JPH02182021A - 電力用ｍｏｓｆｅｔの負荷電流調節回路装置 - Google Patents
電力用ｍｏｓｆｅｔの負荷電流調節回路装置Info
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- JPH02182021A JPH02182021A JP1294776A JP29477689A JPH02182021A JP H02182021 A JPH02182021 A JP H02182021A JP 1294776 A JP1294776 A JP 1294776A JP 29477689 A JP29477689 A JP 29477689A JP H02182021 A JPH02182021 A JP H02182021A
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- mosfet
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- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/06—Modifications for ensuring a fully conducting state
- H03K17/063—Modifications for ensuring a fully conducting state in field-effect transistor switches
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- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ソース側で負荷に直列に接続されている電
力用ＭＯＳ Ｆ ＥＴの負荷電流調節回路装置に関する
ものである。
力用ＭＯＳ Ｆ ＥＴの負荷電流調節回路装置に関する
ものである。
一般に、電力用ＭＯＳＦＥＴのドレイン電流を、過負荷
の場合にＭＯＳＦＥＴが損傷しないように！ＩＩ！また
は制限することが望ましい、電力用ＭＯ３ＦＥＴはソー
ス側で負荷に直列に接続されているので、調節をＦＥＴ
のゲートと接地点との間の電圧を介して行うことは不可
能である。
の場合にＭＯＳＦＥＴが損傷しないように！ＩＩ！また
は制限することが望ましい、電力用ＭＯ３ＦＥＴはソー
ス側で負荷に直列に接続されているので、調節をＦＥＴ
のゲートと接地点との間の電圧を介して行うことは不可
能である。
本発明の課題は、冒頭に記載した種類の回路装置を、電
力用ＭＯ３ＦＥＴを流れる電流の調節が簡単な手段によ
り可能になるように構成することである。
力用ＭＯ３ＦＥＴを流れる電流の調節が簡単な手段によ
り可能になるように構成することである。
この課題は、本発明によれば、
ａ）電力用ＭＯ３ＦＥＴのゲート端子とソース端子との
間に第２のＭＯＳＦＥＴのソース−ドレイン端子スが接
続されており、 ｂ）第２のＭＯＳＦＥＴのカットオフ電圧が定格電流に
おいて電力用ＭＯ３ＦＥＴに降下するドレイン−ソース
間電圧よりも大きく、 Ｃ）第２のＭＯＳＦＥＴのゲート端子が、ドレイン端子
で電力用ＭＯＳ Ｆ ＥＴのドレイン端子と接続されて
いる第３のＭＯＳＦＥＴのソース端子と接続されており
、 ｄ）第３のＭＯＳＦＥＴのゲート端子が電力用ＭＯＳＦ
ＥＴのゲート端子と接続されており、ｅ）第２のＭＯＳ
ＦＥＴのゲート端子が１つの電流源の一方の端子と接続
され、電流源の他方の端子は固定電位に接続されている
ことにより解決される。
間に第２のＭＯＳＦＥＴのソース−ドレイン端子スが接
続されており、 ｂ）第２のＭＯＳＦＥＴのカットオフ電圧が定格電流に
おいて電力用ＭＯ３ＦＥＴに降下するドレイン−ソース
間電圧よりも大きく、 Ｃ）第２のＭＯＳＦＥＴのゲート端子が、ドレイン端子
で電力用ＭＯＳ Ｆ ＥＴのドレイン端子と接続されて
いる第３のＭＯＳＦＥＴのソース端子と接続されており
、 ｄ）第３のＭＯＳＦＥＴのゲート端子が電力用ＭＯＳＦ
ＥＴのゲート端子と接続されており、ｅ）第２のＭＯＳ
ＦＥＴのゲート端子が１つの電流源の一方の端子と接続
され、電流源の他方の端子は固定電位に接続されている
ことにより解決される。
