專利名稱：雙向驅(qū)動(dòng)集成電路與雙向驅(qū)動(dòng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙向驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)與一種雙向驅(qū)動(dòng)物體(例如控制馬達(dá)雙 向轉(zhuǎn)動(dòng))的方法。
背景技術(shù)：
在某些應(yīng)用場(chǎng)合，物體如馬達(dá)必須能夠受控雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，例如在車用照后鏡的控制 系統(tǒng)中。請(qǐng)參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)的雙向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)IC為三線式模塊，為了控制馬達(dá)M的正轉(zhuǎn)與 反轉(zhuǎn)，其必須具有三個(gè)接腳，包含兩個(gè)電源接腳與一個(gè)控制接腳，其中正電源接腳耦接正電 壓，負(fù)電源接腳接地(或負(fù)電壓)，第三個(gè)控制接腳CTL與外部輸入訊號(hào)耦接，依據(jù)該外部 輸入訊號(hào)以控制馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)。上述現(xiàn)有技術(shù)中，兩電源接腳不能互換，正電源接腳必須 接正電壓，負(fù)電源接腳必須接地(或負(fù)電壓)。然而，某些應(yīng)用場(chǎng)合僅提供兩條交流電源線 路，例如在前述車用照后鏡的控制系統(tǒng)中，目前大多數(shù)車型均僅提供兩條交流電源線路，此 情況下上述三線式模塊便無(wú)法使用，一方面并無(wú)控制訊號(hào)，另方面三線式模塊無(wú)法與交流 電源線路配合。由于IC的電流必須由電源流往地，其電源接腳無(wú)法逆接，若逆接則IC將無(wú)法工作 甚至損壞，因此過(guò)去并無(wú)兩線式的雙向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)IC。在前述車用照后鏡或類似的控制系統(tǒng) 中，如需配合兩條交流電源線路，則現(xiàn)有技術(shù)是以多個(gè)分離式元件(discrete devices)來(lái) 構(gòu)成控制電路，而不能制作成通用IC。有鑒于此，本發(fā)明即針對(duì)上述先前技術(shù)的不足，提出一種僅需兩個(gè)電源接腳的雙 向驅(qū)動(dòng)IC，可供耦接正負(fù)電壓交替輸入的交流電源，此驅(qū)動(dòng)IC可變換輸出電流的方向，故 可用于(但不限于)驅(qū)動(dòng)需雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)。此外，本發(fā)明也提出一種雙向驅(qū)動(dòng)物體(例 如但不限于馬達(dá))的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種雙向驅(qū)動(dòng)IC。本發(fā)明的另一目的是提出一種雙向驅(qū)動(dòng)的方法。為達(dá)上述目的，就其中一個(gè)觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了一種雙向驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)，包 含一個(gè)第一電源接收節(jié)點(diǎn)，供接收第一電源；一個(gè)第二電源接收節(jié)點(diǎn)，供接收第二電源； 至少一個(gè)第一芯片與該第一電源接收節(jié)點(diǎn)耦接，該至少一個(gè)第一芯片包含一個(gè)第一晶體 管；一個(gè)與該第一晶體管并聯(lián)的第一二極管，該第一二極管的陽(yáng)極-陰極方向與該第一晶 體管的電流方向相反；以及一個(gè)第一控制電路，控制該第一晶體管的驅(qū)動(dòng)，此第一控制電路 