JP2002280886A - Semiconductor device - Google Patents
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置に関
し、特に過熱保護機能付きの大電力用途の半導体装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device having an overheat protection function for high power use.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３Ａは従来の半導体装置の回路図、図
３Ｂ及び図３Ｃはそれぞれ、従来の半導体装置の動作範
囲を示す図である。2. Description of the Related Art FIG. 3A is a circuit diagram of a conventional semiconductor device, and FIGS. 3B and 3C are diagrams each showing an operation range of the conventional semiconductor device.
【０００３】まず、図３Ａに示すように、参照符号Ｑ１
は電力素子であり、例えばパワーMOSFET（Pw-MOSFET）
である。電力素子Ｑ１は、入力信号INに応答してオン／
オフ制御される。[0003] First, as shown in FIG.
Is a power element, for example, a power MOSFET (Pw-MOSFET)
It is. Power element Q1 turns on / off in response to input signal IN.
Controlled off.
【０００４】過電流保護回路１は、電力素子Ｑ１を過電
流から保護するものであり、過電流検出部１１を有す
る。過電流検出部１１は、電力素子Ｑ１のドレイン電流
ＩDを、例えば過電流モニタ用トランジスタＱ２に流れ
た電流を参照することで検出する。過電流検出部１１
は、検出した電流が、過電流制限値に達したとき、短絡
用トランジスタＱ３をオンさせ、入力信号INを強制的に
接地することで電力素子Ｑ１をオフさせる。このように
して、電力素子Ｑ１を過電流による破壊から保護する。The overcurrent protection circuit 1 protects the power element Q1 from overcurrent, and has an overcurrent detection unit 11. The overcurrent detection unit 11 detects the drain current ID of the power element Q1 by referring to, for example, the current flowing through the overcurrent monitoring transistor Q2. Overcurrent detector 11
Turns on the short-circuit transistor Q3 when the detected current reaches the overcurrent limit value, and turns off the power element Q1 by forcibly grounding the input signal IN. In this way, power element Q1 is protected from destruction due to overcurrent.
【０００５】同様に、過熱保護回路２は、電力素子Ｑ１
を過熱から保護するものである。過熱保護回路２はＴＳ
Ｄ(Thermal ShutDown)検出部２１を有し、このＴＳＤ検
出部２１は、半導体装置の温度が過電流制限値に達した
とき、短絡用トランジスタＱ４をオンさせ、上記過電流
保護の場合と同様に、入力信号INを強制的に接地するこ
とで電力素子Ｑ１をオフさせる。このようにして、電力
素子Ｑ１を過熱による破壊から保護する。Similarly, overheat protection circuit 2 includes power element Q1
Is protected from overheating. Overheat protection circuit 2 is TS
A D (Thermal ShutDown) detection unit 21 is provided. When the temperature of the semiconductor device reaches the overcurrent limit value, the TSD detection unit 21 turns on the short-circuit transistor Q4, and performs the same operation as the above-described overcurrent protection. The power element Q1 is turned off by forcibly grounding the input signal IN. In this way, power element Q1 is protected from destruction due to overheating.
【０００６】ところで、電力素子Ｑ１の熱破壊は、電力
素子の許容電力で決まる。このため、過熱保護回路２の
応答だけでは、図３Ｂに示すように、許容電力が大きい
ＶDS大の領域において、電力素子が安全動作領域（Area
of Safety Operation;以下ＡＳＯ）の範囲を超えて動
作することがあり、対応できない。Incidentally, the thermal destruction of the power element Q1 is determined by the allowable power of the power element. Therefore, only the response of the overheat protection circuit 2, as shown in FIG. 3B, the V DS sized area large allowable power, the power device safe operating area (Area
of Safety Operation (hereinafter referred to as ASO).
【０００７】そこで、従来では、図３Ａに示すようにＶ
DS検出回路３を設け、図３Ｃに示すように、ドレイン−
ソース間電圧ＶDSが過電流検出値に達したとき、ＶDS検
出部３１からの指示により、過電流保護回路１の電流過
電流制限値を下げ、許容電力が大きいＶDS大の領域にお
いて消費電力を抑えるようにしている。Therefore, conventionally, as shown in FIG.
