可能なドライバ回路を提供する。
【解決手段】ローサイドドライバ回路400は、ローサイドトランジスタMLを駆動する。ソースライズ検出回路440は、ブリッジ回路110がソースモードで動作するとき、第1スイッチ430がオンの状態において、ローサイドトランジスタMLのゲートソース間電圧V_LGSが正の第1しきい値電圧V_TH1とクロスすると、ブリッジ回路100の出力V_OUTのハイ電圧V_INへの遷移に関するソースライズ検出信号SRC_RISEを生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ハイサイドトランジスタとともにブリッジ回路を構成するローサイドトランジスタを駆動するローサイドドライバ回路であって、
前記ローサイドトランジスタのゲート電圧を制御するローサイドゲートドライバと、
前記ローサイドトランジスタのゲートソース間に接続された第１スイッチと、
前記ローサイドゲートドライバを制御する第１ローサイド制御信号および前記第１スイッチを制御する第２ローサイド制御信号を生成するローサイド制御回路と、
前記ブリッジ回路がソースモードで動作するとき、前記第１スイッチがオンの状態において、前記ローサイドトランジスタのゲートソース間電圧が正の第１しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のハイ電圧への遷移に関するソースライズ検出信号を生成するソースライズ検出回路と、
を備える、ローサイドドライバ回路。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記ブリッジ回路がソースモードで動作するとき、前記第１スイッチがオンの状態において、前記ローサイドトランジスタのゲートソース間電圧が負の第２しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のロー電圧への遷移に関するソースフォール検出信号を生成するソースフォール検出回路をさらに備える、請求項１に記載のローサイドドライバ回路。
【請求項３】
前記ソースライズ検出信号および前記ソースフォール検出信号は、前記ハイサイドトランジスタを駆動するハイサイドドライバ回路に供給される、請求項２に記載のローサイドドライバ回路。
【請求項４】
ローサイドトランジスタとともにブリッジ回路を構成するハイサイドトランジスタを駆動するハイサイドドライバ回路であって、
前記ハイサイドトランジスタのゲート電圧を制御するハイサイドゲートドライバと、
前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間に接続された第２スイッチと、
前記ハイサイドゲートドライバを制御する第１ハイサイド制御信号および前記第２スイッチを制御する第２ハイサイド制御信号を生成するハイサイド制御回路と、
前記ブリッジ回路がシンクモードで動作するとき、前記第２スイッチがオンの状態において、前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間電圧が負の第３しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のハイ電圧への遷移に関するシンクライズ検出信号を生成するシンクライズ検出回路と、
を備える、ハイサイドドライバ回路。
【請求項５】
前記ブリッジ回路がシンクモードで動作するとき、前記第２スイッチがオンの状態において、前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間電圧が正の第４しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のロー電圧への遷移に関するシンクフォール検出信号を生成するシンクフォール検出回路をさらに備える、請求項４に記載のハイサイドドライバ回路。
【請求項６】
前記シンクライズ検出信号および前記シンクフォール検出信号は、前記ローサイドトランジスタを駆動するローサイドドライバ回路に供給される、請求項５に記載のハイサイドドライバ回路。
【請求項７】
ブリッジ回路を構成するハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタを駆動するドライバ回路であって、
前記ローサイドトランジスタのゲート電圧を制御するローサイドゲートドライバと、
前記ローサイドトランジスタのゲートソース間に接続された第１スイッチと、
前記ローサイドゲートドライバを制御する第１ローサイド制御信号および前記第１スイッチを制御する第２ローサイド制御信号を生成するローサイド制御回路と、
前記ブリッジ回路がソースモードで動作するとき、前記第１スイッチがオンの状態において、前記ローサイドトランジスタのゲートソース間電圧が正の第１しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のハイ電圧への遷移に関するソースライズ検出信号を生成するソースライズ検出回路と、
前記ハイサイドトランジスタのゲート電圧を制御するハイサイドゲートドライバと、
前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間に接続された第２スイッチと、
前記ハイサイドゲートドライバを制御する第１ハイサイド制御信号および前記第２スイッチを制御する第２ハイサイド制御信号を生成するハイサイド制御回路と、
前記ブリッジ回路がシンクモードで動作するとき、前記第２スイッチがオンの状態において、前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間電圧が負の第３しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のハイ電圧への遷移に関するシンクライズ検出信号を生成するシンクライズ検出回路と、
を備える、ドライバ回路。
【請求項８】
前記ハイサイドゲートドライバおよび前記ローサイドゲートドライバは、電流駆動型であり、
