(57)【要約】【課題】ＭＯＳにおける損失とドライバ回路における損失の両方を考慮に入れた上で、ドライバ回路の損失を低減する。【解決手段】ＭＯＳのゲートにドライブ信号を出力するドライバ手段１において、ＭＯＳの動作モードに応じてゲート電圧を高電圧Ｖ１と低電圧Ｖ２に切り換える。ＭＯＳの動作モードに応じて、ゲート電圧を高くしてＭＯＳの発熱を低くするか、ゲート電圧を低くしてドライバ回路の発熱を低くするかのいずれかを選択する。これにより、ゲート電圧を低くすることによりドライバ回路の損失が低減されると共に、ＭＯＳとドライバ回路を含むＩＣの全体としての発熱量を低減することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＯＳトランジスタのゲートにドライブ信号を出力するドライバ回路であって、
ドライブ信号を複数のゲート電圧で出力可能なドライバ手段と、
前記ＭＯＳトランジスタの動作モードに応じて、前記ドライブ信号のゲート電圧を切り換えて出力させる切換手段と、
を具備することを特徴とするＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項２】
前記動作モードは、外部からの入力信号により切り換えられる請求項１に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項３】
前記動作モードを、前記ドライブ信号出力開始からの経過時間に基づいて切り換える手段を具備する請求項１に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項４】
前記動作モードを、前記ドライバ手段の発熱量に基づいて切り換える手段を具備する請求項１に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項５】
前記動作モードを、前記ＭＯＳトランジスタの負荷電流値に基づいて切り換える手段を具備する請求項１に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項６】
前記負荷電流値の検出は、前記ＭＯＳトランジスタに接続したシャント抵抗に加わる電圧を検出することにより行われる請求項５に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項７】
前記負荷電流値の検出は、前記ＭＯＳトランジスタのオン抵抗値を検出することにより行われる請求項６に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項８】
前記負荷電流の検出は、センスＭＯＳトランジスタを用いて行われる請求項６に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項９】
前記動作モードを、前記ドライブ信号のオン若しくはオフの回数をカウントした回数に基づいて切り換える手段を具備する請求項１に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１０】
前記動作モードを、スイッチング周波数に基づいて切り換える手段を具備する請求項１に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１１】
前記切換手段による前記ゲート電圧の切り換えは、初期通電時にゲート電圧を高くし、その後、ゲート電圧を下げるものである請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１２】
前記切換手段は、前記ドライブ信号の停止時に、ゲート電圧を初期値に戻すものである請求項１〜１１のいずれか１項に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１３】
前記ゲート電圧の切り換えは、前記ドライバ手段のゲート電圧リミット回路の設定値を切り換えることにより実施する請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１４】
前記ゲート電圧の切り換えは、外部回路からの動作モード切換信号に基づいて行われる請求項１３に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１５】
前記リミット回路に最小電圧のガード値を設ける請求項１３に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１６】
前記切り換えられるゲート電圧は、高電圧と低電圧の繰り返しの頻度により調整される請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１７】
