專利名稱：Pwm驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PWM驅(qū)動(dòng)電路，更具體地，涉及一種可以減少開(kāi)關(guān)噪聲的PWM驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
在PWM驅(qū)動(dòng)電路中，一般執(zhí)行斜率(through rate)控制，以減少開(kāi)關(guān)噪聲(例如，見(jiàn)專利文獻(xiàn)1的 )。執(zhí)行斜率控制的目的在于，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)負(fù)載的功率MOS晶體管(下稱“負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管”)的柵極電壓逐漸地上升或下降，來(lái)減少開(kāi)關(guān)噪聲。
這里，圖5中示出了其中執(zhí)行斜率控制的常規(guī)PWM驅(qū)動(dòng)電路的配置示例。圖5所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路包括P溝道MOS晶體管(下稱“PMOS晶體管”)Q1、Q3和Q5，N溝道MOS晶體管(下稱“NMOS晶體管”)Q2、Q4和Q6，電阻器R1和R2，以及輸出端子3。
PMOS晶體管Q1和NMOS晶體管Q2一起形成反相器電路1，其輸出端通過(guò)電阻器R1，與PMOS晶體管Q5的柵極相連。PMOS晶體管Q3和NMOS晶體管Q4一起形成反相器電路2，其輸出端通過(guò)電阻器R2，與NMOS晶體管Q6的柵極相連。將恒定電壓VCC施加到PMOS晶體管Q5的源極，將NMOS晶體管Q6的源極接地。PMOS晶體管Q5的漏極和NMOS晶體管Q6的漏極與輸出端子3相連。
反相器電路1將輸入的PWM電壓VPWM反相，并輸出結(jié)果電壓。因?yàn)橥ㄟ^(guò)由電阻器R1和PMOS晶體管Q5的電容(例如柵-源電容或柵-背柵電容)構(gòu)成的CR電路，將反相器電路1的輸出饋送到PMOS晶體管Q5的柵極，所以PMOS晶體管Q5的柵極電壓逐漸上升或下降。
反相器電路2將輸入的PWM電壓VPWM反相，并輸出結(jié)果電壓。因?yàn)橥ㄟ^(guò)由電阻器R2和NMOS晶體管Q6的電容(例如柵-源電容或柵-背柵電容)構(gòu)成的CR電路，將反相器電路2的輸出饋送到NMOS晶體管Q6的柵極，所以NMOS晶體管Q6的柵極電壓逐漸上升或下降。
如上所述，作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管，PMOS晶體管Q5和NMOS晶體管Q6的柵極電壓逐漸上升或下降，所以可以減少開(kāi)關(guān)噪聲。
此外，在圖5所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路中，當(dāng)PWM電壓VPWM處于高電平時(shí)，PMOS晶體管Q5導(dǎo)通，NMOS晶體管Q6截止，由此，從輸出端子3輸出的輸出電壓VOUT的值變得與VCC近似相等；當(dāng)PWM電壓VPWM處于低電平時(shí)，PMOS晶體管Q5截止，NMOS晶體管Q6導(dǎo)通，由此，從輸出端子3輸出的輸出電壓VOUT的值變得近似等于0。
圖6中示出其中執(zhí)行斜率控制的常規(guī)PWM驅(qū)動(dòng)電路的另一配置示例。在圖6中，用相同的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)圖5中也有的電路模塊，并且不再重復(fù)對(duì)其的說(shuō)明。
圖6所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路在以下方面與圖5所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路不同。在PMOS晶體管Q1的漏極與NMOS晶體管Q2的漏極之間，去除電阻器R1，取而代之地設(shè)置其中串聯(lián)了電阻器R3和R4的電路，PMOS晶體管Q5的柵極與電阻器R3和R4連接在一起的節(jié)點(diǎn)相連，在PMOS晶體管Q3的漏極與NMOS晶體管Q4的漏極之間，去除電阻器R2，取而代之地設(shè)置其中串聯(lián)了電阻器R5和R6的電路，NMOS晶體管Q6的柵極與電阻器R5和R6連接在一起的節(jié)點(diǎn)相連。
如圖5所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的情況一樣，因?yàn)橛呻娮杵鱎3或R4和PMOS晶體管Q5的電容(例如柵極-源電容或柵-背柵電容)構(gòu)成的CR電路使作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管的PMOS晶體管Q5的柵極電壓逐漸上升或下降，并且由電阻器R5或R6和NMOS晶體管Q6的電容(例如柵-源電容或柵-背柵電容)構(gòu)成的CR電路使作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管的NMOS晶體管Q6的柵極電壓逐漸上升或下降，所以圖6所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路可以減少開(kāi)關(guān)噪聲。
專利文獻(xiàn)1JP-A-2001-204187發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問(wèn)題
這里，圖7A示出了在圖5或圖6所示的常規(guī)PWM驅(qū)動(dòng)電路中，當(dāng)將PWM電壓VPWM從高電平切換到低電平時(shí)，觀察到的PWM電壓VPWM、PMOS晶體管Q5的柵極電壓VGP、NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN和輸出電壓VOUT的時(shí)序圖。對(duì)于PMOS晶體管Q5的柵極電壓VGP、NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN和輸出電壓VOUT，示出了當(dāng)電流從輸出端子3流向負(fù)載時(shí)(當(dāng)饋出電流時(shí))，以及當(dāng)電流流入輸出端子3時(shí)(當(dāng)匯入電流時(shí))，觀察到的波形。
NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN以CR電路的時(shí)間常數(shù)，從將PWM電壓VPWM從高電平反轉(zhuǎn)到低電平的時(shí)間點(diǎn)(t1)，逐漸上升。然后，在NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN達(dá)到閾值VTHN的時(shí)間點(diǎn)(t2)處，NMOS晶體管Q6從截止切換到導(dǎo)通。
即使在NMOS晶體管Q6從截止切換到導(dǎo)通之后，NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN繼續(xù)以CR電路的時(shí)間常數(shù)，逐漸上升，直到其達(dá)到預(yù)定值(近似等于VCC)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)(t3)。這使得NMOS晶體管Q6不可能在t2與t3之間的時(shí)間段中獲得足夠低的導(dǎo)通電阻。
另一方面，當(dāng)將PWM電壓VPWM從低電平切換到高電平時(shí)，PMOS晶體管Q5在給定的時(shí)間段中，無(wú)法獲得足夠低的導(dǎo)通電阻(見(jiàn)圖7B)。
采用圖5或圖6所示的常規(guī)PWM驅(qū)動(dòng)電路，雖然通過(guò)斜率控制，減少了開(kāi)關(guān)噪聲，但是，因?yàn)樵趶呢?fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管從截止切換到導(dǎo)通的時(shí)間點(diǎn)，直到其柵極電壓被完全反轉(zhuǎn)的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段中，負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管無(wú)法獲得足夠低的導(dǎo)通電阻，所以出現(xiàn)了開(kāi)關(guān)損耗增加的問(wèn)題。在向包括電感組件的負(fù)載饋送PWM驅(qū)動(dòng)電路的輸出時(shí)，這個(gè)問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。
專利文獻(xiàn)1的目的在于，在通過(guò)執(zhí)行PWM控制來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備中，設(shè)置振蕩電路和回流抑止二極管，以減少開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗。但是，采用這種配置，出現(xiàn)的新問(wèn)題在于，例如，振蕩電路的線圈妨礙設(shè)備的小型化。
考慮到上述通常遇到的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種受到的開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗的影響更少的PWM驅(qū)動(dòng)電路。
解決問(wèn)題的手段為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，PWM驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置有場(chǎng)效應(yīng)晶體管，用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載(下稱“負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管”)；斜率控制部分，根據(jù)PWM電壓，減小電壓的斜率，然后向負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極饋入得到的電壓；以及柵極電壓控制部分，當(dāng)在負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電壓的轉(zhuǎn)換期間，檢測(cè)到負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓幾乎已被反轉(zhuǎn)，并且變?yōu)榕c在負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，停止斜率控制部分的操作，將負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
采用這種配置，當(dāng)在負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電壓的轉(zhuǎn)換期間，負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓幾乎已被反轉(zhuǎn)，并且變?yōu)榕c在負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管快速轉(zhuǎn)換。這使得可以將從負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管從截止切換到導(dǎo)通的時(shí)間點(diǎn)，直到完全反轉(zhuǎn)了柵極電壓的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段縮短。這有助于縮短負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通電阻相對(duì)高的時(shí)間段，從而有助于減少開(kāi)關(guān)損耗。此外，與常規(guī)示例的情況一樣，當(dāng)由于PWM電壓的反轉(zhuǎn)，負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管從導(dǎo)通切換到截止時(shí)，負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電壓隨著斜率控制部分的特征而逐漸變化。這就可以減少開(kāi)關(guān)噪聲。
