JPH04313912A - 出力保護回路 - Google Patents
出力保護回路Info
- Publication number
- JPH04313912A JPH04313912A JP22923791A JP22923791A JPH04313912A JP H04313912 A JPH04313912 A JP H04313912A JP 22923791 A JP22923791 A JP 22923791A JP 22923791 A JP22923791 A JP 22923791A JP H04313912 A JPH04313912 A JP H04313912A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- resistor
- protection circuit
- output
- output protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＩＣ等への供給電流をし
ゃ断する出力保護回路、特にしゃ断電流の温度特性を良
好にした出力保護回路に関する。なお以下各図において
同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
ゃ断する出力保護回路、特にしゃ断電流の温度特性を良
好にした出力保護回路に関する。なお以下各図において
同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のこの種の出力保護回路を示
す。同図においてＩＮはこの出力保護回路の入力端子、
ＯＵＴは同じく出力端子、ＬＤはこの出力端子ＯＵＴを
介してこの出力保護回路から電流を供給される外部のＩ
Ｃなどの負荷である。またＱ１，Ｑ３はこの出力保護回
路を構成するトランジスタ、Ｒ３は同じく抵抗、Ｉ１は
同じく定電流源である。次に図２の動作を説明すると、
常時、出力トランジスタＱ１は入力端子ＩＮを介して図
外の駆動回路からベース電流を供給されてＯＮしており
、これにより負荷ＬＤには直流電源ＶＤＤ→トランジス
タＱ１→抵抗Ｒ３→出力端子ＯＵＴ→負荷ＬＤ→グラン
ドＧＮＤの経路で負荷電流が供給されている。また同時
に抵抗Ｒ３の下端から定電流源Ｉ１を介してグランドＧ
ＮＤへ定電流源Ｉ１が流れる。次に例えば負荷ＬＤが短
絡したものとすると、電源ＶＤＤからＱ１，Ｒ３を通し
てグランドＧＮＤに接続されたことになり、出力トラン
ジスタＱ１に大きな電流が流れ、抵抗Ｒ３の電圧降下は
大きくなる。ここでＲ３の電圧降下，すなわちトランジ
スタＱ３のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ３が約０．７Ｖ
を越えると、Ｑ３がＯＮし、Ｑ１のベース電流を出力端
子ＯＵＴにバイパスすることになり、出力トランジスタ
Ｑ１はＯＦＦし、出力電流（負荷電流）が制限され、か
つ出力トランジスタＱ１の破壊が防止される。
す。同図においてＩＮはこの出力保護回路の入力端子、
ＯＵＴは同じく出力端子、ＬＤはこの出力端子ＯＵＴを
介してこの出力保護回路から電流を供給される外部のＩ
Ｃなどの負荷である。またＱ１，Ｑ３はこの出力保護回
路を構成するトランジスタ、Ｒ３は同じく抵抗、Ｉ１は
同じく定電流源である。次に図２の動作を説明すると、
常時、出力トランジスタＱ１は入力端子ＩＮを介して図
外の駆動回路からベース電流を供給されてＯＮしており
、これにより負荷ＬＤには直流電源ＶＤＤ→トランジス
タＱ１→抵抗Ｒ３→出力端子ＯＵＴ→負荷ＬＤ→グラン
ドＧＮＤの経路で負荷電流が供給されている。また同時
に抵抗Ｒ３の下端から定電流源Ｉ１を介してグランドＧ
ＮＤへ定電流源Ｉ１が流れる。次に例えば負荷ＬＤが短
絡したものとすると、電源ＶＤＤからＱ１，Ｒ３を通し
てグランドＧＮＤに接続されたことになり、出力トラン
ジスタＱ１に大きな電流が流れ、抵抗Ｒ３の電圧降下は
大きくなる。ここでＲ３の電圧降下，すなわちトランジ
スタＱ３のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ３が約０．７Ｖ
を越えると、Ｑ３がＯＮし、Ｑ１のベース電流を出力端
子ＯＵＴにバイパスすることになり、出力トランジスタ
Ｑ１はＯＦＦし、出力電流（負荷電流）が制限され、か
つ出力トランジスタＱ１の破壊が防止される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図２においては、出力
トランジスタＱ１を保護するためのしゃ断電流値ＩＳは
ＩＳ＝（ＶＢＥ３／Ｒ３）−Ｉ１ から求められる。このしゃ断電流値ＩＳは、この出力保
護回路を半導体ＩＣで構成した場合、ＶＢＥ３が負の温
