JP4501509B2 - FET driving device and method for controlling FET driving voltage - Google Patents
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Description
本発明は、NチャンネルFETをハイサイドにて駆動するFET駆動装置およびFET駆動電圧の制御方法に関する。 The present invention relates to an FET drive device for driving an N-channel FET on the high side and a method for controlling an FET drive voltage.
従来、負荷を、負荷の上流側に設けられたNチャンネルFET(以下、FETと称する)でオン、オフするいわゆるハイサイドスイッチに関し、電源電圧をスイッチングレギュレータによって昇圧するとともに一定電圧に変換した上で、FETのゲート端子に印加するよう構成したFET駆動装置が知られている。
しかしながらこのような従来のFET駆動装置においては、FETのゲート端子にはスイッチングレギュレータによって電源電圧の変動によらず常に一定の電圧が印加されている。これによりスイッチングレギュレータの制御端子への入力電圧が何かしらの要因で変動し高くなった場合には、FETがオンされたときに、FETのソース端子の電位が電源電圧に伴って高くなるので、FETのゲート、ソース端子間の電圧が所定値未満となってしまい、FETのオン状態を維持できなかったり、あるいは完全なオン状態とならずに熱を発生したり、安定性に欠けてしまうという問題があった。 However, in such a conventional FET driving device, a constant voltage is always applied to the gate terminal of the FET by the switching regulator regardless of fluctuations in the power supply voltage. As a result, when the input voltage to the control terminal of the switching regulator fluctuates and becomes high for some reason, when the FET is turned on, the potential of the source terminal of the FET increases with the power supply voltage. The voltage between the gate and source terminals of the FET becomes less than a predetermined value, and the FET cannot be kept on, generate heat without being completely turned on, or lack stability. was there.
本発明は、上記の問題点を解決するために、スイッチングレギュレータの制御端子への入力電圧の変動によらず安定してFETを駆動するFET駆動装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide an FET drive device that stably drives an FET regardless of fluctuations in an input voltage to a control terminal of a switching regulator.
電源と負荷の間であって負荷の上流側に接続されたNチャンネルFETを駆動するFET駆動装置において、前記電源の基準電位と同一の基準電位を有し前記電源の電源電圧を昇圧して前記FETを駆動するためのFET駆動電圧を生成するスイッチングレギュレータと、ゲートオンオフ信号に従って前記FETのゲートに前記FET駆動電圧を供給するか否かを切り換えるスイッチと、電源電圧とスイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が、所定の第1の閾値を下回ったことを検出した場合、スイッチングレギュレータの出力電圧を増加させるようにスイッチングレギュレータを制御するスイッチングレギュレータ制御手段と、を備えるものとした。 In an FET driving apparatus for driving an N-channel FET connected between a power source and a load and connected to the upstream side of the load, the power source voltage of the power source is boosted by having the same reference potential as the reference potential of the power source. A switching regulator for generating an FET driving voltage for driving the FET , a switch for switching whether to supply the FET driving voltage to the gate of the FET according to a gate on / off signal, a power supply voltage and an output voltage of the switching regulator voltage difference, when it is detected that falls below a predetermined first threshold value, and shall be provided with a switching regulator controller for controlling the switching regulator to increase the output voltage of the switching regulator.
本発明では、スイッチングレギュレータの制御端子への入力電圧が何らかの要因で変動して高くなり、スイッチングレギュレータが出力電圧を低下させるように制御したとき、スイッチングレギュレータ制御手段が、電源電圧とスイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が所定の第1の閾値を下回ったことを検出し、スイッチングレギュレータの出力電圧を増加させるようにスイッチングレギュレータを制御するので、FETのゲート、ソース端子間の電圧を所定値以上に保つことができる。 In the present invention, when the input voltage to the control terminal of the switching regulator fluctuates and increases for some reason and the switching regulator is controlled to decrease the output voltage, the switching regulator control means provides the power supply voltage and the output of the switching regulator. Since it detects that the voltage difference from the voltage has fallen below the predetermined first threshold and increases the output voltage of the switching regulator, the voltage between the gate and source terminals of the FET exceeds the predetermined value. Can be kept in.
