protection circuit

专利摘要:
Eine Schutzschaltung zur Verwendung in einer Schaltungsanordnung mit einer induktiven Last und einem FET als einem N-Kanal-MOS-Transistor, der stromaufwärts der Last bezüglich eines Flusses eines Leistungsstroms vorgesehen ist, wobei der FET einen Stromversorgungszustand der Last steuert, wobei die Schutzschaltung einen auf einer Verbindungsleitung zwischen einem Gate des FET und einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle zwischengeschalteten ersten Verbindungsänderer aufweist, wobei der erste Verbindungsänderer einen Verbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand, in welchem das Gate mit der Gateansteuerungsspannungszufuhr verbunden ist, und einem zweiten Verbindungszustand, in welchem das Gate mit einer Masse verbunden ist, ändert.A protection circuit for use in a circuit arrangement having an inductive load and an FET as an N-channel MOS transistor, which is provided upstream of the load with respect to a flow of a power current, the FET controlling a power supply state of the load, the protection circuit being open a connection line between a gate of the FET and a gate drive voltage supply source interposed first connection changer, the first connection changer having a connection state between a first connection state in which the gate is connected to the gate drive voltage supply and a second connection state in which the gate is connected to a ground , changes.
公开号:DE102004007183A1
申请号:DE200410007183
申请日:2004-02-13
公开日:2004-09-23
发明作者:Isao Yokkaichi Isshiki；Shuji Yokkaichi Mayama
申请人:Sumitomo Wiring Systems Ltd；AutoNetworks Technologies Ltd；Sumitomo Electric Industries Ltd；
IPC主号:H01L27-04

专利说明:
[0001] Die vorliegende Erfindung beziehtsich auf eine Schutzschaltung zum Schutz des FET oder dergleichenzur Steuerung des Anschaltzustands eines Stroms an die induktiveLast, und insbesondere auf eine Schutzschaltung, die zur Energiequellensteuerungdes an einem Fahrzeug angebrachten Leistungsverteilerabschnittsin verschiedenen Arten anzuwenden ist.The present invention relatesa protection circuit to protect the FET or the liketo control the on-state of a current to the inductiveLoad, and in particular on a protective circuit used for energy source controlof the power distribution section attached to a vehiclecan be used in different ways.
[0002] 6 istein Schaltbild der herkömmlichen Schutzschaltungund einer Schaltungsanordnung, auf welche die Schutzschaltung angewendetist. Die Schutzschaltung dieser Art, wie in 6 gezeigt, weist eine zwischen dem Gateund dem Drain eines FET 3 als einem N-Kanal-MOS-Transistor angeordneteZener-Diode 5, einen auf einer Verbindungsleitung zwischendem Gate und einer Ladungspumpenschaltung 7 als eine Gateansteuerungsspannungszuführungsquellehiervon angeordneten Schalter 9, einen zwischen dem Gateund der Source des FET 3 zwischengeschalteten ersten Widerstand 11 undeinen zwischen dem Gate des FET 3 und dem Schalter 9 angeordnetenzweiten Widerstand 13 als eine Gegenmaßnahme bezüglich der auf ein Abschaltender induktiven Last (z.B. Motor) 1 hin verursachten Stoßspannungauf. 6 Fig. 10 is a circuit diagram of the conventional protection circuit and a circuit arrangement to which the protection circuit is applied. The protection circuit of this type, as in 6 shown has one between the gate and drain of an FET 3 zener diode arranged as an N-channel MOS transistor 5 , one on a connecting line between the gate and a charge pump circuit 7 switches arranged as a gate drive voltage supply source thereof 9 , one between the gate and the source of the FET 3 intermediate first resistor 11 and one between the gate of the FET 3 and the switch 9 arranged second resistor 13 as a countermeasure with regard to switching off the inductive load (e.g. motor) 1 there caused surge voltage.
[0003] Der Schalter 9 dient auchals ein Ein/Ausschalter fürden FET 3. WährendAnsteuerns der Last 1 verbindet der Schalter 9 zwischendem Gate des FET 3 und der Ladungspumpenschaltung 7,wodurch der FET 3 eingeschaltet wird. Wenn indessen die Last 1 abgeschaltetwird, trennt der Schalter 9 zwischen dem Gate und der Ladungspumpenschaltung 7,wodurch der FET 3 ausgeschaltet wird. Demzufolge wird während Ansteuernsder Last 1 die von der Ladungspumpenschaltung 7 ausausgegebene Ansteuerungsspannung durch den Schalter 9 undden Widerstand 13 dem Gate des FET 3 zugeführt. Dies schaltetden FET 3 ein, wodurch die Last 1 mit Strom versorgtwird und die Last 1 angesteuert wird. Während Abschaltens der Last 1 trenntder Schalter 9 zwischen dem Gate des FET 3 undder Ladungspumpenschaltung 7. Dies schaltet den FET 3 zueiner Zeit, da die Gatespannung unter eine Schwellenspannung sinkt,aus. Aufgrund des Abschaltens des FET 3 wird auf dem Sourcepotentialdes FET 3 durch eine induktive elektromotorische Gegenkraftan der Last 1 ein negativer Stoß bewirkt. Der negative Stoß ziehtdas Gatepotential durch den Widerstand 1 hindurch nachminus. Wenn die Gate/Drain-Spannungsdifferenz des FET 3 dieSchwellenspannung der Zener-Diode 5 übersteigt,wird der FET 3 zwischen dem Gate und dem Drain durch dieZener-Diode 5 in Verbindung gebracht. Ein Strom fließt von demDrain durch die Zener-Diode 5 und den Widerstand 11 zu derSource. Wenn die Gate/Source-Spannungsdifferenz, die daraufhin hervorgerufenwird, die Schwellenspannung übersteigt,wird der FET 3 eingeschaltet. Der eingeschaltete Zustanddes FET wird gehalten, bis die Gate/Source-Spannung unter die Schwellenspannungsinkt. Daher wird, währendder FET 3 eingeschaltet ist, die elektromotorische Gegenkraft ander Last 1 durch die Leistung bzw. den Strom, der durchden FET 3 hindurch zugeführt wird, absorbiert.The desk 9 also serves as an on / off switch for the FET 3 , While driving the load 1 connects the switch 9 between the gate of the FET 3 and the charge pump circuit 7 , causing the FET 3 is switched on. If, however, the burden 1 is switched off, the switch disconnects 9 between the gate and the charge pump circuit 7 , causing the FET 3 is turned off. As a result, while driving the load 1 that of the charge pump circuit 7 from the control voltage output by the switch 9 and the resistance 13 the gate of the FET 3 fed. This switches the FET 3 one, causing the load 1 is powered and the load 1 is controlled. While switching off the load 1 disconnects the switch 9 between the gate of the FET 3 and the charge pump circuit 7 , This switches the FET 3 at a time when the gate voltage drops below a threshold voltage. Due to the shutdown of the FET 3 is at the source potential of the FET 3 due to an inductive electromotive counterforce on the load 1 a negative impact causes. The negative impact pulls the gate potential through the resistor 1 through to minus. If the gate / drain voltage difference of the FET 3 the threshold voltage of the Zener diode 5 exceeds the FET 3 between the gate and the drain through the Zener diode 5 connected. A current flows from the drain through the Zener diode 5 and the resistance 11 to the source. If the gate / source voltage difference that is subsequently produced exceeds the threshold voltage, the FET 3 switched on. The on state of the FET is held until the gate / source voltage drops below the threshold voltage. Therefore, during the FET 3 is switched on, the counter electromotive force at the load 1 by the power or current through the FET 3 is fed through, absorbed.
[0004] 7 isteine Figur, welche die Art und Weise eines Stoßstroms, etc., während Abschaltensder Last 1 in der Schaltungsanordnung von 6 zeigt. In 7 stellt der Graph G1 eine zeitliche Änderung einesStroms I_L (siehe 6), der während Abschaltens der Last 1 durchdie Last 1 hindurchfließt, in der Schaltungsanordnungvon 6 dar, während der GraphG2 eine zeitliche Änderungeiner Sourcespannung VS (siehe 6)des FET 3 währendAbschaltens der Last 1 ebenfalls in der Schaltungsanordnung von 6 darstellt. Indessen stelltder Graph G3 von 7 einezeitliche Änderungeiner Sourcespannung VS währendAbschaltens der Last 1 dar, wenn die Zener-Diode 5 inder Schaltungsanordnung von 6 entferntist. 7 is a figure showing the manner of a surge current, etc. while the load is turned off 1 in the circuit arrangement of 6 shows. In 7 the graph G1 represents a change over time of a current I _L (see 6 ) during the load shutdown 1 by the load 1 flows through, in the circuit arrangement of 6 represents, while the graph G2 a temporal change of a source voltage VS (see 6 ) of the FET 3 while switching off the load 1 also in the circuit arrangement of 6 represents. Meanwhile, the graph G3 of 7 a temporal change in a source voltage VS while the load is switched off 1 when the Zener diode 5 in the circuit arrangement of 6 is removed.
[0005] Die herkömmliche Schutzschaltung beinhaltetjedoch ein Problem dahin, daß dieSchaltungsanordnung wegen der Verwendung der Zener-Diode 5 größere Abmessungenund Kosten aufweist. Darüberhinaus gibt es auch ein Problem, daß beim Ein/Ausschalten derZener-Diode hochfrequente Störungenbzw. Rauschen auftreten.The conventional protection circuit, however, has a problem in that the circuit arrangement due to the use of the Zener diode 5 has larger dimensions and costs. In addition, there is also a problem that high-frequency interference or noise occurs when the Zener diode is turned on / off.
[0006] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,unter Erreichen einer Verringerung von Größe und Kosten der Schaltungsanordnungeine Schutzschaltung derart zu schaffen, daß Gegenmaßnahmen hinsichtlich der StoßspannungwährendAbschaltens der Last in einer Schaltungsanordnung, auf welche dieErfindung angewendet wird, ergriffen werden können, wobei keine Notwendigkeitbesteht, ein Element wie etwa eine Zener-Diode zu verwenden, welchehochfrequentes Rauschen bewirkt.It is therefore an object of the present inventionwhile achieving a reduction in the size and cost of the circuit arrangementto create a protective circuit such that countermeasures regarding the surge voltagewhileSwitching off the load in a circuit arrangement to which theInvention is applied, can be taken with no needis to use an element such as a Zener diode, whichcauses high-frequency noise.