優(yōu)選地，作為PWM電壓和負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓的檢測(cè)結(jié)果，只有在發(fā)現(xiàn)PWM電壓的值處于使負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通的電平，并且發(fā)現(xiàn)負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓與在負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，柵極電壓控制部分才停止斜率控制部分的操作，并將負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
采用這種配置，可以防止柵極電壓控制部分不必要地停止斜率控制部分的操作，以及將負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。這保證了根據(jù)PWM電壓，負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的精確的導(dǎo)通/截止切換。
可以將根據(jù)本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、DC-DC轉(zhuǎn)換器等。
本發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)一種受到的開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗的影響更少的PWM驅(qū)動(dòng)電路。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路的配置示例的圖。
圖2示出了圖1所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的電路配置示例的圖。
圖3A示出了圖2所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的相關(guān)電路模塊的電壓的時(shí)序圖。
圖3B示出了圖2所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的相關(guān)電路模塊的電壓的時(shí)序圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的配置示例的方框圖。
圖5示出了常規(guī)PWM驅(qū)動(dòng)電路的配置示例的圖。
圖6示出了常規(guī)PWM驅(qū)動(dòng)電路的配置的另一示例的圖。
圖7A示出了圖5或6所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的相關(guān)電路模塊的電壓的時(shí)序圖。
圖7B示出了圖5或6所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的相關(guān)電路模塊的電壓的時(shí)序圖。
參考符號(hào)列表1，2 反相器電路3 輸出端子4，5 柵極電壓控制部分6 與門(mén)7 或門(mén)8 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路9 U相PWM驅(qū)動(dòng)電路10V相PWM驅(qū)動(dòng)電路11W相PWM驅(qū)動(dòng)電路12PWM電壓產(chǎn)生電路13三相無(wú)刷電機(jī)
Q1，Q3，Q5，Q8PMOS晶體管Q2，Q4，Q6，Q7NMOS晶體管R1-R6 電阻器具體實(shí)施方式
以下，將參考附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的PWN驅(qū)動(dòng)電路的配置示例。在圖1中，用相同的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)圖6中也有的電路模塊，并不再重復(fù)對(duì)其的說(shuō)明。
圖1所示的本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路與圖1所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的不同之處在于，附加地設(shè)置了柵極電壓控制部分4和5。柵極電壓控制部分4檢測(cè)輸出電壓VOUT和PWM電壓VPWM。如果發(fā)現(xiàn)輸出電壓VOUT已增加到預(yù)定值(近似等于VCC)，并幾乎被反轉(zhuǎn)，并且發(fā)現(xiàn)PWM電壓VPWM處于高電平，則柵極電壓控制部分4下拉PMOS晶體管Q5的柵極電勢(shì)，以快速降低PMOS晶體管Q5的柵極電壓，從而縮短將PMOS晶體管Q5的柵極電壓完全反轉(zhuǎn)所需的時(shí)間。
柵極電壓控制部分5檢測(cè)輸出電壓VOUT和PWM電壓VPWM。如果發(fā)現(xiàn)輸出電壓VOUT已減小到預(yù)定值(近似等于O)，并幾乎被反轉(zhuǎn)，并且發(fā)現(xiàn)PWM電壓VPWM處于低電平，則柵極電壓控制部分5上拉NMOS晶體管Q6的柵極電勢(shì)，以快速提高NMOS晶體管Q6的柵極電壓，從而縮短將NMOS晶體管Q6的柵極電壓完全反轉(zhuǎn)所需的時(shí)間。
因?yàn)閳D1所示的本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置有執(zhí)行上述操作的柵極電壓控制部分4和5，所以可以將從作為負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管的PMOS晶體管Q5或NMOS晶體管Q6從截止切換到導(dǎo)通的時(shí)間點(diǎn)，直到完全反轉(zhuǎn)柵極電壓的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段縮短。這有助于縮短負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管的導(dǎo)通電阻相對(duì)高的時(shí)間段，從而可以減少開(kāi)關(guān)損耗。此外，與常規(guī)示例的情況一樣，當(dāng)由于PWM電壓VPWM的反轉(zhuǎn)，負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管從導(dǎo)通切換到截止時(shí)，負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管的柵極電壓以CR電路的時(shí)間常數(shù)，逐漸變化，直到幾乎反轉(zhuǎn)了輸出電壓VOUT。這有助于減少開(kāi)關(guān)噪聲。
