JP2002538751A - 独立に調整可能な二重レベル電流しきい値 - Google Patents

独立に調整可能な二重レベル電流しきい値

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JP2002538751A JP2000601721A JP2000601721A JP2002538751A JP 2002538751 A JP2002538751 A JP 2002538751A JP 2000601721 A JP2000601721 A JP 2000601721A JP 2000601721 A JP2000601721 A JP 2000601721A JP 2002538751 A JP2002538751 A JP 2002538751A
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Abstract

(57)【要約】 ホット・スワップ制御装置、ソリッド・ステート遮断器、およびその他の電流感知回路に使用するための、個別に調整可能な二重レベル・トリップしきい値を有する電流感知回路である。二重レベル・トリップしきい値はユーザ・プログラマブルであり、始動状態のための電流レベルが１つと、正規動作のためのもう１つの電流レベルが提供される。２つの個別しきい値は、正規動作時において、定常電流を監視し、また、超えてはならない上限電流を設定するためにも有効である。様々な特徴および代替実施形態が開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） （１．発明の分野） 本発明は、電流を検知して制限する回路の分野に関する。
【０００２】 （２．従来の技術） 電流感知および制限回路は、電流が供給されている回路、電流を供給している
回路を保護するため、および／または、その回路に接続されている他の回路を保
護するために、様々なシステムに広く使用されている。本発明は、特定の用途に
制限されないが、本発明の通常好ましい実施形態が適している適用例は、いわゆ
るソリッド・ステート遮断器、および、システムの電源をターン・オフすること
なく、印刷回路基板がシステムに差し込まれるホット・スワップなどの適用例で
ある。コンピュータ・システムのようなシステムにおいて、成功裏にホット・ス
ワップを実行することにより、システムの他の部分の動作を妨げる必要なく、ま
た、システムを再ブートする時間遅れを招くことなく、故障基板を交換し、ある
いは新しい基板を追加することができる。しかし、成功裏にホット・スワップを
実行することは、自動では不可能である。特に、稼動中のシステムに差し込まれ
る印刷回路基板上の回路は、相当なキャパシタンスを有していることがあり、差
込み時におけるキャパシタンスの充電により電源電圧が瞬時降下し、システムの
他の部分に１つまたは複数の誤りを生じることがある。さらに、基板上の回路に
よって生成される電源ノイズを、システム内の他の基板から見た場合の電源への
影響が重大にならないように制限し、かつ、システム内の他の部分で生成される
電源ノイズの影響が、その特定基板に及ばないように制限する印刷回路基板内の
電源ラインにキャパシタンスが付加されることは普通のことである。このような
追加キャパシタンスが、回路自体のキャパシタンスより相当大きいことがしばし
ばである。
【０００３】 他の状況、例えば、誘導負荷すなわち白熱灯の場合などにおいては、通常、突
入電流が、このような回路の定常電流の何倍にもなることがある。また、回路が
正規に動作している間は、予め定められた最大電流制限を有していても、一時的
あるいは恒久的な回路故障による異常負荷に遭遇することが有る。高電流突入の
問題および定常電流の問題を避けるために、電流制限回路が使用されており、そ
れによって、既に稼動中の回路への基板の差込み等によって生じる印刷回路基板
（またはシステムの他の部分）の突然の電源投入、および／または、故障状態に
よって生じる電流の突入が意図的に制限され、電源ラインおよび電源自体への影
響が制限されている。一例として、ＵｎｉｔｒｏｄｅおよびＬｉｎｅａｒ Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙの両社は、このような適用例における電流制限のための回路を
提供している。しかし、これらの装置は、個別に調整可能なトリップしきい値を
有していない。Ｕｎｉｔｒｏｄｅ社の装置は、始動時と正規動作時とで異なるト
リップしきい値を用意しているが、その差は、始動時のしきい値が正規動作時に
おけるトリップしきい値より１アンペアだけ大きくなるようにプリセットされて