以下本発明の実施の形態を説明する。
図1にFETを駆動するFET駆動装置を示す。
FET2のドレイン端子Dに電源1が接続され、ソース端子Sに負荷3が接続される。電源1の電圧がスイッチングレギュレータ(以下、SW−RGと称する)5によって調圧される。該調圧された電圧が、ゲートオンオフ信号に応じてオン、オフ動作を行うスイッチ6と、保護回路8とを介して、FET2のゲート端子Gに印加される。
電源1には、差動増幅回路4が接続され、その出力端はSW−RG5の制御端子fに接続される。
さらに、電源1の電圧(点a電圧)とSW−RG5の出力電圧(点b電圧)が所定の第1の閾値以上であるかどうかを検出し、SW−RG5の制御端子fの電位を制御する検出制御回路7が接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows an FET driving apparatus for driving an FET.
A power source 1 is connected to the drain terminal D of the
A differential amplifier circuit 4 is connected to the power supply 1, and an output terminal thereof is connected to a control terminal f of the SW-
Further, it detects whether the voltage of the power source 1 (voltage at point a) and the output voltage of SW-RG5 (voltage at point b) are equal to or higher than a predetermined first threshold value, and controls the potential of the control terminal f of SW-RG5. A detection control circuit 7 is connected.
差動増幅回路4は、内部に備えた差動増幅器10によって電源1の電圧(点a電圧)値とSW−RG5の出力電圧値との差を検出するものである。
電源1は抵抗11を介して差動増幅器10のマイナス側の入力端子に接続される。SW−RG5の出力端(点b)は、抵抗12を介して差動増幅器10のプラス側の入力端子に接続される。
差動増幅器10のプラス側入力端子は、抵抗14を介して接地され、差動増幅器10のマイナス側の入力端子は、抵抗13を介して、差動増幅器10の出力端子cに接続される。
さらに、差動増幅器10の出力端子cは、抵抗15および抵抗16を介して接地される。抵抗15と抵抗16との接続点を点dとし、SW−RG5の制御端子fと点d間が接続される。
The differential amplifier circuit 4 detects a difference between the voltage (point a voltage) value of the power source 1 and the output voltage value of the SW-
The power source 1 is connected to the negative input terminal of the
The positive input terminal of the
Further, the output terminal c of the
検出制御回路7は、電源1の電圧値とSW−RG5の出力電圧値との差が、第1の閾値電圧、例えば8.2Vを下回ったとき、それを検出してSW−RG5の制御端子fを接地して電位をグラウンド(以下、GNDと称する)レベルにするものである。
SW−RG5の出力端側は、PNP型のトランジスタ27のエミッタ端子と接続され、そのコレクタ端子は抵抗22を介して接地される。トランジスタ27のベース端子は、ツェナーダイオード26のカソード端子側に接続し、さらにツェナーダイオード26のアノード端子側が抵抗21を介して、電源1のプラス側と接続する。
The detection control circuit 7 detects when the difference between the voltage value of the power source 1 and the output voltage value of the SW-
The output end side of the SW-
ここで、トランジスタ27のエミッタ端子から電源1のプラス側に電圧が加わり、ツェナーダイオード26に、第1の閾値、例えば8.2V以上の逆方向バイアスが印加されるとブレークダウンが生じるように設定されている。ツェナーダイオード26がブレークダウン状態のとき、トランジスタ27はオン状態となる。
