[发明专利]电力供应装置

说明书

本发明提供了一种电力供应装置，该电力供应装置包括能够将由于产生在电感性负载上的反电动势而引起的负电压浪涌有效地钳位在低的钳位电压的钳位电路。所述电力供应装置包括：输出用半导体元件，设置在电源线和输出端子之间，该输出用半导体元件被开关驱动以向连接到所述输出端子的电感性负载供应电力；钳位电路，以所述输出用半导体元件的动作基准电压为基准钳位由于反电动势而施加在所述电源线和输出端子之间的电压，其中，所述反电动势在所述输出用半导体元件截止时产生在所述电感性负载上。

技术领域

本发明涉及向电动机等的电感性负载供应电力的电力供应装置。

背景技术

图10是现有的代表性电力供应装置1的概要结构图。该电力供应装置1包括位于电源线VCC和输出端子OUT之间的输出用半导体元件Q1，电源线VCC供应有来自电源BAT的正的电源电压Vcc，输出端子OUT与电动机等的电感性负载RL连接。同时，该输出用半导体元件Q1由能够开关大功率的诸如功率MOSFET或IGBT等的绝缘栅型半导体元件构成。

所述输出用半导体元件Q1通过设置在实现为例如集成电路的控制电路2中的驱动电路3来控制栅极电压，以使输出用半导体元件Q1开关驱动，从而控制供应到所述电感性负载RL的电力。所述控制电路2向逻辑电路4输入从例如微型计算机MC提供给输入端子IN的控制信号，从而在该逻辑电路4中生成关于所述输出用半导体元件Q1的栅极控制信号。

这里，所述逻辑电路4接收监视所述电源电压Vcc的过电压检测电路5、监视所述输出端子OUT的电压的负载开放检测电路6以及过电流检测电路7的各个输出以控制所述栅极控制信号的生成。所述过电流检测电路7被构造为根据电流检测用半导体元件Q2的输出监测所述输出用半导体元件Q1中流过的电流，电流检测用半导体元件Q2与所述输出用半导体元件Q1并排设置并且由例如MOSFET构成。另外，8是设置在所述控制电路2中并且从所述电源电压Vcc生成该控制电路2的动作所需要的内部电源的内部电源电路。

所述控制电路2将在所述逻辑电路4中生成的所述栅极控制信号通过所述驱动电路3电平位移后施加在所述输出用半导体元件Q1上，由此使所述输出用半导体元件Q1开关驱动。进一步，所述栅极控制信号也施加到所述电流检测用半导体元件Q2的栅极。据此所述输出用半导体元件Q1和所述电流检测用半导体元件Q2相互连动而进行导通/截止动作。

当所述输出用半导体元件Q1截止时，由于该电感性负载RL的电感成分而在所述电感性负载RL上发生反电动势。然后因该反电动势而引起的负电压浪涌(surge)施加在所述输出端子OUT上。而且，一旦该负电压浪涌超过了所述输出用半导体元件Q1的破坏耐压，那么该输出用半导体元件Q1击穿。则由于流动在所述输出用半导体元件Q1中的击穿电流而导致所述输出用半导体元件Q1劣化，进而输出用半导体元件Q1可能会热损坏。

为了预先防止这样的问题，例如，如图10中所示，将钳位电路9设置在供应有所述电源电压Vcc的电源线VCC和所述输出用半导体元件Q1的栅极之间。该钳位电路9由例如齐纳二极管ZD和二极管D串联连接而构成，并且该钳位电路9以所述电源电压Vcc为基准钳位施加在所述输出电子OUT上的负电压浪涌。关于以此方式钳位从所述电感性负载RL施加的负电压浪涌以保护所述输出用半导体元件Q1的钳位电路9已经通过例如专利文献1、2、3等被详细地描述。

而且，当所述负电压浪涌引起所述钳位电路9动作时，所述输出用半导体元件Q1的漏极、源极间的电压成为所述钳位电路9的钳位电压和所述输出用半导体元件Q1的阈值电压相加的值，例如在专利文献1的段落【0007】中所公开的那样。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-28747号公报

专利文献2：日本特开2006-148323号公报

专利文献3：日本特开2009-130949号公报