いる。Ｌｉｎｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社の装置は、始動時にＲＣ時定数を
使用し、電流のレベルは無視している。したがって、これらはいずれも、異なる
要件の間で妥協されている。
【０００４】 （発明の概要） ホット・スワップ制御装置、ソリッド・ステート遮断器、およびその他の電流
感知回路に使用するための、個別に調整可能な二重レベル・トリップしきい値を
有する電流感知回路である。二重レベル・トリップしきい値はユーザ・プログラ
マブルであり、始動状態のための電流レベルが１つと、正規動作のための他の電
流レベルが提供される。２つの個別しきい値は、正規動作時において、定常電流
を監視し、また、超えてはならない上限電流を設定するためにも有効である。様
々な特徴および代替実施形態が開示されている。
【０００５】 （発明の詳細な説明） 図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態の構成図が示されている。この
構成図では、ダッシュ線２０で囲まれている部分が、通常、集積回路の形で製造
される要素の略図を表している。
【０００６】 図１においては、特に示されたｎチャネル・トランジスタＱ１が、入力Ｖinと
出力Ｖoutの間のメイン・スイッチを構成している。トランジスタＱ１のドレイ
ンに直列に接続された感知抵抗Ｒsenceは、抵抗値が比較的小さく、トランジス
タ・スイッチＱ１がオンし、回路に正規の負荷が置かれている際の、入力Ｖinと
出力Ｖoutとの間の電圧降下を小さくしているが、それでもかなりの電圧降下が
あり、その抵抗の両端間に、それを流れる電流に比例した、測定可能な電圧をも
たらしている。出力Ｖoutと接地間のコンデンサＣoは、リプル軽減用である。こ
のコンデンサは、個別の独立したデバイスとしなくてもよく、１つまたは複数の
バイパス・コンデンサのキャパシタンス、および／または、出力Ｖoutに接続さ
れた回路に関連する他のキャパシタンスを表している。
【０００７】 他の外付け部品には、コンデンサＣＢＯＴ、抵抗ＲsenceおよびＲth、コンデ
ンサＣＳＰＤ、ＣＴＩＭおよびＣＴＯＮ、および補助コンデンサＣＡＵＸが含ま
れている。コンデンサＣＡＵＸは、フィルタリングすなわち平滑コンデンサであ
り低ノイズ電源電圧ＡＵＸＶＣＣを構成している。示されている実施形態におい
ては、それはゲートドライブ・チャージポンプ２２の中に具体化されているゲー
ト放電回路のための電源として使用されている。チャージポンプは、トランジス
タＱ１ゲート・ドライブに電圧Ｖinを超える電圧を供給し、トランジスタＱ１を
完全にターン・オンさせたときに、トランジスタＱ１を低抵抗動作状態に駆動す
る。実際のゲート・ドライブ自体は、様々な入力に応答して、そのときの条件下
で適切なゲート・ドライブを決定するコントローラ２４によって制御される。上
記様々な入力のうちの１つは、コンパレータＣＯＭＰ１の出力であり、もう１つ
は、コンパレータＣＯＭＰ２の出力である。これらのコンパレータの１つ、ＣＯ
ＭＰ１の入力の１つは、入力電圧Ｖinより小さい、本明細書においてＴｈｒｅｓ
ｈｏｌｄ １で表される固定電圧、すなわちしきい値であり、好ましい実施形態
においては、入力電圧Ｖinより小さい５０ｍＶである。ＣＯＭＰ１の第２の入力
は、抵抗ＲsenceとトランジスタＱ１のドレインの間のノードにおける電圧ＶＳ
ＥＮである。そのノードにおける電圧は、Ｖin−ＩＲsenceに等しい。ここでＩ
は、抵抗ＲsenceおよびトランジスタＱ１を流れる電流である。抵抗Ｒsenceの値
を選択することにより、コンパレータＣＯＭＰ１の出力を変化させることになる
抵抗ＲsenceとトランジスタＱ１を流れる電流レベルを、抵抗Ｒsenceの両端間の
電圧降下を変化させることなく、より具体的には増加させることなく、所望の値
に調整することができ、その状態でコンパレータＣＯＭＰ１の出力を変化させる
ことができる。したがって、コンパレータＣＯＭＰ１の出力が変化するときの出
力電流（抵抗ＲsenceおよびトランジスタＱ１を流れる電流）は、０．０５０／
Ｒsenceに等しい。
【０００８】 外付けコンデンサＣＳＰＤは、コンパレータＣＯＭＰ１が高周波成分、すなわ
ち抵抗Ｒsenceを流れる過渡電流によってトリガされないように、コンパレータ
ＣＯＭＰ１の応答時間を設定するために使用される。通常、コンパレータＣＯＭ
Ｐ１の応答時間は、例えば、２０μｓ程度あるいはそれ以上に設定される。
【０００９】 同様に、コンパレータＣＯＭＰ２は、しきい値電圧と、抵抗Ｒsenceの両端間