A DS detection circuit 3 is provided, and as shown in FIG.
When the source-to-source voltage VDS reaches the overcurrent detection value, the current overcurrent limit value of the overcurrent protection circuit 1 is reduced according to an instruction from the VDS detection unit 31, and the power consumption is increased in the VDS large region where the allowable power is large. We try to reduce the power.
【０００８】従来、このようにして、電力素子Ｑ１がＡ
ＳＯの範囲内のみで動作するようにしている。Conventionally, power element Q1 is
The operation is performed only within the range of SO.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置では、ＶDSを検出するためのＶDS検出回路３が別途
必要である。この検出回路３内には、ＶDSを検出するた
めに、ドレイン（Drain）〜ソース（Source）間に直列
接続された抵抗R1、R2が設けられる。このため、抵抗R
1、R2を介して流れるリーク電流、特に電力素子Ｑ１が
オフしている時に流れるリーク電流が顕著になり、待機
電流が増加する。[0008] However, in the conventional semiconductor device, the V DS detecting circuit 3 for detecting the V DS is required separately. The detection circuit 3, in order to detect the V DS, drain (Drain,) ~ source (Source) resistor connected in series between R1, R2 is provided. Therefore, the resistance R
1. Leakage current flowing through R2, especially when power element Q1 is off, becomes remarkable, and standby current increases.
【００１０】待機電流の増加を抑制するには抵抗R1、R2
の抵抗値を高め、リーク電流を減少させれば良いが、こ
のためには、例えば１個の抵抗の抵抗値では不足するほ
どの高い抵抗値を必要とする。このため、例えば複数の
抵抗を直列に接続しなければならず、チップサイズが増
大する。To suppress the increase in the standby current, the resistors R1 and R2
May be increased to reduce the leakage current, however, for this purpose, for example, a resistance value that is insufficient for one resistor is required. For this reason, for example, a plurality of resistors must be connected in series, and the chip size increases.
【００１１】この発明は、上記事情に鑑み為されたもの
で、その目的は、待機電流の増加や、チップサイズの増
大を伴うことなく、電力素子を過電流及び過熱から保護
することが可能となる半導体装置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 a power element from overcurrent and overheating without increasing standby current and chip size. To provide a semiconductor device.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体装置では、電力素子と、前記電
力素子を過電流から保護する過電流保護回路と、前記電
力素子を過熱から保護する過熱保護回路とを具備する。
そして、前記過熱保護回路の応答時間を、前記過電流保
護回路からの過電流検出信号を利用して変化させるよう
にした。In order to achieve the above object, in a semiconductor device according to the present invention, a power element, an overcurrent protection circuit for protecting the power element from overcurrent, and a method for protecting the power element from overheating. And an overheat protection circuit for protection.
Then, the response time of the overheat protection circuit is changed using an overcurrent detection signal from the overcurrent protection circuit.
【００１３】上記構成を有する半導体装置によれば、過
熱保護回路の応答時間を、過電流保護回路からの過電流
検出信号を利用して変化させることで、電力素子に加わ
るエネルギーを抑制することが可能となる。電力素子に
加わるエネルギーが抑制されれば、許容電力が大きいＶ
DS大の領域において、安全動作領域（ＡＳＯ）の範囲が
見掛け上、広がるようになる。この結果、ＶDS検出回路
を設けなくても、電力素子を、ＡＳＯの範囲内のみで動
作させることができる。According to the semiconductor device having the above configuration, the response time of the overheat protection circuit is changed by using the overcurrent detection signal from the overcurrent protection circuit, thereby suppressing the energy applied to the power element. It becomes possible. If the energy applied to the power element is suppressed, V
In the DS- sized area, the range of the safe operation area (ASO) becomes apparently wider. As a result, the power element can be operated only within the range of ASO without providing the V DS detection circuit.
【００１４】よって、待機電流の増加や、チップサイズ
の増大を伴うことなく、電力素子を過電流及び過熱から
保護することが可能な半導体装置を得ることができる。Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device capable of protecting the power element from overcurrent and overheating without increasing the standby current and the chip size.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を、図
面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわた
り、共通する部分には共通する参照符号を付す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this description, common parts are denoted by common reference numerals throughout the drawings.