取而代之的是，可以使柵極電壓控制電路4只檢測(cè)輸出電壓VOUT，如果發(fā)現(xiàn)輸出電壓VOUT已增加到預(yù)定值(近似等于VCC)，并幾乎被反轉(zhuǎn)，則柵極電壓控制部分4下拉PMOS晶體管Q5的柵極電勢(shì)；可以使柵極電壓控制電路5只檢測(cè)輸出電壓VOUT，如果發(fā)現(xiàn)輸出電壓VOUT已減小到預(yù)定值(近似等于0)，并幾乎被反轉(zhuǎn)，則柵極電壓控制部分5上拉NMOS晶體管Q6的柵極電勢(shì)。但是，為防止不必要地上拉或下拉負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管的柵極電勢(shì)，優(yōu)選地采用圖1所示的配置?？蛇x地，與圖1所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的情況一樣，可以通過(guò)以下列方式配置PWM驅(qū)動(dòng)電路，來(lái)減少開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗。從圖1所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路中去除了電阻器R3和R4，取而代之地設(shè)置電阻器，該電阻器的一端連接到PMOS晶體管Q1和NMOS晶體管Q2連接在一起的節(jié)點(diǎn)，另一端連接到PMOS晶體管Q5的柵極與柵極電壓控制部分4連接在一起的節(jié)點(diǎn)；去除了電阻器R5和R6，取而代之地設(shè)置電阻器，該電阻器的一端連接到PMOS晶體管Q3和NMOS晶體管Q4連接在一起的節(jié)點(diǎn)，另一端連接到NMOS晶體管Q6的柵極與柵極電壓控制部分5連接在一起的節(jié)點(diǎn)。
接著，圖2示出了圖1所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路的電路配置示例。在圖2中，用相同的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)圖1中也有的電路模塊，并不再重復(fù)對(duì)其的說(shuō)明。
在圖2所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路中，與門(mén)6和NMOS晶體管Q7一起形成柵極控制部分4，或門(mén)7和PMOS晶體管Q8一起形成柵極控制部分5。
NMOS晶體管Q7的漏極與PMOS晶體管Q5的柵極相連，NMOS晶體管Q7的源極接地。與門(mén)6將輸出電壓VOUT和PWM電壓VPWM相與，然后將結(jié)果饋送到NMOS晶體管Q7的柵極。
PMOS晶體管Q8的漏極與NMOS晶體管Q6的柵極相連，將恒定電壓VCC施加到PMOS晶體管Q8的源極?；蜷T(mén)7將輸出電壓VOUT和PWM電壓VPWM相或，然后將結(jié)果饋送到PMOS晶體管Q8的柵極。
這里，圖3A示出在圖2所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路中，當(dāng)將PWM電壓VPWM從高電平切換到低電平時(shí)，觀察到的PWM電壓VPWM、PMOS晶體管Q5的柵極電壓VGP、NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN和輸出電壓VOUT的時(shí)序圖。對(duì)于PMOS晶體管Q5的柵極電壓VGP、NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN和輸出電壓VOUT，示出了當(dāng)電流從輸出端子3流向負(fù)載時(shí)(當(dāng)饋出電流時(shí))，以及當(dāng)電流流入輸出端子3時(shí)(當(dāng)匯入電流時(shí))，觀察到的波形。
NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN以CR電路的時(shí)間常數(shù)，從將PWM電壓VPWM從高電平反轉(zhuǎn)到低電平的時(shí)間點(diǎn)(t1)，逐漸上升。然后，在NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN達(dá)到閾值VTHN的時(shí)間點(diǎn)(t2或t2’)處，NMOS晶體管Q6從截止切換到導(dǎo)通。
即使在NMOS晶體管Q6從截止切換到導(dǎo)通之后，NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN繼續(xù)以CR電路的時(shí)間常數(shù)，逐漸上升，直到輸出電壓VOUT達(dá)到預(yù)定值V1(＝低電平)的時(shí)間點(diǎn)(t4或t4’)，并且PWM電壓VPWM呈低電平。在時(shí)間點(diǎn)t4或t4’，或門(mén)7的輸出從高電平切換到低電平，PMOS晶體管Q8從截止切換到導(dǎo)通。因此，在時(shí)間點(diǎn)t4或t4’之后，NMOS晶體管Q6的柵極電壓VGN快速增加，至?xí)r間點(diǎn)(t5或t5’)達(dá)到預(yù)定值(近似等于VCC)。這使得在圖2所示的本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路中，NMOS晶體管Q6無(wú)法獲得足夠低的導(dǎo)通電阻的時(shí)間段(從時(shí)間點(diǎn)t2到時(shí)間點(diǎn)t5，或從時(shí)間點(diǎn)t2’到時(shí)間點(diǎn)t5’)，比在圖5或6所示的常規(guī)PWM驅(qū)動(dòng)電路中，NMOS晶體管Q6無(wú)法獲得足夠低的導(dǎo)通電阻的時(shí)間段(圖7所示的時(shí)間點(diǎn)t2到時(shí)間點(diǎn)t3)短。
此外，因?yàn)樵O(shè)置了由與門(mén)6和NMOS晶體管Q7構(gòu)成的柵極控制部分4，所以使PMOS晶體管Q5無(wú)法獲得足夠低的導(dǎo)通電阻的時(shí)間段，比常規(guī)示例的時(shí)間段短(見(jiàn)圖3B)。
這使得可以實(shí)現(xiàn)等于或低于常規(guī)示例的斜率，從而減少開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗。
