JPH07120221B2 - Power MOSFET with overcurrent protection function - Google Patents

Power MOSFET with overcurrent protection function

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JPH07120221B2
JPH07120221B2 JP1046871A JP4687189A JPH07120221B2 JP H07120221 B2 JPH07120221 B2 JP H07120221B2 JP 1046871 A JP1046871 A JP 1046871A JP 4687189 A JP4687189 A JP 4687189A JP H07120221 B2 JPH07120221 B2 JP H07120221B2
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mos transistor
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mosfet
current mirror
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、過電流保護機能を備えたパワーMOSFET(MOS
形電界効果トランジスタ)に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a power MOSFET (MOS) having an overcurrent protection function.
Field effect transistor).

B.従来の技術 過電流保護機能付きパワーMOSFETとしては、例えば、第
7図に示すように本出願人によって提案された特願昭62
−223018号に示すものがある。
B. Prior Art As a power MOSFET with an overcurrent protection function, for example, as shown in FIG.
-223018 is shown.

第7図において、100は過電流保護機能付きパワーMOSFE
T、RLは負荷である。過電流保護機能付きパワーMOSFET
は、負荷RLをスイッチングするメインMOSFET M1(以
下、MOSトランジスタM1)と、このメインMOSトランジス
タM1に並列に接続されるカレントミラーMOSFET M2(以
下、MOSトランジスタM2)とを備え、カレントミラーMOS
トランジスタM2は単一もしくは数個のパワーMOSFETセル
を並列に接続し、メインMOSトランジスタM1は同一のパ
ワーMOSFETセルを数千個並列に接続したものからそれぞ
れ構成される。
In FIG. 7, 100 is a power MOSFE with overcurrent protection function.
T and RL are loads. Power MOSFET with overcurrent protection
Includes a main MOSFET M1 (hereinafter, MOS transistor M1) that switches the load R L, and a current mirror MOSFET M2 (hereinafter, MOS transistor M2) connected in parallel with the main MOS transistor M1.
The transistor M2 is composed of a single or several power MOSFET cells connected in parallel, and the main MOS transistor M1 is composed of thousands of the same power MOSFET cells connected in parallel.

また、第7図において、RS電流検出用抵抗、Riは入力抵
抗、T1はメインMOSトランジスタM1のゲート電圧VG1を制
限するバイポーラ・トランジスタである。電流検出抵抗
RSはカレントミラーMOSトランジスタM2のソースに直列
に接続され、入力抵抗Riは、MOSトランジスタM1,M2の共
通のゲート入力端子GとメインMOSトランジスタM1のゲ
ート間に直列に接続されている。バイポーラ・トランジ
スタT1のコレクタは入力抵抗Riを介して、ゲート入力端
子Gに接続されているカレントミラーMOSトランジスタM
2のゲートに接続され、そのエミッタはメインMOSトラン
ジスタM1のソースに接続されると共に、ベースはカレン
トミラーMOSトランジスタM2のソースに接続されてい
る。
In FIG. 7, RS current detecting resistor, Ri is an input resistor, and T1 is a bipolar transistor that limits the gate voltage V G1 of the main MOS transistor M1. Current detection resistor
R S is connected in series to the source of the current mirror MOS transistor M2, and the input resistor Ri is connected in series between the common gate input terminal G of the MOS transistors M1 and M2 and the gate of the main MOS transistor M1. The collector of the bipolar transistor T1 is connected to the gate input terminal G via the input resistor Ri and is a current mirror MOS transistor M.
It is connected to the gate of 2, the emitter of which is connected to the source of the main MOS transistor M1 and the base of which is connected to the source of the current mirror MOS transistor M2.

次に、このように構成された従来の過電流保護機能付き
パワーMOSFETの動作について説明する。
Next, the operation of the conventional power MOSFET with an overcurrent protection function configured as described above will be described.