度特性、Ｒ３が正の温度特性であるため、温度が上昇す
るに伴い、しゃ断電流値はかなり小さくなり、温度が下
降するに伴い、かなり大きくなるという問題があった。 そこでこの発明の課題は温度変化に対して安定したしゃ
断電流値が得られる出力保護回路を提供することにある
。
トランジスタＱ１を保護するためのしゃ断電流値ＩＳは
ＩＳ＝（ＶＢＥ３／Ｒ３）−Ｉ１ から求められる。このしゃ断電流値ＩＳは、この出力保
護回路を半導体ＩＣで構成した場合、ＶＢＥ３が負の温
度特性、Ｒ３が正の温度特性であるため、温度が上昇す
るに伴い、しゃ断電流値はかなり小さくなり、温度が下
降するに伴い、かなり大きくなるという問題があった。 そこでこの発明の課題は温度変化に対して安定したしゃ
断電流値が得られる出力保護回路を提供することにある
。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに請求項１の出力保護回路は、直流電源（ＶＤＤなど
）の一端に、温度係数が等しくかつ互に同温度となるよ
うに配置された第１，第２の２つの抵抗（Ｒ１，Ｒ２な
ど）のそれぞれの一端を接続し、前記第１の抵抗の他端
に第１のトランジスタ（出力トランジスタＱ１など）の
主回路の一端を接続し、前記第２の抵抗の他端と前記直
流電源の他端との間に温度係数の小さい第１の定電流源
（Ｉ２など）を接続し、（入力端子ＩＮなどを介し）前
記第１のトランジスタのベースを駆動して、このトラン
ジスタの前記主回路の他端から（出力端子ＯＵＴなどを
介し）外部（の負荷ＬＤなど）に負荷電流を供給するよ
うにした出力保護回路であって、前記第１の抵抗の電圧
降下が前記第２の抵抗の電圧降下を越えたことを判別し
て前記第１のトランジスタをオフするしゃ断手段をを備
えたものとし、
めに請求項１の出力保護回路は、直流電源（ＶＤＤなど
）の一端に、温度係数が等しくかつ互に同温度となるよ
うに配置された第１，第２の２つの抵抗（Ｒ１，Ｒ２な
ど）のそれぞれの一端を接続し、前記第１の抵抗の他端
に第１のトランジスタ（出力トランジスタＱ１など）の
主回路の一端を接続し、前記第２の抵抗の他端と前記直
流電源の他端との間に温度係数の小さい第１の定電流源
（Ｉ２など）を接続し、（入力端子ＩＮなどを介し）前
記第１のトランジスタのベースを駆動して、このトラン
ジスタの前記主回路の他端から（出力端子ＯＵＴなどを
介し）外部（の負荷ＬＤなど）に負荷電流を供給するよ
うにした出力保護回路であって、前記第１の抵抗の電圧
降下が前記第２の抵抗の電圧降下を越えたことを判別し
て前記第１のトランジスタをオフするしゃ断手段をを備
えたものとし、
【０００５】請求項２の主段保護回路では、請求項１の
出力保護回路において、前記しゃ断手段は、前記第１，
第２の抵抗のそれぞれの他端の電位を比較するコンパレ
ータ（ＣＭＰなど）と、前記第１の抵抗の電圧降下が前
記第２の抵抗の電圧降下を越えたときの前記コンパレー
タの出力によってオンされ前記第１のトランジスタのベ
ース電流をバイパスする第２のトランジスタ（Ｑ２）と
を備えたものとし、
出力保護回路において、前記しゃ断手段は、前記第１，
第２の抵抗のそれぞれの他端の電位を比較するコンパレ
ータ（ＣＭＰなど）と、前記第１の抵抗の電圧降下が前
記第２の抵抗の電圧降下を越えたときの前記コンパレー
タの出力によってオンされ前記第１のトランジスタのベ
ース電流をバイパスする第２のトランジスタ（Ｑ２）と
を備えたものとし、
【０００６】請求項３の出力保護回路は、請求項１また
は請求項２の出力保護回路において、前記第１のトラン
ジスタの他端と前記直流電源の他端との間に温度係数の
小さい第２の定電流源（Ｉ１など）を接続したものとし
、
は請求項２の出力保護回路において、前記第１のトラン
ジスタの他端と前記直流電源の他端との間に温度係数の
小さい第２の定電流源（Ｉ１など）を接続したものとし
、
【０００７】請求項４の出力保護回路は、互いに同形状
で、同温度となるように配置され、かつコレクタ同志お
よびベース同志が接続されてなる第１，第２の２つのト
ランジスタ（Ｑ１，Ｑ４など）の前記共通のコレクタを
直流電源の一端（ＶＤＤなど）に、前記共通のベースを
駆動入力端子（ＩＮなど）に夫々接続し、前記第１のト
ランジスタのエミッタと前記直流電源の他端との間に温
度係数の小さい第１の定電流源（Ｉ１など）を接続し、
前記第２のトランジスタのエミッタと前記直流電源の他
端との間に温度係数が小さく、かつ前記第１の定電流源
より電流値の大きい第２の定電流源（Ｉ２など）を接続
し、前記第１のトランジスタのエミッタから（出力端子
ＯＵＴなどを介し）外部に負荷電流を供給するようにし
た出力保護回路であって、前記第１のトランジスタのベ
ース・エミッタ電圧が、前記第２のトランジスタのベー
