JP2001314032A - Protection circuit for inverse connection of power supply - Google Patents
Protection circuit for inverse connection of power supplyInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気回路に電源が
逆接続された場合に当該電気回路を保護する電源逆接続
保護回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply reverse connection protection circuit for protecting an electric circuit when a power supply is reversely connected to the electric circuit.
【0002】[0002]
【発明が解決しようとする課題】図9には、この種の電
源逆接続保護回路をIC(集積回路)に適用した一例が
示されている。この図9において、正側の電源端子1と
負側の電源端子2との間には、ダイオード3と保護対象
となる電気回路4とが直列に接続されている。この電気
回路4は、定電流回路5と、カレントミラー回路6と、
カレントミラー回路6の負荷回路である機能回路7、8
とから構成されており、ICとして極めて一般的に用い
られる回路構成となっている。FIG. 9 shows an example in which this kind of power supply reverse connection protection circuit is applied to an IC (integrated circuit). In FIG. 9, a diode 3 and an electric circuit 4 to be protected are connected in series between a positive power supply terminal 1 and a negative power supply terminal 2. The electric circuit 4 includes a constant current circuit 5, a current mirror circuit 6,
Functional circuits 7 and 8 which are load circuits of the current mirror circuit 6
And has a circuit configuration that is very generally used as an IC.
【0003】そして、電源(図示せず)が電源端子1、
2に正常に接続(順接続)されて、電源端子1、2間に
正規の極性の電源電圧が印加されると、ダイオード3を
介して電源から電気回路4に対し電流が供給される。一
方、電源が逆接続されて電源端子2の電位が電源端子1
の電位よりも高い場合には、ダイオード3により電流が
阻止される。従って、たとえ電気回路4が電源端子2側
からダイオード3のカソード側に電流を流し得る回路構
成となっていても、電気回路4に電流が流れることがな
くなり、電源逆接続に対し電気回路4が保護される。A power supply (not shown) is connected to a power supply terminal 1,
2 is normally connected (sequentially connected), and when a power supply voltage having a normal polarity is applied between the power supply terminals 1 and 2, a current is supplied from the power supply to the electric circuit 4 via the diode 3. On the other hand, the power supply is reversed and the potential of the power supply terminal 2 is
, The current is blocked by the diode 3. Therefore, even if the electric circuit 4 has a circuit configuration capable of flowing a current from the power supply terminal 2 side to the cathode side of the diode 3, no current flows in the electric circuit 4, and the electric circuit 4 is protected against power supply reverse connection. Protected.
【0004】しかしながら、上記電源逆接続保護回路を
構成するダイオード3は、電源が順接続された正常動作
状態において電気回路4に対しその全動作電流を流さな
ければならないため、大きな電流容量を必要とする。こ
のため、例えばIC化された回路の場合、チップ面積が
増大してコスト高となってしまう。また、電源が順接続
されてダイオード3がオン状態となっても、ダイオード
3のアノード・カソード間には順方向電圧(例えば40
0mV〜800mV)が残存するので、電源電圧が低下
した場合において電気回路4が動作を維持できる最低電
源電圧(低電圧動作限界)を引き上げてしまうことにな
る。[0004] However, the diode 3 constituting the power supply reverse connection protection circuit needs to supply a large current capacity to the electric circuit 4 in the normal operation state in which the power supply is connected in a normal operation state. I do. Therefore, for example, in the case of a circuit formed as an IC, the chip area increases and the cost increases. Even when the power supply is connected in the forward direction and the diode 3 is turned on, a forward voltage (for example, 40 V) is applied between the anode and the cathode of the diode 3.
0 mV to 800 mV), the minimum power supply voltage (low-voltage operation limit) at which the electric circuit 4 can maintain operation when the power supply voltage decreases is raised.
【0005】これに対し、低電圧動作限界を改善した電
源逆接続保護回路が特開平5−260652号公報に開
示されている。図10には、この電源逆接続保護回路の
適用例が示されている。この図10において、電源端子
1と電気回路4との間には、前記ダイオード3に替えて
PNPトランジスタ9のエミッタ・コレクタ間が接続さ
れており、そのトランジスタ9のベースと電源端子2と
の間には抵抗10が接続されている。On the other hand, a power supply reverse connection protection circuit having an improved low voltage operation limit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-260652. FIG. 10 shows an application example of the power supply reverse connection protection circuit. In FIG. 10, between the power supply terminal 1 and the electric circuit 4, an emitter-collector of a PNP transistor 9 is connected instead of the diode 3, and a connection between the base of the transistor 9 and the power supply terminal 2 is provided. Is connected to a resistor 10.
【0006】この構成において、電源が順接続される
と、抵抗10を介してトランジスタ9にベース電流が流
れ、トランジスタ9はオン状態となって電気回路4に電
流が供給される。一方、電源が逆接続されると、トラン
ジスタ9のベースに抵抗10を介して電源端子2の電位
が印加されるので、そのベース・エミッタ間が逆バイア
スとなる。その結果、トランジスタ9はオフ状態とな
り、電気回路4が保護される。In this configuration, when the power supply is connected in sequence, a base current flows through the transistor 9 via the resistor 10, the transistor 9 is turned on, and a current is supplied to the electric circuit 4. On the other hand, when the power supply is reversely connected, the potential of the power supply terminal 2 is applied to the base of the transistor 9 via the resistor 10, so that a reverse bias is applied between the base and the emitter. As a result, the transistor 9 is turned off, and the electric circuit 4 is protected.
【0007】しかしながら、この回路構成においてもト
ランジスタ9は大きな電流容量が必要なので、チップ面
積が増大しコスト高になるという問題は残る。さらに、
電源順接続時において、トランジスタ9のエミッタ・コ
レクタ間には少なくとも飽和電圧(例えば50mV〜2
00mV)が残存する。従って、図9に示した構成に対
し低電圧動作限界はやや改善されるものの、依然として
低電圧動作限界が引き上げられてしまう。However, even in this circuit configuration, since the transistor 9 needs a large current capacity, there remains a problem that the chip area increases and the cost increases. further,
At the time of forward connection of the power supply, at least a saturation voltage (for example, 50 mV to 2
00 mV) remains. Therefore, although the low-voltage operation limit is slightly improved with respect to the configuration shown in FIG. 9, the low-voltage operation limit is still raised.
【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、カレントミラー回路とその負荷回路と
からなる電気回路に対して、電源が逆接続された場合に
当該電気回路を保護するとともに、簡単且つ低コストに
構成できしかも低電圧動作限界を引き上げることのない
電源逆接続保護回路を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to protect an electric circuit composed of a current mirror circuit and its load circuit when the power supply is reversely connected. Another object of the present invention is to provide a power supply reverse connection protection circuit that can be configured simply and at low cost and that does not raise the low voltage operation limit.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載した手段
によれば、電源が逆接続されて第1および第2の電源線
に逆極性の電圧が印加された場合、共通接続線と第2の
電源線との間に接続された一方向性通電回路が通電状態
となり、この一方向性通電回路を介して第1の電源線と
共通接続線との間に接続されたバイアス回路に電流が流
れる。これにより、バイアス回路の両端に電圧が発生
し、共通接続線の電位つまりカレントミラー回路を構成
する各トランジスタの制御端子の電位が、第2の電源線
の電位に近付く。その結果、負荷回路に接続されるトラ
ンジスタの主端子(例えば、コレクタやドレイン)とト
ランジスタの制御端子(例えば、ベースやゲート)との
電位差が小さくなり、トランジスタはオフ状態となる。According to the first aspect of the present invention, when the power supply is reversely connected and a voltage of opposite polarity is applied to the first and second power supply lines, the common connection line and the first power supply line are connected to each other. The one-way current supply circuit connected between the first power supply line and the common connection line is turned on through the one-way current supply circuit. Flows. Thus, a voltage is generated at both ends of the bias circuit, and the potential of the common connection line, that is, the potential of the control terminal of each transistor forming the current mirror circuit approaches the potential of the second power supply line. As a result, the potential difference between the main terminal (for example, collector or drain) of the transistor connected to the load circuit and the control terminal (for example, base or gate) of the transistor becomes small, and the transistor is turned off.