注意，可以通過(guò)調(diào)整在與門(mén)6中設(shè)置的MOS晶體管的柵極寬度/長(zhǎng)度，設(shè)定前述的預(yù)定值V1。可以通過(guò)調(diào)整在或門(mén)7中設(shè)置的MOS晶體管的柵極寬度/長(zhǎng)度，針對(duì)OR門(mén)7，進(jìn)行相似的設(shè)定(設(shè)定圖3B所示的預(yù)定值V2)。
可以將上述本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于DC-DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等。
通過(guò)向本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路的輸出端子連接平滑電路(例如，由以下組件構(gòu)成的電路一端與輸出端子相連的電感器；以及電容器，一端與電感器的另一端相連，另一端與地電勢(shì)相連)，可以實(shí)現(xiàn)受到的開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗的影響更少的DC-DC轉(zhuǎn)換器。
以下，將描述本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的情況。圖4示出設(shè)置有本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的配置示例。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路8具有U相PWM驅(qū)動(dòng)電路9、V相PWM驅(qū)動(dòng)電路1O、W相PWM驅(qū)動(dòng)電路11和PWM電壓產(chǎn)生電路12。這里，U相PWM驅(qū)動(dòng)電路9、V相PWM驅(qū)動(dòng)電路10、W相PWM驅(qū)動(dòng)電路11具有與圖2所示的PWM驅(qū)動(dòng)電路相同的配置。
U相PWM驅(qū)動(dòng)電路9的輸出端子與三相無(wú)刷電機(jī)13的U相定子線圈相連，V相PWM驅(qū)動(dòng)電路10的輸出端子與三相無(wú)刷電機(jī)13的V相定子線圈相連，W相PWM驅(qū)動(dòng)電路11的輸出端子與三相無(wú)刷電機(jī)13的W相定子線圈相連。PWM電壓產(chǎn)生電路12接收三相無(wú)刷電機(jī)13每一相處的電機(jī)電壓，接著根據(jù)接收的電機(jī)電壓，產(chǎn)生每一相處的PWM電壓，然后向U相PWM驅(qū)動(dòng)電路9輸出U相PWM電壓，向V相PWM驅(qū)動(dòng)電路10輸出V相PWM電壓，向W相PWM驅(qū)動(dòng)電路11輸出W相PWM電壓。
采用這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)受到的開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗的影響更少的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。雖然設(shè)置在圖4所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的PWM驅(qū)動(dòng)電路12根據(jù)每一相的電機(jī)電壓，產(chǎn)生每一相的PWM電壓，但是，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與具有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)傳感器的三相無(wú)刷電機(jī)相連的情況下，可以由PWM驅(qū)動(dòng)電路替代PWM驅(qū)動(dòng)電路12，該P(yáng)WM驅(qū)動(dòng)電路接收轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)傳感器的輸出信號(hào)，并根據(jù)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)傳感器的輸出信號(hào)，產(chǎn)生每一相的PWM電壓。
工業(yè)應(yīng)用性可以將本發(fā)明的PWM驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、DC-DC轉(zhuǎn)換器等?？梢詫㈦姍C(jī)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于普遍具有電機(jī)的電子裝置，可以將DC-DC轉(zhuǎn)換器用作在電子裝置中設(shè)置的直流電源。
權(quán)利要求
1.一種PWM驅(qū)動(dòng)電路，包括負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管；斜率控制部分，根據(jù)PWM電壓，減小電壓的斜率，然后向所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極饋入得到的電壓；以及柵極電壓控制部分，當(dāng)在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電壓的轉(zhuǎn)換期間，檢測(cè)到所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓幾乎已被反轉(zhuǎn)，并且變?yōu)榕c在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，停止所述斜率控制部分的操作，將所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PWM驅(qū)動(dòng)電路，其中作為PWM電壓和所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓的檢測(cè)結(jié)果，只有在發(fā)現(xiàn)PWM電壓的值處于使所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通的電平，并且發(fā)現(xiàn)所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓與在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，所述柵極電壓控制部分才停止所述斜率控制部分的操作，并將所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