【００１６】（第１の実施形態）図１Ａは第１の実施形
態に係る半導体装置の回路図、図１Ｂは同半導体装置の
動作範囲を示す図である。(First Embodiment) FIG. 1A is a circuit diagram of a semiconductor device according to a first embodiment, and FIG. 1B is a diagram showing an operation range of the semiconductor device.
【００１７】図１Ａに示すように、参照符号Ｑ１は電力
素子であり、例えばパワーMOSFET（Pw-MOSFET）であ
る。電力素子Ｑ１は、従来と同様に、入力信号INに応答
してオン／オフ制御される。過電流保護回路１０は電力
素子Ｑ１を過電流から保護するものであり、同じく過熱
保護回路２０は電力素子Ｑ１を過熱から保護するもので
ある。As shown in FIG. 1A, reference numeral Q1 denotes a power element, for example, a power MOSFET (Pw-MOSFET). Power element Q1 is on / off controlled in response to input signal IN, as in the conventional case. The overcurrent protection circuit 10 protects the power element Q1 from overcurrent, and the overheat protection circuit 20 protects the power element Q1 from overheating.
【００１８】さらに本発明では、過熱保護回路２０が、
過電流保護回路１０から出力された過電流検出信号を利
用して、その応答時間を変更するように構成されてい
る。Further, according to the present invention, the overheat protection circuit 20
The response time is changed by using an overcurrent detection signal output from the overcurrent protection circuit 10.
【００１９】以下、そのような過電流保護回路１０、及
び過熱保護回路２０の一例を、より詳細に説明する。Hereinafter, an example of the overcurrent protection circuit 10 and the overheat protection circuit 20 will be described in more detail.
【００２０】過電流保護回路１０は、過電流検出部１０
１を有する。過電流検出部１０１は、電力素子Ｑ１のド
レイン電流ＩDを、例えば過電流モニタ用トランジスタ
Ｑ２に流れた電流を参照することで検出する。そして、
過電流検出部１０１は、電流ＩDが過電流制限値に達し
たとき、短絡用トランジスタＱ３をオンさせ、入力信号
INを強制的に接地することで電力素子Ｑ１をオフさせ
る。これにより、従来と同様に電力素子Ｑ１を過電流に
よる破壊から保護する。The overcurrent protection circuit 10 includes an overcurrent detection unit 10
One. Overcurrent detection unit 101, the drain current I D of the power devices Q1, detected by referring to the current flowing through the example overcurrent monitoring transistor Q2. And
When the current ID reaches the overcurrent limit value, the overcurrent detection unit 101 turns on the short-circuit transistor Q3 and outputs the input signal.
Power element Q1 is turned off by forcibly grounding IN. As a result, the power element Q1 is protected from destruction due to overcurrent as in the related art.
【００２１】このような電流過電流制限値の検出に加え
て、本実施形態の過電流検出部１０１では、上記過電流
制限値よりも低いレベルにある過電流検出値を、さらに
検出する。この過電流検出値は、例えば図１Ｂ中のＡ点
に示すように、過電流制限値よりも低く、かつ第１の実
施形態に係る半導体装置の動作範囲が、応答時間変更前
のＡＳＯを超える範囲にある電流値の最低レベルに設定
される。電流ＩDが、この過電流検出値に達したときに
は、例えば負荷異常による電力素子Ｑ１の過渡的な温度
上昇を伴うような過電流が流れている可能性があり、か
つこの過電流は、やがて電力素子Ｑ１を熱破壊に至らし
める可能性がある、と推定される。従って、過電流検出
部１０１は、電流ＩDが上記過電流検出値に達したと
き、過電流検出信号Ｓを過熱保護回路２０に対して出力
する。In addition to the detection of the current overcurrent limit value, the overcurrent detection unit 101 of this embodiment further detects an overcurrent detection value at a level lower than the overcurrent limit value. This overcurrent detection value is lower than the overcurrent limit value and the operation range of the semiconductor device according to the first embodiment exceeds the ASO before the response time is changed, as shown at point A in FIG. 1B, for example. It is set to the lowest level of the current value in the range. When the current ID reaches the overcurrent detection value, there is a possibility that an overcurrent flows with a transient temperature rise of the power element Q1 due to, for example, a load abnormality, and this overcurrent is eventually It is estimated that there is a possibility that the power element Q1 may be thermally destroyed. Therefore, the overcurrent detection unit 101 outputs an overcurrent detection signal S to the overheat protection circuit 20 when the current ID reaches the overcurrent detection value.
