JPH0220117A - ドライバ保護回路 - Google Patents
ドライバ保護回路Info
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- JPH0220117A JPH0220117A JP1099915A JP9991589A JPH0220117A JP H0220117 A JPH0220117 A JP H0220117A JP 1099915 A JP1099915 A JP 1099915A JP 9991589 A JP9991589 A JP 9991589A JP H0220117 A JPH0220117 A JP H0220117A
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- voltage
- terminal
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Links
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Classifications
-
- 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
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0814—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
- H03K17/08146—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in bipolar 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
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (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〕
本発明は、一般的には誘導性負荷に対するドライバ回路
の分野に関し、、さらに具体的には、逆方向バッテリー
条件（ｒｅｖｅｒｓｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｏｎｄ
ｉｔｉｏｎ）或いは誘導性負荷のエネルギーを即座に放
電する機能を具備した電源電圧の損失（ｇｏｓｓ）を検
出することによってドライバ回路を保護するための回路
に関する。
の分野に関し、、さらに具体的には、逆方向バッテリー
条件（ｒｅｖｅｒｓｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｏｎｄ
ｉｔｉｏｎ）或いは誘導性負荷のエネルギーを即座に放
電する機能を具備した電源電圧の損失（ｇｏｓｓ）を検
出することによってドライバ回路を保護するための回路
に関する。
ＤＣモータやソレノイド及び誘導性の特性を示すその他
の負荷を駆動するためにパワートランジスタを用いるこ
とが必要な数多くの応用例が自動車には存在している。
の負荷を駆動するためにパワートランジスタを用いるこ
とが必要な数多くの応用例が自動車には存在している。
これらの応用例は電気的な燃料ポンプ、反スキツド（ａ
ｎｔｉ−ｓｋｉｄ）制御プレーキングシステム、自動ト
ランスミッションコントローラ（制御） 、ウィンドシ
ールドワイパー（ｗｉｎｄｓｈｉｅｊ！ｄ ｗｉｐｅ
ｒｓ）、パワーウィンドー等々を含んでいる。あるいは
またロボット機械制御及び小型工業用機械装置を含む数
多くの工業的な及び商業的な応用例が存在している。
ｎｔｉ−ｓｋｉｄ）制御プレーキングシステム、自動ト
ランスミッションコントローラ（制御） 、ウィンドシ
ールドワイパー（ｗｉｎｄｓｈｉｅｊ！ｄ ｗｉｐｅ
ｒｓ）、パワーウィンドー等々を含んでいる。あるいは
またロボット機械制御及び小型工業用機械装置を含む数
多くの工業的な及び商業的な応用例が存在している。
ＤＣモータ及びソレノイド駆動用パワートランジスタに
はバイポーラトランジスタ、バイポーラダーリントント
ランジスタ、、そして極く最近ではＭＯＳ （Ｍｅｔａ
ｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）電
界効果トランジスタが含まれている。共通の回路構成と
しては、順方向及び逆方向にＤＣモータを駆動するため
の″Ｈ″スイッチ、及び１方向にモータをドライブする
ための或いはソレノイドを駆動するためのハイサイド（
ｈｉｇｈ ｓｉｄｅ）及びローサイド（ｌｏｗｓｉｄ
ｅ） ドライバを含んでいる。自動車応用において、
誘導性負荷を駆動するためにパワートランジスタを用い
ることはそのパワートランジスタを数多くの環境的に厳
しい状況に置《ことになる。
はバイポーラトランジスタ、バイポーラダーリントント
ランジスタ、、そして極く最近ではＭＯＳ （Ｍｅｔａ
ｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）電
界効果トランジスタが含まれている。共通の回路構成と
しては、順方向及び逆方向にＤＣモータを駆動するため
の″Ｈ″スイッチ、及び１方向にモータをドライブする
ための或いはソレノイドを駆動するためのハイサイド（
ｈｉｇｈ ｓｉｄｅ）及びローサイド（ｌｏｗｓｉｄ
ｅ） ドライバを含んでいる。自動車応用において、
誘導性負荷を駆動するためにパワートランジスタを用い