メインMOSトランジスタM1に負荷RLを通して電源電圧VB
が印加されている状態において、例えば負荷RLが短絡さ
れるなどの異常が発生すると、メインMOSトランジスタM
1のドレイン・ソース間にかかる電圧VDSが増加し、これ
に流れる電流Iも増大する。この時、過電流保護機能を
有しないパワーMOSFETにあっては過電流によって温度が
上昇し破壊されてしまう。
Supply voltage V B to main MOS transistor M1 through load R L
When an abnormality such as a short circuit of the load R L occurs while the current is being applied, the main MOS transistor M
The voltage V DS applied between the drain and the source of 1 increases, and the current I flowing therethrough also increases. At this time, in the power MOSFET that does not have the overcurrent protection function, the temperature rises and is destroyed by the overcurrent.

そこで、第7図に示す構成のパワーMOSFETは、次のよう
にして過電流から保護している。
Therefore, the power MOSFET having the configuration shown in FIG. 7 is protected from overcurrent as follows.

過電流が流れると、カレントミラーMOSトランジスタM2
を通して電流検出抵抗RSに流れる電流iも増大する。こ
のため、バイポーラ・トランジスタT1のベース・エミッ
タ間電圧VBE=i・RSが大きくなり、ついにはベース・
エミッタ間電圧の閾値VBEON(=0.6V)になる。する
と、バイポーラ・トランジスタT1にベース電流iBが流
れ、トランジスタT1が導通してコレクタ電流iCが流れ
る。そして、ベース電流iBが増大するに伴いコレクタ電
流iCも増大し、メインMOSトランジスタM1のゲート電圧V
G1が減少する。これを式で示すと以下のようになる。
When overcurrent flows, the current mirror MOS transistor M2
The current i flowing through the current detection resistor R S through the same also increases. Therefore, the base-emitter voltage V BE = i · R S of the bipolar transistor T1 increases, and finally the base
It becomes the threshold voltage V BEON (= 0.6V) of the voltage between the emitters. Then, the base current i B flows through the bipolar transistor T1, the transistor T1 becomes conductive, and the collector current i C flows. Then, as the base current i B increases, the collector current i C also increases, and the gate voltage V of the main MOS transistor M1 increases.
G1 decreases. This can be expressed by the following formula.

RS(i−iB)=VBEON=0.6V ……(1) iC=hFB・iB ……(2) VG1=VG2−Ri・iC ……(3) 上記(1)、(2)、(3)式からiC及びiBを除去する
と、 となる。但し、hFEはバイポーラ・トランジスタT1のエ
ミッタ接地電流増幅率である。また、(4)式が成立す
るための条件を次の(5)式に書き表わすことができ
る。
R S (i−i B ) = V BEON = 0.6V …… (1) i C = h FB・ i B …… (2) V G1 = V G2 −Ri ・ i C …… (3) Above (1 ), (2) and (3), i C and i B are removed, Becomes Here, h FE is the grounded-emitter current amplification factor of the bipolar transistor T1. Further, the condition for the expression (4) to be satisfied can be expressed by the following expression (5).

RS・i>VBEON ……(5) 上記(4)式及び(5)式から次のことがわかる。R S · i> V BEON (5) The following can be understood from the above equations (4) and (5).

電流iが増加してRS・iがVBEONを越えるとバイポーラ
・トランジスタT1がターンオンする。電流iがさらに増
加すると、iC,IBが大きくなり、その結果、ゲート電圧V
G1がメインMOSトランジスタM1の閾値電圧VTHより小さく
なるとメンインMOSトランジスタM1がターンオフする。
このため電流Iが減少してパワーMOSFETを過電流から保
護することができる。
When the current i increases and R S · i exceeds V BEON , the bipolar transistor T1 turns on. When the current i further increases, i C and I B increase, and as a result, the gate voltage V
When G1 becomes lower than the threshold voltage V TH of the main MOS transistor M1, the main MOS transistor M1 turns off.
Therefore, the current I decreases and the power MOSFET can be protected from overcurrent.

