JPH04321307A - 温度応答回路 - Google Patents
温度応答回路Info
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- JPH04321307A JPH04321307A JP3260687A JP26068791A JPH04321307A JP H04321307 A JPH04321307 A JP H04321307A JP 3260687 A JP3260687 A JP 3260687A JP 26068791 A JP26068791 A JP 26068791A JP H04321307 A JPH04321307 A JP H04321307A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
- H03K17/145—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature in field-effect transistor switches
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
- G01K3/005—Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/462—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc as a function of the requirements of the load, e.g. delay, temperature, specific voltage/current characteristic
- G05F1/463—Sources providing an output which depends on temperature
-
- G—PHYSICS
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- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/567—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for temperature compensation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S323/907—Temperature compensation of semiconductor
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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、特に、パワーＭＯＳＦ
ＥＴの如きパワー半導体デバイスの作動を制御するのに
好適ではあるも、これだけに限定されるものではない温
度応答回路に関するものである。
ＥＴの如きパワー半導体デバイスの作動を制御するのに
好適ではあるも、これだけに限定されるものではない温
度応答回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許出願公開明細書（ＥＰ−Ａ）３
６９５３０号には、温度検知装置と、この検知装置に直
列に設けた第１電流源と、前記温度検知装置により検知
した温度に応じて変化する電圧信号を発生する出力端子
を有している検知手段とを具えている温度応答回路が開
示されている。
６９５３０号には、温度検知装置と、この検知装置に直
列に設けた第１電流源と、前記温度検知装置により検知
した温度に応じて変化する電圧信号を発生する出力端子
を有している検知手段とを具えている温度応答回路が開
示されている。
【０００３】上記欧州特許出願に記載されている回路は
、温度検知装置と熱接触する能動デバイス、例えばパワ
ー半導体デバイスの温度が所定のしきい値を越えるか、
どうかを測定し、所定しきい値を越える時期を示す出力
信号を発生させるようにする。
、温度検知装置と熱接触する能動デバイス、例えばパワ
ー半導体デバイスの温度が所定のしきい値を越えるか、
どうかを測定し、所定しきい値を越える時期を示す出力
信号を発生させるようにする。
【０００４】斯種の温度検知回路は、特に低電圧論理デ
バイスによって形成する制御機能部が自動車の制御系の
如き高ボリュームの用途に使用するインテリジェントパ
ワースイッチを形成するためのパワーＭＯＳＦＥＴの如
きパワー半導体デバイスと一緒に集積化される所謂「ス
マート パワー」 （ｓｍａｒｔ ｐｏｗｅｒ）デバ
イスの分野に使用するのに興味が持たれている。
バイスによって形成する制御機能部が自動車の制御系の
如き高ボリュームの用途に使用するインテリジェントパ
ワースイッチを形成するためのパワーＭＯＳＦＥＴの如
きパワー半導体デバイスと一緒に集積化される所謂「ス
マート パワー」 （ｓｍａｒｔ ｐｏｗｅｒ）デバ
イスの分野に使用するのに興味が持たれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなスマート
パワーデバイスにおける所定の過負荷状態、例えば低抵
抗（例えば約１００ｍΩ） の過負荷がある場合には、
デバイスを強制的に限定モードにする。パワー半導体デ
バイス、一般にはパワーＭＯＳＦＥＴは過負荷がある場
合に電力を消費し、昇温し易い。特に、スマートパワー
デバイスの装着基板温度が既に高い場合には、パワーＭ
ＯＳＦＥＴの温度が直ぐに安全作動限界値を越えてしま
うことがある。
パワーデバイスにおける所定の過負荷状態、例えば低抵
抗（例えば約１００ｍΩ） の過負荷がある場合には、
デバイスを強制的に限定モードにする。パワー半導体デ
バイス、一般にはパワーＭＯＳＦＥＴは過負荷がある場
合に電力を消費し、昇温し易い。特に、スマートパワー
デバイスの装着基板温度が既に高い場合には、パワーＭ
ＯＳＦＥＴの温度が直ぐに安全作動限界値を越えてしま
うことがある。
【０００６】本発明の目的はパワーＭＯＳＦＥＴの温度
が上昇すると、このパワーＭＯＳＦＥＴに流れる最大電
流を低減させることのできる出力信号を発生する温度応
答回路を提供することにある。
が上昇すると、このパワーＭＯＳＦＥＴに流れる最大電
流を低減させることのできる出力信号を発生する温度応
答回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度検知装置
と、該温度検知装置に直列に設けられ、所定電流を発生
する第１電流源と、前記温度検知装置により検知された
温度に応じて変化する電圧信号を発生する出力端子を有
している検出手段とを具えている温度応答回路において
、前記検出手段の出力端子に限流回路を接続し、該限流
回路が同様な構成の第１及び第２トランジスタを有して
いる電流ミラーと、第２電流源とを具え、前記電流ミラ
ーにおける前記第２トランジスタの第１電極と第２電極
との間の主電流通路が温度応答回路の出力電流を供給し
、前記検出手段の出力端子における電圧が臨界温度以下
の温度を呈する場合には、前記第２電流源が前記所定電
流に関連する電流を前記電流ミラーに供給し、且つ前記
臨界温度以上に温度が上昇する場合には低下する電流を
前記第２電流源が前記電流ミラーに供給して、前記臨界
温度を越える温度の上昇に伴って温度応答回路の出力電
流を降下させるようにしたことを特徴とする。
と、該温度検知装置に直列に設けられ、所定電流を発生
する第１電流源と、前記温度検知装置により検知された
温度に応じて変化する電圧信号を発生する出力端子を有
している検出手段とを具えている温度応答回路において
、前記検出手段の出力端子に限流回路を接続し、該限流
回路が同様な構成の第１及び第２トランジスタを有して
いる電流ミラーと、第２電流源とを具え、前記電流ミラ
ーにおける前記第２トランジスタの第１電極と第２電極
との間の主電流通路が温度応答回路の出力電流を供給し
、前記検出手段の出力端子における電圧が臨界温度以下
の温度を呈する場合には、前記第２電流源が前記所定電
流に関連する電流を前記電流ミラーに供給し、且つ前記
臨界温度以上に温度が上昇する場合には低下する電流を
前記第２電流源が前記電流ミラーに供給して、前記臨界
温度を越える温度の上昇に伴って温度応答回路の出力電
流を降下させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】本発明による温度応答回路は、温度検知装
置により検知される温度が所定の臨界温度以上になると
、その温度に応じて応答回路の出力端子に供給される電
流が低減するように、温度により変化する電流出力信号
を回路の出力端子に発生する。この電流出力信号はバイ
アス電流を供給するのに用いることができ、斯かるバイ
アス電流は例えばパワーＭＯＳＦＥＴの如き能動半導体
デバイスを流れる最大流を制御するのに用いて、能動半
導体デバイスを所定の過負荷状態のために限流モードに
しなければならない場合に、温度応答回路の出力信号が
能動デバイスに流し得る最大電流を限定して、この最大