ることはそのパワートランジスタを数多くの環境的に厳
しい状況に置《ことになる。
これらの厳しい環境とは、パワーデバイスの出力が接地
電源電圧へ偶然的に短絡したり、バッテリー接続中或い
は切り換え期間中にバッテリ一端子を不用意に逆方向に
接続したり、イグニッション（点火装置）がターン・オ
ンされ或いは自動車が走行の期間中にバッテリ一端子接
続のロス（損失）が生じたり、或いは配線或いは充電シ
ステムにおける電気的な障害問題が生じたりすることで
ある。
電源電圧へ偶然的に短絡したり、バッテリー接続中或い
は切り換え期間中にバッテリ一端子を不用意に逆方向に
接続したり、イグニッション（点火装置）がターン・オ
ンされ或いは自動車が走行の期間中にバッテリ一端子接
続のロス（損失）が生じたり、或いは配線或いは充電シ
ステムにおける電気的な障害問題が生じたりすることで
ある。
誘導性負荷を駆動することは特別な問題点を提供する。
即ち、なぜならば、誘導性負荷を通して流れる電流を急
激に遮断した時には、オリジナルの（最初の）駆動電圧
とは逆方向極性でかつ同じ大きさの電圧がインダクタの
巻線の中の電界を弱めることによって誘導性負荷の駆動
端子に現われるからである。キックバック（ｋｉｃｋ−
ｂａｃｋ）と称するこの条件は、もしも適切なる保護が
施されず或いはもしも誘導性エネルギが適切に放電され
ない場合にはパワートランジスタドライバ回路にダメー
ジ（を負傷）を与えることがある。
激に遮断した時には、オリジナルの（最初の）駆動電圧
とは逆方向極性でかつ同じ大きさの電圧がインダクタの
巻線の中の電界を弱めることによって誘導性負荷の駆動
端子に現われるからである。キックバック（ｋｉｃｋ−
ｂａｃｋ）と称するこの条件は、もしも適切なる保護が
施されず或いはもしも誘導性エネルギが適切に放電され
ない場合にはパワートランジスタドライバ回路にダメー
ジ（を負傷）を与えることがある。
現在、誘導性負荷における短絡回路を検出することがで
き、かつその中に保護機能を負荷することのできるバイ
ポーラトランジスタ、ダーリントントランジスタ、及び
パワーＭＯＳＩーランジフタを用いたいくつかのドライ
バ回路が存在している。
き、かつその中に保護機能を負荷することのできるバイ
ポーラトランジスタ、ダーリントントランジスタ、及び
パワーＭＯＳＩーランジフタを用いたいくつかのドライ
バ回路が存在している。
しかしながら、もしもバッテリー接続が逆になったり、
或いはバッテリーが取りはずされた場合には、現在の回
路では結果として起こる負の誘導性負荷電圧を適当に放
電させることが不可能である。
或いはバッテリーが取りはずされた場合には、現在の回
路では結果として起こる負の誘導性負荷電圧を適当に放
電させることが不可能である。
いくつかの場合においては、自動車内におけるその置き
換えを必要とするドライバ回路に永久的なダメージ（…
傷）を与えるはずである。自動車応用においては、より
以上のフェイルセイフ（安全保障機構）システムを実現
するためには、付加的な保護を与えることが望ましい。
換えを必要とするドライバ回路に永久的なダメージ（…
傷）を与えるはずである。自動車応用においては、より
以上のフェイルセイフ（安全保障機構）システムを実現
するためには、付加的な保護を与えることが望ましい。
従って、必要なこと（要求されること）は逆方向バッテ
リ条件を検出すること或いは誘導性負荷のエネルギを即
座に放電する機能を持った正の電ａ電圧のロス（損失）
を検出することによってドライバ回路を保護するための
回路である。
リ条件を検出すること或いは誘導性負荷のエネルギを即
座に放電する機能を持った正の電ａ電圧のロス（損失）
を検出することによってドライバ回路を保護するための
回路である。
従って、１つの改善されたドライバ保護回路を提供する
ことが本発明の目的の１つである。
ことが本発明の目的の１つである。
逆方向バッテリー条件を検出し、かつそれに引き続いて
蓄積された誘導性エネルギを放電することが可能な１つ
の改善されたドライバ保護回路を提供することもさらに
本発明の目的の１つである。
蓄積された誘導性エネルギを放電することが可能な１つ
の改善されたドライバ保護回路を提供することもさらに
本発明の目的の１つである。
電源電圧条件のロス（損失）を検出し、かつ引き続いて
蓄積された誘導性エネルギを放電させることのできる１
つの改善されたトライバ保護回路を提供することもさら
に本発明の目的の１つである。
蓄積された誘導性エネルギを放電させることのできる１
つの改善されたトライバ保護回路を提供することもさら
に本発明の目的の１つである。
さらに、最小消費電力で蓄積された誘導性エネルギを急
速に放電することのできる１つの改善されたドライバ保
護回路を提供することも本発明の目的の１つである。
速に放電することのできる１つの改善されたドライバ保
護回路を提供することも本発明の目的の１つである。
本発明の上記の及び他の目的を１つの形で実行する上に
おいて、第１及び第２の電源電圧をそれぞれ受信し、出
力端子を通して１つの誘導性負荷へ１つの出力電圧を供
給するドライバ回路の半導体デバイスを保護するための
第１及び第２の電源電圧端子間に結合されたドライバ保
護回路が提供されている。出力電圧が第２の電源電圧よ
りも大きくかつ出力電圧に対して選択された大きさの値
（ｓｅｊ！ｅｃＬｅｄ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）よりも
小さい時には出力電圧をブロッキング（阻止）し、かつ