ス・エミッタ電圧を上回ったことを検出して前記第１の
トランジスタをオフするしゃ断手段を備えたものとし、
また
で、同温度となるように配置され、かつコレクタ同志お
よびベース同志が接続されてなる第１，第２の２つのト
ランジスタ（Ｑ１，Ｑ４など）の前記共通のコレクタを
直流電源の一端（ＶＤＤなど）に、前記共通のベースを
駆動入力端子（ＩＮなど）に夫々接続し、前記第１のト
ランジスタのエミッタと前記直流電源の他端との間に温
度係数の小さい第１の定電流源（Ｉ１など）を接続し、
前記第２のトランジスタのエミッタと前記直流電源の他
端との間に温度係数が小さく、かつ前記第１の定電流源
より電流値の大きい第２の定電流源（Ｉ２など）を接続
し、前記第１のトランジスタのエミッタから（出力端子
ＯＵＴなどを介し）外部に負荷電流を供給するようにし
た出力保護回路であって、前記第１のトランジスタのベ
ース・エミッタ電圧が、前記第２のトランジスタのベー
ス・エミッタ電圧を上回ったことを検出して前記第１の
トランジスタをオフするしゃ断手段を備えたものとし、
また
【０００８】請求項５の出力保護回路では、請求項４に
記載の出力保護回路において、前記しゃ断手段は、前記
第１，第２のトランジスタの夫々のエミッタ電位を比較
して前記の検出を行うコンパレータ（ＣＭＰなど）と、
このコンパレータの検出出力によって前記駆動入力端子
と前記直流電源の他端との間を短絡する第３のトランジ
スタ（Ｑ２など）とを備えたものとする。
記載の出力保護回路において、前記しゃ断手段は、前記
第１，第２のトランジスタの夫々のエミッタ電位を比較
して前記の検出を行うコンパレータ（ＣＭＰなど）と、
このコンパレータの検出出力によって前記駆動入力端子
と前記直流電源の他端との間を短絡する第３のトランジ
スタ（Ｑ２など）とを備えたものとする。
【０００９】
【作用】（１）請求項１ないし３に関わる発明について
：等しい温度係数を持ち同温となるように配置された２
つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の一方の抵抗Ｒ１にはトランジスタ
Ｑ１を介し負荷電流を流し、他方の抵抗Ｒ２には温度係
数の小さい定電流源Ｉ２を介して安定な定電流を流し、
抵抗Ｒ１，Ｒ２の電圧降下をコンパレータＣＭＰで比較
し、抵抗Ｒ１の電圧降下が抵抗Ｒ２の電圧降下を越えた
ときのコンパレータＣＭＰの出力でトランジスタＱ２を
ＯＮし、トランジスタＱ１のベース電流をバイパスさせ
、Ｑ１をＯＦＦすることで、負荷のしゃ断電流ＩＳが抵
抗温度係数に依存せず、小さい温度係数の定電流Ｉ２の
みに依存するようにする。
：等しい温度係数を持ち同温となるように配置された２
つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の一方の抵抗Ｒ１にはトランジスタ
Ｑ１を介し負荷電流を流し、他方の抵抗Ｒ２には温度係
数の小さい定電流源Ｉ２を介して安定な定電流を流し、
抵抗Ｒ１，Ｒ２の電圧降下をコンパレータＣＭＰで比較
し、抵抗Ｒ１の電圧降下が抵抗Ｒ２の電圧降下を越えた
ときのコンパレータＣＭＰの出力でトランジスタＱ２を
ＯＮし、トランジスタＱ１のベース電流をバイパスさせ
、Ｑ１をＯＦＦすることで、負荷のしゃ断電流ＩＳが抵
抗温度係数に依存せず、小さい温度係数の定電流Ｉ２の
みに依存するようにする。
【００１０】（２）請求項４および５に関わる発明につ
いて：互いに同形状で、同温度となるように配置され、
かつコレクタ同志およびベース同志が接続されてなる２
つのトランジスタＱ１，Ｑ４の前記共通のコレクタを直
流電源（ＶＤＤなど）の一端に、前記共通のベースを駆
動入力端子ＩＮに夫々接続し、前記トランジスタＱ１の
エミッタと前記直流電源の他端との間に温度係数の小さ
い定電流源Ｉ１を接続し、前記トランジスタＱ４のエミ
ッタと前記直流電源の他端との間に温度係数が小さく、
かつ前記定電流源Ｉ１より電流値の大きい定電流源Ｉ２
を接続し、前記トランジスタＱ１のエミッタから出力端
子ＯＵＴを介し外部に負荷電流を供給するようにし、前
記トランジスタＱ１のベース・エミッタ電圧が、前記ト
ランジスタＱ４のベース・エミッタ電圧を上回ったこと
をコンパレータＣＭＰで検出して前記トランジスタＱ２
をＯＮし、前記トランジスタＱ１のベース電流をバイパ
スさせＱ１をオフするように構成することで、負荷電流
経路に抵抗が入らないようにし、出力電流の振幅拡大を
可能とし、かつ応答性の改善を計る。
いて：互いに同形状で、同温度となるように配置され、
かつコレクタ同志およびベース同志が接続されてなる２
つのトランジスタＱ１，Ｑ４の前記共通のコレクタを直
流電源（ＶＤＤなど）の一端に、前記共通のベースを駆
動入力端子ＩＮに夫々接続し、前記トランジスタＱ１の
