JPH03113914A - Semiconductor switch - Google Patents

Semiconductor switch

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JPH03113914A
JPH03113914A JP2102968A JP10296890A JPH03113914A JP H03113914 A JPH03113914 A JP H03113914A JP 2102968 A JP2102968 A JP 2102968A JP 10296890 A JP10296890 A JP 10296890A JP H03113914 A JPH03113914 A JP H03113914A
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switch
transistor
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pnpn
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Mitsuo Matsuyama
光男 松山
Shinji Okuhara
奥原 真治
Akio Sagawa
佐川 昭男
Yasunobu Inabe
井鍋 泰宣
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To make the on-off detection characteristic of a main current suitable and to reduce the area occupied of an element by detecting the on-off state of a flowing current to a 1st anode terminal with a flowing current of a 2nd anode terminal. CONSTITUTION:The emitter of a transistor(TR) Q1 being a component of a PNPN switch 1 and the emitter of a TR Q51 are connected to form a 1st anode terminal A1 for the main electrode. Furthermore, the emitter of a TR Q52 whose collector and base are connected in common to those of the TR Q51 is used as a 2nd anode terminal A2 for on/off detection. The on/off detection of a main current is implemented by the presence of a current flowing to the emitter of the TR Q52 whose collector and base are connected in common to those of the TR Q51 turned finally off at the off-control. Thus, the on/off state of the main current is detected more accurately. Moreover, the TRs Q51, Q52 are integrated the same as the PNPN switch and the area occupied by the element is made small.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はPNPNスイッチを含んだ半導体スイッチに係
り、特に主電流のオン・オフ状態を外部から適確に検出
でき、かつ、半導体集積化しやすい半導体スイッチに関
するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor switch including a PNPN switch, and in particular, a semiconductor switch that can accurately detect the on/off state of the main current from the outside and is easy to integrate into semiconductors. This invention relates to semiconductor switches.

(従来の技術〕 一般に、半導体スイッチとしてのPNPNスイッチは、
トランジスタスイッチに較べて双方向に高耐圧が得られ
ること、オン抵抗を低くできること1、大電流通電時に
もオン電圧を低くできることなどの利点がある。しかし
、同時に自己保持機能を有するために、オン・オフスイ
ッチとして用いる場合には、オフ制御が比較的離しいと
いう欠点を有している。
(Prior art) In general, a PNPN switch as a semiconductor switch is
Compared to transistor switches, they have advantages such as high bidirectional breakdown voltage, low on-resistance, and low on-voltage even when a large current is applied. However, since it also has a self-holding function, it has the disadvantage that when used as an on/off switch, the off control is relatively distant.

負荷電流を変えずにPNPNスイッチをオフさせるには
、ゲート・カソード間を過渡的に短絡して一時的に保持
電流を高め、負荷電流を保持できなくする方法と、ゲー
トに逆電流を与えてオフさせる方法とがあり、電流切断
能力や外部回路条件によって使い分けられる。
To turn off a PNPN switch without changing the load current, there are two methods: transiently shorting the gate and cathode to temporarily increase the holding current, making it impossible to hold the load current, and applying a reverse current to the gate. There are different ways to turn it off, which can be used depending on the current cutting ability and external circuit conditions.