ところで、電流検出抵抗RSには、パワーMOSFETと同一の
シリコン基板上の所定領域に不純物を拡散して形成する
拡散抵抗と、シリコン基板上の絶縁膜上に堆積したポリ
シリコン膜に形成するポリシリコン抵抗とがある。
By the way, the current detection resistor R S includes a diffusion resistor formed by diffusing impurities in a predetermined region on the same silicon substrate as the power MOSFET and a polysilicon resistor formed on a polysilicon film deposited on the insulating film on the silicon substrate. There is a silicon resistor.

第8図は、ポリシリコン抵抗の温度特性図を示すもの
で、「Journal of Applied Phycics,Vol.46,No.12,Dec.
1975,“The electricalproperties of polycrystalline
silicon films",P.5249」に開示されている。なお縦軸
には、160℃での比抵抗に対する各温度の比抵抗の比を
対数表示した単位を用いている。
FIG. 8 shows a temperature characteristic diagram of a polysilicon resistor, which is described in “Journal of Applied Phycics, Vol.46, No.12, Dec.
1975, “The electrical properties of aggregate
It is disclosed in "silicon films", P.5249 ". The vertical axis uses the unit of logarithmic display of the ratio of the specific resistance at each temperature to the specific resistance at 160 ° C.

この第8図は、温度が高くなるとポリシリコン抵抗の抵
抗値が減少すること、即ち、温度依存性があることを表
わしている。これは、温度上昇に伴いポリシリコン膜の
結晶粒界のポテンシャル・バリアを超える熱放出電子の
数が増加するからである。
This FIG. 8 shows that the resistance value of the polysilicon resistance decreases as the temperature rises, that is, there is temperature dependence. This is because the number of heat emitting electrons that exceeds the potential barrier of the crystal grain boundary of the polysilicon film increases as the temperature rises.

このようなポリシリコン抵抗を電流検出抵抗として用い
る場合、その抵抗値は温度を上昇につれ減少するから、
上記(5)式のRSが小さくなる。これに伴い(5)式の
条件を満足させるようとすると、電流iを増大しなけれ
ばならないが、この電流iでバイポーラ・トランジスタ
T1のターンオンを条件を確保しようとしても、それ以前
にメインMOSトランジスタM1に過電流が流れてしまうお
それがある。また、バイポーラ・トランジスタT1がター
ンオンしにくくなりパワーMOSFETの過電流保護機能はほ
とんど発揮できない。
When such a polysilicon resistor is used as a current detection resistor, its resistance value decreases as the temperature rises,
R S in the above equation (5) becomes small. In order to satisfy the condition of formula (5), the current i must be increased. However, this current i increases the bipolar transistor.
Even if an attempt is made to secure the condition for turning on T1, the overcurrent may flow through the main MOS transistor M1 before that. In addition, the bipolar transistor T1 is hard to turn on, and the overcurrent protection function of the power MOSFET can hardly be exhibited.

また第9図は、拡散抵抗の温度特性を示すもので、「電
気通信学会大学講座、コロナ社、昭和39年2月10日初版
発行、“半導体電子工学”、P.31」に開示されている。
Fig. 9 shows the temperature characteristics of diffusion resistance, which is disclosed in "The Institute of Electrical Communication, University Course, Corona Publishing Co., Ltd., published on February 10, 1964," Semiconductor Electronics ", P.31". There is.

この第9図は次のことを示している。This FIG. 9 shows the following.

温度が低くなると不純物からキャリアが供給されにくく
なるために導電率が減少する。また、温度が上昇すると
ほとんどの不純物がイオン化しキャリアが増加しないた
めに導電率が飽和す領域がある。そして、温度がさらに
上昇すると、真性半導体からのキャリアが発生し導電率
が伸び増加する。但し、飽和領域ではキャリアの移動度
の温度依存性によって、温度が上昇するに伴い導電率が
多少減少する傾向を示す。
When the temperature becomes low, it becomes difficult for carriers to be supplied from impurities, so that the conductivity decreases. Further, when the temperature rises, most of the impurities are ionized and carriers do not increase, so that there is a region where the conductivity is saturated. Then, when the temperature further rises, carriers are generated from the intrinsic semiconductor, and the conductivity increases and increases. However, in the saturation region, due to the temperature dependence of carrier mobility, the conductivity tends to decrease to some extent as the temperature rises.