【0010】つまり、電源が逆接続された場合、カレン
トミラー回路を構成する各トランジスタ自体がオフ状態
となって、逆方向に流れる電流を遮断して電気回路が保
護される。従って、従来構成とは異なり、電源逆接続時
にその逆電圧を阻止するための新たな素子を付加する必
要がなく、構成が簡単になり低コスト化が図られる。ま
た、IC化する場合にあっても、チップ面積の増加が少
ない。That is, when the power supply is reversely connected, the transistors constituting the current mirror circuit are turned off, and the current flowing in the reverse direction is cut off to protect the electric circuit. Therefore, unlike the conventional configuration, there is no need to add a new element for preventing the reverse voltage when the power supply is reversely connected, and the configuration is simplified and the cost is reduced. In addition, even when an IC is used, an increase in the chip area is small.
【0011】一方、第1および第2の電源線に電源から
所定極性の電圧が印加された場合、一方向性通電回路は
非通電状態となる。また、第1の電源線と共通接続線と
の間に接続されたバイアス回路は、カレントミラー回路
の動作に悪影響を与えない。これにより、第1の電源線
からカレントミラー回路を介して負荷回路に動作電流が
供給される。On the other hand, when a voltage of a predetermined polarity is applied from the power supply to the first and second power supply lines, the one-way power supply circuit is turned off. The bias circuit connected between the first power supply line and the common connection line does not adversely affect the operation of the current mirror circuit. Thus, an operating current is supplied from the first power supply line to the load circuit via the current mirror circuit.
【0012】電源逆接続保護回路は、第1および第2の
電源線に介在されるのではなく、第1の電源線と第2の
電源線との間に設けられている。従って、電源が正常に
接続された場合において、一方向性通電回路に動作電流
が流れず、そこでの損失が発生しない。また、当該電源
逆接続保護回路を付加しても電気回路に印加される電源
電圧が低下することがないので、電源電圧に対する電気
回路の低電圧動作限界が引き上げられることもない。The power supply reverse connection protection circuit is provided not between the first and second power supply lines but between the first and second power supply lines. Therefore, when the power supply is normally connected, no operating current flows through the one-way energizing circuit, and no loss occurs there. In addition, since the power supply voltage applied to the electric circuit does not decrease even if the power supply reverse connection protection circuit is added, the low voltage operation limit of the electric circuit with respect to the power supply voltage is not raised.
【0013】請求項2に記載した手段によれば、一方向
性通電回路をダイオードにより構成したので、回路構成
が簡単となる。請求項3に記載した手段によれば、一方
向性通電回路を順方向電圧がより小さいショットキーバ
リアダイオードにより構成したので、電源逆接続時に、
カレントミラー回路を構成する各トランジスタの制御端
子の電位が第2の電源線の電位に一層近付く。これによ
り、各トランジスタはより確実にオフ状態になるととも
に、負荷回路への逆電圧印加を防止できる。According to the second aspect of the present invention, since the one-way energizing circuit is formed by the diode, the circuit configuration is simplified. According to the means described in claim 3, since the one-way energizing circuit is constituted by the Schottky barrier diode having a smaller forward voltage, at the time of power supply reverse connection,
The potential of the control terminal of each transistor constituting the current mirror circuit is closer to the potential of the second power supply line. Thereby, each transistor is more reliably turned off, and application of a reverse voltage to the load circuit can be prevented.
【0014】請求項4に記載した手段によれば、一方向
性通電回路を、等価的にダイオードを構成するように接
続されたバイポーラトランジスタにより構成したので、
回路構成が簡単となる。According to the fourth aspect of the present invention, the one-way energizing circuit is constituted by the bipolar transistors connected so as to equivalently constitute a diode.
The circuit configuration is simplified.
【0015】請求項5に記載した手段によれば、一方向
性通電回路はトランジスタであって、その制御端子は直
接または抵抗等を介して第1の電源線に接続されている
ので、電源逆接続時において、当該トランジスタの制御
端子と(第2の電源線に接続された)主端子との間に電
圧が印加され当該トランジスタがオン状態となる。この
オン状態において当該トランジスタの主端子間電圧(例
えばコレクタ・エミッタ間電圧、ドレイン・ソース間電
圧:一方向性通電回路の両端電圧に相当)は非常に小さ
くなるので、カレントミラー回路を構成する各トランジ
スタの制御端子の電位が第2の電源線の電位に一層近付
く。これにより、各トランジスタはより確実にオフ状態
になるとともに、負荷回路への逆電圧印加を防止でき
る。According to the fifth aspect of the present invention, the one-way energizing circuit is a transistor, and its control terminal is connected to the first power supply line directly or via a resistor or the like. At the time of connection, a voltage is applied between the control terminal of the transistor and a main terminal (connected to the second power supply line), so that the transistor is turned on. In this ON state, the voltage between the main terminals of the transistor (for example, the voltage between the collector and the emitter, the voltage between the drain and the source: corresponding to the voltage between both ends of the one-way energizing circuit) becomes very small. The potential of the control terminal of the transistor becomes closer to the potential of the second power supply line. Thereby, each transistor is more reliably turned off, and application of a reverse voltage to the load circuit can be prevented.
【0016】請求項6に記載した手段によれば、FET
のゲートと(第2の電源線に接続された)ソースとの間
の電圧が0であるため、電源が正常に接続された場合F
ETは非通電状態となる。一方、電源が逆接続された場
合には、FETのソースとドレインとの関係が入れ替わ
るため、FETは通電状態となる。According to a sixth aspect of the present invention, an FET is provided.
Since the voltage between the gate and the source (connected to the second power supply line) is 0, when the power supply is normally connected, F
ET is turned off. On the other hand, when the power supply is reversely connected, the relationship between the source and the drain of the FET is switched, so that the FET is energized.