[0007] Gemäß dem ersten Gesichtspunktder Erfindung wird eine Schutzschaltung bereitgestellt, welche für eine Schaltungsanordnungvorzusehen ist, die eine induktive Last und einen FET als einen N-Kanal-MOS-Transistor,welcher stromaufwärtsder Last bezüglicheines Fließenseines Leistungsstroms vorgesehen ist, aufweist, wobei der FET denErregungs- bzw. Stromversorgungszustand der Last steuert, wobeidie Schutzschaltung einen ersten Verbindungsänderer, der auf einer Verbindungsleitung zwischeneinem Gate des FET und einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquellezwischengeschaltet ist, aufweist, wobei der erste Verbindungsänderer einenVerbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand, inwelchem das Gate mit der Gateansteuerungsspannungszuführung verbundenist, und einem zweiten Verbindungszustand, in welchem das Gate miteiner Masse verbunden ist, ändert.According to the first aspect of the invention, there is provided a protection circuit to be provided for a circuit arrangement having an inductive load and an FET as an N-channel MOS transistor, which is provided upstream of the load with respect to a flow of a power current, wherein the FET controls the energization state of the load, the protection circuit having a first connection changer interposed on a connection line between a gate of the FET and a gate drive voltage supply source, the first connection changes a connection state between a first connection state in which the gate is connected to the gate drive voltage supply and a second connection state in which the gate is connected to a ground.
[0008] Gemäß dem zweiten Gesichtspunktder Erfindung wird eine Schutzschaltung bereitgestellt, welche für eine Schaltungsanordnungvorzusehen ist, die eine induktive Last und einen FET als einen N-Kanal-MOS-Transistor,welcher stromaufwärtsder Last bezüglicheines Fließenseines Leistungsstroms vorgesehen ist, aufweist, wobei der FET einen Stromversorgungszustandder Last steuert, wobei die Schutzschaltung einen ersten Verbindungsänderer,der zwischen einem Abschnitt auf einer ersten Verbindungsleitungund einer Masse zwischengeschaltet ist, aufweist, wobei der ersteVerbindungsändererzwischen dem Abschnitt und der Masse verbindet und trennt. Vorzugsweiseverbindet die erste Verbindungsleitung ein Gate des FET mit einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle.According to the second point of viewThe invention provides a protective circuit which is suitable for a circuit arrangementto provide an inductive load and an FET as an N-channel MOS transistor,which upstreamthe load regardingof a flowa power current is provided, wherein the FET has a power supply stateof the load, the protection circuit controlling a first connection changer,that between a section on a first connecting lineand a mass is interposed, the firstVerbindungsändererbetween the section and the mass connects and separates. Preferablythe first interconnect connects a gate of the FET to a gate drive voltage supply source.
[0009] Gemäß dem dritten Gesichtspunktder Erfindung wird eine Schutzschaltung bereitgestellt, welche für eine Schaltungsanordnungvorzusehen ist, die eine induktive Last und einen FET als einenP-Kanal-MOS-Transistor aufweist, wobei der FET zum Steuern einesStromversorgungszustands der Last vorgesehen ist, wobei die Schutzschaltungeinen Verbindungsänderer,der auf einer Verbindungs leitung zwischen einem Gate des FET undeiner Masse zwischengeschaltet ist, wobei der Verbindungsänderer einenVerbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand, inwelchem das Gate mit der Masse verbunden ist, und einem zweitenVerbindungszustand, in welchem das Gate mit einer Source des FETverbunden ist, ändert,einen ersten Widerstand, welcher zwischen dem Gate des FET und dem Verbindungsänderer oderzwischen dem Verbindungsändererund der Source des FET angeordnet ist, und einem zweiten Widerstand,welcher zwischen dem Gate und dem Drain des FET angeordnet ist, aufweist.According to the third point of viewThe invention provides a protective circuit which is suitable for a circuit arrangementis to be provided that an inductive load and an FET as oneP-channel MOS transistor, the FET for controlling aPower supply state of the load is provided, the protection circuita connection changer,the on a connecting line between a gate of the FET anda mass is interposed, the connection changer oneConnection state between a first connection state, inwhich the gate is connected to ground, and a secondConnection state in which the gate is connected to a source of the FETconnected, changes,a first resistor connected between the gate of the FET and the connection changer orbetween the link changerand the source of the FET is arranged, and a second resistor,which is arranged between the gate and the drain of the FET.
[0010] Gemäß dem vierten Gesichtspunktder Erfindung wird eine Schutzschaltung bereitgestellt, welche für eine Schaltungsanordnungvorzusehen ist, die eine induktive Last und einen FET als einenP-Kanal-MOS-Transistor aufweist, wobei der FET einen Stromversorgungszustandder Last steuert, wobei die Schutzschaltung einen Verbindungsänderer,der zwischen einem Abschnitt auf einer Verbindungsleitung zwischeneinem Gate und einer Source des FET und einer Masse zwischengeschaltetist, wobei der Verbindungsändererzwischen dem Abschnitt und der Masse verbindet und trennt, einenersten Widerstand, der auf einem Weg durch die Verbindungsleitungvon dem Gate des FET hindurch zu der Source hiervon zwischengeschaltetist, und einen zweiten Widerstand, der zwischen dem Gate und einemDrain des FET angeordnet ist, aufweist.According to the fourth point of viewThe invention provides a protective circuit which is suitable for a circuit arrangementis to be provided that an inductive load and an FET as oneP-channel MOS transistor, wherein the FET has a power supply stateof the load, the protection circuit controlling a connection changer,the between a section on a connecting line betweeninterposed a gate and a source of the FET and a groundis, the connection changerbetween the section and the mass connects and separates onefirst resistance on a path through the interconnectorinterposed from the gate of the FET to the source thereofand a second resistor between the gate and oneDrain of the FET is arranged.
[0011] Gemäß dem fünften Gesichtspunkt der Erfindungwird eine Schutzschaltung bereitgestellt, welche für eine Schaltungsanordnungvorzusehen ist, die eine induktive Last und einen stromaufwärts der Lastbezüglicheines Fließenseines Leistungsstroms vorgesehenen IGBT aufweist, wobei der IGBTeinen Stromversorgungszustand der Last steuert, wobei die Schutzschaltungeinen auf einer Verbindungsleitung zwischen einem Gate des IGBTund einer Gateansteuerungsspannungszuführungquelle zwischengeschaltetenVerbindungsändereraufweist, wobei der Verbindungsänderereinen Verbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand,in welchem das Gate mit der Gateansteuerungsspannungszuführung verbundenist, und einem zweiten Verbindungszustand, in welchem das Gate miteiner Masse verbunden ist, ändert.According to the fifth aspect of the inventionA protective circuit is provided which is suitable for a circuit arrangementis to be provided, the one inductive load and one upstream of the loadin terms ofof a flowof a power current provided IGBT, the IGBTcontrols a power supply state of the load, the protection circuitone on a connecting line between a gate of the IGBTand a gate drive power supply sourceVerbindungsändererhas, the connection changera connection state between a first connection state,in which the gate is connected to the gate drive voltage supplyand a second connection state in which the gate is connected toconnected to a mass changes.
[0012] Gemäß dem sechsten Gesichtspunktder Erfindung wird eine Schutzschaltung bereitgestellt, welche für eine Schaltungsanordnungvorzusehen ist, die eine induktive Last und einen stromaufwärts der Lastbezüglicheines Fließenseines Leistungsstroms vorgesehenen IGBT aufweist, wobei der IGBTeinen Stromversorgungszustand der Last steuert, wobei die Schutzschaltungeinen zwischen einem Abschnitt auf einer Verbindungsleitung undeiner Masse zwischengeschalteten Verbindungsänderer aufweist, wobei derVerbindungsändererzwischen dem Abschnitt und der Masse verbindet und trennt. Vorzugsweiseverbindet die Verbindungsleitung ein Gate des IGBT mit einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle.According to the sixth aspectThe invention provides a protective circuit which is suitable for a circuit arrangementis to be provided, the one inductive load and one upstream of the loadin terms ofof a flowof a power current provided IGBT, the IGBTcontrols a power supply state of the load, the protection circuitone between a section on a connecting line anda mass of intermediate connection changer, theVerbindungsändererbetween the section and the mass connects and separates. Preferablythe connecting line connects a gate of the IGBT to a gate drive power supply source.
[0013] Die vorliegende Erfindung mag mitBezug auf die begleitenden Zeichnungen leichter beschrieben werden:The present invention may includeDescribed more easily with reference to the accompanying drawings:
[0014] 1 istein Schaltbild einer Schutzschaltung und einer Schaltungsanordnung,auf welche die Schutzschaltung angewendet ist, gemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung; 1 10 is a circuit diagram of a protection circuit and a circuit arrangement to which the protection circuit is applied, according to a first embodiment of the present invention;
[0015] 2 isteine Figur, welche eine Art und Weise eines Stoßstroms, etc., während Abschaltens einerLast in der Schaltungsanordnung von 1 zeigt; 2 Fig. 3 is a figure showing a manner of a surge current, etc., while a load is turned off in the circuit arrangement of 1 shows;
[0016] 3 istein Bild, welches eine Schaltung der in der Schaltungsanordnungvon 1 enthaltenen Schutzschaltunggenauer zeigt; 3 is a picture showing a circuit of the in the circuit arrangement of 1 protection circuit included shows more precisely;
[0017] 4 istein Schaltbild einer Schutzschaltung und einer Schaltungsanordnung,auf welche die Schutzschaltung angewendet ist, gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung; 4 10 is a circuit diagram of a protection circuit and a circuit arrangement to which the protection circuit is applied, according to a second embodiment of the present invention;
[0018] 5 istein Schaltbild einer Schutzschaltung und einer Schaltungsanordnung,auf welche die Schutzschaltung angewendet ist, gemäß einerdritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung; 5 10 is a circuit diagram of a protection circuit and a circuit arrangement to which the protection circuit is applied, according to a third embodiment of the present invention;
[0019] 6 istein Schaltbild einer Schutzschaltung und einer Schaltungsanordnung,auf welche die Schutzschaltung angewendet ist, nach dem Stand derTechnik; und 6 is a circuit diagram of a protection circuit and a circuit arrangement to which the protection circuit is applied, according to the prior art of the technique; and
[0020] 7 isteine Figur, welche eine Art und Weise eines Stoßstroms, etc., während Abschaltens einerLast in der Schaltungsanordnung von 6 zeigt. 7 Fig. 3 is a figure showing a manner of a surge current, etc., while a load is turned off in the circuit arrangement of 6 shows.
