專利名稱：感熱頭驅動ic及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于控制多個加熱電阻器的啟動的感熱頭驅動集成電路(IC)。
背景技術：
圖2是示出了常規(guī)感熱頭驅動IC的例子的電路圖。 在所述感熱頭驅動IC中，加熱電阻器2連接至加熱電阻器電源1， 并且加熱電阻器2連接至感熱頭驅動IC的輸出端子3。驅動NMOS晶體 管5設置在輸出端子3和地4之間。在驅動NOMS晶體管5的柵極端子 6被設置為高電平時，驅動NMOS晶體管5導通，電流流經(jīng)加熱電阻器 2，以生成熱量。此外，在驅動NMOS晶體管5的柵極端子6被設置為 低電平時，驅動晶體管5截止，沒有電流流經(jīng)加熱電阻器2，因而不生成 熱量。如果在驅動NMOS晶體管5導通并且電流流經(jīng)加熱電阻器2以生成 熱量時，驅動NMOS晶體管5的導通電阻高，那么在驅動NMOS晶體管 5內將產(chǎn)生電壓降，從而導致施加至加熱電阻器2的電壓下降，最終導致 加熱不足。盡管驅動NMOS晶體管5的溝道寬度的增大將降低驅動 NMOS晶體管5的導通電阻，但是感熱頭驅動IC的芯片尺寸也會變大， 從而導致成本增加的問題。為了在不增大MOS晶體管的溝道寬度的情況下增加其驅動能力，在 現(xiàn)有技術中，例如公開了這樣一種方法，其通過施加電壓使得MOS晶體 管的襯底電勢相對于源極沿PN 二極管的正向偏置，由此導通寄生雙極性 晶體管(例如，參考JP 2004-15402A )。但是，在相對于源極沿正向來偏置MOS晶體管的村底電勢的方法 中，必然要為寄生雙極性晶體管提供偏置電流，以便使襯底偏置。因此， 將產(chǎn)生新的問題，即，IC的電流消耗增大。寄生雙極性晶體管具有大基 極寬度，并且與標準的雙極性晶體管相比，其hFE變得相當大，因而電流 消耗的增大變成了主要問題。發(fā)明內容為了解決上述問題，在根據(jù)本發(fā)明的感熱頭驅動IC中將采取下述措施。一種用于通過對應于每個加熱電阻器的多個驅動MOS晶體管來控 制多個加熱電阻器的啟動的感熱頭驅動IC，其包括用于使所述多個驅動 NMOS晶體管中的每個的襯底和源極之間電接通和電斷開的開關，其中 在向選定的加熱電阻器提供電壓的情況下，提供有用于導通選定的驅動 MOS晶體管的信號，并且對應的開關斷開；在不選擇所述多個加熱電阻 器的情況下，提供有用于使所述多個驅動MOS晶體管截止的信號，并所 述開關接通。通過本發(fā)明，在啟動加熱電阻器時，通過在接近漏極的耗盡區(qū)的高 電場內所生成的村底電流使襯底電勢相對于源極正向偏置，這是因為驅 動MOS晶體管被導通，并斷開了用于使所述多個MOS晶體管的襯底和 源極之間接通和斷開的對應開關，從而使襯底電勢浮置，由此使得寄生 雙極性晶體管導通。結果，所述多個驅動MOS晶體管和寄生雙極性晶體 管均導通，進而允許在不增大芯片尺寸的情況下提高驅動能力。此外， 與在IC內提供電流以使襯底正向偏置的現(xiàn)有技術的情況的不同之處在 于，IC的電流消耗沒有增大。


在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的感熱頭驅動IC的例子的電路圖；以及 圖2示出了常規(guī)感熱頭驅動IC的例子的電路圖。具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明笫一實施例的感熱頭驅動IC的電路圖。 實際的IC包括多個加熱電阻器2和對應于所述多個加熱電阻器2的 多個驅動MOS晶體管5。在這種情況下，將參考附圖描述所述多個加熱 電阻器2其中之一和所述多個MOS晶體管其中之一，但是其他加熱電阻 器2和其他驅動MOS晶體管5所具有的結構與下文描迷的相同。存在于所述IC之外的加熱電阻器電源1和與之連接的加熱電阻器2 通過設置在所迷IC的表面上的驅動NMOS晶體管輸出端子3連接至所 述IC內的驅動NMOS晶體管5的漏極。驅動NMOS晶體管5的源極連 接至地4。