【0017】請求項7に記載した手段によれば、バイア
ス回路は抵抗であるので、回路構成が簡単となる。請求
項8に記載した手段によれば、電源逆接続保護回路は絶
縁分離構造を有する集積回路として構成されているの
で、接合分離構造を有するものとは異なり、寄生トラン
ジスタが形成されず、電源逆接続時において貫通電流が
流れることを防止できる。According to the seventh aspect of the present invention, since the bias circuit is a resistor, the circuit configuration is simplified. According to the means described in claim 8, since the power supply reverse connection protection circuit is configured as an integrated circuit having an insulation separation structure, unlike a circuit having a junction separation structure, no parasitic transistor is formed, and the power supply reverse connection protection circuit is not formed. At the time of connection, a through current can be prevented from flowing.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の電源逆接続保護回路をIC(集積回路)として構成し
た第1の実施形態について図1ないし図4を参照しなが
ら説明する。図1は、IC内部の電気的構成を概略的に
示している。この図1において、IC11の正側電源端
子12および負側電源端子13には、それぞれ、IC1
1の外部に設けられた電源(図示せず)の正側端子およ
び負側端子が接続され(順接続)、IC11はその電源
から電源電圧VBの供給を受けて動作するようになって
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment in which a power supply reverse connection protection circuit of the present invention is configured as an IC (integrated circuit) will be described with reference to FIGS. . FIG. 1 schematically shows an electrical configuration inside the IC. In FIG. 1, a positive power supply terminal 12 and a negative power supply terminal 13 of an IC
A positive terminal and a negative terminal of a power supply (not shown) provided outside the IC 1 are connected (sequential connection), and the IC 11 operates by receiving a supply of the power supply voltage VB from the power supply.
【0019】正側電源端子12および負側電源端子13
には、それぞれ、IC11内部の各回路に電源電圧VB
を供給するための正側電源線14(第1の電源線に相
当)および負側電源線15(第2の電源線に相当)が接
続されている。このうち正側電源線14には、PNPト
ランジスタ16、17、18から構成されるカレントミ
ラー回路19が接続されている。すなわち、トランジス
タ16、17、18の各エミッタは正側電源線14に接
続され、各ベース(制御端子に相当)は共通のベースラ
イン20(共通接続線に相当)に接続されている。Positive power supply terminal 12 and negative power supply terminal 13
Respectively, the power supply voltage VB is applied to each circuit inside the IC 11.
Are connected to a positive power supply line 14 (corresponding to a first power supply line) and a negative power supply line 15 (corresponding to a second power supply line). The positive side power supply line 14 is connected to a current mirror circuit 19 including PNP transistors 16, 17, and 18. That is, the emitters of the transistors 16, 17, and 18 are connected to the positive power supply line 14, and their bases (corresponding to control terminals) are connected to a common base line 20 (corresponding to a common connection line).
【0020】トランジスタ16のコレクタと負側電源線
15との間には定電流回路21が接続され、トランジス
タ17、18の各コレクタと負側電源線15との間には
それぞれ機能回路22、23(負荷回路に相当)が接続
されている。こうした回路構成は、電気回路においてよ
く用いられる回路構成であって、特にICにおいては一
般的な回路構成である。A constant current circuit 21 is connected between the collector of the transistor 16 and the negative power supply line 15, and functional circuits 22 and 23 are provided between the collectors of the transistors 17 and 18 and the negative power supply line 15, respectively. (Corresponding to a load circuit) is connected. Such a circuit configuration is a circuit configuration often used in an electric circuit, and particularly a general circuit configuration in an IC.
【0021】さらに、本実施形態の特徴として、正側電
源線14と負側電源線15との間に、抵抗24(バイア
ス回路に相当)とダイオード25(一方向性通電回路に
相当)とからなる電源逆接続保護回路26が接続されて
いる。ここで、抵抗24は、正側電源線14とベースラ
イン20との間に接続され、ダイオード25は、ベース
ライン20と負側電源線15との間に負側電源線15側
をアノードとして接続されている。Further, as a feature of this embodiment, a resistor 24 (corresponding to a bias circuit) and a diode 25 (corresponding to a one-way energizing circuit) are provided between the positive power supply line 14 and the negative power supply line 15. Power supply reverse connection protection circuit 26 is connected. Here, the resistor 24 is connected between the positive power line 14 and the base line 20, and the diode 25 is connected between the base line 20 and the negative power line 15 with the negative power line 15 side as the anode. Have been.
【0022】図2は、図1における定電流回路21と機
能回路22、23を具体的に示した電気的構成図であ
る。定電流回路21は、周知の自己バイアス方式による
定電流回路である。トランジスタ16は2つのコレクタ
を備えており、その一方のコレクタと負側電源線15と
の間にはNPNトランジスタ27のコレクタ・エミッタ
間が接続され、他方のコレクタと負側電源線15との間
にはNPNトランジスタ28のコレクタ・エミッタ間と
抵抗29とが接続されている。また、ベースライン20
と負側電源線15との間には、抵抗30とPNPトラン
ジスタ31のエミッタ・コレクタ間が接続されている。
これらトランジスタ27、28、31の各ベースは、そ
れぞれトランジスタ28のエミッタ、トランジスタ27
のコレクタ、トランジスタ28のコレクタに接続されて
いる。正側電源線14とトランジスタ27のコレクタと
の間には起動用の抵抗32が接続されている。FIG. 2 is an electrical configuration diagram specifically showing the constant current circuit 21 and the functional circuits 22 and 23 in FIG. The constant current circuit 21 is a well-known self-bias type constant current circuit. The transistor 16 has two collectors. The collector and the emitter of the NPN transistor 27 are connected between one collector and the negative power supply line 15, and between the other collector and the negative power supply line 15. Is connected between the collector and the emitter of the NPN transistor 28 and the resistor 29. In addition, the baseline 20
The resistor 30 and the emitter-collector of the PNP transistor 31 are connected between the resistor 30 and the negative power supply line 15.
The bases of the transistors 27, 28 and 31 are respectively connected to the emitter of the transistor 28 and the transistor 27.
, And the collector of the transistor 28. A starting resistor 32 is connected between the positive power supply line 14 and the collector of the transistor 27.
【0023】トランジスタ17のコレクタと負側電源線
15との間に接続された機能回路22は、コンパレータ
の比較回路部であって、トランジスタ33、34からな
る差動対と、カレントミラー接続されたトランジスタ3
5、36からなる能動負荷とから構成されている。IC
11の非反転入力端子37および反転入力端子38は、
それぞれ抵抗39、40を介してトランジスタ33、3
4のベースに接続されている。The functional circuit 22 connected between the collector of the transistor 17 and the negative power supply line 15 is a comparison circuit section of a comparator, and is current mirror-connected to a differential pair including transistors 33 and 34. Transistor 3
And active loads 5 and 36. IC
11, the non-inverting input terminal 37 and the inverting input terminal 38
Transistors 33 and 3 are connected via resistors 39 and 40, respectively.
4 are connected to the base.
【0024】機能回路23は、コンパレータの出力回路
部であって、トランジスタ18のコレクタと負側電源線
15との間には、NPNトランジスタ41のコレクタ・
エミッタ間およびNPNトランジスタ42のベース・エ
ミッタ間が接続されている。トランジスタ41のベース
には前記差動対の出力ノードつまりトランジスタ34の
コレクタが接続され、トランジスタ42のコレクタはI
C11の出力端子43に接続されている。The functional circuit 23 is an output circuit section of the comparator. The collector circuit of the NPN transistor 41 is connected between the collector of the transistor 18 and the negative power supply line 15.
The emitter and the base and the emitter of the NPN transistor 42 are connected. The output node of the differential pair, that is, the collector of the transistor 34 is connected to the base of the transistor 41, and the collector of the transistor 42 is
It is connected to the output terminal 43 of C11.