の電圧ＶＳＥＮとの差に応答するが、この場合、しきい値電圧Ｔｈｒｅｓｈｏｌ
ｄ ２は、外付け抵抗Ｒthによって調整することができる。好ましい実施形態に
おいては、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ２は５０ｍＶないし７５０ｍＶの範囲で調整す
ることができる。この例の場合、最下端の５０ｍＶに設定されており、コンパレ
ータＣＯＭＰ２およびコンパレータＣＯＭＰ１は、抵抗Ｒsenceを流れる同一レ
ベルの電流で出力を変化させることになる。Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ２が、好まし
い実施形態における調整可能範囲の上限に設定すると、抵抗Ｒsenceを流れる電
流が、コンパレータＣＯＭＰ１にその状態を変化させるために必要な電流の１５
倍になるまで、コンパレータＣＯＭＰ２はその状態を変化させることはない。
【００１０】 好ましい実施形態においては、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ２を決定する回路は、Ｔ
ｈｒｅｓｈｏｌｄ ２が２＊Ｒth＊１０-6Ｖ、すなわちＲth＝２５ＫΩに対して
５０ｍＶ、Ｒth＝３７５に対して７５０ｍＶになるように、抵抗Ｒthを介して２
μＡの電流を供給している。ＣＯＭＰ２の実際の電流検出レベルは、２＊Ｒth／
Ｒsence＊１０-6Ａである。他のしきい値回路および異なる感知電流レベルを使
用することができることについては、当分野の技術者には明らかであろう。
【００１１】 コントローラ２４は、遅延回路２６によって遅延されたコンパレータＣＯＭＰ
３の出力に応答する。好ましい実施形態においては、遅延時間は約１５０ｍｓで
ある。コンパレータＣＯＭＰ３は、入力電圧Ｖinを感知し、感知した入力電圧Ｖ in を基準電圧と比較する。好ましい実施形態においては、基準電圧は約２．４５
Ｖである。コンパレータＣＯＭＰ３と遅延回路２６の組合せで、始動信号がコン
トローラ２４に供給されるようになっている。コンパレータＣＯＭＰ３は、始動
時に、入力電圧ＶinがコンパレータＣＯＭＰ３の第２の入力の基準電圧を超えて
ることを感知し、入力電圧Ｖinがその正規の動作電圧に達するまでの適当な期間
だけ、遅延回路２６によってコントローラの動作を遅延させることで、電圧Ｖin を確立させている。基板の差し込みには物理的な接続が用いられているため、電
源は、基板が差し込まれた時点で変動する。
【００１２】 例示的な実施形態のコントローラ２４へのその他の入力には、コンパレータＣ
ＯＭＰ４およびＣＯＭＰ５の出力が含まれている。コンパレータＣＯＭＰ４は、
出力電圧Ｖoutを感知し、出力ＯＶＬＯがコンパレータＣＯＭＰ４の第２の入力
部の電圧を超えているか、あるいはそれ未満であるかを表す信号をコントローラ
２４に供給している。好ましい実施形態においては、コンパレータＣＯＭＰ４の
第２の入力部の電圧は約０．１Ｖである。したがって、コンパレータＣＯＭＰ４
は出力状態を感知し、コントローラ２４にその状態を表す信号を提供している。
一方、コンパレータＣＯＭＰ５は、必要に応じて外部で制御可能なイネーブル信
号として使用することができる、外部で生成されるＯＮ信号を受け取ることがで
きる。このイネーブル信号の論理レベルは、コンパレータＣＯＭＰ５の第２の入
力部の電圧によって決定され、好ましい実施形態においては、０．６Ｖである。
当然、ＯＮ信号は、それを使用しない場合、回路のターン・オンがＶinの存在の
有無を感知しているコンパレータＣＯＭＰ３によって制御されるように、ハイに
ストラップされている。
【００１３】 図１に示す本発明の例示的な実施形態の動作については、以下のように説明す
ることができる。既に記述した２つの方法のうちのいずれか１つの方法によって
回路を起動することができる。具体的には、入力ＯＮが最初にローに保持されて
いる場合、コンパレータＣＯＭＰ５の出力は、入力電圧Ｖinが回路に供給されて
いる場合であっても、コントローラ２４を非活動状態に保持し、次に、入力ＯＮ
がハイに駆動されて回路をターン・オンさせると、コントローラ２４の動作が起
動される。別法としては、図に示す実施形態において、入力電圧Ｖinが０．６Ｖ
を超えている場合は必ず入力ＯＮが論理ハイレベルに駆動されるように、入力を
論理ハイ信号を表す固定電圧に接続するか、あるいは入力ＯＮをＶin端子に接続
することにより、入力ＯＮをハイにストラップすることができる。この方法の場
合、例えば基板をホット・スワッピングしている間に突然に生じるような電源電
圧Ｖinが存在すると、直ちに、対応する指示がコントローラ２４に与えられる。
