JPH05175427A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
- Publication number
- JPH05175427A JPH05175427A JP213991A JP213991A JPH05175427A JP H05175427 A JPH05175427 A JP H05175427A JP 213991 A JP213991 A JP 213991A JP 213991 A JP213991 A JP 213991A JP H05175427 A JPH05175427 A JP H05175427A
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- Japan
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- voltage
- transistors
- conductivity type
- circuit
- semiconductor integrated
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 サージ電圧の発生が多い電気自動車等におい
て使用する、サージ保護回路を有する半導体集積回路の
提供。 【構成】 各エミッタを直接または抵抗を介して電源端
子に接続した、ベースを共通にする複数の第１導電型の
トランジスタ12，13，14と、上記複数のトランジスタの
ベースに電流を供給する第１導電型のトランジスタ11
と、基準電圧と比較して前記電源端子の電圧が大きい時
に、上記複数のトランジスタのベースとエミッタ間の電
位差を０に近づけるスイッチングトランジスタ９を設
け、上記、複数の第１導電型のトランジスタ12，13，14
の各コレクタと半導体集積回路を構成する各回路ブロッ
クａ，ｂ，ｃそれぞれとの間に、直列に抵抗を備えてい
ることを特徴とする半導体集積回路。
て使用する、サージ保護回路を有する半導体集積回路の
提供。 【構成】 各エミッタを直接または抵抗を介して電源端
子に接続した、ベースを共通にする複数の第１導電型の
トランジスタ12，13，14と、上記複数のトランジスタの
ベースに電流を供給する第１導電型のトランジスタ11
と、基準電圧と比較して前記電源端子の電圧が大きい時
に、上記複数のトランジスタのベースとエミッタ間の電
位差を０に近づけるスイッチングトランジスタ９を設
け、上記、複数の第１導電型のトランジスタ12，13，14
の各コレクタと半導体集積回路を構成する各回路ブロッ
クａ，ｂ，ｃそれぞれとの間に、直列に抵抗を備えてい
ることを特徴とする半導体集積回路。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン制御、その他
のために電気自動車等において使用する、サージ保護回
路を有する半導体集積回路(以下、ＩＣという)に関す
る。
のために電気自動車等において使用する、サージ保護回
路を有する半導体集積回路(以下、ＩＣという)に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、バッテリにより駆動される電気自
動車の開発が盛んであり、それに使用されるＩＣはサー
ジ電圧から保護されねばならない。
動車の開発が盛んであり、それに使用されるＩＣはサー
ジ電圧から保護されねばならない。
【０００３】図３は従来のサージ保護されたＩＣ構成を
示し、保護すべきＩＣ31に、ＺＮＲ(Zine Oxide Non li
near Resistor：セラミック バリスタ)やツェナーダイ
オード(以下、ＺＤ)32を並列接続してＩＣ31に外付け
し、過大な電圧がＩＣ31に電源端子33から印加されない
ように構成している。なお、同図で34はバッテリであ
る。
示し、保護すべきＩＣ31に、ＺＮＲ(Zine Oxide Non li
near Resistor：セラミック バリスタ)やツェナーダイ
オード(以下、ＺＤ)32を並列接続してＩＣ31に外付け
し、過大な電圧がＩＣ31に電源端子33から印加されない
ように構成している。なお、同図で34はバッテリであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気自
動車の分野では小形軽量化の基本的要望と、高信頼度の
要求から上記のような外付けする周辺部品の削減が望ま
れており、したがって、その要望は回路的手段で解決し
なければならない課題となっている。
動車の分野では小形軽量化の基本的要望と、高信頼度の
要求から上記のような外付けする周辺部品の削減が望ま
れており、したがって、その要望は回路的手段で解決し
なければならない課題となっている。
【０００５】本発明は上記に鑑み、電気自動車等過大な