電流を温度に応じて低減させることにより、能動半導体
デバイスの温度を安定な作動範囲内に維持し得るように
することができる。従って、本発明による回路の電流出
力は基準電流として用い、この基準電流を第２回路に供
給し、この第２回路により能動半導体デバイスに流れる
電流をモニタし、且つ能動半導体デバイスに流れる電流
を前記基準電流の所定倍に限定することができる。
置により検知される温度が所定の臨界温度以上になると
、その温度に応じて応答回路の出力端子に供給される電
流が低減するように、温度により変化する電流出力信号
を回路の出力端子に発生する。この電流出力信号はバイ
アス電流を供給するのに用いることができ、斯かるバイ
アス電流は例えばパワーＭＯＳＦＥＴの如き能動半導体
デバイスを流れる最大流を制御するのに用いて、能動半
導体デバイスを所定の過負荷状態のために限流モードに
しなければならない場合に、温度応答回路の出力信号が
能動デバイスに流し得る最大電流を限定して、この最大
電流を温度に応じて低減させることにより、能動半導体
デバイスの温度を安定な作動範囲内に維持し得るように
することができる。従って、本発明による回路の電流出
力は基準電流として用い、この基準電流を第２回路に供
給し、この第２回路により能動半導体デバイスに流れる
電流をモニタし、且つ能動半導体デバイスに流れる電流
を前記基準電流の所定倍に限定することができる。
【０００９】なお、本明細書にて用いている「同様な構
成」とは、２のデバイス、例えば２個のトランジスタを
有効接合面積が既知の比率で整合、又は関連付けられる
ように一緒に集積化することを意味する。
成」とは、２のデバイス、例えば２個のトランジスタを
有効接合面積が既知の比率で整合、又は関連付けられる
ように一緒に集積化することを意味する。
【００１０】本発明の好適例では、前記第１及び第２ト
ランジスタの各々が第１及び第２主電極と、制御電極と
を有し、前記第２トランジスタの制御電極を前記第１ト
ランジスタの第１主電極と、該第１トランジスタの制御
電極とに接続し、前記第２トランジスタの第１電極が温
度応答回路の出力を供給し、前記第２電流源を前記第１
及び第２トランジスタの第２主電極に接続し、前記第１
トランジスタの第１主電極を抵抗を介して前記検出手段
の出力端子に接続して、前記第１及び第２トランジスタ
の制御電極における電圧を前記検出手段の出力電圧に応
じて変えるようにする。
ランジスタの各々が第１及び第２主電極と、制御電極と
を有し、前記第２トランジスタの制御電極を前記第１ト
ランジスタの第１主電極と、該第１トランジスタの制御
電極とに接続し、前記第２トランジスタの第１電極が温
度応答回路の出力を供給し、前記第２電流源を前記第１
及び第２トランジスタの第２主電極に接続し、前記第１
トランジスタの第１主電極を抵抗を介して前記検出手段
の出力端子に接続して、前記第１及び第２トランジスタ
の制御電極における電圧を前記検出手段の出力電圧に応
じて変えるようにする。
【００１１】従って第１及び第２トランジスタの制御電
極における電圧は、検出手段の出力端子における電圧よ
りも低くなるが、上記制御電極における電圧は、臨界温
度に達するまでは検出手段の出力端子における電圧で直
線的に変化し、電流ミラーを流れる電流は臨界温度を越
えて温度が上昇する場合に降下する。
極における電圧は、検出手段の出力端子における電圧よ
りも低くなるが、上記制御電極における電圧は、臨界温
度に達するまでは検出手段の出力端子における電圧で直
線的に変化し、電流ミラーを流れる電流は臨界温度を越
えて温度が上昇する場合に降下する。
【００１２】本発明の他の好適例では、前記温度検知装
置が正の温度係数の抵抗値を呈する第１温度検知素子と
、負の温度係数の抵抗値を呈する第２温度検知素子とを
具え、これらの各温度検知素子を前記第１電流源と直列
に接続し、且つ前記検出手段が比較器を具え、該比較器
が前記第１温度検知素子の両端間の電圧を前記第２温度
検知素子の両端間の電圧と比較して、これらの電圧差に
関連する電圧を出力端子に供給するようにする。このよ
うにすれば、２つの温度検知素子の抵抗値が温度により
反対方向に変化するため、温度による電圧変化を有効に
増幅することができるために、温度をより一層敏感に測
定することができる。
置が正の温度係数の抵抗値を呈する第１温度検知素子と
、負の温度係数の抵抗値を呈する第２温度検知素子とを
具え、これらの各温度検知素子を前記第１電流源と直列
に接続し、且つ前記検出手段が比較器を具え、該比較器
が前記第１温度検知素子の両端間の電圧を前記第２温度
検知素子の両端間の電圧と比較して、これらの電圧差に
関連する電圧を出力端子に供給するようにする。このよ
うにすれば、２つの温度検知素子の抵抗値が温度により
反対方向に変化するため、温度による電圧変化を有効に
増幅することができるために、温度をより一層敏感に測
定することができる。
【００１３】第２温度検知素子は簡単なｐｎ接合デバイ
スとすることができる。しかし、好ましくは、前記第２
温度検知素子が、ベース電極と、基準電圧供給ラインに
接続されるエミッタ及びコレクタのいずれか一方と、前
記比較器の一方の入力端子に接続されるコレクタ及びエ
ミッタの他方とを有しているバイポーラトランジスタを
具え、且つ前記第１温度検知素子が前記基準電圧供給ラ
インと前記比較器の他方の入力端子との間に接続される
抵抗を具えるようにする。ｎｐｎトランジスタの場合に
は、上記バイポーラトランジスタをコレクタ接地形で接
続することができる。斯種のトランジスタは一般にＭＯ
Ｓ技法で形成するのが有利であり、従って斯かるトラン
ジスタは例えばスマートパワーデバイスに見られるよう
なパワーＭＯＳＦＥＴ及びＣＭＯＳロジックデバイスと
一緒に集積化するのに好適である。
スとすることができる。しかし、好ましくは、前記第２
温度検知素子が、ベース電極と、基準電圧供給ラインに
接続されるエミッタ及びコレクタのいずれか一方と、前
記比較器の一方の入力端子に接続されるコレクタ及びエ
ミッタの他方とを有しているバイポーラトランジスタを
具え、且つ前記第１温度検知素子が前記基準電圧供給ラ
インと前記比較器の他方の入力端子との間に接続される
抵抗を具えるようにする。ｎｐｎトランジスタの場合に
は、上記バイポーラトランジスタをコレクタ接地形で接
続することができる。斯種のトランジスタは一般にＭＯ
Ｓ技法で形成するのが有利であり、従って斯かるトラン
ジスタは例えばスマートパワーデバイスに見られるよう
なパワーＭＯＳＦＥＴ及びＣＭＯＳロジックデバイスと
一緒に集積化するのに好適である。
【００１４】上述した例では、バイポーラトランジスタ
を「ダイオード接続」としたが、ベース電極を別の基準
電圧に接続して、例えば比較器の設計により一層の融通
性を持たせることもできる。
を「ダイオード接続」としたが、ベース電極を別の基準
電圧に接続して、例えば比較器の設計により一層の融通
性を持たせることもできる。
【００１５】本発明のさらに他の好適例では、前記比較
器が同様な構成の第３及び第４トランジスタを具え、こ
れらの各トランジスタが第１及び第２主電極と、制御電
極とを有しており、前記第３及び第４トランジスタの各
々を前記第２及び第１温度検知素子にそれぞれ直列に接
続し、前記第４トランジスタの制御電極を前記第３トラ
ンジスタの第２主電極及び制御電極に接続し、前記検出
手段の出力端子を前記第４トランジスタの第１主電極と
する。このような比較器は比較的簡単で、しかもコンパ
クトに形成することができる。しかし、比較器としては
例えばより一般的な差動増幅器のようなものを用いるこ
ともできるが、このような場合には、差動増幅器の利得
を低減させるのに帰還回路が必要となる。
器が同様な構成の第３及び第４トランジスタを具え、こ
れらの各トランジスタが第１及び第２主電極と、制御電
極とを有しており、前記第３及び第４トランジスタの各
々を前記第２及び第１温度検知素子にそれぞれ直列に接
続し、前記第４トランジスタの制御電極を前記第３トラ
ンジスタの第２主電極及び制御電極に接続し、前記検出
手段の出力端子を前記第４トランジスタの第１主電極と
する。このような比較器は比較的簡単で、しかもコンパ
クトに形成することができる。しかし、比較器としては
例えばより一般的な差動増幅器のようなものを用いるこ
ともできるが、このような場合には、差動増幅器の利得
を低減させるのに帰還回路が必要となる。
【００１６】本発明の他の好適例では、前記第１電流源
が同様な構成の２個のトランジスタを具え、これらの各
トランジスタが第１及び第２主電極と、制御電極とを有
しており、これらの各トランジスタの主電極をそれぞれ
前記第３及び第４トランジスタに直列に接続し、前記第
１電流源における２つのトランジスタと同様な構成の別
のトランジスタの第１及び第２主電極を電流発生器と直
列に接続し、前記別のトランジスタの制御電極を該トラ
ンジスタの第１及び第２主電極のいずれか一方と、前記
第１電流源における２つのトランジスタの制御電極とに
接続する。
が同様な構成の２個のトランジスタを具え、これらの各
トランジスタが第１及び第２主電極と、制御電極とを有
しており、これらの各トランジスタの主電極をそれぞれ
