[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 1950994A [43]公开日2007年4月18日
[21]申请号200580014431.2[22]申请日2005.03.29
[21]申请号200580014431.2
[30]优先权
[32]2004.05.11 [33]JP [31]140568/2004
[86]国际申请PCT/JP2005/005825 2005.03.29
[87]国际公布WO2005/109616 JA 2005.11.17
[85]进入国家阶段日期2006.11.06[71]申请人罗姆股份有限公司
地址日本京都府
[72]发明人山本精一
[74]专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司代理人朱进桂
[51]Int.CI.H02M 1/08 (2006.01)H03K 17/06 (2006.01)H03K 17/16 (2006.01)
H03K 17/687 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 9 页
[54]发明名称
[57]摘要
管(Q5(Q6))；由电阻器(R3(R5))或电阻器(R4(R6))
和MOS晶体管(Q5(Q6))的电容构成、且根据PWM电压 减小电压的斜率(through rate)并将电压提供给MO
S 晶体管(Q5(Q6))栅极的CR电路；以及栅极电压控
制部分(4(5))，当在MOS晶体管(Q5(Q6))的栅极电
压的转换期间，检测到MOS晶体管(Q5(Q6))完全从
截止切换到导通时，停止CR电路的操作，以将MOS
晶体管(Q5(Q6))的栅极电势减小(增加)到预定值。
以这种方式，可以减小开关噪声和开关损耗。
200580014431.2权 利 要 求 书第1/2页 1.一种PWM驱动电路，包括：
斜率控制部分，根据PWM电压，减小电压的斜率，然后向所述负载驱动场效应晶体管的栅极馈入得到的电压；以及
栅极电压控制部分，当在所述负载驱动场效应晶体管的栅极电压的转换期间，检测到所述负载驱动场效应晶体管的输出电压几乎已被反转，并且变为与在所述负载驱动场效应晶体管完全导通时所获得的值近似相等时，停止所述斜率控制部分的操作，将所述负载驱动场效应晶体管的栅极电势上拉或下拉到预定值。
2.根据权利要求1所述的PWM驱动电路，其中
作为PWM电压和所述负载驱动场效应晶体管的输出电压的检测结果，只有在发现PWM电压的值处于使所述负载驱动场效应晶体管导通的电平，并且发现所述负载驱动场效应晶体管的输出电压与在所述负载驱动场效应晶体管完全导通时所获得的值近似相等时，所述栅极电压控制部分才停止所述斜率控制部分的操作，并将所述负载驱动场效应晶体管的栅极电势上拉或下拉到预定值。
3.一种电机驱动电路，包括：
PWM电压产生电路，产生PWM电压；以及
PWM驱动电路，根据从所述PWM电压产生电路输出的PWM电压，驱动电机，其中
所述PWM驱动电路包括：
负载驱动场效应晶体管；
斜率控制部分，根据PWM电压，减小电压的斜率，然后向所述负载驱动场效应晶体管的栅极馈入得到的电压；以及
栅极电压控制部分，当在所述负载驱动场效应晶体管的栅极电压的转换期间，检测到所述负载驱动场效应晶体管的输出电压几乎已被反转，并且变为与在所述负载驱动场效应晶体管完全导通
200580014431.2权 利 要 求 书 第2/2页
时所获得的值近似相等时，停止所述斜率控制部分的操作，将所述负载驱动场效应晶体管的栅极电势上拉或下拉到预定值。
4.根据权利要求3所述的电机驱动电路，其中
作为PWM电压和所述负载驱动场效应晶体管的输出电压的检测结果，只有在发现PWM电压的值处于使所述负载驱动场效应晶体管导通的电平，并且发现所述负载驱动场效应晶体管的输出电压与在所述负载驱动场效应晶体管完全导通时所获得的值近似相等时，所述栅极电压控制部分才停止所述斜率控制部分的操作，并将所述负载驱动场效应晶体管的栅极电势上拉或下拉到预定值。
5.根据权利要求3所述的电机驱动电路，其中
所述PWM电压产生电路根据电机的转子位置，产生PWM电压。
6.根据权利要求4所述的电机驱动电路，其中
所述PWM电压产生电路根据电机的转子位置，产生PWM电压。
7.一种包括PWM驱动电路的DC-DC转换器，其中
PWM驱动电路包括：
负载驱动场效应晶体管；
斜率控制部分，根据PWM电压，减小电压的斜率，然后向所述负载驱动场效应晶体管的栅极馈入得到的电压；以及