本発明は、電力用ＭＯ３ＦＥＴに降下するドレイン−ソ
ース間電圧をドレイン電流に対する測定量として利用す
る、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３０３４
９２７号明細書から公知の原理を用いる。公知の回路装
置では電力用ＭＯ３ＦＥＴのゲート端子とソース端子と
の間に、電力用ＭＯＳＦＥＴの過負荷の場合にスイッチ
オンされ、また電力用ＭＯＳＦＥＴのゲート−ソース間
キャパシタンスを放電する１つのバイポーラトランジス
タが接続されている。バイポーラトランジスタは、電力
用ＭＯ３ＦＥＴに対する制御電圧が中断されるときに初
めて再び遮断する。電力用ＭＯＳＦＥＴはここで過負荷
の場合に遮断される。ドレイン電流の調節または制限は
行われない。
ース間電圧をドレイン電流に対する測定量として利用す
る、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３０３４
９２７号明細書から公知の原理を用いる。公知の回路装
置では電力用ＭＯ３ＦＥＴのゲート端子とソース端子と
の間に、電力用ＭＯＳＦＥＴの過負荷の場合にスイッチ
オンされ、また電力用ＭＯＳＦＥＴのゲート−ソース間
キャパシタンスを放電する１つのバイポーラトランジス
タが接続されている。バイポーラトランジスタは、電力
用ＭＯ３ＦＥＴに対する制御電圧が中断されるときに初
めて再び遮断する。電力用ＭＯＳＦＥＴはここで過負荷
の場合に遮断される。ドレイン電流の調節または制限は
行われない。
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図による回路装置は、ソース側で負荷２に直列に接
続されている１つの電力用ＭＯＳ Ｆ ＥＴｌを含んで
いる。この直列回路は、供給電圧■□に接続されている
２つの出力端子３．４に接続されている。電力用ＭＯ３
ＦＥＴＩのゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間に第２の
ＭＯＳＦＥＴ５のドレイン−ソース間パスが接続されて
いる。電力用ＭＯ３ＦＥＴＩおよび負荷２から成る直列
回路に並列に、第３のＭＯＳＦＥＴ６および１つの電流
源７から成る直列回路が接続されている。その際に第３
のＭＯＳＦＥＴ６のドレイン端子は電力用ＭＯ３ＦＥＴ
Ｉのドレイン端子と接続されている。ＭＯＳＦＥＴ６と
電流源７との間の接続点は第２のＭＯＳＦＥＴ５のゲー
ト端子Ｇと接続されている。電流源７の他方の端子は、
固定電位、たとえば接地電位に接続されている出力端子
４と接続されている。ＭＯＳＦＥＴ６およびｌのゲート
端子Ｇは一方の入力端子８と接続されている。他方の入
力端子は参照符号９を付されており、たとえば接地電位
と接続されている。
続されている１つの電力用ＭＯＳ Ｆ ＥＴｌを含んで
いる。この直列回路は、供給電圧■□に接続されている
２つの出力端子３．４に接続されている。電力用ＭＯ３
ＦＥＴＩのゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間に第２の
ＭＯＳＦＥＴ５のドレイン−ソース間パスが接続されて
いる。電力用ＭＯ３ＦＥＴＩおよび負荷２から成る直列
回路に並列に、第３のＭＯＳＦＥＴ６および１つの電流
源７から成る直列回路が接続されている。その際に第３
のＭＯＳＦＥＴ６のドレイン端子は電力用ＭＯ３ＦＥＴ
Ｉのドレイン端子と接続されている。ＭＯＳＦＥＴ６と
電流源７との間の接続点は第２のＭＯＳＦＥＴ５のゲー
ト端子Ｇと接続されている。電流源７の他方の端子は、
固定電位、たとえば接地電位に接続されている出力端子
４と接続されている。ＭＯＳＦＥＴ６およびｌのゲート
端子Ｇは一方の入力端子８と接続されている。他方の入
力端子は参照符号９を付されており、たとえば接地電位
と接続されている。
作用の仕方を説明するため、入力端子Ｕいが入力端子８
．９に与えられるものと仮定する。この入力電圧が電力
用ＭＯＳＦＥＴＩのカットオフ電圧に達すると、電力用
ＭＯ３ＦＥＴＩが導通し始める。なぜならば、そのソー
ス端子は最初はまだ接地電位に接続されているからであ
る。ＭＯＳＦＥＴ５のゲート端子は電流源を介して同じ
く接地電位に接続されている。従って、ＭＯＳＦＥＴ５