直接或間接自第二電源接收電力；至少一個(gè)第二芯片與該第二電源接收節(jié)點(diǎn)耦接，該至少 一個(gè)第二芯片包含一個(gè)第二晶體管；一個(gè)與該第二晶體管并聯(lián)的第二二極管，該第二二 極管的陽(yáng)極-陰極方向與該第二晶體管的電流方向相反；以及一個(gè)第二控制電路，控制該 第二晶體管的驅(qū)動(dòng)，此第二控制電路直接或間接自第一電源接收電力；其中，當(dāng)該第一電源 為正電壓時(shí)，電流經(jīng)該第一二極管流至第二芯片，使該第二控制電路驅(qū)動(dòng)該第二晶體管；當(dāng)該第二電源為正電壓時(shí)，電流經(jīng)該第二二極管流至第一芯片，使該第一控制電路驅(qū)動(dòng)該第
一晶體管。上述雙向驅(qū)動(dòng)IC中，該第一與第二晶體管可為MOS晶體管或雙載子晶體管。若為 MOS晶體管，則該第一與第二二極管可為該MOS晶體管的寄生二極管。在其中一種實(shí)施例中，第一芯片具有一第一接地接腳與該第一電源接收節(jié)點(diǎn)耦 接，第二芯片具有一第二接地接腳與該第二電源接收節(jié)點(diǎn)耦接，且該第一接地接腳與第二 接地接腳相互絕緣；絕緣方式例如可使用絕緣膠。在其中一種實(shí)施例中，該第一芯片或第二芯片可更包含一個(gè)第一靜電保護(hù)二極 管與該第一晶體管并聯(lián)，或一個(gè)第二靜電保護(hù)二極管與該第二晶體管并聯(lián)，此第一或第二 靜電保護(hù)二極管同樣可作為電流逆向流動(dòng)的路徑。就另一觀點(diǎn)而言，本發(fā)明提出一種雙向驅(qū)動(dòng)的方法，包含提供第一與第二集成電 路芯片，分別與一待驅(qū)動(dòng)的物體耦接，其中該第一與第二集成電路芯片各具有單向驅(qū)動(dòng)物 體的功能；在該第一與第二集成電路芯片中，分別各提供一逆向電流路徑；以該第一集成 電路芯片正向驅(qū)動(dòng)該物體，此時(shí)電流逆向流過(guò)第二集成電路芯片；以及以該第二集成電路 芯片反向驅(qū)動(dòng)該物體，此時(shí)電流逆向流過(guò)第一集成電路芯片。下面通過(guò)具體實(shí)施例詳加說(shuō)明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其 所達(dá)成的功效。


圖1標(biāo)出現(xiàn)有技術(shù)的控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的三線式模塊； 圖2以電路圖形式示出本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例； 圖2A舉例說(shuō)明提供內(nèi)部電源VCC1、VCC2的其中一種方式； 圖3標(biāo)出晶體管與寄生二極管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 圖4標(biāo)以電路圖形式示出本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例 圖5標(biāo)出晶體管與靜電防護(hù)二極管的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 圖6標(biāo)出第一與第二芯片的接地接腳宜彼此絕緣 圖7以電路圖形式示出本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。 圖中符號(hào)說(shuō)明11第--控制電路
12第二二控制電路
21第--H-* LL -心片
22第二一 -H-* LL -心片
30雙向驅(qū)動(dòng)集成電路
40接地導(dǎo)線框
50絕緣材料
Bl第--雙載子晶體管
B2第二二雙載子晶體管
Dl第--二極管
D2第二二二極管