さて、これらの方法を用いて構成したオン・オフスイッ
チにおいて、自己保持機能を有するがためスイッチのオ
ン・オフ状態の検出を必要とする場合がある。PNPN
スイッチは、オフ駆動の時点から電荷の蓄積時間に起因
するターンオフ時間の分だけ遅れてオフ状態となるが、
スイッチの用途によっては、この遅れ時間のために外部
制御上で不都合を生ずる。例えば、PNPNスイッチを
用いたオン・オフスイッチ2個で電流切換スイッチを構
成した場合に、先ず、一方のスイッチをパルス的にオフ
駆動してから他方のスイッチをパルス的にオン駆動して
負荷電流を切換えようとしたとき、オフ駆動を受けたス
イッチが完全にオフ状態とならぬまま、他方のスイッチ
がオンとなり、同時に2個のスイッチがオン状態を保つ
ケースが出てくる。これは、ゲート制御が無くとも主電
極間が外部的に通電可能状態にあればオン保持動作を続
けるPNPNスイッチの自己保持機能と、−般にターン
オフ時間がターンオン時間より長いことに起因する現象
である。このような誤動作を防ぐためには、スイッチの
負荷電流がどの時点でオフしたかを検出しておく方法が
必要になる。
Now, since the on/off switch constructed using these methods has a self-holding function, it may be necessary to detect the on/off state of the switch. PNPN
The switch enters the off state with a delay of the turn-off time caused by the charge accumulation time from the time of off-drive, but
Depending on the application of the switch, this delay time may cause problems with external control. For example, when a current selection switch is configured with two on/off switches using PNPN switches, first, one switch is driven off in a pulsed manner, and then the other switch is driven on in a pulsed manner to control the load current. When trying to switch, there are cases where the switch that receives the OFF drive does not completely turn off, and the other switch turns on, causing both switches to remain on at the same time. This is a phenomenon caused by the self-holding function of the PNPN switch, which continues to operate as long as the main electrodes are externally conductive even without gate control, and the fact that the turn-off time is generally longer than the turn-on time. be. In order to prevent such malfunctions, a method is required to detect at what point the load current of the switch is turned off.

第1図に、オフ検出機能をもたせたオン・オフスイッチ
の回路構成を示す、第1図において、PNPトランジス
タQ1とNPNトランジスタQ2とで等測的に構成され
るPNPNスイッチ1のオン制御、オフ制御は、それぞ
れゲートG、オフ制御入力端子Bに駆動電流を加えるこ
とで成され、この結果、外部回路の負荷抵抗R2とff
i源v1とで定まる負荷電流をオン・オフできる。ここ
で、抵抗R1はPNPNスイッチ1のdv/dt効果に
よる誤動作を防止するもので、PNPNスイッチ1のゲ
ート点弧感度はこの抵抗R1によって定まる。
Figure 1 shows the circuit configuration of an on/off switch with an off detection function. Control is achieved by applying drive current to gate G and off control input terminal B, respectively, and as a result, load resistance R2 and ff of the external circuit
The load current determined by the i source v1 can be turned on and off. Here, the resistor R1 prevents the PNPN switch 1 from malfunctioning due to the dv/dt effect, and the gate firing sensitivity of the PNPN switch 1 is determined by this resistor R1.

また、トランジスタQ3はPNPNスイッチ1のゲート
G及びカソードに間を一時的に短絡して、PNPNスイ
ッチ1の最小保持電流値を高め、オフ状態へ移行させる
ものである。
The transistor Q3 temporarily short-circuits the gate G and cathode of the PNPN switch 1 to increase the minimum holding current value of the PNPN switch 1 and shift it to the off state.

さらに、トランジスタQ4はPNPNスイッチ1のオン
・オフ状態を検出するためのものである。
Furthermore, the transistor Q4 is for detecting the on/off state of the PNPN switch 1.

すなわち、トランジスタQ2.Q4において、そのベー
ス、エミッタをそれぞれ共通接続する構成としているた
め、トランジスタQ2.Q4はほぼ同一のベース・バイ
アス条件となり、それぞれのコレクタ電流もほぼ等しい
ものとなる。ここでトランジスタQ2のコレクタ電流は
PNPNスイッチ1の7ノード電流の一部であるから、
トランジスタQ4のコレクタ電流を監視すれば、PNP
Nスイッチのオン・オフ状態を検出できることになる。
That is, transistor Q2. Since the base and emitter of transistor Q4 are connected in common, transistors Q2. Q4 has substantially the same base bias condition, and their respective collector currents also become substantially equal. Here, since the collector current of transistor Q2 is a part of the 7-node current of PNPN switch 1,
If the collector current of transistor Q4 is monitored, PNP
This means that the on/off state of the N switch can be detected.