前記ハイサイド制御回路は、前記ブリッジ回路がソースモードで動作するとき、前記ソースライズ検出信号の変化に応答して、前記ハイサイドゲートドライバの出力電流を変化させ、
前記ローサイド制御回路は、前記ブリッジ回路がシンクモードで動作するとき、前記シンクライズ検出信号の変化に応答して、前記ローサイドゲートドライバの出力電流を変化させる、請求項７に記載のドライバ回路。
【請求項９】
前記ブリッジ回路がソースモードで動作するとき、前記第１スイッチがオンの状態において、前記ローサイドトランジスタのゲートソース間電圧が負の第２しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のロー電圧への遷移に関するソースフォール検出信号を生成するソースフォール検出回路と、
前記ブリッジ回路がシンクモードで動作するとき、前記第２スイッチがオンの状態において、前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間電圧が負の第２しきい値電圧とクロスすると、前記ブリッジ回路の出力のロー電圧への遷移に関するシンクフォール検出信号を生成するシンクフォール検出回路と、
をさらに備える、請求項７または８に記載のドライバ回路。
【請求項１０】
前記ハイサイドゲートドライバおよび前記ローサイドゲートドライバは、電流駆動型であり、
前記ハイサイド制御回路は、前記ブリッジ回路がソースモードで動作するとき、前記ソースフォール検出信号の変化に応答して、前記ハイサイドゲートドライバの出力電流を変化させ、
前記ローサイド制御回路は、前記ブリッジ回路がシンクモードで動作するとき、前記シンクフォール検出信号の変化に応答して、前記ローサイドゲートドライバの出力電流を変化させる、請求項９に記載のドライバ回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ブリッジ回路のドライバ回路に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
モータドライバ回路やＤＣ／ＤＣコンバータ、電力変換装置などにおいて、パワートランジスタを用いたハーフブリッジ回路、Ｈブリッジ回路、三相ブリッジ回路（以下、ブリッジ回路と総称する）が多用されている。
【０００３】
ブリッジ回路は、入力ラインＩＮと出力ラインＯＵＴの間に設けられた上アームと、出力ラインＯＵＴと接地ラインの間に設けられた下アームを備える。上アームは、並列に接続されるハイサイドトランジスタおよびフライホイルダイオードを含む。下アームは、並列に接続されるローサイドトランジスタおよびフライホイルダイオードを含む。
【０００４】
ブリッジ回路は、ハイサイドトランジスタがオン、ローサイドトランジスタがオフであるハイ出力状態、ハイサイドトランジスタがオフ、ローサイドトランジスタがオンであるロー出力状態が切替可能である。ハイ出力状態では、出力ラインＯＵＴには、入力ラインの電圧Ｖ
ＩＮ
と実質的に同じ電圧レベルの出力電圧Ｖ
ＯＵＴ
が発生する。ロー出力状態では、出力ラインＯＵＴには、接地ラインの電圧と実質的に同じ電圧レベルの出力電圧Ｖ
ＯＵＴ
が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開ＷＯ２０２２／２５９７８０号公報
【０００６】
ハイサイドトランジスタを駆動するハイサイドドライバや、ローサイドトランジスタを駆動するローサイドドライバの制御に、出力電圧Ｖ
ＯＵＴ
の状態が参照される場合がある。具体的には、入力電圧Ｖ
ＩＮ
と出力電圧Ｖ
ＯＵＴ
の電位差、つまりハイサイドトランジスタの両端間電圧を監視することにより、出力電圧Ｖ
ＯＵＴ
がハイに遷移したことを検出する場合がある。反対に、出力電圧Ｖ
ＯＵＴ
と接地電圧０Ｖの電位差、つまりローサイドトランジスタの両端間電圧を監視することにより、出力電圧がローに遷移したことを検出する場合がある。
【０００７】
ところが入力電圧Ｖ
ＩＮ
が数百Ｖあるいは１０００Ｖの高電圧のアプリケーションでは、出力電圧Ｖ
ＯＵＴ
を直接監視すること難しい。
【０００８】
［概要］
本開示は係る課題に鑑みてなされたものあり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、出力電圧の遷移を検出可能なドライバ回路の提供にある。
【０００９】
本開示のある態様は、ハイサイドトランジスタとともにブリッジ回路を構成するローサイドトランジスタを駆動するローサイドドライバ回路に関する。ローサイドドライバ回路は、ローサイドトランジスタのゲート電圧を制御するローサイドゲートドライバと、ローサイドトランジスタのゲートソース間に接続された第１スイッチと、ローサイドゲートドライバを制御する第１ローサイド制御信号および第１スイッチを制御する第２ローサイド制御信号を生成するローサイド制御回路と、ブリッジ回路がソースモードで動作するとき、第１スイッチがオンの状態において、ローサイドトランジスタのゲートソース間電圧が正の第１しきい値電圧とクロスすると、ブリッジ回路の出力のハイ電圧への遷移に関するソースライズ検出信号を生成するソースライズ検出回路と、を備える。
【００１０】
本開示の別の態様は、ローサイドトランジスタとともにブリッジ回路を構成するハイサイドトランジスタを駆動するハイサイドドライバ回路に関する。ハイサイドドライバ回路は、ハイサイドトランジスタのゲート電圧を制御するハイサイドゲートドライバと、ハイサイドトランジスタのゲートソース間に接続された第２スイッチと、ハイサイドゲートドライバを制御する第１ハイサイド制御信号および第２スイッチを制御する第２ハイサイド制御信号を生成するハイサイド制御回路と、ブリッジ回路がシンクモードで動作するとき、第２スイッチがオンの状態において、ハイサイドトランジスタのゲートソース間電圧が負の第３しきい値電圧とクロスすると、ブリッジ回路の出力のハイ電圧への遷移に関するシンクライズ検出信号を生成するシンクライズ検出回路と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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