DSGndlGnd2MPfflPW2QlQ2VcclVcc具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書的圖標(biāo)均屬示意，至于形狀、大小則并未依照比例繪制。請(qǐng)參考圖2，其中以電路圖形式顯示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，本實(shí)施例中， 雙向驅(qū)動(dòng)集成電路IC 30將第一芯片21與第二芯片22整合于同一個(gè)IC內(nèi)，其中第一與第 二芯片分別包含第一與第二控制電路11、12，分別控制第一與第二晶體管Q1、Q2的開與關(guān)。 雙向驅(qū)動(dòng)集成電路IC 30具有第一與第二電源接收節(jié)點(diǎn)PW1、PW2，可接收交流電源。第一 芯片21的接地接腳&idl與第一電源接收節(jié)點(diǎn)PWl耦接，第二芯片22的接地接腳&id2與 第二電源接收節(jié)點(diǎn)PW2耦接。此外第一與第二晶體管Q1、Q2分別和第一與第二二極管D1、 D2反向并聯(lián)，“反向并聯(lián)”是指第一二極管Dl的陽(yáng)極-陰極方向與流過(guò)第一晶體管Ql的電 流方向相反，第二二極管D2的陽(yáng)極-陰極方向與流過(guò)第二晶體管Q2的電流方向相反，因此 構(gòu)成了逆向的電流路徑。本實(shí)施例中第一與第二晶體管Ql、Q2為MOS晶體管，故第一與第 二二極管D1、D2可以為第一與第二晶體管Q1、Q2的寄生二極管；以第一晶體管Ql為例，其 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)例如可如圖3所示。但當(dāng)然，第一與第二二極管Dl、D2可以不為第一與第二晶 體管Q1、Q2的寄生二極管，而為另外設(shè)置的二極管。第一芯片21中，其第一控制電路11的內(nèi)部電源Vcc 1直接或間接來(lái)自第二電源接 收節(jié)點(diǎn)PW2;第二芯片22中，其第二控制電路21的內(nèi)部電源Vcc2直接或間接來(lái)自第一電 源接收節(jié)點(diǎn)PW1。當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由第一控制電路11驅(qū)動(dòng)第一晶體管Ql以 控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的電流，此時(shí)，電力由第二電源電源接收節(jié)點(diǎn)PW2經(jīng)第二芯片22的接地接腳 Gnd2、第二二極管D2、馬達(dá)M、第一晶體管Q1、第一芯片21的接地接腳&idl而流通。此情況 下第二控制電路12不動(dòng)作，而第一控制電路11的內(nèi)部電源Vccl例如可通過(guò)圖中虛線的路 徑來(lái)獲得。當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其方式也相似，由第二控制電路12驅(qū)動(dòng)第二晶體 管Q2以控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的電流，此時(shí)，電力由第一電源電源接收節(jié)點(diǎn)PWl經(jīng)第一芯片21的接 地接腳&idl、第一二極管D1、馬達(dá)M、第二晶體管Q2、第二芯片22的接地接腳&id2而流通。 此情況下第一控制電路11不動(dòng)作，而第二控制電路12的內(nèi)部電源Vcc2例如可通過(guò)圖中虛 線的路徑來(lái)獲得。當(dāng)然，自第一電源接收節(jié)點(diǎn)PWl至內(nèi)部電源Vcc2(或自第二電源接收節(jié)點(diǎn)PW2至 內(nèi)部電源Vccl)的路徑不限于圖2所示，而可為任何其它方式，例如內(nèi)部電源Vccl可以直接與第二電源接收節(jié)點(diǎn)PW2耦接(內(nèi)部電源Vcc2可以直接與第一電源接收節(jié)點(diǎn)PWl耦 接)、或內(nèi)部電源Vccl可與馬達(dá)M的上端耦接(內(nèi)部電源Vcc2可與馬達(dá)M的下端耦接) 等。圖2A舉例顯示另一種方式，其中兩控制電路11、12的內(nèi)部電源Vcc 1、Vcc2對(duì)接，且在 電源VCC1、VCC2與接地接腳&idl、&id2間分別設(shè)有反向(陽(yáng)極-陰極方向與電源一接地方 向相反)的二極管，此二極管例如可以為電路中本身所具有的寄生二極管。