第2図は上記の動作波形を略示したものであり、工◇は
オン駆動電流、■3はオフ駆動電流、工^はアノード電
流、IcはトランジスタQ4のコレクタ電流をそれぞれ
示す。第2図から明らかなように、PNPNスイッチ1
のアノード電流工^のオン・オフ情報は、トランジスタ
Q4のコレクタ電流Icの有無、すなわち第1図の抵抗
R3の電圧降下から検品できる。
FIG. 2 schematically shows the above operating waveforms, where ◇ indicates the on-drive current, 3 indicates the off-drive current, ^ indicates the anode current, and Ic indicates the collector current of the transistor Q4. As is clear from Fig. 2, PNPN switch 1
The on/off information of the anode current can be inspected from the presence or absence of the collector current Ic of the transistor Q4, that is, the voltage drop across the resistor R3 in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、第1図に示す回路構成には次の如き欠点
がある。第1の欠点は、オフ検出が時間的に正確でない
ことである0通常、PNPNスイッチlとトランジスタ
Q4とは、それぞれ個別のデバイスになるから、大きさ
、形状が異なること。
However, the circuit configuration shown in FIG. 1 has the following drawbacks. The first drawback is that off-detection is not temporally accurate.Normally, the PNPN switch I and the transistor Q4 are separate devices, and therefore have different sizes and shapes.

外部負荷条件を常に同一にはできないことから、ターン
オフ時間が異なってくる。さらに、PNPNスイッチ1
のターンオフ時間は、構成トランジスタQl、Q2のタ
ーンオフ時間の和となる傾向を持つため、トランジスタ
Q4では正確なオフ検出ができない。すなわち、第1図
においてオフ駆動したときに、トランジスタQ2.Q4
はトランジスタQ3によって同時にベース・エミッタ間
を短絡されるため、速やかにオフとなるが、PNPトラ
ンジスタQ1はその時点からオフに向かう。
Since the external load conditions cannot always be the same, the turn-off time will vary. Furthermore, PNPN switch 1
Since the turn-off time of the transistor Q1 tends to be the sum of the turn-off times of the component transistors Ql and Q2, accurate off-detection cannot be performed with the transistor Q4. That is, when driven off in FIG. 1, transistor Q2. Q4
Since the base and emitter of the transistor Q3 are short-circuited at the same time, the PNP transistor Q1 quickly turns off, but the PNP transistor Q1 turns off from that point.

この結果、第2図のt4t t、として示す如く、PN
PNスイッチ1が完全にオフする前にオフ検出をしてし
まい、その目的を充分に果たしていない。
As a result, as shown as t4t t in Fig. 2, PN
Since the off detection is performed before the PN switch 1 is completely turned off, the purpose is not fully achieved.

第2の欠点は、オフ検出用にトランジスタQ4を追加す
るため素子数が増えることである。これは、半導体集積
回路化を考えたときに素子占有面積が増加することであ
り、経済性の観点から望ましくない。
The second drawback is that the number of elements increases because the transistor Q4 is added for off-detection. This increases the area occupied by the element when considering semiconductor integrated circuits, which is undesirable from an economical point of view.

以上のように、従来技術による半導体スイッチでは、オ
フ検出特性が不充分なものであり、かつ素子占有面積も
大きいという欠点があった。
As described above, the semiconductor switches according to the prior art have disadvantages in that the off-detection characteristics are insufficient and the device occupies a large area.

本発明の目的は、主電流のオン・オフ検出特性が適確で
あり、しかも、素子占有面積が小さく集積化に適した半
導体スイッチを得ることにある。
An object of the present invention is to obtain a semiconductor switch which has accurate main current on/off detection characteristics, has a small element occupation area, and is suitable for integration.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この目的のために、本発明は主電流スイッチ回路に主電
流のオン・オフ状態検出用の第2のアノード端子を設け
て、適確な主電流のオン・オフ検出ができるように構成
したことを特徴とする。
For this purpose, the present invention provides a main current switch circuit with a second anode terminal for detecting the on/off state of the main current, so that it can accurately detect the on/off state of the main current. It is characterized by

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第3図は上記従来の半導体スイッチに改良を加えた半導
体スイッチの一例を示す回路構成図であり。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a semiconductor switch that is an improved version of the conventional semiconductor switch.