この実施形態で電圧Ｖinが２．４５Ｖを超えて上がると、遅延回路２６の遅延（
例示的な実施形態においては１５０ｎｓ）によってコントローラ２４の起動を、
入力電圧Ｖinをその正規の値に到達させるために十分遅延させるが、同様に入力
電圧Ｖinの存在を示すコンパレータＣＯＭＰ３の出力が提供される。
【００１４】 コントローラ２４の開始時、コントローラ２４は最初、例示的な実施形態にお
いて外部コンデンサＣＴＯＮによって設定される時定数によって決定される期間
の間、始動モードに保持されている。始動モードにあるとき、コントローラ２４
は、コンパレータＣＯＭＰ１の出力に応答するのではなく、コンパレータＣＯＭ
Ｐ２の出力に応答する。このコンパレータは、（ＣＯＭＰ１に対して応答が比較
的速いかあるいは応答時間が短い）比較的速いコンパレータであり、始動中に電
流制限を設定する。出力電流（抵抗ＲsenceおよびトランジスタＱ１を通る電流
）がＴＨＲＥＳＨＯＬＤ２／Ｒsenceに等しいプリセット値に達したとき、トラ
ンジスタＱ１のゲート電圧の上昇速度は、実質上電流をコンパレータＣＯＭＰ２
の出力によって感知されたプリセット値に保持するように調整される。したがっ
て、始動時の電流制限は、速いコンパレータであるコンパレータＣＯＭＰ２によ
って設定される。速いコンパレータは一般に、応答時間が外部コンデンサＣＳＰ
Ｄによって決定される比較的遅いコンパレータであるコンパレータＣＯＭＰ１よ
りもしきい値電圧が高いので、始動電流は、遅いコンパレータＣＯＭＰ１によっ
て感知された始動電流よりも大きくなる。好ましい実施形態では、遅いコンパレ
ータの出力を始動中無視する。
【００１５】 一般に、本発明の使用によって設定される始動電流制限およびそれにより駆動
される電流の要件が与えられれば、始動時間は固定の始動時間または少なくとも
所定の最大始動時間となる。図示の実施形態では、遭遇するこの最大始動時間を
若干超えるコントローラ２４の始動時間が得られるように、外部コンデンサＣＴ
ＯＮを選択することになる。コントローラ２４は、始動モードにあまり長くおく
べきではない。様々な用途において、長い期間の始動電流につれて動作電流が過
大になる。したがって、通常動作中に異常事象（障害）が起こらないように、通
常動作に達した後で動作電流を感知し、かつ短く制限することが比較的重要であ
る。
【００１６】 図１に関して説明した実施形態では、コントローラ２４の始動モードと通常動
作モードの間の遷移を実施する始動モードのタイムアウトを外部コンデンサＣＴ
ＯＮによって制御されるタイマによって決定しているが、明らかに他の時間制御
要素または方法を使用してもよい。別法として、抵抗Ｒsenceの両端間の電圧降
下の減少によって感知されるような、出力電流の減少を使用して、コントローラ
２４が、始動モードと通常動作モードの間の遷移をトリガし、始動が完了しない
であろうときに出力によって要求される電流が著しく減少しない場合に、外部コ
ンデンサＣＴＯＮなどの外部コンデンサによって制御できるようなタイマをオー
バライドとして使用して、遷移をトリガしてもよい。ただし、これは、追加の回
路が必要となるので好ましくなく、図１の回路は通常、始動モードのタイムアウ
トまで障害状態の結果として生じることがある始動電流の延長を許容することが
できる。
【００１７】 図１に示した例示的な実施形態の場合、始動タイマがタイムアウトしたとき、
コントローラ２４は通常動作モードに切り替わる。この状態では、コンパレータ
ＣＯＭＰ１ならびにＣＯＭＰ２の出力はコントローラ２４のための制御信号とし
て使用される。特に、遅いコンパレータＣＯＭＰ１は定常状態の電流を監視する
ために使用され、コンパレータの時定数が比較的長いので、コンパレータが出力
電流中の高周波ノイズおよびごく短期間の遷移に応答するのを防ぐ。高周波成分
を無視すると、出力電流が抵抗ＲsenceおよびＴｈｒｅｓｈｏｌｄ １によって
決定される値を超えたとき、コントローラ２４はトランジスタＱ１をターン・オ
フする。（ＣＯＭＰ２によって測定される）「超えてはならない」電流の制限で
はなく、定常状態の電流の制限を超えただけなので、（障害条件に起因する）ト
ランジスタＱ１のターン・オフの速度を故意に遅くして、入力電圧Ｖinを供給す
る電源および電力供給線値の大きい遷移を回避することができる。この目的で、
必要ならば外部コンデンサＣＢＯＴを設けてもよい。好ましい実施形態では、遅
いコンパレータＣＯＭＰ１は、応答時間が約２０マイクロ秒またはそれ以上、し
きい値がコンパレータＣＯＭＰ２のしきい値よりもかなり低いものとなる。
