JPH06169222A - 過熱検出回路 - Google Patents

過熱検出回路

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JPH06169222A
JPH06169222A JP4319772A JP31977292A JPH06169222A JP H06169222 A JPH06169222 A JP H06169222A JP 4319772 A JP4319772 A JP 4319772A JP 31977292 A JP31977292 A JP 31977292A JP H06169222 A JPH06169222 A JP H06169222A
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overheat detection
temperature
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Takeshi Mitsuda
剛 満田
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過熱検出回路における基準電圧電源の検出値
のばらつきを小さくする。 【構成】 コンパレータａの第１の入力を安定化基準電
圧Ｖｒに接続し、第２の入力を電流源とダイオードＤＩ
を直列接続したその中間点を接続し、コンパレータａの
出力を過熱検出信号とした過熱検出回路において、前記
電流源に温度依存性を持たせた構成となっている。ま
た、前記回路が同一半導体基板上に形成された構成とな
っている。 【効果】 ダイオードを増やすことなく、温度上昇に伴
い過熱検出用電圧の温度勾配が大きくなり、安定化基準
電圧のばらつきによる検出温度のばらつきが小さくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は過熱検出回路に関し、
特に検出値の安定化をはかった回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワー素子を含む集積回路には負荷の異
常、組付けの異常にともなう 熱効果の異常、入力信号
の異常等によって生ずる過熱状態によって破壊や特性劣
化が生ずるのを防止するために温度を検出する過熱検出
回路やその信号により電源回路や信号回路を制御して破
壊を防止する保護回路を有するものが多い。
【０００３】従来、この種の過熱検出回路は、図５に示
すようにコンパレータの第１の入力に安定化基準電圧Ｖ
ｒを接続し、第２の入力に図７に示す断面構造を持つ抵
抗Ｒ２とＰｃｈＭＯＳＦＥＴ Ｔ1 ，Ｔ2 で構成される
定電流源６とダイオードＤＩを数個直列接続したその中
点に接続し、コンパレー他の出力を過熱検出信号として
おり、温度が上昇するにつれダイオードの順方向電圧が
低くなり、過熱検出用電圧Ｖｃが図６に示すように降下
し、Ｖｂ＜Ｖｒとなったときに過熱検出信号Ｖｏｔ２が
出力するという動作となっていた。図７に示す抵抗は定
電流源を構成するため、ｎ- ウエル層１中にＰＦ４を形
成することにより温度依存性をなくしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
の過熱検出回路は定電流源の出力電流が温度に対し一定
であるため、過熱検出用電圧Ｖｃは温度に対して一定の
割合で電圧降下するため、安定化基準電圧のばらつき△
Ｖｒによる検出温度のばらつき△Ｔ２を小さくするため
には、ダイオードの数を増やし、過熱検出用電圧Ｖｃの
温度勾配を大きくしなければならず、したがって過熱検
出用電圧Ｖｃや、安定化基準電圧Ｖｒを大きくしなけれ
ばならない。ダイオードの数を増加するとチップサイズ
が大きくなってコストｕｐとなり、それは我慢するとし
ても定められた回路電源ＶＤに対しては数を増加する
（すなわちＶｃやＶｒを大きくする）には一定の限度が
ある。
【０００５】そこで本発明はダイオードの数を増加する
ことなく過熱検出用電圧の温度勾配を大きくして、安定
化基準電源のばらつきに対して、検出温度のばらつきを
改良した過熱検出回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の過熱検出回路
は、コンパレータの第１の入力を安定化基準電圧に接続
し、第２の入力を電流源とダイオードを直列接続したそ
の中間点に接続し、コンパレータの出力を過熱検出信号
とした過熱検出回路において、前記定電流源に負の温度
依存性を持たせた構成となっている。
【０００７】
【作用】上記の構成によると、過熱検出用電圧の負の温
度勾配が温度上昇につれて大きくなり、安定化基準電圧
のばらつきによる検出温度のばらつきが小さくなる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明について、図面を参照して説
明する。図１は本発明の一実施例のシリコン集積回路の
要部回路図、図３は図１における過熱検出用電圧ＶＡの