Qll、 Q12. Q2は4端子PNPNスイツチ2
を構成する2個のPNP トランジスタと1個のNPN
トランジスタ、Q3はターンオフ用のNPNトランジス
タ、R1はdv/dt効果による誤動作の防止用抵抗、
Vl、R2はそれぞれ負荷用電源と抵抗、V2.R3は
それぞれオン・オフ検出用の電源と抵抗である。また、
A1は第1のアノード端子、A2は第2の7ノード端子
、Kはカソード端子、Gはゲート端子、Bはオフ制御入
力端子を示す。本実施例においては、トランジスタQl
l、 Q12、Q2から成る4端子PNPNスイツチ2
により半導体スイッチの主電流スイッチ回路が構成され
、NPNトランジスタQ3と抵抗R1とにより半導体ス
イッチのターンオフ用スイッチ回路が構成されている。
Qll, Q12. Q2 is 4-terminal PNPN switch 2
Two PNP transistors and one NPN
transistor, Q3 is an NPN transistor for turn-off, R1 is a resistor to prevent malfunction due to dv/dt effect,
Vl and R2 are the load power supply and resistance, respectively, and V2. R3 is a power supply and a resistor for on/off detection, respectively. Also,
A1 is the first anode terminal, A2 is the second 7-node terminal, K is the cathode terminal, G is the gate terminal, and B is the off control input terminal. In this embodiment, the transistor Ql
4-terminal PNPN switch 2 consisting of 1, Q12, and Q2
A main current switch circuit of the semiconductor switch is constituted by this, and a turn-off switch circuit of the semiconductor switch is constituted by the NPN transistor Q3 and the resistor R1.

第3図の回路構成において、オン制御はゲートGからオ
ン駆動電流を供給することによって成され、Qll、Q
2で構成されるPNPNスイッチがオン状態となり、外
部rgJ路の電IIXV1と抵抗R2で定まる負荷電流
がアノードA1からカソードにへ流れる。また、同時に
Q12.Q2で構成されるPNPNスイッチもオン状態
となり。
In the circuit configuration shown in FIG. 3, on control is achieved by supplying an on drive current from the gate G, Qll, Q
The PNPN switch constituted by 2 is turned on, and a load current determined by the voltage IIXV1 of the external rgJ path and the resistor R2 flows from the anode A1 to the cathode. Also, at the same time, Q12. The PNPN switch composed of Q2 is also turned on.

外部回路の電源v2と抵抗R3で定まるオン検出電流が
アノードA2からカソードにへ流れる0次に、オフ制御
はオフ制御入力端子Bからオフ駆動電流を流し込むこと
によって成され、トランジスタQ3がオン状態となり、
PNPNスイッチ2のゲートG・カソードに間、すなわ
ち、トランジスタQ2のベース・エミッタ間を短絡する
ことによってPNPNスイッチの保持電流値を高め、ア
ノードA1からカソードKに向かって流れていた負荷電
流をオフする。また、同時にアノードA2がらカソード
Kに向かって流れていたオン検出電流もオフする。
An on-detection current determined by the external circuit power supply v2 and resistor R3 flows from the anode A2 to the cathode. Then, off control is performed by flowing an off drive current from the off control input terminal B, and the transistor Q3 becomes on. ,
By shorting the gate G and cathode of the PNPN switch 2, that is, the base and emitter of the transistor Q2, the holding current value of the PNPN switch is increased, and the load current flowing from the anode A1 to the cathode K is turned off. . At the same time, the on-detection current flowing from the anode A2 toward the cathode K is also turned off.