【００１８】 コンパレータＣＯＭＰ２は抵抗ＲsenceとトランジスタＱ１を通るピーク電流
を監視するために用いられている。ピーク電流が先に述べたように抵抗Ｒsence
の値としきい値とによって決まる所定の値を超えるとコントローラ２４は速いコ
ンパレータの出力に応答してトランジスタＱ１をターンオフさせる。速いコンパ
レータは望ましくは１００ナノ秒のオーダの応答時間を有し、素早く遷移する。
そのため、そのしきい値は遅いコンパレータＣＯＭＰ１より高い。そのような速
い遷移は定常状態の電流より高いピーク値を有するので、遅いコンパレータの電
流しきい値とは独立に調整できる速いコンパレータの電流しきい値を持つことが
好ましい。なぜなら、システム内の遷移はシステムごとに異なるからである。集
積回路の特性を外部調整することによって多様なシステムにおいて最適に使用で
きる集積回路を作ることができる。
【００１９】 速いコンパレータＣＯＭＰ２によって許容されているピーク電流を越えた場合
、図１に例として示されているコントローラ２４はトランジスタＱ１のゲートを
放電させてターンオフさせる。同時に、ターンオフを遅くするためにトランジス
タＱ１のゲートに加えられている追加のキャパシタンスを切り離し、高い安定な
電流に応答してトランジスタＱ１の可能な最も速いターンオフができるようにす
る。これにより、短絡やほぼ短絡によって引き起こされるであろう異常な電流要
求の影響を可能な限り確実に少なくすることができる。いずれにしても、コント
ローラ２４がトランジスタＱ１をターンオフさせると外部キャパシタＣＴＩＭに
よって設定される時定数を持つ他のタイマーが初期化される。このタイマーはタ
イムアウトするとコントローラ２４の新しい始動サイクルを初期化し、一時的な
欠陥状態の場合に、システムは自動的に回復しかつ欠陥が修正されたときには動
作を開始する。一つの簡単な例のように、欠陥周辺デバイスが本発明の電流制限
機構を備えたボードにプラグインされると、異常な負荷のため本発明の電流遮断
器機能が回路をシャットダウンさせる。しかしながら、周期的な回復特徴は欠陥
デバイスが取り外された後に自動的にシステムを回復させる。一方、他の応用で
は、自動的な再試行特性を持つことが望ましくない場合もある。その場合その特
徴は除かれ、あるいはＣＴＩＭへの入力のような入力が自動再試行を使用不能と
するように高又は低に結合される。代わりに、何らかの対策を再スタートさせ、
所望なら、ＯＮ信号を低にし次に高に戻すパルスによって再始動させるようにし
てもよい。さらに他の実施形態では、再試行する回数をいくつかのスタート回数
、例えば３２回に予め決めておいても良い。
【００２０】 以上、多くの特徴を有し能力を持った、新しいユニークな二重電流しきい値を
独立に調整できる電流モニターを説明した。それらの多様な特性や能力は一つの
デバイスに組み合わせることができ、また本発明の利益を得るために本発明の実
施形態のすべての特性を含めることを必要がない場合には、必要に応じて様々に
組合せて用いることができる。本実施形態で用いた特定の回路では、始動の間、
トランジスタＱ１に加えるゲートドライブは１００μアンペアに制限され、トラ
ンジスタＱ１のゲート電圧の増加とともに減少させられる。したがって、始動の
間のトランジスタＱ１のゲート電圧の増加の割合は外部キャパシタＣＢＯＴによ
って制御される。始動の間、速いコンパレータＣＯＭＰ２が過電流を検出すると
、ゲートドライブが反転し、検出抵抗Ｒsenceを通る負荷電流がコンパレータＣ
ＯＭＰ２によって検出されたしきい値レベルより下に減少するまで、固定した１
００μアンペアの電流でゲート電圧が一時的に放電させられる。トランジスタＱ
１のゲート回路の放電割合（例示の場合ゲートキャパシタンス＋ＣＢＯＴ）を制
限するために、あるいはその割合が最大始動電流を制限以下に保つのに早すぎる
場合に、最大始動電流が意図した制限を越え始めたとき、ゲート回路を瞬間的に
放電させることによって、始動の間の電流のターンオンを効果的に調整する。代
わりに、通常の始動の間に出力電圧ＶＯＵＴの上昇割合を予定した始動電流を所
望した始動制限より下の値に制限するように制限しても良い。これは、許される
始動電流を越えたとき、自動再試行とともに又はそれを用いずにトランジスタＱ
１をターンオフする回路によってトランジスタＱ１のゲート回路の放電の割合を
制限することによって行われる。また、実施形態においては、もし遅いコンパレ
ータが過電流状態を検出すると、トランジスタＱ１のゲート電流が２００μアン
ペアの電流で放電し、外部キャパシタＣＢＯＴが再びトランジスタＱ１のターン
オフ割合を決定する。
【００２１】 必要なら、集積回路に状態ピンを設け、例えば一例としては欠陥状態にであっ