【0025】さて、上記回路構成を持つIC11は、S
OI(Silicon On Insulator)基板上に形成された絶縁
分離構造となっている。図3(a)および(b)は、そ
れぞれSOI基板上に形成されたラテラル型PNPトラ
ンジスタの平面図およびそのX−X線に沿った縦断面を
模式的に示す斜視図である。Now, the IC 11 having the above circuit configuration is
It has an insulation isolation structure formed on an OI (Silicon On Insulator) substrate. FIGS. 3A and 3B are a plan view of a lateral PNP transistor formed on an SOI substrate and a perspective view schematically showing a vertical cross section along line XX.
【0026】この図3において、SOI基板44は、シ
リコン基板45の主表面上に絶縁膜であるシリコン酸化
膜46を介して単結晶のシリコン層47を設けた構造と
なっている。また、シリコン層47には、その表面から
シリコン酸化膜46に達するトレンチ48が形成されて
おり、互いに絶縁分離された複数の素子形成用の島状領
域が区画形成されている。In FIG. 3, the SOI substrate 44 has a structure in which a single-crystal silicon layer 47 is provided on a main surface of a silicon substrate 45 via a silicon oxide film 46 as an insulating film. In the silicon layer 47, a trench 48 reaching the silicon oxide film 46 from the surface is formed, and a plurality of element-forming island-shaped regions insulated and separated from each other are formed.
【0027】この島状領域の表層部には、拡散によって
P型のエミッタ領域49およびこのエミッタ領域49を
取り囲む矩形閉ループ状のP型のコレクタ領域50が形
成されている。この場合、シリコン層47がベース領域
となり、コレクタ領域50の外部にベースコンタクト領
域51が形成されている。In the surface layer of the island-shaped region, a P-type emitter region 49 and a rectangular closed-loop P-type collector region 50 surrounding the emitter region 49 are formed by diffusion. In this case, the silicon layer 47 serves as a base region, and the base contact region 51 is formed outside the collector region 50.
【0028】次に、本実施形態の作用について説明す
る。まず、電源が正側電源端子12および負側電源端子
13に順接続された場合の動作について図2を用いて説
明する。この場合、正側電源線14から起動用の抵抗3
2、トランジスタ28、抵抗29を介して起動電流が流
れると、定電流回路21は定電流動作を開始する。その
定電流値はトランジスタ27のベース・エミッタ間電圧
と抵抗29の値によって決定され、その電流が、正側電
源線14からトランジスタ16、28およよび抵抗29
を介して負側電源線15に流れる。そして、トランジス
タ16により、トランジスタ27にもこれと同じ電流が
自己バイアス電流として流れる。つまり、トランジスタ
27のコレクタ電流は一定となり、またトランジスタ2
7のコレクタ電位も一定となるので、この定電流回路2
1は電源電圧VBの変動の影響を受けにくくなってい
る。なお、トランジスタ31は、ベースライン20から
ベース電流を流し出すためのものである。Next, the operation of the present embodiment will be described. First, the operation when the power supply is connected to the positive power supply terminal 12 and the negative power supply terminal 13 in order will be described with reference to FIG. In this case, the starting resistor 3
2. When a starting current flows through the transistor 28 and the resistor 29, the constant current circuit 21 starts a constant current operation. The constant current value is determined by the base-emitter voltage of the transistor 27 and the value of the resistor 29, and the current is supplied from the positive power supply line 14 to the transistors 16, 28 and the resistor 29.
To the negative power supply line 15 through the The transistor 16 causes the same current to flow through the transistor 27 as a self-bias current. That is, the collector current of the transistor 27 becomes constant, and the transistor 2
7 is also constant, the constant current circuit 2
1 is less susceptible to fluctuations in the power supply voltage VB. Note that the transistor 31 is for flowing a base current from the base line 20.
【0029】この定電流回路21で生成された定電流
は、カレントミラー回路19を介して、機能回路22、
23に供給される。機能回路22、23はコンパレータ
を構成し、非反転入力端子37への入力電圧が反転入力
端子38への入力電圧よりも高い場合にあっては、トラ
ンジスタ41がオン、トランジスタ42がオフとなり、
非反転入力端子37への入力電圧が反転入力端子38へ
の入力電圧よりも低い場合にあっては、トランジスタ4
1がオフ、トランジスタ42がオンとなる。The constant current generated by the constant current circuit 21 is passed through a current mirror circuit 19 to a functional circuit 22.
23. The functional circuits 22 and 23 constitute a comparator. When the input voltage to the non-inverting input terminal 37 is higher than the input voltage to the inverting input terminal 38, the transistor 41 is turned on and the transistor 42 is turned off.
If the input voltage to the non-inverting input terminal 37 is lower than the input voltage to the inverting input terminal 38, the transistor 4
1 turns off and the transistor 42 turns on.
【0030】この場合、ベースライン20の電圧は、ト
ランジスタ16、17、18のベース・エミッタ間電圧
をVfとしてほぼ(VB−Vf)となり、ダイオード2
5には逆方向電圧が印加されている。従って、ダイオー
ド25はオフ状態(非通電状態)となっており、コンパ
レータの動作に影響を及ぼすことはない。また、抵抗2
4も、カレントミラー回路19の動作に悪影響を及ぼす
ことはない。In this case, the voltage of the base line 20 becomes substantially (VB-Vf), where Vf is the base-emitter voltage of the transistors 16, 17, and 18.
5, a reverse voltage is applied. Therefore, the diode 25 is in the off state (non-energized state) and does not affect the operation of the comparator. The resistance 2
4 does not adversely affect the operation of the current mirror circuit 19.
【0031】続いて、IC11の正側電源端子12およ
び負側電源端子13に、それぞれ電源の負側端子および
正側端子が接続され(逆接続)、電源からIC11に逆
極性の電源電圧(−VB)が印加された場合について以
下に説明する。こうした逆接続は、例えば当該IC11
を搭載した車載装置(図示せず)とバッテリー(電源)
との結線を誤った場合などに発生する。Subsequently, the negative terminal and the positive terminal of the power supply are connected to the positive power supply terminal 12 and the negative power supply terminal 13 of the IC 11 (reverse connection), respectively. The case where VB) is applied will be described below. Such a reverse connection is performed by, for example, the IC 11
-Mounted device (not shown) equipped with a battery and battery (power supply)
Occurs when the connection to is wrong.
【0032】この場合、負側電源線15が正側電源線1
4よりも高電位となるため、ダイオード25には抵抗2
4を介して順方向電圧が印加される。その結果、ダイオ
ード25はオン状態(通電状態)となり、ベースライン
20の電圧は、正側電源線14の電位を0Vとして負側
電源線15の電圧VBよりもVfだけ低い電圧(VB−
Vf)となる。In this case, the negative power supply line 15 is
4 has a higher potential than that of the diode 25,
4 forward voltage is applied. As a result, the diode 25 is turned on (energized state), and the voltage of the baseline 20 is set to 0 V with the potential of the positive power supply line 14 being lower than the voltage VB of the negative power supply line 15 by Vf (VB−
Vf).
