JP2018019499A - Malfunction prevention circuit, protection circuit, and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a malfunction prevention circuit which prevents a malfunction of a protection circuit, reduces circuit scale and shortens an operation time, the protection circuit employing the malfunction prevention circuit, and an electronic apparatus employing the protection circuit.SOLUTION: A malfunction prevention circuit comprises: a delay circuit 20 by which a detection signal detected by an abnormality detection circuit 10 is delayed for a predetermined term ΔT and outputted as a second detection signal tsd2; and an AND circuit 30 by which, the detection signal detected by the abnormality detection circuit 10 is inputted as a first detection signal tsd1, the second detection signal tsd2 from the delay circuit 20 is inputted, and the first detection signal tsd1 and the second detection signal tsd2 are ANDed and outputted to the outside as an abnormality detection output signal.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本実施形態は、誤動作防止回路、保護回路、および電子機器に関する。   The present embodiment relates to a malfunction prevention circuit, a protection circuit, and an electronic device.

自動車に搭載されるあらゆる部品のための安全機能(例えば、フェールセーフ、異常検出、安全停止などの機能)の規格が見直されつつある。特に、車載用の機器の多くは、電気的/電子的に制御されており、高性能化・高機能化だけでなく、安全性の確保も重要なニーズとなっている。それは、例えば車載用のオーディオ・ビデオ機器をはじめとする電子機器においても例外ではない。   Standards for safety functions (for example, fail-safe functions, abnormality detection functions, safety stop functions, etc.) for all parts mounted on automobiles are being reviewed. In particular, many in-vehicle devices are electrically / electronically controlled, and not only high performance and high functionality but also safety are important needs. This is no exception in electronic devices such as in-car audio / video devices.

安全な車載用の電子機器の開発手法や管理方式等を体系的にまとめた国際基準規格ISO26262が策定されている。   An international standard ISO 26262 that systematically summarizes development methods and management methods for safe in-vehicle electronic devices has been formulated.

"ISO 26262-1:2011"、[online]、2011-11-15、International Organization for Standardization、[平成28年2月17日検索]、インターネット<URL:https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:26262:-1:ed-1:v1:en>"ISO 26262-1: 2011", [online], 2011-11-15, International Organization for Standardization, [Search February 17, 2016], Internet <URL: https://www.iso.org/obp / ui / # iso: std: iso: 26262: -1: ed-1: v1: en>

一般に、オーディオデータは、同じ大きさ(レベル)の単一データであることは少ないため、設計上の出力制限のレベル以上の大きさのデータが続いた場合には、デバイス等が発熱し、温度が設計上の上限値を超えてしまう可能性がある。   In general, audio data is rarely a single piece of data of the same size (level), so if data that exceeds the design output limit level continues, the device will generate heat and temperature May exceed the upper design limit.

そのため、車載用電子機器等には、例えば過熱遮断(TSD:Thermal Shut Down)回路などを有する様々な保護回路が使用されており、過熱、過電流、過電圧などの異常から電子機器を保護する。   For this reason, various in-vehicle electronic devices and the like use various protection circuits including, for example, a thermal shutdown (TSD) circuit, and protect the electronic devices from abnormalities such as overheating, overcurrent, and overvoltage.

本実施の形態は、上記のような保護回路の誤動作を防止するとともに、回路規模の削減化、動作時間の短縮化を実現する誤動作防止回路、誤動作防止回路を用いた保護回路、および保護回路を用いた電子機器を提供する。   In the present embodiment, a malfunction prevention circuit that realizes a reduction in circuit scale and a reduction in operation time, a protection circuit using the malfunction prevention circuit, and a protection circuit are provided. Provide used electronic equipment.

本実施形態の一態様によれば、異常検出回路が検出した検出信号を所定期間遅延させて第2の検出信号として出力する遅延回路と、前記異常検出回路が検出した前記検出信号を第1の検出信号として入力するとともに、前記遅延回路からの前記第2の検出信号を入力し、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとって異常検出出力信号として外部に出力するAND回路とを備える誤動作防止回路が提供される。   According to one aspect of the present embodiment, the detection signal detected by the abnormality detection circuit is delayed for a predetermined period and output as the second detection signal, and the detection signal detected by the abnormality detection circuit is the first While inputting as a detection signal, the second detection signal from the delay circuit is input, and a logical product of the first detection signal and the second detection signal is obtained and output to the outside as an abnormality detection output signal There is provided a malfunction prevention circuit including an AND circuit that performs the operation.

本実施形態の他の態様によれば、検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路と、前記異常検出回路が検出した前記検出信号を所定期間遅延させて第2の検出信号として出力する遅延回路と、前記異常検出回路が検出した前記検出信号を第1の検出信号として入力するとともに、前記遅延回路からの前記第2の検出信号を入力し、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとって異常検出出力信号として外部に出力するAND回路とを備える保護回路が提供される。   According to another aspect of the present embodiment, an abnormality detection circuit that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality, and the detection signal detected by the abnormality detection circuit is delayed for a predetermined period and output as a second detection signal And the delay detection circuit, the detection signal detected by the abnormality detection circuit is input as a first detection signal, the second detection signal from the delay circuit is input, and the first detection signal and the first detection signal are input. A protection circuit including an AND circuit that takes a logical product of the two detection signals and outputs the result as an abnormality detection output signal is provided.

本実施形態の他の態様によれば、検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路と、前記異常検出回路が検出した前記検出信号を所定期間遅延させて第2の検出信号として出力する遅延回路と、前記異常検出回路が検出した前記検出信号を第1の検出信号として入力するとともに、前記遅延回路からの前記第2の検出信号を入力し、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとって異常検出出力信号として外部に出力するAND回路とを備える保護回路を備える電子機器が提供される。   According to another aspect of the present embodiment, an abnormality detection circuit that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality, and the detection signal detected by the abnormality detection circuit is delayed for a predetermined period and output as a second detection signal And the delay detection circuit, the detection signal detected by the abnormality detection circuit is input as a first detection signal, the second detection signal from the delay circuit is input, and the first detection signal and the first detection signal are input. There is provided an electronic apparatus including a protection circuit including an AND circuit that takes a logical product of two detection signals and outputs the result as an abnormality detection output signal to the outside.

本実施の形態によれば、保護回路の誤動作を防止するとともに、回路規模の削減化、動作時間の短縮化を実現する誤動作防止回路、誤動作防止回路を用いた保護回路、および保護回路を用いた電子機器を提供することができる。   According to this embodiment, the malfunction of the protection circuit is prevented, the malfunction prevention circuit that realizes the reduction of the circuit scale and the operation time, the protection circuit using the malfunction prevention circuit, and the protection circuit are used. An electronic device can be provided.