3.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括PWM電壓產(chǎn)生電路，產(chǎn)生PWM電壓；以及PWM驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)從所述PWM電壓產(chǎn)生電路輸出的PWM電壓，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其中所述PWM驅(qū)動(dòng)電路包括負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管；斜率控制部分，根據(jù)PWM電壓，減小電壓的斜率，然后向所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極饋入得到的電壓；以及柵極電壓控制部分，當(dāng)在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電壓的轉(zhuǎn)換期間，檢測(cè)到所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓幾乎已被反轉(zhuǎn)，并且變?yōu)榕c在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，停止所述斜率控制部分的操作，將所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中作為PWM電壓和所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓的檢測(cè)結(jié)果，只有在發(fā)現(xiàn)PWM電壓的值處于使所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通的電平，并且發(fā)現(xiàn)所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓與在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，所述柵極電壓控制部分才停止所述斜率控制部分的操作，并將所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中所述PWM電壓產(chǎn)生電路根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置，產(chǎn)生PWM電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中所述PWM電壓產(chǎn)生電路根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置，產(chǎn)生PWM電壓。
7.一種包括PWM驅(qū)動(dòng)電路的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中PWM驅(qū)動(dòng)電路包括負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管；斜率控制部分，根據(jù)PWM電壓，減小電壓的斜率，然后向所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極饋入得到的電壓；以及柵極電壓控制部分，當(dāng)在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電壓的轉(zhuǎn)換期間，檢測(cè)到所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓幾乎已被反轉(zhuǎn)，并且變?yōu)榕c在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，停止所述斜率控制部分的操作，將所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中作為PWM電壓和所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓的檢測(cè)結(jié)果，只有在發(fā)現(xiàn)PWM電壓的值處于使所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通的電平，并且發(fā)現(xiàn)所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出電壓與在所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管完全導(dǎo)通時(shí)所獲得的值近似相等時(shí)，所述柵極電壓控制部分才停止所述斜率控制部分的操作，并將所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電勢(shì)上拉或下拉到預(yù)定值。
全文摘要
一種PWM驅(qū)動(dòng)電路包括負(fù)載驅(qū)動(dòng)功率MOS晶體管(Q5(Q6))；由電阻器(R3(R5))或電阻器(R4(R6))和MOS晶體管(Q5(Q6))的電容構(gòu)成、且根據(jù)PWM電壓減小電壓的斜率(through rate)并將電壓提供給MOS晶體管(Q5(Q6))柵極的CR電路；以及柵極電壓控制部分(4(5))，當(dāng)在MOS晶體管(Q5(Q6))的柵極電壓的轉(zhuǎn)換期間，檢測(cè)到MOS晶體管(Q5(Q6))完全從截止切換到導(dǎo)通時(shí)，停止CR電路的操作，以將MOS晶體管(Q5(Q6))的柵極電勢(shì)減小(增加)到預(yù)定值。以這種方式，可以減小開(kāi)關(guān)噪聲和開(kāi)關(guān)損耗。
文檔編號(hào)H03K19/00GK1950994SQ20058001443
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月11日
發(fā)明者山本精一 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司