前記切り換えられるゲート電圧は、デューティ比の切り換えにより調整される請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１８】
複数のＭＯＳトランジスタのそれぞれが請求項１に記載のドライバ回路を有するものであって、前記各ドライバ回路の前記切換手段は、前記動作モードを、駆動されているＭＯＳトランジスタの数に基づいて切り換えるＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項１９】
ＭＯＳトランジスタのゲートにドライブ信号を出力するドライバ回路であって、
１つのＭＯＳトランジスタのゲートに接続され、ドライブ信号のゲート電圧がそれぞれ異なる複数のドライバ手段と、
前記ＭＯＳの動作モードに応じて、前記２つのドライバ手段のいずれか一方に切り換えて前記ＭＯＳに対してドライブ信号を出力させる切換手段と、
を具備することを特徴とするＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項２０】
ＭＯＳトランジスタのゲートにドライブ信号を出力するドライバ回路であって、
ドライブ信号を出力するドライバ手段と、
このドライバ手段の出力段に設けられ、複数の時定数に切り換え可能な時定数回路と、
前記ＭＯＳトランジスタの動作モードに応じて前記時定数回路の時定数を切り換える切換手段と、
を具備することを特徴とするＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項２１】
前記切換手段は、前記動作モードを、ゲート電圧に基づいて切り換える請求項２０に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項２２】
前記切換手段は、前記動作モードを、ＭＯＳトランジスタと該ＭＯＳトランジスタに接続された負荷との間の電圧に基づいて切り換える請求項２０に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項２３】
前記切換手段は、前記動作モードを、前記ＭＯＳトランジスタがオンをしたことに基づいて切り換える請求項２０に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【請求項２４】
前記切換手段は、ドライブ信号のオフ時に前記時定数を小に切り換える請求項２０〜２３のいずれか１項に記載のＭＯＳトランジスタのドライバ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＯＳトランジスタのゲートにドライブ信号を出力するドライバ回路に関するものである。
なお、以下の説明においては、「ＭＯＳトランジスタ」を「ＭＯＳ」と略称する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＯＳを駆動するドライバ回路における損失は、次の式で表される。
Ｐ＝Ｑｇ×Ｖｇｓ×ｆ
ここで、Ｐは損失（Ｗ）、ＱｇはＭＯＳがオン、オフするのに必要なゲート電荷量（Ｃ）、Ｖｇｓはゲート電圧（Ｖ）、ｆは駆動周波数（Ｈｚ）である。
上記式は、出力ゲート電圧Ｖｇｓ及び駆動周波数ｆが高いほど、ドライバ回路の損失（発熱量）が増大することを示している。そのため、駆動周波数ｆの高いＭＯＳドライバ回路を、熱抵抗の大きいパッケージＩＣに複数内蔵することは困難である。
【０００３】
実計算例を示すと、次のとおりである。
Ｑｇ＝６０ｎＣのＭＯＳを、駆動周波数ｆ＝５０ｋＨｚ、ゲート電圧Ｖｇｓ＝１２Ｖで４チャネル駆動とし、ＭＯＳのオン側オフ側共にＩＣ回路にて制御する。ＩＣの熱抵抗は１２０°Ｃとする。
2004228219.tif 000003
したがって、ＩＣの発熱は、＋３５°Ｃとなる。
【０００４】
ＭＯＳのドライバ回路において、ゲート電圧を調整することにより、ドライバ回路の損失を低減することは既に提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このドライバ回路は、ＭＯＳのゲート電圧を設定する回路を設けることにより、ＭＯＳの駆動電圧を最適にしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３１５２６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＯＳ回路においては、ドライバ回路の損失による発熱だけでなく、ＭＯＳ自体の損失による発熱も生じる。ゲート電圧を高くすると、ドライバ回路の損失は大きくなるが、ＭＯＳのオン抵抗は小さくなるため、ＭＯＳの損失は少なくなる。ゲート電圧を低くすると、ドライバ回路の損失は小さくなるが、ＭＯＳのオン抵抗が大きくなるため、ＭＯＳの損失は大きくなる。
