DE102017125802A1

DE102017125802A1 - Elektronikschaltkreis, integrierter Schaltkreis und Motoranordnung

Info

Publication number: DE102017125802A1
Application number: DE102017125802.7A
Authority: DE
Inventors: Chiping Sun; Ken Wong; Shujuan Huang; Yunlong Jiang; Shinghin Yeung
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2018-05-09
Also published as: JP2018101775A; CN108023343A; US20180130791A1

Abstract

Ein Elektronikschaltkreis umfasst einen Ausgangs-Port, einen ersten AC-Eingangs-Port und einen zweiten AC-Eingangs-Port, die mit einer externen Wechselstromquelle verbunden sind, und eine Gleichrichterschaltung (200). Die Gleichrichterschaltung (200) hat einen ersten Eingangsanschluss (A1), der mit dem ersten AC-Eingangs-Port (P1) verbunden ist, einen zweiten Eingangsanschluss (A2), der mit dem zweiten AC-Eingangs-Port (P2) verbunden ist, einen ersten Ausgangsanschluss (Q1) und einen zweiten Ausgangsanschluss (Q2). Eine Spannung des ersten Ausgangsanschlusses (Q1) ist höher als eine Spannung des zweiten Ausgangsanschlusses (Q2). Der elektronische Schaltkreis umfasst ferner einen ersten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (110), der zwischen den ersten AC-Eingangs-Port (P1) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist; einen zweiten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (120), der zwischen den zweiten AC-Eingangs-Port (P2) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist; und einen dritten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (130), der zwischen den Ausgangs-Port (Q0) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft das Gebiet des Elektrostatikschutzes, insbesondere eine elektrostatische Schutzschaltung, einen integrierten Schaltkreis und eine Motoranordnung mit dem integrierten Schaltkreis.
HINTERGRUND
Eine ESD (elektrostatische Entladung) kann elektronische Komponenten schädigen oder zu einer Überlastung (EOS) eines integrierten Schaltkreises führen. Eine sehr hohe ESD-Spannung kann elektronische Komponenten oder einen integrierten Schaltkreis außerdem dauerhaft schädigen. Die elektronischen Komponenten und der integrierte Schaltkreis arbeiten nicht mehr normal. Aus diesem Grund wurde die Vermeidung von Schäden durch eine elektrostatische Entladung Thema einer Studie betreffend die Gestaltung und Herstellung von elektronischen Komponenten und Schaltkreisen.
ÜBERSICHT
Ein Elektronikschaltkreis umfasst einen Ausgangs-Port, einen ersten AC-Eingangs-Port und einen zweiten AC-Eingangs-Port, die an eine externe Wechselstromquelle angeschlossen sind, und eine Gleichrichterschaltung. Die Gleichrichterschaltung hat einen ersten Eingangsanschluss, der mit dem ersten AC-Eingangs-Port verbunden ist, einen zweiten Eingangsanschluss, der mit dem zweiten AC-Eingangs-Port verbunden ist, einen ersten Ausgangsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss. Eine Spannung des ersten Ausgangsanschlusses ist höher als eine Spannung des zweiten Ausgangsanschlusses. Die elektrostatische Schutzschaltung umfasst einen ersten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist; einen zweiten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den zweiten AC-Eingangs-Port und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist; und einen dritten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den Ausgangs-Port und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist.
Vorzugsweise ist der zweite Ausgangsanschluss ein massefreies Ende.
Vorzugsweise umfasst der Elektronikschaltkreis ferner eine Zenerdiode und einen Strombegrenzungswiderstand, die zwischen dem ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung und dem zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung in Reihe geschaltet sind.
Vorzugsweise umfasst der Elektronikschaltkreis ferner einen vierten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen dem ersten Ausgangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung in Reihe geschaltet ist.
Vorzugsweise umfasst der Elektronikschaltkreis ferner einen fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten AC-Eingangs-Port und den zweiten AC-Eingangs-Port geschaltet ist.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises mindestens ein Halbleiterelement. Wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird, befindet sich das mindestens Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands, und wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, arbeitet das mindestens eine Halbleiterelement im Zustand eines Lawinendurchbruchs, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises mindestens eine elektrostatische Erfassungsschaltung und ein Halbleiterelement; und wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird, befindet sich das Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands; und wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, wird das Halbleiterelement durch die elektrostatische Erfassungsschaltung derart gesteuert, dass es leitend ist, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine bidirektionale Triggerdiode.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine erste Zenerdiode und eine zweite Zenerdiode; wobei eine Kathode der ersten Zenerdiode mit einer Kathode der zweiten Zenerdiode verbunden ist und wobei eine Anode der ersten Zenerdiode und eine Anode der zweiten Zenerdiode zwei Ports des bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises sind.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine erste Zenerdiode und eine zweite Zenerdiode; wobei eine Anode der ersten Zenerdiode mit einer Anode der zweiten Zenerdiode verbunden ist und wobei eine Kathode der ersten Zenerdiode und eine Kathode der zweiten Zenerdiode zwei Ports des bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises sind.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften elektrostatischen Schutzkreises zwei Teilschutzkreise, die antiparallel geschaltet sind, wobei jeder der beiden Teilschutzkreise einen PNP-Transistor, einen NPN-Transistor, einen zweiten Widerstand und eine Mehrzahl von Dioden umfasst. Eine Basiselektrode des PNP-Transistors ist mit einer Kollektorelektrode des NPN-Transistors elektrisch verbunden. Eine Kollektorelektrode des PNP-Transistors ist mit einer Basiselektrode des NPN-Transistors elektrisch verbunden und ist über den zweiten Widerstand mit einer Emitterelektrode des NPN-Transistors verbunden. Die mehrzähligen Dioden sind zwischen die Kollektorelektrode des NPN-Transistors und die Emitterelektrode des NPN-Transistors geschaltet; und eine Emitterelektrode des NPN-Transistors ist mit der Emitterelektrode des NPN-Transistors der anderen Teilschutzschaltung elektrisch verbunden, und die Emitterelektroden der NPN-Transistoren in den beiden Teilschutzschaltungen sind zwei Ports des bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine erste Diode, eine zweite Diode, eine dritte Diode, eine vierte Diode, einen dritten Widerstand, einen ersten Kondensator, einen PMOS-Transistor, einen ersten NMOS-Transistor, einen vierten Widerstand und einen zweiten NMOS-Transistor. Eine Anode der ersten Diode ist mit einer Kathode der zweiten Diode elektrisch verbunden. Eine Kathode der ersten Diode ist mit einer Kathode der dritten Diode elektrisch verbunden. Eine Kathode der ersten Diode ist mit einer Kathode der dritten Diode elektrisch verbunden. Eine Kathode der zweiten Diode und eine Anode der dritten Diode sind zwei Ports des bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises. Eine Kathode der vierten Diode ist mit einer Anode der dritten Diode elektrisch verbunden, und eine Anode der vierten Diode ist mit einer Anode der zweiten Diode elektrisch verbunden. Ein Ende des dritten Widerstands ist mit der Kathode der ersten Diode elektrisch verbunden. Das andere Ende des dritten Widerstands ist mit einem Ende des ersten Kondensators elektrisch verbunden. Das andere Ende des ersten Kondensators ist mit der Anode der zweiten Diode elektrisch verbunden. Ein Drain des PMOS ist mit der Kathode der ersten Diode elektrisch verbunden. Ein Gate des PMOS ist mit dem anderen Ende des dritten Widerstands und einem Gate des ersten NMOS-Transistors elektrisch verbunden. Eine Source des PMOS ist mit einem Drain des ersten NMOS-Transistors und einem Gate des zweiten NMOS elektrisch verbunden. Eine Source des ersten NMOS ist mit der Anode der zweiten Diode elektrisch verbunden; und ein Drain des zweiten NMOS-Transistors ist über den vierten Widerstand mit der Kathode der ersten Diode elektrisch verbunden. Eine Source des NMOS-Transistors ist mit der Anode der zweiten Diode elektrisch verbunden.