エミッタと前記直流電源の他端との間に温度係数の小さ
い定電流源Ｉ１を接続し、前記トランジスタＱ４のエミ
ッタと前記直流電源の他端との間に温度係数が小さく、
かつ前記定電流源Ｉ１より電流値の大きい定電流源Ｉ２
を接続し、前記トランジスタＱ１のエミッタから出力端
子ＯＵＴを介し外部に負荷電流を供給するようにし、前
記トランジスタＱ１のベース・エミッタ電圧が、前記ト
ランジスタＱ４のベース・エミッタ電圧を上回ったこと
をコンパレータＣＭＰで検出して前記トランジスタＱ２
をＯＮし、前記トランジスタＱ１のベース電流をバイパ
スさせＱ１をオフするように構成することで、負荷電流
経路に抵抗が入らないようにし、出力電流の振幅拡大を
可能とし、かつ応答性の改善を計る。
【００１１】
【実施例】図１は請求項１ないし３に関わる発明の実施
例を示す。同図においてＱ１，Ｑ２はトランジスタ、Ｒ
１，Ｒ２は抵抗、Ｉ１，Ｉ２は定電流源、ＣＭＰはコン
パレータである。ここでＲ１，Ｒ２は同じ温度係数を持
ち、かつ同温度となるように互いに近接して配置された
抵抗、Ｉ１，Ｉ２は温度特性（つまり温度変化）の小さ
い定電流源である。
例を示す。同図においてＱ１，Ｑ２はトランジスタ、Ｒ
１，Ｒ２は抵抗、Ｉ１，Ｉ２は定電流源、ＣＭＰはコン
パレータである。ここでＲ１，Ｒ２は同じ温度係数を持
ち、かつ同温度となるように互いに近接して配置された
抵抗、Ｉ１，Ｉ２は温度特性（つまり温度変化）の小さ
い定電流源である。
【００１２】本回路の動作について説明すると、常時は
出力トランジスタＱ１は入力端子ＩＮからのベース電流
供給によりＯＮし、負荷ＬＤには直流電源ＶＤＤ→抵抗
Ｒ１→トランジスタＱ１→出力端子ＯＵＴ→負荷ＬＤ→
グランドＧＮＤの経路で負荷電流が供給され、同時に出
力トランジスタＱ１のエミッタから定電流源Ｉ１を介し
てグランドＧＮＤへ定電流Ｉ１が流れる。また電源ＶＤ
Ｄからは抵抗Ｒ２→定電流源Ｉ２→グランドＧＮＤの経
路で定電流Ｉ２が流れている。この正常な状態では抵抗
Ｒ１の電圧降下は抵抗Ｒ２の電圧降下より小さくなるよ
うに構成されている。従ってこのときコンパレータＣＭ
Ｐの出力はＬＯＷとなっており、これによりトランジス
タＱ２はＯＦＦ状態にある。
出力トランジスタＱ１は入力端子ＩＮからのベース電流
供給によりＯＮし、負荷ＬＤには直流電源ＶＤＤ→抵抗
Ｒ１→トランジスタＱ１→出力端子ＯＵＴ→負荷ＬＤ→
グランドＧＮＤの経路で負荷電流が供給され、同時に出
力トランジスタＱ１のエミッタから定電流源Ｉ１を介し
てグランドＧＮＤへ定電流Ｉ１が流れる。また電源ＶＤ
Ｄからは抵抗Ｒ２→定電流源Ｉ２→グランドＧＮＤの経
路で定電流Ｉ２が流れている。この正常な状態では抵抗
Ｒ１の電圧降下は抵抗Ｒ２の電圧降下より小さくなるよ
うに構成されている。従ってこのときコンパレータＣＭ
Ｐの出力はＬＯＷとなっており、これによりトランジス
タＱ２はＯＦＦ状態にある。
【００１３】次に例えば負荷ＬＤが短絡したものとする
と、抵抗Ｒ１の電圧降下が大きくなり、Ｒ２の電圧降下
（＝Ｒ２×Ｉ２）を越えたところで、コンパレータＣＭ
Ｐの出力がＬＯＷからＨｉｇｈとなり、トランジスタＱ
２がＯＮし、出力トランジスタＱ１のベース電流をグラ
ンドＧＮＤにバイパスさせ、出力トランジスタＱ１をＯ
ＦＦさせてその破壊を防止する。
と、抵抗Ｒ１の電圧降下が大きくなり、Ｒ２の電圧降下
（＝Ｒ２×Ｉ２）を越えたところで、コンパレータＣＭ
Ｐの出力がＬＯＷからＨｉｇｈとなり、トランジスタＱ
２がＯＮし、出力トランジスタＱ１のベース電流をグラ
ンドＧＮＤにバイパスさせ、出力トランジスタＱ１をＯ
ＦＦさせてその破壊を防止する。
【００１４】ところでこのときのしゃ断電流値をＩＳと
すると、抵抗Ｒ１を流れる電流は（Ｉ１＋ＩＳ）となる
ことから、 Ｒ２×Ｉ２＝Ｒ１（Ｉ１＋ＩＳ）
（１） の関係が
成立する。従ってしゃ断電流値ＩＳは次式（２）で与え
られる。 ＩＳ＝（Ｒ２／Ｒ１）Ｉ２−Ｉ１
（２） ここで抵
抗Ｒ１，Ｒ２は、 Ｒ１＝Ｒ１０（１＋αｔ）
（３） Ｒ
２＝Ｒ２０（１＋αｔ）
（４）但し Ｒ１
０：基準温度での抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ２０：基準温度で
の抵抗Ｒ２の抵抗値α ：抵抗温度係数 ｔ ：基準温度からの温度上昇値であることから
、式（３），（４）の関係を式（２）に与えることによ
り、下記（３）式を得る。 ＩＳ＝（Ｒ２０／Ｒ１０）Ｉ２−Ｉ１
（５）従って抵
抗Ｒ１，Ｒ２の温度特性はキャンセルされ、しゃ断電流
値ＩＳは定電流源Ｉ１，Ｉ２の小さい温度特性のみによ
り決定される。
すると、抵抗Ｒ１を流れる電流は（Ｉ１＋ＩＳ）となる
ことから、 Ｒ２×Ｉ２＝Ｒ１（Ｉ１＋ＩＳ）
（１） の関係が