ツェナーダイオード26に、印加される逆方向バイアスが8.2V未満の場合は、ブレークダウン状態とはならず、トランジスタ27はオフ状態となる。
なお、抵抗22の抵抗値は、ツェナーダイオード26およびトランジスタ27がオン状態のときエミッタ側電位が20V程度になるような抵抗値を選定する。
このようにツェナーダイオード26に印加される電圧によって動作状態が変化するツェナーダイオード26およびトランジスタ27と、抵抗21、22は検出制御回路7の検出回路の部分を構成する。
Here, when a voltage is applied from the emitter terminal of the
When the reverse bias applied to the Zener
The resistance value of the
Thus, the Zener
トランジスタ27のコレクタ端子は抵抗23を介して、NPN型のトランジスタ28のベース端子に接続する。トランジスタ28のエミッタ端子は接地しており、コレクタ端子は、抵抗24を介して電源1のプラス側と接続している。トランジスタ28のコレクタ端子は、抵抗25を介してトランジスタ29のベース端子に接続する。
トランジスタ29のエミッタ端子は接地されており、コレクタ端子はSW−RG5の入力端fと接続される。
The collector terminal of the
The emitter terminal of the
トランジスタ27がオン状態のとき、コレクタ電流が抵抗22を経て接地側に流れる。その結果トランジスタ27のコレクタ端子は正の電位となり、トランジスタ28のベース端子の電位が正となり、トランジスタ28がオン状態となる。トランジスタ28がオン状態となると、トランジスタ28のコレクタ端子の電圧はGNDレベルとなり、コレクタ端子と抵抗25を介して接続されているトランジスタ29のベース端子の電位もGNDレベルの電位となる。その結果トランジスタ29はオフ状態となり、SW−RG5の制御端子fは非接地状態となる。
When the
トランジスタ27がオフ状態のとき、トランジスタ27のコレクタ端子はGNDレベルとなり、トランジスタ28のベース端子の電位もGNDレベルとなる。その結果、トランジスタ28はオフ状態となる。トランジスタ28がオフ状態となると、トランジスタ28のコレクタ端子の電圧は電源1により正電位となり、コレクタ端子と抵抗25を介して接続されているトランジスタ29のベース端子の電位も正電位となる。その結果トランジスタ29はオン状態となり、SW−RG5の制御端子fは接地状態となる。
このようにトランジスタ27オン/オフ状態に応じて変化するトランジスタ27のコレクタ端子電位により、トランジスタ29をオフ/オン状態にして制御端子fを非接地/接地状態とするトランジスタ28、29および抵抗23、24、25は、検出制御回路7の接地スイッチ回路の部分を構成している。
When the
In this way, the collector terminal potential of the
保護回路8は、次のように構成されている。
FET2のゲート端子Gは、抵抗30を介してスイッチ6と接続され、またそのゲート端子Gは抵抗31を介して接地される。またゲート端子Gは、ツェナーダイオード32を介してFET2のソース端子S側と接続されている。
ここで、ツェナーダイオード32のカソード端子側がFET2のゲート端子Gと、ツェナーダイオード32のアノード端子側がFET2のソース端子S側と接続し、FET2のゲート端子Gからソース端子S側に電圧が加わり、ツェナーダイオード32に所定の第2の閾値、例えば18V以上の逆方向バイアスが掛かるとブレークダウンが生じるように設定されている。
The
The gate terminal G of the
Here, the cathode terminal side of the Zener
本実施の形態の作用を以下に説明する。
抵抗11、12、13、14の抵抗値を同一とすると、差動増幅器10の出力端子cの電圧Eoutは次式によって求められる。
Eout=(点b電圧値−点a電圧値)×(抵抗13の抵抗値)/(抵抗11の抵抗値) ・・・・(1)
The operation of this embodiment will be described below.
When the resistance values of the
Eout = (point b voltage value−point a voltage value) × (resistance value of resistor 13) / (resistance value of resistor 11) (1)
SW−RG5は、プラス入力側に入力される基準電圧βと、制御端子fのマイナス入力側に入力される点d電圧とが等しくなるように、電源1の電圧を調圧して出力する。点d電圧が基準電圧βよりよりも高くなると、出力電圧を下げる方向に制御し、点d電圧が基準電圧βよりも低くなると、出力電圧を上げる方向に制御する。
The SW-