Ein integrierter Schaltkreis umfasst ein Gehäuse, ein Halbleitersubstrat, das in dem Gehäuse angeordnet ist, und einen elektronischen Schaltkreis, der auf dem Halbleiter angeordnet ist. Die integrierte Schaltung hat einen ersten Eingangs-Port, einen zweiten Eingangs-Port und einen Ausgangs-Port, die sich von dem Gehäuse erstrecken. Der integrierte Schaltkreis hat ferner ein massefreies Ende. Ein erster bidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis ist zwischen den ersten Eingangs-Port und das massefreie Ende geschaltet. Ein zweiter bidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis ist zwischen den zweiten Eingangs-Port und das massefreie Ende geschaltet; und ein dritter bidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis ist zwischen den Ausgangs-Port und das massefreie Ende geschaltet.
Vorzugsweise umfasst der elektronische Schaltkreis ferner eine Gleichrichterschaltung mit einem ersten Eingangsanschluss, der mit dem ersten Eingangs-Port verbunden ist, einem zweiten Eingangsanschluss der mit einem zweiten Eingangs-Port verbunden ist, einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss.
Vorzugsweise umfasst der elektronische Schaltkreis ferner einen vierten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist.
Vorzugsweise umfasst der elektronische Schaltkreis ferner einen fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten Eingangs-Port und den zweiten Eingangs-Port geschaltet ist.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises mindestens ein Halbleiterelement, wobei sich das mindestens eine Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands befindet, wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird, und wobei sich das mindestens eine Halbleiterelement im Zustand eines Lawinendurchbruchs befindet, wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, um einen Entladepfad zum Freisetzen der statischen Elektrizität zu bilden.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine elektrostatische Erfassungsschaltung und ein Halbleiterelement, wobei sich das Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands befindet, wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird, und wobei das Halbleiterelement durch die elektrostatische Erfassungsschaltung derart gesteuert wird, dass das Halbleiterelement leitend ist, wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Eine Motoranordnung umfasst einen Motor und einen motorgetriebenen Schaltkreis, und der motorgetriebene Schaltkreis umfasst einen integrierten Schaltkreis wie vorstehend beschrieben.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Elektronikschaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Elektronikschaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt ein Blockdiagramm eines Elektronikschaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform;
4 zeigt ein Blockdiagramm eines Elektronikschaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5 zeigt ein Blockdiagramm eines Elektronikschaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform;
6a bis 6e zeigen ein Schaltungsdiagramm eines elektrostatischen Schutzkreises eines elektronischen Schaltkreises;
7 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer Ausführungsform;
8 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer weiteren Ausführungsform;
9 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer weiteren Ausführungsform;
10 zeigt schematisch eine Motoranordnung gemäß einer Ausführungsform;

Vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden Implementierungen näher erläutert, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
DETAILBESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die technischen Lösungen in den Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen verständlich und umfassend beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsformen sind nur ein Teil der möglichen Ausführungsformen der Erfindung. Sofern der Fachmann auf der Grundlage der vorliegenden Ausführungsformen ohne erfinderisches Zutun zu weiteren Ausführungsformen gelangt, fallen diese Ausführungsformen sämtlich in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Es versteht sich, dass die Zeichnungen lediglich Darstellungszwecken dienen und vorliegende Erfindung nicht einschränken. Die Verbindungen in den Zeichnungen dienen lediglich der Verdeutlichung der Beschreibung und stellen keine Einschränkung auf eine Verbindungsart dar.
Wenn angegeben ist, dass ein Element mit einem anderen Element „verbunden“ ist, kann diese Verbindung direkt oder über ein Zwischenelement erfolgen. Sämtliche technischen und wissenschaftlichen Fachbegriffe in der Beschreibung haben die dem Fachmann bekannte übliche Bedeutung, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die verwendeten Begriffe dienen lediglich zur Beschreibung der Ausführungsformen und stellen keine Einschränkung der Erfindung dar.
1 zeigt einen Elektronikschaltkreis mit einer elektrostatischen Funktion gemäß einer Ausführungsform. Der elektronische Schaltkreis kann einen Ausgangs-Port Q0, einen ersten AC-Eingangs-Port P1 für den Anschluss an eine externe AC-Quelle AC, einen zweiten AC-Eingangs-Port P2, eine elektrostatische Schutzschaltung 100, eine Gleichrichterschaltung 200 und eine Zielschaltung 300 umfassen. Ein erster Eingangsanschluss A1 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit dem ersten AC-Eingangs-Port P1 verbunden. Ein zweiter Eingangsanschluss A2 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit dem zweiten AC-Eingangs-Port P2 verbunden. Ein erster Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit einem ersten Eingangsanschluss A3 der Zielschaltung 300 verbunden, und ein zweiter Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit einem zweiten Eingangsanschluss A4 der Zielschaltung 300 verbunden. Ein Ausgangsanschluss Q3 der Zielschaltung 300 ist mit dem Ausgangs-Port Q0 verbunden.