成立する。従ってしゃ断電流値ＩＳは次式（２）で与え
られる。 ＩＳ＝（Ｒ２／Ｒ１）Ｉ２−Ｉ１
（２） ここで抵
抗Ｒ１，Ｒ２は、 Ｒ１＝Ｒ１０（１＋αｔ）
（３） Ｒ
２＝Ｒ２０（１＋αｔ）
（４）但し Ｒ１
０：基準温度での抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ２０：基準温度で
の抵抗Ｒ２の抵抗値α ：抵抗温度係数 ｔ ：基準温度からの温度上昇値であることから
、式（３），（４）の関係を式（２）に与えることによ
り、下記（３）式を得る。 ＩＳ＝（Ｒ２０／Ｒ１０）Ｉ２−Ｉ１
（５）従って抵
抗Ｒ１，Ｒ２の温度特性はキャンセルされ、しゃ断電流
値ＩＳは定電流源Ｉ１，Ｉ２の小さい温度特性のみによ
り決定される。
【００１５】なお図１において定電流源Ｉ１を省略（開
放）しても前述の効果は変らず、本発明に含まれる。
放）しても前述の効果は変らず、本発明に含まれる。
【００１６】図３は請求項４および５に関わる発明の実
施例を示す。図１の出力保護回路では出力電流の経路に
抵抗Ｒ１を入れ電流値を検出している。しかしこの抵抗
を入れたことにより、出力振幅が大きくとれない，応答
性が悪いなどの問題がある。そこで図３の回路では出力
電流経路に抵抗を入れずに出力保護を行うようにしたも
のである。即ち図３では図１に対し抵抗Ｒ１，Ｒ２が省
略されて、抵抗Ｒ２に代わりトランジスタＱ１と同形状
でベースが共通のトランジスタＱ４が設けられ、さらに
コンパレータＣＭＰはトランジスタＱ１とＱ４の電圧降
下を比較するように構成されている。なお前記のトラン
ジスタＱ１とＱ４は同温度となるように互に近接して配
置されている。なおこの図３においては定電流源Ｉ２は
、 Ｉ２＝Ｉ１＋ＩＳ とする。ここで、 Ｉ１：定電流 ＩＳ：しゃ断電流値 である。
施例を示す。図１の出力保護回路では出力電流の経路に
抵抗Ｒ１を入れ電流値を検出している。しかしこの抵抗
を入れたことにより、出力振幅が大きくとれない，応答
性が悪いなどの問題がある。そこで図３の回路では出力
電流経路に抵抗を入れずに出力保護を行うようにしたも
のである。即ち図３では図１に対し抵抗Ｒ１，Ｒ２が省
略されて、抵抗Ｒ２に代わりトランジスタＱ１と同形状
でベースが共通のトランジスタＱ４が設けられ、さらに
コンパレータＣＭＰはトランジスタＱ１とＱ４の電圧降
下を比較するように構成されている。なお前記のトラン
ジスタＱ１とＱ４は同温度となるように互に近接して配
置されている。なおこの図３においては定電流源Ｉ２は
、 Ｉ２＝Ｉ１＋ＩＳ とする。ここで、 Ｉ１：定電流 ＩＳ：しゃ断電流値 である。
【００１７】本実施例はコンパレータＣＭＰを介しトラ
ンジスタＱ１，Ｑ４に流れる電流を、それぞれのベース
・エミッタ間電圧ＶＢＥ１，ＶＢＥ４によって検出して
いる。この回路の動作を説明すると、出力端子ＯＵＴが
グランドＧＮＤに短絡された場合、トランジスタＱ１に
流れる電流が増加し、それに伴いＱ１のベース・エミッ
タ電圧ＶＢＥ１も増加する。ここでトランジスタＱ４に
はしゃ断電流値ＩＳ＋Ｉ１の電流が流れており、コンパ
レータＣＭＰはこのＱ４のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ
４とＶＢＥ１とを比較し、ＶＢＥ４よりＶＢＥ１が大き
くなった場合、換言すればトランジスタＱ１を流れる電
流がトランジスタＱ４を流れる電流Ｉ２＝Ｉ１＋ＩＳを
越え、従って出力端子ＯＵＴを流れる電流がＩＳ＝Ｉ２
−Ｉ１を越えた場合、トランジスタＱ２をＯＮし、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ４のベース電流をグランドＧＮＤにバ
イパスさせ、出力トランジスタＱ１を保護している。こ
の場合、当然ながらトランジスタＱ１とＱ４は同形状，
同温度であることからベース・エミッタ電圧ＶＢＥ１，
ＶＢＥ４のしきい値や動作抵抗はトランジスタＱ１，Ｑ
４の温度に関わらず互に等しく、しゃ断電流値ＩＳは小
さな温度係数の定電流Ｉ１，Ｉ２のみによって定まるの
で、その温度変化は僅少となる。
ンジスタＱ１，Ｑ４に流れる電流を、それぞれのベース
・エミッタ間電圧ＶＢＥ１，ＶＢＥ４によって検出して
いる。この回路の動作を説明すると、出力端子ＯＵＴが
グランドＧＮＤに短絡された場合、トランジスタＱ１に
流れる電流が増加し、それに伴いＱ１のベース・エミッ
タ電圧ＶＢＥ１も増加する。ここでトランジスタＱ４に
はしゃ断電流値ＩＳ＋Ｉ１の電流が流れており、コンパ
レータＣＭＰはこのＱ４のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ
４とＶＢＥ１とを比較し、ＶＢＥ４よりＶＢＥ１が大き
