[发明专利]负载驱动装置

说明书

通过引用并入

本申请基于并且要求2009年11月5日提交的日本专利申请No.2009-254361的优先权，其内容在此通过引用整体并入。

技术领域

本发明涉及负载驱动装置，并且更加具体地涉及包括控制到负载的电力供给的输出晶体管的负载驱动装置。

背景技术

已经广泛地采用用于电力供给的半导体作为将来自于电源的电力提供给负载的负载驱动装置。在一个应用领域中，半导体被用于驱动车辆的灯或者致动器。

在使用这样的负载驱动装置用于车辆等等的情况下，当负载驱动装置处于待机状态下时，存在防止出现微安数量级的待机电流的浪费的消耗电流的需求。在错误地反向连接电源的情况下，存在防止负载驱动装置被损坏的需求。如果电源被反向连接，那么期待的是，使功率器件(例如，输出晶体管)进入导通状态，从而抑制在功率器件中产生热并且防止负载驱动装置的损坏。

日本未经审查的专利申请公开No.2009-165114公布用于这些需求的解决方案。图14示出在日本未经审查的专利申请公开No.2009-165114中公开的负载驱动装置。参考图14描述当电源被正常地连接时的负载驱动装置的操作和当电源被反向连接时的负载驱动装置的操作。

当电源被正常地连接时，电源10的正极性侧电压VB被提供到电源端子PWR。此外，电源10的负极性侧电压VSS被提供到接地端子GND。

当输出晶体管T1是导通的时，晶体管MN2是非导通的。具体地，驱动器电路12输出H电平的信号S1和L电平的信号S2。这时，被提供在背栅控制电路16中的晶体管MN6和MN7是导通的。这是因为当晶体管T1变成导通时，输出端子OUT的电势显示H电平，并且晶体管MN6和MN7中的每一个的栅极电势变为高于接地端子GND的电势。此外，被提供在背栅控制电路16中的晶体管MN4和MN5变成非导通。这是因为晶体管MN4和MN5中的每一个的栅极电势等于接地端子GND的电势。

因此，接地端子GND的电势被施加到为了反向连接保护而提供的保护晶体管MN3的背栅。然后，保护晶体管MN3变成非导通。结果，不存在用于放电晶体管T1的栅极电荷的路径，并且因此通过信号S1使晶体管T1更加导通。

当输出晶体管T1非导通时，晶体管MN2导通。具体地，驱动器电路12输出L电平的信号S1和H电平的信号S2。这时，晶体管MN2放电晶体管T1的栅极电荷，从而使晶体管T1进入非导通状态。

在这样的情况下，被提供在背栅控制电路16中的晶体管MN6和MN7导通同时输出端子OUT的电势为高。然而，当输出端子OUT的电势朝着接地端子GND的电势移动时，晶体管MN6和MN7变成非导通。同样，被提供在背栅控制电路16中的晶体管MN4和MN5变成非导通。简言之，晶体管MN4至MN7中的每一个变成非导通。然而，由于输出端子OUT和接地端子GND中的每一个的电势等于接地端子GND的电势，所以保护晶体管MN3的背栅示出接地端子GND的电势。因此，保护晶体管MN3变成非导通。

当电源被反向连接时，电源10的正极性侧电压VB被提供到接地端子GND。此外，负极性侧电压VSS被提供到电源端子PWR。当电源被反向连接时，驱动器电路12和晶体管MN2不能正常地操作。这是因为由于电源10的反向连接导致每个晶体管的漏极和背栅之间的寄生二极管被正向偏置，这使得每个晶体管能够正常地操作。

输出端子OUT的电势首先示出输出晶体管T1的寄生二极管的正向电压。当被提供在反向连接保护电路15中的保护晶体管MN3开始将电荷提供到输出晶体管T1的栅极时，晶体管T1变成导通。结果，输出端子OUT的电势接近电源端子PWR的电势(即，由输出晶体管T1的导通电阻和负载电流引起的压降的值)。此外，二极管D10的阳极电势示出二极管D10的正向电压。

被提供在背栅控制电路16中的晶体管MN7的背栅没有被耦合到GND端子。因此，晶体管MN7作为反向偏置二极管(防止回流二极管)操作。