【０００７】
上記従来のドライバ回路においては、ＭＯＳ側の損失が考慮されておらず、ゲート電圧が固定値であった。このため、ＭＯＳの動作モードが変化をして、ＭＯＳ側における発熱が無視できなくなった場合などに対応することができない。したがって、従来のドライバ回路では、ゲート電圧が常に最適に調整がされるとは限らなかった。
【０００８】
本発明は、ＭＯＳにおける損失とドライバ回路における損失の両方を考慮に入れた上で、ドライバ回路の損失を低減し、発熱量を低減することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。本発明は、ＭＯＳのゲートにドライブ信号を出力するドライバ回路において、ＭＯＳの動作モードに応じてドライブ信号の電圧（ゲート電圧）を切り換える。すなわち、ＭＯＳの動作モードに応じて、ゲート電圧を高くしてＭＯＳの発熱を低くするか、ゲート電圧を低くしてドライバ手段の発熱を低くするかのいずれかを選択できるようにする。
【００１０】
これにより、ゲート電圧を低くすることによりドライバ手段の損失を低減すると共に、ＭＯＳとドライバ回路を含むＩＣ全体としての発熱量を低減することができる。
【００１１】
本発明の別の態様においては、ＭＯＳのゲートにドライブ信号を出力するドライバ回路において、ドライバ手段の出力段に時定数回路を挿入し、ＭＯＳの動作モードに応じて時定数を切り換える。時定数を小とするとドライブ信号は急速に立ち上がり又は立下り、時定数を大とする立ち上がり及び立下りが緩やかになる。したがって、時定数を切り換えることによりゲート電圧を最適な値に調整することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を用いて説明する。なお、以下の説明においては、同一の機能を有するものには同一の参照符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１３】
（実施形態１）
図１を用いて本発明の実施形態１を説明する。
電源に対して、ＭＯＳと負荷２とが直列に接続される。ドライバ手段１は、マイコン４からの指令信号に基づいてドライブ信号をＭＯＳのゲートに対して出力する。ＭＯＳは、ドライブ信号に従って負荷電流をオン、オフする。なお、ＭＯＳは、Ｐ型、Ｎ型のどちらも使用できる。
【００１４】
ドライバ手段１は、２種類以上のゲート電圧でドライブ信号を出力するように構成される。図には、ドライバ手段１は、高電圧Ｖ１、低電圧Ｖ２の２種類の電圧でドライブ信号を出力することが示されている。ゲート電圧は、ゲート電圧切換回路３により切り換えられる。ゲート電圧切換回路３は、マイコン４からの指令信号によりゲート電圧を切り換える。
【００１５】
マイコン４は、ドライバ手段１に対してドライブ信号の出力を指令すると同時に、ゲート電圧切換回路３に対して、ＭＯＳの動作モードに応じた指令信号を出力する。マイコン４は、通常の動作モードでは、ゲート電圧を低電圧Ｖ２に切り換える指令信号を出力する。既に説明したように、ゲート電圧を低くすることにより、ドライバ手段１の損失を低下させることができる。そして、マイコン４は、動作モードの変化に応じて、ゲート電圧を高電圧Ｖ１に切り換える指令信号を出力する。
【００１６】
マイコン４がゲート電圧を高電圧Ｖ１に切り換える動作モードとしては、例えば次のものがある。負荷電流が大である動作モードでは、ＭＯＳのオン抵抗を低くして、ＭＯＳにおける発熱を低く抑える必要がある。また、負荷２がインダクタンス負荷である場合、その通電開始初期には、ＭＯＳのオン抵抗を小さくして、負荷電流を急速に立ち上げる必要がある。このような場合に、ゲート電圧を高電圧Ｖ１とすることで、ＭＯＳのオン抵抗を低くする。
【００１７】
ドライバ手段１を以上説明したように構成することにより、ＭＯＳとドライバ手段１の両方を含むＩＣの全体の発熱量を考慮しながら、ドライバ手段１の損失を低減することができる。
なお、図１に示した例では、マイコン４により動作モードの切り換えを指示しているが、マイコン４以外の外部回路からゲート電圧切換回路３に指令信号を出力するようにすることもできる。
【００１８】
（実施形態２）
動作モードの切り換えは、外部回路からの指令だけではなく、ドライバ回路の内部信号を利用して行うこともできる。
動作モードの切り換えを、ドライバ手段１からのドライブ信号出力開始からの経過時間に基づいて行う例を実施形態２として説明する。
【００１９】
図２に示す例では、ゲート電圧切換回路３は、タイマ５からの指令により切り換え動作を行う。タイマ５には、マイコンからドライバ手段１に入力されるドライブ信号出力の指令信号が入力される。したがって、タイマ５は、ドライブ信号出力からの経過時間をカウントすることになる。
【００２０】