如此，同樣可提 供兩控制電路11、12所需的內(nèi)部電源Vccl、Vcc2。為避免或減低靜電對(duì)半導(dǎo)體元件的損害，電路中常需使用靜電保護(hù)二極管，根據(jù) 本發(fā)明，亦可利用此靜電保護(hù)二極管來(lái)作為逆向的電流路徑，亦即除第一或第二晶體管的 寄生二極管外可再包含與其并聯(lián)的靜電保護(hù)二極管；以第一芯片21為例，其電路例如可如 圖4所示。就半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)言，如第一或第二晶體管為NMOS晶體管，其實(shí)施的方法除了直接 提供一個(gè)與其并聯(lián)的第一或第二靜電保護(hù)二極管DS外，也可在晶體管的漏極附近摻雜一 個(gè)濃摻雜區(qū)P+(請(qǐng)參考圖5，以NMOS為例)。詳言之，該濃摻雜區(qū)P+與柵極另一端的源極 形成一個(gè)二極管DS，一方面提供靜電防護(hù)的作用，另方面也可作為雙向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)M時(shí)的逆 向電流路徑。如前所述當(dāng)?shù)谝痪w管Ql被驅(qū)動(dòng)時(shí)，第二接地接腳&id2接收正電壓而第一接地 接腳&idl接地(或負(fù)電壓)；當(dāng)?shù)诙w管Q2被驅(qū)動(dòng)時(shí)，第一接地接腳&idl接收正電壓 而第二接地接腳&id2接地(或負(fù)電壓)。兩接地接腳&idl、&id2不同電位，因此，雖然都 為“接地”接腳，但不能短路相接，必須相互絕緣。絕緣的方式可為任何方式，只要使此兩接 腳不短路接觸即可，但為便利整合封裝，請(qǐng)參見圖6，在封裝時(shí)，第一芯片21與第二芯片22 可借助一絕緣材料50彼此電性隔離，此絕緣材料50例如可為具黏性的絕緣膠，如此即可將 兩芯片與接地的導(dǎo)線框40接合而封裝成為一個(gè)雙向驅(qū)動(dòng)IC。前述實(shí)施例中的MOS晶體管Ql、Q2，可代換為雙載子晶體管Bi、B2，如圖7所示， 亦屬本發(fā)明的范圍。又，與MOS晶體管的實(shí)施例相同，自第一電源接收節(jié)點(diǎn)PWl至內(nèi)部電源 Vcc2(或自第二電源接收節(jié)點(diǎn)PW2至內(nèi)部電源Vccl)的路徑不限于圖7所示，而可為任何其 它方式，請(qǐng)參照前述圖2與圖2A的說(shuō)明。前述各實(shí)施例所提出的雙向驅(qū)動(dòng)IC可用于控制馬達(dá)或其它需要電流雙向流動(dòng)的 應(yīng)用場(chǎng)合，例如可用以驅(qū)動(dòng)車輛的后視鏡、投影機(jī)的布幕、光驅(qū)用以伸縮的支撐架、或電動(dòng)
門絕絕以上已針對(duì)較佳實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，只是以上所述，僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易 于了解本發(fā)明的內(nèi)容，并非用來(lái)限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。例如，本發(fā)明的第一晶體管與第二 晶體管的組合并不限于兩個(gè)都是MOS晶體管或兩個(gè)都是雙載子晶體管，其組合也可為一個(gè) MOS晶體管，一個(gè)雙載子晶體管。此外，雙向驅(qū)動(dòng)IC中不限于僅有一個(gè)第一芯片、一個(gè)第二 芯片，而可有更多數(shù)目的芯片。