Es ist zu beachten, dass bei dem elektronischen Schaltkreis gemäß vorliegender Anmeldung eine Spannung des ersten Ausgangsanschlusses Q1 der Gleichrichterschaltung 200 höher ist als eine Spannung des zweiten Ausgangsanschlusses Q2 und dass insbesondere der zweite Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 massefrei sein kann, wie in 2 gezeigt, wobei keine Einschränkung hierauf besteht.
Die elektrostatische Schutzschaltung 100 kann einen ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, einen zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und einen dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 umfassen.
Ein Ende des ersten elektrostatischen Schutzkreises 110 ist mit dem ersten AC-Eingangs-Port P1 und das andere Ende mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Ein Ende des zweiten elektrostatischen Schutzkreises 120 ist mit dem zweiten AC-Eingangs-Port P2 und das andere Ende mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Ein Ende des dritten elektrostatischen Schutzkreises 130 ist mit dem Ausgangs-Port Q0 und das andere Ende mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden.
Gemäß der Konfiguration des vorstehend beschriebenen Elektronikschaltkreises der ersten Ausführungsform kann die statische Elektrizität jeweils durch den ersten AC-Eingangs-Port P1 und den zweiten AC-Eingangs-Port P2 der externen AC-Quelle fließen, wenn der externe Wechselstrom in die statische Elektrizität eingeführt wird. Danach fließt die statische Elektrizität durch den dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und den Ausgangs-Port Q0, um einen Entladepfad zu bilden, wie dieser anhand der gestrichelten Linie in 2 gezeigt ist. Dementsprechend verläuft die statische Elektrizität, die von der externen Wechselstromquelle eingeführt wird, direkt durch den Entladepfad, um so eine Beschädigung von elektronischen Komponenten in dem elektronischen Schaltkreis zu verhindern. Die Zuverlässigkeit des elektronischen Schaltkreises lässt sich dadurch verbessern.
Selbstverständlich kann die statische Elektrizität, wenn diese durch den Ausgangs-Port des elektronischen Schaltkreises eingeführt wird, in praktischen Anwendungen auch durch den vorstehend gebildeten Entladepfad entladen werden, um eine Beschädigung von elektronischen Komponenten in der Zielschaltung zu vermeiden. Vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die Art und Weise beschränkt, auf welche der elektronische Schaltkreis eingeführt wird. Es sollte jedoch beachtet werden, dass ungeachtet dessen, wie dies möglich ist, der Entladepfad durch den ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, den zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und den dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 oder die Gleichrichterschaltung gebildet werden kann, um eine Beschädigung der elektronischen Komponenten der Zielschaltung durch statische Elektrizität zu verhindern. Vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehend Ausführungsformen beschrieben, die jedoch nicht erschöpfend sind.
Der erste elektrostatische Schutzkreis 110, der zweite elektrostatische Schutzkreis 120 und der dritte elektrostatische Schutzkreis 130 können jeweils ein bidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis sein, das heißt, die drei elektrostatischen Schutzkreise können je nach den tatsächlichen Anforderungen eine bidirektionale Leitung realisieren, so dass die Elektrostatik des elektronischen Schaltkreises entladen werden kann, wobei die spezielle Schaltkreiskonfiguration der drei elektrostatischen Schutzkreis keinen Einschränkungen unterliegt.
In einer Ausführungsform kann die Gleichrichterschaltung 200 eine Vollwellen-Gleichrichterbrücke wie in den 1 und 2 gezeigt umfassen, und die Gleichrichterschaltung in der jeweiligen Ausführungsform des nachstehend beschriebenen elektronischen Schaltkreises kann durch die Vollwellen-Gleichrichterbrücke exemplifiziert sein. Es sollte beachtet werden, dass die Gleichrichterschaltung 200 nicht auf diese Art der Schaltungsstruktur beschränkt ist.
In der Ausführungsform kann der Entladepfad durch den ersten, zweiten und dritten elektrostatischen Schutzkreis gebildet sein, und es kann die von dem AC-Eingangs-Port oder Ausgangs-Port eingeführte statische Elektrizität abgeleitet werden. Aus diesem Grund fließt die statische Elektrizität nicht durch die Zielschaltung des elektronischen Schaltkreises, wodurch sich eine Beschädigung der elektronischen Komponenten vermeiden lässt.
3 zeigt einen Elektronikschaltkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der elektronische Schaltkreis von 3 ist ähnlich wie der elektronische Schaltkreis, mit Ausnahme einiger elektronischer Komponenten.
Der Elektronikschaltkreis kann ferner eine erste Zenerdiode ZD1 und einen Strombegrenzungswiderstand R1 umfassen, die zwischen den ersten Ausgangsanschluss Q1 und den Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung geschaltet sind.
Die erste Zenerdiode ZD1 kann zum Stabilisieren der Spannung zwischen zwei Anschlüssen der Gleichrichterschaltung 200 angeordnet sein. Da aber die erste Zenerdiode ZD1 in charakteristischer Weise zum Begrenzen der Spannung auf weniger als einige zehn Volt verwendet wird, kann sie nicht zum Freisetzen der statischen Spannung, die Kilovolt beträgt, verwendet werden, und der elektrostatische Strom fließt stets durch die erste Zenerdiode ZD1, wodurch deren Lebensdauer beeinträchtigt werden kann.
Der Strombegrenzungswiderstand R1 ist mit einem hohen Widerstand mit der ersten Zenerdiode ZD1 gekoppelt. Eine Spannungsteilung eines Zweiges mit der Zenerdiode ZD1 und dem Strombegrenzungswiderstand R1 wird vergrößert.
Wenn die statische Elektrizität wie in 3 gezeigt von dem ersten AC-Eingangs-Port P1 oder dem zweiten AC-Eingangs-Port P2 des elektronischen Schaltkreises eingeführt wird, ist die Impedanz des aus der ersten Zenerdiode ZD1 und dem Strombegrenzungswiderstand R1 gebildeten Zweiges hoch. Die statische Elektrizität wird durch den anhand der gestrichelten Linie dargestellten Pfad entladen, um zu vermeiden, dass der elektrostatische Strom durch den durch erste Zenerdiode ZD1 gebildeten Zweig der statischen Entladung fließt. Die erste Zenerdiode ZD1 kann somit geschützt werden.
