JP4171238B2 - 過熱検出回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、過熱検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の過熱検出回路としては、例えば特開平4−319772号公報に記載の過熱検出回路が提案されている。集積回路には、負荷の異常、組み付けの異常等にともなう熱効果の異常、入力信号の異常等によって破壊や特性劣化が生ずるのを防止するために温度を検出する過熱検出回路やその信号により電源回路や信号回路を制御して破壊を防止する保護回路を有するものが多い。
【0003】
従来の過熱検出回路の回路例を図2に示す。過熱検出回路は、温度検出部1、基準電圧発生部2およびコンパレータ3から構成されている。
【0004】
温度検出部1は、電源VD、温度検出用ダイオード11および定電流回路12を有して構成されている。なお、温度検出用ダイオード11の順方向電圧VFは温度上昇と共に低下する。温度検出用ダイオード11のアノードは定電流源12を介して電源VDに接続されており、温度検出用ダイオード11には定電流回路12から定電流が流れる。そして、温度上昇に伴い温度検出用ダイオード11のアノード電圧Vtは低下する。
【0005】
基準電圧発生部2は、抵抗26および抵抗27を有して構成され、直列接続された抵抗26、27は電源VDの電圧を分圧しており、抵抗26、27の接続点より基準電圧Vcを生成する。
【0006】
コンパレータ3は、第1の入力端子には抵抗26、27の接続点から基準電圧(閾値電圧)Vcが入力され、第2の入力端子には温度検出部1の温度検出用ダイオード11のアノード電圧Vtが入力され、第1、第2の入力端子の電圧を比較し出力する。
【0007】
上記した過熱検出回路において、温度上昇に伴って温度検出用ダイオード11のアノード電圧VFは低下し、温度検出用ダイオード11のアノード電圧Vtが第1の入力端子の電圧、すなわち閾値電圧Vcより低くなった場合に、コンパレータの出力電圧が反転する。このようにして過熱状態を検出している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、温度検出用ダイオード11の順方向電圧VFは素子によるばらつきを有しており、上記したような回路では加熱検出の温度もばらついてしまう。
【0009】
本発明は上記問題に鑑みたもので、温度検出用ダイオードの順方向電圧が素子によってばらつきがある場合でも、その影響を低減させ加熱検出の温度ばらつきを低減させることができる過熱検出回路を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、温度変化に伴い順方向電圧(VF)が変化する第1のダイオード(11)を有する温度検出手段(1)と、第1のダイオード(11)と同じ温度特性をもった第2のダイオード(21)を有し、第2のダイオード(21)は電源(VD)に接続された第2の定電流回路(22)および定電圧回路(23)間に接続され、第2のダイオード(21)および定電圧回路(23)と並列に接続された複数の抵抗(24、25)の接続点から抵抗分割によって基準電圧(Vc)を生成する基準電圧発生手段(2)と、第1の入力端子は第1のダイオード(11)のアノードに接続され、第2の入力端子は複数の抵抗(24、25)の接続点に接続された比較手段(3)と、を備えたことを特徴としている。
【0012】
これにより、複数の抵抗(24、25)の接続点から抵抗分割によって生成される基準電圧(Vc)は、第1のダイオード(11)の順方向電圧(VF)と同様のばらつきを有して変化する。したがって、この基準電圧(Vc)に基づいて過熱検出することにより、第1のダイオード(11)の順方向電圧(VF)が素子によってばらつきがある場合でも、その影響を低減させ加熱検出の温度ばらつきを低減させることができる。
【0013】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の一実施形態を適用した過熱検出回路の回路構成を図1に示す。この第1実施形態では、基準電圧発生部2において、温度検出用ダイオード11と同じ電気特性、温度特性を有する第2のダイオード21、安定化電源23および定電流源22を備えた点が図2に示すものと異なり、その他の温度検出部1およびコンパレータ3は図2に示すものと同じである。
【0015】
本回路例では、第2のダイオード21のカソードは安定化電源23に接続され、アノードは第2の定電流源22を介して電源VDに接続されるとともに、抵抗24および抵抗25を介して接地されている。また、抵抗24と抵抗25の接続点はコンパレータ3の第1の入力端子に接続されている。
【0016】