第1の実施の形態の比較例1に係る保護回路の構成例(遅延回路)を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the structural example (delay circuit) of the protection circuit which concerns on the comparative example 1 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の比較例2に係る保護回路の構成例(リセット信号)を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the structural example (reset signal) of the protection circuit which concerns on the comparative example 2 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路の構成例を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the structural example of the protection circuit provided with the malfunction prevention circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路の有効性を検証するために用いた検証用回路の構成例を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the structural example of the circuit for a verification used in order to verify the effectiveness of the protection circuit provided with the malfunction prevention circuit which concerns on 1st Embodiment. 図1に例示した比較例1に係る保護回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図。FIG. 2 is a schematic block configuration diagram showing a more detailed configuration example of a protection circuit according to Comparative Example 1 illustrated in FIG. 1. 図2に例示した比較例2に係る保護回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図。FIG. 3 is a schematic block configuration diagram showing a more detailed configuration example of a protection circuit according to Comparative Example 2 illustrated in FIG. 2. 図3に例示した第1の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図。FIG. 4 is a schematic block configuration diagram showing a more detailed configuration example of a protection circuit including a malfunction prevention circuit according to the first embodiment illustrated in FIG. 3. 図3および図7に例示した誤動作防止回路を備えた保護回路の動作時における各種信号の波形例を示す模式図。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating waveform examples of various signals during operation of a protection circuit including the malfunction prevention circuit illustrated in FIGS. 3 and 7. 図8に例示した波形例の部分的拡大図。FIG. 9 is a partially enlarged view of the waveform example illustrated in FIG. 8. 図4に例示した検証用回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図。FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a more detailed configuration example of the verification circuit illustrated in FIG. 4. 図4および図10に例示した検証用回路による検証結果を例示する模式図。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a verification result by the verification circuit illustrated in FIGS. 4 and 10; 第1の実施の形態に係る誤動作防止回路に用いる遅延回路における遅延時間の設定例を示す模式図。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a setting example of a delay time in the delay circuit used in the malfunction prevention circuit according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る保護回路の過熱遮断回路(TSD回路)の部分の誤動作例を示しており、(a)過熱遮断回路内の比較器が検出する電圧と時間との関係の一例、(b)過熱遮断回路内の比較器の構成例、(c)過熱遮断回路内の比較器に入力される温度検出信号の一例。The example of malfunction of the part of the overheat cutoff circuit (TSD circuit) of the protection circuit which concerns on 1st Embodiment is shown, (a) An example of the relationship between the voltage and time which the comparator in an overheat cutoff circuit detects, (B) A configuration example of a comparator in the overheat cutoff circuit, (c) an example of a temperature detection signal input to the comparator in the overheat cutoff circuit. 第1の実施の形態の比較例に係る保護回路内の誤動作例を示しており、(a)遅延回路(フィルタ)を用いた場合の例、(b)リセット信号を用いた場合の例。The example of the malfunctioning in the protection circuit which concerns on the comparative example of 1st Embodiment is shown, (a) The example at the time of using a delay circuit (filter), (b) The example at the time of using a reset signal. 第1の実施の形態に係る保護回路の概略構成例を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the schematic structural example of the protection circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る保護回路と負荷回路(ターゲット回路)の概略構成例を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the schematic structural example of the protection circuit and load circuit (target circuit) which concern on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る保護回路の異常検出回路(過熱遮断回路)の概略構成例を示す模式的ブロック構成図であって、(a)過熱遮断回路内の比較器の構成例、(b)異常検出回路(過熱遮断回路)の内部構成例。It is a typical block block diagram which shows the schematic structural example of the abnormality detection circuit (overheat cutoff circuit) of the protection circuit which concerns on 1st Embodiment, (a) The structural example of the comparator in an overheat cutoff circuit, (b) ) Example of internal configuration of abnormality detection circuit (overheat cutoff circuit). 第1の実施の形態に係る保護回路の異常検出例を示す模式図であって、(a)過電圧保護(OVP:Over Voltage Protection)機能を有する場合の一例、(b)過電流保護(OVP:Over Current Protection)機能を有する場合の一例。It is a schematic diagram which shows the example of abnormality detection of the protection circuit which concerns on 1st Embodiment, (a) An example in case it has an overvoltage protection (OVP: Over Voltage Protection) function, (b) Overcurrent protection (OVP: An example in the case of having an Over Current Protection) function. 第1の実施の形態に係る保護回路の異常検出回路(過熱遮断回路)の概略構成例を示す模式的ブロック構成図であって、(a)過熱遮断回路内の比較器の構成例、(b)過熱遮断回路内の比較器が検出する電圧と時間との関係の一例。It is a typical block block diagram which shows the schematic structural example of the abnormality detection circuit (overheat cutoff circuit) of the protection circuit which concerns on 1st Embodiment, (a) The structural example of the comparator in an overheat cutoff circuit, (b) ) An example of the relationship between the voltage detected by the comparator in the overheat cutoff circuit and time. 第1の実施の形態における動作例を示しており、(a)ヒステリシス特性を有する場合の一例、(b)ヒステリシス特性がほとんどない場合の一例。The operation example in 1st Embodiment is shown, (a) An example in case of having a hysteresis characteristic, (b) An example in the case of almost no hysteresis characteristic. 第1の実施の形態における動作例を示しており、(a)異常検出回路、(b)負荷回路(ターゲット回路)、(c)パワーダウン処理の動作例。The operation example in 1st Embodiment is shown, (a) Abnormality detection circuit, (b) Load circuit (target circuit), (c) Operation example of power-down process. 第1の実施の形態における動作例を示しており、(a)入出力電圧のヒステリシス特性例、(b)パワーダウン処理における保護回路の動作例。2 shows an operation example in the first embodiment, (a) an example of hysteresis characteristics of input / output voltage, and (b) an operation example of a protection circuit in a power-down process. 第1の実施の形態に係る保護回路と負荷回路(ターゲット回路)の概略構成例を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the schematic structural example of the protection circuit and load circuit (target circuit) which concern on 1st Embodiment. 第2の実施の形態の比較例に係る保護回路の構成例を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the structural example of the protection circuit which concerns on the comparative example of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路の構成例を示す模式的ブロック構成図。The typical block block diagram which shows the structural example of the protection circuit provided with the malfunction prevention circuit which concerns on 2nd Embodiment.

次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Next, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

又、以下に示す実施の形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea, and in this embodiment, the material, shape, structure, arrangement, etc. of the component parts are described below. It is not something specific. This embodiment can be modified in various ways within the scope of the claims.

[第1の実施の形態]
(第1の実施の形態における比較例)
一般的な電気・電子回路(ターゲット回路)向けに様々な保護回路、例えば過熱保護(OTP)回路、過電圧保護(OVP)回路、過電流保護(OCP)回路などが使用される。保護回路には、切り替え時の動作を安定させるためにヒステリシス特性(上下限値のヒステリシス幅)を設けることが一般的である。
[First Embodiment]
(Comparative example in the first embodiment)
Various protection circuits such as an overheat protection (OTP) circuit, an overvoltage protection (OVP) circuit, and an overcurrent protection (OCP) circuit are used for general electric / electronic circuits (target circuits). The protection circuit is generally provided with a hysteresis characteristic (hysteresis width of upper and lower limit values) in order to stabilize the operation at the time of switching.

一例として、検出温度を160℃、解除温度を120℃としてヒステリシス特性を設けた過熱遮断(TSD)回路の場合、周囲環境温度が検出温度である160℃に達したときに初めて過熱が検出され、それに基づいて、過熱遮断(TSD)などの保護モードに移行する。その後周囲環境温度が下がった場合でも、解除温度である120℃以下にならない限り、TSDの保護モードは解除されない。このように、検出温度と解除温度との間にヒステリシス幅(この場合、40℃の幅)を設けることで、ノイズなどによる誤動作を防止する。   As an example, in the case of an overheat cutoff (TSD) circuit having a detection temperature of 160 ° C. and a release temperature of 120 ° C. and having hysteresis characteristics, overheat is detected only when the ambient environment temperature reaches the detection temperature of 160 ° C. Based on this, it shifts to a protection mode such as overheat cutoff (TSD). Even if the ambient environment temperature subsequently decreases, the protection mode of TSD is not canceled unless the release temperature is 120 ° C. or lower. Thus, by providing a hysteresis width (in this case, a width of 40 ° C.) between the detection temperature and the release temperature, malfunction due to noise or the like is prevented.