前記第３及び第４トランジスタに直列に接続し、前記第
１電流源における２つのトランジスタと同様な構成の別
のトランジスタの第１及び第２主電極を電流発生器と直
列に接続し、前記別のトランジスタの制御電極を該トラ
ンジスタの第１及び第２主電極のいずれか一方と、前記
第１電流源における２つのトランジスタの制御電極とに
接続する。
【００１７】さらに他の好適例では、前記第２電流源が
同様な構成の２つのトランジスタを具え、これらの各ト
ランジスタが第１及び第２主電極と、制御電極とを有し
ており、これらの各トランジスタの主電極を前記第１及
び第２トランジスタの各主電極にそれぞれ直列に接続し
、前記第２電流源における２つのトランジスタと同様な
構成の別のトランジスタの第１及び第２主電極を電流発
生器と直列に接続し、前記別のトランジスタの制御電極
を該トランジスタの第１及び第２主電極のいずれか一方
と、前記第２電流源における２つのトランジスタの制御
電極とに接続する。
同様な構成の２つのトランジスタを具え、これらの各ト
ランジスタが第１及び第２主電極と、制御電極とを有し
ており、これらの各トランジスタの主電極を前記第１及
び第２トランジスタの各主電極にそれぞれ直列に接続し
、前記第２電流源における２つのトランジスタと同様な
構成の別のトランジスタの第１及び第２主電極を電流発
生器と直列に接続し、前記別のトランジスタの制御電極
を該トランジスタの第１及び第２主電極のいずれか一方
と、前記第２電流源における２つのトランジスタの制御
電極とに接続する。
【００１８】一般に第１及び第２電流源の前記他のトラ
ンジスタは単一の共通トランジスタで形成する。斯種の
電流発生回路は物理的にコンパクトに実現することがで
き、従って電流発生回路を集積化するのに必要とされる
半導体の面積が少なくて済む。
ンジスタは単一の共通トランジスタで形成する。斯種の
電流発生回路は物理的にコンパクトに実現することがで
き、従って電流発生回路を集積化するのに必要とされる
半導体の面積が少なくて済む。
【００１９】温度応答回路の出力はパワー半導体デバイ
スを流れる電流を制限するバイアス電流を発生し、温度
検知装置はパワー半導体デバイスに接近させて集積化す
ることができる。慣例の電流発生器とし得る電流発生器
以外の温度応答回路全体は、例えばスマートパワーデバ
イスの一部を形成すパワーＭＯＳＦＥＴとすることがで
きるパワー半導体デバイスと同じ半導体本体内に集積化
することができる。
スを流れる電流を制限するバイアス電流を発生し、温度
検知装置はパワー半導体デバイスに接近させて集積化す
ることができる。慣例の電流発生器とし得る電流発生器
以外の温度応答回路全体は、例えばスマートパワーデバ
イスの一部を形成すパワーＭＯＳＦＥＴとすることがで
きるパワー半導体デバイスと同じ半導体本体内に集積化
することができる。
【００２０】
【実施例】図１には、温度検知装置１と、この温度検知
装置に直列に設けられて所定の電流Ｉ１ を発生する第
１電流源２と、温度検知装置１により検知された温度で
変化する電圧信号Ｖ４ を発生する出力端子４を有して
いる検出手段３を具えている温度応答回路１００ を示
してある。検出手段３の出力端子４には限流回路６を接
続する。この限流回路６は同様な構成の第１及び第２ト
ランジスタＱ１１及びＱ７を有している電流ミラーと、
第２電流源５とを具えており、前記電流ミラーの第２ト
ランジスタＱ７の第１電極ｄ７と第２電極ｓ７との間の
主電流通路は回路１００ の出力電流Ｉｏｕｔ を発生
し、又前記第２電流源５は、検出手段３の出力端子４に
おける電圧Ｖ４ が臨界温度Ｔｃ 以下の温度を呈する
時には前記所定電流Ｉに関連する電流 ｎＩを電流ミラ
ーに供給すると共に臨界温度Ｔｃ 以上に温度が上昇す
る場合には低下する電流を電流ミラーに供給して、臨界
温度Ｔｃ を越える温度の上昇に応じて回路１００ の
出力電流（Ｉｏｕｔ ）を降下させる。図示の例では、
第１及び第２トランジスタＱ１１及びＱ７の各々が第１
及び第２主電極ｄ１１， ｓ１１；ｄ７，ｓ７と制御電
極Ｇ１１，Ｇ７とを有し、第２トランジスタＱ７の制御
電極Ｇ７を第１トランジスタＱ１１の第１主電極ｄ１１
と、この第１トランジスタの制御電極Ｇ１１とに接続し
、第２トランジスタＱ７の第１電極ｄ７が回路の出力電
流Ｉｏｕｔ を供給し、前記第２電流源５を前記第１及
び第２トランジスタＱ１１及びＱ７の第２主電極ｓ１１
，ｓ７に接続して、電流源５が第１及び第２トランジス
タＱ１１及びＱ７に前記所定電流Ｉ１ に関連する電流
を発生するようにし、前記第１トランジスタＱ１１の第
１主電極ｄ１１を抵抗Ｒ２を介して検出手段３の出力端
子４に接続して、臨界温度Ｔｃ に達するまでは第１及
び第２トランジスタＱ１１及びＱ７の制御電極Ｑ１１及
びＱ７における電圧が検出手段３の出力電圧Ｖ４ に応
じて変化し、温度が臨界温度Ｔｃ を越えてさらに上昇
する場合には、抵抗Ｒ２を経る電流Ｉが所定電流Ｉ１
以下に降下し、従って第２トランジスタＱ７第１主電極
ｄ７の電流が降下するようにする。
装置に直列に設けられて所定の電流Ｉ１ を発生する第
１電流源２と、温度検知装置１により検知された温度で
変化する電圧信号Ｖ４ を発生する出力端子４を有して
いる検出手段３を具えている温度応答回路１００ を示
してある。検出手段３の出力端子４には限流回路６を接
続する。この限流回路６は同様な構成の第１及び第２ト
ランジスタＱ１１及びＱ７を有している電流ミラーと、
第２電流源５とを具えており、前記電流ミラーの第２ト
ランジスタＱ７の第１電極ｄ７と第２電極ｓ７との間の
主電流通路は回路１００ の出力電流Ｉｏｕｔ を発生
し、又前記第２電流源５は、検出手段３の出力端子４に
おける電圧Ｖ４ が臨界温度Ｔｃ 以下の温度を呈する
時には前記所定電流Ｉに関連する電流 ｎＩを電流ミラ
ーに供給すると共に臨界温度Ｔｃ 以上に温度が上昇す
る場合には低下する電流を電流ミラーに供給して、臨界
温度Ｔｃ を越える温度の上昇に応じて回路１００ の
出力電流（Ｉｏｕｔ ）を降下させる。図示の例では、
第１及び第２トランジスタＱ１１及びＱ７の各々が第１
及び第２主電極ｄ１１， ｓ１１；ｄ７，ｓ７と制御電
極Ｇ１１，Ｇ７とを有し、第２トランジスタＱ７の制御
電極Ｇ７を第１トランジスタＱ１１の第１主電極ｄ１１
と、この第１トランジスタの制御電極Ｇ１１とに接続し
、第２トランジスタＱ７の第１電極ｄ７が回路の出力電
流Ｉｏｕｔ を供給し、前記第２電流源５を前記第１及
び第２トランジスタＱ１１及びＱ７の第２主電極ｓ１１
，ｓ７に接続して、電流源５が第１及び第２トランジス
タＱ１１及びＱ７に前記所定電流Ｉ１ に関連する電流
を発生するようにし、前記第１トランジスタＱ１１の第
１主電極ｄ１１を抵抗Ｒ２を介して検出手段３の出力端
子４に接続して、臨界温度Ｔｃ に達するまでは第１及
び第２トランジスタＱ１１及びＱ７の制御電極Ｑ１１及
びＱ７における電圧が検出手段３の出力電圧Ｖ４ に応
じて変化し、温度が臨界温度Ｔｃ を越えてさらに上昇
する場合には、抵抗Ｒ２を経る電流Ｉが所定電流Ｉ１
以下に降下し、従って第２トランジスタＱ７第１主電極
ｄ７の電流が降下するようにする。
【００２１】図１に示す温度応答回路につきさらに詳細
に説明する。図示のように、この回路は正の電圧供給ラ
イン１０と負の電圧供給ライン１１とを有しており、通
常ライン１１はライン１０の供給電圧に対して固定され
る別の供給電圧、例えば大地電位のような電圧供給ライ
ンとすることができる。電流発生器２０はｎチャネル
エンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴ Ｑ８の主
電極ｓ８及びｄ８と直列に給電ライン１０と１１との間
に接続する。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ８のゲート電極Ｇ８は
そのドレイン電極ｄ８に接続する。電流発生器２０はＭ
ＯＳＦＥＴ Ｑ８に所定電流Ｉ１ を供給する。
に説明する。図示のように、この回路は正の電圧供給ラ
イン１０と負の電圧供給ライン１１とを有しており、通
常ライン１１はライン１０の供給電圧に対して固定され
る別の供給電圧、例えば大地電位のような電圧供給ライ
ンとすることができる。電流発生器２０はｎチャネル
エンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴ Ｑ８の主
電極ｓ８及びｄ８と直列に給電ライン１０と１１との間
に接続する。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ８のゲート電極Ｇ８は
そのドレイン電極ｄ８に接続する。電流発生器２０はＭ
ＯＳＦＥＴ Ｑ８に所定電流Ｉ１ を供給する。
【００２２】本例における第１及び第２電流源２及び５
の各々は一対の整合させたｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｑ５及びＱ４とＱ１２及びＱ１０をそれぞれ具えており
、これらのＭＯＳＦＥＴのゲートをＭＯＳＦＥＴ Ｑ
８のゲート電極Ｇ８に接続すると共に前記ＭＯＳＦＥＴ