サージ電圧の発生が多い場所で使用するＩＣを、回路的
にサージ破壊から保護するサージ保護回路の提供を目的
とする。
サージ電圧の発生が多い場所で使用するＩＣを、回路的
にサージ破壊から保護するサージ保護回路の提供を目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を、
各エミッタを直接または抵抗を介して電源端子に接続し
た、ベースを共通にする複数の第１導電型のトランジス
タと、上記複数のトランジスタのベースに電流を供給す
る第１導電型のトランジスタと、基準電圧と比較して前
記電源端子の電圧が大きい時に、上記複数のトランジス
タのベースとエミッタ間の電位差を０に近づけるスイッ
チングトランジスタを設け、上記、複数の第１導電型の
トランジスタの各コレクタと半導体集積回路を構成する
各回路ブロックとの間にそれぞれ、直列に抵抗を備えた
半導体集積回路によって達成する。
各エミッタを直接または抵抗を介して電源端子に接続し
た、ベースを共通にする複数の第１導電型のトランジス
タと、上記複数のトランジスタのベースに電流を供給す
る第１導電型のトランジスタと、基準電圧と比較して前
記電源端子の電圧が大きい時に、上記複数のトランジス
タのベースとエミッタ間の電位差を０に近づけるスイッ
チングトランジスタを設け、上記、複数の第１導電型の
トランジスタの各コレクタと半導体集積回路を構成する
各回路ブロックとの間にそれぞれ、直列に抵抗を備えた
半導体集積回路によって達成する。
【０００７】
【作用】上記、本発明によれば、電源電圧に過大急峻な
例えば、100Ｖ，200ｍsec程度のパルス性電圧が加わる
と、その電圧を検出して、電源端子に接続された第１導
電型のトランジスタのベース−エミッタ間が短絡され
て、コレクターエミッタ間の降伏電圧が大きくなり、か
つ、降伏時のコレクタ電流が抵抗により制限されるか
ら、上記第１導電型のトランジスタのコレクタに接続し
たＩＣ回路ブロックに過大な電圧が印加されることが防
止され、サージ電圧保護のために外付けのＺＤ，ＺＮＲ
等が不要なＩＣとなる。
例えば、100Ｖ，200ｍsec程度のパルス性電圧が加わる
と、その電圧を検出して、電源端子に接続された第１導
電型のトランジスタのベース−エミッタ間が短絡され
て、コレクターエミッタ間の降伏電圧が大きくなり、か
つ、降伏時のコレクタ電流が抵抗により制限されるか
ら、上記第１導電型のトランジスタのコレクタに接続し
たＩＣ回路ブロックに過大な電圧が印加されることが防
止され、サージ電圧保護のために外付けのＺＤ，ＺＮＲ
等が不要なＩＣとなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
する。
【０００９】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
回路図であり、１は本発明のＩＣで、複数のＩＣ回路ブ
ロックａ，ｂ，ｃが形成されており、その他の部分がサ
ージ保護回路部分を構成している。
回路図であり、１は本発明のＩＣで、複数のＩＣ回路ブ
ロックａ，ｂ，ｃが形成されており、その他の部分がサ
ージ保護回路部分を構成している。
【００１０】このＩＣ１は、通常は電源端子２に定格動
作の電源電圧が印加され、そのときバッテリ３の電圧は
第１、第２の分圧抵抗４，５により分圧されて、電圧コ
ンパレータ６のマイナス入力端子に印加されて、基準電
圧源７の電圧と比較されることによりハイレベルＨを出
力し、それによりバイアス抵抗８によりバイアスされて
いるスイッチングトランジスタ(以下トランジスタはＴr
と略す)９が遮断される。このとき、電流源10から電流
が供給されて、第１導電型のＰＮＰのＴr11とＰＮＰの
Ｔr12，13，14がミラー回路を構成し、それによりＩＣ
１の第１、第２、第３の回路ブロックａ，ｂ，ｃに電流
が供給される。
作の電源電圧が印加され、そのときバッテリ３の電圧は
第１、第２の分圧抵抗４，５により分圧されて、電圧コ
ンパレータ６のマイナス入力端子に印加されて、基準電
圧源７の電圧と比較されることによりハイレベルＨを出
力し、それによりバイアス抵抗８によりバイアスされて
いるスイッチングトランジスタ(以下トランジスタはＴr
と略す)９が遮断される。このとき、電流源10から電流
が供給されて、第１導電型のＰＮＰのＴr11とＰＮＰの
Ｔr12，13，14がミラー回路を構成し、それによりＩＣ
１の第１、第２、第３の回路ブロックａ，ｂ，ｃに電流
が供給される。
【００１１】異常時は、例えばバッテリ３の電圧が、他
の負荷やセルモータ等によって過渡的に瞬時上昇する
と、その上昇した電圧は電源端子２からサージ電圧とし
てＩＣ１に入力し、その電圧は第１、第２の分圧抵抗４
及び５で分圧され、電圧コンパレータ６のマイナス端子
の入力となり、基準電圧源７の電圧と比較されてロウレ