[0021] 1 istein Schaltbild einer Schutzschaltung und einer Schaltungsanordnung,auf welche die Schutzschaltung 20 angewendet ist, gemäß einer erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung. Die Schaltungsanordnungen, auf welcheeine Schutzschaltung 20 dieser Ausführungsform angewendet wird,weist eine induktive Last (z.B. Motor) 21, einen FET 23 alseinen N-Kanal-MOS-Transistor zum Übernehmen einer Steuerung desStromversorgungszustands an die Last 21 und eine Ladungspumpenschaltung(Gateansteuerungsspannungsführungsquelle)zum Ansteuern des FET 23 auf, wie in 1 gezeigt. Die Last 21 und derFET 23 sind auf einer Verbinderleitung 27 in Reihe derartzwischengeschaltet, daß derFET 23 stromaufwärtsbezüglich derRichtung eines Fließenseines Leistungsstroms angeordnet ist. Die Verbinderleitung 27 istzwischen der Stromleitung 29 und der Masse angeordnet ist. Aufder Verbinderleitung 27 ist eine Diode 31 in Reihe mitdem FET 23 verbunden. Die Diode 31 ist vorwärts in umgekehrterRichtung wie das Fließeneines von der Stromleitung 29 aus zugeführten Leistungsstroms zu derStromversorgungsleitung 27 angeschlossen. 1 is a circuit diagram of a protection circuit and a circuit arrangement on which the protection circuit 20 is applied according to a first embodiment of the present invention. The circuit arrangements on which a protective circuit 20 this embodiment is applied, has an inductive load (e.g. motor) 21 , a FET 23 as an N-channel MOS transistor for taking control of the power supply state to the load 21 and a charge pump circuit (gate drive voltage lead source) for driving the FET 23 on how in 1 shown. Weight 21 and the FET 23 are on a connector line 27 interposed in series such that the FET 23 is arranged upstream with respect to the direction of flow of a power current. The connector line 27 is between the power line 29 and the mass is arranged. On the connector line 27 is a diode 31 in line with the FET 23 connected. The diode 31 is forward in the reverse direction like flowing one from the power line 29 from supplied power current to the power supply line 27 connected.
[0022] Die Schutzschaltung 20 dieserAusführungsformweist einen ersten Schalter (ersten Verbindungsänderer), der auf einer Verbindungsleitungzwischen einem Gate des FET 23 und einer Ladungspumpenschaltung 25 zwischengeschaltetist, einen zwischen dem Gate und der Source des FET 23 angeordnenersten Widerstand 35, einen zwischen dem Gate des FET 23 unddem ersten Schalter 33 angeordneten zweiten Widerstand 37,und einen zweiten Schalter (zweiten Verbindungsänderer) 39, der auf einerVerbindungsleitung 41 zwischen dem Gate und der Sourcedes FET 23, wo der erste Widerstand 35 zwischengeschaltetist, auf. Der erste und der zweite Schalter 33, 39 schaltendie Schaltung gemäß einem Eingangssteuersignal.Der zweite Widerstand 37 kann anstelle von zwischen demGate des FET 23 und dem ersten Schalter 33 zwischendem ersten Schalter 33 und der Masse angeordnet sein.The protection circuit 20 This embodiment has a first switch (first connection changer) which is on a connection line between a gate of the FET 23 and a charge pump circuit 25 is interposed, one between the gate and the source of the FET 23 ordered first resistance 35 , one between the gate of the FET 23 and the first switch 33 arranged second resistor 37 , and a second switch (second connection changer) 39 on a connecting line 41 between the gate and the source of the FET 23 where the first resistance 35 is interposed on. The first and the second switch 33 . 39 switch the circuit according to an input control signal. The second resistance 37 can instead of between the gate of the FET 23 and the first switch 33 between the first switch 33 and the mass.
[0023] Der erste Schalter 33 istmit einer zu der Ladungspumpenschaltung 25 führendenVerbindungsleitung und einer zu der Masse führenden Verbindungsleitung,wie von dem ersten Schalter 33 aus gesehen, verbunden.Die beiden Verbindungsleitungen sind durch den ersten Schalter 33 wahlweisein Verbindung mit dem Gate des FET 23 umzuschalten.The first switch 33 is with one to the charge pump circuit 25 connecting line and a connecting line to the ground, as from the first switch 33 seen from, connected. The two connecting lines are through the first switch 33 optionally in connection with the gate of the FET 23 switch.
[0024] Der erste Schalter 33 dientauch als ein Ein/Aus-Schalterfür denFET 23. Wenn der FET 23 eingeschaltet ist, umdie Last 21 anzusteuern, verbindet der erste Schalter 33 dasGate des FET 23 mit der Ladungspumpenschaltung 25 (ersterVerbindungszustand). Wenn indessen der FET 23 ausgeschaltetist, um Leistung von der Last 21 wegzunehmen bzw. dieseabzuschalten, verbindet der erste Schalter 33 das Gatedes FET 23 mit der Masse (zweiter Verbindungszustand).The first switch 33 also serves as an on / off switch for the FET 23 , If the FET 23 is turned on the load 21 the first switch connects 33 the gate of the FET 23 with the charge pump circuit 25 (first connection state). If, however, the FET 23 is turned off to power from the load 21 remove or switch off, the first switch connects 33 the gate of the FET 23 with the mass (second connection state).
[0025] Der zweite Schalter 39 istdazu da, um zu verhindern, daß dasvon der Ladungspumpenschaltung 25 aus ausgegebene Gateansteuerungssignal durchden ersten Schalter 33 und die Widerstände 35, 37 inRichtung der Last 21 abfließt. Wenn der erste Schalter 33 aufdie Ladungspumpenschaltung 25 geschaltet ist, trennt derzweite Schalter 39 die Verbindungsleitung 41 zwischendem Gate und der Source des FET 23, wo der erste Widerstand 35 zwischengeschaltetist. Wenn indessen der erste Schalter 33 auf die Masseseitegeschaltet ist, bringt der zweite Schalter 39 die Verbindungsleitung 41 inVerbindung.The second switch 39 is there to prevent that from the charge pump circuit 25 from output gate drive signal by the first switch 33 and the resistors 35 . 37 towards the load 21 flows. If the first switch 33 to the charge pump circuit 25 is switched, the second switch disconnects 39 the connecting line 41 between the gate and the source of the FET 23 where the first resistance 35 is interposed. If, however, the first switch 33 is switched to the ground side, brings the second switch 39 the connecting line 41 in connection.
[0026] Nun wird eine Erläuterung der Betriebsweise derSchaltungsanordnung von 1 vorgenommen. Während Ansteuernsder Last 21 ist der erste Schalter 33 auf dieSeite der Ladungspumpenschaltung 25 geschaltet. Das vonder Ladungspumpenschaltung 15 aus ausgegebene Gateansteuerungssignalwird dem Gate des FET 23 durch den ersten Schalter 33 unddem zweiten Schalter 37 zugeführt. Dies ermöglicht,daß derLeistungsstrom auf der Stromleitung 29 durch den FET 23 zuder Last 21 fließt,wodurch die Last 21 angesteuert wird. Zu dieser Zeit bringtder zweite Schalter 39 die Verbindungsleitung 41 ineinen getrennten Zustand.An explanation will now be given of the operation of the circuit arrangement of FIG 1 performed. While driving the load 21 is the first switch 33 to the side of the charge pump circuit 25 connected. That from the charge pump circuit 15 Output gate drive signal becomes the gate of the FET 23 through the first switch 33 and the second switch 37 fed. This enables the power current on the power line 29 through the FET 23 to the burden 21 flows, causing the load 21 is controlled. At this time the second switch brings 39 the connecting line 41 in a separate state.
[0027] Wenn die Last 21 abgeschaltetwird, wird der erste Schalter 33 von der Ladungspumpenschaltung 25 aufdie Masse umgeschaltet, währendder zweite Schalter 39 die Verbindungsleitung in einenVerbindungszustand bringt. Die Gate/Source-Spannung des FET 23 sinktunter eine Schwellenspannung, um den FET 23 auszuschaltenund die Stromversorgung bzw. Anschaltung der Last 21 zubeenden. Aufgrund des Abschaltens des FET 23 wird durcheine induktive elektromotorische Gegenkraft an der Last 21 ein negativerStoß verursacht.Dieser zieht die Sourcespannung des FET 23 auf minus, sodaß einStrom von der Masse durch den ersten Schalter 33, den zweitenWiderstand 37, den zweiten Schalter 39 und denersten Schalter 35 in Richtung der Last 21 fließt, wiedurch den Weg P1 gezeigt. Zu dieser Zeit weist der FET 23 zwischendem Gate und der Source eine Potentialdifferenz einer Teilungsspannung,die in einem Betrag einem Sourcespannungspegel und einem Verhältnis derWiderstandswerte des ersten und des zweiten Widerstands 35, 37 entspricht,auf. Zu einer Zeit, da die Gate/Source-Spannung die Schwellenspannung übersteigt,schaltet der FET 23 durch. Der eingeschaltete Zustand desFET 23 wird gehalten, bis die Gate/Source-Spannung unterdie Schwellenspannung fällt.Aufgrund dessen wird währenddes eingeschalteten Zustands des FET 23 die elektromotorischeGegenkraft an der Last 21 durch die der Last 21 durchden FET 23 hindurch von der Stromleitung 29 auszuzuführendenLeistung absorbiert. Indessen endet der eingeschaltete Zustand des FET 23,wenn der negative Stoß ander Last 21 konvergiert und die Gate/Source-Spannung unterden Schwellenwert fällt.If the load 21 is turned off, the first switch 33 from the charge pump circuit 25 switched to ground while the second switch 39 brings the connection line into a connection state. The gate / source voltage of the FET 23 drops below a threshold voltage around the FET 23 switch off and the power supply or connection of the load 21 to end. Due to the shutdown of the FET 23 is caused by an inductive electromotive counterforce on the load 21 caused a negative impact. This pulls the source voltage of the FET 23 to minus so that a current from ground through the first switch 33 , the second resistance 37 , the second switch 39 and the first switch 35 towards the load 21 flows as shown by path P1. At this time, the FET 23 between the gate and the source, a potential difference of a division voltage, which is an amount of a source voltage level and a ratio of the resistance values of the first and the second resistor 35 . 37 corresponds to. At a time when the gate / source voltage exceeds the threshold voltage, the FET switches 23 by. The FET is on 23 is held until the gate / source voltage drops below the threshold voltage. Because of this, weep the FET is on 23 the counter electromotive force at the load 21 through that of the burden 21 through the FET 23 through from the power line 29 absorbed from the power to be supplied. Meanwhile, the on state of the FET ends 23 when the negative impact on the load 21 converges and the gate / source voltage drops below the threshold.
[0028] 2 isteine Figur, welche die Art und Weise eines Stoßstroms, etc., während Abschaltensder Last 21 in der Schaltungskonfiguration von 1 zeigt. Der Graph G4 in 2 zeigt eine zeitliche Änderungeines Stroms I_L (siehe 1), welcher während Abschaltens Last 21 inder Schaltungsanordnung von 1 durchdie Last 21 fließt.Der Graph G5 zeigt eine zeitliche Änderung einer SourcespannungV_S auf dem FET 23 während Abschaltensder Last 21 in ähnlicherWeise in der Schaltungsanordnung von 1.Aus dem Graph G4, G5 kann ersehen werden, daß die Schutzschaltung 20 indieser Ausführungsformdie Stoßunterdrückungswirkung nahezu äquivalentzu der der vorstehenden Schutzschaltung von 6 bereitstellt. 2 is a figure showing the manner of a surge current, etc. while the load is turned off 21 in the circuit configuration of 1 shows. The graph G4 in 2 shows a temporal change in a current I _L (see 1 ), which during shutdown load 21 in the circuit arrangement of 1 by the load 21 flows. The graph G5 shows a change over time of a source voltage V _S on the FET 23 while switching off the load 21 similarly in the circuit arrangement of 1 , From the graph G4, G5 it can be seen that the protective circuit 20 in this embodiment, the shock suppression effect is almost equivalent to that of the above protection circuit of 6 provides.