Der Entladepfad zum Entladen elektrostatischer Energie in der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf den anhand der gestrichelten Linie dargestellten Entladepfad in 3 beschränkt, sondern kann gebildet werden, wie anhand der gestrichelten Linie in 2 gezeigt. Der spezielle Verlauf des Entladepfads ist nicht auf den spezifischen Betrieb des elektronischen Schaltkreises der vorliegenden Erfindung beschränkt.
Die Konfiguration des Schaltkreises und die Betriebscharakteristiken des ersten elektrostatischen Schutzkreises 110, des zweiten elektrostatischen Schutzkreises 120 und des dritten elektrostatischen Schutzkreises130 in der vorliegenden Ausführungsform sind identisch mit dem entsprechenden elektrostatischen Schutzkreis von 1.
4 zeigt einen Elektronikschaltkreis ähnlich dem elektronischen Schaltkreis in 3, mit Ausnahme der Anzahl von elektrostatischen Schutzkreisen.
Die elektrostatische Schutzschaltung kann ferner einen vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 umfassen, der zwischen den ersten Ausgangs-Port Q1 und den zweiten Ausgangs-Port Q2 der Gleichrichterschaltung 200 geschaltet ist, und/oder einen fünften elektrostatischen Schutzkreis 150 der zwischen den ersten AC-Ausgangs-Port P1 und den zweiten AC-Ausgangs-Port P2 geschaltet ist.
Bezüglich der elektrostatischen Schutzschaltung 100, die den ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, den zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120, den dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und den vierten elektrostatischen Schutzkreis 140, nicht aber den fünften elektrostatischen Schutzkreis 150 umfasst, und bezüglich der elektrostatischen Schutzschaltung 100, die den ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, den zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120, den dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und den fünften elektrostatischen Schutzkreis 150, nicht aber den vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 umfasst, wird auf 4 verwiesen, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf den vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen basiert, kann der Elektronikschaltkreises eine erste Zenerdiode ZD1 und einen Strombegrenzungswiderstand R1 umfassen, die zwischen den ersten Ausgangsanschluss Q1 und den zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 geschaltet sind, wie in 5 gezeigt.
Bei dem Elektronikschaltkreises, der mit dem in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehenen elektrostatischen Schutzkreis versehen ist, können sowohl die von dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eingeführte statische Elektrizität, der Ausgangs-Port des elektronischen Schaltkreises und die beiden AC-Eingangs-Ports der externen AC-Energie mit einem oder mit mehreren elektrostatischen Schutzkreisen der elektrostatischen Schutzschaltung 100 verbunden sein, um einen Entladepfad zu bilden, so dass die statische Elektrizität freigesetzt wird, um eine Beschädigung der elektronischen Komponenten in der Zielschaltung zu vermeiden.
Bei dem Elektronikschaltkreis mit der elektrostatischen Schutzschaltung 100, die den vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 aufweist, wird bei einer Stromversorgung des elektronischen Schaltkreises durch die externe Wechselstromquelle ein Entladepfad zwischen dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 und den Dioden in der Gleichrichterschaltung 200 gebildet. Ein umgekehrter Durchbruch der Dioden der Gleichrichterschaltung 200 und der ersten Zenerdiode ZD1 kann vermieden werden. Dadurch können die internen Komponenten der Gleichrichterschaltung und der ersten Zenerdiode ZD1 geschützt werden.
Bei dem Elektronikschaltkreis mit der elektrostatischen Schutzschaltung 100, die den fünften elektrostatischen Schutzkreis 150 aufweist, kann der fünfte elektrostatische Schutzkreis 150 bei Versorgung des elektronischen Schaltkreises durch die externe Wechselstromquelle direkt mit dem ersten AC-Eingangs-Anschluss P1 der externen Wechselstromquelle und dem zweiten AC-Eingangs-Anschluss P2 verbunden sein, und es wird ein Entladepfad wie anhand der gestrichelten Linie in 4 dargestellt gebildet, so dass die statische Elektrizität, die von der externen Wechselstromquelle direkt eingeführt wird, freigesetzt wird, um eine Beschädigung der elektronischen Komponenten in dem elektronischen Schaltkreis zu vermeiden.
Die spezielle Schaltungskonfiguration der elektrostatischen Schutzkreise in der elektrostatischen Schutzschaltung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen wird nachstehend mit Hilfe einer Klassifizierung erläutert. Es sollte beachtet werden, dass die Schaltungskonfiguration der elektrostatischen Schutzschaltung in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht auf die nachstehend beschriebenen Schaltungsstrukturen beschränkt ist, sondern dass auch andere Wege möglich sind, um eine elektrostatische Schutzschaltung zu bilden, die der Fachmann modifizieren kann, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Bei der Beschreibung der Schaltkreiskonfiguration des jeweiligen elektrostatischen Schutzkreises in der elektrostatischen Schutzschaltung 100 in einer der vorstehenden Ausführungsformen ist lediglich die Schaltkreiskonfiguration des ersten elektrostatischen Schutzkreises 110 dargestellt, der die Basis der elektrostatischen Schutzschaltung 100 bildet. Der zweite elektrostatische Schutzkreis 120 und der dritte elektrostatische Schutzkreis 130 sind als Beispiele beschrieben, und die Schaltkreisstrukturen des vierten elektrostatischen Schutzkreises 140 und des fünften elektrostatischen Schutzkreises 150 in den vorstehenden Ausführungsformen sind ähnlich wie jene der vorliegenden Erfindung, so dass deren detaillierte Beschreibung an dieser Stelle entfällt.
In einer Ausführungsform kann ein beliebiger elektrostatischer Schutzkreis des ersten elektrostatischen Schutzkreises 110, des zweiten elektrostatischen Schutzkreises 120 und des dritten elektrostatischen Schutzkreises 130 der elektrostatischen Schutzschaltung 100 in einer der vorstehenden Ausführungsformen wenigstens ein Halbleiterelement umfassen.