【0033】カレントミラー回路19を構成するトラン
ジスタ16、17、18はPNP型であって、逆電圧印
加時においてこれらのコレクタ(P型)・ベース(N
型)間が順方向となる。しかし、コレクタ・ベース間が
通電状態となるには上述した電圧Vfにほぼ等しい電圧
が必要となるため、ダイオード25がオンした状態では
定電流回路21や機能回路22、23には殆ど電圧が印
加されない。The transistors 16, 17, and 18 constituting the current mirror circuit 19 are of PNP type, and their collectors (P type) and bases (N
Mold) are forward. However, a voltage substantially equal to the above-described voltage Vf is required to make a current flow between the collector and the base. Therefore, when the diode 25 is on, almost no voltage is applied to the constant current circuit 21 and the functional circuits 22 and 23.
【0034】しかも、一般に定電流回路21や機能回路
22、23が逆方向(つまり、負側電源線15からトラ
ンジスタ16、17、18のコレクタの向き)に電流を
流すためには、回路構成に応じた電圧が必要となる。こ
の電圧は、定電流回路21の場合、トランジスタ31の
コレクタ・ベース間電圧Vfとなる。従って、ダイオー
ド25がオンして負側電源線15とベースライン20と
の電位差がVfとなった下では、定電流回路21や機能
回路22、23に電流が流れることはない。なお、本実
施形態における機能回路22、23は、負側電源線15
に接続されるトランジスタ35、36、41、42が全
てNPN型であるため、印加される逆電圧の如何にかか
わらず電流は流れない。In addition, in order for the constant current circuit 21 and the functional circuits 22 and 23 to flow current in the opposite direction (ie, in the direction from the negative power supply line 15 to the collectors of the transistors 16, 17 and 18), the circuit configuration is generally required. A corresponding voltage is required. This voltage is the collector-base voltage Vf of the transistor 31 in the case of the constant current circuit 21. Therefore, when the diode 25 is turned on and the potential difference between the negative power supply line 15 and the base line 20 becomes Vf, no current flows through the constant current circuit 21 or the functional circuits 22 and 23. Note that the functional circuits 22 and 23 in the present embodiment include the negative power supply line 15.
, The transistors 35, 36, 41, and 42 are all of the NPN type, so that no current flows regardless of the applied reverse voltage.
【0035】結局、電源逆接続により電源線14、15
間に印加された逆極性の電圧VBは、その殆どをトラン
ジスタ16、17、18のベース(N型)・エミッタ
(P型)間が阻止する。このベース・エミッタ間は、電
源電圧VB(例えば12V〜16V)よりも十分に高い
耐圧(例えば30V)を有している。After all, the power supply lines 14 and 15 are
Most of the reverse-polarity voltage VB applied therebetween is blocked between the base (N-type) and the emitter (P-type) of the transistors 16, 17, and 18. A voltage between the base and the emitter is sufficiently higher than the power supply voltage VB (for example, 12 V to 16 V) (for example, 30 V).
【0036】ところで、ICの主な構造として、逆バイ
アスされたPN接合により各素子を電気的に分離する接
合分離構造と、絶縁膜等により各素子を分離する絶縁分
離構造とがある。The main structures of an IC include a junction separation structure for electrically separating each element by a reverse-biased PN junction and an insulation separation structure for separating each element by an insulating film or the like.
【0037】接合分離構造のPNPトランジスタは模式
的に図4に示す構造となっている。すなわち、P型のシ
リコン基板52の上に埋込層53を挟んでN型のエピタ
キシャル層54が形成され、そのエピタキシャル層54
の表層部にP型のエミッタ領域55、P型のコレクタ領
域56およびベースコンタクト領域57が形成されてい
る。各素子間にはアイソレーション分離のためのP型の
分離領域58が形成されている。シリコン基板52およ
び分離領域58には、当該ICで用いられる最低電位が
与えられるようになっている。A PNP transistor having a junction separation structure is schematically shown in FIG. That is, an N-type epitaxial layer 54 is formed on a P-type silicon substrate 52 with a buried layer 53 interposed therebetween.
A P-type emitter region 55, a P-type collector region 56, and a base contact region 57 are formed in the surface layer portion of FIG. A P-type isolation region 58 for isolation isolation is formed between each element. The lowest potential used in the IC is applied to the silicon substrate 52 and the isolation region 58.
【0038】しかし、この接合分離構造では、エミッタ
領域55、コレクタ領域56、エピタキシャル層54
(ベース領域)からなる本来のトランジスタに加え、シ
リコン基板52をエミッタ、エピタキシャル層54をベ
ース、エミッタ領域55をコレクタとする寄生トランジ
スタ(図4において破線で示す)が存在している。従っ
て、図1に示す回路構成に接合分離構造を用いると、電
源が逆接続された場合に負側電源線15から正側電源線
14に対し寄生トランジスタを介した貫通電流が流れ
る。However, in this junction isolation structure, the emitter region 55, the collector region 56, the epitaxial layer 54
In addition to the original transistor consisting of (base region), there is a parasitic transistor (shown by a broken line in FIG. 4) having the silicon substrate 52 as an emitter, the epitaxial layer 54 as a base, and the emitter region 55 as a collector. Therefore, when the junction separation structure is used in the circuit configuration shown in FIG. 1, a through current flows from the negative power supply line 15 to the positive power supply line 14 via the parasitic transistor when the power supply is reversely connected.
【0039】そこで、本実施形態のIC11は、上述し
且つ図3に示したように後者の絶縁分離構造を用いてい
る。絶縁分離構造では寄生トランジスタは形成されない
ため、電源逆接続時に寄生トランジスタによる貫通電流
が流れることはない。Therefore, the IC 11 of the present embodiment uses the latter insulation separation structure as described above and shown in FIG. Since no parasitic transistor is formed in the isolation structure, a through current does not flow due to the parasitic transistor when the power supply is reversely connected.
【0040】以上述べたように、本実施形態のIC11
は、正側電源線14にカレントミラー回路19が接続さ
れ、そのカレントミラー回路19と負側電源線15との
間に定電流回路21および機能回路22、23(ここで
はコンパレータ)が接続された回路形態を備えている。
この回路形態は、特に特性の揃ったトランジスタを作り
込み易いICにおいて多用される一般的なものである。
そして、IC11の特徴として、正側電源線14と負側
電源線15との間に、抵抗24とダイオード25とから
なる電源逆接続保護回路26が接続されている。As described above, the IC 11 of this embodiment
Has a current mirror circuit 19 connected to the positive power supply line 14, and a constant current circuit 21 and functional circuits 22 and 23 (here, comparators) connected between the current mirror circuit 19 and the negative power supply line 15. It has a circuit configuration.
This circuit configuration is a general one that is frequently used in ICs, in particular, in which transistors with uniform characteristics can be easily manufactured.
As a characteristic of the IC 11, a power supply reverse connection protection circuit 26 including a resistor 24 and a diode 25 is connected between the positive power supply line 14 and the negative power supply line 15.
【0041】この構成において、IC11の正側電源端
子12、負側電源端子13に対して電源が逆接続された
場合、ダイオード25がオンしてベースライン20の電
位が負側電源端子13の電位近くにまで引き上げられ
る。これにより、定電流回路21および機能回路22、
23には殆ど電圧が印加されることがなくなり、印加さ
れた逆電圧はカレントミラー回路19を構成するトラン
ジスタ16〜18のベース・エミッタ間により阻止され
る。これにより、IC11は、電源逆接続による逆電圧
印加から保護される。In this configuration, when the power supply is reversely connected to the positive power supply terminal 12 and the negative power supply terminal 13 of the IC 11, the diode 25 is turned on and the potential of the base line 20 becomes the potential of the negative power supply terminal 13. Pulled up close. Thereby, the constant current circuit 21 and the function circuit 22,
The voltage is hardly applied to 23, and the applied reverse voltage is blocked between the base and the emitter of the transistors 16 to 18 constituting the current mirror circuit 19. Thereby, the IC 11 is protected from the application of the reverse voltage due to the reverse connection of the power supply.