くなった場合、換言すればトランジスタＱ１を流れる電
流がトランジスタＱ４を流れる電流Ｉ２＝Ｉ１＋ＩＳを
越え、従って出力端子ＯＵＴを流れる電流がＩＳ＝Ｉ２
−Ｉ１を越えた場合、トランジスタＱ２をＯＮし、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ４のベース電流をグランドＧＮＤにバ
イパスさせ、出力トランジスタＱ１を保護している。こ
の場合、当然ながらトランジスタＱ１とＱ４は同形状，
同温度であることからベース・エミッタ電圧ＶＢＥ１，
ＶＢＥ４のしきい値や動作抵抗はトランジスタＱ１，Ｑ
４の温度に関わらず互に等しく、しゃ断電流値ＩＳは小
さな温度係数の定電流Ｉ１，Ｉ２のみによって定まるの
で、その温度変化は僅少となる。
【００１８】
【発明の効果】請求項１に関わる発明によれば、直流電
源ＶＤＤの一端（正極）に、温度係数が等しくかつ互に
同温度となるように配置された２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の
それぞれの一端を接続し、前記抵抗Ｒ１の他端に出力ト
ランジスタＱ１の主回路の一端（コレクタ）を接続し、
前記抵抗Ｒ２の他端と前記直流電源ＶＤＤの他端（負極
：グランドＧＮＤ）との間に温度係数の小さい定電流源
Ｉ２を接続し、入力端子ＩＮを介し前記トランジスタＱ
１のベースを駆動して、このトランジスタＱ１の前記主
回路の他端（エミッタ）から出力端子ＯＵＴを介し外部
（の負荷ＬＤに）に負荷電流を供給するようにした出力
保護回路であって、前記抵抗Ｒ１の電圧降下が前記抵抗
Ｒ２の電圧降下を越えたことを判別してトランジスタＱ
１をオフするしゃ断手段を備えたものとし、
源ＶＤＤの一端（正極）に、温度係数が等しくかつ互に
同温度となるように配置された２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の
それぞれの一端を接続し、前記抵抗Ｒ１の他端に出力ト
ランジスタＱ１の主回路の一端（コレクタ）を接続し、
前記抵抗Ｒ２の他端と前記直流電源ＶＤＤの他端（負極
：グランドＧＮＤ）との間に温度係数の小さい定電流源
Ｉ２を接続し、入力端子ＩＮを介し前記トランジスタＱ
１のベースを駆動して、このトランジスタＱ１の前記主
回路の他端（エミッタ）から出力端子ＯＵＴを介し外部
（の負荷ＬＤに）に負荷電流を供給するようにした出力
保護回路であって、前記抵抗Ｒ１の電圧降下が前記抵抗
Ｒ２の電圧降下を越えたことを判別してトランジスタＱ
１をオフするしゃ断手段を備えたものとし、
【００１９
】請求項２に関わる発明によれば、前記しゃ断手段は、
前記抵抗Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの他端の電位を比較する
コンパレータＣＭＰと、前記抵抗Ｒ１の電圧降下が前記
抵抗Ｒ２の電圧降下を越えたときの前記コンパレータＣ
ＭＰの出力によってオンされ前記トランジスタＱ１のベ
ース電流をバイパスするトランジスタＱ２とを備えたも
のとしたので、負荷のしゃ断電流値は抵抗温度係数に依
存せず、低い温度係数の定電流源のみに依存することと
なり、温度特性の小さいしゃ断電流値を持つ出力保護回
路を供給することができる。
】請求項２に関わる発明によれば、前記しゃ断手段は、
前記抵抗Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの他端の電位を比較する
コンパレータＣＭＰと、前記抵抗Ｒ１の電圧降下が前記
抵抗Ｒ２の電圧降下を越えたときの前記コンパレータＣ
ＭＰの出力によってオンされ前記トランジスタＱ１のベ
ース電流をバイパスするトランジスタＱ２とを備えたも
のとしたので、負荷のしゃ断電流値は抵抗温度係数に依
存せず、低い温度係数の定電流源のみに依存することと
なり、温度特性の小さいしゃ断電流値を持つ出力保護回
路を供給することができる。
【００２０】また請求項４に関わる発明によれば、互い
に同形状で、同温度となるように配置され、かつコレク
タ同志およびベース同志が接続されてなる２つのトラン
ジスタＱ１，Ｑ４の前記共通のコレクタを直流電源ＶＤ
Ｄの一端に、前記共通のベースを駆動入力端子ＩＮに夫
々接続し、前記トランジスタＱ１のエミッタと前記直流
電源の他端との間に温度係数の小さい定電流源Ｉ１を接
続し、前記トランジスタＱ４のエミッタと前記直流電源
の他端との間に温度係数が小さく、かつ前記定電流源Ｉ
１より電源値の大きい定電流源Ｉ２を接続し、前記トラ
ンジスタＱ１のエミッタから出力端子ＯＵＴを介し外部
に負荷電流を供給するようにした出力保護回路であって
、前記トランジスタＱ１のベース・エミッタ電圧が、前
記トランジスタＱ４のベース・エミッタ電圧を上回った