上記した過熱検出回路において、直列に接続された抵抗24、25にはダイオード21の順方向電圧VFと安定化電源23の電圧の和の電圧が印加される。そして、温度検出用ダイオード11と第2のダイオード21の順方向電圧VFの電気特性、温度特性のばらつきが同等であることから、直列に接続された抵抗24と抵抗25に印加される電圧はダイオード11の順方向電圧VFのばらつきに応じて同様に変動し、コンパレータ3の閾値電圧Vcもダイオード11の順方向電圧VFのばらつきに応じて同様に変動する。そして、過熱検出温度はコンパレータ3の閾値電圧Vcにより設定され、コンパレータ3の閾値電圧Vcがダイオード11の電気特性、温度特性のばらつきに応じて同様に変動するので、過熱検出の温度ばらつきを小さくすることができる。
【0017】
図1に示した本実施形態で使用されている過熱検出回路の温度に対する電圧特性を図3に示す。この図に示される▲2▼は、温度検出用ダイオード11のアノード電圧Vtで、▲5▼は閾値電圧Vcである。また、温度検出用ダイオード11の順方向電圧VFは、最大±30mVのばらつきを有しており、ダイオード11のアノード電圧Vtの上限および下限を▲1▼、▲3▼に示す。また、温度検出用ダイオード11と第2のダイオード21の順方向電圧VFの電気特性、温度特性のばらつきは同等であることから、コンパレータ3の閾値電圧Vcも同様のばらつきを有しており、閾値電圧Vcの上限および下限を▲4▼、▲6▼に示す。
【0018】
そして、温度検出用ダイオード11と第2のダイオード21の順方向電圧VFの電気特性、温度特性のばらつきは同等であることから、温度検出用ダイオード11のアノード電圧Vtが上限となる場合、コンパレータ3の閾値電圧Vcも上限となる。したがって、この場合▲1▼および▲4▼が交差する153℃で過熱検出する。また、温度検出用ダイオード11のアノード電圧Vtが下限となる場合、コンパレータ3の閾値電圧Vcも下限となり、▲3▼および▲6▼が交差する128℃で過熱検出する。したがって、図1に示す加熱検出回路の加熱検出温度範囲は128℃〜153℃である。
【0019】
一方、図3に示した▲7▼は、図2に示した従来の加熱検出回路の閾値電圧Vcであり、温度と関係なく500mVである。そして、温度検出用ダイオード11のアノード電圧Vtの下限を示す▲3▼と閾値電圧Vc▲7▼が交差する温度は123℃で、温度検出用ダイオード11のアノード電圧の上限を示す▲1▼と閾値電圧Vc▲7▼が交差する温度は158℃である。したがって、図2に示す従来の加熱検出回路の加熱検出温度範囲は123℃〜158℃である。
【0020】
上記したように、図2に示す従来の加熱検出回路の加熱検出温度範囲は123℃〜158℃であるのに対し、図1に示す本実施例の加熱検出回路の加熱検出温度範囲は128℃〜153℃で、加熱検出の温度範囲が狭くなっている。そして、
温度検出用ダイオード11の順方向電圧VFは、従来と同じ最大±30mVのばらつきを有していながら、その影響を低減させ加熱検出の温度ばらつきを低減させていることが分かる。
【0021】
なお、温度検出部1としては、図1に示す構成のものに限らず、温度変化に伴い順方向電圧VFが変化し、順方向電圧VFに応じた電圧を出力するものであれば、他の構成のものであってもよい。また、基準電圧発生部2においても、図1に示す構成のものに限らず、第1のダイオード11と同じ温度特性をもった第2のダイオード21を有し、第1のダイオード11と同様の温度特性をもった基準電圧Vcを生成するものであれば、他の構成のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る過熱検出回路の構成を示す図である。
【図2】従来の過熱検出回路の構成を示す図である。
【図3】過熱検出回路の電圧−温度特性を示す図である。
【符号の説明】
1・・・温度検出部、2、4・・・基準電圧発生部、3・・・コンパレータ、
11・・・温度検出用ダイオード、21・・・第2のダイオード、
12、22・・・第1、第2の定電流回路、23・・・安定化電源。
Claims (1)
- 定電流回路(12)を介して電源(VD)に接続され、温度変化に伴い順方向電圧(VF)が変化する第1のダイオード(11)を有する温度検出手段(1)と、
前記第1のダイオード(11)と同じ温度特性をもった第2のダイオード(21)を有し、前記第2のダイオード(21)は電源(VD)に接続された第2の定電流回路(22)および定電圧回路(23)間に接続され、前記第2のダイオード(21)および前記定電圧回路(23)と並列に接続された複数の抵抗(24、25)の接続点から抵抗分割によって基準電圧(Vc)を生成する基準電圧発生手段(2)と、
第1の入力端子と第2の入力端子を有し、前記第1の入力端子は前記第1のダイオード(11)のアノードに接続され、前記第2の入力端子は前記複数の抵抗(24、25)の接続点に接続された比較手段(3)と、を備えたことを特徴とする過熱検出回路。
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