しかし、回路の立ち上げ時(電源投入時)などには、次のような問題が発生する可能性がある。例えば、周囲環境温度が125℃の状態で回路を立ち上げた場合、過熱が検出された場合と同じ状態になってしまう可能性がある。その場合、過熱遮断(TSD)などの保護モードの状態に移行するため、周囲環境温度が125℃以下まで下がらない限り、LSI全体が保護モードとして動作してしまう。   However, the following problems may occur when the circuit is started up (when power is turned on). For example, when the circuit is started up in a state where the ambient environment temperature is 125 ° C., there is a possibility that the same state as that when overheating is detected may be obtained. In that case, since the state shifts to a protection mode state such as overheat cutoff (TSD), the entire LSI operates in the protection mode unless the ambient environment temperature falls to 125 ° C. or lower.

このような問題を回避する方法としては、「遅延回路(フィルタ)」を用いる方法と、「リセット信号」を用いる方法との2通りの方法が挙げられる。   As a method for avoiding such a problem, there are two methods, a method using a “delay circuit (filter)” and a method using a “reset signal”.

−比較例1−
図1は、第1の実施の形態の比較例1に係る保護回路の構成例(遅延回路(フィルタ)20を用いる場合)を示す模式的ブロック構成図である。また、図5は、図1に例示した比較例1に係る保護回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図である。
-Comparative Example 1-
FIG. 1 is a schematic block configuration diagram illustrating a configuration example of a protection circuit according to Comparative Example 1 of the first embodiment (when a delay circuit (filter) 20 is used). FIG. 5 is a schematic block configuration diagram illustrating a more detailed configuration example of the protection circuit according to the comparative example 1 illustrated in FIG. 1.

尚、図1および図5に示した例では、異常検出回路10として、過熱遮断(TSD)回路10を用いた例を示しているが、これに限定されず、図15に例示するように、過電圧保護回路や過電流保護回路などの保護回路も適用可能である。   In the example shown in FIG. 1 and FIG. 5, an example using the overheat cutoff (TSD) circuit 10 as the abnormality detection circuit 10 is shown. However, the present invention is not limited to this, and as illustrated in FIG. Protection circuits such as an overvoltage protection circuit and an overcurrent protection circuit are also applicable.

図1や図5に例示するように、比較例1に係る保護回路は、検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路10(過熱遮断(TSD)回路10)と、抵抗R1と容量C1との時定数を利用した遅延回路20とを備える。比較例1に係る保護回路においては、検出信号をヒステリシスのためにフィードバック信号FBをとしてフィードバックする際に、この遅延回路20を使用することで、異常検出回路10が安定動作するまでの間(所定期間)遅延を発生させることで、ヒステリシスがかかった状態(過熱が検出され、保護モードとして動作する状態)にならないようにすることができる。ここで用いられる遅延回路20は、フリップフロップ(FF)等で作成したディジタル回路にも有効であるし、RC回路等で作成したアナログ回路にも有効である。比較例1に用いられる遅延回路の遅延時間Δtの設定例を図14(a)に示す。 As illustrated in FIGS. 1 and 5, the protection circuit according to Comparative Example 1 includes an abnormality detection circuit 10 (overheat cutoff (TSD) circuit 10) that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality, a resistor R1, and a capacitance. And a delay circuit 20 using a time constant with C1. In the protection circuit according to the comparative example 1, when the detection signal is fed back as the feedback signal FB for hysteresis, the delay circuit 20 is used until the abnormality detection circuit 10 operates stably (predetermined). By generating a delay, it is possible to prevent a state in which hysteresis is applied (a state in which overheating is detected and the device operates as a protection mode). The delay circuit 20 used here is effective for a digital circuit created by a flip-flop (FF) or the like, and is also effective for an analog circuit created by an RC circuit or the like. FIG. 14A shows a setting example of the delay time Δt D of the delay circuit used in Comparative Example 1.

遅延回路20をアナログ回路で構成した場合、遅延回路20は低域通過フィルタ(LPF)としての機能も有する。そのため、検出信号tsdのパルス幅が非常に短い場合には検出信号tsdそのものが逓減されるので、ヒゲ状のノイズなどによる誤動作に対してもロバスト性が向上する。   When the delay circuit 20 is configured by an analog circuit, the delay circuit 20 also has a function as a low-pass filter (LPF). For this reason, when the pulse width of the detection signal tsd is very short, the detection signal tsd itself is gradually reduced, so that the robustness can be improved against malfunction due to beard-like noise.

その一方で、遅延回路20を用いる方法では、以下のような問題点もあった。   On the other hand, the method using the delay circuit 20 has the following problems.

例えば、遅延回路20をアナログ回路で構成した場合には、回路規模が大きくなるといった問題や、実際に保護が必要となる場合に遅延が発生してしまい、保護モードに移行するのが遅れるといった問題などもあった。   For example, when the delay circuit 20 is composed of an analog circuit, there is a problem that the circuit scale becomes large, or a problem that a delay occurs when protection is actually required, and the transition to the protection mode is delayed. There was also.

−比較例2−
図2は、第1の実施の形態の比較例2に係る保護回路の構成例(リセット信号rstbを用いる場合)を示す模式的ブロック構成図である。また、図6は、図2に例示した比較例2に係る保護回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図である。
-Comparative Example 2-
FIG. 2 is a schematic block configuration diagram illustrating a configuration example (when the reset signal rstb is used) of the protection circuit according to the comparative example 2 of the first embodiment. FIG. 6 is a schematic block configuration diagram showing a more detailed configuration example of the protection circuit according to the comparative example 2 illustrated in FIG.

尚、図2および図6に示した例では、異常検出回路10として、過熱遮断(TSD)回路10を用いた例を示しているが、これに限定されず、図15に例示するように、過電圧保護回路や過電流保護回路などの保護回路にも適用可能である。   In the example shown in FIG. 2 and FIG. 6, an example using the overheat cutoff (TSD) circuit 10 as the abnormality detection circuit 10 is shown. However, the present invention is not limited to this, and as illustrated in FIG. The present invention can also be applied to protection circuits such as an overvoltage protection circuit and an overcurrent protection circuit.

図2や図6に例示するように、比較例2に係る保護回路は、検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路10(過熱遮断(TSD)回路10)と、NANDゲート12とNOTゲート14とを備えるAND回路30とを備える。回路の立ち上げ時が電源投入時である場合、回路が安定動作するまでの間(所定期間tR)ヒステリシスがかかった状態(過熱が検出され、保護モードとして動作する状態)にならないようにするために、リセット信号rstbを使用する。リセット信号rstbは、外部からAND回路30に入力され、AND回路30は、検出信号tsdの出力内容に関係なく、所定期間tR(リセット信号rstbが解除されるまでの期間tR)後段の所定の回路にその出力を供給しないようにする。リセット信号rstbを解除するタイミングは、異常検出回路10が安定動作した後のタイミングに予め設定されるため、有効な対策となる。比較例2に用いられるセット信号rstbの解除タイミングtの設定例を図14(b)に示す。 As illustrated in FIGS. 2 and 6, the protection circuit according to the comparative example 2 includes an abnormality detection circuit 10 (overheat cutoff (TSD) circuit 10) that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality, a NAND gate 12, And an AND circuit 30 including a NOT gate 14. When the circuit is started up when the power is turned on, a state in which hysteresis is applied (a state in which overheating is detected and the device operates as a protection mode) is prevented until the circuit is stably operated (predetermined period t R ). Therefore, the reset signal rstb is used. The reset signal rstb is input to the AND circuit 30 from the outside, and the AND circuit 30 has a predetermined period t R (a period t R until the reset signal rstb is released) in a predetermined stage regardless of the output content of the detection signal tsd. Do not supply the output to this circuit. The timing for releasing the reset signal rstb is an effective measure since it is set in advance to the timing after the abnormality detection circuit 10 has stably operated. An example of the setting of release timing t R of the set signal rstb used in Comparative Example 2 shown in FIG. 14 (b).