は遮断状態にとどまる。入力電圧ＵＩＮの上昇と共に電
力用ＭＯＳＦＥＴＩは続いて開放状態となり、その際に
そのソース電位はゲート電位をフォローする。電ｆｉ源
７を介してのＭＯＳＦＥＴ５のゲート電位（電圧Ｕ７）
は同じ（入力電圧ＵＩＮをフォローし、またＭＯＳＦＥ
Ｔ６のカットオフ電圧Ｕ。
．９に与えられるものと仮定する。この入力電圧が電力
用ＭＯＳＦＥＴＩのカットオフ電圧に達すると、電力用
ＭＯ３ＦＥＴＩが導通し始める。なぜならば、そのソー
ス端子は最初はまだ接地電位に接続されているからであ
る。ＭＯＳＦＥＴ５のゲート端子は電流源を介して同じ
く接地電位に接続されている。従って、ＭＯＳＦＥＴ５
は遮断状態にとどまる。入力電圧ＵＩＮの上昇と共に電
力用ＭＯＳＦＥＴＩは続いて開放状態となり、その際に
そのソース電位はゲート電位をフォローする。電ｆｉ源
７を介してのＭＯＳＦＥＴ５のゲート電位（電圧Ｕ７）
は同じ（入力電圧ＵＩＮをフォローし、またＭＯＳＦＥ
Ｔ６のカットオフ電圧Ｕ。
だけこの入力電圧よりも低い、入力電圧が供給電圧Ｖｌ
ｌおよびカットオフ電圧Ｕ。の和よりも大きい１つの値
に達すると、ＭＯＳＦＥＴ６は完全にスイッチオンされ
ており、またＭＯＳＦＥＴ５のゲート端子には端子３の
電位、すなわち供給電圧Ｖｌｌがかかる。
ｌおよびカットオフ電圧Ｕ。の和よりも大きい１つの値
に達すると、ＭＯＳＦＥＴ６は完全にスイッチオンされ
ており、またＭＯＳＦＥＴ５のゲート端子には端子３の
電位、すなわち供給電圧Ｖｌｌがかかる。
電力用ＭＯ３ＦＥＴＩの入力端にはいま、入力電圧Ｕｌ
）Ｉと負荷２に降下する電圧Ｕ２との差から生ずる１つ
の電圧Ｕ、ｓがかかる。電圧Ｕ、、は、電力用ＭＯ３Ｆ
ＥＴＩを完全に導通状態に制御するように選定されてい
る。この状態では、定格電流に相当する１つの電流！ｌ
が電力用ＭＯＳＦＥＴ１を通って流れる。電圧Ｕ。が第
２図のように■１に対する動作点がＩｓ／Ｕｎｓ特性曲
線の直線範囲の上端に位置するように選定されているこ
とは目的にかなっている。過負荷または負荷２の短絡の
場合にはトランジスタ電流１１が上昇する。それによっ
て電力用ＭＯ３ＦＥＴＩに降下する電圧Ｕ９３も増大す
る。この電圧がＭＯＳＦＥＴ５のカットオフ電圧Ｕ％Ｓ
よりも大きくなると、ＭＯＳＦＥＴ５が導通し始める。
）Ｉと負荷２に降下する電圧Ｕ２との差から生ずる１つ
の電圧Ｕ、ｓがかかる。電圧Ｕ、、は、電力用ＭＯ３Ｆ
ＥＴＩを完全に導通状態に制御するように選定されてい
る。この状態では、定格電流に相当する１つの電流！ｌ
が電力用ＭＯＳＦＥＴ１を通って流れる。電圧Ｕ。が第
２図のように■１に対する動作点がＩｓ／Ｕｎｓ特性曲
線の直線範囲の上端に位置するように選定されているこ
とは目的にかなっている。過負荷または負荷２の短絡の
場合にはトランジスタ電流１１が上昇する。それによっ
て電力用ＭＯ３ＦＥＴＩに降下する電圧Ｕ９３も増大す
る。この電圧がＭＯＳＦＥＴ５のカットオフ電圧Ｕ％Ｓ
よりも大きくなると、ＭＯＳＦＥＴ５が導通し始める。
電力用ＭＯ３ＦＥＴＩの制御電圧ＵＧＳは、電圧Ｕｎが
再びＵ％％に等しくなるまで減ぜられる。電圧ｕｅｓの
減少はドレイン電流！、の減少に相当する。制御電圧ｔ
ｏｓｓの高さはＭＯＳＦＥＴ５および６のカットオフ電
圧の和Ｕ１．＋Ｕいに制限される。
再びＵ％％に等しくなるまで減ぜられる。電圧ｕｅｓの
減少はドレイン電流！、の減少に相当する。制御電圧ｔ
ｏｓｓの高さはＭＯＳＦＥＴ５および６のカットオフ電
圧の和Ｕ１．＋Ｕいに制限される。
カットオフ電圧の和Ｕｔｓ＋Ｕｚｉは、定格電流１１に
おいて直線範囲と飽和範囲との間の屈曲点に位置する上
記の動作点が特性曲線領域（第２図）内に生ずるように
選定されるのが目的にかなっている。カットオフ電圧Ｕ
ｔＳの選択により、制御電圧の調節が開始すべきＭＯＳ
ＦＥＴＩにおける電圧Ｕｌｌ！の値が決定され得る。カ
ットオフ電圧Ｕいの変更はＭＯＳＦＥＴ６の設計パラメ
ータの変更とならんで電流源７の変更により達成され得
る。
おいて直線範囲と飽和範囲との間の屈曲点に位置する上
記の動作点が特性曲線領域（第２図）内に生ずるように
選定されるのが目的にかなっている。カットオフ電圧Ｕ
ｔＳの選択により、制御電圧の調節が開始すべきＭＯＳ
ＦＥＴＩにおける電圧Ｕｌｌ！の値が決定され得る。カ
ットオフ電圧Ｕいの変更はＭＯＳＦＥＴ６の設計パラメ