出力電圧が第２の電源電圧よりも小さく或いは出力電圧
に対して選択された大きさの値よりも大きい時には、出
力電圧を通過させるための出力端子と１つのノード（ｎ
ｏｄｅ）との間に１つのダイオードが結合されている。
おいて、第１及び第２の電源電圧をそれぞれ受信し、出
力端子を通して１つの誘導性負荷へ１つの出力電圧を供
給するドライバ回路の半導体デバイスを保護するための
第１及び第２の電源電圧端子間に結合されたドライバ保
護回路が提供されている。出力電圧が第２の電源電圧よ
りも大きくかつ出力電圧に対して選択された大きさの値
（ｓｅｊ！ｅｃＬｅｄ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）よりも
小さい時には出力電圧をブロッキング（阻止）し、かつ
出力電圧が第２の電源電圧よりも小さく或いは出力電圧
に対して選択された大きさの値よりも大きい時には、出
力電圧を通過させるための出力端子と１つのノード（ｎ
ｏｄｅ）との間に１つのダイオードが結合されている。
１つのトランジスタが、ノードから出力電圧を選択的に
放電するために、ノードと第２の電源電圧端子との間に
結合されている。１つの検出回路が第１及び第２の電源
電圧端子間に結合されており、しかも、第２の電源電圧
端子が第１の電源電圧よりも大きい場合にトランジスタ
をイネーブル（可能化）するためにノードとトランジス
タの両方に対して結合されている。
放電するために、ノードと第２の電源電圧端子との間に
結合されている。１つの検出回路が第１及び第２の電源
電圧端子間に結合されており、しかも、第２の電源電圧
端子が第１の電源電圧よりも大きい場合にトランジスタ
をイネーブル（可能化）するためにノードとトランジス
タの両方に対して結合されている。
本発明の上記の及び他の目的、特徴及び利点は添付した
図面を参照しつつ、後述する明細書の詳細な説明をもと
により完全に理解されるであろう。
図面を参照しつつ、後述する明細書の詳細な説明をもと
により完全に理解されるであろう。
逆方向バッテリー及び正の電源供給電圧の損失（ロス）
検出回路は、もしも電′ｒＡ（回路）内に一時的な切断
（中断）が存在するような場合に蓄積された誘導性エネ
ルギを接地電源電圧端子へスイッチングするための電力
用電界効果トランジスタを含んでいる。検出回路は、も
しもバッテリーが逆方向に接続された場合等に起こりう
るであろう電源電圧の逆の接続を検出し、かつ１つの誘
導性負荷の両端に発生するであろう負の電圧を放電する
ための電力用電界効果トランジスタをイネーブル（可能
化）している。検出回路は、さらに、正の電源電圧のロ
ス（損失）を検出し、かつ印加されたパワー（ａｐｐＩ
！ｉｅｄ ｐｏｗｅｒ）の切断（中断）によって１つ
の誘導性負荷の両端に発生するであろう負の電圧を放電
するための電力用電界効果トランジスタをイネーブル（
可能化）している。
検出回路は、もしも電′ｒＡ（回路）内に一時的な切断
（中断）が存在するような場合に蓄積された誘導性エネ
ルギを接地電源電圧端子へスイッチングするための電力
用電界効果トランジスタを含んでいる。検出回路は、も
しもバッテリーが逆方向に接続された場合等に起こりう
るであろう電源電圧の逆の接続を検出し、かつ１つの誘
導性負荷の両端に発生するであろう負の電圧を放電する
ための電力用電界効果トランジスタをイネーブル（可能
化）している。検出回路は、さらに、正の電源電圧のロ
ス（損失）を検出し、かつ印加されたパワー（ａｐｐＩ
！ｉｅｄ ｐｏｗｅｒ）の切断（中断）によって１つ
の誘導性負荷の両端に発生するであろう負の電圧を放電
するための電力用電界効果トランジスタをイネーブル（
可能化）している。
ただ一つの図面を参照すると、トライバ保護回路１０は
電源電圧端子１に接続されたソースと電源電圧端子２に
接続されたゲートを具備する電界効果トランジスタ４を
含んでいる。電界効果トランジスタ５は抵抗６によって
電界効果トランジスタ４のドレインに結合されたドレイ
ンと抵抗７によって電源電圧端子２に結合されたゲート
とノード９に接続されたソースとを具備している。ツェ
ナーダイオード８は電界効果トランジスタ５のゲートへ
接続されたカソードとノード９へ接続された１つのアノ
ードとを具備している。ツェナーダイオード８は、ゲー
ト電位がソース電位よりも低い時には電界効果トランジ
スタ５のゲートとソース間の電圧をベース−エミッタ電
圧（Ｖｂｅ）に制限し、かつゲート電位がソース電位よ
りも大きい時にはそのツェナー降伏（ブレークダウン）
電圧に制限している。電界効果トランジスタ５のゲート
酸化膜は、従って高電圧降伏（ブレークダウン）から保
護されている。
電源電圧端子１に接続されたソースと電源電圧端子２に
接続されたゲートを具備する電界効果トランジスタ４を
含んでいる。電界効果トランジスタ５は抵抗６によって
電界効果トランジスタ４のドレインに結合されたドレイ
ンと抵抗７によって電源電圧端子２に結合されたゲート
とノード９に接続されたソースとを具備している。ツェ
ナーダイオード８は電界効果トランジスタ５のゲートへ
接続されたカソードとノード９へ接続された１つのアノ
ードとを具備している。ツェナーダイオード８は、ゲー
ト電位がソース電位よりも低い時には電界効果トランジ
スタ５のゲートとソース間の電圧をベース−エミッタ電
圧（Ｖｂｅ）に制限し、かつゲート電位がソース電位よ
りも大きい時にはそのツェナー降伏（ブレークダウン）
電圧に制限している。電界効果トランジスタ５のゲート
酸化膜は、従って高電圧降伏（ブレークダウン）から保