その一方で、リセット信号rstbを用いる方法では、以下のような問題点もあった。   On the other hand, the method using the reset signal rstb has the following problems.

例えば、リセット信号rstbを用いる方法では、電源投入時には有効であるが、パワーダウン後の復帰時には出力が不安定になり、有効とならない。また、回路内部を完全にリセットして立ち上げるために、専用のPOR(Power on Reset)回路を搭載した場合、静止時電流の増加等を招く要因となる。   For example, the method using the reset signal rstb is effective when the power is turned on, but the output becomes unstable when returning after power down, and is not effective. In addition, when a dedicated POR (Power on Reset) circuit is mounted in order to completely reset and start up the inside of the circuit, it causes an increase in current at rest.

(第1の実施の形態に係る誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路)
図3は、第1の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路の構成例を示す模式的ブロック構成図であり、図7は、図3に例示した第1の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図である。
(A malfunction prevention circuit according to the first embodiment and a protection circuit including the malfunction prevention circuit)
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the first embodiment, and FIG. 7 relates to the first embodiment illustrated in FIG. It is a typical block block diagram which shows the more detailed structural example of the protection circuit provided with the malfunction prevention circuit.

図3や図7に例示するように、第1の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路は、検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路10(過熱遮断(TSD)回路10)と、抵抗R1と容量C1との時定数を利用した遅延回路20と、NANDゲート12とNOTゲート14とを備えるAND回路30とを備える。遅延回路20とAND回路30とは、第1の実施の形態に係る保護回路の誤動作防止回路として機能する。   As illustrated in FIG. 3 and FIG. 7, the protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the first embodiment includes an abnormality detection circuit 10 (overheat cutoff (TSD)) that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality. Circuit 10), a delay circuit 20 using a time constant of a resistor R1 and a capacitor C1, and an AND circuit 30 including a NAND gate 12 and a NOT gate 14. The delay circuit 20 and the AND circuit 30 function as a malfunction prevention circuit of the protection circuit according to the first embodiment.

遅延回路20は、異常検出回路10が検出した検出信号tsdを、バッファ16を用いて所定期間ΔT遅延させて第2の検出信号tsd2として出力する。   The delay circuit 20 delays the detection signal tsd detected by the abnormality detection circuit 10 by a predetermined period ΔT using the buffer 16 and outputs it as the second detection signal tsd2.

遅延回路20をアナログ回路で構成した場合、遅延回路20は低域通過フィルタ(LPF)としての機能も有する。そのため、検出信号tsdのパルス幅が非常に短い場合には検出信号tsdそのものが逓減されるので、ヒゲ状のノイズなどによる誤動作に対してもロバスト性が向上する。   When the delay circuit 20 is configured by an analog circuit, the delay circuit 20 also has a function as a low-pass filter (LPF). For this reason, when the pulse width of the detection signal tsd is very short, the detection signal tsd itself is gradually reduced, so that the robustness can be improved against malfunction due to beard-like noise.

ヒステリシスのためのフィードバック部であるAND回路30は、異常検出回路10が検出した検出信号tsd(第1の検出信号tsd1)と、遅延回路20からの第2の検出信号tsd2とを入力し、第1の検出信号tsd1と第2の検出信号tsd2との論理積をとって(すなわち、両者の信号レベルが一致した場合に)、ヒステリシスのためのフィードバック信号FBを異常検出回路10にフィードバックするとともに、異常検出出力信号tsd_newを外部(ターゲット回路(例えば図16に例示する負荷回路40))に出力する。   The AND circuit 30 serving as a feedback unit for hysteresis receives the detection signal tsd (first detection signal tsd1) detected by the abnormality detection circuit 10 and the second detection signal tsd2 from the delay circuit 20, and receives the first detection signal tsd2 from the delay circuit 20. A logical product of the first detection signal tsd1 and the second detection signal tsd2 (that is, when both signal levels match) is fed back to the abnormality detection circuit 10 as a feedback signal FB for hysteresis, The abnormality detection output signal tsd_new is output to the outside (target circuit (for example, load circuit 40 illustrated in FIG. 16)).

図8は、図3および図7に例示した誤動作防止回路を備えた保護回路の動作時(検出温度を160℃、解除温度を120℃に設定)における各種信号の波形例を示す模式図であり、図9は、図8に例示した波形例の時刻tA付近の部分的拡大図である。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating waveform examples of various signals during operation of the protection circuit including the malfunction prevention circuit illustrated in FIGS. 3 and 7 (detection temperature is set to 160 ° C. and release temperature is set to 120 ° C.). FIG. 9 is a partially enlarged view of the waveform example illustrated in FIG. 8 near time tA.

図8に示す例では、時刻tA(0.1msecのタイミング)において、周囲環境温度が125℃にて回路を立ち上げ、その後、時刻0.5msecのタイミングで、周囲環境温度が125℃から170℃まで上昇している。   In the example shown in FIG. 8, at time tA (0.1 msec timing), the circuit is started up at an ambient temperature of 125 ° C., and then the ambient temperature is changed from 125 ° C. to 170 ° C. at a timing of time 0.5 msec. Is rising.

ターゲット回路は、設定された解除温度120℃を上回る125℃にて起動されているが、立ち上がり時(電源投入時など)における異常検出誤動作によって、異常検出回路10から出力される第1の検出信号tsd1の信号レベルVtsd1も時刻tAにおいてLowレベルからHighレベルに移行している。   The target circuit is activated at 125 ° C., which exceeds the set release temperature of 120 ° C., but the first detection signal output from the abnormality detection circuit 10 due to an abnormality detection malfunction at the time of startup (such as when the power is turned on) The signal level Vtsd1 of tsd1 also shifts from the Low level to the High level at time tA.

その一方で、遅延回路20から出力される第2の検出信号tsd2は、所定期間ΔT(図9に示す例では、第1の検出信号tsd1の信号レベルVtsd1がHighレベルからLowレベルに移行するタイミングまで)遅延させて出力している。したがって、第1の検出信号tsd1と第2の検出信号tsd2との論理積をとるAND回路30の出力(フィードバック信号FBおよび異常検出出力信号tsd_new)は、時刻0.5msecのタイミング(検出温度160℃を上回るタイミング)まで出力されない。   On the other hand, the second detection signal tsd2 output from the delay circuit 20 has a predetermined period ΔT (in the example shown in FIG. 9, the timing at which the signal level Vtsd1 of the first detection signal tsd1 shifts from the High level to the Low level). Until output) Accordingly, the output (feedback signal FB and abnormality detection output signal tsd_new) of the AND circuit 30 that takes the logical product of the first detection signal tsd1 and the second detection signal tsd2 is the timing at the time 0.5 msec (detection temperature 160 ° C. Will not be output until the timing exceeds.

尚、図9において、第2の検出信号tsd2の信号レベルVtsd2の符号Qは、図7に例示した誤動作防止回路を備えた保護回路における地点Qにおける信号レベルVtsd2である。   In FIG. 9, the symbol Q of the signal level Vtsd2 of the second detection signal tsd2 is the signal level Vtsd2 at the point Q in the protection circuit provided with the malfunction prevention circuit illustrated in FIG.