[0029] Hierbei ist es in der Schutzschaltung 20 dieserAusführungsformdurch Einstellen des Verhältnissesder Widerstandswerte des ersten Widerstands 35 und deszweiten Widerstands 37 möglich, die Gate/Source-Spannungdes FET 23, die auf ein Fließen eines Stroms von der Massedurch den ersten und den zweiten Widerstand 35, 37 inRichtung der Last 21 währendAuftretens eines negativen Stoßes hervorgerufenwird, einzustellen. Aufgrund dessen kann leicht eingestellt werden,wenn der FET 23 einzuschalten ist, in welchem Grad dieSourcespannung des FET 23 bei dem Auftreten eines negativenStoßesnach minus gezogen wird. Des weiteren kann während Auftretens eines negativenStoßesein hinreichender Pegel der Gate/Source-Spannung (z.B. kann dieseden FET 23 vollständigeinschalten) bei dem Auftreten eines negativen Stoßes sichergestellt werden.Demzufolge ist es möglich,die Zeit T, die erforderlich ist, um den negativen Stoß zu absorbieren, zureduzieren (siehe 2).Here it is in the protection circuit 20 of this embodiment by adjusting the ratio of the resistance values of the first resistor 35 and the second resistance 37 possible the gate / source voltage of the FET 23 that indicate a flow of current from ground through the first and second resistors 35 . 37 towards the load 21 during the occurrence of a negative impact. Because of this, it can be easily adjusted when the FET 23 turn on the degree to which the source voltage of the FET 23 is pulled to minus when a negative impact occurs. Furthermore, a sufficient level of the gate / source voltage (for example this can the FET 23 switch on completely) if a negative impact occurs. As a result, it is possible to reduce the time T required to absorb the negative shock (see 2 ).
[0030] 3 istein Diagramm, welches eine Schaltung der in der Schaltungsanordnungvon 1 enthaltenen Schutzschaltung 20 genauerdarstellt. In der Ausführungsformvon 3 werden als erster undzweiter Schalter 33, 39 N-Kanal-MOSFETs verwendet,wie in 3 gezeigt. Ebensoist in dieser konkreten Ausführungsformder erste Schalter (FET) 33 zwischen einem Punkt 43 zwischeneinem zwei ten Widerstand 37 und einer Ladungspumpenschaltung 25 aufeiner sich zwischen dem Gate des FET 23 und der Ladungspumpenschaltung 25 erstreckendenVerbindungsleitung und einer Masse zwischengeschaltet. Der ersteSchalter 33 verbindet und trennt zwischen dem Punkt 43 undder Masse in Abhängigkeitvon einem eingegebenen Ein/Aus-Signal. Der zweite Schalter (FET) 39 verbindetund trennt in ähnlicherWeise die Verbindungsleitung 41 in Abhängigkeit von dem eingegebenenEin/Aus-Signal. In dieser Ausführungsformsetzen die Signale zum Ein-/Ausschalten des ersten und des zweitenSchalters 33, 39 und die Ladungspumpenschaltung 25 dasgemeinsame Ein/Aus-Signal ein. Im übrigen ist in dieser Ausführungsformein dritter Widerstand 45 auf der sich zwischen dem Gatedes FET 23 und der Ladungspumpenschaltung 25 erstreckendenVerbindungsleitung zwischen dem Punkt 43 (Punkt in Verbindung mitdem ersten Schalter 33) und der Ladungspumpe 25 zwischengeschaltet. 3 FIG. 10 is a diagram showing a circuit of the circuitry of FIG 1 protection circuit included 20 represents more precisely. In the embodiment of 3 are the first and second switches 33 . 39 N-channel MOSFETs are used as in 3 shown. Likewise, in this specific embodiment, the first switch (FET) 33 between a point 43 between a second resistance 37 and a charge pump circuit 25 on one located between the gate of the FET 23 and the charge pump circuit 25 extending connecting line and a ground interposed. The first switch 33 connects and separates between the point 43 and the mass as a function of an input on / off signal. The second switch (FET) 39 connects and disconnects the connecting line in a similar manner 41 depending on the input on / off signal. In this embodiment, the signals for turning on / off the first and second switches are set 33 . 39 and the charge pump circuit 25 the common on / off signal. Incidentally, in this embodiment there is a third resistor 45 on which is between the gate of the FET 23 and the charge pump circuit 25 extending connecting line between the point 43 (Point in connection with the first switch 33 ) and the charge pump 25 interposed.
[0031] Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegendenAusführungsformeine Schutzschaltung 20 durch eine einfache Schaltungsanordnungunter Verwendung eines ersten und eines zweiten Schalters 33, 39 unddes ersten und des zweiten Widerstands 35, 37 konfiguriertsein. Demzufolge könnenin der mit der vorliegenden Ausführungsformangewendeten Schaltungsanordnung unter Reduzierung der Abmessungenund Kosten einer Schaltungsanordnung Gegenmaßnahmen hinsichtlich der Stoßspannung während Abschaltensder Last 21 getroffen werden. Darüber hinaus gibt es keine Notwendigkeit,solch ein Element einer Zener-Diode oder dergleichen zu verwenden,welche möglicherweisehochfrequentes Rauschen erzeugt.As described above, according to the present embodiment, a protection circuit can 20 by a simple circuit arrangement using a first and a second switch 33 . 39 and the first and second resistors 35 . 37 be configured. Accordingly, in the circuit arrangement used with the present embodiment, countermeasures can be taken with respect to the surge voltage while the load is switched off, while reducing the size and cost of a circuit arrangement 21 to be hit. Furthermore, there is no need to use such a element of a zener diode or the like, which may generate high-frequency noise.
[0032] Indessen wird durch Einstellen desVerhältnissesder Widerstandswerte des ersten Widerstands 35 und deszweiten Widerstands 37 wie oben dargestellt eine Wirkungda hin erzielt, die Zeit T, die erforderlich ist, um einen negativenStoß oderdergleichen zu absorbieren, zu reduzieren.Meanwhile, by adjusting the ratio of the resistance values of the first resistor 35 and the second resistance 37 as shown above, has an effect of reducing the time T required to absorb a negative shock or the like.
[0033] Des weiteren trennt der zweite Schalter 39 diesich zwischen dem Gate und der Source des FET 23 erstreckendeVerbindungsleitung 41, wo der erste Widerstand 35 zwischengeschaltetist, wenn der erste Schalter 33 auf die Ladungspumpenschaltung 25 geschaltetist, um dadurch die Last 21 anzusteuern. Demgemäß ist esmöglich,zu verhindern, daß das vonder Ladungspumpenschaltung 25 aus ausgegebene Gateansteuerungssignaldurch die Verbindungsleitung 41 in Richtung der Last 21 abfließt.The second switch also disconnects 39 which is between the gate and the source of the FET 23 extending connecting line 41 where the first resistance 35 is interposed when the first switch 33 to the charge pump circuit 25 is switched to thereby the load 21 head for. Accordingly, it is possible to prevent that from the charge pump circuit 25 from output gate drive signal through the connecting line 41 towards the load 21 flows.
[0034] 4 istein Schaltbild einer Schutzschaltung und einer Schaltungsanordnung,auf welche die Schutzschaltung 50 angewendet ist, gemäß einer zweitenAusführungsformder vorliegenden Erfindung. Die Schaltungsanordnung, auf welchedie Schutzschaltung 50 dieser Ausführungsform angewendet wird,weist eine induktive Last (z.B. Motor) 51 und einen FET 53 alseinen P-Kanal-MOS-Transistor zum Übernehmen der Steuerung desStromversorgungszustands der Last 51 auf, wie in 4 gezeigt. In dieser Ausführungsformsind die Last 51 und der FET 53 in Reihe auf einerVerbinderleitung 55 derart zwischengeschaltet, daß der FET 53 stromaufwärts bezüglich derRichtung eines Fließensdes Leistungsstroms angeordnet ist. Die Anordnung kann jedoch auchderart sein, daß sichdie Last 51 stromaufwärtsbezüglichder Richtung des Stromflusses befindet. Die Verbinderleitung 55 istzwischen der Stromleitung 57 und der Masse angeordnet. 4 is a circuit diagram of a protection circuit and a circuit arrangement on which the protection circuit 50 is applied, according to a second embodiment of the present invention. The circuit arrangement on which the protective circuit 50 this embodiment is applied, has an inductive load (e.g. motor) 51 and a FET 53 as a P-channel MOS transistor for taking control of the power supply state of the load 51 on how in 4 shown. In this embodiment, the load 51 and the FET 53 in series on a connector line 55 interposed such that the FET 53 is arranged upstream with respect to the direction of flow of the power current. However, the arrangement can also be such that the load 51 located upstream with respect to the direction of current flow. The connector line 55 is between the stream management 57 and arranged the mass.
[0035] Die Schutzschaltung 50 dieserAusführungsformweist einen Schalter (Verbindungsänderer) 59, der aufder Verbindungsleitung zwischen dem Gate des FET 53 undder Masse zwischengeschaltet ist, einen zwischen dem Gate des FET 53 undeinem Schalter 59 angeordneten ersten Widerstand 61 und einenzwischen dem Gate und dem Drain des FET 53 angeordnetenzweiten Widerstand 63 auf. Der Schalter 59 schaltetdie Schaltung in Abhängigkeitvon einem eingegebenen Steuersignal. Der erste Widerstand 61 kannanstelle von zwischen dem Gate des FET 53 und dem Schalter 59 zwischendem Schalter 59 und der Source des FET 53 angeordnetsein.The protection circuit 50 this embodiment has a switch (connection changer) 59 that is on the connecting line between the gate of the FET 53 and ground is interposed, one between the gate of the FET 53 and a switch 59 arranged first resistor 61 and one between the gate and the drain of the FET 53 arranged second resistor 63 on. The desk 59 switches the circuit depending on an input control signal. The first resistance 61 can instead of between the gate of the FET 53 and the switch 59 between the switch 59 and the source of the FET 53 be arranged.
[0036] Der Schalter 59 ist miteiner zu der Masse führendenVerbindungsleitung und einer zu der Source des FET 53 führendenVerbindungsleitung verbunden, wie von dem Schalter 59 ausgesehen. Die beiden Verbindungsleitungen können durch den Schalter 59 wahlweisein Verbindung mit dem Gate des FET 53 geschaltet werden.The desk 59 is with a connecting line leading to the ground and one to the source of the FET 53 leading connecting line connected as from the switch 59 seen from. The two connecting lines can be switched 59 optionally in connection with the gate of the FET 53 be switched.