栅极电压控制部分，当在所述负载驱动场效应晶体管的栅极电压的转换期间，检测到所述负载驱动场效应晶体管的输出电压几乎已被反转，并且变为与在所述负载驱动场效应晶体管完全导通时所获得的值近似相等时，停止所述斜率控制部分的操作，将所述负载驱动场效应晶体管的栅极电势上拉或下拉到预定值。
8.根据权利要求7所述的DC-DC转换器，其中
作为PWM电压和所述负载驱动场效应晶体管的输出电压的检测结果，只有在发现PWM电压的值处于使所述负载驱动场效应晶体管导通的电平，并且发现所述负载驱动场效应晶体管的输出电压与在所述负载驱动场效应晶体管完全导通时所获得的值近似相等时，所述栅极电压控制部分才停止所述斜率控制部分的操作，并将所述负载驱动场效应晶体管的栅极电势上拉或下拉到预定值。
200580014431.2说 明 书第1/9页
PWM驱动电路
技术领域
本发明涉及一种PWM驱动电路，更具体地，涉及一种可以减少开关噪声的PWM驱动电路。
背景技术
在PWM驱动电路中，一般执行斜率(through rate)控制，以减少开关噪声(例如，见专利文献1的[0007])。执行斜率控制的目的在于，通过使驱动负载的功率MOS晶体管(下称“负载驱动功率MOS晶体管”)的栅极电压逐渐地上升或下降，来减少开关噪声。 这里，图5中示出了其中执行斜率控制的常规PWM驱动电路的配置示例。图5所示的PWM驱动电路包括P沟道MOS晶体管(下称“PMOS 晶体管”)Q1、Q3和Q5，N沟道MOS晶体管(下称“NMOS晶体管”)Q2、Q4和Q6，电阻器R1和R2，以及输出端子3。
PMOS晶体管Q1和NMOS晶体管Q2一起形成反相器电路1，其输出端通过电阻器R1，与PMOS晶体管Q5的栅极相连。PMOS晶体管Q3和NMOS晶体管Q4一起形成反相器电路2，其输出端通过电阻器R2，与NMOS晶体管Q6的栅极相连。将恒定电压V C C施加到PMOS晶体管Q5的源极，将NMOS晶体管Q6的源极接地。PMOS晶体管Q5的漏极和NMOS 晶体管Q6的漏极与输出端子3相连。
反相器电路1将输入的PWM电压V P W M反相，并输出结果电压。因为通过由电阻器R1和P M O S晶体管Q5的电容(例如栅-源电容或栅-背栅电容)构成的C R电路，将反相器电路1的输出馈送到P M O S晶体管Q5的栅极，所以P M O S晶体管Q5的栅极电压逐渐上升或下降。 反相器电路2将输入的PWM电压V P W M反相，并输出结果电压。因为通过由电阻器R2和N M O S晶体管Q6的电容(例如栅-源电容或栅-
200580014431.2说 明 书 第2/9页
背栅电容)构成的C R电路，将反相器电路2的输出馈送到N M O S晶体管Q6的栅极，所以N M O S晶体
管Q6的栅极电压逐渐上升或下降。 如上所述，作为负载驱动功率MOS晶体管，PMOS晶体管Q5和NMOS 晶体管Q6的栅极电压逐渐上升或下降，所以可以减少开关噪声。 此外，在图5所示的PWM驱动电路中，当PWM电压V P W M处于高电平时，PMOS晶体管Q5导通，NMOS晶体管Q6截止，由此，从输出端子3输出的输出电压V O U T的值变得与V C C近似相等；当PWM电压V P W M处于低电平时，PMOS晶体管Q5截止，NMOS晶体管Q6导通，由此，从输出端子3输出的输出电压V OUT的值变得近似等于0。
图6中示出其中执行斜率控制的常规PWM驱动电路的另一配置示例。在图6中，用相同的参考数字标识图5中也有的电路模块，并且不再重复对其的说明。
图6所示的P W M驱动电路在以下方面与图5所示的P W M驱动电路不同。在PMOS晶体管Q1的漏极与NMOS晶体管Q2的漏极之间，去除电阻器R1，取而代之地设置其中串联了电阻器R3和R4的电路，PMOS 晶体管Q5的栅极与电阻器R3和R4连接在一起的节点相连，在PMOS 晶体管Q3的漏极与NMOS晶体管Q4的漏极之间，去除电阻器R2，取而代之地设置其中串联了电阻器R5和R6的电路，NMOS晶体管Q6的栅极与电阻器R5和R6连接在一起的节点相连。
如图5所示的P W M驱动电路的情况一样，因为由电阻器R3或R4和PMOS晶体管Q5的电容(例如栅极-源电容或栅-背栅电容)构成的CR电路使作为负载驱动功率MOS晶体管的PMOS晶体管Q5的栅极电压逐渐
上升或下降，并且由电阻器R5或R6和NMOS晶体管Q6的电容(例如栅-源电容或栅-背栅电容)构成的CR电路使作为负载驱动功率MOS 晶体管的NMOS晶体管Q6的栅极电压逐渐上升或下降，所以图6所示的PWM驱动电路可以减少开关噪声。
专利文献1：JP-A-2001-204187
发明内容
本发明要解决的问题
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议