Es sollte beachtet werden, dass weder die Art noch die Anzahl noch die Zusammensetzung des mindestens einen Halbleiterelements durch vorliegende Offenbarung eingeschränkt wird. Wenn der elektronische Schaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, befindet sich das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands, so dass ein Betriebsstrom des elektronischen Schaltkreises nicht durch diese elektrostatischen Schutzkreise fließt, wodurch eine Einwirkung auf diese elektrostatischen Schutzkreise im Normalbetrieb des elektronischen Schaltkreises verhindert wird. Wenn in dem elektronischen Schaltkreis eine Elektrostatik auftritt, d.h. wenn der vorstehend beschriebene elektronische Schaltkreis statische Elektrizität einführt, kann das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines Lawinendurchbruchs arbeiten, um einen Entladepfad zu bilden, wie in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben, und die statische Elektrizität kann freigesetzt werden.
Da der Entladepfad nicht durch die Zielschaltung 300 verläuft, gelangt die in den elektronischen Schaltkreis eingeführte statische Elektrizität nicht in die Zielschaltung 300, wodurch verhindert wird, dass elektronische Komponenten in der Zielschaltung 300 elektrostatisch zerstört werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann der elektrostatische Schutzkreis eine elektrostatische Erfassungsschaltung und mindestens ein Halbleiterelement umfassen.
Von dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 kann einer eine elektrostatische Erfassungsschaltung und mindestens ein Halbleiterelement aufweisen.
Wenn der Elektronikschaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, befindet sich das wenigstens eine Halbleiterelement, das durch die elektrostatische Erfassungsschaltung gesteuert wird, in einem Zustand eines hohen Widerstands, so dass ein Betriebsstrom des elektronischen Schaltkreises diese elektrostatischen Schutzkreise nicht passiert, wodurch eine Beeinträchtigung dieser elektrostatischen Schutzkreise im Normalbetrieb des elektronischen Schaltkreises vermieden wird.
Wenn in dem Elektronikschaltkreis eine Elektrostatik auftritt, das heißt, wenn die elektrostatische Erfassungsschaltung einen Strom oder eine Spannung der statischen Elektrizität erfasst, kann das wenigstens eine Halbleiterelement in einem Leitungszustand derart arbeiten, dass ein Entladepfad wie den 2 und 3 beschrieben gebildet wird und die statische Elektrizität freigesetzt werden kann.
Da der durch den elektronischen Schaltkreis gebildete Entladepfad nicht durch die Zielschaltung führt, wird eine Beschädigung der elektronischen Komponenten in der Zielschaltung infolge einer mit der statischen Elektrizität plötzlich ansteigenden Betriebsspannung verhindert.
Wie in 6a gezeigt ist, kann einer der elektrostatischen Schaltkreise eine bidirektionale Triggerdiode aufweisen, das heißt, von dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und sogar von dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 und dem fünften elektrostatischen Schutzkreis 150 kann einer die bidirektionale Triggerdiode DIAC aufweisen.
Wenn der Elektronikschaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, befindet sich die bidirektionale Triggerdiode im Zustand eines hohen Widerstands. Wenn in dem Elektronikschaltkreis eine statische Elektrizität auftritt, das heißt, wenn die vorstehend beschriebene elektronische Schaltung statische Elektrizität einführt, kann die bidirektionale Triggerdiode im Zustand eines Lawinendurchbruchs arbeiten, um eine Entladepfad für die Entladung der statischen Elektrizität zu bilden.
Wie in 6b gezeigt ist, kann einer der elektrostatischen Schaltkreise zwei Zenerdioden aufweisen, die antiseriell geschaltet sind. Von dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und sogar von dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 und dem fünften elektrostatischen Schutzkreis 150 kann einer eine zweite Zenerdiode ZD2 und eine dritte Zenerdiode ZD3 aufweisen. Eine Kathode der zweiten Zenerdiode ZD2 ist mit einer Kathode der dritten Zenerdiode ZD3 verbunden. Eine Anode der zweiten Zenerdiode ZD2 und einer Anode der dritten Zenerdiode ZD3 sind zwei Ports der elektrostatischen Schutzschaltung.
Wenn der Elektronikschaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, ist der elektrostatische Schutzkreis nicht leitend. Wenn in dem elektronischen Schaltkreis eine Elektrostatik auftritt, befindet sich eine der beiden Zenerdioden im Zustand eines Lawinendurchbruchs, und die andere der beiden Zenerdioden ist leitend, wodurch der elektrostatische Schutzkreis leitend ist, um einen Entladepfad für die Entladung der statischen Elektrizität zu bilden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Anode der zweiten Zenerdiode ZD2 mit der Anode der dritten Zenerdiode ZD3 verbunden. Die Kathode der zweiten Zenerdiode ZD2 und die Kathode der dritten Zenerdiode ZD3 sind zwei Ports des elektrostatischen Schutzkreises.
Wie in 6c gezeigt ist, kann von dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und sogar von dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 und dem fünften elektrostatischen Schutzkreis 150 einer zwei Teilschutzkreise aufweisen, die antiparallel geschaltet sind. In der Ausführungsform können die beiden Teilschutzkreise die gleiche Struktur aufweisen, wie das anhand der beiden gestrichelten Felder in 6c gezeigt ist. Jeder der beiden Teilschutzkreise kann einen PNP-Transistor QA1, einen NPN-Transistor QA2 und einen zweiten Widerstand R2 aufweisen.
Eine Basiselektrode des PNP-Transistors QA1 ist mit einer Kollektorelektrode des NPN-Transistors QA2 elektrisch verbunden. Eine Kollektorelektrode des PNP-Transistors QA1 ist über einen zweiten Widerstand R2 mit einer Basiselektrode des NPN-Transistors QA2 und mit einer Emitterelektrode des NPN-Transistors QA2 elektrisch verbunden. Eine Emitterelektrode des PNP-Transistors QA2 ist mit einer Emitterelektrode des NPN-Transistors des anderen Teilschutzkreises elektrisch verbunden. Die Emitterelektroden des NPN-Transistors QA2 sind zwei Ports des elektrostatischen Schutzkreises.