さて、第3図図示の回路構成において、主電流のオン・
オフ検出は主電流が流れるPNPトランジスタQllと
ベース・コレクタを共通接続したPNPトランジスタQ
12のエミッタ電流の有無で行ねねる。PNPNスイッ
チのターンオフ動作において、先ず、NPNトランジス
タQ2がトランジスタQ3によってベース・エミッタ間
を短絡させることでオフになり、次いでPNP トラン
ジスタQll、 Q12が同時にオフに向かうために、
アノードAl、A2からの流入電流がオフとなる時間は
ほぼ同様のものとなる。PNPNスイッチのターンオン
動作に関しても同じように、NPNトランジスタQ2が
オンとなってからPNPトランジスタQll、 Q12
が同時にオンに向かう。この結果。
Now, in the circuit configuration shown in Figure 3, the main current is on/off.
Off detection is performed using a PNP transistor Qll through which the main current flows and a PNP transistor Q whose base and collector are commonly connected.
12 depending on the presence or absence of emitter current. In the turn-off operation of the PNPN switch, first, the NPN transistor Q2 is turned off by shorting its base and emitter by the transistor Q3, and then the PNP transistors Qll and Q12 are turned off at the same time.
The times during which the inflow currents from the anodes Al and A2 are turned off are approximately the same. Similarly, regarding the turn-on operation of the PNPN switch, after the NPN transistor Q2 is turned on, the PNP transistors Qll and Q12 are turned on.
turns on at the same time. As a result.

第2のアノードA2からの流入電流の有無は、適確な時
間で主電流のオン・オフ状態を示すことになり、オン・
オフ検出特性の適確な半導体スイッチが得られるもので
ある。
The presence or absence of an inflow current from the second anode A2 indicates the on/off state of the main current at an appropriate time;
A semiconductor switch with accurate off-detection characteristics can be obtained.

また、第3図図示の4端子PNPNスイツチ2は一体構
造のデバイスとすることができる。第4図は、この4端
子PNPNスイツチ2の断面構造を図示したものであり
、10はN形半導体基板、11゜12、13はP形波散
層、14はN膨拡散層を示し、15は酸化膜、16a 
、 16b 、 16c 、 16dは金属配線層をそ
れぞれ示す。4端子PNPNスイツチ2の第1のアノー
ド端子A1は、P形波散層11を経て全翼配線N16a
から取出し、同様に第2のアノード端子A2.ゲート端
子G、カソード端子にはそれぞれP形波散層13.P形
拡散N12. N形波散層14を経て金属配線層16b
 、 16c 、 16dから取出す。
Furthermore, the four-terminal PNPN switch 2 shown in FIG. 3 can be a device of integral construction. FIG. 4 shows the cross-sectional structure of this four-terminal PNPN switch 2, in which 10 is an N-type semiconductor substrate, 11° 12, 13 is a P-type scattering layer, 14 is an N-swelling diffusion layer, and 15 is an N-type semiconductor substrate. is an oxide film, 16a
, 16b, 16c, and 16d indicate metal wiring layers, respectively. The first anode terminal A1 of the four-terminal PNPN switch 2 is connected to the wing wiring N16a via the P-type scattering layer 11.
Similarly, the second anode terminal A2. A P-type wave diffusion layer 13 is provided at the gate terminal G and the cathode terminal, respectively. P-type diffusion N12. Metal wiring layer 16b via N-type wave diffusion layer 14
, 16c, 16d.

4端子PNPNスイツチ2を第4図の如く一体構造とで
きることから、第3図図示回路は素子占有面積の小さな
ものにできる。さらに、本発明者らの試作実験によれば
、第3図図示回路の動作として、むしろトランジスタQ
llがオフした後にトランジスタQ12がオフとなり、
主電流のオフ検出に時間余裕をもつことが判明した。す
なわち5第3図の回路を半導体集積化した場合には集積
度の高い経済的な設計ができ、かつ、主電流のオン・オ
フ検出が適確な半導体スイッチが得られるものである。
Since the four-terminal PNPN switch 2 can be formed into an integral structure as shown in FIG. 4, the circuit shown in FIG. 3 can occupy a small area. Furthermore, according to the prototype experiments conducted by the present inventors, the operation of the circuit shown in FIG.
After ll turns off, transistor Q12 turns off,
It was found that there was sufficient time to detect the main current off. In other words, when the circuit shown in FIG. 5 is integrated into a semiconductor, an economical design with a high degree of integration can be achieved, and a semiconductor switch can be obtained that can accurately detect on/off of the main current.