の各ソース電極ｓ５，ｓ４，ｓ１２及びｓ１０を負の給
電ライン１１に接続する。本例ではＭＯＳＦＥＴ Ｑ
５，Ｑ４，Ｑ１２及びＱ１０を全てＭＯＳＦＥＴ Ｑ
８に整合させて、これらが電流発生器２０により発生さ
れる電流Ｉ１ の電流源として作用するようにする。し
かし、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ４，Ｑ５，Ｑ１０，Ｑ１２及び
Ｑ８は必ずしも整合させる必要はなく、これらは単に同
じように構成、即ち接合面積が既知の比率を呈するよう
に集積化することができる。回路設計の単純化のために
はＱ４及びＱ５を互いに整合させ、且つＱ１０及びＱ１
２を互いに整合させるのが好適である。
の各々は一対の整合させたｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｑ５及びＱ４とＱ１２及びＱ１０をそれぞれ具えており
、これらのＭＯＳＦＥＴのゲートをＭＯＳＦＥＴ Ｑ
８のゲート電極Ｇ８に接続すると共に前記ＭＯＳＦＥＴ
の各ソース電極ｓ５，ｓ４，ｓ１２及びｓ１０を負の給
電ライン１１に接続する。本例ではＭＯＳＦＥＴ Ｑ
５，Ｑ４，Ｑ１２及びＱ１０を全てＭＯＳＦＥＴ Ｑ
８に整合させて、これらが電流発生器２０により発生さ
れる電流Ｉ１ の電流源として作用するようにする。し
かし、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ４，Ｑ５，Ｑ１０，Ｑ１２及び
Ｑ８は必ずしも整合させる必要はなく、これらは単に同
じように構成、即ち接合面積が既知の比率を呈するよう
に集積化することができる。回路設計の単純化のために
はＱ４及びＱ５を互いに整合させ、且つＱ１０及びＱ１
２を互いに整合させるのが好適である。
【００２３】図示の例の温度検知装置１は、正の温度係
数の抵抗値を呈する、即ち抵抗値が温度に応じて増加す
る第１温度検知素子Ｒ１と、抵抗値が温度に応じて低下
する負の温度係数の抵抗値を呈する第２温度検知素子Ｑ
１とを具えており、温度変化をかなり正確に検出するこ
とができる。各温度検知素子Ｒ１及びＱ１は第一電流源
２を形成するＭＯＳＦＥＴ Ｑ４及びＱ５の各主電極
に直列に接続する。
数の抵抗値を呈する、即ち抵抗値が温度に応じて増加す
る第１温度検知素子Ｒ１と、抵抗値が温度に応じて低下
する負の温度係数の抵抗値を呈する第２温度検知素子Ｑ
１とを具えており、温度変化をかなり正確に検出するこ
とができる。各温度検知素子Ｒ１及びＱ１は第一電流源
２を形成するＭＯＳＦＥＴ Ｑ４及びＱ５の各主電極
に直列に接続する。
【００２４】本例における検出手段３は比較器の形態を
しており、これは第１温度検知素子Ｒ１間の電圧Ｖ３と
第２温度検知素子Ｑ１間の電圧Ｖ２とを比較して、これ
らの電圧Ｖ２とＶ３との差電圧に関連する電圧Ｖ４を出
力端子４に発生する。
しており、これは第１温度検知素子Ｒ１間の電圧Ｖ３と
第２温度検知素子Ｑ１間の電圧Ｖ２とを比較して、これ
らの電圧Ｖ２とＶ３との差電圧に関連する電圧Ｖ４を出
力端子４に発生する。
【００２５】本例の第２温度検知素子Ｑ１はｎｐｎバイ
ポーラトランジスタの形態で設け、これをコレクタ接地
形で接続し、このトランジスタのベース電極Ｂ１を基準
電圧に接続し、且つエミッタ電極Ｅ１を比較器（検出手
段）３の一方の入力端子３１に接続する。第１温度検知
素子Ｒ１は抵抗で構成し、これを基準電圧と比較器３の
他方の入力端子３２との間に接続する。コレクタ接地形
のｎｐｎバイポーラトランジスタは、回路１００ を集
積化形態とするのに特に有利なＭＯＳ技術を用いて簡単
に形成することができる。
ポーラトランジスタの形態で設け、これをコレクタ接地
形で接続し、このトランジスタのベース電極Ｂ１を基準
電圧に接続し、且つエミッタ電極Ｅ１を比較器（検出手
段）３の一方の入力端子３１に接続する。第１温度検知
素子Ｒ１は抵抗で構成し、これを基準電圧と比較器３の
他方の入力端子３２との間に接続する。コレクタ接地形
のｎｐｎバイポーラトランジスタは、回路１００ を集
積化形態とするのに特に有利なＭＯＳ技術を用いて簡単
に形成することができる。
【００２６】図示のようにバイポーラトランジスタはダ
イオード接続する。即ちベース電極Ｂ１をコレクタ電極
Ｃ１と共に基準電圧を供給する正の給電ライン１０に接
続する。しかし、トランジスタＱ１のベース電極は別の
基準電圧に接続して、例えば比較器の設計の融通性をさ
らに高めるようにすることができる。第２温度検知素子
は簡単なｐｎ接合デバイスで形成することができる。
イオード接続する。即ちベース電極Ｂ１をコレクタ電極
Ｃ１と共に基準電圧を供給する正の給電ライン１０に接
続する。しかし、トランジスタＱ１のベース電極は別の
基準電圧に接続して、例えば比較器の設計の融通性をさ
らに高めるようにすることができる。第２温度検知素子
は簡単なｐｎ接合デバイスで形成することができる。
【００２７】本例の比較器３は第１電流源２と、第１ｐ
チャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴ Ｑ
２と、第２ｐチャネルエンハンスメントモードのＭＯＳ
ＦＥＴＱ３を具えており、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２の主電
極ｓ２及びｄ２は抵抗Ｒ１と第１電流源２のＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ４との間に直列に接続し、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
３の主電極ｓ３及びｄ３はバイポーラトランジスタＱ１
と第１電流源２のＭＯＳＦＥＴ Ｑ５との間に直列に
接続する。 ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２及びＱ３のゲート、即ち制御電極
Ｇ２及びＧ３は互いに接続して、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３
のドレインｄ３に接続する。
チャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴ Ｑ
２と、第２ｐチャネルエンハンスメントモードのＭＯＳ
ＦＥＴＱ３を具えており、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２の主電
極ｓ２及びｄ２は抵抗Ｒ１と第１電流源２のＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ４との間に直列に接続し、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
３の主電極ｓ３及びｄ３はバイポーラトランジスタＱ１
と第１電流源２のＭＯＳＦＥＴ Ｑ５との間に直列に
接続する。 ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２及びＱ３のゲート、即ち制御電極
Ｇ２及びＧ３は互いに接続して、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３
のドレインｄ３に接続する。
【００２８】比較器３からの出力はｐチャネルＭＯＳＦ
ＥＴ Ｑ２のドレインｄ２から取出されて、抵抗Ｒ２
を経て限流回路６の第１トランジスタＱ１１のドレイン
電極ｄ１１に供給される。第１トランジスタＱ１１を本
例ではｎチャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥ
Ｔとし、同様に限流回路の第２トランジスタＱ７もｎチ
ャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴとする。 これらのＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１及びＱ７のゲート、即
ち制御電極Ｇ１１及びＧ７を互いに接続すると共にＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ１１のドレイン電極ｄ１１に接続する。
ＥＴ Ｑ２のドレインｄ２から取出されて、抵抗Ｒ２
を経て限流回路６の第１トランジスタＱ１１のドレイン
電極ｄ１１に供給される。第１トランジスタＱ１１を本
例ではｎチャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥ
Ｔとし、同様に限流回路の第２トランジスタＱ７もｎチ
ャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴとする。 これらのＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１及びＱ７のゲート、即
ち制御電極Ｇ１１及びＧ７を互いに接続すると共にＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ１１のドレイン電極ｄ１１に接続する。
【００２９】前述したように、第２電流源５は整合させ
たｎチャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴ
Ｑ１２及びＱ１０を具えている。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
１２のソース電極ｓ１２及びドレイン電極ｄ１２はＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ１１のソース電極ｓ１１及びドレイン電
極ｄ１１に直列に接続し、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１その
ものも抵抗Ｒ２に直列に接続する。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
１０のソース及びドレイン電極ｓ１０及びｄ１０も同様
にＭＯＳＦＥＴ Ｑ７のソース及びドレイン電極ｓ７
及びｄ７に直列に接続し、回路１００ の出力電流信号
Ｉｏｕｔ をＭＯＳＦＥＴ Ｑ７のドレイン電極ｄ７
から取出す。
たｎチャネルエンハンスメントモードのＭＯＳＦＥＴ
Ｑ１２及びＱ１０を具えている。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
１２のソース電極ｓ１２及びドレイン電極ｄ１２はＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ１１のソース電極ｓ１１及びドレイン電
極ｄ１１に直列に接続し、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１その
ものも抵抗Ｒ２に直列に接続する。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
１０のソース及びドレイン電極ｓ１０及びｄ１０も同様
にＭＯＳＦＥＴ Ｑ７のソース及びドレイン電極ｓ７
及びｄ７に直列に接続し、回路１００ の出力電流信号
Ｉｏｕｔ をＭＯＳＦＥＴ Ｑ７のドレイン電極ｄ７
から取出す。
【００３０】下記に説明するように、回路１００ は所
定の臨界温度Ｔｃ以上になると、温度に応じて減少する
出力電流Ｉｏｕｔ を発生する。この特定例における出
力電流Ｉｏｕｔはバイアス電流として用いることができ
、又基準電流として別の回路に供給して、能動半導体デ
バイスに流れる電流をモニタすると共にこの能動半導体
デバイスに流れる最大電流を前記出力電流Ｉｏｕｔ の
所定倍数に限定することができる。能動半導体デバイス
（図示せず）はバーチカルＤＭＯＳＦＥＴとし得るパワ
ーＭＯＳＦＥＴとすることができ、これは所謂「スマー
ト−パワー」デバイス、即ちパワー半導体が低電圧の例
えばＣＭＯＳ部品とコンパチブルの技法を用いて集積化
されて、論理機能をすると共に例えばパワーデバイスに
対する過電圧や、短絡警告等の如き状態信号を発生する
デバイスの一部とすることができる。
定の臨界温度Ｔｃ以上になると、温度に応じて減少する
出力電流Ｉｏｕｔ を発生する。この特定例における出
力電流Ｉｏｕｔはバイアス電流として用いることができ
、又基準電流として別の回路に供給して、能動半導体デ
バイスに流れる電流をモニタすると共にこの能動半導体
デバイスに流れる最大電流を前記出力電流Ｉｏｕｔ の
所定倍数に限定することができる。能動半導体デバイス
（図示せず）はバーチカルＤＭＯＳＦＥＴとし得るパワ
ーＭＯＳＦＥＴとすることができ、これは所謂「スマー
ト−パワー」デバイス、即ちパワー半導体が低電圧の例
えばＣＭＯＳ部品とコンパチブルの技法を用いて集積化
されて、論理機能をすると共に例えばパワーデバイスに
対する過電圧や、短絡警告等の如き状態信号を発生する
デバイスの一部とすることができる。
【００３１】このような例では、温度検知回路１００
の全体を同じ半導体本体にパワー半導体デバイス（及び
他の任意所望な論理回路）と一緒に集積化して、温度検
知素子Ｒ１及びＱ１をパワーデバイスに十分接近させて
位置付けることによりパワートランジスタの温度を正確
に示すようにすることができることは勿論である。温度
検知素子Ｑ１及びＲ１はパワー半導体デバイスの上に形
成することもできる。電流発生器２０は外部部品として
設けることができるが、これは回路１００ と一緒に集
積化することもできる。回路１００ の他の１個以上の
部品も必ずしもパワーデバイスと一緒に集積化する必要
はない。例えば、回路１００ の温度検知素子以外のも
のは別の集積回路として形成することができる。
の全体を同じ半導体本体にパワー半導体デバイス（及び
他の任意所望な論理回路）と一緒に集積化して、温度検
知素子Ｒ１及びＱ１をパワーデバイスに十分接近させて
位置付けることによりパワートランジスタの温度を正確
に示すようにすることができることは勿論である。温度
検知素子Ｑ１及びＲ１はパワー半導体デバイスの上に形
成することもできる。電流発生器２０は外部部品として
設けることができるが、これは回路１００ と一緒に集
積化することもできる。回路１００ の他の１個以上の
部品も必ずしもパワーデバイスと一緒に集積化する必要
はない。例えば、回路１００ の温度検知素子以外のも
のは別の集積回路として形成することができる。
【００３２】図示の温度応答回路１００ の作動を下記
に説明する。外部電流源２０はＭＯＳＦＥＴ Ｑ８に
電流を供給し、この電流Ｉ１ は第１電流源２のＭＯＳ
ＦＥＴ Ｑ４及びＱ５と、第２電流源５のＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ１０及びＱ１２にミラー（反映）される。
に説明する。外部電流源２０はＭＯＳＦＥＴ Ｑ８に
電流を供給し、この電流Ｉ１ は第１電流源２のＭＯＳ
ＦＥＴ Ｑ４及びＱ５と、第２電流源５のＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ１０及びＱ１２にミラー（反映）される。
【００３３】電流Ｉ１ は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｑ３のドレインとゲート電極との間が接続されている
ために、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ３がダイオードとして
作動することからして、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ３を難
なく流れる。しかし、比較器３の他方のｐチャネルＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ２を経る電圧は、このＭＯＳＦＥＴ
Ｑ２のゲート電極Ｇ２とそのソース電極ｓ２との間の電
圧差により制御される。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のゲート
電極Ｇ２はｐチャネルのダイオード接続したＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ３のドレイン電極に接続されているので、ゲー
ト電極Ｇ２における電圧ＶＧ２はダイオード接続したＭ
ＯＳＦＥＴ Ｑ３のソース電圧ｓ３における電圧Ｖ２
に関連し、ゲート電圧ＶＧ２は１個のＤＭＯＳのしきい
値電圧よりも大きく、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３があるため
に電圧Ｖ２よりも小さくなる。
Ｑ３のドレインとゲート電極との間が接続されている
ために、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ３がダイオードとして
作動することからして、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ３を難
なく流れる。しかし、比較器３の他方のｐチャネルＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ２を経る電圧は、このＭＯＳＦＥＴ
Ｑ２のゲート電極Ｇ２とそのソース電極ｓ２との間の電
圧差により制御される。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２のゲート
電極Ｇ２はｐチャネルのダイオード接続したＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ３のドレイン電極に接続されているので、ゲー
ト電極Ｇ２における電圧ＶＧ２はダイオード接続したＭ
ＯＳＦＥＴ Ｑ３のソース電圧ｓ３における電圧Ｖ２
に関連し、ゲート電圧ＶＧ２は１個のＤＭＯＳのしきい
値電圧よりも大きく、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ３があるため
に電圧Ｖ２よりも小さくなる。
【００３４】温度検知装置により検知される温度、例え
は上述したスマートパワーデバイスの場合におけるパワ
ーＭＯＳＦＥＴの温度が上昇すると、抵抗Ｒ１の抵抗値
が増大し、又コレクタとベースとを接続したバイポーラ
トランジスタＱ１の実効抵抗値が低下するため、ダイオ