Ein Funktionsprinzip des elektrostatischen Schutzkreises, der die vorstehend beschriebene Struktur aufweist, wird nachstehend anhand des Teilschutzkreises beschrieben, der in dem gestrichelt umrandeten Feld rechts in 6c dargestellt ist. Wenn der elektronische Schaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, wird der PNP-Transistor QA1 abgeschaltet. Der Teilschutzkreis wird nicht angeschaltet. Wenn der elektronische Schaltkreis eine statische Elektrizität aufweist (d.h. es wird eine elektrostatische Spannung erzeugt), beträgt eine Spannungsdifferenz zwischen der Emitterelektrode und der Basiselektrode des PNP-Transistors QA1 0,7 Volt, und ein Kollektorstrom ist gleich Null. Aus diesem Grund wird der PNP-Transistor QA1 abgeschaltet, so dass die elektrostatische Spannung überwiegend zwischen der Kollektorelektrode und der Emitterelektrode des NPN-Transistors QA2 anliegt, und wenn die Spannung zwischen der Kollektorelektrode und der Emitterelektrode einen Lawinendurchbruch-Schwellenwert erreicht, kann ein Leckstrom durch die Kollektorelektrode und die Emitter-Elektrode des NPN-Transistors QA2 fließen, und der Leckstrom wird größer, ein Basisstrom des PNP-Transistors QA1 nimmt allmählich ab, und der PNP-Transistor QA1 wird angeschaltet.
Da der Kollektorstrom des PNP-Transistors QA1 der Basisstrom des NPN-Transistors ist, nimmt der Kollektorstrom des PNP-Transistors QA1 mit einer Zunahme des Leckstroms zu, wenn der PNP-Transistor QA1 angeschaltet wird, das heißt, der Basisstrom des NPN-Transistors QA2 wird größer. Der NPN-Transistor QA2 geht in einen Sättigungszustand, bis er vollständig leitend ist. Die Emitter- und die Basiselektrode des PNP-Transistors QA1 und die Kollektor- und die Emitterelektrode des NPN-Transistors QA2 weisen einen Pfad mit geringem Widerstand auf, um einen Entladepfad für die Entladung der statischen Elektrizität zu bilden.
Wenn der elektrostatische Strom des elektronischen Schaltkreises durch den Port unter dem elektrostatischen Schutzkreis in 6c einfließt, wird der Entladepfad durch den Teilschutzkreis des linken gestrichelt dargestellten Feldes gebildet. Dies verhält sich ähnlich wie bei dem Teilschutzkreis, der durch das rechte gestrichelte Feld dargestellt ist, so dass eine weitergehende Beschreibung an dieser Stelle entfällt.
Der elektrostatische Schutzkreis der vorliegenden Ausführungsform ist bidirektional leitend, wie in 6c gezeigt, um eine Entladepfad für die Freisetzung von statischer Energie zu bilden und dadurch zu vermeiden, dass elektronische Komponenten in der Zielschaltung durch statische Elektrizität beschädigt werden.
6d zeigt einen elektrostatischen Schutzkreis, der ähnlich ist wie der elektrostatische Schutzkreis von 6c, mit der Ausnahme, dass eine Mehrzahl von Dioden zwischen die Kollektorelektrode und die Emitterelektrode des NPN-Transistors geschaltet ist.
Wenn der PNP-Transistor QA1 angeschaltet wird, begrenzen die mehrzähligen Dioden die Spannung, um den NPN-Transistor QA abzuschalten, wodurch ein umgekehrter Durchbruch vermieden werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Mehrzahl von Dioden durch andere Elemente ersetzt werden, die eine bestimmte Impedanz zum Begrenzen der Spannung aufweisen, wobei die Art der Verbindung der anderen Elemente, die eine bestimmte Impedanz aufweisen, in dem elektronischen Schaltkreis ähnlich ist wie jene in dem Schaltkreis, der in 6d gezeigt ist.
Wie in 6e gezeigt ist, kann von dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und sogar von dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 und dem fünften elektrostatischen Schutzkreis 150 einer eine erste Diode D_x1, eine zweite Diode D_x2, eine dritte Diode D_x3, eine vierte Diode D_x4, einen dritten Widerstand R3, einen ersten Kondensator C1, einen PMOS-Transistor, einen ersten NMOS-Transistor, einen vierten Widerstand R4 und einen zweiten NMOS-Transistor umfassen.
Eine Anode der ersten Diode D_x1 ist mit einer Kathode der zweiten Diode D_x2 elektrisch verbunden. Eine Kathode der ersten Diode D_x1 ist mit einer Kathode der dritten Diode D_x3 elektrisch verbunden. Eine Kathode der vierten Diode D_x4 ist mit einer Anode der dritten Diode D_x3 elektrisch verbunden. Eine Anode der vierten Diode D_x4 ist mit einer Anode der zweiten Diode D_x2 elektrisch verbunden. Die Kathode der zweiten Diode D_x2 und die Anode der dritten Diode D_x3 sind zwei Ports des elektrostatischen Schutzkreises.
Die erste Diode D_x1, die zweite Diode D_x2, die dritte Diode D_x3 und die vierte Diode D_x4 bilden eine Vollwellen-Gleichrichterbrückschaltung, wodurch der elektrostatische Schutzkreis bidirektional leitend ist.
Ein Ende des dritten Widerstands R3 ist mit der Kathode der ersten Diode D_x1 elektrisch verbunden. Das andere Ende des dritten Widerstands R3 ist mit einem Ende des ersten Kondensators C1 elektrisch verbunden. Das andere Ende des ersten Kondensators C1 ist mit der Anode der zweiten Diode D_x2 elektrisch verbunden.
Eine Drain-Elektrode des PMOS-Transistors ist mit der Kathode der ersten Diode D_x1 elektrisch verbunden. Eine Gate-Elektrode des PMOS-Transistors ist mit dem anderen Ende des dritten Widerstands R3 und mit einer Gate-Elektrode des ersten NMOS-Transistors elektrisch verbunden. Eine Source-Elektrode des PMOS-Transistors ist mit einer Drain-Elektrode des ersten NMOS-Transistors und einer Gate-Elektrode des NMOS-Transistors elektrisch verbunden. Eine Drain-Elektrode des zweiten NMOS-Transistors ist mit der Kathode der ersten Diode D_x1 elektrisch verbunden. Die Source-Elektrode des zweiten NMOS-Transistors ist mit der Anode der zweiten Diode D_x2 elektrisch verbunden.
Die spezielle Schaltkreisstruktur der jeweiligen elektrostatischen Schutzkreise in der elektrostatischen Schutzschaltung 100 kann entsprechend den tatsächlichen Anforderungen bestimmt werden. Insbesondere kann die Schaltungsstruktur aus den vorstehenden 6a-6e ausgewählt werden.