【００２２】過熱保護回路２０は、ＴＳＤ(Thermal Shu
tDown)検出部２０１を有し、このＴＳＤ検出部２０１
は、半導体装置の温度が初期設定温度に達したとき、短
絡用トランジスタＱ４をオンさせることで、上記過電流
保護の場合と同様に、入力信号INを強制的に接地する。
これにより、電力素子Ｑ１を過熱による破壊から保護す
る。The overheat protection circuit 20 has a TSD (Thermal Shutdown).
tDown) detection unit 201, and the TSD detection unit 201
Turns on the short-circuit transistor Q4 when the temperature of the semiconductor device reaches the initial set temperature, thereby forcibly grounding the input signal IN as in the case of the overcurrent protection.
This protects power element Q1 from being destroyed by overheating.
【００２３】このような初期設定温度の検出に加えて、
本実施形態のＴＳＤ検出部２０１は、上記過電流検出信
号Ｓを利用し、電力素子Ｑ１に加わるエネルギーが抑制
されるように、その応答時間を変更する。具体的には、
応答時間を短くする。このようにＴＳＤ検出部２０１を
制御するためには、過熱保護回路２０が働きだす設定温
度を下げれば良い。特に本実施形態のＴＳＤ検出部２０
１には、過熱保護回路２０が働きだす設定温度として、
上記初期設定温度とは別に、この初期設定温度よりも低
い第２の設定温度が設定されている。ＴＳＤ検出部２０
１は、温度が第２の設定温度に達し、かつ上記過電流検
出信号Ｓが入力されたとき、上記初期設定温度には係わ
らず、短絡用トランジスタＱ４をオンさせ、入力信号IN
を強制的に接地する。In addition to the detection of the initial set temperature,
The TSD detection unit 201 of the present embodiment uses the overcurrent detection signal S to change the response time so that the energy applied to the power element Q1 is suppressed. In particular,
Reduce response time. In order to control the TSD detection unit 201 in this manner, the set temperature at which the overheat protection circuit 20 starts operating may be reduced. In particular, the TSD detector 20 of the present embodiment
1 has a set temperature at which the overheat protection circuit 20 starts to operate,
A second set temperature lower than the initial set temperature is set separately from the initial set temperature. TSD detector 20
1, when the temperature reaches the second set temperature and the overcurrent detection signal S is input, the short-circuit transistor Q4 is turned on regardless of the initial set temperature, and the input signal IN
To ground.
【００２４】このようにＴＳＤ検出部２０１を制御する
ことで、図１Ｂに示すように、許容電力が大きいＶDS大
の領域において、ＡＳＯの範囲が見掛け上、広がるよう
になる。また、第２の設定温度は、例えば図１Ｂに示す
ように、第１の実施形態に係る半導体装置の動作範囲
が、応答時間変更後のＡＳＯの範囲内となるように設定
される。これにより、従来のようにＶDS検出回路３を設
けなくても、電力素子Ｑ１を熱破壊、例えば負荷異常に
よる電力素子Ｑ１の過渡的な温度上昇による熱破壊から
保護することが可能となる。[0024] By controlling the TSD detection unit 201 in this way, as shown in FIG. 1B, in the region of the allowable power is large V DS large, the apparent range of ASO, will spread. Further, the second set temperature is set such that the operation range of the semiconductor device according to the first embodiment falls within the range of the ASO after the response time is changed, as shown in FIG. 1B, for example. Thus, without providing a V DS detecting circuit 3 as in the prior art, it is possible to protect the power device Q1 thermal destruction, for example, from thermal damage due to transient temperature rise of the power element Q1 caused by abnormal loads.
【００２５】なお、定常動作時には、過電流検出信号Ｓ
が出力されない、あるいは温度が第２の設定温度に達し
ないため、ＴＳＤ検出部２０１は、初期設定温度で動作
する。In the normal operation, the overcurrent detection signal S
Is not output, or because the temperature does not reach the second set temperature, the TSD detection unit 201 operates at the initial set temperature.