【0042】この電源逆接続保護回路26によれば、カ
レントミラー回路19自体が逆電圧を阻止するため、そ
の逆電圧を阻止するための新たな素子を付加する必要が
ない。また、抵抗24およびダイオード25は、電源逆
接続時にベースライン20の電位を固定できれば良いた
め、大きな電流容量を必要としない。このため、電源逆
接続保護回路26は、その構成が簡単となり、チップ面
積の増加も殆どなく、低コストでの構成が可能となる。According to the power supply reverse connection protection circuit 26, since the current mirror circuit 19 itself blocks the reverse voltage, it is not necessary to add a new element for blocking the reverse voltage. Further, since the resistor 24 and the diode 25 only need to fix the potential of the baseline 20 when the power supply is reversely connected, a large current capacity is not required. For this reason, the configuration of the power supply reverse connection protection circuit 26 is simplified, the configuration of the power supply reverse connection protection circuit 26 is scarcely increased, and the configuration can be performed at low cost.
【0043】また、電源逆接続保護回路26は、IC1
1に電源が順接続された通常動作の場合、ダイオード2
5がオフとなるため、IC11の本来的な動作に影響を
及ぼすことがない。しかも、電源逆接続保護回路26
は、正側電源線14や負側電源線15に介在していない
ため、順接続時において動作電流による電圧低下が発生
しない。このため、電源電圧に対するIC11の低電圧
動作限界が引き上げられることがなく、損失の発生もな
い。The power supply reverse connection protection circuit 26 is
In the case of normal operation in which the power supply is connected to the
Since 5 is turned off, the original operation of the IC 11 is not affected. Moreover, the power supply reverse connection protection circuit 26
Does not intervene in the positive power supply line 14 or the negative power supply line 15, so that a voltage drop due to an operating current does not occur at the time of forward connection. For this reason, the low voltage operation limit of the IC 11 with respect to the power supply voltage is not raised, and no loss occurs.
【0044】(第2の実施形態)図5には、本発明の第
2の実施形態が示されており、以下これについて前記第
1の実施形態と異なる部分について説明する。すなわ
ち、この実施形態に示すIC59は、前述したIC11
における電源逆接続保護回路26に替えて電源逆接続保
護回路60を備えた構成となっている。この電源逆接続
保護回路60は、ベースライン20と負側電源線15と
の間に前記ダイオード25に替えてNPNトランジスタ
61のコレクタ・エミッタ間が接続されている。一方向
性通電回路に相当するトランジスタ61は、ベースとエ
ミッタとが接続されており(本発明でいうダイオード接
続に相当)、等価的に負側電源線15側をアノードとす
るダイオードとして機能するようになっている。(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. Hereinafter, portions different from the first embodiment will be described. That is, the IC 59 shown in this embodiment is the same as the IC 11 described above.
Is provided with a power supply reverse connection protection circuit 60 in place of the power supply reverse connection protection circuit 26 in FIG. In the power supply reverse connection protection circuit 60, the collector and the emitter of the NPN transistor 61 are connected between the base line 20 and the negative power supply line 15 instead of the diode 25. The transistor 61 corresponding to the one-way conduction circuit has a base and an emitter connected (corresponding to a diode connection in the present invention), and equivalently functions as a diode having the negative power supply line 15 side as an anode. It has become.
【0045】この電源逆接続保護回路60を備えたIC
59に電源が逆接続された場合、トランジスタ61がエ
ミッタからコレクタの向きに通電状態となり、ベースラ
イン20の電圧が負側電源線15の電圧VBよりもVf
だけ低い電圧にまで引き上げられる。従って、本実施形
態のIC59によっても、第1の実施形態におけるIC
11と同様の作用および効果を得ることができる。IC provided with this power supply reverse connection protection circuit 60
When the power supply is reversely connected to the transistor 59, the transistor 61 is turned on in the direction from the emitter to the collector, so that the voltage of the base line 20 is higher than the voltage VB of the negative power supply line 15 by Vf.
Only lower voltage. Therefore, the IC 59 according to the first embodiment is also provided by the IC 59 according to the present embodiment.
The same operation and effect as in the eleventh embodiment can be obtained.
【0046】(第3の実施形態)図6には、本発明の第
3の実施形態が示されており、以下これについて前記第
1の実施形態と異なる部分について説明する。すなわ
ち、この実施形態に示すIC62は、前述したIC11
における電源逆接続保護回路26に替えて電源逆接続保
護回路63を備えた構成となっている。この電源逆接続
保護回路63は、ベースライン20と負側電源線15と
の間に前記ダイオード25に替えてPNPトランジスタ
64のコレクタ・エミッタ間が接続されている。そし
て、このトランジスタ64のベースは抵抗65を介して
正側電源線14に接続されている。(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. Hereinafter, portions of the third embodiment which are different from the first embodiment will be described. That is, the IC 62 shown in this embodiment is the same as the IC 11 described above.
Is provided with a power supply reverse connection protection circuit 63 in place of the power supply reverse connection protection circuit 26 in FIG. In the power supply reverse connection protection circuit 63, the collector and the emitter of the PNP transistor 64 are connected between the base line 20 and the negative power supply line 15 instead of the diode 25. The base of the transistor 64 is connected to the positive power supply line 14 via the resistor 65.
【0047】IC62に電源が順接続された場合、トラ
ンジスタ64のベースには抵抗65を介して電源電圧V
Bが印加される。しかし、この電源電圧VBは、トラン
ジスタ64のベース・エミッタ間にと対して逆方向電圧
となるため、トランジスタ64はオフとなる。When the power supply is sequentially connected to the IC 62, the power supply voltage V is connected to the base of the transistor 64 via the resistor 65.
B is applied. However, since the power supply voltage VB is a reverse voltage between the base and the emitter of the transistor 64, the transistor 64 is turned off.
【0048】これに対し、IC62に電源が逆接続され
ると、抵抗65を介してトランジスタ64のベース・エ
ミッタ間に順方向電圧が印加されるので、トランジスタ
64はオンとなる。この場合、ベースライン20の電圧
は、正側電源線14の電位を0Vとして負側電源線15
の電圧VBよりもトランジスタ64の飽和電圧Vsatだ
け低い電圧となる。On the other hand, when the power supply is reversely connected to the IC 62, a forward voltage is applied between the base and the emitter of the transistor 64 via the resistor 65, so that the transistor 64 is turned on. In this case, the voltage of the base line 20 is set such that the potential of the positive power supply line 14 is 0 V and the negative power supply line 15 is
Is lower than the voltage VB by the saturation voltage Vsat of the transistor 64.
