[发明专利]电力供给控制装置

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.2009-254362的优先权，其内容在此通过引用整体并入。

技术领域

本发明涉及电力供给控制装置，并且更加具体地涉及包括控制负载的电力供给的输出晶体管的电力供给控制装置。

背景技术

已经广泛地采用用于电力供给的半导体作为将电力从电源提供给负载的电力供给控制装置。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。同时，由于诸如螺线管的具有电感分量的负载，或者连接负载的线的电感分量导致在电力供给控制装置的输出端子中出现反电动势电压。为了针对反电动势电压保护电力供给半导体，电力供给控制装置需要包括过压保护电路。此外，当电源被反向连接时(例如，当在替换电池时电池被错误地反向连接时)，要求通过导通电力供给半导体来抑制电力供给半导体中产生热以防止破坏电力供给控制装置。

在使用这样的电力供给控制装置用于车辆的情况下，需要防止当电力供给控制装置处于待机状态时发生微安数量级的待机电流的浪费的消耗电流。

日本未经审查的专利申请公开No.2009-147994公布对于这些需要的解决方案。图12是与根据在日本未经审查的专利申请公开No.2009-147994公布的电力供给控制装置1相对应的电路图。如图12中所示，电力供给控制装置1包括电源10、负载11、驱动器电路12、栅极放电电路13、栅极电阻器R12、背栅控制电路15、补偿电路16、反向连接保护电路17、动态箝位电路19、开关电路20、输出晶体管T1、电阻器R10、电阻器R11、二极管D10、电源端子PWR、接地端子GND、以及输出端子OUT。栅极电阻器R12可以被省略。在日本未经审查的专利申请公开No.2009-147994中详细地描述了电力供给控制装置的连接，并且因此将会省略其描述。

接下来，将会描述电力供给控制装置1的操作。在这样的情况下，操作被分成两种类型：当电源10被正常地连接时执行的操作；和当电源10被反向连接时执行的操作。此外，当电源10被正常地连接时执行的操作包括下述模式。即，导通模式和负电压浪涌模式。在导通模式下，输出晶体管T1被导通，并且电力通过输出端子OUT被提供到负载11。在负电压浪涌模式下，当输出晶体管T1从导通状态变成非导通状态时，在截止时从负载11到输出端子OUT出现负电压浪涌作为反电动势电压。在下文中，描述在三种模式中的每一种中电力供给控制装置1的操作。

首先，在导通模式中，当从驱动器电路12输出的低电平控制信号S2被施加于放电晶体管MN1的栅极时，放电晶体管MN1变为非导通。另一方面，当从驱动器电路12输出的高电平控制信号S1被施加于输出晶体管T1的栅极时，输出晶体管T1变为导通。因此，在导通模式中，输出端子OUT的电压基本等于电源10的正极侧电压VB。此外，在导通模式下，第二开关单元15b的N型MOS晶体管MN5和MN6变为导通，并且第一开关单元15a的N型MOS晶体管MN3和MN4变为非导通。因此，接地端子GND的电压被施加给补偿晶体管MN7的背栅。这时，在补偿晶体管MN7中，被耦合到输出端子OUT的端子用作漏极，并且被耦合到节点C(反向连接保护电路17和电阻器R11之间的节点)的端子用作源极。由于接地端子GND的电压被施加给补偿晶体管MN7的栅极，所以补偿晶体管MN7变为非导通。此外，反向连接保护电路17的保护晶体管MN8变为非导通。由于栅极电压低于源极电压，因此被提供在开关电路20中的开关晶体管MN11变为非导通。因此，动态箝位电路19被去激活。

接下来，描述负电压浪涌模式下的操作。当输出晶体管T1被从导通状态切换到非导通状态时，在截止时出现负电压浪涌。由于负载11的电感，和连接负载11的线的电感的影响引起负电压浪涌。在这样的情况下，由于控制信号S2从低电平转变为高电平，所以放电晶体管MN11变为导通。另一方面，由于控制信号S1从高电平转变为低电平，所以输出晶体管T1变为非导通。