出力端子cの電圧Eoutを抵抗15、16によって分圧した点d電圧がSW−RG5の基準電圧βと等しくなるように、抵抗15、16を設定すると、SW−RG5の出力は、電源1の電圧が変動しても常に電源1の電圧よりもEoutだけ高い電圧を出力するように制御される。
したがって、電源1の電圧が変化しても、常にFET2のゲート端子Gにドレイン端子DよりもEoutだけ高い電圧を印加でき、所望のゲート−ソース端子間電圧を保ってFET2を駆動することができる。
When the
Therefore, even when the voltage of the power supply 1 changes, a voltage higher than Eout than the drain terminal D can always be applied to the gate terminal G of the
ここで、図1に示すFET駆動回路において、電源1の電圧を10V、SW−RG5の出力電圧を20V、SW−RG5の基準電圧βを1V、抵抗11、12、13、14の抵抗値を、例えば20kΩの同一値とし、抵抗15の抵抗値を9kΩ、抵抗16の抵抗値を1kΩとし、FET2のゲート−ソース端子間電圧を10Vで制御する。
Here, in the FET drive circuit shown in FIG. 1, the voltage of the power source 1 is 10 V, the output voltage of the SW-
この場合、差動増幅器10の出力端子cの電圧Eoutは式(1)により、式(2)のように10Vとなり、点d電圧は式(3)によって得られる。
Eout=(20V−10V)×20kΩ/20kΩ ・・・・(2)
=10V
点d電圧=1kΩ/(9kΩ+1kΩ)×10V ・・・・(3)
=1V
In this case, the voltage Eout at the output terminal c of the
Eout = (20V-10V) × 20 kΩ / 20 kΩ (2)
= 10V
Point d voltage = 1 kΩ / (9 kΩ + 1 kΩ) × 10 V (3)
= 1V
ここで、電源1の電圧値が10Vから12Vに上昇した場合のSW−RG5の出力電圧制御を説明する。
差動増幅器10の出力端子cの電圧Eoutは式(1)により、式(4)のように8Vとなり、点d電圧は式(5)によって得られる。
Eout=(20V−12V)×20kΩ/20kΩ ・・・・(4)
=8V
点d電圧=1kΩ/(9kΩ+1kΩ)×8V ・・・・(5)
=0.8V
Here, the output voltage control of the SW-
The voltage Eout at the output terminal c of the
Eout = (20V-12V) × 20 kΩ / 20 kΩ (4)
= 8V
Point d voltage = 1 kΩ / (9 kΩ + 1 kΩ) × 8 V (5)
= 0.8V
SW−RG5の基準電圧βは1Vであり、制御端子fの入力電圧(点d電圧)よりも基準電圧βの方が高いので、SW−RG5は入力電圧が基準電圧βと一致するまで、出力電圧(点b電圧)を上昇させる。よって、点d電圧が1Vとなるのは、点b電圧が22Vの場合であり、SW−RG5はその出力電圧を22Vまで上昇させる。
その結果、FET2のゲート端子Gに22Vの電圧が印加され、FET2は以前の場合と同様にゲート−ソース端子間電圧を10Vに維持して駆動される。
Since the reference voltage β of the SW-
As a result, a voltage of 22V is applied to the gate terminal G of the FET2, and the FET2 is driven with the gate-source terminal voltage maintained at 10V as in the previous case.
次に、検出制御回路7の作用を説明する。
差動増幅回路4が、上記のように正常に動作して電源1の出力電圧より10V高いゲート−ソース端子間電圧をSW−RG5の出力電圧として制御している場合、トランジスタ27のエミッタ端子からベース端子を介して、ツェナーダイオード26に8.2V以上の逆バイアスが加わることになり、ツェナーダイオード26ではブレーク電流が流れる。
その結果、トランジスタ27はオン状態、つまり検出制御回路7の検出回路はオン状態となり、接地スイッチ回路のトランジスタ29をオフ状態とする。
SW−RG5の制御端子fは、トランジスタ29のコレクタ端子と接続しているが、接地スイッチ回路のトランジスタ29がオフ状態なので、その電位は抵抗15、16の分圧で決まる電位が設定される。
Next, the operation of the detection control circuit 7 will be described.