即ち、拡散抵抗の抵抗値はほとんどの温度範囲で温度の
上昇につれて減少する。但し、ある温度範囲内のみで抵
抗値がほとんど一定または温度上昇によって多少増大す
る。この温度範囲は不純物密度や結晶欠陥密度などによ
って決定されるものである。
That is, the resistance value of the diffusion resistance decreases as the temperature rises in most temperature ranges. However, the resistance value is almost constant only within a certain temperature range or slightly increases due to the temperature rise. This temperature range is determined by the impurity density and crystal defect density.

このような拡散抵抗を電流検出抵抗として用いる場合、
その不純物密度や欠陥密度を制御して、MOSFETの動作が
保証される温度範囲内で拡散抵抗の抵抗値が温度ととも
に大きくなるようにすれば、MOSFETの過電流保護機能を
有効に発揮し得る。しかし、拡散抵抗は、温度が下がる
と抵抗値が減少するため、これを考慮して過電流保護機
能が失われないように設計する必要がある。
When using such a diffused resistor as a current detection resistor,
By controlling the impurity density and the defect density so that the resistance value of the diffusion resistance increases with temperature within a temperature range in which the operation of the MOSFET is guaranteed, the overcurrent protection function of the MOSFET can be effectively exhibited. However, since the resistance value of the diffusion resistance decreases as the temperature decreases, it is necessary to consider this and design so that the overcurrent protection function is not lost.

C.発明が解決しようとする課題 上述のような従来の過電流保護機能付きパワーMOSFETで
は、カレントミラーMOSトランジスタM2を通って流れる
電流iをポリシリコン抵抗又は拡散抵抗からなる電流検
出抵抗RSにより電圧に変換し、その電圧が所定の閾値電
圧を超えた時にバイポーラ・トランジスタT1をオンして
メインMOSトランジスタM1のゲート電圧を下げ、メインM
OSトランジスタM1をターンオフさせるようになっている
ため、雰囲気温度の上昇によって電流検出抵抗の抵抗値
が減少すると、バイポーラ・トランジスタT1をターンオ
ンさせるための(5)式の条件が成立せず過電流保護機
能が失われてしまう。
C. Problem to be Solved by the Invention In the conventional power MOSFET with an overcurrent protection function as described above, the current i flowing through the current mirror MOS transistor M2 is changed by the current detection resistor R S formed of a polysilicon resistor or a diffusion resistor. The voltage is converted into a voltage, and when the voltage exceeds a predetermined threshold voltage, the bipolar transistor T1 is turned on to lower the gate voltage of the main MOS transistor M1.
Since the OS transistor M1 is turned off, if the resistance value of the current detection resistor decreases due to an increase in ambient temperature, the condition of formula (5) for turning on the bipolar transistor T1 cannot be satisfied and overcurrent protection is performed. Functions are lost.

また、電流検出抵抗の抵抗値が温度上昇によって減少し
ないように設計した拡散抵抗を用いれば上述の問題は解
消し得るが、その反面、拡散抵抗をシリコン基板上に形
成する際、不純物密度や欠陥密度などを高精度に制御す
る必要があり、これに伴い回路設計の自由度が限定さ
れ、回路設計も困難となる問題がある。さらにまた、電
流検出抵抗には常に電流が流れるため、電力消費が大き
く、発熱する問題があった。
Although the above-mentioned problem can be solved by using a diffusion resistance designed so that the resistance value of the current detection resistance does not decrease due to temperature rise, on the other hand, when the diffusion resistance is formed on the silicon substrate, impurity density and defects It is necessary to control the density and the like with high accuracy, which limits the degree of freedom in circuit design, which makes circuit design difficult. Furthermore, since current always flows through the current detection resistor, there is a problem that power consumption is large and heat is generated.

本発明の技術的課題は、温度変化に左右されず、回路設
計が容易でかつ設計の自由度を大きくするとともに低消
費電力で過電流保護を確実に行なうようにすることにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The technical problem of the present invention is to make circuit design easy regardless of temperature change, to increase the degree of freedom of design, and to ensure overcurrent protection with low power consumption.