たときに状態ピンを低にするという、電流監視の状態を指示するようにしても良
い。さらに他の実施形態では、欠陥によってトランジスタＱ１がターンオフした
ときにキャパシタＣo を放電させるために、例えば１Ｋのような抵抗を出力ＯＵ
Ｔと接地との間に接続しても良い。さらに他の実施形態においては、速いコンパ
レータのしきい値を遅いコンパレータのしきい値の数倍、一例では４倍にしても
良い。しかし、それらの２つのしきい値を独立に設定できるようにするほうがよ
り柔軟性が得られる。
【００２２】 図１の実施形態においては、コンパレータＣＯＭＰ３によって供給される始動
信号と遅延回路２６は入力電圧Ｖinが少なくとも２．４５ボルトに達するまで供
給されないということに注目すべきである。これによってトランジスタＱ１が不
十分なゲートドライブから保護される。さらに他の実施形態においては、コンパ
レータＣＯＭＰ４は、出力電圧Ｖout が０．１ボルトより上にあれば欠陥条件の
後に回路が再び開始するのを防ぐ信号をコントローラ２４に与える。以上のよう
に、本発明の好ましい及び代わりの実施形態が制限の目的でなく単なる例示とし
て開示され、説明された。形状や詳細における様々な変形が、当業者には明らか
であり、かつ本発明の精神と範囲から離れることなく本発明に適用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の構成図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年９月１５日（２０００．９．１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マネー，ビル アメリカ合衆国・94062・カリフォルニア 州・レドウッド シティ・アップランド ロード・755 Ｆターム(参考） 5G004 AA04 AB02 BA04 DA02 DC02 EA01 5G013 AA02 BA01 CA10

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１及び第２電極とその第１及び第２電極を通る電流の流れ
    を背御する制御電極とを有する半導体デバイスと、 第１電極に直列に接続されて第１電極を通る電流をモニタする第１のユーザ選
    択可能デバイスと、 第１のユーザ選択可能デバイスに接続され、その第１のユーザ選択可能デバイ
    スによる第１の電流制限に応答して第１の信号を供給する第１の回路であって、
    第１の電流制限は第１のユーザ選択可能デバイスによって調整可能である、第１
    の回路と、 第２のユーザ選択可能デバイスと、 第１のユーザ選択可能デバイスと第２のユーザ選択可能デバイスとに接続され
    、第１のユーザ選択可能デバイスによる第２の電流制限に応答して第２の信号を
    供給する第２の回路であって、第２の電流制限は第２のユーザ選択可能デバイス
    によって制御可能である、第２の回路と、 第１の始動モードと通常の動作モードとを有し、第１の回路と第２の回路さら
    には制御電極に接続され、始動モードの間は第１のユーザ選択可能デバイスを通
    る電流を第２の電流制限に制限し、通常動作モードの間は、第１のユーザ選択可
    能デバイスを通る電流が第１の電流制限を越えると電流を止めるように制御電極
    を制御するコントローラと を有する電流モニタ。
  2. 【請求項２】 コントローラが始動モードの間、第１のユーザ選択可能デバ
    イスを流れる電流が第１の電流制限に達すると半導体デバイスを流れる電流を停
    止させるように制御電極を制御することによって、第１のユーザ選択可能デバイ
    スを流れる電流を第２の電流制限に制限する請求項１記載の電流モニタ。
  3. 【請求項３】 コントローラが始動モードにとどまる時間の長さを第３のユ
    ーザ選択可能デバイスによって調整可能である請求項２記載の電流モニタ。
  4. 【請求項４】 第１の回路が第１の応答時間を有し、第２の回路が第２の応
    答時間を有し、第２の応答時間が第１の応答時間より短い請求項１記載の電流モ
    ニタ。
  5. 【請求項５】 第１の応答時間が第３のユーザ選択可能デバイスの選択によ
    って調整可能である請求項４記載の電流モニタ。
  6. 【請求項６】 第２の電流制限が第１の電流制限より大きい請求項４記載の
    電流モニタ。
  7. 【請求項７】 通常の動作モードの間、第１のユーザ選択可能デバイスを流
    れる電流が第１電流制限か第２の電流制限のいずれかを越えると半導体デバイス