【００２６】このような第１の実施形態によれば、過電
流検出部１０１によって、電力素子Ｑ１のドレイン電流
ＩDを検出し、この電流IDが、過電流検出値に達したと
き、過熱保護回路２０の応答時間が短くなるように制御
し、電力素子Ｑ１に加わるエネルギーを抑制する。これ
により、図１Ｂに示すように、許容電力が大きいＶDS大
の領域において、ＡＳＯの範囲が見掛け上、広がるよう
になる。この結果、従来のようにＶDS検出回路３を設け
なくても、電力素子Ｑ１を、ＡＳＯの範囲内のみで動作
させることが可能となる。よって、ＶDS検出回路３を設
けることに起因した待機電流の増加、及びチップサイズ
の増大をそれぞれ伴うことなく、電力素子Ｑ１を過電流
及び過熱から保護することが可能となる。According to the first embodiment, the overcurrent detecting section 101 detects the drain current ID of the power element Q1, and when the current ID reaches the overcurrent detection value, the overcurrent Control is performed such that the response time of the protection circuit 20 is shortened, and the energy applied to the power element Q1 is suppressed. Thus, as shown in FIG. 1B, in the region of the allowable power is large V DS large, the apparent range of ASO, will spread. As a result, the power element Q1 can be operated only within the range of the ASO without providing the VDS detection circuit 3 as in the related art. Therefore, the power element Q1 can be protected from overcurrent and overheating without increasing the standby current and increasing the chip size due to the provision of the VDS detection circuit 3, respectively.
【００２７】（第２の実施形態）図２は第２の実施形態
に係る半導体装置の回路図である。(Second Embodiment) FIG. 2 is a circuit diagram of a semiconductor device according to a second embodiment.
【００２８】図２に示すように、第２の実施形態は、過
熱保護回路２０に、ＴＳＤ検出部２０１を複数設けたも
のである。本実施形態では、その一例として、第１のＴ
ＳＤ検出部（）２０１-1、及び第２のＴＳＤ検出部
（）２０１-2の２つを設けた場合を示している。第１
のＴＳＤ検出部２０１-1には、初期設定温度が設定され
ており、温度が初期設定温度に達したとき、短絡用トラ
ンジスタQ4をオンさせ、入力信号INを接地するように働
きだす。また、第２のＴＳＤ検出部２０１-2には、初期
設定温度よりも低い第２の設定温度が設定されており、
温度が第２の設定温度に達し、かつ過電流検出部１０１
からの過電流検出信号Ｓが入力されたとき、短絡用トラ
ンジスタQ5をオンさせ、入力信号INを接地するように働
きだす。As shown in FIG. 2, in the second embodiment, the overheat protection circuit 20 is provided with a plurality of TSD detectors 201. In the present embodiment, as an example, the first T
The figure shows a case where two SD detectors () 201-1 and a second TSD detector () 201-2 are provided. First
The TSD detector 201-1 has an initial set temperature. When the temperature reaches the initial set temperature, the short-circuit transistor Q4 is turned on, and the input signal IN is grounded. Also, a second set temperature lower than the initial set temperature is set in the second TSD detection unit 201-2,
When the temperature reaches the second set temperature and the overcurrent detection unit 101
When the overcurrent detection signal S is input from the controller, the short-circuit transistor Q5 is turned on, and the input signal IN is grounded.
【００２９】このような第２の実施形態においても、過
電流検出信号Ｓにより、過熱保護回路２０が働きだす設
定温度を切り換えることができるので、第１の実施形態
と同様の効果を得ることができる。In the second embodiment as well, the set temperature at which the overheat protection circuit 20 operates can be switched by the overcurrent detection signal S, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained. it can.
【００３０】以上、この発明を第１、第２実施形態によ
り説明したが、この発明は、これら実施形態それぞれに
限定されるものではなく、その実施に際しては、発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能であ
る。Although the present invention has been described with reference to the first and second embodiments, the present invention is not limited to each of these embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the invention. It is possible to transform to
【００３１】例えば過熱保護回路２０が働きだす設定温
度としては、初期設定温度と、この初期設定温度よりも
低い第２の設定温度の２つを設定したが、２つ以上設定
しても良いことは勿論である。For example, as the set temperatures at which the overheat protection circuit 20 works, two are set: an initial set temperature and a second set temperature lower than the initial set temperature. However, two or more set temperatures may be set. Of course.