護されている。
１つの電界効果トランジスタ１１は、抵抗１２によって
電源電圧端子２に結合されたソース、電界効果トランジ
スタ４のドレインに接続されたゲート及び抵抗１３によ
ってノード９に結合されたドレインを具備している。ツ
ェナーダイオード１５は電源電圧端子１に接続されたカ
ソードと電界効果トランジスタ１１のドレインに接続さ
れたアノードを具備している。ツェナーダイオード１６
は出力端子１９に接続された１つのカソードとノード９
に接続された１つのアノードとを具備している。電力用
電界効果トランジスタ１４は、電源電圧端子２へ接続さ
れたドレインと、ツェナーダイオード１５のアノードに
接続されたゲート・とノード９に接続されたソースとを
具備している。望ましい実施例においては、電力用電界
効果トランジスタ１４が導通状態にある時のチャネル抵
抗（ｒｄｔ。、、）は典型的な例としては非常に低くＩ
Ωよりも小さい。ラテラル（横型）ＤＭＯ３，縦型ＤＭ
Ｏ５及びドレインがアップの（ドレインが表面側、ソー
スが基板側の）ＤＭＯＳデバイスを含むいくつかのパワ
ーＭＯ３ＦＥＴ （パワーＭＯＳ電界効果トランジスタ
）はこのような機能に対して好適である。
電源電圧端子２に結合されたソース、電界効果トランジ
スタ４のドレインに接続されたゲート及び抵抗１３によ
ってノード９に結合されたドレインを具備している。ツ
ェナーダイオード１５は電源電圧端子１に接続されたカ
ソードと電界効果トランジスタ１１のドレインに接続さ
れたアノードを具備している。ツェナーダイオード１６
は出力端子１９に接続された１つのカソードとノード９
に接続された１つのアノードとを具備している。電力用
電界効果トランジスタ１４は、電源電圧端子２へ接続さ
れたドレインと、ツェナーダイオード１５のアノードに
接続されたゲート・とノード９に接続されたソースとを
具備している。望ましい実施例においては、電力用電界
効果トランジスタ１４が導通状態にある時のチャネル抵
抗（ｒｄｔ。、、）は典型的な例としては非常に低くＩ
Ωよりも小さい。ラテラル（横型）ＤＭＯ３，縦型ＤＭ
Ｏ５及びドレインがアップの（ドレインが表面側、ソー
スが基板側の）ＤＭＯＳデバイスを含むいくつかのパワ
ーＭＯ３ＦＥＴ （パワーＭＯＳ電界効果トランジスタ
）はこのような機能に対して好適である。
ＤＣモータ或いはソレノイドのような誘導性（インダク
テイブ）特性を具備する負荷１７は出力端子１９と電源
電圧端子３との間に結合されている。パワートランジス
タ用ドライバ回路１８は負荷１７をドライブ（駆動）す
るのに必要な電流を供給するために出力端子１９に接続
されている。
テイブ）特性を具備する負荷１７は出力端子１９と電源
電圧端子３との間に結合されている。パワートランジス
タ用ドライバ回路１８は負荷１７をドライブ（駆動）す
るのに必要な電流を供給するために出力端子１９に接続
されている。
パワートランジスタ用ドライバ回路１８は、ハ゛イポー
ラ、ダーリントン或いはＭＯ３Ｆｌ？、Ｔ （電界効果
トランジスタ）デバイスをその構成要素として含むこと
が可能である。パワーＭ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ用ドライバ
回路の１例は米国特許第４，４５４，４５４号明細書に
おいて議論されている。
ラ、ダーリントン或いはＭＯ３Ｆｌ？、Ｔ （電界効果
トランジスタ）デバイスをその構成要素として含むこと
が可能である。パワーＭ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ用ドライバ
回路の１例は米国特許第４，４５４，４５４号明細書に
おいて議論されている。
通常の動作条件のもとでは、正の供給電圧は電源電圧端
子１に与えられ、かつ接地供給電圧は電源電圧端子２に
おいて与えられている。さらに、出力電圧は接地電源電
圧のポテンシャル（電位レベル）よりいくらか高い或い
は低いポテンシャルの範囲を変動しても良い。通常の動
作期間中及び出力電圧のポテンシャルが接地供給電圧の
ポテンシャルよりも大きい時には、電界効果トランジス
タ４はオンし、電界効果トランジスタ５はオフとなるで
あろう。このことは電界効果トランジスタ１１をターン
オフさせるように、そのゲートに正の電源電圧が与えら
れるようにするであろう。電力用（パワー）電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）１４のゲートに蓄積されるいかな
る電荷もツェナーダイオード８を介して電源電圧端子２
へ放電するようにする抵抗１３によってこのパワーＦＥ
Ｔはオフ状態に保たれている。結果として、本質的にい
かなる電力もそのドライバ保護回路１０によっては消費
されていない。
子１に与えられ、かつ接地供給電圧は電源電圧端子２に
おいて与えられている。さらに、出力電圧は接地電源電
圧のポテンシャル（電位レベル）よりいくらか高い或い
は低いポテンシャルの範囲を変動しても良い。通常の動
作期間中及び出力電圧のポテンシャルが接地供給電圧の
ポテンシャルよりも大きい時には、電界効果トランジス
タ４はオンし、電界効果トランジスタ５はオフとなるで
あろう。このことは電界効果トランジスタ１１をターン
オフさせるように、そのゲートに正の電源電圧が与えら
れるようにするであろう。電力用（パワー）電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）１４のゲートに蓄積されるいかな
る電荷もツェナーダイオード８を介して電源電圧端子２