    を通る電流の流れを停止させるように制御電極を制御する請求項６記載の電流モ
    ニタ。
  8. 【請求項８】 第１のユーザ選択可能デバイスを通る電流が第１又は第２の
    電流制限を越えると半導体デバイスを流れる電流を停止させるように制御電極を
    制御した後、一定の時間始動モードを再始動させる自動再試行モードをコントロ
    ーラが備えている請求項２記載の電流モニタ。
  9. 【請求項９】 前記一定の時間が第３のユーザ選択可能デバイスによって調
    整可能である請求項８記載の電流モニタ。
  10. 【請求項１０】 第３のユーザ選択可能デバイスはキャパシタである請求項
    ９記載の電流モニタ。
  11. 【請求項１１】 第１と第２のユーザ選択可能デバイスが抵抗である請求項
    １記載の電流モニタ。
  12. 【請求項１２】 半導体デバイスがＭＯＳトランジスタであり、第１電極が
    ドレインで、第２電極がソースで、制御電極がゲートである請求項１記載の電流
    モニタ。
  13. 【請求項１３】 第１のユーザ選択可能デバイスが電源電圧に結合され、か
    つ電源電圧を超える制御可能ゲートドライブ電圧を供給するゲートドライブチャ
    ージポンプからなる請求項１２記載の電流モニタ。
  14. 【請求項１４】 半導体デバイスが第１と第２電極とその第１と第２電極を
    通る電流を制御する制御電極を有し、 第１電極に直接に接続されてダイ１電極通る電流をモニタする第１のユーザ選
    択可能デバイスと、 第２のユーザ選択可能デバイスと、 集積回路とを有し、その集積回路が 第１のユーザ選択可能デバイスに接続され、その第１のユーザ選択可能デバ
    イスによる第１の電流制限に応答して第１の信号を供給する第１の回路であって
    、第１の電流制限は第１のユーザ選択可能デバイスによって調整可能である、第
    １の回路と、 第１のユーザ選択可能デバイスと第２のユーザ選択可能デバイスとに接続さ
    れ、第１のユーザ選択可能デバイスによる第２の電流制限に応答して第２の信号
    を供給する第２の回路であって、第２の電流制限は第２のユーザ選択可能デバイ
    スによって制御可能である、第２の回路と、 第１の始動モードと通常の動作モードとを有し、第１の回路と第２の回路さら
    には制御電極に接続され、始動モードの間は第１のユーザ選択可能デバイスを通
    る電流を第２の電流制限に制限し、通常動作モードの間は、第１のユーザ選択可
    能デバイスを通る電流が第１の電流制限を越えると電流を止めるように制御電極
    を制御するコントローラと を有する電流モニタ。
  15. 【請求項１５】 コントローラが始動モードの間、第１のユーザ選択可能デ
    バイスを流れる電流が第１の電流制限に達すると半導体デバイスを流れる電流を
    テイするように制御電極を制御することによって第１のユーザ選択可能デバイス
    を流れる電流を第２の電流制限に制限する請求項１４記載の電流モニタ。
  16. 【請求項１６】 コントローラが始動モードにとどまる時間の長さを第３の
    ユーザ選択可能デバイスによって調整可能である請求項１５記載の電流モニタ。
  17. 【請求項１７】 第１の回路が第１の応答時間を有し、第２の回路が第２の
    応答時間を有し、第２の応答時間が第１の応答時間より短い請求項１５記載の電
    流モニタ。
  18. 【請求項１８】 第１の応答時間が第３のユーザ選択可能デバイスの選択に
    よって調整可能である請求項１７記載の電流モニタ。
  19. 【請求項１９】 第２の電流制限が第１の電流制限より大きい請求項１７記
    載の電流モニタ。
  20. 【請求項２０】 通常の動作モードの間、第１のユーザ選択可能デバイスを
    流れる電流が第１電流制限か第２の電流制限のいずれかを越えると半導体デバイ
    スを通る電流の流れを停止させるように制御電極を制御する請求項１９記載の電
    流モニタ。
  21. 【請求項２１】 第１のユーザ選択可能デバイスを通る電流が第１又は第２
    の電流制限を越えると半導体デバイスを流れる電流を停止させるように制御電極
    を制御した後、一定の時間始動モードを再始動させる自動再試行モードをコント
    ローラが備えている請求項１５記載の電流モニタ。
  22. 【請求項２２】 前記一定の時間が第３のユーザ選択可能デバイスによって
    調整可能である請求項２１記載の電流モニタ。
  23. 【請求項２３】 第３のユーザ選択可能デバイスはキャパシタである請求項
    ２２記載の電流モニタ。
