驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及对开关元件进行驱动的栅极驱动控制。
【背景技术】
[0002]在开关元件的驱动方式中存在导通电阻驱动方式和恒定电流驱动方式。在导通电阻驱动方式中，在栅极驱动时的最初的定时，驱动电流流动得较大，因此存在产生EMI (Electro-Magnetic Interference)噪声的问题。
[0003]另一方面，恒定电流驱动方式能够抑制栅极驱动初期的EMI噪声，反之，与导通电阻驱动方式进行比较，存在所需的元件尺寸变得非常大的问题。
[0004]因此，在专利文献I中提出有下述驱动电路，其采用恒定电流驱动方式和导通电阻驱动方式这二者，随时切换使用这两种方式。
[0005]专利文献1:日本特开2009-011049号公报
【发明内容】
[0006]但是，专利文献I的驱动电路分别具有恒定电流驱动方式的电路和导通电阻驱动方式的电路，因此存在电路面积变得非常大的问题。本发明就是鉴于该问题而提出的，其目的在于在采用恒定电流驱动方式和导通电阻驱动方式这二者的驱动电路中不使电路面积增大。
[0007]本发明的驱动电路接受控制信号并对开关元件进行驱动，其中，该驱动电路具有电流镜电路和电位变化电路，该电流镜电路具有:输出晶体管，其与开关元件的控制电极连接；以及基准晶体管，其与输出晶体管进行电流镜像连接，使镜像电流流过输出晶体管，该电位变化电路与基准晶体管连接，使输出晶体管的控制电位从电流镜电路的镜像动作时的电位开始进行变化。
[0008]发明的效果
[0009]本发明的驱动电路接受控制信号并对开关元件进行驱动，其中，该驱动电路具有电流镜电路和电位变化电路，该电流镜电路具有:输出晶体管，其与开关元件的控制电极连接；以及基准晶体管，其与输出晶体管进行电流镜像连接，使镜像电流流过输出晶体管，该电位变化电路与基准晶体管连接，使输出晶体管的控制电位从电流镜电路的镜像动作时的电位开始进行变化。利用电位变化电路而使输出晶体管的控制电位进行变化，由此能够利用输出晶体管对恒定电流驱动或者导通电阻驱动进行切换，因此能够以较小的电路面积实现采用恒定电流驱动方式和导通电阻驱动方式这二者的驱动电路。
【附图说明】
[0010]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的驱动电路的结构的框图。
[0011]图2是本发明的实施方式I所涉及的驱动电路的电路图。
[0012]图3是表示本发明的实施方式I所涉及的驱动电路的动作的图。
[0013]图4是本发明的实施方式I所涉及的驱动电路的电路图。
[0014]图5是本发明的实施方式I所涉及的驱动电路的电路图。
[0015]图6是本发明的实施方式2所涉及的驱动电路的电路图。
[0016]图7是本发明的实施方式3所涉及的驱动电路的电路图。
[0017]图8是本发明的实施方式3的变形例所涉及的驱动电路的电路图。
[0018]图9是本发明的实施方式3的变形例所涉及的驱动电路的电路图。
[0019]图10是本发明的实施方式3的变形例所涉及的驱动电路的电路图。
[0020]图11是本发明的实施方式4所涉及的驱动电路的电路图。
[0021]图12是本发明的实施方式5所涉及的驱动电路的电路图。
[0022]图13是本发明的实施方式6所涉及的驱动电路的电路图。
[0023]标号的说明
[0024]1、3、8、26、27、36、44、45 PchMOSFET，2、4、5、6、7、37_41 NchMOSFET，9-12、15、16、25、28、29、42、43 NOT 门，13、14、30 AND 门，17、18 电压监视电路，19、20 施密特电路，21、22比较器，23、24计时器电路，31 OR门，32、33延时电路，34、35栅极电阻负载，101、102、103A、103B、103C、104、105、106 驱动电路。
【具体实施方式】
[0025]< A.实施方式I >
[0026]< A-1.结构 >
[0027]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的驱动电路101的结构的框图。在本驱动电路中，作为栅极驱动元件而具有进行源型(source)控制的PchMOSFET 1、和进行漏型控制(sink)的NchMOSFET 2。另外，针对PchMOSFET I和NchMOSFET 2，分别具有恒定电流驱动控制系统和导通电阻驱动控制系统。即，形成为在恒定电流驱动和导通电阻驱动这二者中使用一个MOSFET的结构。
