[发明专利]驱动电路及半导体装置

说明书

技术领域

本公开在此一般地涉及驱动电路及半导体装置。

背景技术

常规地，已知一种进行动作以使恒定电流流入IGBT的栅极，以使栅极的电压恒定的电子装置(例如，见专利文件1)。该电子装置具有串联连接在栅极和电源之间的驱动电源电路、恒流源以及开关。

相关技术文件

专利文件

专利文件1日本特开2012-157223号专利公布

当诸如IGBT的晶体管切换时，为了获得在特定限度内的动作速度，在栅极和电源之间需要使得大电流能够流入晶体管的栅极的电路构造(具有大电流容量的晶体管构造)。然而，在此种电子装置中，存在于栅极和电源之间的组件(驱动电源电路、恒流源以及开关)需要被制作的很大以耐受大电流。因而，在栅极和电源之间的电路规模变大。

于是，本发明的至少一个实施例的目的在于提供一种具有简单构造，在栅极和电源之间具有大电流容量，并且能够进行动作以使恒定电流流入栅极从而使栅极的电压恒定的驱动电路及半导体装置。

发明内容

根据本发明的至少一个实施例，驱动电路包括：栅极驱动节点；电源节点；输出晶体管，其配置为连接在所述栅极驱动节点和所述电源节点之间，并且所述输出晶体管使电流流入所述栅极驱动节点；输入晶体管，其配置为与所述输出晶体管形成电流镜，并且所述输入晶体管具有比所述输出晶体管更小的尺寸；运算放大器，其配置为基于根据所述栅极驱动节点的电压而接收的作为输入的电压和比所述电源节点的电压低的恒定电压之间的电位差来输出控制电压；恒流源，其配置为生成恒定电流；以及控制晶体管，其配置为基于所述控制电压而将在所述输入晶体管中流动的电流控制为小于或等于所述恒定电流。

根据本发明的至少一个实施例，由于能够将在所述栅极和所述电源之间有大电流流过的组件最小化，因此可以将在所述栅极和所述电源之间的电路的规模变小。因此，能够用简单的构造使在所述栅极和所述电源之间具有大电流容量，并进行动作使得恒定电流流入栅极，以使所述栅极的电压恒定。

附图说明

图1是示出了驱动电路及半导体装置的实例的构造示图；

图2是示出了驱动电路及半导体装置的动作的实例的时间图；

图3是示出了控制晶体管的动作波形的实例的示图；

图4是示出了驱动电路及半导体装置的实例的构造示图；

图5是示出了驱动电路及半导体装置的动作的实例的时间图；

图6是示出了驱动电路及半导体装置的实例的构造示图；

图7是示出了输出晶体管的电流特性的实例的示图；

图8是示出了驱动电路及半导体装置的动作的实例的时间图；

图9是示出了驱动电路及半导体装置的实例的构造示图；

图10是示出了驱动电路及半导体装置的动作的实例的时间图；

图11是示出了驱动电路及半导体装置的实例的构造示图；

图12是示出了驱动电路及半导体装置的实例的构造示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。

图1是示出了驱动电路1及半导体装置41的实例的构造示图。半导体装置41是包括驱动电路1及晶体管S1的半导体装置的实例，并且半导体装置41是例如驱动晶体管S1导通或关断的驱动装置。驱动电路1是驱动晶体管S1的栅极G的驱动电路的实例，并且驱动电路1包括连接到晶体管S1的栅极G的栅极驱动节点13。驱动电路1包括栅极驱动节点13、电源节点11、输出晶体管S2、输入晶体管S3、运算放大器AMP1、恒流源21及控制晶体管S4。

栅极驱动节点13是能够与晶体管S1的栅极G连接的节点。电源节点11是能够接收作为输入的电源电压VCC的节点。

输出晶体管S2连接在栅极驱动节点13和电源节点11之间，并且输出晶体管S2是使栅极电流Ig流入栅极驱动节点13的开关元件。输入晶体管S3与输出晶体管S2形成电流镜，并且输入晶体管S3为具有比输出晶体管S2更小的尺寸的开关元件。

运算放大器AMP1基于根据栅极驱动节点13的电压而接收的作为输入的电压和比电源节点11的电压VCC低的恒定电压Vref1之间的电位差△V来输出控制电压Va。在图1中，栅极驱动节点13的电压与根据栅极驱动节点13的电压而接收的作为输入的电压相同，并且也等价于施加至驱动晶体管S1的栅极G的栅极电压Vge。