【００３２】また、電力素子Ｑ１、過電流保護回路１
０、及び過熱保護回路２０は、１つの半導体チップ内に
集積されていることが望ましいが、過電流保護回路１
０、及び過熱保護回路２０を、電力素子Ｑ１の外付け回
路として構成することも可能である。The power element Q1, the overcurrent protection circuit 1
0 and the overheat protection circuit 20 are desirably integrated in one semiconductor chip.
0 and the overheat protection circuit 20 may be configured as an external circuit of the power element Q1.
【００３３】また、電力素子Ｑ１としては、パワーＭＯ
ＳＦＥＴを想定したが、電力素子Ｑ１は、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ以外の電力素子、例えばＩＧＢＴや、バイポーラ
トランジスタ等に変更されても良い。なお、電力素子Ｑ
１をバイポーラトランジスタ等にした場合には、例えば
図１Ｂのドレイン−ソース間電圧ＶDSをコレクタ−エミ
ッタ間電圧ＶCEと読み替え、また、ドレイン電流ＩDを
コレクタ電流ＩCと読み替えれば良い。The power element Q1 has a power MO
The power element Q1 is a power MOS
A power element other than the FET, for example, an IGBT or a bipolar transistor may be used. The power element Q
When 1 to bipolar transistor or the like, for example, the drain of Figure 1B - collector voltage V DS between the source - read as emitter voltage V CE, also a drain current I D may be read as the collector current I C.
【００３４】さらに、上記各実施形態には種々の段階の
発明が含まれており、各実施形態において開示した複数
の構成要件の適宜な組み合わせにより、種々の段階の発
明を抽出することも可能である。Further, the above embodiments include inventions at various stages, and it is also possible to extract inventions at various stages by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in each embodiment. is there.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、待機電流の増加や、チップサイズの増大を伴うこと
なく、電力素子を過電流及び過熱から保護することが可
能となる半導体装置を提供できる。As described above, according to the present invention, there is provided a semiconductor device capable of protecting a power element from overcurrent and overheating without increasing standby current or chip size. Can be provided.
【図１】図１Ａは第１の実施形態に係る半導体装置の回
路図、図１Ｂは同半導体装置の動作範囲を示す図。FIG. 1A is a circuit diagram of a semiconductor device according to a first embodiment, and FIG. 1B is a diagram illustrating an operation range of the semiconductor device.
【図２】図２は第２の実施形態に係る半導体装置の回路
図。FIG. 2 is a circuit diagram of a semiconductor device according to a second embodiment.
【図３】図３Ａは従来の半導体装置の回路図、図３Ｂ及
び図３Ｃはそれぞれ従来の半導体装置の動作範囲を示す
図。3A is a circuit diagram of a conventional semiconductor device, and FIGS. 3B and 3C are diagrams each showing an operation range of the conventional semiconductor device.
１０…過電流保護回路、 ２０…過熱保護回路、 １０１…過電流検出部、 ２０１、２０１-1、２０１-2…ＴＳＤ検出部。 10: Overcurrent protection circuit, 20: Overheat protection circuit, 101: Overcurrent detection unit, 201, 201-1, 201-2: TSD detection unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｈ 5/04 Ｈ０２Ｍ 1/00 Ｒ 7/20 Ｈ０３Ｋ 17/14 Ｈ０２Ｍ 1/00 Ｈ０１Ｌ 27/04 Ｈ Ｈ０３Ｋ 17/14 Ｈ０３Ｋ 17/687 Ａ 17/687 (72)発明者 葛西 圭 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地１ 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 5F038 AV06 AZ08 BH02 BH07 BH11 BH16 DF08 EZ20 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 DA02 DA04 DC01 DC13 EA01 5G053 AA01 AA14 BA01 BA06 CA01 DA01 EA03 EA09 EC03 5H740 BA12 BB06 BC01 BC02 KK01 MM08 MM11 5J055 AX15 AX32 AX64 BX16 CX00 CX07 DX03 DX09 DX13 DX22 DX55 DX73 DX83 EY01 EY03 EY21 FX04 FX09 FX31 GX01──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02H 5/04 H02M 1/00 R 7/20 H03K 17/14 H02M 1/00 H01L 27/04 H H03K 17 / 14 H03K 17/687 A 17/687 (72) Inventor Kei Kasai 25-1 Ekimae Honcho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term (reference) 5F038 AV06 AZ08 BH02 BH07 BH11 BH16 DF08 EZ20 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 DA02 DA04 DC01 DC13 EA01 5G053 AA01 AA14 BA01 BA06 CA01 DA01 EA03 EA09 EC03 5H740 BA12 BB06 BC01 BC02 KK01 MM08 MM11 5J055 AX15 AX32.