へ放電するようにする抵抗１３によってこのパワーＦＥ
Ｔはオフ状態に保たれている。結果として、本質的にい
かなる電力もそのドライバ保護回路１０によっては消費
されていない。
出力電圧が接地供給電圧の電位ポテンシャルよりも小さ
な少なくともＮ−チャネルのしきい（閾）値電圧の電位
ポテンシャルまで到達するにつれて、電界効果トランジ
スタ５は、そのゲート電位ポテンシャルが抵抗７によっ
て接地供給電圧に保持されることから、ターンオンする
。次式に等しい過渡的な電流■、が電界効果トランジス
タ５を通して流れるであろう、即ち Ｉｔ ＝ （ＶＩ Ｖ１％）／ＲｂここでＶｌ
は正の電源電圧であり、Ｖｌ９は出力電圧であり、そし
てＲ６は抵抗６ｃ、７）抵抗値を示す。
な少なくともＮ−チャネルのしきい（閾）値電圧の電位
ポテンシャルまで到達するにつれて、電界効果トランジ
スタ５は、そのゲート電位ポテンシャルが抵抗７によっ
て接地供給電圧に保持されることから、ターンオンする
。次式に等しい過渡的な電流■、が電界効果トランジス
タ５を通して流れるであろう、即ち Ｉｔ ＝ （ＶＩ Ｖ１％）／ＲｂここでＶｌ
は正の電源電圧であり、Ｖｌ９は出力電圧であり、そし
てＲ６は抵抗６ｃ、７）抵抗値を示す。
−例として、Ｆぐあとして６００．０００Ωの抵抗、１
２Ｖの正の電源電圧によ′つて出力電圧が−７２゜０■
に降下するのに対して過渡電流は０．１ｍＡ以下に保持
されている。電界効果トランジスタ１１のゲートに現わ
れる電圧は、そのトランジスタをターンオンするには充
分ではない。電力用（パワー暑電界効果ト）ン・ブフタ
１４はオフ状態に保たれており、従＝−、ン７出１７電
圧の大部分はパワートランジスタトライバ回路１８ Ｌ
Ｊ、ｃ“）で消費されている。
２Ｖの正の電源電圧によ′つて出力電圧が−７２゜０■
に降下するのに対して過渡電流は０．１ｍＡ以下に保持
されている。電界効果トランジスタ１１のゲートに現わ
れる電圧は、そのトランジスタをターンオンするには充
分ではない。電力用（パワー暑電界効果ト）ン・ブフタ
１４はオフ状態に保たれており、従＝−、ン７出１７電
圧の大部分はパワートランジスタトライバ回路１８ Ｌ
Ｊ、ｃ“）で消費されている。
４を源電圧条件のロス（）ｉ失〉は１−Ｉ Ｌ、、−も
ＩＦの電源電圧が電源電圧・端子ｌから切断されるよ−
）になった場ｉ１に発パｔ１−る。自動型応用（、：お
いては、このことは、振動による接続部の破壊（を員）
、ストレスによる断線、或いは短絡に上る・−ンデリー
の破１員く消費）を含む様々な方法で生ずることがあり
うるであろう。正の電源電圧が切断された時、パワート
ーランジ２２．夕用ドライ・・＼回路１８は動作不能に
なり、しかｔ）出力１圧の大きｊは負荷１７のインダク
タンスからのキックバック（ｋｉｃｋ−ｂａｃｋ）効果
によ−）て１、接地供給電圧の大きさよりも低く降下す
ることになる。電界効果ｌ−ランジスフタは、そのソー
スがもはやいかなる電位ポテンシャルにも接続されてい
ないことからターンオフすることになる。このことは、
また電界効果！・ランジフタ５をターンオンさせ、その
結果、電界効果トランジスタ１１のゲートにおける電圧
を接地供給電圧ポテンシャルまで放電させる、二とにへ
る。電界効果トランジスタ１１はその後４通を開始し、
電力用（パワー）電界効果トランジスタ１４のゲートを
充電する。電力用（パワー）電界ζ１゜果トランジスタ
１４はターンオンし、出力電圧を接地供給電圧端子２へ
放電さセること（ｒ、−７，；る１、出力電圧が放電し
て接地供給電圧ボテンソヤルの１つのＮ−チャネルしき
い（閾）値電圧の範囲内Ｃ９丁存在するとすれば、電界
効果トランジスタ５及び１１及び電力用（パワー）電界
効果トランジスタ１４はターンオフする。従って、出力
電圧は電源供給電圧端子ｌから分離切断された正の供給
電圧光ともに有効に放電されることになる。結果として
、事実ト出力電圧はドライバ保護回路１０を駆動して、
正の供給電圧が存在しない場合に、それ自身を放電させ
るべく利用されてきている。
ＩＦの電源電圧が電源電圧・端子ｌから切断されるよ−
）になった場ｉ１に発パｔ１−る。自動型応用（、：お
いては、このことは、振動による接続部の破壊（を員）
、ストレスによる断線、或いは短絡に上る・−ンデリー
の破１員く消費）を含む様々な方法で生ずることがあり
うるであろう。正の電源電圧が切断された時、パワート
ーランジ２２．夕用ドライ・・＼回路１８は動作不能に
なり、しかｔ）出力１圧の大きｊは負荷１７のインダク
タンスからのキックバック（ｋｉｃｋ−ｂａｃｋ）効果
によ−）て１、接地供給電圧の大きさよりも低く降下す
ることになる。電界効果ｌ−ランジスフタは、そのソー
スがもはやいかなる電位ポテンシャルにも接続されてい
ないことからターンオフすることになる。このことは、
また電界効果！・ランジフタ５をターンオンさせ、その
結果、電界効果トランジスタ１１のゲートにおける電圧
を接地供給電圧ポテンシャルまで放電させる、二とにへ
る。電界効果トランジスタ１１はその後４通を開始し、
電力用（パワー）電界効果トランジスタ１４のゲートを
充電する。電力用（パワー）電界ζ１゜果トランジスタ
１４はターンオンし、出力電圧を接地供給電圧端子２へ
放電さセること（ｒ、−７，；る１、出力電圧が放電し
て接地供給電圧ボテンソヤルの１つのＮ−チャネルしき
い（閾）値電圧の範囲内Ｃ９丁存在するとすれば、電界
効果トランジスタ５及び１１及び電力用（パワー）電界
効果トランジスタ１４はターンオフする。従って、出力