このように、第1の実施の形態に係る誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路によれば、立ち上がり時(電源投入時など)における異常検出誤動作が生じるような場合でも、保護回路の立ち上げ時の誤動作を防止することができる。   As described above, according to the malfunction prevention circuit and the protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the first embodiment, even when an abnormality detection malfunction occurs at the time of startup (such as when the power is turned on), It is possible to prevent malfunction at startup.

図4は、第1の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路の有効性を検証するために用いた検証用回路の構成例を示す模式的ブロック構成図であり、図10は、図4に例示した検証用回路のより詳細な構成例を示す模式的ブロック構成図である。   FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a verification circuit used for verifying the effectiveness of the protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a more detailed configuration example of the verification circuit illustrated in FIG. 4.

図4および図10に例示した検証用回路においては、組み合わせ回路による遅延時間の影響を等しくするために、AND回路30の入力端子(Vdd)をHighレベルに固定して比較を行った。   In the verification circuits illustrated in FIGS. 4 and 10, the comparison is performed with the input terminal (Vdd) of the AND circuit 30 fixed to the high level in order to equalize the influence of the delay time by the combinational circuit.

図11は、図4および図10に例示した検証用回路による検証結果を例示する模式図である。図11において、横軸は回路の立ち上がり時間を100%としたときの、遅延回路に必要となる遅延時間の時定数の割合を示しており、縦軸は、検出信号が検出されたか否か(0:未検出、1:誤検出)を示している。図11から明らかなように、第1の実施の形態に係る誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路(図3および図7)によれば、遅延回路20のみを使用した回路(図1および図5)に比べて、時定数を20%小さくすることが可能となる。狙いの値に対して時定数を小さくできるということは、回路規模(面積)を削減することができるということだけでなく、保護回路の動作までの時間を短縮することができるということも示しており、安全設計の観点からも有用といえる。特に、過熱遮断(TSD)回路10のように、外的な環境的要因で動作モードが変わる保護回路に有効である。   FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a verification result by the verification circuit illustrated in FIGS. 4 and 10. In FIG. 11, the horizontal axis indicates the ratio of the time constant of the delay time required for the delay circuit when the circuit rise time is 100%, and the vertical axis indicates whether a detection signal is detected ( 0: not detected, 1: false detection). As is clear from FIG. 11, according to the malfunction prevention circuit and the protection circuit (FIG. 3 and FIG. 7) including the malfunction prevention circuit according to the first embodiment, the circuit using only the delay circuit 20 (FIG. 1). As compared with FIG. 5), the time constant can be reduced by 20%. The fact that the time constant can be reduced relative to the target value not only means that the circuit scale (area) can be reduced, but also shows that the time until the protection circuit operates can be reduced. It is also useful from the viewpoint of safety design. In particular, it is effective for a protection circuit whose operation mode is changed by an external environmental factor, such as a thermal shutdown (TSD) circuit 10.

図12は、第1の実施の形態に係る誤動作防止回路に用いる遅延回路おける遅延時間(所定期間ΔT)の設定例を示す。また、図13は、過熱遮断回路(TSD回路)10の誤動作例を示しており、図13(a)は過熱遮断回路10内の比較器11が検出する電圧と時間との関係の一例、図13(b)は比較器11の構成例、図13(c)は比較器11が出力する温度検出信号Voutの一例である。所定期間ΔTを長く設定した方が保護回路の動作は安定するが、保護回路の敏捷性も考慮して必要十分な所定期間ΔTを設定すると良い。   FIG. 12 shows a setting example of the delay time (predetermined period ΔT) in the delay circuit used in the malfunction prevention circuit according to the first embodiment. FIG. 13 shows an example of malfunction of the overheat cutoff circuit (TSD circuit) 10, and FIG. 13A shows an example of the relationship between the voltage detected by the comparator 11 in the overheat cutoff circuit 10 and time. 13B is a configuration example of the comparator 11, and FIG. 13C is an example of the temperature detection signal Vout output from the comparator 11. Although the operation of the protection circuit is more stable when the predetermined period ΔT is set longer, the necessary and sufficient predetermined period ΔT may be set in consideration of the agility of the protection circuit.

尚、図3および図7に示した例では、異常検出回路10として、過熱遮断(TSD)回路10を用いた例を示しているが、これに限定されず、図15に例示するように、過電圧保護(OVP:Over Voltage Protection)回路や過電流保護(OCP:Over Current Protection)回路などの保護回路にも適用可能である。例えば、図16に例示するように、負荷回路40(スピーカ22)からの検出信号tsdin(例えば、過熱、過電圧、過電流などを示す信号)が異常検出回路10に入力される。   In the example shown in FIG. 3 and FIG. 7, an example using the overheat cutoff (TSD) circuit 10 as the abnormality detection circuit 10 is shown, but the present invention is not limited to this, and as illustrated in FIG. The present invention can also be applied to protection circuits such as an overvoltage protection (OVP) circuit and an overcurrent protection (OCP) circuit. For example, as illustrated in FIG. 16, a detection signal tsdin (for example, a signal indicating overheating, overvoltage, overcurrent, or the like) from the load circuit 40 (speaker 22) is input to the abnormality detection circuit 10.

図17は、第1の実施の形態に係る保護回路の異常検出回路10(過熱遮断回路10)の概略構成例を示す模式的ブロック構成図である。図17(b)に例示するように、例えば、温度の検出は、ダイオードDによって行なうことができる。図17(a)は、図17(b)に示した基準電圧VREF2の詳細構成を例示する。 FIG. 17 is a schematic block diagram illustrating a schematic configuration example of the abnormality detection circuit 10 (overheat cutoff circuit 10) of the protection circuit according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 17B, for example, the temperature can be detected by the diode D. FIG. 17A illustrates a detailed configuration of the reference voltage V REF2 illustrated in FIG.

図18は、第1の実施の形態に係る保護回路の異常検出例を示す模式図であって、図18(a)過電圧保護(OVP)機能を有する場合の一例、(b)過電流保護(OCP)機能を有する場合の一例である。   FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of abnormality detection of the protection circuit according to the first embodiment. FIG. 18A is an example in the case of having an overvoltage protection (OVP) function, and FIG. It is an example in the case of having an OCP) function.

また、図19(a)は、第1の実施の形態に係る保護回路の異常検出回路10(過熱遮断回路10)内の比較器11の構成例、図19(b)は、過熱遮断回路10内の比較器11が検出する電圧と時間との関係の一例である。   FIG. 19A shows a configuration example of the comparator 11 in the abnormality detection circuit 10 (overheat cutoff circuit 10) of the protection circuit according to the first embodiment, and FIG. 19B shows the overheat cutoff circuit 10. It is an example of the relationship between the voltage and the time which the comparator 11 of the inside detects.

また、図20は、第1の実施の形態における動作例を示しており、図20(a)は、ヒステリシス特性を有する場合の一例、図20(b)は、ヒステリシス特性がほとんどない場合の一例である。   FIG. 20 shows an operation example in the first embodiment. FIG. 20A shows an example in the case of having hysteresis characteristics, and FIG. 20B shows an example in the case of almost no hysteresis characteristics. It is.

また、図21は、第1の実施の形態における動作例を示しており、図21(a)は、異常検出回路10、図21(b)は、負荷回路(ターゲット回路)40、図21(c)は、パワーダウン処理の動作例である。図22は、第1の実施の形態における動作例を示しており、図22(a)は、入出力電圧のヒステリシス特性例、図22(b)は、パワーダウン処理における保護回路の動作例である。比較例2において説明したように、パワーダウン後の復帰時には出力が不安定になる場合がある。   FIG. 21 shows an operation example in the first embodiment. FIG. 21A shows an abnormality detection circuit 10, FIG. 21B shows a load circuit (target circuit) 40, FIG. c) is an operation example of the power-down process. FIG. 22 shows an operation example in the first embodiment. FIG. 22A shows an example of the hysteresis characteristic of the input / output voltage, and FIG. 22B shows an operation example of the protection circuit in the power-down process. is there. As described in Comparative Example 2, the output may become unstable when returning after power down.