Claims (9)
し、 前記過熱保護回路は、前記過電流保護回路からの過電流
検出信号を利用して、その応答時間を変更することを特
徴とする半導体装置。A power element; an overcurrent protection circuit for protecting the power element from overcurrent; and an overheat protection circuit for protecting the power element from overheating. A semiconductor device wherein the response time is changed using an overcurrent detection signal from a circuit.
熱保護回路が働きだす設定温度を変化させることで、変
更されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a response time of the overheat protection circuit is changed by changing a set temperature at which the overheat protection circuit operates.
は、第１の設定温度と、この第１の設定温度よりも低い
第２の設定温度との少なくとも２つがあり、 前記過熱保護回路は、温度が第１の設定温度に達したと
き、あるいは温度が前記第２の設定温度に達し、かつ前
記過電流検出信号が入力されたときに働きだすことを特
徴とする請求項２に記載の半導体装置。3. The set temperature at which the overheat protection circuit starts working is at least two of a first set temperature and a second set temperature lower than the first set temperature. 3. The semiconductor according to claim 2, wherein the semiconductor device operates when the temperature reaches a first set temperature or when the temperature reaches the second set temperature and the overcurrent detection signal is input. apparatus.
設定温度に達したときに働きだす第１の検出部と、 前記第１の設定温度よりも低い第２の設定温度を検出す
るとともに、温度がこの第２の設定温度に達し、かつ前
記過電流検出信号が入力されたときに働きだす第２の検
出部との少なくとも２つの検出部を有することを特徴と
する請求項１に記載の半導体装置。4. The overheat protection circuit detects a first set temperature, and operates when the temperature reaches the first set temperature; and a first detection unit that operates when the temperature reaches the first set temperature. And a second detection unit that operates when the temperature reaches the second set temperature and the overcurrent detection signal is input. The semiconductor device according to claim 1, comprising:
動作範囲が、応答時間変更後の安全動作領域の範囲内と
なるように設定されることを特徴とする請求項３及び請
求項４いずれかに記載の半導体装置。5. The power supply device according to claim 3, wherein the second set temperature is set so that an operation range of the power element is within a safe operation area after a response time is changed. 5. The semiconductor device according to any one of 4.
流れる電流の制限値と、この制限値よりも低い検出値と
を少なくとも検出し、前記電力素子に流れる電流が前記
検出値に達したとき、前記過電流検出信号を出力するこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか一項に記
載の半導体装置。6. The overcurrent protection circuit detects at least a limit value of a current flowing through the power element and a detection value lower than the limit value, and the current flowing through the power element reaches the detection value. 6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device outputs the overcurrent detection signal.
かつ前記電力素子の動作範囲が、応答時間変更前の安全
動作領域の範囲外となる電流値の最低レベルに設定され
ることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。7. The detection value is lower than the limit value,
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein an operation range of the power element is set to a minimum level of a current value outside a safe operation area before a response time is changed.
び前記過熱保護回路は、１つの半導体チップ内に集積さ
れていることを特徴とする請求項１乃至請求項７いずれ
か一項に記載の半導体装置。8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the power element, the overcurrent protection circuit, and the overheat protection circuit are integrated in one semiconductor chip. Semiconductor device.
あることを特徴とする請求項１乃至請求項８いずれか一
項に記載の半導体装置。9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the power element is a power MOSFET.
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