ことを検出して前記トランジスタＱ１をオフするしゃ断
手段を備えたものとし、
に同形状で、同温度となるように配置され、かつコレク
タ同志およびベース同志が接続されてなる２つのトラン
ジスタＱ１，Ｑ４の前記共通のコレクタを直流電源ＶＤ
Ｄの一端に、前記共通のベースを駆動入力端子ＩＮに夫
々接続し、前記トランジスタＱ１のエミッタと前記直流
電源の他端との間に温度係数の小さい定電流源Ｉ１を接
続し、前記トランジスタＱ４のエミッタと前記直流電源
の他端との間に温度係数が小さく、かつ前記定電流源Ｉ
１より電源値の大きい定電流源Ｉ２を接続し、前記トラ
ンジスタＱ１のエミッタから出力端子ＯＵＴを介し外部
に負荷電流を供給するようにした出力保護回路であって
、前記トランジスタＱ１のベース・エミッタ電圧が、前
記トランジスタＱ４のベース・エミッタ電圧を上回った
ことを検出して前記トランジスタＱ１をオフするしゃ断
手段を備えたものとし、
【００２１】請求項５に関わる発明によれば、請求項４
に記載の出力保護回路において、前記しゃ断手段は、前
記トランジスタＱ１，Ｑ４の夫々のエミッタ電位を比較
して前記の検出を行うコンパレータＣＭＰと、このコン
パレータの検出出力によって前記駆動入力端子ＩＮと前
記直流電源の他端との間を短絡するトランジスタＱ３と
を備えたものとしたので、負荷電流経路に抵抗を含まぬ
ことから、出力振幅や応答性について影響を与えない出
力保護回路を提供できる。
に記載の出力保護回路において、前記しゃ断手段は、前
記トランジスタＱ１，Ｑ４の夫々のエミッタ電位を比較
して前記の検出を行うコンパレータＣＭＰと、このコン
パレータの検出出力によって前記駆動入力端子ＩＮと前
記直流電源の他端との間を短絡するトランジスタＱ３と
を備えたものとしたので、負荷電流経路に抵抗を含まぬ
ことから、出力振幅や応答性について影響を与えない出
力保護回路を提供できる。
【図１】本発明の一実施例としての構成を示す回路図
【
図２】図１に対応する従来の回路図
図２】図１に対応する従来の回路図
【図３】本発明の他の実施例としての構成を示す回路図
ＶＤＤ 直流電源
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ４ トランジスタ
Ｉ１，Ｉ２ 定電流源
ＣＭＰ コンパレータ
ＩＮ 入力端子
ＯＵＴ 出力端子
ＩＳ しゃ断電流値
Claims (5)
- 【請求項１】直流電源の一端に、温度係数が等しくかつ
互いに同温度となるように配置された第１，第２の２つ
の抵抗のそれぞれの一端を接続し、前記第１の抵抗の他
端に第１のトランジスタの主回路の一端を接続し、前記
第２の抵抗の他端と前記直流電源の他端との間に温度係
数の小さい第１の定電流源を接続し、前記第１のトラン
ジスタのベースを駆動して、このトランジスタの前記主
回路の他端から外部に負荷電流を供給するようにした出
力保護回路であって、前記第１の抵抗の電圧降下が前記
第２の抵抗の電圧降下を越えたことを判別して前記第１
のトランジスタをオフするしゃ断手段を備えたことを特
徴とする出力保護回路。 - 【請求項２】請求項１に記載の出力保護回路において、
前記しゃ断手段は、前記第１，第２の抵抗のそれぞれの
他端の電位を比較するコンパレータと、前記第１の抵抗
の電圧降下が前記第２の抵抗の電圧降下を越えたときの
前記コンパレータの出力によってオンされ前記第１のト
ランジスタのベース電流をバイパスする第２のトランジ
スタとを備えたことを特徴とする出力保護回路。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の出力保護
回路において、前記第１のトランジスタの他端と前記直
流電源の他端との間に温度係数の小さい第２の定電流源
を接続したことを特徴とする出力保護回路。 - 【請求項４】互いに同形状で、同温度となるように配置
され、かつコレクタ同志およびベース同志が接続されて
なる第１，第２の２つのトランジスタの前記共通のコレ
クタを直流電源の一端に、前記共通のベースを駆動入力
端子に夫々接続し、前記第１のトランジスタのエミッタ
と前記直流電源の他端との間に温度係数の小さい第１の
定電流源を接続し、前記第２のトランジスタのエミッタ
と前記直流電源の他端との間に温度係数が小さく、かつ
前記第１の定電流源より電流値の大きい第２の定電流源
を接続し、前記第１のトランジスタのエミッタから外部
に負荷電流を供給するようにした出力保護回路であって
、前記第１のトランジスタのベース・エミッタ電圧が、
前記第２のトランジスタのベース・エミッタ電圧を上回
ったことを検出して前記第１のトランジスタをオフする
しゃ断手段を備えたことを特徴とする出力保護回路。 - 【請求項５】請求項４に記載の出力保護回路において、