ータの変更とならんで電流源７の変更により達成され得
る。
なぜならば、電圧ＵいはＭＯＳＦＥＴ６のドレイン電流
の１つの関数であるからである。
の１つの関数であるからである。
第１図は本発明による回路装置の回路図、第２図は１つ
の電力用ＭＯ３ＦＥＴＩのドレイン電流／ドレイン−ソ
ース間電圧特性曲線である。 ｌ・・・電力用ＭＯ３ＦＥＴ ２・・・負荷 ３．４・・・出力端子 ５．６・・・ＭＯＳ Ｆ ＥＴ ７・・・電流源 ８．９・・・入力端子 ＩＧ２ ｒｉｌ１１代理人を蛭士冨村 謬
の電力用ＭＯ３ＦＥＴＩのドレイン電流／ドレイン−ソ
ース間電圧特性曲線である。 ｌ・・・電力用ＭＯ３ＦＥＴ ２・・・負荷 ３．４・・・出力端子 ５．６・・・ＭＯＳ Ｆ ＥＴ ７・・・電流源 ８．９・・・入力端子 ＩＧ２ ｒｉｌ１１代理人を蛭士冨村 謬
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ソース側で負荷に直列に接続されている電力用ＭＯ
ＳＦＥＴの負荷電流調節回路装置において、 ａ）電力用ＭＯＳＦＥＴ（１）のゲート端子とソース端
子との間に第２のＭＯＳＦＥＴ （５）のソース−ドレイン間パスが接続さ れており、 ｂ）第２のＭＯＳＦＥＴのカットオフ電圧が定格電流に
おいて電力用ＭＯＳＦＥＴに降 下するドレイン−ソース間電圧よりも大き く、 ｃ）第２のＭＯＳＦＥＴ（５）のゲート端子が、ドレイ
ン端子で電力用ＭＯＳＦＥＴの ドレイン端子と接続されている第３のＭＯ ＳＦＥＴ（６）のソース端子と接続されて おり、 ｄ）第３のＭＯＳＦＥＴのゲート端子が電力用ＭＯＳＦ
ＥＴのゲート端子と接続されて おり、 ｅ）第２のＭＯＳＦＥＴのゲート端子が１つの電流源の
一方の端子と接続され、電流源 の他方の端子で固定電位に接続されている ことを特徴とする電力用ＭＯＳＦＥＴの負 荷電流調節回路装置。 ２）第２および第３のＭＯＳＦＥＴのカットオフ電圧の
和が、電力用ＭＯＳＦＥＴに対して１つの予め定められ
た定格電流に対して１つの動作点が特性曲線領域Ｉ＿Ｄ
／Ｕ＿Ｄ＿Ｓの直線範囲の上端に生ずるように選定され
ていることを特徴とする請求項１記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP88119041.7 | 1988-11-15 | ||
| EP88119041A EP0369048A1 (de) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Schaltungsanordnung zur Laststromregelung in einem Leistungs-MOSFET |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02182021A true JPH02182021A (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=8199568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1294776A Pending JPH02182021A (ja) | 1988-11-15 | 1989-11-13 | 電力用ｍｏｓｆｅｔの負荷電流調節回路装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4952827A (ja) |
| EP (1) | EP0369048A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02182021A (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2883625B2 (ja) * | 1989-03-30 | 1999-04-19 | 株式会社東芝 | Ｍｏｓ型充電回路 |
| US5079456A (en) * | 1990-11-05 | 1992-01-07 | Motorola, Inc. | Current monitoring and/or regulation for sense FET's |