ベルＬを出力する。それによりスイッチングＴr９がオ
ンして、電流源10の電流を、全てスイッチングＴr９か
ら流し、スイッチングＴr９を飽和させて、ＰＮＰのＴr
11ないし14のベース−エミッタ間を短絡させる。
の負荷やセルモータ等によって過渡的に瞬時上昇する
と、その上昇した電圧は電源端子２からサージ電圧とし
てＩＣ１に入力し、その電圧は第１、第２の分圧抵抗４
及び５で分圧され、電圧コンパレータ６のマイナス端子
の入力となり、基準電圧源７の電圧と比較されてロウレ
ベルＬを出力する。それによりスイッチングＴr９がオ
ンして、電流源10の電流を、全てスイッチングＴr９か
ら流し、スイッチングＴr９を飽和させて、ＰＮＰのＴr
11ないし14のベース−エミッタ間を短絡させる。
【００１２】これによりＰＮＰのＴr12ないし14のコレ
クタ−ベース間に、耐圧以上の過電圧が加わって降伏電
流がコレクタに流れることになる。
クタ−ベース間に、耐圧以上の過電圧が加わって降伏電
流がコレクタに流れることになる。
【００１３】スイッチングＴr９が設けられていない場
合、ＰＮＰのＴr12，13，14は順方向にバイアスされて
いる。
合、ＰＮＰのＴr12，13，14は順方向にバイアスされて
いる。
【００１４】半導体集積回路におけるトランジスタのベ
ース−コレクタ間耐圧は、上記の耐圧よりも一般に低い
ところから、比較的低い電圧で降伏電流が流れるが、抵
抗16，17，18が、その降伏電流を制限してＴr12，13，1
4が破壊されるのを防止する。
ース−コレクタ間耐圧は、上記の耐圧よりも一般に低い
ところから、比較的低い電圧で降伏電流が流れるが、抵
抗16，17，18が、その降伏電流を制限してＴr12，13，1
4が破壊されるのを防止する。
【００１５】本発明の第１の実施例は以上のように、Ｉ
Ｃ１内に回路的に、スイッチングＴr９と、抵抗16ない
し18を設けて、従来ＩＣ１の外付けとしてＺＮＲや、Ｚ
Ｄを設けて対処したサージ電圧による破壊を防止してい
る。
Ｃ１内に回路的に、スイッチングＴr９と、抵抗16ない
し18を設けて、従来ＩＣ１の外付けとしてＺＮＲや、Ｚ
Ｄを設けて対処したサージ電圧による破壊を防止してい
る。
【００１６】図２は第２の実施例の回路図で、19は電流
制限抵抗、20はＺＤ、21は第２のスイッチングＴr、22
はＴr12，13，14のベース電流を供給するＴr、23はコレ
クタ電流を電流源10に供給するＴrであり、その他の符
号は図１の説明を援用する。
制限抵抗、20はＺＤ、21は第２のスイッチングＴr、22
はＴr12，13，14のベース電流を供給するＴr、23はコレ
クタ電流を電流源10に供給するＴrであり、その他の符
号は図１の説明を援用する。
【００１７】この図２の回路では回路ブロックａ，ｂ，
ｃに電流を供給するＴr12，13及び14のベース電流はＴr
22を経て供給されており、電圧比較は基準電圧源として
ＺＤ20を使用している。
ｃに電流を供給するＴr12，13及び14のベース電流はＴr
22を経て供給されており、電圧比較は基準電圧源として
ＺＤ20を使用している。
【００１８】以上のように構成した第２の実施例は、ま
ず、ＩＣ１の電源端子２には、定格内の動作電源電圧が
印加され、そのときバッテリ３の電圧は、ＺＤ20の降伏
電圧よりも小さく設定されており、第１のスイッチング
Ｔr９と第２のスイッチングＴr21を遮断している。
ず、ＩＣ１の電源端子２には、定格内の動作電源電圧が
印加され、そのときバッテリ３の電圧は、ＺＤ20の降伏
電圧よりも小さく設定されており、第１のスイッチング
Ｔr９と第２のスイッチングＴr21を遮断している。
【００１９】このとき、電流源10から電流を供給してＰ
ＮＰのＴr12，13および14をミラー回路として、回路ブ
ロックａ，ｂ及びｃに電流を供給する。
ＮＰのＴr12，13および14をミラー回路として、回路ブ
ロックａ，ｂ及びｃに電流を供給する。
【００２０】つぎに、例えばバッテリ３の電圧が、何等
かの理由で過渡的に瞬時上昇すると、その上昇した電圧
がＩＣ１にサージ電圧として印加されるが、バッテリ３
の電圧がＺＤ20の降伏電圧を超えると、ＺＤ20に電流が
流れ、第２のスイッチングＴr21をオンして、電流源10
の電流はすべて、第２のスイッチングＴr21を迂回して
流れ、それによりスイッチングＴr９がオンしてＰＮＰ
のＴr12ないし14のベース−エミッタ間が短絡される。
これによりＰＮＰのＴr12ないし14のコレクタ−ベース
間に、耐圧以上の過電圧が加わったときに降伏電流がコ
レクタに流れることになる。降伏電流は制限抵抗16ない
し18で制限されＰＮＰのＴr12ないし14が過電流による
破壊から保護する。
かの理由で過渡的に瞬時上昇すると、その上昇した電圧
がＩＣ１にサージ電圧として印加されるが、バッテリ３
の電圧がＺＤ20の降伏電圧を超えると、ＺＤ20に電流が