電圧は電源供給電圧端子ｌから分離切断された正の供給
電圧光ともに有効に放電されることになる。結果として
、事実ト出力電圧はドライバ保護回路１０を駆動して、
正の供給電圧が存在しない場合に、それ自身を放電させ
るべく利用されてきている。
逆方向バッテリー接続条件は、もしも供給電圧端子ｌが
バッテリーの接続端子に接続されかつ供給電圧端子２が
バッテリーの正の・端子に接続される場合に発生する。
バッテリーの接続端子に接続されかつ供給電圧端子２が
バッテリーの正の・端子に接続される場合に発生する。
このことは、バッテリーを装着させたり、或いは放電さ
れた電池切れのバッテリーを切り換えをさせたり或いは
光電させたりする時Ｇ４入偶発的シご起、：りうること
であろう。逆方向バッテリー条件の間にパワートランジ
スタ用トラｆバ回路１８は動作不能状態とムリ、そして
もしもｆｔＱ１７をｉｆｉ して電流が流れているなら
ば５、その電流は停止するであろう。ｆｉｆｌｊ１７を
通して流れる電流か停止した時には、出力電圧の大きさ
は同じ大きさのままで保持されるが、極性は反転され、
従・つζ出力電圧の大きさは誘導性のキックバック現象
のため１；電源供給電圧め大きさよりも小さくなる。
れた電池切れのバッテリーを切り換えをさせたり或いは
光電させたりする時Ｇ４入偶発的シご起、：りうること
であろう。逆方向バッテリー条件の間にパワートランジ
スタ用トラｆバ回路１８は動作不能状態とムリ、そして
もしもｆｔＱ１７をｉｆｉ して電流が流れているなら
ば５、その電流は停止するであろう。ｆｉｆｌｊ１７を
通して流れる電流か停止した時には、出力電圧の大きさ
は同じ大きさのままで保持されるが、極性は反転され、
従・つζ出力電圧の大きさは誘導性のキックバック現象
のため１；電源供給電圧め大きさよりも小さくなる。
逆方向バッテリー条件の間には、電界効果トランジスタ
４は、そのゲートが正の電源供給電圧ポテンシャルにあ
り、かつそのソースは接地供給ポテンシャルにあること
から、オフされるであろう。
４は、そのゲートが正の電源供給電圧ポテンシャルにあ
り、かつそのソースは接地供給ポテンシャルにあること
から、オフされるであろう。
正の供給電圧は今や抵抗７を介して電界効果トランジス
タ５のゲートに結合されることから２．電界効果！・ラ
ンジフタ５はターンオンしてさらに電界効果トランジス
タ１１を導通させるようになる。
タ５のゲートに結合されることから２．電界効果！・ラ
ンジフタ５はターンオンしてさらに電界効果トランジス
タ１１を導通させるようになる。
電界効果トランジスタ１１を通して流れる電・流は抵抗
１２及び１３の抵抗値によって制限されている。電力用
電界効果トランジスタ１４のゲートはツェナーダイオー
ド１５の結合によって接地供給電圧ポテンシャルの近傍
に保持されている。電力用電界効果トランジスタ１４は
ターンオンし、従って出力電圧を供給電圧端子２へ放電
させるであろう。電力用（パワー）電界効果トランジス
タ１４のチャネル抵抗ｒｄｓｏｎは非常に低いことから
、非常に少ないパワーしか消費されず、しかも出力電圧
は非常に急速に放電される。電力用（パワー）電界効果
トランジスタ１４のソースにおける出力量圧が接地供給
電圧ポテンシャルに向けて放電するとともに、電力用（
パワー）電界効果トランジスタ１４はターンオフする。
１２及び１３の抵抗値によって制限されている。電力用
電界効果トランジスタ１４のゲートはツェナーダイオー
ド１５の結合によって接地供給電圧ポテンシャルの近傍
に保持されている。電力用電界効果トランジスタ１４は
ターンオンし、従って出力電圧を供給電圧端子２へ放電
させるであろう。電力用（パワー）電界効果トランジス
タ１４のチャネル抵抗ｒｄｓｏｎは非常に低いことから
、非常に少ないパワーしか消費されず、しかも出力電圧
は非常に急速に放電される。電力用（パワー）電界効果
トランジスタ１４のソースにおける出力量圧が接地供給
電圧ポテンシャルに向けて放電するとともに、電力用（
パワー）電界効果トランジスタ１４はターンオフする。
逆方向バッテリー条件或いは電源電圧のロス（損失）を
検出することによって、誘導性負荷のエネルギを急速に
放電する能力とともにドライバ回路を保護するためのド
ライバ保護回路が今ここに本発明によって与えられたと
いうことは非常に重要なことである。
検出することによって、誘導性負荷のエネルギを急速に
放電する能力とともにドライバ回路を保護するためのド
ライバ保護回路が今ここに本発明によって与えられたと
いうことは非常に重要なことである。
力端子
特許出願人 モトローラ・インコーボレーテツド代理人
弁理士 玉 蟲 久 五 部
弁理士 玉 蟲 久 五 部
ただ１つの図面は本発明のドライバ保護回路の望ましい
実施例の概要図である。
実施例の概要図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の電源電圧を受信する第１の電源電圧端子と、
第２の電源電圧を受信する第２の電源電圧端子と、１つ
の出力端子と、出力電圧の大きさが第２の電源電圧の大
きさよりも小さい時にはノードへ１つの出力電圧を供給
し、出力電圧が第２の供給電圧の大きさよりも大きな所
定の大きさに到達するまでノードから出力電圧をブロッ
キング（阻止）する、前記出力端子とノードとの間に結
合された第１の手段と、ノードから出力電圧を選択的に
放電するノードと前記第２の電源電圧端子との間に結合
された第２の手段と、及び前記第１及び第２の電源電圧
端子間に結合され、かつ第２の電源電圧が第１の電源電