温度特性、図４は抵抗Ｒ１の断面構造図である。
【０００９】図において、Ｔ１，Ｔ２はＰｃｈＭＯＳＦ
ＥＴ、Ｒ１は温度に対して正の依存性をもつ抵抗、ＤＩ
はダイオード、ＶＡは過熱検出用電圧、Ｖｒは安定化基
準電圧、ａはコンパレータ、Ｖ０Ｔ１は過熱検出信号、
１はｎ- ウエル層、２はｎ+層、３はＰ型基板である。
【００１０】次に上記の回路の動作について説明する。
【００１１】温度上昇に伴い抵抗Ｒ１の抵抗値はＰ型基
板３とｎ- ウエル層１の間の空乏層が伸びるため大きく
なっていき、ダイオードＤＩに流れる電流は小さくな
り、ダイオードの順方向電圧も低くなっていくため、過
熱検出用電圧Ｖａの温度勾配は温度上昇に伴い大きくな
っていき、Ｖａ＜Ｖｒとなった温度で検出信号Ｖ０Ｔ１
を出力し、温度勾配が大きくなっているため安定化基準
電源Ｖｒのばらつき△Ｖｒによる検出温度Ｔ１のばらつ
き△Ｔ１は小さくなる。
【００１２】本実施例における抵抗Ｒ１は図４に示すよ
うに拡散形成したものであり、シリコンに不純物拡散を
行って、形成した抵抗は通常正の温度特性を有してい
る。好ましくは不純物濃度が低い方が温度係数が大とな
り好都合である。
【００１３】すなわち図４におけるＰ型基板３とｎ- ウ
エル層１とのなすＰＮ接合に生ずる空乏層は、不純物濃
度が低い方が温度に対して大きく変化し、したがってｎ
- ウエル層１を抵抗として利用すれば、従来の抵抗のよ
うに図７のｎウエル層１中に拡散したＰ層４を抵抗とし
て用いるものに比較して大きな温度係数とすることがで
きる。
【００１４】
【実施例２】図２はこの発明の第２の実施例の回路図、
図３は図２における過熱検出用電圧Ｖｂの温度特性であ
る。この実施例では、ＧＮＤ側にＮｃｈＭＯＳＦＥＴを
用いた電流源にしたこと以外第１の実施例と同様である
ため、同一部分には同一参照符号を付してその説明を省
略する。
【００１５】この実施例でも第１の実施例と同様の動作
となる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明はコンパ
レータの第１の入力を安定化基準電圧に接続し、第２の
入力を電流源とダイオードを直列接続したその中間点
に、コンパレータの出力を過熱検出信号とした過熱検出
回路において、前記定電流源に温度依存性を持たせたこ
とにより、ダイオードを増やすことなく温度上昇に伴い
過熱検出用電圧の温度勾配が大きくなり、安定化基準電
圧のばらつきによる検出温度のばらつきが小さくなると
いう効果がある。
【００１７】すなわち、ダイオードの数を増加すること
なしに（ＶＡやＶｒを大きくすることなしに）過熱検出
用電圧の勾配を大きく出来るのでその実用的価値は高
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施例の回路図である。
【図２】 この発明の第２実施例の回路図である。
【図３】 この発明の第１および第２実施例の過熱検出
用電圧の温度特性である。
【図４】 抵抗Ｒ１の断面構造図である。
【図５】 従来の回路図である。
【図６】 従来例の過電圧検出用電圧の温度特性であ
る。
【図７】 抵抗Ｒ２の断面構造図である。
【符号の説明】
Ｔ１，Ｔ２ ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ Ｔ３，Ｔ４ ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ Ｒ１ 温度に対して正の依存性をもつ抵抗 ＤＩ ダイオード ａ コンパレータ Ｖｒ 安定化基準電源 Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ 過熱検出用電圧 Ｖ０Ｔ１，Ｖ０Ｔ２，Ｖ０Ｔ３ 過熱検出信号 Ｖｄ 回路電源 ｂ 定電流源 Ｔ１，Ｔ２ 検出温度 １ ｎ- ウエル層 ２ ｎ+ ウエル層 ３ Ｐ型基板 ４ Ｐ層 ５ Ｐ+ 層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンパレータの第１の入力を安定化基準電
    圧に接続し、第２の入力を電流源とダイオードを直列接
    続したその中間点に接続し、コンパレータの出力を過熱
    検出信号とした過熱検出回路において、前記電流源に負
    の温度依存性を持たせたことを特徴とする過熱検出回
    路。
  2. 【請求項２】前記回路が同一半導体上に形成されたこと
    を特徴とする請求項１に記載の過熱検出回路。
  3. 【請求項３】前記電流源は一対のトランジスタのソース
    間およびゲート間を接続し、ソースを電源の一端に接続
    し、ゲートを上記一対のトランジスタの一方のトランジ
    スタのドレインに接続し、そのドレインを正の温度係数
    を有する抵抗を介して電源の他端に接続し、他方のトラ
    ンジスタのドレインを出力とするものである。請求項１
    または請求項２の過熱検出回路。
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