[0037] Der Schalter 59 dient auchals ein Ein/Aus-Schalter fürden FET 53. Wenn der FET 53 eingeschaltet ist,um die Last 51 anzusteuern, verbindet der Schalter 59 dasGate des FET 53 mit der Masse (erster Verbindungszustand).Wenn indessen der FET 53 ausgeschaltet wird, um die Last 51 abzuschalten,verbindet der Schalter 59 das Gate des FET 53 mitder Source des FET 53 (zweiter Verbindungszustand).The desk 59 also serves as an on / off switch for the FET 53 , If the FET 53 is turned on the load 51 the switch connects 59 the gate of the FET 53 with the mass (first connection state). If, however, the FET 53 is turned off to the load 51 switch off, the switch connects 59 the gate of the FET 53 with the source of the FET 53 (second connection state).
[0038] Nun wird eine Erläuterung bezüglich der Betriebsweise derSchaltungsanordnung von 4 vorgenommen.WährendAnsteuerns der Last 51 ist der Schalter 59 aufdie Masse geschaltet. Das Gate des FET 53 ist durch denersten Widerstand 61 und den Schalter 59 mit derMasse verbunden. Aufgrund dessen übersteigt die Gate/Source-Spannungdes FET 53 eine Schwellenspannung, um den FET 53 einzuschalten.Der Leistungsstrom auf der Stromleitung 57 fließt durchden FET 53 zu der Last 51, wodurch die Last 51 angesteuertwird.An explanation will now be given of the operation of the circuit arrangement of FIG 4 performed. While driving the load 51 is the switch 59 switched to ground. The gate of the FET 53 is through the first resistance 61 and the switch 59 connected to the crowd. As a result, the gate / source voltage of the FET exceeds 53 a threshold voltage to the FET 53 turn. The power current on the power line 57 flows through the FET 53 to the burden 51 , causing the load 51 is controlled.
[0039] WährendAbschaltens der Last 51 wird der Schalter 59 vonder Masse auf die Source des FET 53 umgeschaltet. Die Gate/Source-Spannungdes FET 53 fälltunter eine Schwellenspannung (einmal im wesentlichen Null), um denFET 53 auszuschalten und die Stromzufuhr an die Last 51 zubeenden. Aufgrund des Ausschaltens des FET 53 wird durcheine induktive elektromotorische Gegenkraft an der Last 51 einnegativer Stoß verursacht.Dieser zieht die Gatespannung des FET 53 in Richtung minus,um einen Strom von der Source des FET 53 durch den Schalter 59,den ersten Widerstand 61 und den zweiten Widerstand 63 inRichtung der Last 51 zu schicken, wie durch den Weg P2gezeigt. Zu dieser Zeit weist der FET 53 an seinem Gateund seiner Source eine Potentialdifferenz einer geteilten Spannungauf, welche in einem Betrag, der einem Source/Drain-Potentialdifferenzpegelund einem Verhältnisin den Widerstandswerten des ersten und des zweiten Widerstands 61, 63 entspricht,hervorgerufen wird. Zu einer Zeit, da die Gate/Source-Spannung dieSchwellenspannung übersteigt,schaltet der FET 53 durch. Der eingeschaltete Zustand desFET 53 wird gehalten, bis die Gate/Source-Spannung unter denSchwellenwert sinkt. Aufgrund dessen wird während des eingeschalteten Zustandsdes FET 53 die elektromotorische Gegenkraft an der Last 51 durchdie von der Stromleitung 57 aus durch den FET 53 derLast 51 zuzuführendeLeistung absorbiert. Indessen endet der eingeschaltete Zustand desFET 53, wenn der negative Stoß durch die Last 21 konvergiertund die Gate/Source-Spannungunter den Schwellenwert sinkt.While switching off the load 51 becomes the switch 59 from the mass to the source of the FET 53 switched. The gate / source voltage of the FET 53 falls below a threshold voltage (once substantially zero) around the FET 53 turn off and power to the load 51 to end. Because of turning off the FET 53 is caused by an inductive electromotive counterforce on the load 51 caused a negative impact. This pulls the gate voltage of the FET 53 towards minus to a current from the source of the FET 53 through the switch 59 , the first resistance 61 and the second resistance 63 towards the load 51 as shown by path P2. At this time, the FET 53 at its gate and its source a potential difference of a divided voltage, which in an amount that a source / drain potential difference level and a ratio in the resistance values of the first and the second resistor 61 . 63 corresponds, is caused. At a time when the gate / source voltage exceeds the threshold voltage, the FET switches 53 by. The FET is on 53 is held until the gate / source voltage drops below the threshold. Because of this, while the FET is on 53 the counter electromotive force at the load 51 through by the power line 57 out through the FET 53 the burden 51 power to be supplied absorbed. Meanwhile, the on state of the FET ends 53 when the negative impact from the load 21 converges and the gate / source voltage drops below the threshold.
[0040] Hierbei ist es in der Schutzschaltung 50 dieserAusführungsformdurch Einstellen des Verhältnissesder Widerstandswerte des ersten Widerstands 61 und deszweiten Widerstands 63 möglich, die auf ein Fließen einesStroms von der Source des FET 53 durch den ersten und denzweiten Widerstand 61, 63 in Richtung der Last 51 während Auftretenseines negativen Stoßeshin hervorgerufene Gate/Source-Spannung des FET 53 einzustellen.Aufgrund dessen kann leicht eingestellt werden, wenn der FET 53 einzuschaltenist, in welchem Grad die Sourcespannung des FET 53 beidem Auftreten eines negativen Stoßes nach minus gezogen wird.Des weiteren kann, wenn der FET 53 während Auftretens eines negativenStoßeseingeschaltet wird, ein hinreichender Pegel einer Gate/Source-Spannungsichergestellt werden (z.B., kann dieser den FET 53 vollständig einschalten).Demzufolge ist es möglich,die zum Absorbieren eines negativen Stoßes erforderliche Zeit T zu reduzieren.Here it is in the protection circuit 50 of this embodiment by adjusting the ratio of the resistance values of the first resistor 61 and the second resistance 63 possible due to a current flowing from the source of the FET 53 through the first and the second resistance 61 . 63 towards the load 51 gate / source voltage of the FET caused during occurrence of a negative shock 53 adjust. Because of this, it can be easily adjusted when the FET 53 turn on the degree to which the source voltage of the FET 53 is pulled to minus when a negative impact occurs. Furthermore, if the FET 53 during the occurrence of a negative surge, a sufficient level of a gate / source voltage can be ensured (for example, this can the FET 53 switch on completely). As a result, it is possible to reduce the time T required to absorb a negative shock.
[0041] Wie oben kann gemäß der vorliegenden Ausführungsformeine Schutzschaltung 50 durch eine einfache Schaltungsanordnungunter Verwendung eines Schalters 59 und eines ersten undeines zweiten Widerstands 61, 63 konfiguriertsein. Demgemäß können inder mit der vorliegenden Ausführungsformangewendeten Schaltungsanordnung Gegenmaßnahmen bezüglich einer Stoßspannungauf ein Abschalten der Last 61 hin getroffen werden, während dieAbmessungen und Kosten der Schaltungsanordnung reduziert sind. Darüber hinausgibt es keine Notwendigkeit, solch ein Element einer Zener-Diodeoder dergleichen zu verwenden, welches möglicherweise ein hochfrequentesRauschen erzeugt.As above, according to the present embodiment, a protection circuit 50 through a simple circuit arrangement using a switch 59 and a first and a second resistor 61 . 63 be configured. Accordingly, in the circuit arrangement used with the present embodiment, countermeasures can be taken with respect to a surge voltage upon disconnection of the load 61 be taken while the dimensions and costs of the circuit arrangement are reduced. Furthermore, there is no need to use such a zener diode or the like element which may generate high-frequency noise.
[0042] Auch wird wie oben durch Einstellendes Verhältnissesder Widerstandswerte des ersten Widerstands 61 und deszweiten Widerstands 62 eine Wirkung erzielt, die zum Absorbiereneines negativen Stroms oder dergleichen erforderliche Zeit zu reduzieren.Im übrigenkann die genaue Ausführungsform derSchaltungsanordnung den FET 33 aus 3 als einen Schalter 59 einsetzen.Also, as above, by setting the ratio of the resistance values of the first resistor 61 and the second resistance 62 achieves an effect of reducing the time required to absorb a negative current or the like. Otherwise, the exact embodiment of the circuit arrangement can the FET 33 out 3 as a switch 59 deploy.
[0043] 5 istein Schaltbild einer Schutzschaltung und einer Schaltungsanordnung,auf welche die Schutzschaltung angewendet ist, gemäß einerdritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung. Die Schaltungsanordnung, auf welchedie Schutzschaltung 70 dieser Ausführungsform angewendet wird, weisteine induktive Last (z.B. Motor) 71, einen IGBT 73 zum Übernehmender Steuerung des Stromversorgungszustands an die Last 71 undeine Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle (z.B. Treiberschaltung)zum Zuführeneiner Gateansteuerungsspannung zum Ansteuern des IGBT 73 auf,wie in 5 gezeigt. DieLast 71 und der IGBT 73 sind in Reihe auf einerVerbinderleitung 77 derart zwischengeschaltet, daß der IGBT 73 stromaufwärts bezüglich derRichtung eines Fließenseines Leistungsstroms angeordnet ist. Die Verbinderleitung 77 istzwischen der Stromleitung 79 und der Masse angeordnet. 5 is a circuit diagram of a protection circuit and a circuit arrangement to which the protection circuit is applied according to a third Embodiment of the present invention. The circuit arrangement on which the protective circuit 70 this embodiment is applied, has an inductive load (e.g. motor) 71 , an IGBT 73 to take control of the power supply state to the load 71 and a gate drive voltage supply source (eg, driver circuit) for supplying a gate drive voltage for driving the IGBT 73 on how in 5 shown. Weight 71 and the IGBT 73 are in series on a connector line 77 interposed such that the IGBT 73 is arranged upstream with respect to the direction of flow of a power current. The connector line 77 is between the power line 79 and arranged the mass.
[0044] Die Schutzschaltung 70 dieserAusführungsformweist einen Schalter (Verbindungsänderer) 81, welcherauf der Verbindungsleitung zwischen dem Gate des IGBT 73 undder Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle 75 zwischengeschaltetist, einen zwischen dem Gate und dem Emitter des IGBT 73 angeordnetenersten Widerstands 83 und einen zwischen dem Gate des IGBT 73 unddem Schalter 81 angeordneten zweiten Widerstands 85 auf.Der Schalter 81 schaltet die Schaltung in Abhängigkeit voneinem eingegebenen Steuersignal. Der zweite Widerstand 85 kannstatt zwischen dem Gate des IGBT 73 und dem Schalter 81 zwischendem Schalter 81 und der Masse angeordnet sein.The protection circuit 70 this embodiment has a switch (connection changer) 81 which is on the connecting line between the gate of the IGBT 73 and the gate drive power supply source 75 is interposed, one between the gate and the emitter of the IGBT 73 arranged first resistor 83 and one between the gate of the IGBT 73 and the switch 81 arranged second resistor 85 on. The desk 81 switches the circuit depending on an input control signal. The second resistance 85 can take place between the gate of the IGBT 73 and the switch 81 between the switch 81 and the mass.