ード接続のｐチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のソース電
極における電圧が増大すると共に、ｐチャネルＭＯＳＦ
ＥＴＱ３のソース電極ｓ２における電圧Ｖ３が低下する
。
は上述したスマートパワーデバイスの場合におけるパワ
ーＭＯＳＦＥＴの温度が上昇すると、抵抗Ｒ１の抵抗値
が増大し、又コレクタとベースとを接続したバイポーラ
トランジスタＱ１の実効抵抗値が低下するため、ダイオ
ード接続のｐチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｑ３のソース電
極における電圧が増大すると共に、ｐチャネルＭＯＳＦ
ＥＴＱ３のソース電極ｓ２における電圧Ｖ３が低下する
。
【００３５】電圧Ｖ３が電圧Ｖ２以下に低下すると、Ｍ
ＯＳＦＥＴ Ｑ２に流れる電流が減少し、このＭＯＳ
ＦＥＴは次第にスイッチ・オフされるようになる。従っ
て、比較器３の出力端子４における電圧、即ちＭＯＳＦ
ＥＴ Ｑ２のドレイン電極ｄ２における電圧は、第１
電流源２のＭＯＳＦＥＴ Ｑ４が所定電流Ｉ１ を維
持しようとしても降下する。
ＯＳＦＥＴ Ｑ２に流れる電流が減少し、このＭＯＳ
ＦＥＴは次第にスイッチ・オフされるようになる。従っ
て、比較器３の出力端子４における電圧、即ちＭＯＳＦ
ＥＴ Ｑ２のドレイン電極ｄ２における電圧は、第１
電流源２のＭＯＳＦＥＴ Ｑ４が所定電流Ｉ１ を維
持しようとしても降下する。
【００３６】抵抗Ｒ１の値は、第１温度ＴＡ 以下では
比較器３の出力端子４の電圧Ｖ４が正の給電ライン１０
における電圧（又はこのライン１０の電圧から抵抗Ｒ１
間の電圧降下分と、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２の両端間の僅
かな電圧降下分を差引いた電圧）となり、又前記第１温
度よりも高い第２温度ＴＢ では比較器３の出力端子４
の電圧が負の給電ライン１１の電圧（ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ４の両端間の電圧は無視する）に達するように選定す
る。比較器３の出力端子４の電圧Ｖ４は第１温度ＴＡ
と第２温度ＴＢ との間の温度でほぼ直線的に低下する
。
比較器３の出力端子４の電圧Ｖ４が正の給電ライン１０
における電圧（又はこのライン１０の電圧から抵抗Ｒ１
間の電圧降下分と、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２の両端間の僅
かな電圧降下分を差引いた電圧）となり、又前記第１温
度よりも高い第２温度ＴＢ では比較器３の出力端子４
の電圧が負の給電ライン１１の電圧（ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ４の両端間の電圧は無視する）に達するように選定す
る。比較器３の出力端子４の電圧Ｖ４は第１温度ＴＡ
と第２温度ＴＢ との間の温度でほぼ直線的に低下する
。
【００３７】ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１とＱ７のゲート電
極Ｇ１１及びＱ７の電圧Ｖ５は、抵抗Ｒ２とＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ１１及びＱ１２とにより形成される分圧器によ
り比較器３の出力端子４における電圧Ｖ４に関連付けら
れ、前記ゲート電圧Ｖ５は温度検知装置１により臨界温
度Ｔｃ が検知れるまでは電圧Ｖ４に応じて直線的に低
下する。臨界温度Ｔｃ に達すると、電圧Ｖ５は最早Ｍ
ＯＳＦＥＴ Ｑ１０及びＱ１２を導通状態に維持でき
なくなるため、これらのＭＯＳＦＥＴは次第にスイッチ
・オフされるようになる。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１２が最
早電流ｎＩ１ （ここに、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１２をＭ
ＯＳＦＥＴ Ｑ８に整合させる場合にはｎ＝１である
）を維持できなくなるため、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ１
２は低抵抗値の電圧制御抵抗として機能し始めて、ＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ１２のドレイン電圧が負の給電ライン１
１の電圧に近づくようになる。従って電圧Ｖ５は電圧Ｖ
４の非線形関数となる。第２電流源５のＭＯＳＦＥＴ
Ｑ１２は最早ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１への電流Ｉ１
を維持できなくなるため、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１
を流れる電流も減少する。この電流はＭＯＳＦＥＴＱ７
に反映されるため、Ｑ７を経る電流はＱ１１を経て流れ
る電流と共に減少する。
極Ｇ１１及びＱ７の電圧Ｖ５は、抵抗Ｒ２とＭＯＳＦＥ
Ｔ Ｑ１１及びＱ１２とにより形成される分圧器によ
り比較器３の出力端子４における電圧Ｖ４に関連付けら
れ、前記ゲート電圧Ｖ５は温度検知装置１により臨界温
度Ｔｃ が検知れるまでは電圧Ｖ４に応じて直線的に低
下する。臨界温度Ｔｃ に達すると、電圧Ｖ５は最早Ｍ
ＯＳＦＥＴ Ｑ１０及びＱ１２を導通状態に維持でき
なくなるため、これらのＭＯＳＦＥＴは次第にスイッチ
・オフされるようになる。ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１２が最
早電流ｎＩ１ （ここに、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１２をＭ
ＯＳＦＥＴ Ｑ８に整合させる場合にはｎ＝１である
）を維持できなくなるため、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ１
２は低抵抗値の電圧制御抵抗として機能し始めて、ＭＯ
ＳＦＥＴ Ｑ１２のドレイン電圧が負の給電ライン１
１の電圧に近づくようになる。従って電圧Ｖ５は電圧Ｖ
４の非線形関数となる。第２電流源５のＭＯＳＦＥＴ
Ｑ１２は最早ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１への電流Ｉ１
を維持できなくなるため、このＭＯＳＦＥＴ Ｑ１１
を流れる電流も減少する。この電流はＭＯＳＦＥＴＱ７
に反映されるため、Ｑ７を経る電流はＱ１１を経て流れ
る電流と共に減少する。
【００３８】従って、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ７のドレイン
電極ｄ７の出力電流信号Ｉｏｕｔ は、臨界温度Ｔｃ
に達するまではｎＩ１ （ここに、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
８，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ１０及びＱ１２を整合させる場合に
はｎ＝１である）に等しい。検知温度が臨界温度Ｔｃ
以上に上昇すると、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ７を流れる電流
、従って出力電流Ｉｏｕｔ は第２温度ＴＢ に達する
までは直線的に減少する。第２温度ＴＢ 以上では、電
圧Ｖ４が実際上０となるため、ＭＯＳＦＥＴＱ７を流れ
る電流も０となり、このゼロ出力電流信号が実際上パワ
ー半導体デバイスをスイッチ・オフさせる。
電極ｄ７の出力電流信号Ｉｏｕｔ は、臨界温度Ｔｃ
に達するまではｎＩ１ （ここに、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ
８，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ１０及びＱ１２を整合させる場合に
はｎ＝１である）に等しい。検知温度が臨界温度Ｔｃ
以上に上昇すると、ＭＯＳＦＥＴ Ｑ７を流れる電流
、従って出力電流Ｉｏｕｔ は第２温度ＴＢ に達する
までは直線的に減少する。第２温度ＴＢ 以上では、電
圧Ｖ４が実際上０となるため、ＭＯＳＦＥＴＱ７を流れ
る電流も０となり、このゼロ出力電流信号が実際上パワ
ー半導体デバイスをスイッチ・オフさせる。
【００３９】様々な温度ＴＡ ，ＴＢ ，ＴＣ は抵抗
値Ｒ１及びバイポーラトランジスタＱ１の特性を選定す
ることにより関連付けられる。例えば、回路１００ に
より保護すべきデバイスがパワーＭＯＳＦＥＴである場
合には、ＴＡ ＝９０℃、ＴＢ ＝１００℃、ＴＣ ＝
２００ ℃とする。
値Ｒ１及びバイポーラトランジスタＱ１の特性を選定す
ることにより関連付けられる。例えば、回路１００ に
より保護すべきデバイスがパワーＭＯＳＦＥＴである場
合には、ＴＡ ＝９０℃、ＴＢ ＝１００℃、ＴＣ ＝
２００ ℃とする。
【００４０】例えば、欧州特許出願公開明細書第３６９
５３０号に開示されている種類の第２温度検知回路は、