タイマ５は、所定時間が経過すると、ゲート電圧切換回路３に信号を出力し、ゲート電圧を低電圧Ｖ２に切り換える。
本例は、インダクタンス負荷などに適用することが好適なものである。インダクタンス負荷の場合、ＭＯＳオン開始時は負荷電流を急速に立ち上げるためＭＯＳのオン抵抗を低くする必要があるが、負荷電流が立ち上がった後はその必要はない。したがって、本例では、ＭＯＳオン時の開始時を除いて、ゲート電圧を低電圧Ｖ２として、ドライバ手段１の損失を抑える。
【００２１】
なお、ドライブ信号が無くなってからの時間をタイマ５によりカウントし、所定時間経過後に、ゲート電圧を高電圧Ｖ１に切り換えるようにすることもできる。この場合、次にドライバ手段１がドライブ信号の出力を開始するときに、高いゲート電圧でドライブ信号を出力することができる。
【００２２】
（実施形態３）
動作モードの切り換えを、ドライバ手段１の発熱量に基づいて行う例を説明する。
図３に示す例では、ドライバ手段１の発熱量を検知する温度検出部６が設けられ、その出力信号がゲート電圧切換回路３に入力される。温度検出部６は、ドライバ手段１の温度をモニタし、温度が所定値を超えると、ゲート電圧切換回路３に信号を出力し、ゲート電圧を低電圧Ｖ２に切り換える。また、温度が所定値以下になると、ゲート電圧を高電圧Ｖ１に切り換える。
【００２３】
本例によれば、ドライバ手段１の発熱量が大きくなったときに、ゲート電圧が低くなり、ドライバ手段１の損失が低減される。一方、ドライバ手段１の発熱量が大きくなければ、ゲート電圧を大きくすることによりＭＯＳのオン抵抗を小さくして、ＭＯＳの損失を抑制する。
【００２４】
ドライバ手段１の発熱量を検知する代わりに、ドライブ信号の周波数を検知してゲート電圧を切り換えるようにすることもできる。
既に説明したように、ドライブ信号の周波数が高い場合も、ドライバ手段１の損失は大きくなる。したがって、図３の熱検知部６に代えて、周波数検出部を設け、ドライブ信号の周波数をモニタすることにより、ゲート電圧を切り換えるようにすることもできる。
【００２５】
周波数検出部は、例えば、ドライバ手段１の入力側又は出力側に接続したカウンタにより構成する。このカウンタは、所定期間ごとにパルス数をカウントし、カウント値が所定値を超えると、ゲート電圧切換回路３に信号を出力する。これにより、ドライブ信号の周波数が高くなるとゲート電圧が低電圧Ｖ２に切り換えられる。
【００２６】
（実施形態４）
動作モードの切り換えを、負荷電流値に基づいて行う例を説明する。図４、図５は、それぞれ異なる例を示す。
図４の例においては、負荷２と直列にシャント抵抗７が接続され、負荷電流モニタ部８が接続される。シャント抵抗７に負荷電流が流れると、負荷電流に比例した電圧降下が発生する。負荷電流モニタ部８は、この電圧が所定値を超えると、ゲート電圧を高電圧Ｖ１に切り換え、所定値以下であれば、低電圧Ｖ２に切り換える。
【００２７】
図５の例においては、負荷電流モニタ部８は、ＭＯＳのソース、ドレイン間に接続される。負荷電流が流れることにより、ＭＯＳのオン抵抗による電圧降下が発生する。負荷電流モニタ部８は、この電圧が所定値を超えると、ゲート電圧を高電圧Ｖ１に切り換え、所定値以下であれば、低電圧Ｖ２に切り換える。
【００２８】
図４、図５の回路によれば、負荷電流が所定値を超えると、ゲート電圧が高電圧Ｖ１に切り換えられる。これにより、ＭＯＳのオン抵抗が小さくなり、ＭＯＳの発熱が抑えられる。負荷電流が小であれば、低いゲート電圧側に切り換えることにより、ドライバ手段１の損失を抑えることができる。
なお、図４、図５の負荷電流モニタ部８を使用する代わりに、センスＭＯＳを用いて、負荷電流をモニタすることもできる。
【００２９】
（実施形態５）
動作モードの切り換えを、ドライブ信号のパルス数に基づいて行う例を説明する。
図６は、ドライブ回路の各部の信号波形を示す。
ドライブ回路としては、図１に示した回路が使用される。
負荷２がインダクタンスなどである場合、負荷駆動タイミングが（Ａ）に示すとおりであると、マイコン４からドライバ手段１に出力されるスイッチングタイミングは（Ｂ）に示すようになる。
【００３０】
スイッチングタイミング（Ｂ）としては、最初の１パルス目は継続時間の長いパルスを出力して、インダクタンス負荷が迅速に所期の動作を行うようにする。その後は、インダクタンス負荷には小電流を継続して流すだけで良いので、スイッチング動作によりオン時間の短いパルスが繰り返し出力される。
【００３１】
ドライバ手段１から出力されるドライブ信号が（Ｃ）に示されている。ここでは、１パルス目はゲート電圧が高電圧Ｖ１とされるが、スイッチング動作に移行するとゲート電圧が低電圧Ｖ２に切り換えられる。
負荷電流は、（Ｄ）に示すように変化する。
