JP2003108241A - 温度検知回路 - Google Patents
温度検知回路Info
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- JP2003108241A JP2003108241A JP2001298225A JP2001298225A JP2003108241A JP 2003108241 A JP2003108241 A JP 2003108241A JP 2001298225 A JP2001298225 A JP 2001298225A JP 2001298225 A JP2001298225 A JP 2001298225A JP 2003108241 A JP2003108241 A JP 2003108241A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サーマルシャットダウン動作の事前に信号を
出す。 【解決手段】 バンドギャップ電圧ＶＲ０を抵抗Ｒ１、
Ｒ２で分圧した基準電圧ＶＲ１と、抵抗Ｒ５、Ｒ６で分
圧して基準電圧ＶＲ２を作る。そして、これら基準電圧
ＶＲ１と、ＶＲ２と、ダイオードＤの温度特性に応じて
変化する電圧Ｖ１、Ｖ２をコンパレータＣＡ，ＣＢにお
いてそれぞれ比較する。そして、コンパレータＣＡ、Ｃ
Ｂの比較結果によりトランジスタＱＡ、ＱＢをオンする
ことで、２段階の温度についての信号を出力する。
出す。 【解決手段】 バンドギャップ電圧ＶＲ０を抵抗Ｒ１、
Ｒ２で分圧した基準電圧ＶＲ１と、抵抗Ｒ５、Ｒ６で分
圧して基準電圧ＶＲ２を作る。そして、これら基準電圧
ＶＲ１と、ＶＲ２と、ダイオードＤの温度特性に応じて
変化する電圧Ｖ１、Ｖ２をコンパレータＣＡ，ＣＢにお
いてそれぞれ比較する。そして、コンパレータＣＡ、Ｃ
Ｂの比較結果によりトランジスタＱＡ、ＱＢをオンする
ことで、２段階の温度についての信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】半導体チップ内に設けられた
温度検知回路、特に２段階の警告を出力することができ
る回路に関する。
温度検知回路、特に２段階の警告を出力することができ
る回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体集積回路（ＩＣ）で
は、サーマルシャットダウン回路を有しており、ＩＣが
所定以上の高温になった場合には、回路動作を停止し
て、内部の素子を保護するようになっている。通常のＩ
Ｃでは、ＩＣ内部温度を検知し、約１７０℃以上になる
と全出力を停止するようになっている。
は、サーマルシャットダウン回路を有しており、ＩＣが
所定以上の高温になった場合には、回路動作を停止し
て、内部の素子を保護するようになっている。通常のＩ
Ｃでは、ＩＣ内部温度を検知し、約１７０℃以上になる
と全出力を停止するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このサーマル
シャットダウン回路は、ＩＣ自体で完結する機能であ
り、外部の回路は、ＩＣが機能を停止したことで、ＩＣ
の異常を検知するだけであった。そこで、このＩＣの機
能を利用して構成される製品（セット）においては、Ｉ
Ｃの異常が検知されるまでは通常通りの動作を行ってお
り、異常を検出して初めて、自己の動作を停止したりす
るだけである。
シャットダウン回路は、ＩＣ自体で完結する機能であ
り、外部の回路は、ＩＣが機能を停止したことで、ＩＣ
の異常を検知するだけであった。そこで、このＩＣの機
能を利用して構成される製品（セット）においては、Ｉ
Ｃの異常が検知されるまでは通常通りの動作を行ってお
り、異常を検出して初めて、自己の動作を停止したりす
るだけである。
【０００４】ここで、特に発熱しやすいＩＣは、ドライ
バＩＣなど大電流出力を行うものである。セットには、
このようなＩＣの他にマイクロコンピュータなどの信号
処理を行うＩＣもある。このマイクロコンピュータでは
各種信号処理を行っているため、サーマルシャットダウ
ンしそうなＩＣがあれば、その際に何らかの処理を行っ
たり、警告の表示などを行うこともできるが、それがソ
フト処理の負担となることもあった。
バＩＣなど大電流出力を行うものである。セットには、
このようなＩＣの他にマイクロコンピュータなどの信号
処理を行うＩＣもある。このマイクロコンピュータでは
各種信号処理を行っているため、サーマルシャットダウ
ンしそうなＩＣがあれば、その際に何らかの処理を行っ
たり、警告の表示などを行うこともできるが、それがソ
フト処理の負担となることもあった。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、サーマルシャットダウン動作の事前に何らかの処