圧よりも大きい時には前記第２の手段を可能化するノー
ドと前記第２の手段との両方に結合された第３の手段と
を含むことを特徴とするドライバ保護回路。 ２、前記第３の手段は、前記第１の電源電圧端子から第
１の電源電圧の偶然的な切断を検出し、かつノードから
出力電圧を放電する前記第２の手段を可能化することを
特徴とする前記請求項１記載のドライバ保護回路。 ３、ドライバ回路の半導体デバイスを保護するドライバ
保護回路であつて、前記ドライバ回路は出力端子を通し
て誘導性負荷へ出力電圧を供給し、前記ドライバ保護回
路は第１の電源電圧を受信する第１の電源電圧端子と第
２の電源電圧を受信する第２の電源電圧端子とを具備し
、前記ドライバ保護回路は、出力電圧が第２の電源電圧
よりも大きくかつ出力電圧に対して選択された大きさよ
りも小さい時には出力電圧をブロキング（阻止）し、出
力電圧が第２の電源電圧よりも小さく、或いは出力電圧
に対して選択された大きさよりも大きい時には、出力電
圧をパス（通過）させる、前記出力端子とノードとの間
に結合された第１の手段と、ノードから出力電圧を選択
的に放電するノードと前記第２の電源電圧端子との間に
結合された第２の手段と、前記第１及び第２の電源電圧
端子の間に結合され、かつ第２の電源電圧が第１の電源
電圧よりも大きい時には前記第２の手段を可能化するノ
ードと前記第２の手段との両方に結合された第３の手段
とを含むことを特徴とするドライバ保護回路。 ４、前記第３の手段は、前記第１の電源電圧端子から第
１の電源電圧を偶然的に切断することを検出し、ノード
から出力電圧を放電する前記第２の手段を可能化するこ
とを特徴とする前記請求項３記載のドライバ保護回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/191,934 US4839769A (en) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | Driver protection circuit |
| US191,934 | 1988-05-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220117A true JPH0220117A (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=22707516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1099915A Pending JPH0220117A (ja) | 1988-05-09 | 1989-04-19 | ドライバ保護回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4839769A (ja) |
| EP (1) | EP0341460B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0220117A (ja) |
| DE (1) | DE68911582T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265625A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-03-06 | Sgs Thomson Microelettronica Spa | 電源バッテリの極性の逆転に対して保護されている電子回路 |
| US6109487A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-29 | Dart Industries Inc. | Container with dispensing assembly |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952738A (en) * | 1996-02-15 | 1999-09-14 | Motorola, Inc. | Switching circuit for an inductive load |
| JP3464340B2 (ja) * | 1996-04-19 | 2003-11-10 | 沖電気工業株式会社 | 半導体集積回路装置 |
| US5847911A (en) * | 1997-11-20 | 1998-12-08 | Trw Inc. | Self-protecting switch apparatus for controlling a heat element of a vehicle seat and a method for providing the apparatus |
| DE19938403C2 (de) * | 1999-08-13 | 2002-03-14 | Micronas Gmbh | Schaltung |
| US6487507B1 (en) * | 1999-10-15 | 2002-11-26 | Micro Motion, Inc. | Remote signal conditioner for a Coriolis flowmeter |
| US6597592B2 (en) * | 2001-10-03 | 2003-07-22 | Bruce W. Carsten | Apparatus and method for turning off BJT used as controlled rectifier |