この回路がＴＣ とＴＢ との間の第２臨界温度ＴＢＡ
、例えば１７０ ℃の温度を検出する場合にパワー半導
体デバイスをスイッチ・オフさせるのに用いることがで
きる。
５３０号に開示されている種類の第２温度検知回路は、
この回路がＴＣ とＴＢ との間の第２臨界温度ＴＢＡ
、例えば１７０ ℃の温度を検出する場合にパワー半導
体デバイスをスイッチ・オフさせるのに用いることがで
きる。
【００４１】温度応答回路１００ は電流出力端子Ｉｏ
ｕｔ に温度に応じて変化する電流出力信号を発生し、
温度検知装置１により検知される温度が所定の臨界温度
ＴＣ 以上となる場合には、回路の出力端子Ｉｏｕｔ
に供給される出力電流が温度と共に減少する。この出力
電流信号Ｉｏｕｔ は、他の回路に対する基準電流を与
えるのに用いることができ、斯かる他の回路は能動半導
体デバイスを流れる電流をモニタすると共に、この能動
半導体デバイス、例えばパワーＭＯＳＦＥＴを流れる最
大電流をＩｏｕｔ の所定倍に制御するものであり、能
動半導体デバイスを所定の過負荷状態のために限流モー
ドにしなければならない場合に、温度応答回路からの出
力信号によって斯かる能動半導体デバイスに流れる最大
電流を制御し、この最大電流を温度に応じて低下させる
ことにより能動半導体デバイスの温度を安全な作動限定
範囲内に維持し得るようにする。
ｕｔ に温度に応じて変化する電流出力信号を発生し、
温度検知装置１により検知される温度が所定の臨界温度
ＴＣ 以上となる場合には、回路の出力端子Ｉｏｕｔ
に供給される出力電流が温度と共に減少する。この出力
電流信号Ｉｏｕｔ は、他の回路に対する基準電流を与
えるのに用いることができ、斯かる他の回路は能動半導
体デバイスを流れる電流をモニタすると共に、この能動
半導体デバイス、例えばパワーＭＯＳＦＥＴを流れる最
大電流をＩｏｕｔ の所定倍に制御するものであり、能
動半導体デバイスを所定の過負荷状態のために限流モー
ドにしなければならない場合に、温度応答回路からの出
力信号によって斯かる能動半導体デバイスに流れる最大
電流を制御し、この最大電流を温度に応じて低下させる
ことにより能動半導体デバイスの温度を安全な作動限定
範囲内に維持し得るようにする。
【００４２】なお、上述した所では種々のトンジスタ回
路を簡単なトランジスタで実現する場合につき説明した
が、電流ミラー回路の構成から周知の原理で類推される
ように、本発明による回路にはもっと複雑なトランジス
タ回路を用いることができることは明らかである。例え
ば、各トランジスタＱ２〜Ｑ１２を所謂カスコード又は
ダーリントン構成の複数個のトランジスタで構成して、
高利得を達成することもできる。
路を簡単なトランジスタで実現する場合につき説明した
が、電流ミラー回路の構成から周知の原理で類推される
ように、本発明による回路にはもっと複雑なトランジス
タ回路を用いることができることは明らかである。例え
ば、各トランジスタＱ２〜Ｑ１２を所謂カスコード又は
ダーリントン構成の複数個のトランジスタで構成して、
高利得を達成することもできる。
【００４３】適宜、回路１００ に用いられるＭＯＳＦ
ＥＴを他の適当な部品、例えばバイポーラトランジスタ
と置換えることができ、又能動デバイスもパワーＭＯＳ
ＦＥＴ以外のパワーデバイス、例えばパワーバイポーラ
トランジスタか、サイリスタか、又は絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタとすることができる。能動デバイスは
バーチカルデバイスでなく、ラテラルデバイスとするこ
ともできる。
ＥＴを他の適当な部品、例えばバイポーラトランジスタ
と置換えることができ、又能動デバイスもパワーＭＯＳ
ＦＥＴ以外のパワーデバイス、例えばパワーバイポーラ
トランジスタか、サイリスタか、又は絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタとすることができる。能動デバイスは
バーチカルデバイスでなく、ラテラルデバイスとするこ
ともできる。
【００４４】なお上述した実施例では特定の導電形のＭ
ＯＳＦＥＴを用いたが、本発明の原理はデバイスの導電
形が反対で、信号の極性も反対の回路及びバイポーラデ
バイスを用いる回路にも同等に適用することができる。 さらに、本来周知の機能（例えば、差動増幅器又は電流
ミラー）を実行させるのに、或る特定の形態の回路を図
示したが、これらの回路の代わりに同じ機能を行わせる
のに他の多くの回路を使用し得ることも明らかである。 本発明は上述した例のみに限定されるものでなく、幾多
の変更を加えること勿論である。
ＯＳＦＥＴを用いたが、本発明の原理はデバイスの導電
形が反対で、信号の極性も反対の回路及びバイポーラデ
バイスを用いる回路にも同等に適用することができる。 さらに、本来周知の機能（例えば、差動増幅器又は電流
ミラー）を実行させるのに、或る特定の形態の回路を図
示したが、これらの回路の代わりに同じ機能を行わせる
のに他の多くの回路を使用し得ることも明らかである。 本発明は上述した例のみに限定されるものでなく、幾多
の変更を加えること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による温度応答回路の一例を示す回路図
である。
である。
１００ 温度応答回路
１ 温度検知装置
２ 第１電流源
３ 検出手段
５ 第２電流源
６ 限流回路
２０ 電流発生器
Ｒ１ 第１温度検知素子
Ｑ２ 第２温度検知素子
Claims (8)
- 【請求項１】 温度検知装置と、該温度検知装置に直
列に設けられ、所定電流を発生する第１電流源と、前記
温度検知装置により検知された温度に応じて変化する電
圧信号を発生する出力端子を有している検出手段とを具
えている温度応答回路において、前記検出手段の出力端
子に限流回路を接続し、該限流回路が同様な構成の第１
及び第２トランジスタを有している電流ミラーと、第２
電流源とを具え、前記電流ミラーにおける前記第２トラ
ンジスタの第１電極と第２電極との間の主電流通路が温
度応答回路の出力電流を供給し、前記検出手段の出力端
子における電圧が臨界温度以下の温度を呈する場合には
、前記第２電流源が前記所定電流に関連する電流を前記
電流ミラーに供給し、且つ前記臨界温度以上に温度が上
昇する場合には低下する電流を前記第２電流源が前記電
流ミラーに供給して、前記臨界温度を越える温度の上昇
に伴って温度応答回路の出力電流を降下させるようにし
たことを特徴とする温度応答回路。 - 【請求項２】 前記第１及び第２トランジスタの各々
が第１及び第２主電極と、制御電極とを有し、前記第２
トランジスタの制御電極を前記第１トランジスタの第１
主電極と、該第１トランジスタの制御電極とに接続し、
前記第２トランジスタの第１電極が温度応答回路の出力
を供給し、前記第２電流源を前記第１及び第２トランジ
スタの第２主電極に接続し、前記第１トランジスタの第
１主電極を抵抗を介して前記検出手段の出力端子に接続
して、前記第１及び第２トランジスタの制御電極におけ
る電圧を前記検出手段の出力電圧に応じて変えるように
したことを特徴とする請求項１に記載の温度応答回路。 - 【請求項３】 前記温度検知装置が正の温度係数の抵
抗値を呈する第１温度検知素子と、負の温度係数の抵抗
値を呈する第２温度検知素子とを具え、これらの各温度
検知素子を前記第１電流源と直列に接続し、且つ前記検
出手段が比較器を具え、該比較器が前記第１温度検知素
子の両端間の電圧を前記第２温度検知素子の両端間の電
圧と比較して、これらの電圧差に関連する電圧を出力端
子に供給するようにしたことを特徴とする請求項１又は
２に記載の温度応答回路。 - 【請求項４】 前記第２温度検知素子が、ベース電極
と、基準電圧供給ラインに接続されるエミッタ及びコレ
クタのいずれか一方と、前記比較器の一方の入力端子に
接続されるコレクタ及びエミッタの他方とを有している
バイポーラトランジスタを具え、且つ前記第１温度検知
素子が前記基準電圧供給ラインと前記比較器の他方の入
力端子との間に接続される抵抗を具えていることを特徴
とする請求項３に記載の温度応答回路。 - 【請求項５】 前記比較器が同様な構成の第３及び第
４トランジスタを具え、これらの各トランジスタが第１
及び第２主電極と、制御電極とを有しており、前記第３
及び第４トランジスタの各々を前記第２及び第１温度検
知素子にそれぞれ直列に接続し、前記第４トランジスタ
の制御電極を前記第３トランジスタの第２主電極及び制
御電極に接続し、前記検出手段の出力端子を前記第４ト
ランジスタの第１主電極としたことを特徴とする請求項
３又は４に記載の温度応答回路。 - 【請求項６】 前記第１電流源が同様な構成の２個の
トランジスタを具え、これらの各トランジスタが第１及
び第２主電極と、制御電極とを有しており、これらの各
トランジスタの主電極をそれぞれ前記第３及び第４トラ
ンジスタに直列に接続し、前記第１電流源における２つ
のトランジスタと同様な構成の別のトランジスタの第１
及び第２主電極を電流発生器と直列に接続し、前記別の
トランジスタの制御電極を該トランジスタの第１及び第
２主電極のいずれか一方と、前記第１電流源における２