When the differential amplifier circuit 4 operates normally as described above and controls the gate-source terminal voltage 10V higher than the output voltage of the power supply 1 as the output voltage of the SW-
As a result, the
Although the control terminal f of the SW-
これに対し、差動増幅回路4が正常に動作している最中に、その出力電圧(点d電圧)が高くなるような故障、例えば抵抗16の断線を生じた場合、検出制御回路7は以下の(1)〜(5)の経過を経る。
(1)SW−RG5の制御端子fには点cの電圧がそのまま掛かるので、基準電圧β(1V)よりも大きい入力電圧であり、SW−RG5は出力電圧を低下させるように動作する。
その結果、SW−RG5で発生される電圧、即ちゲート電圧を発生させる回路の出力と、電源1のプラス側端子との電位差が、ツェナーダイオード26で規定される所定の電圧8.2Vを下回ることになる。
(2)検出制御回路7の検出回路は、電源電圧とSW−RG5の出力電圧との電圧差が8.2V未満であることを検出して、トランジスタ27のコレクタ端子が検出信号を接地スイッチ回路に出力する。
(3)検出回路からの出力信号により、接地スイッチ回路のトランジスタ29がオン状態になり、SW−RG5の制御端子fの電位はGNDレベルとなる。
(4)SW−RG5は制御端子fの入力電圧(ここでは0V)が基準電圧β(1V)より低いので、入力電圧が基準電圧βと一致するように出力電圧(点b電圧)を上昇させる。
(5)出力電圧(点b電圧)が上昇し、電源1のプラス側端子との電位差が8.2Vを上回れば、検出制御回路7の検出回路のトランジスタ27がオン状態になり、接地スイッチ回路のトランジスタ29がオフ状態となる。その結果SW−RG5の制御端子fは非接地となり、点dの電位が入力される。
以降、上記(1)〜(5)の経過を繰り返す。
On the other hand, in the case where the differential amplifier circuit 4 is operating normally, a failure such as an increase in the output voltage (voltage at point d), for example, disconnection of the
(1) Since the voltage at the point c is applied to the control terminal f of the SW-
As a result, the potential difference between the voltage generated by the SW-
(2) The detection circuit of the detection control circuit 7 detects that the voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the SW-
(3) The output signal from the detection circuit turns on the
(4) Since the input voltage (0 V here) of the control terminal f is lower than the reference voltage β (1 V), the SW-
(5) When the output voltage (voltage at point b) rises and the potential difference from the positive terminal of the power supply 1 exceeds 8.2 V, the
Thereafter, the above steps (1) to (5) are repeated.
次に、保護回路8の作用を説明する。
差動増幅回路4が正常に動作している最中に、その出力電圧(点d電圧)が低くなるような故障、例えば抵抗15側の断線を生じた場合、SW−RG5はその出力を上昇させるように動作する。その結果、出力電圧(点b電圧)がFET2のゲート耐圧を越えてしまう可能性があるが、スイッチ6がゲートオンオフ信号によってオン状態となったとき、抵抗30を介して、ゲート端子GにSW−RG5の出力電圧が印加される。FET2のソース側には電源1の電圧が加わる。
ツェナーダイオード32に逆バイアスが加わり、ツェナーダイオード32の設定電圧18V以上の電圧が、ゲート端子Gとソース端子S間に加わったとき、ツェナーダイオード32にブレークが発生し、ゲート−ソース端子電圧を18Vに規制する。
Next, the operation of the
When the differential amplifier circuit 4 is operating normally, if a failure occurs such that the output voltage (voltage at point d) becomes low, for example, a disconnection occurs on the
When a reverse bias is applied to the
なお、差動増幅回路4の出力電圧(点d電圧)が高くなるような故障、例えば抵抗16の断線を生じた場合に、検出制御回路7によりSW−RG5の制御端子fの電位がGNDレベルとなったとき、SW−RG5の出力電圧増加の動作時に、スイッチ6がオンになると、FET2にゲート耐圧より高い電圧が加わる可能性があるが、上記ツェナーダイオード32の動作により、18V以上の電圧が、ゲート端子Gとソース端子S間に加わることはない。
本実施の形態の検出制御回路7は本発明のスイッチングレギュレータ制御手段を構成する。特にトランジスタ27は本発明の第1のトランジスタに、トランジスタ29は第2のトランジスタに対応する。
Note that when the output voltage (voltage at point d) of the differential amplifier circuit 4 becomes high, for example, when the
The detection control circuit 7 of the present embodiment constitutes the switching regulator control means of the present invention. In particular, the
以上のように本実施の形態によれば、電源電圧とSW−RG5の出力電圧との間に検出制御回路7を設け、該電圧差が所定の第1の閾値以上の場合は、SW−RG5の制御端子fを接地せず、該電圧差が所定の第1の閾値未満の場合は、SW−RG5の制御端子fを接地する。
その結果何らかの理由で、制御端子fの入力が高くなり、SW−RG5が出力電圧と電源電圧との電圧差が第1の閾値未満になるまで降下させた場合、検出制御回路7が強制的にSW−RG5の制御端子fの電位をGNDレベルにまで下げて、出力電圧を電源電圧より第1の閾値分昇圧する。その結果、FET2をオン状態に制御できないとか、オン状態にできてもオン抵抗が増加して、正常状態以上に発熱することが防止できる。