[0028]图2是驱动电路101的电路图。驱动电路101接受控制信号pwmsignal，对与输出端子out连接的开关元件进行驱动。驱动电路101具有源型侧的电路和漏型侧的电路，漏型侧为使极性与源型侧相反的、与源型侧对称的电路结构。因此，下面主要对源型侧的电路结构进行说明。
[0029]驱动电路101具有:电流镜电路；以及电位变化电路，其使电流镜电路的输出晶体管(PchMOSFET I)的控制电位从电流镜电路的镜像动作时的电位开始进行变化。
[0030]电流镜电路具有:作为输出晶体管的PchMOSFET I ;以及作为基准晶体管的PchMOSFET 3，其与PchMOSFET I进行电流镜像连接，使镜像电流流过PchMOSFET I。具体而言，PchMOSFET 3和PchMOSFET I的栅极电极彼此连接，将PchMOSFET 3的栅极电极和漏极电极短路。
[0031]另夕卜，PchMOSFET 3的漏极电极和NchMOSFET 7的漏极电极连接。NchMOSFET 7的源极电极与接地(GND)连接，NchMOSFET 7是构成电流镜电路的偏置电流生成电路的第3晶体管。向NchMOSFET 7的栅极电极中经由2个NOT门9、11而输入有控制信号pwmsignal，通过与控制信号pwmsignal相应地导通而生成电流镜电路的偏置电流。
[0032]并且，驱动电路101具有:电压监视电路17，其对作为驱动对象的开关元件的栅极电压进行监视；以及NchMOSFET 5 (第I晶体管)，其漏极电极与PchMOSFET I的栅极电极连接。
[0033]如果作为驱动对象的开关元件的栅极电压超过阈值，则电压监视电路17将逻辑电平H(下面记作“H”)输出。电压监视电路17的输出被输入至AND门13。向AND门13中输入有电压监视电路17的输出和控制信号pwmsignal。并且，AND门13的输出端子与NchMOSFET 5的栅极电极连接。
[0034]因此，在控制信号pwmsignal和电压监视电路17的输出均为“H”的情况下，NchMOSFET 5导通。由此，PchMOSFET I的栅极电位从与PchMOSFET 3的栅极电位相同的电位开始进行变化，PchMOSFET I以与其导通电阻相应的电压对作为驱动对象的开关元件进行驱动。由此，NchMOSFET 5作为将PchMOSFET I的栅极电位从PchMOSFET 3的栅极电位切断的电位变化电路而进行动作。并且，电压监视电路17及AND门13作为控制NchMOSFET5的导通或者不导通的控制电路而进行动作。
[0035]以上为驱动电路101的源型侧的电路结构。漏型侧的电路结构也与此大致相同。驱动电路101的漏型侧具有:电流镜电路；以及电位变化电路，其使电流镜电路的输出晶体管即NchMOSFET 2的控制电位，从电流镜电路的镜像动作时的电位开始进行变化。
[0036]漏型侧的电流镜电路具有:作为输出晶体管的NchMOSFET 2 ;以及作为基准晶体管的NchMOSFET 4，其与NchMOSFET 2进行电流镜像连接，使镜像电流流过NchMOSFET 2。具体而言，NchMOSFET 2和NchMOSFET 4的栅极电极彼此连接，将NchMOSFET 4的栅极电极和漏极电极短路。
[0037]另外，NchMOSFET 4的漏极电极和PchMOSFET 8的漏极电极连接。PchMOSFET 8的源极电极与电源VD连接，该PchMOSFET 8构成电流镜电路的偏置电流生成电路。向PchMOSFET 8的栅极电极中经由2个NOT门10、12而输入有控制信号pwmsignal，通过与控制信号pwmsignal相应地导通而生成电流镜电路的偏置电流。
[0038]并且，驱动电路101具有:电压监视电路18，其对作为驱动对象的开关元件的栅极电压进行监视；以及NchMOSFET 6 (第I晶体管)，其漏极电极与NchMOSFET 2的栅极电极连接。
[0039]如果作为驱动对象的开关元件的栅极电压大于或等于阈值，则电压监视电路18将逻辑电平H输出。电压监视电路18的输出经由NOT门16而输入至AND门14。除了电压监视电路18的输出以外，向AND门14中还经由NOT门15输入有控制信号pwmsignal。并且，AND门14的输出端子与NchMOSFET 6的栅极电极连接。
[0040]因此，在控制信