また、図23は、第1の実施の形態に係る保護回路と負荷回路(ターゲット回路)40の概略構成例を示す模式的ブロック構成図である。レジスタ50の内容がHighレベルで、且つ異常検出回路10の出力レベルがLowレベルである場合にのみ、パワーダウン信号(PD)をHighレベル(正常:パワーダウン処理なし)にする。異常検出時(異常検出回路10の出力レベルがHighレベルである場合)には、パワーダウン信号(PD)をLOWレベル(異常:パワーダウン処理あり)にする。   FIG. 23 is a schematic block diagram illustrating a schematic configuration example of the protection circuit and the load circuit (target circuit) 40 according to the first embodiment. Only when the content of the register 50 is at a high level and the output level of the abnormality detection circuit 10 is at a low level, the power down signal (PD) is set to a high level (normal: no power down process). At the time of abnormality detection (when the output level of the abnormality detection circuit 10 is high level), the power down signal (PD) is set to LOW level (abnormality: with power down processing).

以上説明したように、第1の実施の形態に係る誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路によれば、立ち上がり時(電源投入時など)における異常検出誤動作が生じるような場合でも、保護回路の立ち上げ時の誤動作を防止することができる。   As described above, according to the malfunction prevention circuit and the protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the first embodiment, even if an abnormality detection malfunction occurs at the time of start-up (such as when the power is turned on), It is possible to prevent malfunction at the time of starting up the circuit.

また、遅延回路20のみを使用した回路(比較例1)に比べて、時定数を20%小さくすることが可能となり、回路規模(面積)を削減することができるということだけでなく、保護回路の動作までの時間を短縮することができるということも示しており、安全設計の観点からも有用といえる。   In addition to the circuit using only the delay circuit 20 (Comparative Example 1), the time constant can be reduced by 20% and the circuit scale (area) can be reduced. It also shows that the time to the operation can be shortened, which is useful from the viewpoint of safety design.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、切り替え時の動作を安定させるためにヒステリシス特性を設けた場合について説明したが、第2の実施の形態では、ヒステリシス特性を設けない保護回路のケースについて説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the case where hysteresis characteristics are provided in order to stabilize the operation at the time of switching has been described, but in the second embodiment, a case of a protection circuit that does not provide hysteresis characteristics will be described.

(第2の実施の形態における比較例)
図24は、第2の実施の形態の比較例に係る保護回路の構成例(リセット信号rstbを用いる場合)を示す模式的ブロック構成図である。
(Comparative example in the second embodiment)
FIG. 24 is a schematic block diagram illustrating a configuration example (when the reset signal rstb is used) of a protection circuit according to a comparative example of the second embodiment.

尚、図24に示した例では、IC10には、異常検出回路10として、過熱遮断(TSD)回路、過電圧保護回路、過電流保護回路などの保護回路を適用可能である。   In the example shown in FIG. 24, a protection circuit such as an overheat cutoff (TSD) circuit, an overvoltage protection circuit, or an overcurrent protection circuit can be applied to the IC 10 as the abnormality detection circuit 10.

図24に例示するように、第2の実施の形態の比較例に係る保護回路は、IC10(異常検出回路10)と、NANDゲート12とNOTゲート14とを備えるAND回路30とを備える。   As illustrated in FIG. 24, the protection circuit according to the comparative example of the second embodiment includes an IC 10 (abnormality detection circuit 10), and an AND circuit 30 including a NAND gate 12 and a NOT gate 14.

回路の立ち上げ時が電源投入時である場合やパワーダウン後のシステム復帰時においては、電源電圧のレベルが不安定となる。それに伴い駆動電圧のレベルも不安定となるところ、結果的にIC10内の比較器11から出力される比較結果を示す信号tsdが本来とは異なるものになる(誤動作が発生する)おそれがある。駆動電圧レベルが不安定になるのは、比較器11に用いられるトランジスタが弱反転領域内での動作となってしまうことなどが原因として挙げられる。   When the circuit is started up when the power is turned on or when the system is restored after power down, the level of the power supply voltage becomes unstable. As a result, the level of the drive voltage becomes unstable. As a result, there is a possibility that the signal tsd indicating the comparison result output from the comparator 11 in the IC 10 is different from the original (malfunction occurs). The driving voltage level becomes unstable because the transistor used in the comparator 11 operates in the weak inversion region.

そこで、回路が安定動作するまでの間(所定期間tR)ヒステリシスがかかった状態(過熱が検出され、保護モードとして動作する状態)にならないようにするために、リセット信号rstbを使用する。リセット信号rstbは、外部からAND回路30に入力され、AND回路30は、検出信号tsdの出力内容に関係なく、所定期間tR(リセット信号rstbが解除されるまでの期間tR)後段の所定の回路にその出力を供給しないようにする。リセット信号rstbを解除するタイミングは、異常検出回路10が安定動作した後のタイミングに予め設定されるため、有効な対策となる。 Therefore, the reset signal rstb is used in order to prevent a state in which hysteresis is applied (a state in which overheating is detected and operates as a protection mode) until the circuit operates stably (predetermined period t R ). The reset signal rstb is input to the AND circuit 30 from the outside, and the AND circuit 30 has a predetermined period t R (a period t R until the reset signal rstb is released) in a predetermined stage regardless of the output content of the detection signal tsd. Do not supply the output to this circuit. The timing for releasing the reset signal rstb is an effective measure since it is set in advance to the timing after the abnormality detection circuit 10 has stably operated.

その一方で、リセット信号rstbを用いる方法では、以下のような問題点もあった。   On the other hand, the method using the reset signal rstb has the following problems.

例えば、リセット信号rstbを用いる方法では、専用のリセット信号が必要になり、また、電源投入時には有効であるが、パワーダウン後の復帰時には出力が不安定になり、有効とならない。また、回路内部を完全にリセットして立ち上げるために、専用のPOR回路を搭載した場合、静止時電流の増加等を招く要因となる。   For example, the method using the reset signal rstb requires a dedicated reset signal, and is effective when the power is turned on. However, the output becomes unstable when returning after power down, and is not effective. In addition, when a dedicated POR circuit is mounted to start up the circuit by completely resetting the circuit, this may cause an increase in quiescent current.

(第2の実施の形態に係る誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路)
図25は、第2の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路の構成例を示す模式的ブロック構成図である。
(Malfunction prevention circuit and protection circuit provided with malfunction prevention circuit according to second embodiment)
FIG. 25 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of a protection circuit including a malfunction prevention circuit according to the second embodiment.

図25に例示するように、第2の実施の形態に係る誤動作防止回路を備えた保護回路は、検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路10(過熱遮断(TSD)回路10)と、抵抗R1と容量C1との時定数を利用した遅延回路20と、NANDゲート12とNOTゲート14とを備えるAND回路30とを備える。遅延回路20とAND回路30とは、第1の実施の形態に係る保護回路の誤動作防止回路として機能する。   As illustrated in FIG. 25, the protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the second embodiment includes an abnormality detection circuit 10 (overheat cutoff (TSD) circuit 10) that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality. A delay circuit 20 using a time constant of the resistor R1 and the capacitor C1, and an AND circuit 30 including a NAND gate 12 and a NOT gate 14. The delay circuit 20 and the AND circuit 30 function as a malfunction prevention circuit of the protection circuit according to the first embodiment.