As described above, according to the present embodiment, the detection control circuit 7 is provided between the power supply voltage and the output voltage of the SW-
As a result, when the input of the control terminal f becomes high for some reason and the SW-
また、差動増幅回路4によって電源1の電圧値とSW−RG5の出力電圧値との電圧差を検出し、該電圧差を抵抗15,16によって分圧してSW−RG5の制御端子fに入力する。SW−RG5は、差動増幅回路4から入力された電圧値と基準電圧βとを比較して電源1の電圧を制御してFET2のゲート端子Gに印加する。
差動増幅回路4の出力電圧(点d電圧)が正常な場合は、SW−RG5の出力電圧は、電源1の電圧の変動に応じて、自動的に電源電圧よりも10V高い電圧となるように、差動増幅回路とSW−RG5の動作によって制御される。
Further, the voltage difference between the voltage value of the power source 1 and the output voltage value of the SW-
When the output voltage (voltage at point d) of the differential amplifier circuit 4 is normal, the output voltage of the SW-
さらに、差動増幅回路4に異常が生じて、出力電圧(点d電圧)が高くなり、SW−RG5の出力電圧が電源電圧より10V高い値に制御できない場合でも、検出制御回路7の動作により、少なくとも電源電圧よりツェナーダイオード26で規定される、例えば8.2V高い電圧に制御されるので、FET2をオン状態に制御可能とする。
その結果、FET2をオン状態に制御できないとか、オン状態にできてもオン抵抗が増加して、正常状態以上に発熱することが防止できる。
Furthermore, even when an abnormality occurs in the differential amplifier circuit 4 and the output voltage (voltage at point d) becomes high, and the output voltage of the SW-
As a result, it is possible to prevent the
さらに、FET2のゲート端子Gには保護回路8を設け、ゲート−ソース端子間に所定の第2の閾値以上の電圧が加わった場合、ツェナーダイオード32にブレークが生じてそれ以上の電圧としないので、差動増幅回路4に異常が生じて、出力電圧(点d電圧)が低くなり、SW−RG5の出力電圧が電源電圧より10Vを大きく越えて高い値に制御されてしまう場合でも、保護回路8の動作によりゲート−ソース端子間電圧が抑制され、FETを破損させることがない。
Further, the
1 電源
2 FET
3 負荷
4 差動増幅回路
5 スイッチングレギュレータ
6 スイッチ
7 検出制御回路
8 保護回路
10 差動増幅器
11、12、13、14、15、16 抵抗
21、22、23、24、25、30、31 抵抗
26、32 ツェナーダイオード
27、28、29 トランジスタ
1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Load 4
Claims (10)
前記電源の基準電位と同一の基準電位を有し前記電源の電源電圧を昇圧して前記FETを駆動するためのFET駆動電圧を生成するスイッチングレギュレータと、
ゲートオンオフ信号に従って前記FETのゲートに前記FET駆動電圧を供給するか否かを切り換えるスイッチと、
前記電源電圧と前記スイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が、所定の第1の閾値を下回ったことを検出した場合、前記スイッチングレギュレータの出力電圧を増加させるように前記スイッチングレギュレータを制御するスイッチングレギュレータ制御手段と、を備えることを特徴とするFET駆動装置。 In an FET drive device for driving an N-channel FET connected between a power source and a load and upstream of the load,
A switching regulator having the same reference potential as the reference potential of the power supply and generating an FET drive voltage for boosting the power supply voltage of the power supply to drive the FET ;
A switch for switching whether to supply the FET drive voltage to the gate of the FET according to a gate on / off signal;
A switching regulator that controls the switching regulator to increase the output voltage of the switching regulator when it is detected that the voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator has fallen below a predetermined first threshold. FET driving apparatus characterized by comprising: a control means.
前記スイッチングレギュレータは、前記検出した電圧差が前記第1の閾値以上場合、前記差動増幅回路からの検出結果にもとづいて電源電圧を調圧してFET駆動電圧を生成することを特徴とする請求項1または2に記載のFET駆動装置。 A differential amplifier circuit that detects a voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator, the detected voltage difference as an input to the control terminal of the switching regulator,
The switching regulator adjusts a power supply voltage based on a detection result from the differential amplifier circuit to generate an FET drive voltage when the detected voltage difference is equal to or greater than the first threshold value. 3. The FET drive device according to 1 or 2.