第5図は第3図の半導体スイッチにさらに改良を加えた
半導体スイッチの一例を示す回路構成図であり、第3図
図示の回路構成に電流分流用のトランジスタQ5.Q6
を加えて、半導体スイッチとしての電流切断能力をさら
に高めたものである。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing an example of a semiconductor switch that is a further improvement to the semiconductor switch shown in FIG. 3, and includes a current shunting transistor Q5 in the circuit configuration shown in FIG. Q6
In addition, the current cutting ability as a semiconductor switch is further improved.

すなわち、この例では、トランジスタQll、 Q12
、Q2から成る4端子PNPNスイツチ2と、電流分流
用の第1および第2の・トランジスタQ5゜Q6とによ
り半導体スイッチの主電流スイッチ回路が構成されてい
る。第5図において第3図と同一部分は同一の記号を用
いているが、第3図で示した外部回路の電源Vl、V2
と抵抗R2,R3は省略しである。この回路構成におい
ても、オン制御はゲートGからのオン駆動電流の供給に
よって成され、まず4端子PNPNスイツチ2がオンと
なり、次いでトランジスタQ5.Q6がオン状態となっ
て、第1のアノードA1からカソードにへ負荷電流が流
れる。また、同時にトランジスタQ12もオン状態にな
っているから、第2のアノードA2からカソードにヘオ
ン検出電流が流れる。
That is, in this example, transistors Qll, Q12
, Q2, and first and second current shunt transistors Q5 and Q6 constitute a main current switch circuit of the semiconductor switch. In FIG. 5, the same parts as in FIG.
and resistors R2 and R3 are omitted. In this circuit configuration as well, on-control is achieved by supplying an on-drive current from the gate G, first turning on the four-terminal PNPN switch 2, then turning on the transistor Q5. Q6 is turned on, and a load current flows from the first anode A1 to the cathode. Furthermore, since the transistor Q12 is also in the on state at the same time, a heon detection current flows from the second anode A2 to the cathode.

次に、オフ制御もオフ制御入力端子Bからオフ即動電流
を流し込むことで成され、まずトランジスタQ3がオン
となり、4端子PNPNスイツチ2がターンオフして1
次いで電流分流用のトランジスタQ5.Q6がオフとな
り、アノードA1からカソードにへ流れていた負荷電流
を切断する。また、同時に第2のアノードA2からカソ
ードKに向かって流れていたオン検出電流もオフする。
Next, OFF control is also performed by injecting an immediate OFF current from OFF control input terminal B. First, transistor Q3 is turned on, and 4-terminal PNPN switch 2 is turned OFF.
Next, a current shunt transistor Q5. Q6 turns off, cutting off the load current flowing from anode A1 to the cathode. At the same time, the on-detection current flowing from the second anode A2 toward the cathode K is also turned off.

第5図の改良例においては、負荷電流がPNPNスイッ
チ2とトランジスタQ5.Q6とに分流する構成である
ため、第3図図示の改良例よりさらに電流切断能力の大
きい半導体スイッチが得られる。また、第3図、第4図
での説明と同様に4端子PNPNスイツチ2は一体構造
とできるため1、素子占有面積の小さなものとなる。た
だし、オフ検出の時間に関しては、トランジスタQ5.
Q6によるターンオフ時間が誤差となる傾向をもつ。
In the improved example of FIG. 5, the load current is connected to the PNPN switch 2 and the transistor Q5. Since the current is divided into Q6, a semiconductor switch having a greater current cutting ability than the improved example shown in FIG. 3 can be obtained. Further, as described in FIGS. 3 and 4, since the four-terminal PNPN switch 2 can be formed into an integral structure, the device occupies a small area. However, regarding the off detection time, transistor Q5.
The turn-off time due to Q6 tends to cause an error.