本例によれば、最初の１パルスに続くスイッチング動作時に、ゲート電圧を低電圧Ｖ２に切り換えるので、ドライバ手段１の損失を抑制することができる。
【００３２】
また、本例では、負荷駆動タイミングの終了時（（Ａ）の丸印部分）に、ゲート電圧を初期設定値の高電圧Ｖ１に戻す。これにより、次のＭＯＳオン開始時に、速やかに高いゲート電圧を出力することができる。
なお、このように、負荷駆動タイミングの終了時にゲート電圧を初期設定値の高電圧側に戻すことは、本例に限らず、そのほかの例にも適用可能なものである。
【００３３】
図６（Ｅ）は、ドライブ信号の変形例を示す。本例は、最初の数パルスが出力されてからゲート電圧を低電圧側に切り換える例である。
（Ｃ）のように１パルスだけでゲート電圧を切り換えるようにすると、ノイズで誤動作をし、予期しないタイミングでゲート電圧が低電圧Ｖ２に切り換えられる可能性がある。これに対して、本例では、ｎ回（図示の例では３回）のパルスを検知したときに、初めてゲート電圧を切り換える。これにより、確実にスイッチング動作に入った後にゲート電圧の切り換えを行うことができる。
【００３４】
（実施形態６）
ドライバ手段１により２種類以上のゲート電圧を出力するための具体例をについて説明する。
図７に示すリミット回路９は、ドライバ手段１のバッファ内のゲート電圧を決めるために設けられているものである。本例では、リミット回路９に、２つのリミットレベル１０、１１を設定する。このリミットレベル１０、１１のいずれかを切り換え選択することにより、ドライバ手段１は、高低２種類のドライブ信号を出力できる。
【００３５】
リミットレベル１０、１１の切り換えは、動作モードに応じてマイコン４から出力される信号に基づいて行われる。なお、この切り換えの指令は、マイコン４からの信号に限らず、上記の各実施形態で説明したような各種の回路からの信号により行うことができる。
【００３６】
本例では、更に、ゲート最小電圧ガード部１２を付加している。これは、リミットレベル１０、１１に異常が発生し、ゲート電圧が下がりすぎた場合であっても、ゲート最小電圧ガード部１２から最小補償ゲート電圧を供給することによって、ＭＯＳを正常にオンオフ動作させるものである。
【００３７】
（実施形態７）
ゲート電圧の調整方法について説明をする。
図８（Ａ）（Ｂ）の波形は、図６で説明済みである。本例のドライブ信号は（Ｃ）に示すように制御される。また、負荷電流は、（Ｄ）に示すようになる。
【００３８】
ドライブ信号（Ｃ）は、図６の例と同様に、最初の１パルスについてはゲート電圧が高電圧Ｖ１とされ、スイッチング動作に入ると低電圧Ｖ２に切り換えられる。ただし、本例では、スイッチング動作に入ったときに、適当な頻度でもって高電圧Ｖ１に切り換えることが行われる。
この高電圧Ｖ１に切り換える頻度を変えることにより、実質的なゲート電圧を微調整することができる。
【００３９】
（実施形態８）
ゲート電圧の異なる調整方法について説明する。
図９（Ａ）（Ｂ）は、共にドライブ信号波形を示す。ドライブ信号とそのほかの信号との関係については図６を参照されたい。
ドライブ信号は、（Ａ）（Ｂ）共に、最初にゲート電圧を高電圧Ｖ１として１パルス出力する。
【００４０】
スイッチング動作に入ると、ゲート電圧の切り換えとデューティ比制御が行われる。（Ａ）は、高ゲート電圧Ｖ１でデューティ比大、（Ｂ）は、低ゲート電圧Ｖ２でデューティ比小となっている。
本例によれば、ゲート電圧の調整を、高低の切り換えと、デューティ比の制御により、広範囲に精度良く調整できる。
【００４１】
（実施形態９）
２つのドライバ手段を用いてゲート電圧を切り換える例を説明する。図１０は回路構成を示し、図１１は信号波形を示す。
図１０に示すように、１つのＭＯＳに対して２つのドライバ手段１３、１４を設け、その出力側が、切換スイッチ１５、１６を介してＭＯＳのゲートに接続される。切換スイッチ１５、１６は、ゲート電圧切換回路３により切り換え制御される。ゲート電圧切換回路３は、上記の各実施形態で説明した任意の手段によりＭＯＳの動作モードに応じて制御される。
【００４２】
２つのドライバ手段１３、１４は、互いに異なるゲート電圧のドライブ信号を出力する。ドライバ手段１３が高電圧Ｖ１を出力し、ドライバ手段１４が低電圧Ｖ２を出力する。
図１１において、（Ａ）は動作モードの切り換えタイミングであり、（Ｂ）はドライバ手段１３及び１４に対するスイッチタイミングである。
【００４３】
（Ａ）の動作モード切り換えタイミングが高電圧Ｖ１を選択すると、ゲート電圧切換回路３がスイッチ１５をオンし、ドライバ手段１３から高ゲート電圧Ｖ１が出力される。動作モードが切り換えられると、スイッチ１６がオンされ、ドライバ手段１４から低ゲート電圧Ｖ２が出力される。この結果、ＭＯＳに出力されるドライバ信号は、（Ｃ）に示すようになる。
【００４４】
（実施形態１０）