前記スイッチングレギュレータは、前記電圧差が前記第1の閾値以上であって増加した場合は、前記FET駆動電圧を減少方向に制御し、前記電圧差が前記第1の閾値以上であって減少した場合は、前記FET駆動電圧を増加方向に制御することを特徴とする請求項3に記載のFET駆動装置。 The differential amplifier circuit includes a differential amplifier and a resistor, detects a voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator by the differential amplifier, and steps down the detected voltage difference by the resistor. To the control terminal of the switching regulator,
The switching regulator controls the FET drive voltage in a decreasing direction when the voltage difference is greater than or equal to the first threshold and increases, and the voltage difference is greater than or equal to the first threshold and decreases. 4. The FET driving device according to claim 3, wherein the FET driving voltage is controlled in an increasing direction.
前記電源電圧と前記スイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が前記第1の閾値未満であるかどうかを検出して検出信号を出力する検出回路と、
該検出回路の検出信号に応じオンオフ制御され、前記スイッチングレギュレータの制御端子を接地する接地スイッチ回路と、から構成されていることを特徴とする請求項2から4のいずれか1に記載のFET駆動装置。 The switching regulator control means includes
A detection circuit that detects whether a voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator is less than the first threshold and outputs a detection signal;
5. The FET drive according to claim 2, further comprising: a ground switch circuit that is on / off controlled according to a detection signal of the detection circuit and grounds a control terminal of the switching regulator. 6. apparatus.
エミッタ端子が前記スイッチングレギュレータの出力側に接続し、コレクタ端子が抵抗を介して接地した第1のトランジスタと、
カソード端子が該第1のトランジスタのベース端子と接続し、アノード端子が前記電源と接続したツェナーダイオードとを有し、
前記電源電圧と前記スイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が、前記ツェナーダイオードに前記所定の第1の閾値以上の逆バイアス電圧を印加する場合、前記第1のトランジスタがオン状態となり、
前記電圧差が、前記ツェナーダイオードに前記所定の第1の閾値未満の逆バイアス電圧を印加する場合、前記第1のトランジスタがオフ状態となり、
前記第1のトランジスタのオンオフ状態に応じて前記検出信号を前記第1のトランジスタのコレクタ端子から出力するように構成され、
前記接地スイッチ回路は、
コレクタ端子が前記スイッチングレギュレータの制御端子に接続し、エミッタ端子が接地された第2のトランジスタを有し、
前記検出回路からの検出信号が、前記電源電圧と前記スイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が前記第1の閾値未満を示すとき、前記第2のトランジスタがオン状態となり、
前記検出回路からの検出信号が、前記電源電圧と前記スイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が前記第1の閾値以上を示すとき、前記第2のトランジスタがオフ状態となるように構成されることを特徴とする請求項5に記載のFET駆動装置。 The detection circuit includes:
Emitter terminal connected to the output side of the switching regulator, a first transistor collector terminal is grounded via a resistor,
A Zener diode having a cathode terminal connected to the base terminal of the first transistor and an anode terminal connected to the power source;
When the voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator applies a reverse bias voltage equal to or higher than the predetermined first threshold to the Zener diode, the first transistor is turned on,
When the voltage difference applies a reverse bias voltage less than the predetermined first threshold to the Zener diode, the first transistor is turned off;
The detection signal is output from the collector terminal of the first transistor according to the on / off state of the first transistor,
The ground switch circuit is
A second terminal having a collector terminal connected to the control terminal of the switching regulator and an emitter terminal grounded;
When the detection signal from the detection circuit indicates that the voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator is less than the first threshold, the second transistor is turned on,
The second transistor is configured to be turned off when the detection signal from the detection circuit indicates that the voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator is equal to or greater than the first threshold. The FET drive device according to claim 5, wherein:
前記ツェナーダイオードのカソード側を前記FETのゲート端子側に、前記ツェナーダイオードのアノード側を前記FETのソース端子側に接続することを特徴とする請求項7に記載のFET駆動装置。 The protection circuit has a Zener diode,
8. The FET drive device according to claim 7, wherein a cathode side of the Zener diode is connected to a gate terminal side of the FET, and an anode side of the Zener diode is connected to a source terminal side of the FET.