遅延回路20は、異常検出回路10が検出した検出信号tsdを、バッファ16を用いて所定期間ΔT遅延させて第2の検出信号tsd2として出力する。   The delay circuit 20 delays the detection signal tsd detected by the abnormality detection circuit 10 by a predetermined period ΔT using the buffer 16 and outputs it as the second detection signal tsd2.

AND回路30は、異常検出回路10が検出した検出信号tsd(第1の検出信号tsd1)と、遅延回路20からの第2の検出信号tsd2とを入力し、第1の検出信号tsd1と第2の検出信号tsd2との論理積をとって(すなわち、両者の信号レベルが一致した場合に)、異常検出出力信号tsd_newをターゲット回路(例えば図16に例示する負荷回路40)に出力する。   The AND circuit 30 receives the detection signal tsd (first detection signal tsd1) detected by the abnormality detection circuit 10 and the second detection signal tsd2 from the delay circuit 20, and receives the first detection signal tsd1 and the second detection signal tsd1. And the abnormality detection output signal tsd_new is output to the target circuit (for example, the load circuit 40 illustrated in FIG. 16).

図25に例示した誤動作防止回路を備えた保護回路の動作時(検出温度を160℃、解除温度を120℃に設定)における各種信号の波形例は、第1の実施の形態の場合と同様に、図8、図9に示される。   Examples of waveforms of various signals during the operation of the protection circuit including the malfunction prevention circuit illustrated in FIG. 25 (the detection temperature is set to 160 ° C. and the release temperature is set to 120 ° C.) are the same as in the case of the first embodiment. 8 and 9 are shown.

図8に示す例では、時刻tA(0.1msecのタイミング)において、周囲環境温度が125℃にて回路を立ち上げ、その後、時刻0.5msecのタイミングで、周囲環境温度が125℃から170℃まで上昇している。   In the example shown in FIG. 8, at time tA (0.1 msec timing), the circuit is started up at an ambient temperature of 125 ° C., and then the ambient temperature is changed from 125 ° C. to 170 ° C. at a timing of time 0.5 msec. Is rising.

ターゲット回路は、設定された解除温度120℃を上回る125℃にて起動されているが、立ち上がり時(電源投入時など)における異常検出誤動作によって、異常検出回路10から出力される第1の検出信号tsd1の信号レベルVtsd1も時刻tAにおいてLowレベルからHighレベルに移行している。   The target circuit is activated at 125 ° C., which exceeds the set release temperature of 120 ° C., but the first detection signal output from the abnormality detection circuit 10 due to an abnormality detection malfunction at the time of startup (such as when the power is turned on) The signal level Vtsd1 of tsd1 also shifts from the Low level to the High level at time tA.

その一方で、遅延回路20から出力される第2の検出信号tsd2は、所定期間ΔT(図9に示す例では、第1の検出信号tsd1の信号レベルVtsd1がHighレベルからLowレベルに移行するタイミングまで)遅延させて出力している。したがって、第1の検出信号tsd1と第2の検出信号tsd2との論理積をとるAND回路30の出力(異常検出出力信号tsd_new)は、時刻0.5msecのタイミング(検出温度160℃を上回るタイミング)まで出力されない。   On the other hand, the second detection signal tsd2 output from the delay circuit 20 has a predetermined period ΔT (in the example shown in FIG. 9, the timing at which the signal level Vtsd1 of the first detection signal tsd1 shifts from the High level to the Low level). Until output) Therefore, the output of the AND circuit 30 that takes the logical product of the first detection signal tsd1 and the second detection signal tsd2 (abnormality detection output signal tsd_new) is the timing at time 0.5 msec (timing that exceeds the detection temperature of 160 ° C.). Will not be output.

以上説明したように、ヒステリシス特性を設けない第2の実施の形態に係る誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路においても、立ち上がり時(電源投入時やパワーダウン後の復帰時など)における異常検出誤動作が生じるような場合でも、保護回路の立ち上げ時の誤動作を防止することができる。   As described above, the malfunction prevention circuit and the protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the second embodiment that do not provide hysteresis characteristics can also be used at the time of start-up (when power is turned on or when power is restored after power down). Even when an abnormality detection malfunction occurs, it is possible to prevent malfunction when the protection circuit starts up.

また、第2の検出信号tsd2を、コンデンサC1を有する遅延回路20を経由してAND回路30に入力する構成とすることで、第2の検出信号tsd2の電圧レベルの立ち上がりが第1の検出信号tsd1よりも緩やかになる。これを利用して最終的にAND回路30にて第2の検出信号tsd2が第1の検出信号tsd1と同じ電圧レベルになったと認識されるまでの期間ΔTを、第1の検出信号tsd1のそれよりも長くなるようにしているため、遅延回路20に用いるコンデンサC1の増大を抑制することができる。さらに、比較例のようにリセット信号rstbによって予め誤動作時間のマージンを考慮して「所定期間tR」出力を停止させるようにしていた例と比較して、短時間で正常なシステムの立ち上がりを実現することができる。 Further, the second detection signal tsd2 is input to the AND circuit 30 via the delay circuit 20 having the capacitor C1, so that the rise of the voltage level of the second detection signal tsd2 is the first detection signal. It becomes gentler than tsd1. Using this, the period ΔT until the second detection signal tsd2 is finally recognized as the same voltage level as the first detection signal tsd1 by the AND circuit 30 is set to that of the first detection signal tsd1. Therefore, the increase in the capacitor C1 used in the delay circuit 20 can be suppressed. Furthermore, compared with the example in which the output of the “predetermined period t R ” is stopped in advance by considering the margin of malfunction time by the reset signal rstb as in the comparative example, the normal system startup is realized in a short time. can do.

[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態について記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
While the embodiments have been described as described above, the discussion and drawings that form part of this disclosure are illustrative and should not be construed as limiting. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、実施の形態において、誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路は、車載用の電子機器に限らず、様々な用途に用いられる電子機器に適用することができる。   For example, in the embodiment, the malfunction prevention circuit and the protection circuit including the malfunction prevention circuit can be applied not only to the vehicle-mounted electronic device but also to an electronic device used for various purposes.

このように、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。   As described above, various embodiments that are not described herein are included.

本実施の形態に係る誤動作防止回路および誤動作防止回路を備えた保護回路は、例えば、テレビ、ラジオ、ラジカセ、カーオーディオ、カーナビ、ホームシアターシステム、オーディオコンポーネント、携帯電話、スマートホン、電子楽器、エアコン等など、電気・電子機器全般に幅広く適用可能である。   Examples of the malfunction prevention circuit and the protection circuit including the malfunction prevention circuit according to the present embodiment include a television, a radio, a radio cassette player, a car audio, a car navigation system, a home theater system, an audio component, a mobile phone, a smart phone, an electronic musical instrument, an air conditioner, and the like. It can be widely applied to all electrical and electronic devices.