在本發(fā)明的相同精神下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以思及各種等效 變化，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙向驅(qū)動(dòng)集成電路，其特征在于，包含 一個(gè)第一電源接收節(jié)點(diǎn)，供接收第一電源； 一個(gè)第二電源接收節(jié)點(diǎn)，供接收第二電源；至少一個(gè)第一芯片與該第一電源接收節(jié)點(diǎn)耦接，所述的第一芯片包含一個(gè)第一晶體管；一個(gè)與該第一晶體管并聯(lián)的第一二極管，該第一二極管的陽(yáng)極-陰極方向與該第一晶 體管的電流方向相反；以及一個(gè)第一控制電路，控制該第一晶體管的驅(qū)動(dòng)，此第一控制電路直接或間接自第二電 源接收電力；至少一個(gè)第二芯片與該第二電源接收節(jié)點(diǎn)耦接，所述的第二芯片包含一個(gè)第二晶體管；一個(gè)與該第二晶體管并聯(lián)的第二二極管，該第二二極管的陽(yáng)極-陰極方向與該第二晶 體管的電流方向相反；以及一個(gè)第二控制電路，控制該第二晶體管的驅(qū)動(dòng)，此第二控制電路直接或間接自第一電 源接收電力；其中，當(dāng)該第一電源為正電壓時(shí)，電流經(jīng)該第一二極管流至第二芯片，使該第二控制電 路驅(qū)動(dòng)該第二晶體管；當(dāng)該第二電源為正電壓時(shí)，電流經(jīng)該第二二極管流至第一芯片，使該第一控制電路驅(qū) 動(dòng)該第一晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向驅(qū)動(dòng)集成電路，其中，該第一芯片具有一第一接地接腳與 該第一電源接收節(jié)點(diǎn)耦接，該第二芯片具有一第二接地接腳與該第二電源接收節(jié)點(diǎn)耦接， 且該第一接地接腳與第二接地接腳相互絕緣。
3.如權(quán)利要求2所述的雙向驅(qū)動(dòng)集成電路，其中，該第一芯片的第一接地接腳與第二 芯片的第二接地接腳通過(guò)一絕緣膠而相互絕緣。
4.如權(quán)利要求1所述的雙向驅(qū)動(dòng)集成電路，其中，該第一芯片還包含一個(gè)第一靜電保 護(hù)二極管與該第一晶體管并聯(lián)；或該第二芯片還包含一個(gè)第二靜電保護(hù)二極管與該第二晶 體管并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1所述的雙向驅(qū)動(dòng)集成電路，其中，該第一晶體管為MOS晶體管，且該第 一二極管為第一晶體管的寄生二極管；該第二晶體管為MOS晶體管，且該第二二極管為第 二晶體管的寄生二極管。
6.如權(quán)利要求1所述的雙向驅(qū)動(dòng)集成電路，其中，該第一晶體管與第二晶體管為雙載 子晶體管。
7.一種雙向驅(qū)動(dòng)的方法，其特征在于，包含提供第一與第二集成電路芯片，與一待驅(qū)動(dòng)的物體耦接，其中該第一與第二集成電路 芯片各具有單向驅(qū)動(dòng)物體的功能；在該第一與第二集成電路芯片中，分別各提供一逆向電流路徑； 以該第一集成電路芯片正向驅(qū)動(dòng)該物體，此時(shí)電流逆向流過(guò)第二集成電路芯片；以及 以該第二集成電路芯片反向驅(qū)動(dòng)該物體，此時(shí)電流逆向流過(guò)第一集成電路芯片。
8.如權(quán)利要求7所述的雙向驅(qū)動(dòng)的方法，其中，該物體為馬達(dá)，用以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)車輛后視鏡、投影機(jī)的布幕、光驅(qū)伸縮支撐架、或電動(dòng)門。
全文摘要
本發(fā)明提出一種雙向驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)，與雙向驅(qū)動(dòng)的方法。所述方法包含提供第一與第二集成電路芯片，與一待驅(qū)動(dòng)的物體耦接，其中該第一與第二集成電路芯片各具有單向驅(qū)動(dòng)物體的功能；在該第一與第二集成電路芯片中，分別各提供一逆向電流路徑；以該第一集成電路芯片正向驅(qū)動(dòng)該物體，此時(shí)電流逆向流過(guò)第二集成電路芯片；以及以該第二集成電路芯片反向驅(qū)動(dòng)該物體，此時(shí)電流逆向流過(guò)第一集成電路芯片。
文檔編號(hào)H02P1/22GK102148595SQ20101011371
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者謝慧彥 申請(qǐng)人:奇高電子股份有限公司