前記FET駆動装置は、
前記電源の基準電位と同一の基準電位を有し前記電源の電源電圧を昇圧してFETを駆動するためのFET駆動電圧を生成するスイッチングレギュレータと、ゲートオンオフ信号に従って前記FETのゲートに前記FET駆動電圧を供給するか否かを切り換えるスイッチと、前記電源電圧と前記スイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差を検出する差動増幅回路とを備え、
前記スイッチングレギュレータは、前記差動増幅回路の検出結果にもとづいて前記FET駆動電圧を生成し、
前記電源電圧と前記スイッチングレギュレータの出力電圧との電圧差が、所定の第1の閾値を下回ったことを検出した場合、前記スイッチングレギュレータの出力電圧を増加させるように、前記スイッチングレギュレータの制御端子の電位を基準電位に下げることを特徴とするFET駆動電圧の制御方法。 A method for controlling an FET drive voltage of an FET drive device for driving an N-channel FET connected between a power source and a load and connected to the upstream side of the load,
The FET driver is
A switching regulator having the same reference potential as the reference potential of the power supply and generating an FET drive voltage for driving the FET by boosting the power supply voltage of the power supply, and driving the FET to the gate of the FET according to a gate on / off signal comprising a switch for switching whether to supply a voltage, and a differential amplifier circuit for detecting a voltage difference between the output voltage of the power supply voltage and the switching regulator,
The switching regulator, wherein the generating the FET drive voltage based on the detection result of said differential amplifier circuit,
When it is detected that the voltage difference between the power supply voltage and the output voltage of the switching regulator has fallen below a predetermined first threshold, the switching regulator control terminal is configured to increase the output voltage of the switching regulator. A method for controlling an FET drive voltage, wherein the potential is lowered to a reference potential .
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03237509A (en) * | 1990-02-14 | 1991-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Supply voltage drop circuit |
JPH0420728U (en) * | 1990-06-14 | 1992-02-21 | ||
JPH04172963A (en) * | 1990-11-02 | 1992-06-19 | Nec Corp | Output circuit |
JPH0744246A (en) * | 1993-05-27 | 1995-02-14 | Fujitsu Ltd | Power supply connection circuit and power supply line switch IC |
JPH088704A (en) * | 1994-06-23 | 1996-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | High side switch circuit |
JPH10135805A (en) * | 1996-10-30 | 1998-05-22 | Nippon Inter Electronics Corp | Pre-driver circuit |
JP2001308688A (en) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Denso Corp | Output device |
JP2002238251A (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-23 | Seiko Instruments Inc | Power circuit |
JP2003180072A (en) * | 2001-08-07 | 2003-06-27 | Seiko Instruments Inc | Step-up/step-down switching regulator control circuit and step-up/step-down switching regulator |
JP2004040470A (en) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Denso Corp | Electrical load driving device and electrical load driving circuit |
JP2005160212A (en) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Nissan Motor Co Ltd | Fet drive device and fet drive voltage generation method of fet drive device |
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03237509A (en) * | 1990-02-14 | 1991-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Supply voltage drop circuit |
JPH0420728U (en) * | 1990-06-14 | 1992-02-21 | ||
JPH04172963A (en) * | 1990-11-02 | 1992-06-19 | Nec Corp | Output circuit |
JPH0744246A (en) * | 1993-05-27 | 1995-02-14 | Fujitsu Ltd | Power supply connection circuit and power supply line switch IC |
JPH088704A (en) * | 1994-06-23 | 1996-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | High side switch circuit |
JPH10135805A (en) * | 1996-10-30 | 1998-05-22 | Nippon Inter Electronics Corp | Pre-driver circuit |
JP2001308688A (en) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Denso Corp | Output device |
JP2002238251A (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-23 | Seiko Instruments Inc | Power circuit |
JP2003180072A (en) * | 2001-08-07 | 2003-06-27 | Seiko Instruments Inc | Step-up/step-down switching regulator control circuit and step-up/step-down switching regulator |
JP2004040470A (en) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Denso Corp | Electrical load driving device and electrical load driving circuit |
JP2005160212A (en) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Nissan Motor Co Ltd | Fet drive device and fet drive voltage generation method of fet drive device |
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