| US10879652B2 (en) | 2018-09-21 | 2020-12-29 | Infineon Technologies Ag | Auxiliary power outlet with load inductance measurement system |
| CN111884639B (zh) * | 2020-08-10 | 2023-11-03 | 上海川土微电子有限公司 | 一种rs-485芯片驱动器的反向电压保护电路 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4020395A (en) * | 1975-09-17 | 1977-04-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Transient voltage protection circuit for a DC power supply |
| DE2638177C2 (de) * | 1976-08-25 | 1985-10-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schutzvorrichtung gegen Spannungsumpolung und Überspannungen für eine Halbleiterschaltung |
| US4454454A (en) * | 1983-05-13 | 1984-06-12 | Motorola, Inc. | MOSFET "H" Switch circuit for a DC motor |
| DE3317942A1 (de) * | 1983-05-17 | 1984-11-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung |
| US4644255A (en) * | 1984-12-04 | 1987-02-17 | Airborne Electronics, Inc. | Free wheeling diode control circuit for motor speed control with reverse voltage protection |
| US4665459A (en) * | 1985-04-01 | 1987-05-12 | Motorola, Inc. | Method and circuit for dissipating stored inductive energy |
| US4705322A (en) * | 1985-07-05 | 1987-11-10 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Protection of inductive load switching transistors from inductive surge created overvoltage conditions |
| US4679112A (en) * | 1986-07-31 | 1987-07-07 | General Motors Corporation | Transistor protection circuit for automotive motor control applications |
-
1988
- 1988-05-09 US US07/191,934 patent/US4839769A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-19 JP JP1099915A patent/JPH0220117A/ja active Pending
- 1989-04-20 DE DE89107081T patent/DE68911582T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-20 EP EP89107081A patent/EP0341460B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265625A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-03-06 | Sgs Thomson Microelettronica Spa | 電源バッテリの極性の逆転に対して保護されている電子回路 |
| US6109487A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-29 | Dart Industries Inc. | Container with dispensing assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE68911582D1 (de) | 1994-02-03 |
| US4839769A (en) | 1989-06-13 |
| DE68911582T2 (de) | 1994-04-14 |
| EP0341460B1 (en) | 1993-12-22 |
| EP0341460A2 (en) | 1989-11-15 |
| EP0341460A3 (en) | 1991-03-13 |
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