[0045] Der Schalter 81 ist miteiner zu der Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle 75 führendenVerbindungsleitung und einer zu der Masse führenden Verbindungsleitung,von dem Schalter 81 aus gesehen, verbunden. Die beidenVerbindungsleitungen könnendurch den Schalter 81 wahlweise in Verbindung mit dem Gatedes IGBT 73 geschaltet werden.The desk 81 is with one to the gate drive voltage supply source 75 leading connecting line and a connecting line leading to the ground, from the switch 81 seen from, connected. The two connecting lines can be switched 81 optionally in connection with the gate of the IGBT 73 be switched.
[0046] Der Schalter 81 dient auchals ein Ein/Aus-Schalter fürden IGBT 73. Wenn der IGBT 73 eingeschaltet ist,um die Last 71 anzusteuern, verbindet der Schalter 81 dasGate des IGBT 73 mit der Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle 75 (ersterVerbindungszustand). Wenn indessen der IGBT 73 ausgeschaltetist, um die Last 21 abzuschalten, verbindet der Schalter 81 dasGate des IGBT 73 mit der Masse (zweiter Verbindungszustand).The desk 81 also serves as an on / off switch for the IGBT 73 , If the IGBT 73 is turned on the load 71 the switch connects 81 the gate of the IGBT 73 with the gate drive power supply source 75 (first connection state). If, however, the IGBT 73 is turned off the load 21 switch off, the switch connects 81 the gate of the IGBT 73 with the mass (second connection state).
[0047] Nun wird eine Erläuterung bezüglich der Betriebsweise derSchaltungsanordnung von 5 vorgenommen.WährendAnsteuerns der Last 71 ist der Schalter 81 aufeine Seite der Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle 75 geschaltet.Die von der Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle 75 ausausgegebene Gateansteuerungsspannung wird dem Gate des IGBT 73 durchden Schalter 81 und den zweiten Widerstand 85 zugeführt. Aufgrund dessen übersteigtdie Gate/Emitter-Spannung des IGBT 73 eine Schwellenspannung,um den IGBT 73 einzuschalten. Der Leistungsstrom der Stromleitung 79 fließt durchden IGBT 73 zu der Last 71, wodurch die Last 71 angesteuertwird.An explanation will now be given of the operation of the circuit arrangement of FIG 5 performed. While driving the load 71 is the switch 81 to one side of the gate drive voltage supply source 75 connected. The one from the gate drive power supply source 75 Output gate drive voltage becomes the gate of the IGBT 73 through the switch 81 and the second resistance 85 fed. As a result, the gate / emitter voltage of the IGBT exceeds 73 a threshold voltage to the IGBT 73 turn. The power current of the power line 79 flows through the IGBT 73 to the burden 71 , causing the load 71 is controlled.
[0048] WährendAbschaltens der Last 71 wird der Schalter 81 vonder Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle 75 aufdie Masse umgeschaltet. Das Gate des IGBT 73 wird durchden zweiten Widerstand 82 und den Schalter 81 mitder Masse verbunden, und die Gate/Emitter-Spannung des IGBT 73 sinktunter eine Schwellenspannung, um den IGBT 73 auszuschaltenund die Stromversorgung der Last 71 zu beenden. Aufgrunddes Abschaltens des IGBT 73 wird durch eine induktive elektromotorischeGegenkraft an der Last 71 ein negativer Stoß verursacht.Dieser zieht die Emitterspannung des IGBT 73 nach minus.Wie durch den Weg P3 gezeigt, fließt ein Strom von der Massedurch den Schalter 81 und den ersten und den zweiten Widerstand 83, 85 inRichtung der Last 71. Zu dieser Zeit weist der IGBT 73 an seinemGate und seinem Emitter eine Potentialdifferenz einer Teilspannungauf, die in einem einem Emitterpotentialpegel und einem Widerstandsverhältnis desersten und des zweiten Widerstands 83, 85 entsprechendenBetrag hervorgerufen wird. Zu einer Zeit, da die Gate/Emitter-Spannung die Schwellenspannung übersteigt,schaltet der IGBT 73 durch. Der eingeschaltete Zustanddes IGBT 73 wird gehalten, bis die Gate/Emitter-Spannungunter den Schwellenwert sinkt. Aufgrund dessen wird während deseingeschalteten Zustands des IGBT 73 die elektromotorischeGegenkraft an der Last 71 durch die von der Stromleitung 79 ausdurch den IGBT 73 der Last 71 zuzuführende Leistungabsorbiert. Indessen endet der eingeschaltete Zustand des IGBT 73,wenn der negative Stoß durchdie Last 71 konvergiert und die Gate/Emitter-Spannung unter denSchwellenwert sinkt.While switching off the load 71 becomes the switch 81 from the gate drive power supply source 75 switched to the crowd. The gate of the IGBT 73 is through the second resistance 82 and the switch 81 connected to ground, and the gate / emitter voltage of the IGBT 73 drops below a threshold voltage around the IGBT 73 turn off and power to the load 71 to end. Due to the shutdown of the IGBT 73 is caused by an inductive electromotive counterforce on the load 71 caused a negative impact. This pulls the emitter voltage of the IGBT 73 after minus. As shown by path P3, a current flows from ground through the switch 81 and the first and second resistors 83 . 85 towards the load 71 , At that time, the IGBT 73 at its gate and its emitter a potential difference of a partial voltage, which in an emitter potential level and a resistance ratio of the first and the second resistor 83 . 85 corresponding amount is caused. At a time when the gate / emitter voltage exceeds the threshold voltage, the IGBT switches 73 by. The on state of the IGBT 73 is held until the gate / emitter voltage drops below the threshold. Because of this, while the IGBT is on 73 the counter electromotive force at the load 71 through by the power line 79 out through the IGBT 73 the burden 71 power to be supplied absorbed. The switched-on state of the IGBT ends, however 73 when the negative impact from the load 71 converges and the gate / emitter voltage drops below the threshold.
[0049] Hierbei ist es in der Schutzschaltung 70 dieserAusführungsformdurch Einstellen des Verhältnissesder Widerstandswerte des ersten Widerstands 83 und deszweiten Widerstands 85 möglich, die auf ein Fließen einesStroms von der Masse durch den ersten und den zweiten Widerstand 83, 85 inRichtung der Last 71 währendAuftretens eines negativen Stoßeshin hervorgerufene Gate/Emitter-Spannung des IGBT 73 einzustellen.Aufgrund dessen kann einfach eingestellt werden, wenn der IGBT 73 einzuschaltenist, in welchem Grad die Emitterspannung des IGBT 73 während desAuftretens eines negativen Stoßesnach minus gezogen wird. Ferner kann beim Einschalten des IGBT 73 während desAuftretens eines negativen Stoßesein hinreichender Pegel einer Gate/Emitter-Spannung sichergestelltwerden (z.B. kann dieser den IGBT 73 vollständig einschalten).Here it is in the protection circuit 70 of this embodiment by adjusting the ratio of the resistance values of the first resistor 83 and the second resistance 85 possible due to a current flowing from ground through the first and second resistors 83 . 85 towards the load 71 Gate / emitter voltage of the IGBT caused during the occurrence of a negative shock 73 adjust. Because of this, it can be easily set when the IGBT 73 the degree to which the emitter voltage of the IGBT must be switched on 73 is pulled to minus during the occurrence of a negative impact. Furthermore, when switching on the IGBT 73 A sufficient level of a gate / emitter voltage must be ensured during the occurrence of a negative surge (for example, this can affect the IGBT 73 switch on completely).
[0050] Demzufolge ist es möglich, diezum Absorbieren eines negativen Stoßes erforderliche Zeit zu reduzieren.As a result, it is possible toreduce the time required to absorb a negative shock.
[0051] Wie zuvor beschrieben, kann gemäß der vorliegendenAusführungsformeine Schutzschaltung 70 durch eine einfache Schaltungsanordnungunter Verwendung eines Schalters 81 und eines ersten undeines zweiten Widerstands 83, 85 konfiguriertsein. Demgemäß können inder mit der vorliegenden Ausführungsformangewendeten Schaltungsanordnung unter Reduzierung der Abmessungenund Kosten einer Schaltungsanordnung Gegenmaßnahmen bezüglich der StoßspannungwährendAbschaltens der Last 71 getroffen werden. Darüber hinausliegt keine Notwendigkeit vor, solch ein Element einer Zener-Diodeoder dergleichen zu verwenden, welches möglicherweise ein hochfrequentesRauschen erzeugt.As described above, according to the present embodiment, a protection circuit can 70 through a simple circuit arrangement using a switch 81 and a first and a second resistor 83 . 85 be configured. Accordingly, in the off with the present Implementation of the circuit arrangement while reducing the dimensions and costs of a circuit arrangement countermeasures with respect to the surge voltage during switching off of the load 71 to be hit. Furthermore, there is no need to use such a Zener diode or the like element which may generate high-frequency noise.
[0052] Ebenso wird, wie zuvor beschrieben,durch Einstellen des Verhältnissesder Widerstandswerte des ersten Widerstands 83 und deszweiten Widerstands 85 eine Wirkung dahin erzielt, diezum Absorbieren eines negativen Stoßes oder so erforderliche Zeitzu reduzieren.Likewise, as described above, by adjusting the ratio of the resistance values of the first resistor 83 and the second resistance 85 has an effect of reducing the time required to absorb a negative shock or so.
[0053] Im übrigen kann die genaue Ausführungsformder Schaltungsanordnung den FET 33 von 3 als den Schalter 81 verwenden.Otherwise, the exact embodiment of the circuit arrangement can the FET 33 of 3 than the switch 81 use.
[0054] Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wirdwährendAbschaltens der Last der erste Verbindungsänderer von einem ersten Verbindungszustand,bei welchem das Gate eines FET mit einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquelleverbunden ist, in einen zweiten Verbindungszustand, in welchem dasGate mit der Masse verbunden ist, geändert. Durch einen aufgrundAbschaltens der Last verursachten negativen Stoß übersteigt die Gate/Source-Spannungdes FET eine Schwelle, und der FET wechselt von Ein zu Aus, wodurchein negativer Stoß durcheinen durch den FET hindurch zu der Last fließenden Strom absorbiert wird.Demgemäß kann eineSchutzschaltung durch eine einfache Schaltungsanordnung konfiguriertsein. Als ein Ergebnis könnenunter Reduzierung der Abmessungen und Kosten einer SchaltungsanordnungGegenmaßnahmenbezüglichder StoßspannungwährendAbschaltens der Last in der Schaltungsanordnung, auf welche dievorliegende Erfindung angewendet wird, getroffen werden. Darüber hinausbesteht keine Notwendigkeit, solch ein Element einer Zener-Diode oderdergleichen, welches möglicherweiseein hochfrequentes Rauschen erzeugt, zu verwenden.According to one aspect of the inventionwhileDisconnecting the load of the first connection changer from a first connection state,in which the gate of an FET with a gate drive voltage supply sourceis connected, in a second connection state, in which theGate connected to ground changed. Because of oneSwitching off the load caused negative shock exceeds the gate / source voltagea threshold of the FET, and the FET changes from on to off, therebya negative push througha current flowing through the FET to the load is absorbed.Accordingly, oneProtection circuit configured by a simple circuit arrangementhis. As a result, you canwhile reducing the size and cost of a circuit arrangementcountermeasuresin terms ofthe surge voltagewhileSwitching off the load in the circuit arrangement to which thepresent invention is applied. Furthermorethere is no need to use such a Zener diode or elementthe like, which possiblygenerates a high-frequency noise.