ＭＯＳ及びそのドライバ手段が複数ある場合に、駆動されているＭＯＳの数によりゲート電圧を切り換えてドライブ回路の損失を低減する例を説明する。
図１２は、ＭＯＳが２チャネル設けられ、ＭＯＳごとにドライバ手段１、１が設けられていることを示している。ドライバ手段１、１は、高低２種類のゲート電圧でドライブ信号が出力可能であり、ゲート電圧切換回路３により、いずれかの電圧が選択される。
【００４５】
図１３の波形図では、（Ａ）に第１チャネルの負荷駆動タイミングが示され、（Ｂ）に第２チャネルの負荷駆動タイミングが示されている。（Ｃ）は、１、２チャネルが同時に駆動されたタイミングを示している。このときは、各ドライバ手段１、１が同時にドライブ信号を出力するため、ドライバ手段１、１の発熱量が大きくなる。
【００４６】
これに対して、本例では、ドライバ手段１、１が出力するドライブ信号を、（Ｄ）（Ｅ）に示すように、重複する駆動期間において、低ゲート電圧Ｖ２に切り換える。
これにより、複数のドライバ手段１、１が同時に駆動されているときであっても、その発熱量を低減することができる。
【００４７】
（実施形態１１）
ドライバ手段の出力段の時定数を切り換えることにより、ドライバ手段の損失を低減する例を説明する。
図１４は回路図を示す。ドライバ手段１、ＭＯＳなどについては、図１の例と同様である。ただし、ドライバ手段１は、高電圧Ｖ１のみのドライブ信号を出力する。
【００４８】
本例では、ドライバ手段１の出力段に、直列に接続された２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２が挿入される。抵抗Ｒ１，Ｒ２は、ＭＯＳゲートに発生する容量と直列に接続されることになり、時定数回路を構成する。抵抗Ｒ２の両端を短絡又は開放するスイッチ１７が設けられる。スイッチ１７がオンとなると、時定数回路の時定数は小となり、オフとなると時定数は大となる。
【００４９】
スイッチ１７は、ゲート電圧モニタ部１９により開閉される。ゲート電圧モニタ部１９は、ＭＯＳゲートに出力されるドライブ信号をモニタする。
図１５に各信号の波形を示す。（Ａ）は、マイコン４から出力されるスイッチングタイミング信号を示す。この波形については図６で説明済みである。（Ｂ）は、ＭＯＳゲートに出力されるドライブ信号を示す。
【００５０】
ゲート電圧モニタ部１９は、ゲート電圧が低い（Ｖ２以下）場合は、スイッチ１７をオンとして時定数を小とする。また、ゲート電圧が高い（Ｖ２以上）場合は、スイッチ１７をオフとして時定数を大とする。
したがって、（Ｂ）から明らかなように、１パルス目の初期には、時定数が小となるため、ドライブ信号が急速に立ち上がる。これによりＭＯＳは急速にオン状態に達する。ゲート電圧がＶ２を超えると、ドライブ信号は緩やかに出力レベルのＶ１まで上昇していく。
【００５１】
スイッチング動作に入ったときも、スイッチタイミングの初期はドライブ信号が急速に立ち上がる。Ｖ２を超えると時定数が大きくなって、ゲート電圧は緩やかに上昇する。スイッチング動作では、すぐにスイッチングタイミングがオフとなるため、ゲート電圧はＶ１に到達する前にオフとなる。
【００５２】
本例によれば、時定数を変えることによりゲート電圧を低くして、ドライバ手段１の損失を抑制することができる。
さらに、本例によれば、初期通電時にＭＯＳのオン抵抗を低くできるので、負荷２がインダクタンス負荷である場合でも、負荷電流を急速に立ち上げることができる。
【００５３】
（実施形態１２）
時定数の切り換えを、ＭＯＳのオン、オフ状態に基づいて行う例を説明する。
図１６に示す回路においては、負荷２とＭＯＳのドレイン端子との間に印加される電圧を検知するスイッチングモニタ部２１により、スイッチ１７が切り換えられる。そのほかの部分については、上記の図１５と同様である。
【００５４】
ＭＯＳは、オン抵抗が低く、オフ抵抗は高い。このため、スイッチングモニタ部２１は、ＭＯＳのオフ時には高電圧を検知し、オン時には低電圧を検知する。
ＭＯＳは、初期通電時にはオフであるので、スイッチングモニタ部２１は、高電圧を検知する。すると、スイッチ１７がオンされて、時定数が小になる。これにより、ドライブ信号が急速に立ち上がり、ＭＯＳは急速にオンされることになる。
【００５５】
ＭＯＳがオン状態になると、スイッチングモニタ部２１は低電圧（接地側電位）を検知する。すると、スイッチング１７がオフされて時定数が大となる。したがって、ゲート電圧の波形は上記の図１５と同様になる。
これにより、上記の実施形態１１と同様の理由で、ドライバ手段１の損失を低減することができ、ＭＯＳを確実かつ急速にオンさせることができる。
【００５６】
（実施形態１３）
時定数の切り換えを、ＭＯＳの通電開始からの時間経過に基づいて行う例を説明する。
