JP6468758B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
実施の形態2では、実施の形態1にかかる半導体装置1の制御回路12の一例について説明する。そこで、実施の形態2にかかる半導体装置2のブロック図を図6に示す。図6に示すように、実施の形態2にかかる半導体装置2は、制御チップ11に代えて制御チップ21を有する。そして、制御チップ21は、制御回路12として第1の電圧検出回路(例えば電圧検出回路22)、第2の電圧検出回路(例えば、電圧検出回路23)を有する。
実施の形態3では、実施の形態1にかかる半導体装置1の制御回路12の別の例について説明する。実施の形態3にかかる半導体装置3のブロック図を図9に示す。図9に示すように、実施の形態3にかかる半導体装置3は、制御チップ11に代えて制御チップ31を有する。そして、制御チップ31は、制御回路12として電圧検出回路22、及び容量接続判断回路33を有する。なお、電圧検出回路22は、実施の形態2にかかる半導体装置2で説明したものと同じものである。
実施の形態4では、実施の形態2にかかる半導体装置2の別の形態について説明する。実施の形態4にかかる半導体装置4のブロック図を図10に示す。図10に示すように、実施の形態4にかかる半導体装置4は、制御チップ21に代えて制御チップ41を有する。
実施の形態5では、実施の形態1にかかる半導体装置1の別の形態について説明する。そこで、実施の形態5にかかる半導体装置5のブロック図を図12に示す。図12に示すように、半導体装置5では、第1の負荷チップ(例えば、負荷チップ13)と第2の負荷チップ(例えば、負荷チップ15)に対して電力源10から動作に必要な電力を供給する。なお、負荷チップ15は、負荷回路16を有する。
実施の形態6では、実施の形態5にかかる半導体装置5の変形例について説明する。そこで、実施の形態6にかかる半導体装置6のブロック図を図14に示す。図14に示すように、実施の形態6にかかる半導体装置6では、制御チップ51に第5のスイッチ(例えば、スイッチSWy)を追加した制御チップ61を有する。また、制御チップ61では、制御回路52に代えて制御回路62が設けられる。制御回路62は、制御チップ51の機能に負荷チップ15を起動させる起動要求CNTに応じてスイッチSWyをオフ状態からオン状態に切り替える機能を追加したものである。
実施の形態7では、実施の形態1にかかる半導体装置1の電力源10の一態様について具体的に説明する。そこで、図16に実施の形態7にかかる半導体装置7のブロック図を示す。図16に示す例では、電力源10が非接触結合部(例えば、アンテナANTr)、整流部72、増幅回路(例えば、昇圧回路73)を有する。図16では、非接触結合部としてアンテナANTrを示したが、磁気結合或いは電磁誘導により電力を伝達するコイル等も非接触結合部として利用可能である。また、図16に示す例では、整流部72、昇圧回路73をスイッチSWx、SW1等と同じ半導体チップ上に形成した。そこで、制御チップ11に整流部72及び昇圧回路73を追加した制御チップ71を設けた。
実施の形態8では、実施の形態1にかかる半導体装置1の別の一形態について説明する。そこで、実施の形態8にかかる半導体装置8のブロック図を図17に示す。図17に示すように、実施の形態8にかかる半導体装置8では、制御チップ11に電力回路82を追加した制御チップ81を用いる。制御チップ81では、第4の端子(例えば、端子Po)及び第5の端子(例えば、端子Pi)を有する。
実施の形態9では、実施の形態7にかかる半導体装置7の別の形態となる半導体装置9について説明する。そこで、実施の形態9にかかる半導体装置9のブロック図を図20に示す。
10、17 電力源
11、21、31、41、51 制御チップ
61、61a、71、81、81a、91 制御チップ
12、52、62、62a 制御回路
13、15 負荷チップ
14、16 負荷回路
22、23、43、93 電圧検出回路
22a、23a、43a、93a コンパレータ
22b、23b、43b、93b 定電圧源
33 容量接続判断回路
33a ANDゲート
42 電流制限部
72、92 整流部
73、84 昇圧回路
74 発振器
75 パルス幅調整回路
82、82a 電力回路
83 逆流防止回路
85 インバータ
84a スイッチトキャパシタ回路
86 昇圧部
87 発振器
Ri 電流制限抵抗
Claims (13)
- 電力源が出力する電荷を蓄積して第1の電源電圧を生成する充電コンデンサの一端が接続される第1の端子と、
第1の回路に第2の電源電圧を供給する電源配線の一端が接続される第2の端子と、
前記第2の電源電圧の変動を抑制する平滑コンデンサの一端が接続される第3の端子と、
前記第1の端子と前記第2の端子との間に設けられる第1のスイッチと、
前記第2の端子と前記第3の端子との間に設けられる第2のスイッチと、
前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチのオンオフ状態を制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記第1のスイッチをオフ状態からオン状態とした後に前記第2の電源電圧が一定の条件を満たしたことに応じて前記第2のスイッチをオフ状態からオン状態に切り替え、
前記制御回路は、第1の電圧検出回路と、第2の電圧検出回路と、を有し、
前記第1の電圧検出回路は、前記第1の電源電圧の電圧が、第1の設定電圧に達した後、前記第1の設定電圧よりも低い第2の設定電圧となるまで前記第1のスイッチをオン状態に制御し、
前記第2の電圧検出回路は、前記第2の電源電圧の電圧が、第3の設定電圧に達した後、前記第3の設定電圧よりも低い第4の設定電圧となるまで間前記第2のスイッチをオン状態に制御する半導体装置。 - 前記制御回路は、電圧検出回路と、容量接続判断回路と、を有し、
前記電圧検出回路は、前記第1の電源電圧の電圧が、第1の設定電圧に達した後、前記第1の設定電圧よりも低い第2の設定電圧となるまで前記第1のスイッチをオン状態に制御し、