理を可能とする温度検知回路に関する。
あり、サーマルシャットダウン動作の事前に何らかの処
理を可能とする温度検知回路に関する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体チップ
内に設けられた温度検知回路において、半導体チップの
温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段によ
る検出温度が第１の温度に至った場合に第１信号を出力
する第１信号出力手段と、前記温度検出手段による検出
温度が第１の温度より高い第２の温度に至った場合に第
２信号を出力する第２信号出力手段と、を有し、半導体
チップについての２段階の温度の信号を出力することを
特徴とする。
内に設けられた温度検知回路において、半導体チップの
温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段によ
る検出温度が第１の温度に至った場合に第１信号を出力
する第１信号出力手段と、前記温度検出手段による検出
温度が第１の温度より高い第２の温度に至った場合に第
２信号を出力する第２信号出力手段と、を有し、半導体
チップについての２段階の温度の信号を出力することを
特徴とする。
【０００７】これによって、外部のマイクロコンピュー
タなどが２段階の温度についての信号を利用することが
できる。
タなどが２段階の温度についての信号を利用することが
できる。
【０００８】また、前記第２の温度は、半導体チップの
保証温度であり、半導体チップが保証温度と、その手前
の２段階の温度についての信号を外部に出力できること
が好適である。
保証温度であり、半導体チップが保証温度と、その手前
の２段階の温度についての信号を外部に出力できること
が好適である。
【０００９】これによって、半導体チップの保証温度に
おける信号の前に、その前段階の信号が出力される。従
って、保証温度に近づいたときに事前の処理を行うこと
もできる。
おける信号の前に、その前段階の信号が出力される。従
って、保証温度に近づいたときに事前の処理を行うこと
もできる。
【００１０】また、本発明は、温度変化の影響を受けず
に定電圧を出力するバンドギャップ回路と、このバンド
ギャップ回路の出力に抵抗を介し接続され、抵抗との接
続点に温度によって変化する電圧を発生するダイオード
と、抵抗とダイオードとの接続点に接続され第１の基準
電圧と比較する第１比較回路と、抵抗とダイオードとの
接続点に接続され第２の基準電圧と比較する第２比較回
路と、を１つの半導体チップ内に有し、前記第１基準電
圧を前記第２基準電圧より低い電圧とすると共に、第２
基準電圧を半導体チップの保証温度に対応する電圧にす
ることによって、半導体チップの保証温度における警告
と、その前段階の警告を出力可能とすることを特徴す
る。
に定電圧を出力するバンドギャップ回路と、このバンド
ギャップ回路の出力に抵抗を介し接続され、抵抗との接
続点に温度によって変化する電圧を発生するダイオード
と、抵抗とダイオードとの接続点に接続され第１の基準
電圧と比較する第１比較回路と、抵抗とダイオードとの
接続点に接続され第２の基準電圧と比較する第２比較回
路と、を１つの半導体チップ内に有し、前記第１基準電
圧を前記第２基準電圧より低い電圧とすると共に、第２
基準電圧を半導体チップの保証温度に対応する電圧にす
ることによって、半導体チップの保証温度における警告
と、その前段階の警告を出力可能とすることを特徴す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。
て、図面に基づいて説明する。
【００１２】図１は、実施形態の一構成例を示す回路図
である。半導体集積回路（ＩＣ）内の回路として構成さ
れ温度に拘わらず一定電圧を出力するバンドギャップ回
路１０の出力ＶＲには、抵抗Ｒ１の一端が接続され、こ
の抵抗Ｒ１の他端は、抵抗Ｒ２を介しグランドに接続さ
れている。従って、この抵抗Ｒ１、Ｒ２は、バンドギャ
ップ出力ＶＲ０を分圧する分圧抵抗となっており、抵抗
Ｒ１、Ｒ２の接続点に基準電圧ＶＲ１が発生される。
である。半導体集積回路（ＩＣ）内の回路として構成さ
れ温度に拘わらず一定電圧を出力するバンドギャップ回
路１０の出力ＶＲには、抵抗Ｒ１の一端が接続され、こ
の抵抗Ｒ１の他端は、抵抗Ｒ２を介しグランドに接続さ
れている。従って、この抵抗Ｒ１、Ｒ２は、バンドギャ
ップ出力ＶＲ０を分圧する分圧抵抗となっており、抵抗
Ｒ１、Ｒ２の接続点に基準電圧ＶＲ１が発生される。
【００１３】また、バンドギャップ出力ＶＲ０には、抵
抗Ｒ３を介し、ダイオードＤのアノードが接続され、ダ
イオードＤのカソードはグランドに接続されている。さ
らに、抵抗Ｒ３とダイオードＤの接続点は、抵抗Ｒ４を
介し、コンパレータＣＡの１つの入力端（負入力端）に