  24. 【請求項２４】 第１と第２のユーザ選択可能デバイスが抵抗である請求項
    １４記載の電流モニタ。
  25. 【請求項２５】 半導体デバイスがＭＯＳトランジスタであり、第１電極が
    ドレインで、第２電極がソースで、制御電極がゲートである請求項１４記載の電
    流モニタ。
  26. 【請求項２６】 第１のユーザ選択可能デバイスが電源電圧に結合され、か
    つ電源電圧を超える制御可能ゲートドライブ電圧を供給するゲートドライブチャ
    ージポンプからなる請求項２５記載の電流モニタ。
  27. 【請求項２７】 第１と第２電極とその第１と第２電極を通る電流を制御す
    る制御電極とを有する半導体デバイスと、第１電極に直列に接続され、第１電極
    を通る電流をモニタする第１のユーザ選択可能デバイスと、第２のユーザ選択可
    能デバイスとを有する電流モニタの一部として使用される集積回路であって、 少なくともユーザ選択可能デバイスの一つに接続され、第１のユーザ選択可能
    デバイスによる第１の電流制限に応答して第１の信号を供給する第１の回路であ
    って、第１の電流制限は第１のユーザ選択可能デバイスによって調整可能である
    、第１の回路と、 第１のユーザ選択可能デバイスに接続され、第１のユーザ選択可能デバイスに
    よる第２の電流制限に応答して第２の信号を供給する第２の回路であって、第２
    の電流制限は第２のユーザ選択可能デバイスによって制御可能である、第２の回
    路と、 第１の始動モードと通常の動作モードとを有し、第１の回路と第２の回路さら
    には制御電極に接続され、始動モードの間は第１のユーザ選択可能デバイスを通
    る電流を第２の電流制限に制限し、通常動作モードの間は、第１のユーザ選択可
    能デバイスを通る電流が第１の電流制限を越えると電流を止めるように制御電極
    を制御するコントローラと を有する集積回路。
  28. 【請求項２８】 コントローラが始動モードの間、第１のユーザ選択可能デ
    バイスを流れる電流が第１の電流制限に達すると半導体デバイスを流れる電流を
    テイするように制御電極を制御することによって第１のユーザ選択可能デバイス
    を流れる電流を第２の電流制限に制限する請求項２７記載の電流モニタ。
  29. 【請求項２９】 コントローラが始動モードにとどまる時間の長さを第３の
    ユーザ選択可能デバイスによって調整可能である請求項２８記載の電流モニタ。
  30. 【請求項３０】 第１の回路が第１の応答時間を有し、第２の回路が第２の
    応答時間を有し、第２の応答時間が第１の応答時間より短い請求項２７記載の電
    流モニタ。
  31. 【請求項３１】 第１の応答時間が第３のユーザ選択可能デバイスの選択に
    よって調整可能である請求項３０記載の電流モニタ。
  32. 【請求項３２】 第２の電流制限が第１の電流制限より大きい請求項３０記
    載の電流モニタ。
  33. 【請求項３３】 通常の動作モードの間、第１のユーザ選択可能デバイスを
    流れる電流が第１電流制限か第２の電流制限のいずれかを越えると半導体デバイ
    スを通る電流の流れを停止させるように制御電極を制御する請求項３２記載の電
    流モニタ。
  34. 【請求項３４】 第１のユーザ選択可能デバイスを通る電流が第１又は第２
    の電流制限を越えると半導体デバイスを流れる電流を停止させるように制御電極
    を制御した後、一定の時間始動モードを再始動させる自動再試行モードをコント
    ローラが備えている請求項２８記載の電流モニタ。
  35. 【請求項３５】 前記一定の時間が第３のユーザ選択可能デバイスによって
    調整可能である請求項２８記載の電流モニタ。
  36. 【請求項３６】 第３のユーザ選択可能デバイスはキャパシタである請求項
    ３５記載の電流モニタ。
  37. 【請求項３７】 第１と第２のユーザ選択可能デバイスが抵抗である請求項
    ２７記載の電流モニタ。
  38. 【請求項３８】 半導体デバイスがＭＯＳトランジスタであり、第１電極が
    ドレインで、第２電極がソースで、制御電極がゲートである請求項２７記載の電
    流モニタ。
  39. 【請求項３９】 第１のユーザ選択可能デバイスが電源電圧に結合され、か
    つ電源電圧を超える制御可能ゲートドライブ電圧を供給するゲートドライブチャ
    ージポンプからなる請求項３８記載の電流モニタ。
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