[0055] Gemäß einem anderen Gesichtspunktder Erfindung ist es durch Einstellen des Verhältnisses der Widerstandswertedes ersten Widerstands und des zweiten Widerstands möglich, dieauf ein Fließen einesStroms von der Masse durch den ersten und den zweiten Widerstandzu der Source des FET bei dem Auftreten eines negativen Stoßes hinhervorgerufene Gate/Source-Spannung des FET einzustellen. Aufgrunddessen ist es möglich,leicht einzustellen, wenn der FET einzuschalten ist, in welchemGrad die Sourcespannung des FET auf ein Auftreten eines negativenStoßeshin nach minus gezogen wird. Des weiteren kann beim Einschaltendes FET auf ein Auftreten eines Stoßes hin ein hinreichender Pegeleiner Gate/Source-Spannung erzielt werden (z.B. kann diese den FETvollständigeinschalten). Als ein Ergebnis ist es möglich, die zum Absorbierendes Stoßeserforderliche Zeit zu reduzieren.According to another point of viewof the invention is by adjusting the ratio of the resistance valuesof the first resistor and the second resistor possibleon a flowing oneCurrent from ground through the first and second resistorstowards the source of the FET upon the occurrence of a negative shockadjust the gate / source voltage of the FET. by virtue ofof which it is possibleeasy to set when to turn on the FET, in whichDegrees the source voltage of the FET upon occurrence of a negativeshockis pulled towards minus. Furthermore, when switching onlevel of the FET upon occurrence of a shocka gate / source voltage can be achieved (e.g. this can be the FETCompletelyturn on). As a result, it is possible to absorb itof the shockreduce required time.
[0056] Gemäß einem anderen Gesichtspunktder Erfindung ist der erste Verbindungsänderer in einen ersten Verbindungszustand,in welchem das Gate des FET mit der Gateansteuerungsspannungszuführungsquelleverbunden ist, gestellt, um den FET einzuschalten. In dem Fall,daß dieLast angesteuert wird, trennt der zweite Schalter die Verbindungs leitungzwischen dem Gate und der Source des FET, wodurch ermöglicht wird,zu verhindern, daß dasvon der Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle aus ausgegebeneGateansteuerungssignal durch den ersten Widerstand in Richtung derLast abfließt.According to another point of viewthe invention is the first connection changer in a first connection state,in which the gate of the FET with the gate drive voltage supply sourceconnected to turn on the FET. In that case,that theLoad is controlled, the second switch disconnects the connecting linebetween the gate and the source of the FET, which enablesto prevent thatoutput from the gate drive power supply sourceGate drive signal through the first resistor towards theLoad drains away.
[0057] Gemäß einem noch anderen Gesichtspunkt derErfindung wird der Verbindungsändererwährend Abschaltensder Last von einem ersten Verbindungszustand, in welchem das Gatedes FET mit der Masse verbunden ist, in einen zweiten Verbindungszustand,in welchem das Gate mit der Source verbunden ist, geändert. Aufgrunddessen überschreitetdie Gate/Source-Spannung des FET, welche durch einen von der Sourcedes FET durch den Verbindungsändererund den ersten und den zweiten Widerstand zu dem Drain fließenden Stromhervorgerufen wird, eine Schwelle aufgrund eines Auftretens einesStoßesdurch Abschalten der Last, wodurch der FET von Aus zu Ein geschaltetwird, wodurch ein Stoß durch einenStromfluß zuder Last absorbiert werden kann. Demgemäß kann eine Schutzschaltungdurch eine einfache Schaltungsanordnung konfiguriert sein. Demzufolgekönnenin der Schaltungsanordnung, auf welche die vorliegende Ausführungsformangewendet wird, unter Reduzierung der Ausmessungen und Kosten derSchaltungsanordnung Gegenmaßnahmenbezüglichder StoßspannungwährendAbschaltens der Last getroffen werden. Darüber hinaus gibt es keine Notwendigkeit,solch ein Element einer Zener-Diode oder dergleichen zu verwenden,welches möglicherweiseein hochfrequentes Rauschen erzeugt.According to yet another aspect of theInvention becomes the connection changerduring shutdownthe load from a first connection state in which the gatethe FET is connected to the ground, in a second connection state,in which the gate is connected to the source changed. by virtue ofwhich exceedsthe gate / source voltage of the FET, which is caused by one of the sourceof the FET by the link changerand the first and second resistors to the current flowing to the draina threshold is caused due to an occurrence of ashockby shutting off the load, causing the FET to switch from off to onis what a shock by aCurrent flow toothe load can be absorbed. Accordingly, a protection circuitbe configured by a simple circuit arrangement. As a result,canin the circuit arrangement to which the present embodimentis applied while reducing the dimensions and cost of theCircuit arrangement countermeasuresin terms ofthe surge voltagewhileSwitching off the load. Furthermore, there is no needto use such an element of a Zener diode or the like,which possiblygenerates a high-frequency noise.
[0058] Ebenso ist es durch Einstellen desVerhältnissesder Widerstandswerte des ersten Widerstands und des zweiten Widerstandsmöglich,die auf ein Fließeneines Stroms von der Source des FET durch den ersten und den zweitenWiderstand zu der Masse hin auf ein Auftreten eines Stoßes hinhervorgerufene Gate/Source-Spannung des FET einzustellen. Aufgrunddessen ist es möglich,leicht einzustellen, wenn der FET einzuschalten ist, in welcherGrößenordnungein Stoß bewirktwird. Des weiteren kann beim Einschalten des FET auf ein Auftreteneines Stoßeshin ein hinreichender Pegel einer Gate/Source-Spannung erzielt werden(z.B. kann dieser den FET vollständigeinschalten). Demzufolge ist es möglich, die zum Absorbierendes Stoßeserforderliche Zeit zu reduzieren.Likewise, by setting theratiothe resistance values of the first resistor and the second resistorpossible,on a flowa current from the source of the FET through the first and secondResistance to the earth upon the occurrence of a shockadjust the gate / source voltage of the FET. by virtue ofof which it is possibleeasy to adjust when the FET is to be turned on, in whichMagnitudean impact causesbecomes. Furthermore, an occurrence can occur when the FET is switched onof a bumptowards a sufficient level of a gate / source voltage can be achieved(e.g. this can completely remove the FETturn on). As a result, it is possible to absorbof the shockreduce required time.
[0059] Gemäß einem noch anderen Gesichtspunkt derErfindung wird der Verbindungsändererwährend Abschaltensder Last von einem ersten Verbindungszustand, in welchem das Gatedes IGBT mit einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle verbunden ist,in den zweiten Verbindungszustand, in welchem das Gate mit einerMasse verbunden ist, geändert.Die Gate/Emitter-Spannung des IGBT überschreitet eine Schwelleaufgrund des Auftretens eines negativen Stoßes durch Abschalten der Last, wodurchder IGBT von Aus nach Ein geschaltet wird, wodurch ein negativerStoß durcheinen Stromfluß durchden IGBT zu der Last absorbiert werden kann. Demgemäß kann eineSchutzschaltung durch eine einfache Schaltungsanordnung konfiguriertsein. Demzufolge könnenin der Schaltungsanordnung, auf welche die vorliegende Ausführungsformangewendet wird, unter Reduzierung der Abmessungen und Kosten einerSchaltungsanordnung Gegenmaßnahmenbezüglichder StoßspannungwährendAbschaltens der Last getroffen werden. Darüber hinaus gibt es keine Notwendigkeit,solch ein Element einer Zener-Diode oder dergleichen zu verwenden,welches möglicherweiseein hochfrequentes Rauschen erzeugt.According to yet another aspect of the invention, the connection changer is switched from the first connection state in which the gate of the IGBT is connected to a gate drive voltage supply source to the second connection state during switching off the load which the gate is connected to a ground changed. The gate / emitter voltage of the IGBT exceeds a threshold due to the occurrence of a negative surge by turning off the load, which switches the IGBT from off to on, whereby a negative surge can be absorbed by current flow through the IGBT to the load. Accordingly, a protection circuit can be configured by a simple circuit arrangement. Accordingly, in the circuit arrangement to which the present embodiment is applied, countermeasures can be taken with respect to the surge voltage while the load is turned off while reducing the size and cost of a circuit arrangement. Furthermore, there is no need to use such a zener diode or the like element which may generate high-frequency noise.
[0060] Gemäß einem noch anderen Gesichtspunkt derErfindung ist es durch Einstellen des Verhältnisses der Widerstandswertedes ersten Widerstands und des zweiten Wider stands möglich, die Gate/Emitter-Spannung,die auf ein Fließeneines Stroms von der Masse durch den ersten und den zweiten Widerstandzu dem Emitter des IGBT hin auf ein Auftreten eines negativen Stoßes hinhervorgerufen wird, einzustellen. Aufgrund dessen ist es möglich, leichteinzustellen, wenn der FET einzuschalten ist, in welchem Grad dieEmitterspannung des IGBT auf ein Auftreten eines negativen Stoßes hinnach minus gezogen wird. Des weiteren kann beim Einschalten desIGBT auf ein Auftreten eines negativen Stoßes hin ein hinreichender Pegeleiner Gate/Emitter-Spannung erzielt werden (z.B. kann dieser den IGBTvollständigeinschalten). Als ein Ergebnis ist es möglich, die zum Absorbierendes negativen Stoßes erforderlicheZeit zu reduzieren.According to yet another aspect of theInvention is by adjusting the ratio of the resistance valuesof the first resistor and the second resistor, the gate / emitter voltage,on a flowa current from ground through the first and second resistorstowards the emitter of the IGBT upon occurrence of a negative shockis caused to cease. Because of this, it is possible to easilyif the FET is to be switched on, to what degree theIGBT emitter voltage upon occurrence of a negative shockis drawn to minus. Furthermore, when switching on theIGBT a sufficient level upon occurrence of a negative shocka gate / emitter voltage can be achieved (e.g. this can be the IGBTCompletelyturn on). As a result, it is possible to absorb itof the negative shock requiredReduce time.