接続されている。従って、バンドギャップ出力ＶＲ０か
ら抵抗Ｒ３、ダイオードＤを介し電流が流れ、ダイオー
ドＤの電流量に応じた電圧Ｖ１がダイオードＤと抵抗Ｒ
３の接続点およびコンパレータＣＡの入力端に得られ
る。なお、抵抗Ｒ４は調整用の抵抗であり、必ずしも必
要ではない。
抗Ｒ３を介し、ダイオードＤのアノードが接続され、ダ
イオードＤのカソードはグランドに接続されている。さ
らに、抵抗Ｒ３とダイオードＤの接続点は、抵抗Ｒ４を
介し、コンパレータＣＡの１つの入力端（負入力端）に
接続されている。従って、バンドギャップ出力ＶＲ０か
ら抵抗Ｒ３、ダイオードＤを介し電流が流れ、ダイオー
ドＤの電流量に応じた電圧Ｖ１がダイオードＤと抵抗Ｒ
３の接続点およびコンパレータＣＡの入力端に得られ
る。なお、抵抗Ｒ４は調整用の抵抗であり、必ずしも必
要ではない。
【００１４】ここで、ダイオードＤは、温度によってそ
こを流れる電流量が変動するため、抵抗Ｒ３とダイオー
ドＤの接続点の電圧およびコンパレータＣＡの入力端の
電圧Ｖ１は、温度に応じて変化する電圧値になる。そし
て、ダイオードＤの温度特性は、製作された後は変わら
ないため、抵抗Ｒ３とコンパレータＣＡの入力端の電圧
Ｖ１と温度との関係は一義的に定まる。
こを流れる電流量が変動するため、抵抗Ｒ３とダイオー
ドＤの接続点の電圧およびコンパレータＣＡの入力端の
電圧Ｖ１は、温度に応じて変化する電圧値になる。そし
て、ダイオードＤの温度特性は、製作された後は変わら
ないため、抵抗Ｒ３とコンパレータＣＡの入力端の電圧
Ｖ１と温度との関係は一義的に定まる。
【００１５】そして、コンパレータＣＡの他の入力端
（正入力端）には、抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点の基準電圧
ＶＲ１が入力されている。そして、このコンパレータＣ
Ａへの２つの入力電圧は、ＩＣの温度が第１の設定温度
Ｔ１（例えば、１００℃）になったときに反転するよう
に、設定してある。すなわち、温度が低いときにはダイ
オードＤの電流量が少ないため、電圧Ｖ１が基準電圧Ｖ
Ｒ１より高い。そして、温度が設定温度Ｔ１以上になっ
たときに、電圧Ｖ１が基準電圧ＶＲ１より低くなり、コ
ンパレータＣＡの出力が反転する。
（正入力端）には、抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点の基準電圧
ＶＲ１が入力されている。そして、このコンパレータＣ
Ａへの２つの入力電圧は、ＩＣの温度が第１の設定温度
Ｔ１（例えば、１００℃）になったときに反転するよう
に、設定してある。すなわち、温度が低いときにはダイ
オードＤの電流量が少ないため、電圧Ｖ１が基準電圧Ｖ
Ｒ１より高い。そして、温度が設定温度Ｔ１以上になっ
たときに、電圧Ｖ１が基準電圧ＶＲ１より低くなり、コ
ンパレータＣＡの出力が反転する。
【００１６】コンパレータＣＡの出力には、出力トラン
ジスタＱＡのベースが接続されている。この出力トラン
ジスタＱＡのコレクタは出力端Ａに接続され、エミッタ
はグランドに接続されている。この例では、コンパレー
タＣＡの負入力端に抵抗Ｒ３とダイオードＤの接続点が
接続されており、正入力端に抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点が
入力されている。従って、温度が設定温度Ｔ１以上にな
ったときにコンパレータＣＡの出力がＨになり、出力ト
ランジスタＱＡがオンする。なお、温度が設定温度Ｔ１
以下の場合には出力トランジスタＱＡはオフである。従
って、設定温度Ｔ１以下で出力端Ａはハイインピーダン
ス、設定温度Ｔ１以下で出力端Ａはグランドに接続され
る。
ジスタＱＡのベースが接続されている。この出力トラン
ジスタＱＡのコレクタは出力端Ａに接続され、エミッタ
はグランドに接続されている。この例では、コンパレー
タＣＡの負入力端に抵抗Ｒ３とダイオードＤの接続点が
接続されており、正入力端に抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点が
入力されている。従って、温度が設定温度Ｔ１以上にな
ったときにコンパレータＣＡの出力がＨになり、出力ト
ランジスタＱＡがオンする。なお、温度が設定温度Ｔ１
以下の場合には出力トランジスタＱＡはオフである。従
って、設定温度Ｔ１以下で出力端Ａはハイインピーダン
ス、設定温度Ｔ１以下で出力端Ａはグランドに接続され
る。
【００１７】また、バンドギャップ出力ＶＲ０は、分圧
抵抗Ｒ５、Ｒ６を介し、グランドに接続されている。従
って、分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６の接続点に基準電圧Ｖ２が得
られる。そして、この基準電圧Ｖ２は、コンパレータＣ