図１７に示す回路においては、タイマ５によりスイッチ１７がオンオフ制御される。タイマ５には、マイコン４からドライバ手段１に出力される信号が入力される。そのほかの点は上記の図１６と同様である。
【００５７】
タイマ５は、ドライバ手段１からドライブ信号が出力されるとカウントを開始する。タイマ５には、ＭＯＳが、ドライブ信号の供給からオン状態になるまでに要する時間が設定されている。即ち、このタイマ５による時間計測によってＭＯＳがオン状態になったことを推測する。つまりＭＯＳがオンしたこと（推測も含む）に基いて時定数を切り換える。
【００５８】
したがって、タイマ５は、ドライブ信号の出力後、ＭＯＳがオン状態になったと予測された時点で信号を時定数切換回路１８に出力する。
時定数切換回路１８は、タイマ５のカウント開始前はスイッチ１７をオンして時定数を小とし、タイマ５のカウントアップ後は、スイッチ１７をオフして時定数を大とする。
本例においても、上記の実施形態１２と同様の作用、効果が得られる。
【００５９】
（実施形態１４）
時定数の切り換えを、ドライブ信号がオフされる時点で行う例を説明する。
図１８において、（Ａ）はスイッチングタイミングを示し、（Ｂ）はドライブ信号を示す。
（Ａ）に矢印を付した時点で、ドライブ信号がオンからオフに切り換わる。本例では、この時に時定数を小に切り換える。これにより、ドライブ信号が急速に０になり、確実にＭＯＳゲートに蓄積された電荷を放電することができる。
【００６０】
本例によれば、次のスイッチングタイミングがオンとなるときのために、時定数を小としておくこともできる。
なお、本例のオフ時の制御は、上記の実施形態１１−１３のいずれに対しても適用採用できる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、ＭＯＳにおける損失とドライバ回路における損失の両方を考慮に入れた上で、ドライバ回路の損失を低減し、発熱量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の回路構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態２の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態３の回路構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態４の回路構成（その１）を示す図である。
【図５】本発明の実施形態４の回路構成（その２）を示す図である。
【図６】本発明の実施形態５における波形を示す図である。
【図７】本発明の実施形態６の回路構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態７における波形を示す図である。
【図９】本発明の実施形態８における波形を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態９の回路構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態９における波形を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態１０の回路構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態１０における波形を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態１１の回路構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態１１における波形を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態１２の回路構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態１３の回路構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態１４における波形を示す図である。
【符号の説明】
１…ドライバ手段
２…負荷
３…ゲート電圧切換回路
４…マイコン
５…タイマ
６…熱検知部
７…シャント抵抗
８…負荷電流モニタ部
９…リミット回路
１０、１１…リミットレベル
１２…ゲート最小電圧ガード部
１３、１４…ドライバ手段
１５、１６…切換スイッチ
１７…スイッチ
１９…ゲート電圧モニタ部
２１…スイッチングモニタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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