[发明专利]自举电路

说明书

技术领域

本公开涉及在用于驱动电源装置等的驱动电路中使用的自举电路。

背景技术

一般来说，用于向自举电路中的自举电容器充电的充电部件(二极管或晶体管)被设置在高耐压IC(集成电路)芯片外部。

相反地，JP2006-5182A公开了一种将作为充电部件的P沟道MOS(金属氧化物半导体)晶体管配备在高耐压IC芯片内的类型。

发明内容

高耐压IC芯片具有将P型和N型半导体区以复杂方式形成在半导体基板中的构造。因此，如果将由MOS晶体管配置的充电部件配备在高耐压IC芯片内，则由MOS晶体管的源极区或漏极区与半导体基板内的半导体区形成了寄生部件。

根据充电部件的操作状态，有可能该寄生部件的操作使得电力白白消耗并且该部件的耐压缩减。

在JP2006-5182A中，P沟道MOS晶体管被采用为充电部件，但未考虑将N沟道MOS晶体管采用为充电部件。

本公开考虑到上述情况而完成并且提供这样一种自举电路，即，在采用N沟道MOS晶体管作为充电部件的自举电路中，可以缩减功耗并且可以有效确保其耐压。

根据本公开的自举电路包括：N沟道MOS晶体管和限流部件，该N沟道MOS晶体管包括：第一N型半导体层，该第一N型半导体层形成在P型半导体基板的一表面上并且电连接至一自举电容器；P型半导体层，该P型半导体层形成在所述第一N型半导体层的一表面上；第二N型半导体层，该第二N型半导体层形成在所述P型半导体层的一表面上；第一电极，该第一电极电连接至所述P型半导体层；第二电极，该第二电极电连接至所述第二N型半导体层；以及电源端子，该电源端子连接至所述第一电极和所述第二电极中的每一个，以向其提供电源电压，所述N沟道MOS晶体管向所述自举电容器供电，该限流部件连接在所述电源端子与所述第一电极之间。

根据本公开，可以提供这样一种自举电路，即，在采用N沟道MOS晶体管作为充电部件的自举电路中，可以缩减功耗并且可以有效确保其耐压。

附图说明

图1是示出根据本公开的一实施方式的半导体装置所应用的开关模块的构造的视图。

图2是示出图1所示IC芯片100的N沟道MOS晶体管1的外周的详细构造的示意性截面图。

图3是示出图1所示IC芯片100的N沟道MOS晶体管1的外周的详细构造的第一修改实施方式的示意性截面图。

图4是示出图1所示IC芯片100的N沟道MOS晶体管1的外周的详细构造的第二修改实施方式的示意性截面图。

图5是示出图1所示IC芯片100的N沟道MOS晶体管1的外周的详细构造的第三修改实施方式的示意性截面图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本公开的实施方式进行描述。

图1是示出将根据本公开一实施方式的半导体装置与电源装置组合的开关模块的一个实施例的视图。

图1中的开关模块具有：作为半导体装置的IC芯片100，其具有其间连接电源200的电源端子VCC和地端子GND，连接在IC芯片100的电源端子VB与高压基准端子VS之间的自举电容器C1，以及电源装置，该电源装置包括具有连接至IC芯片100的高压输出端子HO的栅极电极的晶体管T1，和具有连接至IC芯片100的低压输出端子LO的栅极电极的晶体管T2。

晶体管T1和晶体管T2串联连接在主电源端子HV与地端子之间，并且晶体管T1和T2具有相应基板二极管D1和D2。

IC芯片100具有N沟道MOS晶体管1、电平移位电路2、高压侧驱动电路3以及低压侧驱动电路4。

N沟道MOS晶体管1具有连接至电源端子VCC的源极、栅极以及背栅极，和连接至端子VB的漏极。N沟道MOS晶体管1按和PN结二极管相同的方式操作，并且被设置成向自举电容器C1提供电力。

N沟道MOS晶体管1在自举电容器C1未被充电和端子VCC的电压大于端子VB的电压的状态(下面，称为初始状态)下被接通以向自举电容器C1充电。另外，N沟道MOS晶体管1在晶体管T1被接通和端子VCC的电压小于端子VB的电压的状态(下面，称为高电压状态)下被断开以确保耐压。

高压侧驱动电路3根据端子VB的电压操作，并且响应于从电平移位电路2提供的定时信号向端子HO输出驱动信号，由此驱动晶体管T1。

在晶体管T2断开的状态下，高压侧驱动电路3根据自举电容器C1中保持的电压操作，并且响应于从高压输入端子HIN输入的定时信号向端子HO输出驱动信号。