Ｂの１つの入力端（正入力端）に入力されている。また
このコンパレータＣＢの他の入力端（負入力端）には、
抵抗Ｒ３とダイオードＤの接続点が、抵抗Ｒ７を介し接
続されている。なお、抵抗Ｒ７は調整用の抵抗であり、
必ずしも必要はない。
抵抗Ｒ５、Ｒ６を介し、グランドに接続されている。従
って、分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６の接続点に基準電圧Ｖ２が得
られる。そして、この基準電圧Ｖ２は、コンパレータＣ
Ｂの１つの入力端（正入力端）に入力されている。また
このコンパレータＣＢの他の入力端（負入力端）には、
抵抗Ｒ３とダイオードＤの接続点が、抵抗Ｒ７を介し接
続されている。なお、抵抗Ｒ７は調整用の抵抗であり、
必ずしも必要はない。
【００１８】そして、コンパレータＣＢの出力には、出
力トランジスタＱＢのベースが接続され、この出力トラ
ンジスタＱＢのコレクタは出力端Ｂに接続され、エミッ
タはグランドに接続されている。この例では、コンパレ
ータＣＢの負入力端に電圧Ｖ２が入力され、正入力端に
基準電圧ＶＲ２が入力されている。そして、半導体温度
が設定温度Ｔ２以上になったときにコンパレータＣＢの
出力がＨになるように設定されている。従って、このと
きに、出力トランジスタＱＢがオンし、温度が設定温度
Ｔ２以下の場合には出力トランジスタＱＢはオフにな
る。従って、設定温度Ｔ２以下で出力端Ｂはハイインピ
ーダンス、設定温度Ｔ２以下で出力端Ｂはグランドに接
続される。
力トランジスタＱＢのベースが接続され、この出力トラ
ンジスタＱＢのコレクタは出力端Ｂに接続され、エミッ
タはグランドに接続されている。この例では、コンパレ
ータＣＢの負入力端に電圧Ｖ２が入力され、正入力端に
基準電圧ＶＲ２が入力されている。そして、半導体温度
が設定温度Ｔ２以上になったときにコンパレータＣＢの
出力がＨになるように設定されている。従って、このと
きに、出力トランジスタＱＢがオンし、温度が設定温度
Ｔ２以下の場合には出力トランジスタＱＢはオフにな
る。従って、設定温度Ｔ２以下で出力端Ｂはハイインピ
ーダンス、設定温度Ｔ２以下で出力端Ｂはグランドに接
続される。
【００１９】このようにして、本実施形態によれば、半
導体温度が設定温度Ｔ１（１００℃）以上となった場合
に出力端Ａがグランドに接続され、半導体温度が設定温
度Ｔ２（１３０℃）以上となった場合に出力端Ｂがグラ
ンドに接続される。従って、２段階の温度の出力を得る
ことができる。ここで、この設定温度Ｔ２は、半導体集
積回路（ＩＣ：半導体チップ）の保証温度（動作保証上
限温度）に設定されている。
導体温度が設定温度Ｔ１（１００℃）以上となった場合
に出力端Ａがグランドに接続され、半導体温度が設定温
度Ｔ２（１３０℃）以上となった場合に出力端Ｂがグラ
ンドに接続される。従って、２段階の温度の出力を得る
ことができる。ここで、この設定温度Ｔ２は、半導体集
積回路（ＩＣ：半導体チップ）の保証温度（動作保証上
限温度）に設定されている。
【００２０】これによって、半導体チップの保証温度
と、その前段階の設定温度という、温度上昇について２
段階の警告がＩＣから発生される。そこで、保証温度に
近づいてきたことについての警告と、保証温度以上にな
ってしまったことの警告が出力される。
と、その前段階の設定温度という、温度上昇について２
段階の警告がＩＣから発生される。そこで、保証温度に
近づいてきたことについての警告と、保証温度以上にな
ってしまったことの警告が出力される。
【００２１】そこで、出力端Ａ，Ｂをマイクロコンピュ
ータに接続することによって、マイクロコンピュータに
おいて、ＩＣの温度を２段階（保証温度およびその前段
階の温度）で知ることができる。さらに、ＩＣ内の自己
保護のためのサーマルシャットダウンの回路は通常のＩ
Ｃと同様に別に設けることが好適である。
ータに接続することによって、マイクロコンピュータに
おいて、ＩＣの温度を２段階（保証温度およびその前段
階の温度）で知ることができる。さらに、ＩＣ内の自己
保護のためのサーマルシャットダウンの回路は通常のＩ
Ｃと同様に別に設けることが好適である。
【００２２】そこで、マイクロコンピュータでは、この
信号を利用して、パワーセーブモードとしたり、警告の
表示を行うなど各種の処理を行うことができる。すなわ
ち、製品を作製するメーカにおいては、これら信号を利
用して各種の機能を製品に付与することができる。
信号を利用して、パワーセーブモードとしたり、警告の
表示を行うなど各種の処理を行うことができる。すなわ
ち、製品を作製するメーカにおいては、これら信号を利
用して各種の機能を製品に付与することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２段階の温度についての信号が出力されるため、外部の
