DD202788B1

DD202788B1 - Thermische schutzsicherung fuer integrierte schaltkreise

Info

Publication number: DD202788B1
Application number: DD23177181A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Waegner
Original assignee: Halbleiterwerk Frankfurt Oder
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1987-10-14
Also published as: DD202788A1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltung wird zum Schutz gegen thermische Überlastung angewandt. Der Einsatz erfolgt in integrierten Schaltkreisen, insbesondere bei Mehrfach-Leistungstreibern der Halbleitertechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist, daß thermische Schutzsicherungen die Ausgangsleistung von Leistungstreibern beim Erreichen einer bestimmten Chip-Nenntemperatur begrenzen und beim Überschreiten der kritischen Chiptemperatur vollständig abschalten. Der Chiptemperaturbereich, der benötigt wird, um eine vorgegebene Ausgangsleistung vollständig abzuschalten, ist ein Maß für die Güte der thermischen Schutzsicherung, so wie es z.B. in der Literaturstelle RFT— Information Mikroelektronik 1/80 Seite 11 beschrieben ist.

Bei den meisten Anwendungen wird die Referenzspannung mit einer im Durchbruch arbeitenden Diode erzeugt und über einen Auskoppeltransistor einem ohmschen Spannungsteiler zugeführt. Das Teilerverhältnis ist so gewählt, daß bei Erreichen der Chip-Nenntemperatur ein an dem Spannungsteiler angeschlossenerTransistor leitend wird und die Ausgangsleistung mit steigender Chiptemperatur kontinuierlich verringert. Die bekannten technischen Lösungen besitzen den Nachteil, daß mit steigender abzuschaltender Ausgangsleistung der benötigte Chiptemperaturbereich vom Beginn bis zur vollständigen Abschaltung der Ausgangsleistung immer größer wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Chiptemperaturbereich extrem klein und nahezu leistungsunabhängig zu gestalten. Gleichzeitig sollen mehrere unterschiedlich große Ausgangsleistungen bei ein und derselben kritischen Chiptemperatur vollständig abschaltbar sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine thermische Schutzsicherung zu realisieren, die mehrere unterschiedlich große und voneinander unabhängige Ausgangsleistungen innerhalb eines extrem kleinen Chiptemperaturbereiches bei ein und derselben kritischen Chiptemperatur vollständig abschaltet. Dabei soll die Schaltung einfach, platzsparend und technologisch problemlos herstellbar sein

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst:

Es erfolgt eine Trennung zwischen dem Temperaturfühler und der Leistungsabschaltvorrichtung in der Art, daß der Temperaturfühler eine steuerbare Stromquelle schaltet. Die Transistoren, die die Konstantströme dieser Quelle verstärken, schalten die Ausgangsleistungen ab. Es ergeben sich die dargestellten Kurven. Die Erfindung wird im nachfolgenden Beispiel näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

In Figur 1 wird der Temperaturfühler aus derZenerdiode 2, dem Vorwiderstand 1, dem Auskoppeltransistor 3, dem ohmschen Spannungsteiler 4 und dem Transistor 5 gebildet. Bei Erreichen der Chip-Nenntemperatur 15 beginnt der Transistor 5 zu leiten und schaltet über den Widerstand 6 und die Dioden 7 die steuerbare Stromquelle, bestehend aus dem Lateraltransistor 9 und dem Widerstände, ein. Die Konstantströme 10 steuern die Transistoren 12 der Leistungsabschaltvorrichtung an und die Kollektoren 13 können Ströme gegen Masse abführen.

Claims

1. Thermische Schutzsicherung für integrierte Schaltkreise mit dem Vorwiderstand, dessen eines Ende mit der Betriebsspannung verbunden ist und dessen anderes Ende an die Katode der Zenerdiode, deren Anode auf Masse liegt, und an die Basis des Auskoppeltransistors führt, dessen Kollektor mit der Betriebsspannung verbunden ist und dessen Emitter an das eine Ende des Spannungsteilers führt, dessen anderes Ende auf Masse liegt und dessen gemeinsamer Verbindungspunkt an die Basis des Transistors führt, dessen Emitter auf Masse liegt, gekennzeichnet dadurch, daß der Kollektor des Transistors (5) an das eine Ende des Widerstandes (6) führt, dessen anderes Ende an die Katode der ersten Diode (7), deren Anode mit der Katode der zweiten Diode (7) und deren Anode mit der Betriebsspannung (14) verbunden ist, und an die Basis des Lateraltransistors (9) führt, dessen Emitter an dem einen Ende des Widerstandes (8) liegt, dessen anderes Ende mit der Betriebsspannung (14) verbunden ist und daß der erste Kollektor des Lateraltransistors (9) an die Basis des ersten Transistors (12) und an das eine Ende des ersten Basiswiderstandes (11) führt, dessen anderes Ende auf Masse liegt und daß der erste Kollektor (13) an die eine abzuschaltende Ausgangsstufe führt und daß der zweite Kollektor des Lateraltransistors (9) an die Basis des zweiten Transistors (12) und an das eine Ende des zweiten Basiswiderstandes (11) führt, dessen anderes Ende auf Masse liegt und daß der zweite Kollektor (13) an die andere abzuschaltende Ausgangsstufe führt.

2. Thermische Schutzsicherung für integrierte Schaltkreise nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Lateraltransistor (9) mehrere Kollektoren entsprechend der Anzahl der abzuschaltenden Ausgangsstufen besitzt.

3. Thermische Schutzschaltung für integrierte Schaltkreise nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis der Basiswiderstände (11) proportional dem Verhältnis der zugehörigen abzuschaltenden Ausgangsleistungen ist.

4. Thermische Schutzsicherung für integrierte Schaltkreise nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei gleich großen Basiswiderständen (11) das Verhältnis der Teilkollektoren des Lateraltransistors (9) proportional dem Verhältnis der zugehörigen abzuschaltenden Ausgangsleistungen ist.

5. Thermische Schutzsicherung für integrierte Schaltkreise nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Basiswiderstände (11) so dimensioniert sind, daß die Ausgangsleistungen jeweils bei der Hälfte des maximal möglichen Konstantstromes (10) vollständig abgeschaltet sind.