| DE59009841D1 (de) * | 1990-11-09 | 1995-12-07 | Siemens Ag | MOSFET-Schalter für eine induktive Last. |
| EP0487964A3 (en) * | 1990-11-29 | 1993-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement for protecting a field-effect-controlled semiconductor against overload |
| US5272399A (en) * | 1992-02-25 | 1993-12-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit limiting the load current of a power MOSFET |
| EP0572706B1 (de) * | 1992-06-05 | 1996-12-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Ansteuerschaltung für einen Leistungs-FET mit sourceseitiger Last |
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| FR2700647B1 (fr) * | 1993-01-15 | 1995-03-31 | Legrand Sa | Commutateur statique à protection intégrée pour le couplage d'une charge à une source électrique, comportant un transistor bipolaire à grille isolée. |
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| DE4444623A1 (de) * | 1994-12-14 | 1996-06-27 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Laststromregelung eines Leistungs-MOSFET |
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| US9917578B2 (en) | 2016-02-19 | 2018-03-13 | Infineon Technologies Austria Ag | Active gate-source capacitance clamp for normally-off HEMT |
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| DE3034927C2 (de) * | 1980-09-16 | 1983-09-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zum Schutz eines Leistungs-MOSFET gegen Überlastung |
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-
1988
- 1988-11-15 EP EP88119041A patent/EP0369048A1/de not_active Ceased
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1294776A patent/JPH02182021A/ja active Pending
- 1989-11-15 US US07/438,342 patent/US4952827A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4952827A (en) | 1990-08-28 |
| EP0369048A1 (de) | 1990-05-23 |
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