本発明はこの点を改良するものである。The present invention improves this point.

第6図は本発明による半導体スイチの実施例を示す回路
構成図であり、第5図における4端子PNPNスイツチ
2を通常のPN’PNスイッチ1とし、また、オン、オ
フ検出用のトランジスタQ52を追加したものである。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the semiconductor switch according to the present invention, in which the four-terminal PNPN switch 2 in FIG. It was added.

この実施例においては、PNPNスイッチ1の構成トラ
ンジスタQ1のエミッタとトランジスタQ51のエミッ
タを接続して主電極用の第1のアノード端子A1とし、
トランジスタQ51とコレクタ、ベースを共通接続した
トランジスタQ52のエミッタをオン・オフ検出用の第
2のアノード端子A2とすることを特徴とする。
In this embodiment, the emitter of the transistor Q1 constituting the PNPN switch 1 and the emitter of the transistor Q51 are connected to form the first anode terminal A1 for the main electrode,
It is characterized in that the emitter of a transistor Q52 whose collector and base are commonly connected to the transistor Q51 is used as a second anode terminal A2 for on/off detection.

すなわち、本実施例では、’P N P Nスイッチ1
と、電流検出用トランジスタQ52と、第1および第2
の電流分流用トランジスタQ51.Q6とにより半導体
スイッチの主電流スイッチ回路が構成されている。
That is, in this embodiment, 'P N P N switch 1
, a current detection transistor Q52, and a first and second
Current shunting transistor Q51. Q6 constitutes the main current switch circuit of the semiconductor switch.