权利要求:
Claims (12)
[1]
Schutzschaltung zur Verwendung für eine Schaltungsanordnungmit einer induktiven Last und einem FET als einem N-Kanal-MOS-Transistor,der stromaufwärtsder Last bezüglicheines Flusses eines Leistungsstroms vorgesehen ist, wobei der FET einenStromversorgungszustand der Last steuert, wobei die Schutzschaltungaufweist: einen ersten Verbindungsänderer, welcher auf einer Verbindungsleitungzwischen einem Gate des FET und einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquellezwischengeschaltet ist, wobei der erste Verbindungsänderer einenVerbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand, inwelchem das Gate mit der Gateansteuerungsspannungszuführung verbundenist, und einem zweiten Verbindungszustand, in welchem das Gate miteiner Masse verbunden ist, ändert.Protection circuit for use in a circuit arrangementwith an inductive load and an FET as an N-channel MOS transistor,the upstreamthe load regardinga flow of a power current is provided, the FET being aPower supply status of the load controls, the protection circuithaving:a first connection changer, which on a connection linebetween a gate of the FET and a gate drive voltage supply sourceis interposed, the first connection changer oneConnection state between a first connection state, inwhich connects the gate to the gate drive voltage supplyand a second connection state in which the gate is connected toconnected to a mass changes.
[2]
Schutzschaltung gemäß Anspruch 1, weiter gekennzeichnetdurch: einen ersten Widerstand, welcher zwischen dem Gate undeiner Source des FET angeordnet ist; und einen zweiten Widerstand,welcher zwischen dem Gate und dem ersten Verbindungsänderer oderzwischen dem ersten Verbindungsändererund der Masse angeordnet ist.Protection circuit according to claim 1, further characterizedby:a first resistor which is between the gate anda source of the FET is arranged; anda second resistance,which is between the gate and the first connection changer orbetween the first connection changerand the mass is arranged.
[3]
Schutzschaltung gemäß Anspruch 2, weiter gekennzeichnetdurch: einen zweiten Verbindungsänderer, welcher auf einer Verbindungsleitungzwischen dem Gate und der Source des FET zwischengeschaltet ist,wobei der zweite Verbindungsändererzum Verbinden und Trennen der Verbindungsleitung dient; wobeider erste Widerstand auf der Verbindungsleitung zwischengeschaltetist.Protection circuit according to claim 2, further characterizedby:a second connection changer, which on a connecting lineis interposed between the gate and the source of the FET,being the second link changerserves to connect and disconnect the connecting line;in whichthe first resistor on the connecting line interposedis.
[4]
Schutzschaltung zur Verwendung für eine Schaltungsanordnungmit einer induktiven Last und einem FET, als einem N-Kanal-MOS-Transistor,der stromaufwärtsder Last bezüglicheines Flusses eines Leistungsstroms vorgesehen ist, wobei der FET einenStromversorgungszustand der Last steuert, wobei die Schutzschaltungaufweist: einen ersten Verbindungsänderer, welcher zwischen einemAbschnitt auf einer ersten Verbindungsleitung und einer Masse angeordnetist, wobei der erste Verbindungsändererzwischen dem Abschnitt und der Masse verbindet und trennt; wobeidie erste Verbindungsleitung ein Gate des FET und eine Gateansteuerungsspannungszuführungsquelleverbindet.Protection circuit for use in a circuit arrangementwith an inductive load and an FET, as an N-channel MOS transistor,the upstreamthe load regardinga flow of a power current is provided, the FET being aPower supply status of the load controls, the protection circuithaving:a first connection changer, which between aSection arranged on a first connecting line and a groundwith the first connection changerconnecting and separating between the section and the mass;in whichthe first connection line is a gate of the FET and a gate drive voltage supply sourcecombines.
[5]
Schutzschaltung gemäß Anspruch 4, weiter gekennzeichnetdurch: einen ersten Widerstand, welcher auf einer zweiten Verbindungsleitungzwischen dem Gate und einer Source des FET zwischengeschaltet ist;und einen zweiten Widerstand, welcher auf einem Weg von demGate durch die erste Verbindungsleitung und den Verbindungsänderer zuder Masse zwischengeschaltet ist.Protection circuit according to claim 4, further characterizedby:a first resistor, which is on a second connecting lineinterposed between the gate and a source of the FET;anda second resistor, which is on a way from thatGate through the first connection line and the connection changerthe mass is interposed.
[6]
Schutzschaltung gemäß Anspruch 5, weiter gekennzeichnetdurch: einen zweiten Verbindungsänderer, welcher auf der zweitenVerbindungsleitung zwischen dem Gate und der Source des FET zwischengeschaltetist, wobei der zweite Verbindungsänderer die zweite Verbindungsleitungverbindet und trennt; wobei der erste Widerstand in der zweitenVerbindungsleitung zwischengeschaltet ist.Protection circuit according to claim 5, further characterizedby:a second connection changer, which is on the secondInterconnection between the gate and the source of the FET interposedwherein the second connection changer is the second connection lineconnects and separates;with the first resistor in the secondConnection line is interposed.
[7]
Schutzschaltung zur Verwendung für eine Schaltungsanordnungmit einer induktiven Last und einem FET als einem P-Kanal-MOS-Transistor,wobei der FET zum Steuern eines Stromversorgungszustands der Lastvorgesehen ist, wobei die Schutzschaltung aufweist: einen Verbindungsänderer,welcher auf einer Verbindungsleitung zwischen einem Gate des FETund einer Masse zwischengeschaltet ist, wobei der Verbindungsänderer einenVerbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand, inwelchem das Gate mit der Masse verbunden ist, und einem zweitenVerbindungszustand, in welchem das Gate mit einer Source des FETverbunden ist, ändert; einenersten Widerstand, der zwischen dem Gate des FET und dem Verbindungsänderer oderzwischen dem Verbindungsändererund der Source des FET angeordnet ist; und einen zweiten Widerstand,welcher zwischen dem Gate und dem Drain des FET angeordnet ist.Protective circuit for use in a circuit arrangement with an inductive load and an FET as a P-channel MOS transistor, the FET being provided for controlling a power supply state of the load, the protective circuit comprising: a connection changer interposed on a connection line between a gate of the FET and a ground, the connection changer connecting a connection state between a first connection state in which the gate is connected to ground and a second connection state in which the gate is connected to a source the FET is connected changes; a first resistor disposed between the gate of the FET and the connection changer or between the connection changer and the source of the FET; and a second resistor arranged between the gate and the drain of the FET.
[8]
Schutzschaltung zur Verwendung für eine Schaltungsanordnungmit einer induktiven Last und einem FET als einem P-Kanal-MOS-Transistor,wobei der FET einen Stromversorgungszustand der Last steuert, wobeidie Schutzschaltung aufweist: einen Verbindungsänderer,welcher zwischen einem Abschnitt auf einer Verbindungsleitung zwischeneinem Gate und einer Source des FET und einer Masse angeordnet ist,wobei der Verbindungsänderer zwischendem Abschnitt und der Masse verbindet und trennt; einen erstenWiderstand, der auf einem Weg von dem Gate des FET zu der Sourcehiervon durch die Verbindungsleitung zwischengeschaltet ist; und einenzweiten Widerstand, welcher zwischen dem Gate und einem Drain desFET angeordnet ist.Protection circuit for use in a circuit arrangementwith an inductive load and an FET as a P-channel MOS transistor,wherein the FET controls a power state of the load, whereinthe protection circuit has:a connection changer,which is between a section on a connecting line betweena gate and a source of the FET and a ground is arranged,the connection changer betweenconnects and separates the section and the mass;a firstResistor on a path from the gate of the FET to the sourceof which is interposed by the connecting line; andonesecond resistor, which is between the gate and a drain of theFET is arranged.
[9]
Schutzschaltung zur Verwendung für eine Schaltungsanordnungmit einer induktiven Last und einem IGBT, der stromaufwärts derLast bezüglicheines Flusses eines Leistungsstroms vorgesehen ist, wobei der IGBTeinen Stromversorgungszustand der Last steuert, wobei die Schutzschaltungaufweist: einen Verbindungsänderer,welcher auf einer Verbindungsleitung zwischen einem Gate des IGBTund einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle zwischengeschaltetist, wobei der Verbindungsänderereinen Verbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand,in welchem das Gate mit der Gateansteuerungsspannungszuführung verbundenist, und einem zweiten Verbindungszustand, in welchem das Gate miteiner Masse verbunden ist, ändert.Protection circuit for use in a circuit arrangementwith an inductive load and an IGBT upstream of theLoad regardinga flow of a power current is provided, the IGBTcontrols a power supply state of the load, the protection circuithaving:a connection changer,which is on a connecting line between a gate of the IGBTand a gate drive power supply sourceis, the connection changera connection state between a first connection state,in which the gate is connected to the gate drive voltage supplyand a second connection state in which the gate is connected toconnected to a mass changes.
[10]
Verbindungsschaltung gemäß Anspruch 9, weiter gekennzeichnetdurch: einen ersten Widerstand, welcher zwischen dem Gate und einemEmitter des IGBT angeordnet ist; und einen zweiten Widerstand,welcher zwischen dem Gate des IGBT und dem Verbindungsänderer oder zwischendem Verbindungsändererund der Masse angeordnet ist.Connection circuit according to claim 9, further characterizedby: a first resistor, which is between the gate and aEmitter of the IGBT is arranged; anda second resistance,which is between the gate of the IGBT and the connection changer or betweenthe connection changerand the mass is arranged.
[11]
Schutzschaltung zur Verwendung für eine Schaltungsanordnungmit einer induktiven Last und einem IGBT, der stromaufwärts derLast bezüglicheines Flusses eines Leistungsstroms vorgesehen ist, wobei der IGBTeinen Stromversorgungszustand der Last steuert, wobei die Schutzschaltungaufweist: einen Verbindungsänderer,welcher zwischen einem Abschnitt auf einer Verbindungsleitung undeiner Masse angeordnet ist, wobei der Verbindungsänderer zwischendem Abschnitt und der Masse verbindet und trennt; wobei dieVerbindungsleitung ein Gate des IGBT mit einer Gateansteuerungsspannungszuführungsquelle verbindet.Protection circuit for use in a circuit arrangementwith an inductive load and an IGBT upstream of theLoad regardinga flow of a power current is provided, the IGBTcontrols a power supply state of the load, the protection circuithaving:a connection changer,which is between a section on a connecting line anda mass is arranged, the connection changer betweenconnects and separates the section and the mass;being theConnection line connects a gate of the IGBT to a gate drive voltage supply source.
[12]
Schutzschaltung gemäß Anspruch 11, weiter gekennzeichnetdurch: einen ersten Widerstand, welcher zwischen dem Gate undeinem Emitter des IGBT angeordnet ist; und einen zweiten Widerstand,welcher auf einem Weg von dem Gate des IGBT durch die Verbindungsleitungund den Verbindungsändererzu der Masse zwischengeschaltet ist.Protection circuit according to claim 11, further characterizedby:a first resistor which is between the gate andan emitter of the IGBT is arranged; anda second resistance,which is on its way from the gate of the IGBT through the connecting lineand the link changerinterposed to the crowd.

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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JP2004247588A|2004-09-02|

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US7031129B2|2006-04-18|

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US20040228059A1|2004-11-18|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2005-06-23| 8110| Request for examination paragraph 44|

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2009-09-24| 8131| Rejection|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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