輸入至柵極端子6的信號控制驅動NMOS晶體管5的導通和 截止，由此控制經(jīng)過加熱電阻器2的電流流動，此外，還設置了開關7， 其使驅動NMOS晶體管5的襯底與源極接通或斷開。在向加熱電阻器2施加電壓的情況下，將柵極端子6設置為高電平， 以導通驅動NMOS晶體管5，并斷開"&置在驅動NMOS晶體管5的襯底 和地4之間的開關7。電子流經(jīng)驅動NMOS晶體管5的溝道，并且受到 漏極電場加速的一部分電子激發(fā)了處于價帶的電子，從而生出了流入襯 底的空穴。由于斷開了開關7，因此襯底的電勢變得高于源極的電勢，從 而能夠容易地使NPN型寄生雙極性晶體管導通。在NPN型寄生雙極性 晶體管導通時，與只有驅動NMOS晶體管導通的情況相比，導通電阻變 得極低，由此為加熱電阻器2提供了足夠的電流。在不啟動加熱電阻器2的情況下，將柵極端子6設置為低電平，以 使驅動NMOS晶體管5截止，并接通設置在驅動NMOS晶體管的襯底和 地之間的開關7。襯底的電勢接近源極的電勢，因而能夠使NPN型寄生 雙極性晶體管容易地截止。在這一實施例中，即使在寄生雙極性晶體管導通并且導通電阻變得 極低的情況下，電流的最大值仍由加熱電阻器限制，因為電流被提供給 了加熱電阻器2。相應地，在本發(fā)明中，在加熱電阻器2的電阻和加熱電 阻器電源1的電壓得到適當設置時，能夠避免驅動NMOS晶體管5因極 大的電流量而引起的擊穿。
權利要求
1.一種用于為多個加熱電阻器提供電壓的感熱頭驅動IC，包括每個均連接至所述加熱電阻器之一的多個驅動MOS晶體管；以及附在所述多個驅動MOS晶體管中的每個上的開關，其用于使所述多個驅動MOS晶體管中的每個的襯底和源極之間電接通和電斷開，其中在啟動所述多個加熱電阻器中的選定元件的情況下，向所述多個驅動MOS晶體管中的對應驅動MOS晶體管提供有信號以使之導通，并且附在所述多個驅動MOS晶體管中的所述對應驅動MOS晶體管的每個上的所述開關斷開；并且在不啟動所述多個加熱電阻器中的選定元件的情況下，向所述多個驅動MOS晶體管中的對應驅動MOS晶體管提供有信號以使之截止，并附在所述多個驅動MOS晶體管中的所述對應驅動MOS晶體管的每個上的所述開關接通。
2. —種用于為多個加熱電阻器提供電壓的感熱頭驅動IC，包括 每個均連接至所述加熱電阻器之一的多個驅動MOS晶體管；以及 附在所述多個驅動MOS晶體管中的每個上的開關，其用于使所述多個驅動MOS晶體管中的每個的襯底和源極之間電接通和電斷開。
3. —種用于控制為多個加熱電阻器提供電壓的感熱頭驅動IC的方 法，包括向每個均連接至所述多個加熱電阻器中的第一對應加熱電阻器的多 個驅動MOS晶體管中的選定元件提供第一信號，使之導通；斷開附在所述多個驅動MOS晶體管中的所述選定元件的每個上的 開關，所述開關用于使所述多個驅動MOS晶體管中的每個的襯底和源極 之間電接通和電斷開；向每個均連接至所述多個加熱電阻器中的第二對應加熱電阻器的所 述多個驅動MOS晶體管中的未選定元件提供第二信號，使之截止；以及接通附在所述多個驅動MOS晶體管中的未選定元件的每個上的所 述開關。
全文摘要
感熱頭驅動IC及其控制方法。提供了一種用于為每個均由驅動MOS晶體管控制的多個加熱電阻器提供電壓的感熱頭驅動IC，其包括用于使所述多個驅動MOS晶體管的襯底和源極之間電接通和電斷開的開關。在啟動所述多個加熱電阻器的情況下，所述多個驅動MOS晶體管導通，并且所述開關斷開，使所述襯底浮置。結果，襯底電勢通過在接近漏極的高電場耗盡區(qū)內生成的襯底電流相對于源極正向偏置，并且寄生雙極性晶體管導通，由此使所述多個驅動MOS晶體管和所述寄生雙極性晶體管均導通。在不啟動所述多個加熱電阻器的情況下，提供使所述多個驅動NMOS晶體管截止的信號，并且接通所述開關。
文檔編號B41J2/355GK101234560SQ20081000879
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月29日 優(yōu)先權日2007年1月29日
發(fā)明者赤嶺忠男, 近江俊彥 申請人:精工電子有限公司