【0049】従って、本実施形態によればトランジスタ
64が一方向性通電回路として動作するので、第1の実
施形態と同様の作用および効果を得ることができる。ま
た、上記電源逆接続保護回路63によれば、電源逆接続
時においてベースライン20と負側電源線15との電位
差が飽和電圧Vsat (<Vf)となるので、定電流回路
21および機能回路22、23への電圧印加をほぼ完全
に防止することができ、より確実な電源逆接続保護が可
能となる。Therefore, according to the present embodiment, since the transistor 64 operates as a one-way energizing circuit, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Further, according to the power supply reverse connection protection circuit 63, since the potential difference between the baseline 20 and the negative power supply line 15 becomes the saturation voltage Vsat (<Vf) at the time of the power supply reverse connection, the constant current circuit 21 and the functional circuit 22 , 23 can be almost completely prevented, and more reliable power supply reverse connection protection can be achieved.
【0050】(第4の実施形態)図7には、本発明の第
4の実施形態が示されており、以下これについて前記第
1の実施形態と異なる部分について説明する。すなわ
ち、この実施形態に示すIC66は、前述したIC11
における電源逆接続保護回路26に替えて電源逆接続保
護回路67を備えた構成となっている。この電源逆接続
保護回路67は、ベースライン20と負側電源線15と
の間に前記ダイオード25に替えてエンハンスメント型
のNチャネルMOSFET68のドレイン・ソース間が
接続されている。このMOSFET68のゲートは負側
電源線15に接続されている。(Fourth Embodiment) FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, portions of the fourth embodiment different from the first embodiment will be described. That is, the IC 66 shown in this embodiment is the same as the IC 11 described above.
Is provided with a power supply reverse connection protection circuit 67 in place of the power supply reverse connection protection circuit 26 in FIG. In the power supply reverse connection protection circuit 67, the drain and source of an enhancement N-channel MOSFET 68 are connected between the base line 20 and the negative power supply line 15 instead of the diode 25. The gate of the MOSFET 68 is connected to the negative power supply line 15.
【0051】IC66に電源が順接続された場合、MO
SFET68のドレインには抵抗24を介してベースラ
イン20の電圧(VB−Vf)が印加される。しかし、
MOSFET68は、そのゲート・ソース間が短絡され
ているためにオフとなる。When the power supply is connected to the IC 66 in order,
The voltage (VB−Vf) of the baseline 20 is applied to the drain of the SFET 68 via the resistor 24. But,
The MOSFET 68 is turned off because its gate and source are short-circuited.
【0052】これに対し、IC66に電源が逆接続され
ると、ドレインに対してソースとゲートが高電位にな
る。MOSFET68は、ドレインとソースについて対
称構造となっているため、この電圧印加状態でソースか
らドレインに対して電流が流れ、ベースライン20の電
圧が負側電源線15の電圧VBよりも電圧VTH(MOS
FET68のしきい値電圧)だけ低い電圧にまで引き上
げられる。On the other hand, when the power supply is reversely connected to the IC 66, the source and the gate have a higher potential than the drain. Since the MOSFET 68 has a symmetric structure with respect to the drain and the source, a current flows from the source to the drain in this voltage applied state, and the voltage of the base line 20 is higher than the voltage VB of the negative power supply line 15 by a voltage VTH (MOS
(The threshold voltage of the FET 68).
【0053】このように、本実施形態によれば、MOS
FET68が一方向性通電回路として動作するので、し
きい値電圧VTHを低く設定することにより、第1の実施
形態と同様の作用および効果を得ることができる。As described above, according to the present embodiment, the MOS
Since the FET 68 operates as a one-way conduction circuit, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained by setting the threshold voltage VTH low.
【0054】(第5の実施形態)図8には、本発明の第
5の実施形態が示されており、以下これについて前記第
1の実施形態と異なる部分について説明する。IC69
内部の回路構成は、前述したIC11内部の回路構成に
おいて正側電源線14と負側電源線15との接続形態を
逆にしたものとなっている。すなわち、負側電源線15
(第1の電源線に相当)にはNPNトランジスタ70、
71、72からなるカレントミラー回路73が接続さ
れ、正側電源線14(第2の電源線に相当)とこれらト
ランジスタ70、71、72の各コレクタとの間には、
それぞれ定電流回路74、機能回路75、76(負荷回
路に相当)が接続されている。さらに、負側電源線15
とベースライン77(共通接続線に相当)との間、ベー
スライン77と正側電源線14との間には、それぞれ電
源逆接続保護回路78を構成する抵抗79(バイアス回
路に相当)、ダイオード80(一方向性通電回路に相
当)が接続されている。(Fifth Embodiment) FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. Hereinafter, portions of the fifth embodiment which are different from the first embodiment will be described. IC69
The internal circuit configuration is obtained by reversing the connection between the positive power supply line 14 and the negative power supply line 15 in the circuit configuration inside the IC 11 described above. That is, the negative power line 15
An NPN transistor 70 (corresponding to a first power supply line)
A current mirror circuit 73 composed of the transistors 71, 72 is connected between the positive power supply line 14 (corresponding to the second power supply line) and the collectors of the transistors 70, 71, 72.
A constant current circuit 74 and functional circuits 75 and 76 (corresponding to load circuits) are connected to each other. Further, the negative power line 15
And a base line 77 (corresponding to a common connection line), and between the base line 77 and the positive power supply line 14, a resistor 79 (corresponding to a bias circuit) constituting a power supply reverse connection protection circuit 78 and a diode 80 (corresponding to a unidirectional energizing circuit).
【0055】この構成によれば、IC69に対し電源が
順接続された場合にはダイオード80がオフとなり、電
源が逆接続された場合にはダイオード80がオンとなっ
てベースライン77の電位を正側電源線14の電位近く
にまで引き上げる。従って、本実施形態によっても、第
1の実施形態と同様にして、IC69は電源逆接続によ
る逆電圧印加から保護される。According to this configuration, when the power supply is connected to the IC 69 in a forward direction, the diode 80 is turned off, and when the power supply is connected in the reverse direction, the diode 80 is turned on and the potential of the base line 77 becomes positive. It is pulled up to near the potential of the side power supply line 14. Therefore, also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the IC 69 is protected from application of a reverse voltage due to reverse connection of the power supply.
【0056】(その他の実施形態)なお、本発明は上記
し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではな
く、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
一方向性通電回路は、ダイオード、トランジスタ、FE
Tなどの素子に限定されず、要は一方向に対してのみ電
流を流す回路であれば良く、特には通電状態において端
子間電圧が低いものが好ましい。また、バイアス回路
は、抵抗24、79に限定されず、電源逆接続時におい
て一方向性通電回路を通電状態にバイアスすることがで
きる回路構成を備えていれば良い。(Other Embodiments) The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings. For example, the present invention can be modified or expanded as follows.
One-way energizing circuit is composed of diode, transistor, FE
The invention is not limited to elements such as T, but any circuit may be used as long as it allows current to flow in only one direction. In particular, it is preferable that the voltage between terminals be low in the energized state. Further, the bias circuit is not limited to the resistors 24 and 79, and may have any circuit configuration that can bias the one-way energizing circuit to an energized state when the power supply is reversely connected.
【0057】各実施形態において、定電流回路21、7
4に替えて可変電流回路やその他の電流源を用いても良
い。また、機能回路22、23は、コンパレータに限ら
れない。カレントミラー回路19、73を構成するトラ
ンジスタの数は3に限定されない。さらに、カレントミ
ラー回路はFETにより構成されていても良い。In each embodiment, the constant current circuits 21 and 7
4 may be replaced by a variable current circuit or another current source. Further, the functional circuits 22 and 23 are not limited to comparators. The number of transistors constituting the current mirror circuits 19 and 73 is not limited to three. Further, the current mirror circuit may be constituted by an FET.