7 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer Ausführungsform. Der integrierte Schaltkreis kann ein Gehäuse 710, ein in dem Gehäuse angeordnetes Halbleitersubstrat 720 und einen auf dem Halbleitersubstrat 720 angeordneten elektronischen Schaltkreis 730 umfassen. Der integrierte Schaltkreis kann ferner einen ersten Eingangs-Port 740, einen zweiten Eingangs-Port 750 und einen Ausgangs-Port 760, die sich von dem Gehäuse 710 erstrecken, aufweisen.
Der erste Eingangs-Port 740 und der zweite Eingangs-Port 750 sind mit einer externen Wechselstromquelle 770 verbunden.
Der Elektronikschaltkreis 730 kann ein massefreies Ende 731, einen ersten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 732, der zwischen den ersten Eingangs-Port 740 und das massefreie Ende 731 geschaltet ist, einen zweiten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 733, der zwischen den zweiten Eingangs-Port 750 und das massefreie Ende 731 geschaltet ist, und einen dritten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 734, der zwischen den Ausgangs-Port 760 und das massefreie Ende 731 geschaltet ist, umfassen.
Wenn in dem integrierten Schaltkreis statische Elektrizität erzeugt wird, kann durch den ersten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 732, den zweiten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 733, den dritten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 734, den ersten Eingangs-Port 740, den zweiten Eingangs-Port 750 und den Ausgangs-Port 760 ein Entladepfad gebildet werden, um statische Elektrizität zu entladen. Eine Beschädigung der elektronischen Komponenten des elektronischen Schaltkreises durch statische Elektrizität lässt sich dadurch verhindern.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Elektronikschaltkreis 730 ferner eine Gleichrichterschaltung 735 wie in 8 gezeigt umfassen. Die Gleichrichterschaltung 735 kann zwei Eingangsanschlüsse A1 und A2 und zwei Ausgangsanschlüsse Q1 und Q2 aufweisen. Die beiden Eingangsanschlüsse A1 und A2 sind jeweils mit dem ersten AC-Eingangs-Port 740 und dem zweiten Eingangs-Port 750 elektrisch verbunden. Ein Ausgangsanschluss mit niedriger Spannung (Q2 in 8) ist mit dem massefreien Ende 731 verbunden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das massefreie Ende 731 entfallen.
Wie 8 zeigt, kann der Elektronikschaltkreis 730 ferner eine Zenerdiode und einen Strombegrenzungswiderstand aufweisen, die zwischen den beiden Ausgangsanschlüssen der Gleichrichterschaltung 735 in Reihe geschaltet sind.
Der erste bidirektionale elektrostatische Schutzkreis 732, der zweite bidirektionale elektrostatische Schutzkreis 733 und der dritte bidirektionale elektrostatische Schutzkreis 734 können ausgewählt werden aus dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und sogar dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 und dem fünften elektrostatischen Schutzkreis 150, wie vorstehend beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, kann der Elektronikschaltkreis ferner einen vierten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 736 umfassen, der zwischen zwei Ausgangs-Ports der Gleichrichterschaltung 731 geschaltet ist, und/oder einen fünften bidirektionalen elektrostatischen Schaltkreis 737, der zwischen den ersten Eingangs-Port 740 und den zweiten Eingangs-Port 750 geschaltet ist.
Der vierte bidirektionale elektrostatische Schaltkreis 736 und der fünfte bidirektionale elektrostatische Schaltkreis 737 können die gleiche Struktur aufweisen wie der erste, der zweite und der dritte bidirektionale Schaltkreis.
Alternativ kann eine massefreie Erde, die mit dem massefreien Ende verbunden ist, in dem Gehäuse oder außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Wenn die massefreie Erde außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, ist es auch möglich, außerhalb des Gehäuses einen Port für die Verbindung mit dem massefreien Ende in dem Gehäuse vorzusehen. Wenn der Port eine massefreie Erde ist, ist das massefreie Ende mit der massefreien Erde verbunden. In einer weiteren Ausführungsform kann das massefreie Ende auch direkt außerhalb des Gehäuses angeordnet sein, für eine Verbindung mit der massefreien Erde, wenn dies notwendig ist. Bei vorliegender Erfindung ist innerhalb und außerhalb des Gehäuses nicht speziell definiert.
10 zeigt eine Motoranordnung gemäß einer Ausführungsform. Die Motoranordnung 1010 kann einen motorgetriebenen Schaltkreis 1020 aufweisen. Der motorgetriebene Schaltkreis 1020 kann einen integrierten Schaltkreis 1021 umfassen. Der integrierte Schaltkreis 1021 ist ähnlich wie der vorstehend beschriebene integrierte Schaltkreis und wird an dieser Stelle nicht mehr im Detail erläutert.
Ferner wird ein Anwendungsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angegeben. Das Anwendungsgerät kann die Motoranordnung wie vorstehend beschrieben enthalten. Optional kann das Anwendungsgerät eine Pumpe, ein Gebläse, ein Haushaltsgerät, ein Fahrzeug und dergleichen sein, wobei das Haushaltsgerät beispielsweise eine Waschmaschine, ein Geschirrspüler, ein Dunstabzug, ein Abzugsgebläse oder dergleichen sein kann.
Vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch wird die Erfindung durch diese Ausführungsformen nicht eingeschränkt. Sämtliche Modifikationen, Ersetzungen durch Äquivalente und Verbesserungen, die auf dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung basieren, fallen in deren Schutzbereich.

Claims

Elektronikschaltkreis, umfassend: einen Ausgangs-Port (Q0); einen ersten AC-Eingangs-Port (P1) und einen zweiten AC-Eingangs-Port (P2), die mit einer externen Wechselstromquelle verbunden sind; eine Gleichrichterschaltung (200) mit einem ersten Eingangsanschluss (A1), der mit dem ersten AC-Eingangs-Port (P1) verbunden ist, einem zweiten Eingangsanschluss (A2), der mit dem zweiten AC-Eingangs-Port (P2) verbunden ist, einem ersten Ausgangsanschluss (Q1) und einem zweiten Ausgangsanschluss (Q2), wobei eine Spannung des ersten Ausgangs-Ports (Q1) höher ist als eine Spannung des zweiten Ausgangs-Ports (Q2); einen ersten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (110), der zwischen der ersten AC-Eingangs-Port (P1) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist; einen zweiten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (120), der zwischen den zweiten AC-Eingangs-Port (P2) und den zweiten Eingangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist; und einen dritten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (130), der zwischen den Ausgangs-Port (Q0) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist.