他の部分は、第5図の場合と同一であり、その動作は第
5図での説明と同様である。ただし、主4 電流のオン・オフ検出は、オフ制御時に最後にオフ状態
となるトランジスタQ51とベース、コレクタを共通接
続したトランジスタQ52のエミッタへの流入電流の有
無で実施するため、より正確に主電流のオン・オフ状態
を検出できる。また、PNPNトランジスタQ51. 
Q52は、第3図で説明した4端子PNPNスイツチと
同様に一体橋造とすることができ、素子占有面積を小さ
く抑えることが可能である。さらに電流切断能力も大き
いという特徴をもつ。
The other parts are the same as those shown in FIG. 5, and the operation is the same as that described in FIG. However, since the on/off detection of the main 4 current is carried out based on the presence or absence of current flowing into the emitter of the transistor Q52, whose base and collector are commonly connected to the transistor Q51 that turns off at the end during off control, it is possible to detect the main 4 current more accurately. Can detect on/off status of current. Also, PNPN transistor Q51.
Q52 can be made of an integral bridge structure like the 4-terminal PNPN switch described in FIG. 3, and the area occupied by the element can be kept small. Furthermore, it has a feature of high current cutting ability.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳しく説明したように本発明は、主電流スイッチ
@路の第2のアノード端子から主電流のオン・オフ検出
を行うことによって、その検出特性が適確なものとなり
、かつ、この検出用の素子の占有面積を小さなものにで
きるので高集積化が可能であり、特性面および経済性に
優れた半導体スイッチを提供し得るものである。
As described in detail above, the present invention detects the on/off of the main current from the second anode terminal of the main current switch@path, thereby making the detection characteristics accurate, and Since the area occupied by the elements can be reduced, high integration is possible, and a semiconductor switch with excellent characteristics and economical efficiency can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の半導体スイッチの回路構成図、第2図は
第1図の回路構成の動作波形図、第3図は従来の半導体
スイッチに改良を加えた半導体スイッチの一例を示す回
路構成図、第4図は第3図に示した4端子NPNPスイ
ツチの構造断面図。 第5図は第3図の半導体スイッチにさらに改良を加えた
一例を示す回路構成図、第6図は本発明による半導体ス
イッチの実施例を示す回路構成図である。 1・・・PNPNスイッチ、 2・・・4端子PNPNスイツチ。 Ql、Q2.Qll、Ql2・・・PNPNスイッチ構
成用トランジスタ、 Q3.Q5.QB、Q51.Q52・・・トランジスタ
、A1・・・第1のアノード端子、 A2・・・第2のアノード端子、 K・・・カソード端子、  G・・・ゲート端子。 B・・・オフ制御入力端子。
Figure 1 is a circuit configuration diagram of a conventional semiconductor switch, Figure 2 is an operating waveform diagram of the circuit configuration in Figure 1, and Figure 3 is a circuit configuration diagram showing an example of a semiconductor switch that is an improvement on the conventional semiconductor switch. , FIG. 4 is a structural sectional view of the four-terminal NPNP switch shown in FIG. 3. FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing an example of a further improved semiconductor switch of FIG. 3, and FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the semiconductor switch according to the present invention. 1...PNPN switch, 2...4-terminal PNPN switch. Ql, Q2. Qll, Ql2... PNPN switch configuration transistor, Q3. Q5. QB, Q51. Q52...Transistor, A1...First anode terminal, A2...Second anode terminal, K...Cathode terminal, G...Gate terminal. B...Off control input terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、主電極用の第1のアノード端子、カソード端子と、
制御用のゲート端子と、電流検出用の第2のアノード端
子とを有する主電流スイッチ回路と、 該主電流スイッチ回路のゲート・カソード端子間に接続
されたターンオフ用スイッチ回路とを備えた半導体スイ
ッチであって、 上記主電流スイッチ回路は、PNPNスイッチと、電流
検出用トランジスタと、第1および第2の電流分流用ト
ランジスタとから成り、上記PNPNスイッチの一方の
主電極端子は上記第1の電流分流用トランジスタのエミ
ッタに、上記PNPNスイッチの他方の主電極端子は上
記第2の電流分流用トランジスタのベースに接続され、
上記第1の電流分流用トランジスタと上記電流検出用ト
ランジスタのベース、コレクタは共通接続されてそれぞ
れ上記第2の電流分流用トランジスタのコレクタ、エミ
ッタに接続されるとともに、 上記第1の電流分流用トランジスタのエミッタ、コレク
タをそれぞれ上記主電流スイッチ回路の主電極用の第1
のアノード端子、カソード端子と、また上記PNPNス
イッチのゲート端子、上記電流検出用トランジスタのエ
ミッタをそれぞれ上記主電流スイッチ回路の制御用のゲ
ート端子、電流検出用の第2のアノード端子として構成
し、 上記第1のアノード端子の流入電流のオン・オフ状態を
上記第2のアノード端子の流入電流によって検出するこ
とを特徴とする半導体スイッチ。
[Claims] 1. A first anode terminal for a main electrode, a cathode terminal,
A semiconductor switch comprising: a main current switch circuit having a gate terminal for control and a second anode terminal for current detection; and a turn-off switch circuit connected between the gate and cathode terminals of the main current switch circuit. The main current switch circuit includes a PNPN switch, a current detection transistor, and first and second current shunting transistors, and one main electrode terminal of the PNPN switch is connected to the first current switch. The other main electrode terminal of the PNPN switch is connected to the emitter of the shunt transistor, and the other main electrode terminal of the PNPN switch is connected to the base of the second current shunt transistor;
The bases and collectors of the first current shunting transistor and the current detecting transistor are commonly connected to the collector and emitter of the second current shunting transistor, respectively, and the first current shunting transistor The emitter and collector of the main current switch circuit are
The anode terminal and cathode terminal of the PNPN switch, the gate terminal of the PNPN switch, and the emitter of the current detection transistor are configured as a gate terminal for controlling the main current switch circuit and a second anode terminal for current detection, respectively, A semiconductor switch characterized in that the on/off state of the inflow current of the first anode terminal is detected by the inflow current of the second anode terminal.
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