つのトランジスタの制御電極とに接続したことを特徴と
する請求項５に記載の温度応答回路。 - 【請求項７】 前記第２電流源が同様な構成の２つの
トランジスタを具え、これらの各トランジスタが第１及
び第２主電極と、制御電極とを有しており、これらの各
トランジスタの主電極を前記第１及び第２トランジスタ
の各主電極にそれぞれ直列に接続し、前記第２電流源に
おける２つのトランジスタと同様な構成の別のトランジ
スタの第１及び第２主電極を電流発生器と直列に接続し
、前記別のトランジスタの制御電極を該トランジスタの
第１及び第２主電極のいずれか一方と、前記第２電流源
における２つのトランジスタの制御電極とに接続したこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の温
度応答回路。 - 【請求項８】 前記温度応答回路の出力がパワー半導
体デバイスを通過する電流を制限するバイアス電流を供
給し、且つ前記温度検知デバイスを前記パワー半導体デ
バイスに接近させて、集積化したことを特徴とする請求
項１〜７のいずれか一項に記載の温度応答回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9021796A GB2248738A (en) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | A temperature responsive circuit |
| GB90217966 | 1990-10-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321307A true JPH04321307A (ja) | 1992-11-11 |
| JP3233663B2 JP3233663B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=10683365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26068791A Expired - Fee Related JP3233663B2 (ja) | 1990-10-08 | 1991-10-08 | 温度応答回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5221888A (ja) |
| EP (1) | EP0480517B1 (ja) |
| JP (1) | JP3233663B2 (ja) |
| DE (1) | DE69124180T2 (ja) |
| GB (1) | GB2248738A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3470809B2 (ja) * | 1992-12-02 | 2003-11-25 | イーエムシー コーポレイション | インラッシュ電流リミッター |
| DE4305038C2 (de) * | 1993-02-18 | 1998-02-05 | Siemens Ag | MOSFET mit Temperaturschutz |
| JP3780030B2 (ja) * | 1995-06-12 | 2006-05-31 | 株式会社ルネサステクノロジ | 発振回路およびｄｒａｍ |
| US5883507A (en) * | 1997-05-09 | 1999-03-16 | Stmicroelectronics, Inc. | Low power temperature compensated, current source and associated method |
| US6087894A (en) * | 1998-03-02 | 2000-07-11 | Motorola, Inc. | Low power precision current reference |
| US7255476B2 (en) * | 2004-04-14 | 2007-08-14 | International Business Machines Corporation | On chip temperature measuring and monitoring circuit and method |
| US7259572B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-08-21 | Powerprecise Solutions, Inc. | Method and apparatus for detecting impedance |
| JP2008507097A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-03-06 | パワープリサイス・ソリューションズ・インコーポレーテッド | ワンタイム動作状態検出方法および装置 |
| US8421427B2 (en) * | 2007-09-07 | 2013-04-16 | Oki Data Corporation | Reference voltage generation circuit, drive circuit, light emitting diode head, and image forming apparatus |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4791314A (en) * | 1986-11-13 | 1988-12-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Oscillation-free, short-circuit protection circuit |
| JP2521783B2 (ja) * | 1987-09-28 | 1996-08-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US4769589A (en) * | 1987-11-04 | 1988-09-06 | Teledyne Industries, Inc. | Low-voltage, temperature compensated constant current and voltage reference circuit |
| IT1224451B (it) * | 1988-09-28 | 1990-10-04 | Borletti Climatizzazione | Regolatore di velocita per il motore di un elettroventilatore e sistema di controllo per un impianto di climatizzazione dell'abitacolo di un autoveicolo comprendente tale regolatore |
| GB2224846A (en) * | 1988-11-14 | 1990-05-16 | Philips Electronic Associated | Temperature sensing circuit |
-
1990
- 1990-10-08 GB GB9021796A patent/GB2248738A/en not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-10-03 US US07/771,390 patent/US5221888A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-03 EP EP91202585A patent/EP0480517B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-03 DE DE69124180T patent/DE69124180T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-08 JP JP26068791A patent/JP3233663B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| GB9021796D0 (en) | 1990-11-21 |
| DE69124180T2 (de) | 1997-07-10 |
| DE69124180D1 (de) | 1997-02-27 |
| EP0480517A3 (en) | 1992-10-21 |
| EP0480517A2 (en) | 1992-04-15 |
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| EP0480517B1 (en) | 1997-01-15 |
| GB2248738A (en) | 1992-04-15 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |