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2013年11月10日 (日)

N-CH FET を ハイサイドスイッチ利用時の電源

N-CH FET を ハイサイドスイッチ利用時の電源とは

 読者から質問で、+12V 車載電源で、大電流スイッチングするには N-CH MOS-FETが都合が良いが、 +12Vしかないので、 N-CH FETの使い方として、ソース出力となるので、どうしてもソースより 10V 近く高い電圧の電源が必要になる。
 そこで、絶縁型の DC/DC 電源を提案したのだが、電源 OFF 時にはコントロール用の電源も切れるので、 DC/DC コンバーターの無負荷時の漏れ電流による損失も関係ないので、たぶんそれが一番簡単で確実かと思いました。
 それだけじゃ面白くないので、徹底して消費電流が少なくするには...と考えた時にやはりチャージポンプ式の昇圧回路が良いのではと考えた。DC/DC コンバーターでは絶縁型を使えるので有利ですが、思い切って2倍の電圧を発生出来れば、絶縁型でなくともゲートに電圧をかけることで、 N-CH FET を ON出来るだろう。
20131110_214439
秋月電子で売っている ICですが、LTC1144という ICです。
元々反対の マイナス電圧を作る目的の ICですが、上図のようにダイオードで2倍近くの電圧を30mA ぐらいなら省電力でつくれます。 入力 12V なら 22V出ますので、ぎりぎり N-CH MOSドライブに大丈夫でしょう。入力と比例するので、ゲートの過電圧破壊が心配ならば FETのゲート・ソースに10V程度のツェナーダイオードを入れるなどすれば良いでしょう。
 おまけに、この IC には Pin6 にシャットダウン機能がありますので、ここを直接コンパレーターで駆動すれば、簡単な回路で実現出来そうです。
シャットダウン時は 10uA 以下ですので、電圧検出器をリセット回路用 ICを使えば、さらに電流も減らせるでしょう。

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