前記しゃ断手段は、前記第１，第２のトランジスタの夫
々のエミッタ電位を比較して前記の検出を行うコンパレ
ータと、このコンパレータの検出出力によって前記駆動
入力端子と前記直流電源の他端との間を短絡する第３の
トランジスタとを備えたことを特徴とする出力保護回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22923791A JPH04313912A (ja) | 1991-02-18 | 1991-09-10 | 出力保護回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-6397 | 1991-02-18 | ||
| JP639791 | 1991-02-18 | ||
| JP22923791A JPH04313912A (ja) | 1991-02-18 | 1991-09-10 | 出力保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04313912A true JPH04313912A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=26340524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22923791A Pending JPH04313912A (ja) | 1991-02-18 | 1991-09-10 | 出力保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04313912A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013066085A (ja) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Denso Corp | 過電流保護回路 |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP22923791A patent/JPH04313912A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013066085A (ja) * | 2011-09-19 | 2013-04-11 | Denso Corp | 過電流保護回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5149199A (en) | Temperature detection circuit used in thermal shielding circuit | |
| JP3358459B2 (ja) | 温度検出回路 | |
| US5734260A (en) | Short-circuit protection circuit | |
| JP2540753B2 (ja) | 過熱検出回路 | |
| JPH0991048A (ja) | 直流安定化電源回路 | |
| JP2643813B2 (ja) | 安定化電源回路 | |
| JPH03119812A (ja) | 電流検出回路 | |
| JPH04313912A (ja) | 出力保護回路 | |
| JPH03296666A (ja) | ウインドウコンパレータ | |
| JPH0334026B2 (ja) | ||
| JP2002353786A (ja) | 比較回路 | |
| JP3203521B2 (ja) | 負荷の断線検知回路 | |
| JP2679582B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2826322B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0575418A (ja) | 過電流検出回路 | |
| JP3147808B2 (ja) | 異常検出回路 | |
| JP2001128370A (ja) | 電源逆接続保護回路 | |
| JP2935080B2 (ja) | 電圧検出回路 | |
| JP2004062491A (ja) | 直流安定化電源回路 | |
| JPH0431613Y2 (ja) | ||
| JP3676595B2 (ja) | 電流検出回路 | |
| JP3664038B2 (ja) | リセット回路 | |
| JP2605803Y2 (ja) | 過負荷検知回路 | |
| JPH0534028Y2 (ja) | ||
| JPH0576133A (ja) | 電源用ｉｃの短絡保護回路 |