Elektronikschaltkreis nach Anspruch 1, wobei der zweite Ausgangsanschluss (Q2) ein massefreies Ende ist.
Elektronikschaltkreis nach Anspruch 1, ferner umfassend einen vierten bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (140), der zwischen den ersten Ausgangsanschluss (Q1) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist, und/oder einen fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (150), der zwischen den ersten AC-Eingangs-Port (P1) und den zweiten AC-Eingangs-Port (P2) geschaltet ist.
Elektronikschaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer wenigstens ein Halbleiterelement umfasst; wobei sich das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands befindet, wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird; und wobei das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines Lawinendurchbruchs arbeitet, wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Elektronikschaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer wenigstens eine elektrostatische Erfassungsschaltung und ein Halbleiterelement umfasst, wobei sich das Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands befindet, wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird; und wobei das Halbleiterelement durch die elektrostatische Erfassungsschaltung derart gesteuert wird, dass es leitend ist, wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Elektronikschaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schaltkreis zumindest einer eine bidirektionale Triggerdiode umfasst oder wobei zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine erste Zenerdiode (ZD2) und eine zweite Zenerdiode (ZD3) umfasst; wobei eine Kathode der ersten Zenerdiode (ZD2) mit einer Kathode der zweiten Zenerdiode (ZD3) verbunden ist, wobei eine Anode der ersten Zenerdiode (ZD2) und eine Anode der zweiten Zenerdiode (ZD3) zwei Ports der bidirektionalen elektrostatischen Schutzschaltung sind oder wobei zumindest einer des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine erste Zenerdiode (ZD2) und eine zweite Zenerdiode (ZD3) aufweist; wobei eine Anode der ersten Zenerdiode (ZD2) mit einer Anode der zweiten Zenerdiode (ZD3) verbunden ist und wobei eine Kathode der ersten Zenerdiode (ZD2) und eine Kathode der zweiten Zenerdiode (ZD3) zwei Ports des bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises sind.
Elektronikschaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer zwei Teilschutzkreise umfasst, die umgekehrt parallelgeschaltet sind, wobei jeder der beiden Teilschutzkreise einen PNP-Transistor (QA1), einen NPN-Transistor (QA2), einen zweiten Widerstand (R2) und eine Mehrzahl von Dioden (D1-Dn) umfasst; wobei eine Basiselektrode des PNP-Transistors (QA1) mit einer Kollektorelektrode des NPN-Transistors (QA2) elektrisch verbunden ist; wobei eine Kollektorelektrode des PNP-Transistors (QA1) mit einer Basiselektrode des NPN-Transistors (QA2) elektrisch und über den zweiten Widerstand (R2) mit einer Emitterelektrode des NPN-Transistors (QA2) verbunden ist; wobei die mehrzähligen Dioden (D1-Dn) zwischen die Kollektorelektrode des NPN-Transistors (QA2) und die Emitterelektrode des NPN-Transistors (QA2) geschaltet sind; und wobei eine Emitterelektrode des PNP-Transistors (QA1) mit der Emitterelektrode des NPN-Transistors (QA2) des anderen Teilschutzkreises elektrisch verbunden ist und wobei die Emitterelektroden des NPN-Transistors (QA2) in den beiden Teilschutzkreisen zwei Ports des bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises sind.
Elektronikschaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften bidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer eine erste Diode (D_x1), eine zweite Diode (D_x2), eine dritte Diode (D_x3), eine vierte Diode (D_x4), einen dritten Widerstand (R3), einen ersten Kondensator (C1), einen PMOS-Transistor, einen ersten NMOS-Transistor, einen vierten Widerstand (R4) und einen zweiten NMOS-Transistor umfasst; wobei eine Anode der ersten Diode (D_x1) mit einer Kathode der zweiten Diode (D_x2) elektrisch verbunden ist, eine Kathode der ersten Diode (D_x1) mit einer Kathode der dritten Diode (D_x3) elektrisch verbunden ist und wobei eine Kathode der zweiten Diode (D_x2) und eine Anode der dritten Diode (D_x3) zwei Ports der bidirektionalen elektrostatischen Schutzschaltung sind; wobei eine Kathode der vierten Diode (D_x4) mit einer Anode der dritten Diode (D_x3) elektrisch verbunden ist und eine Anode der vierten Diode (D_x4) mit einer Anode der zweiten Diode (D_x2) elektrisch verbunden ist; wobei ein Ende des dritten Widerstands (R3) mit der Kathode der ersten Diode (D_x1) elektrisch verbunden ist, das andere Ende des dritten Widerstands (R3) mit einem Ende des ersten Kondensators (C1) elektrisch verbunden ist und das andere Ende des ersten Kondensators (C1) mit der Anode der zweiten Diode (D_x2) elektrisch verbunden ist; wobei ein Drain des PMOS mit der Kathode der ersten Diode (D_x1) elektrisch verbunden ist, ein Gate des PMOS mit dem anderen Ende des dritten Widerstands (R3) und einem Gate des ersten NMOS-Transistors elektrisch verbunden ist, eine Source des PMOS mit einem Drain des ersten NMOS-Transistors und einem Gate des zweiten NMOS elektrisch verbunden ist und eine Source des ersten NMOS mit der Anode der zweiten Diode (D_x2) elektrisch verbunden ist; und wobei ein Drain des zweiten NMOS-Transistors über den vierten Widerstand (R4) mit der Kathode der ersten Diode (D_x1) und eine Source des NMOS-Transistors mit der Anode der zweiten Diode (D_x2) elektrisch verbunden ist.
Integrierter Schaltkreis, umfassend: ein Gehäuse (710); ein Halbleitersubstrat (720), das in dem Gehäuse (710) angeordnet ist; einen elektronischen Schaltkreis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
Motoranordnung, umfassend: einen Motor (1010) und einen motorgetriebenen Schaltkreis (1020), wobei der motorgetriebene Schaltkreis (1020) den integrierten Schaltkreis (1021) gemäß Anspruch 9 umfasst.