10…異常検出回路、過熱遮断(TSD)回路、IC
11…比較器
12…NANDゲート
14…NOTゲート
16…バッファ
20…遅延回路(フィルタ)
22…スピーカ
30…AND回路
40…負荷回路
50…レジスタ
C1…容量
D…ダイオード
FB…フィードバック信号
PD…パワーダウン信号
Q…地点
R1…抵抗
rstb…リセット信号
tA…時刻
tsd_new…異常検出出力信号
tsd1…第1の検出信号
tsd2…第2の検出信号
R…所定期間、解除タイミング
tsd…検出信号
Vout…温度検出信号
REF2…基準電圧
Vtsd1、Vtsd2…信号レベル
ΔT…所定期間、遅延時間
10: Abnormality detection circuit, thermal shutdown (TSD) circuit, IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Comparator 12 ... NAND gate 14 ... NOT gate 16 ... Buffer 20 ... Delay circuit (filter)
22 ... Speaker 30 ... AND circuit 40 ... Load circuit 50 ... Register C1 ... Capacitor D ... Diode FB ... Feedback signal PD ... Power down signal Q ... Point R1 ... Resistance rstb ... Reset signal tA ... Time tsd_new ... Abnormality detection output signal tsd1 ... the first detection signal TSD2 ... second detection signal t R ... predetermined period, release timing tsd ... detection signal Vout ... temperature detection signal V REF2 ... reference voltage Vtsd1, Vtsd2 ... signal level [Delta] t ... prescribed period, the delay time

Claims (19)

異常検出回路が検出した検出信号を所定期間遅延させて第2の検出信号として出力する遅延回路と、
前記異常検出回路が検出した前記検出信号を第1の検出信号として入力するとともに、前記遅延回路からの前記第2の検出信号を入力し、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとって異常検出出力信号として外部に出力するAND回路と
を備えることを特徴とする誤動作防止回路。
A delay circuit that delays a detection signal detected by the abnormality detection circuit for a predetermined period and outputs it as a second detection signal;
The detection signal detected by the abnormality detection circuit is input as a first detection signal, and the second detection signal from the delay circuit is input, and the first detection signal and the second detection signal are input. And an AND circuit that outputs the result as an abnormality detection output signal to the outside.
前記AND回路は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとってヒステリシス用のフィードバック信号を前記異常検出回路にフィードバックすることを特徴とする請求項1に記載の誤動作防止回路。   2. The malfunction according to claim 1, wherein the AND circuit takes a logical product of the first detection signal and the second detection signal and feeds back a feedback signal for hysteresis to the abnormality detection circuit. Prevention circuit. 前記遅延回路は、抵抗と容量との時定数を利用して前記所定期間を設定することを特徴とする請求項1または2に記載の誤動作防止回路。   3. The malfunction prevention circuit according to claim 1, wherein the delay circuit sets the predetermined period using a time constant of a resistor and a capacitor. 前記遅延回路は、前記検出信号をフィルタリングする低域通過フィルタとして機能することを特徴とする請求項3に記載の誤動作防止回路。   4. The malfunction prevention circuit according to claim 3, wherein the delay circuit functions as a low-pass filter that filters the detection signal. 前記異常検出回路は、過熱、過電圧、過電流のうちの少なくとも1つの異常を検出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の誤動作防止回路。   The malfunction prevention circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the abnormality detection circuit detects at least one abnormality among overheating, overvoltage, and overcurrent. 検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路と、
前記異常検出回路が検出した前記検出信号を所定期間遅延させて第2の検出信号として出力する遅延回路と、
前記異常検出回路が検出した前記検出信号を第1の検出信号として入力するとともに、前記遅延回路からの前記第2の検出信号を入力し、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとって異常検出出力信号として外部に出力するAND回路と
を備えることを特徴とする保護回路。
An abnormality detection circuit that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality;
A delay circuit that delays the detection signal detected by the abnormality detection circuit for a predetermined period and outputs it as a second detection signal;
The detection signal detected by the abnormality detection circuit is input as a first detection signal, and the second detection signal from the delay circuit is input, and the first detection signal and the second detection signal are input. And a AND circuit that outputs a logical product of them as an abnormality detection output signal to the outside.
前記AND回路は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとってヒステリシス用のフィードバック信号を前記異常検出回路にフィードバックすることを特徴とする請求項6に記載の保護回路。   7. The protection according to claim 6, wherein the AND circuit takes a logical product of the first detection signal and the second detection signal and feeds back a feedback signal for hysteresis to the abnormality detection circuit. circuit. 前記遅延回路は、抵抗と容量との時定数を利用して前記所定期間を設定することを特徴とする請求項6または7に記載の保護回路。   The protection circuit according to claim 6, wherein the delay circuit sets the predetermined period using a time constant of a resistor and a capacitor. 前記遅延回路は、前記検出信号をフィルタリングする低域通過フィルタとして機能することを特徴とする請求項8に記載の保護回路。   The protection circuit according to claim 8, wherein the delay circuit functions as a low-pass filter that filters the detection signal. 前記異常検出回路は、過熱、過電圧、過電流のうちの少なくとも1つの異常を検出することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の保護回路。   The protection circuit according to any one of claims 6 to 9, wherein the abnormality detection circuit detects at least one abnormality among overheating, overvoltage, and overcurrent. 前記異常検出回路は、前記異常を検出するための比較器を備えることを特徴とする請求項6に記載の保護回路。   The protection circuit according to claim 6, wherein the abnormality detection circuit includes a comparator for detecting the abnormality. 前記比較器は、ヒステリシスコンパレータであることを特徴とする請求項7に記載の保護回路。   The protection circuit according to claim 7, wherein the comparator is a hysteresis comparator. 検出した異常に応じた検出信号を出力する異常検出回路と、
前記異常検出回路が検出した前記検出信号を所定期間遅延させて第2の検出信号として出力する遅延回路と、
前記異常検出回路が検出した前記検出信号を第1の検出信号として入力するとともに、前記遅延回路からの前記第2の検出信号を入力し、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとって異常検出出力信号として外部に出力するAND回路と
を備える保護回路を備えることを特徴とする電子機器。
An abnormality detection circuit that outputs a detection signal corresponding to the detected abnormality;
A delay circuit that delays the detection signal detected by the abnormality detection circuit for a predetermined period and outputs it as a second detection signal;
The detection signal detected by the abnormality detection circuit is input as a first detection signal, and the second detection signal from the delay circuit is input, and the first detection signal and the second detection signal are input. An electronic device comprising: a protection circuit comprising: an AND circuit that takes a logical product of the above and outputs the result as an abnormality detection output signal to the outside.
前記AND回路は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との論理積をとってヒステリシス用のフィードバック信号を前記異常検出回路にフィードバックすることを特徴とする請求項13に記載の電子機器。   The electronic circuit according to claim 13, wherein the AND circuit takes a logical product of the first detection signal and the second detection signal and feeds back a hysteresis feedback signal to the abnormality detection circuit. machine. 前記遅延回路は、抵抗と容量との時定数を利用して前記所定期間を設定することを特徴とする請求項13または14に記載の電子機器。   15. The electronic device according to claim 13, wherein the delay circuit sets the predetermined period using a time constant of a resistor and a capacitor. 前記遅延回路は、前記検出信号をフィルタリングする低域通過フィルタとして機能することを特徴とする請求項15に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 15, wherein the delay circuit functions as a low-pass filter that filters the detection signal. 前記異常検出回路は、過熱、過電圧、過電流のうちの少なくとも1つの異常を検出することを特徴とする請求項13〜16のいずれか1項に記載の電子機器。   The electronic apparatus according to claim 13, wherein the abnormality detection circuit detects at least one abnormality among overheating, overvoltage, and overcurrent. 前記異常検出回路は、前記異常を検出するための比較器を備えることを特徴とする請求項13に記載の電子機器。   The electronic apparatus according to claim 13, wherein the abnormality detection circuit includes a comparator for detecting the abnormality. 前記比較器は、ヒステリシスコンパレータであることを特徴とする請求項14に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 14, wherein the comparator is a hysteresis comparator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113131438A (en) * 2019-12-30 2021-07-16 圣邦微电子(北京)股份有限公司 Over-temperature protection circuit

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