【0058】第1、第5の実施形態において、ダイオー
ド25、80としてショットキーバリアダイオードを採
用すると良い。これにより、電源逆接続時におけるベー
スライン20と負側電源線15との電位差、ベースライ
ン77と正側電源線14との電位差が一層小さくなり、
より確実な電源逆接続保護が可能となる。In the first and fifth embodiments, Schottky barrier diodes are preferably used as the diodes 25 and 80. Thereby, the potential difference between the base line 20 and the negative power supply line 15 and the potential difference between the base line 77 and the positive power supply line 14 at the time of reverse connection of the power supply are further reduced,
More reliable power supply reverse connection protection becomes possible.
【0059】第2の実施形態において、一方向性通電回
路としてダイオード接続されたトランジスタを用いる場
合、そのダイオード接続の形態は他の接続形態としても
良い。例えば、ベースライン20と負側電源線15との
間にNPNトランジスタのエミッタ・コレクタ間を接続
し、そのベースとコレクタとを接続しても良い。また、
NPN型のトランジスタに替えてPNP型のトランジス
タを用いても良い。In the second embodiment, when a diode-connected transistor is used as the one-way energizing circuit, the diode connection may be in another connection form. For example, an emitter-collector connection of an NPN transistor may be connected between the base line 20 and the negative power supply line 15, and the base and the collector may be connected. Also,
A PNP transistor may be used instead of the NPN transistor.
【0060】第4の実施形態において、ベースライン2
0と負側電源線15との間にPチャネルMOSFETの
ソース・ドレイン間を接続し、そのゲートを正側電源線
14またはベースライン20に接続した回路構成として
も良い。第5の実施形態においても、第2ないし第4の
実施形態と同様の構成が可能である。In the fourth embodiment, the baseline 2
The circuit configuration may be such that the source and the drain of the P-channel MOSFET are connected between 0 and the negative power supply line 15 and the gate is connected to the positive power supply line 14 or the base line 20. In the fifth embodiment, the same configuration as in the second to fourth embodiments is possible.
【図1】本発明の第1の実施形態を示すIC内部の概略
的な電気的構成図FIG. 1 is a schematic electric configuration diagram showing the inside of an IC according to a first embodiment of the present invention;
【図2】IC内部の具体的な電気的構成図FIG. 2 is a specific electrical configuration diagram inside the IC.
【図3】絶縁分離構造を模式的に示す図FIG. 3 is a diagram schematically showing an insulation separation structure.
【図4】接合分離構造を模式的に示す図FIG. 4 is a diagram schematically showing a junction separation structure.
【図5】本発明の第2の実施形態を示す図1相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention;
【図6】本発明の第3の実施形態を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention;
【図7】本発明の第4の実施形態を示す図1相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1, showing a fourth embodiment of the present invention;
【図8】本発明の第5の実施形態を示す図1相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1, showing a fifth embodiment of the present invention;
【図9】従来技術を示す図1相当図FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional technique.
【図10】他の従来技術を示す図1相当図FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing another conventional technique.
11、59、62、66、69はIC(集積回路)、1
4は正側電源線(第1の電源線/第2の電源線)、15
は負側電源線(第2の電源線/第1の電源線)、16、
17、18、70、71、72はトランジスタ、19、
73はカレントミラー回路、20、77はベースライン
(共通接続線)、22、23、75、76は機能回路
(負荷回路)、24、79は抵抗(バイアス回路)、2
5、80はダイオード(一方向性通電回路)、26、6
0、63、67、78は電源逆接続保護回路、61、6
4はトランジスタ(一方向性通電回路)、68はMOS
FET(一方向性通電回路)である。11, 59, 62, 66 and 69 are ICs (integrated circuits), 1
4 is a positive power supply line (first power supply line / second power supply line), 15
Denotes a negative power supply line (second power supply line / first power supply line), 16,
17, 18, 70, 71 and 72 are transistors, 19,
73 is a current mirror circuit, 20 and 77 are base lines (common connection lines), 22, 23, 75 and 76 are functional circuits (load circuits), 24 and 79 are resistors (bias circuits),
5, 80 are diodes (one-way conducting circuits), 26, 6
0, 63, 67, 78 are power supply reverse connection protection circuits;
4 is a transistor (one-way conduction circuit), 68 is a MOS
It is an FET (unidirectional conduction circuit).
Claims (8)
1および第2の電源線と、この第1の電源線に接続され
た複数のトランジスタからなるカレントミラー回路と、
前記各トランジスタと前記第2の電源線との間に接続さ
れた負荷回路とから構成される電気回路に対して、前記
電源が逆接続された場合に当該電気回路を保護する電源
逆接続保護回路において、 前記電源が逆接続された場合に通電状態となるように、
前記各トランジスタの制御端子同士の共通接続線と前記
第2の電源線との間に接続された一方向性通電回路と、 前記第1の電源線と前記共通接続線との間に接続された
バイアス回路とから構成されていることを特徴とする電
源逆接続保護回路。A first power supply line to which a voltage of a predetermined polarity is applied from a power supply; a current mirror circuit including a plurality of transistors connected to the first power supply line;
A power supply reverse connection protection circuit for protecting an electric circuit composed of a load circuit connected between each of the transistors and the second power supply line when the power supply is reversely connected to the electric circuit. In such a manner that when the power supply is reversely connected, the power supply is turned on,
A one-way energizing circuit connected between a common connection line between control terminals of the respective transistors and the second power supply line, and connected between the first power supply line and the common connection line; A power supply reverse connection protection circuit, comprising: a bias circuit.
あることを特徴とする請求項1記載の電源逆接続保護回
路。2. The power supply reverse connection protection circuit according to claim 1, wherein said one-way current supply circuit is a diode.
バリアダイオードであることを特徴とする請求項2記載
の電源逆接続保護回路。3. The power supply reverse connection protection circuit according to claim 2, wherein said one-way conduction circuit is a Schottky barrier diode.
続されたバイポーラトランジスタであることを特徴とす
る請求項1記載の電源逆接続保護回路。4. The power supply reverse connection protection circuit according to claim 1, wherein said one-way conduction circuit is a diode-connected bipolar transistor.
あって、その制御端子が前記第1の電源線に接続されて
いることを特徴とする請求項1記載の電源逆接続保護回
路。5. The power supply reverse connection protection circuit according to claim 1, wherein the one-way conduction circuit is a transistor, and a control terminal thereof is connected to the first power supply line.
て、そのゲートが前記第2の電源線に接続されているこ
とを特徴とする請求項1記載の電源逆接続保護回路。6. The power supply reverse connection protection circuit according to claim 1, wherein the one-way current supply circuit is an FET, and a gate thereof is connected to the second power supply line.
特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の電源逆接
続保護回路。7. The power supply reverse connection protection circuit according to claim 1, wherein the bias circuit is a resistor.
成されていることを特徴とする請求項1ないし7の何れ
かに記載の電源逆接続保護回路。8. The power supply reverse connection protection circuit according to claim 1, wherein the protection circuit is configured as an integrated circuit having an insulation isolation structure.
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