マイクロコンピュータなどが２段階の温度についての信
号を利用することができる。
２段階の温度についての信号が出力されるため、外部の
マイクロコンピュータなどが２段階の温度についての信
号を利用することができる。
【００２４】また、半導体チップが保証温度と、その手
前の２段階の温度についての信号を外部に出力すること
によって、半導体チップの保証温度における信号の前
に、その前段階の信号が出力される。従って、保証温度
に近づいたときに事前の処理を行うこともできる。
前の２段階の温度についての信号を外部に出力すること
によって、半導体チップの保証温度における信号の前
に、その前段階の信号が出力される。従って、保証温度
に近づいたときに事前の処理を行うこともできる。
【図１】 実施形態の構成を示す図である。
ＣＡ，ＣＢ コンパレータ、Ｄ ダイオード、ＱＡ，Ｑ
Ｂ 出力トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗。
Ｂ 出力トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宇野 寿一
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5H410 CC02 DD02 FF14 FF25 LL09
5H420 NA23 NB02 NC20 NC26 NE23
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体チップ内に設けられた温度検知回
路において、 半導体チップの温度を検出する温度検出手段と、 この温度検出手段による検出温度が第１の温度に至った
場合に第１信号を出力する第１信号出力手段と、 前記温度検出手段による検出温度が第１の温度より高い
第２の温度に至った場合に第２信号を出力する第２信号
出力手段と、 を有し、 半導体チップについての２段階の温度の信号を出力する
温度検知回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の回路において、 前記第２の温度は、半導体チップの保証温度であり、 半導体チップが保証温度と、その手前の２段階の温度に
ついての信号を外部に出力できる温度検知回路。 - 【請求項３】 温度変化の影響を受けずに定電圧を出力
するバンドギャップ回路と、 このバンドギャップ回路の出力に抵抗を介し接続され、
抵抗との接続点に温度によって変化する電圧を発生する
ダイオードと、 抵抗とダイオードとの接続点に接続され第１の基準電圧
と比較する第１比較回路と、 抵抗とダイオードとの接続点に接続され第２の基準電圧
と比較する第２比較回路と、 を１つの半導体チップ内に有し、 前記第１基準電圧を前記第２基準電圧より低い電圧とす
ると共に、第２基準電圧を半導体チップの保証温度に対
応する電圧にすることによって、半導体チップの保証温
度における警告と、その前段階の警告を出力可能とする
温度検知回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298225A JP4824230B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 温度検知回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298225A JP4824230B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 温度検知回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003108241A true JP2003108241A (ja) | 2003-04-11 |
| JP4824230B2 JP4824230B2 (ja) | 2011-11-30 |
Family
ID=19119156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001298225A Expired - Fee Related JP4824230B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 温度検知回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4824230B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298225A patent/JP4824230B2/ja not_active Expired - Fee Related
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