前記容量接続判断回路は、前記電圧検出回路が前記第1のスイッチをオン状態とし、かつ、前記第1の回路から起動が完了したことを通知する起動通知信号を受信したことに応じて前記第2のスイッチをオン状態に制御する請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第2のスイッチに直列に挿入される電流制限抵抗と、
前記第2のスイッチ及び前記電流制限抵抗に並列に接続される第3のスイッチと、を有し、
前記制御回路は、前記第3の端子の電圧が一定の電圧値に達したことに応じて前記第3のスイッチをオフ状態からオン状態に切り替える請求項1に記載の半導体装置。 - 前記平滑コンデンサを第1の平滑コンデンサとした場合に、
前記充電コンデンサの一端が接続される第4の端子と、
第2の回路に第3の電源電圧を供給する電源配線の一端が接続される第5の端子と、
前記第3の電源電圧の変動を抑制する第2の平滑コンデンサの一端が接続される第6の端子と、
前記第4の端子と前記第5の端子との間に設けられる第4のスイッチと、
前記第5の端子と前記第6の端子との間に設けられる第5のスイッチと、を更に有し、
前記制御回路は、前記第4のスイッチをオフ状態からオン状態とした後に前記第3の電源電圧が一定の条件を満たしたことに応じて前記第5のスイッチをオフ状態からオン状態に切り替える請求項1に記載の半導体装置。 - 前記充電コンデンサを第1の充電コンデンサとした場合に、
前記第4の端子に一端が接続される第2の充電コンデンサの一端に接続される第7の端子と、
前記電力源に接続される第8の端子と、
前記第7の端子と前記第8の端子との間に設けられる第6のスイッチと、を更に有し、
前記制御回路は、前記第2の回路を起動させる起動要求に応じて前記第5のスイッチをオフ状態からオン状態に切り替える請求項4に記載の半導体装置。 - 前記平滑コンデンサを第1の平滑コンデンサとし、前記充電コンデンサを第1の充電コンデンサとした場合に、
前記充電コンデンサの一端が接続される第7の端子と、
第2の回路に第3の電源電圧を供給する電源配線の一端が接続される第8の端子と、
前記第3の電源電圧の変動を抑制する第2の平滑コンデンサの一端が接続される第9の端子と、
前記第7の端子に一端が接続される第2の充電コンデンサの一端に接続される第10の端子と、
前記電力源に接続される第11の端子と、
前記第7の端子と前記第8の端子との間に設けられる第7のスイッチと、
前記第10の端子と前記第11の端子との間に設けられる第8のスイッチと、を更に有し、
前記制御回路は、前記第2の回路を起動させる起動要求に応じて前記第8のスイッチをオフ状態からオン状態に切り替えると共に、前記第7のスイッチをオフ状態からオン状態に切り替える請求項1に記載の半導体装置。 - 前記充電コンデンサの一端が接続される第12の端子と、
他の装置から送出される電力信号を受信する非接触結合部の一端が接続される第13の端子と、
前記第12の端子と前記第13の端子との間に設けられる電力回路と、を更に有する請求項1に記載の半導体装置。 - 前記電力回路は、
前記非接触結合部を介して受信した前記電力信号を整流する整流部と、
前記整流部と直列に接続され、前記電力信号を増幅して前記第1の電源電圧を生成する増幅回路と、を有する請求項7に記載の半導体装置。 - 前記充電コンデンサの一端が接続される第14の端子と、
前記電力源が接続される第15の端子と、
前記第14の端子と前記第15の端子との間に設けられる電力回路と、を更に有し、
前記電力回路は、
前記電力源が出力する電力を昇圧して前記第1の電源電圧を生成する昇圧回路と、
前記昇圧回路と並列に接続され、昇圧された前記第1の電源電圧が前記電力源に逆流することを防止する逆流防止回路と
前記昇圧回路の出力と前記第14の端子との間に設けられる第9のスイッチと、を有し、
前記制御回路は、前記第1の電源電圧が予め設定した昇圧電圧に達するまでの期間前記第9のスイッチをオン状態とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記充電コンデンサの一端が接続される第16の端子と、
前記電力源が接続される第17の端子と、
前記第16の端子と前記第17の端子との間に設けられる電力回路と、を更に有し、
前記電力回路は、
前記電力源が出力する電力を増幅して前記第1の電源電圧を生成するスイッチトキャパシタ回路と、
前記スイッチトキャパシタ回路と並列に接続され、昇圧された前記第1の電源電圧が前記電力源に逆流することを防止する逆流防止回路と、を有し、
前記制御回路は、前記第1の電源電圧が予め設定した昇圧電圧に達するまで前記スイッチトキャパシタ回路を動作させるイネーブル信号を出力する請求項1に記載の半導体装置。 - 前記充電コンデンサの一端が接続される第18の端子と、
他の装置から送出される電力信号を受信する非接触結合部の一端が接続される第19の端子と、
前記非接触結合部を介して受信した前記電力信号を整流する整流部と、
前記第18の端子と前記第19の端子との間に設けられる第10のスイッチと、
前記第10のスイッチと前記整流部とを接続する配線の入力電圧をモニタし、前記入力電圧が一定の電圧に達したことに応じて前記第10のスイッチをオフ状態からオン状態に切り替える請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第2の端子は、半導体装置の内部に設けられる内部端子であり、
前記第2の電源電圧に基づき動作する負荷回路が、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチと同一の半導体チップ上に形成される請求項1に記載の半導体装置。 - 前記充電コンデンサの容量値は、前記平滑コンデンサの容量値よりも小さい請求項1に記載の半導体装置。
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