流れ、第２のスイッチングＴr21をオンして、電流源10
の電流はすべて、第２のスイッチングＴr21を迂回して
流れ、それによりスイッチングＴr９がオンしてＰＮＰ
のＴr12ないし14のベース−エミッタ間が短絡される。
これによりＰＮＰのＴr12ないし14のコレクタ−ベース
間に、耐圧以上の過電圧が加わったときに降伏電流がコ
レクタに流れることになる。降伏電流は制限抵抗16ない
し18で制限されＰＮＰのＴr12ないし14が過電流による
破壊から保護する。
【００２１】以上、第２の実施例を説明したが、各回路
ブロックａ，ｂ，ｃに電流を供給するＰＮＰのＴr12な
いし14のベース電流を、ベース電流を供給するためのＴ
r22によって供給するには、第２のスイッチングＴr21が
必要になる。
ブロックａ，ｂ，ｃに電流を供給するＰＮＰのＴr12な
いし14のベース電流を、ベース電流を供給するためのＴ
r22によって供給するには、第２のスイッチングＴr21が
必要になる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明して明らかなように本発明は、
電源サージ電圧を検出し、電流源を遮断するトランジス
タを設けることにより、電源サージ電圧からＩＣを保護
することができ、いわゆる外付けでなくＩＣ回路的な構
成であるから部品削減、あるいは小さな部品容量とし
て、電気自動車等に使用するＩＣとして、用いて益する
ところがある。
電源サージ電圧を検出し、電流源を遮断するトランジス
タを設けることにより、電源サージ電圧からＩＣを保護
することができ、いわゆる外付けでなくＩＣ回路的な構
成であるから部品削減、あるいは小さな部品容量とし
て、電気自動車等に使用するＩＣとして、用いて益する
ところがある。
【図１】本発明の第１の実施例のブロック回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２の実施例のブロック回路図であ
る。
る。
【図３】従来のサージ保護回路を示す図である。
ａ，ｂ，ｃ…回路ブロック、 ９…スイッチングＴr、
10…電流源、 11…(ベース電流供給用)Ｔr。
10…電流源、 11…(ベース電流供給用)Ｔr。
Claims (1)
- 【請求項１】 各エミッタを直接または抵抗を介して電
源端子に接続した、ベースを共通にする複数の第１導電
型のトランジスタと、上記複数のトランジスタのベース
に電流を供給する第１導電型のトランジスタと、基準電
圧と比較して前記電源端子の電圧が大きい時に、上記複
数のトランジスタのベースとエミッタ間の電位差を０に
近づけるスイッチングトランジスタを設け、上記、複数
の第１導電型のトランジスタの各コレクタと半導体集積
回路を構成する各回路ブロックとの間にそれぞれ、直列
に抵抗を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP213991A JPH05175427A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP213991A JPH05175427A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175427A true JPH05175427A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=11521008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP213991A Pending JPH05175427A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05175427A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9438226B2 (en) | 2014-06-11 | 2016-09-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including functional circuits |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP213991A patent/JPH05175427A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9438226B2 (en) | 2014-06-11 | 2016-09-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including functional circuits |
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