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第1図により本発明を説明すると、本発
明に係る過電流保護機能付きパワーMOSFETは、ゲート入
力端子Gに入力されるゲート入力信号に応じてオン・オ
フして負荷RLをスイッチングするメインMOSトランジス
タM1と、メインMOSトランジスタM1を流れる電流に比例
する電流が流れるようにそのメインMOSトランジスタM1
と接続されると共に、ゲート入力端子Gに入力されるゲ
ート入力信号に応じてオン・オフするカレントミラーMO
SトランジスタM2と、ゲート入力端子Gとカレントミラ
ーMOSトランジスタM2のゲートとの間に介装されたゲー
ト抵抗R1と、ゲート入力端子Gとゲート抵抗R1の接続点
とメインMOSトランジスタM1のゲートとの間に接続され
た入力抵抗Riと、カレントミラーMOSトランジスタM2を
通して直接流れる電流の大きさに応じてオン制御され入
力抵抗Riを流れる電流を制御することによりメインMOS
トランジスタM1のゲート電圧を制御するゲート電圧制限
用スイッチング手段T1とを備えてなるものである。
D. Means for Solving the Problems The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment. A power MOSFET with an overcurrent protection function according to the present invention responds to a gate input signal input to a gate input terminal G. Main MOS transistor M1 that turns on / off the load R L by switching on and off and the main MOS transistor M1 so that a current proportional to the current flowing through the main MOS transistor M1 flows.
A current mirror MO that is connected to and is turned on / off according to the gate input signal input to the gate input terminal G.
Between the S transistor M2, the gate input terminal G and the gate resistor R1 interposed between the gate of the current mirror MOS transistor M2, the connection point between the gate input terminal G and the gate resistor R1 and the gate of the main MOS transistor M1. The main MOS is controlled by controlling the current flowing through the input resistor Ri and the current flowing through the input resistor Ri, which is ON-controlled according to the magnitude of the current directly flowing through the current mirror MOS transistor M2.
And a gate voltage limiting switching means T1 for controlling the gate voltage of the transistor M1.

E.作用 異常発生時にカレントミラーMOSトランジスタM2を通し
てゲート電圧制限用スイッチング手段T1のベースに流れ
る電流iが増大し、この電流iに伴いゲート電圧制限用
スイッチング手段T1がターンオンする。これにより入力
抵抗Riを介してゲート電圧制限用スイッチング手段T1に
電流が流れる。このとき、入力抵抗Riの電圧降下により
カレントミラーMOSトランジスタM2のゲート電圧はその
閾値以上に保持されるが、メインMOSトランジスタM1の
ゲート電圧VG1は低下し、メインMOSトランジスタM1をオ
フできる。
E. Action When a failure occurs, the current i flowing through the base of the gate voltage limiting switching means T1 through the current mirror MOS transistor M2 increases, and the gate voltage limiting switching means T1 turns on with this current i. As a result, a current flows through the gate voltage limiting switching means T1 via the input resistor Ri. At this time, the gate voltage of the current mirror MOS transistor M2 is maintained at the threshold value or more due to the voltage drop of the input resistance Ri, but the gate voltage V G1 of the main MOS transistor M1 decreases, and the main MOS transistor M1 can be turned off.

これによってパワーMOSFETを雰囲気温度に左右されるこ
となく過電流から確実に保護できる。そして、電流検出
抵抗が不要になることにより、回路設計を容易にし、か
つ回路設計の自由度を拡大できる。
This ensures that the power MOSFET can be protected from overcurrent without being affected by the ambient temperature. Since the current detection resistor is unnecessary, circuit design can be facilitated and the degree of freedom in circuit design can be expanded.

また、カレントミラーMOSトランジスタM2のゲートには
ゲート抵抗R1を介してゲート電圧VG2が印加されるか
ら、ゲート入力端子Gに入力されるゲート入力信号がゲ
ート抵抗R1で遅延されるため、メインMOSトランジスタM
1が先にターンオンした後にこのカレントミラーMOSトラ
ンジスタM2がターンオンする。したがって、確実にメイ
ンMOSトランジスタM1をターンオンできる。
Further, since the gate voltage V G2 is applied to the gate of the current mirror MOS transistor M2 via the gate resistor R1, the gate input signal input to the gate input terminal G is delayed by the gate resistor R1. Transistor M
The current mirror MOS transistor M2 is turned on after 1 is turned on first. Therefore, the main MOS transistor M1 can be reliably turned on.

F.実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。F. Examples Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例I 第1図は、本発明による過電流保護機能付きパワーMOSF
ETの第1の実施例を示す回路図であり、第7図と同一の
部分は同一符号を付して相異点を中心に説明する。
Embodiment I FIG. 1 shows a power MOSF with overcurrent protection function according to the present invention.
It is a circuit diagram showing a first embodiment of the ET, the same parts as those in FIG.

第1図において、一点鎖線で囲んだ部分の符号101は過
電流保護機能付きパワーMOSFETであり、ドレイン端子
D、ソース端子S及びゲート入力端子Gを備えている。
ドレイン端子Dは負荷RLを介して電源電圧VBに接続さ
れ、ソース端子Sは接地されている。
In FIG. 1, reference numeral 101 in a portion surrounded by an alternate long and short dash line is a power MOSFET with an overcurrent protection function, which includes a drain terminal D, a source terminal S, and a gate input terminal G.
The drain terminal D is connected to the power supply voltage V B via the load RL , and the source terminal S is grounded.

過電流保護機能付きパワーMOSトランジスタ101は、ドレ
イン・ソースをドレイン端子D及びソース端子S間に接
続した負荷スイッチング用のメインMOSトランジスタM1
と、カレントミラーMOSトランジスタM2及びバイポーラ
・トランジスタT1を備える。また、カレントミラーMOS
トランジスタM2のドレインはドレイン端子Dに接続さ
れ、そのゲートはゲート抵抗R1を介してゲート入力端子
Gに接続されている。さらに、メインMOSトランジスタM
1のゲートは入力抵抗Riを介してゲート入力端子Gとゲ
ート抵抗R1の接続点に接続されている。
A power MOS transistor 101 with an overcurrent protection function is a main MOS transistor M1 for load switching in which a drain and a source are connected between a drain terminal D and a source terminal S.
And a current mirror MOS transistor M2 and a bipolar transistor T1. Also, current mirror MOS
The drain of the transistor M2 is connected to the drain terminal D, and the gate thereof is connected to the gate input terminal G via the gate resistor R1. Furthermore, the main MOS transistor M
The gate of 1 is connected to the connection point of the gate input terminal G and the gate resistor R1 via the input resistor Ri.

メインMOSトランジスタM1のゲート電圧VG1を制限するバ
イポーラ・トランジスタ(ゲート電圧制限用スイッチン
グ手段)T1のコレクタはメインMOSトランジスタM1のゲ
ートに接続され、そのエミッタはソース端子Sに接続さ
れ、さらにベースはカレンミラーMOSトランジスタM2の
ソースに接続されている。
The collector of the bipolar transistor (gate voltage limiting switching means) T1 that limits the gate voltage V G1 of the main MOS transistor M1 is connected to the gate of the main MOS transistor M1, its emitter is connected to the source terminal S, and the base is It is connected to the source of the Karen Miller MOS transistor M2.

次に、このように構成された本実施例をパワーMOSFETの
動作について説明する。
Next, the operation of the power MOSFET having the above-described structure according to this embodiment will be described.

(パワーMOSFETの通常動作時) ゲート入力端子Gに入力されたゲート電圧VGが閾値電圧
VTHよりも大きくメインMOSトランジスタM1が導通してい
る状態では、そのオン抵抗が小さいため、そのドレイン
・ソース間電圧VDSが小さく、これに伴うバイポーラ・
トランジスタT1のベース・エミッタ間電圧VBE(<VDS
は、その閾値電圧VBEON(=0.6V)より小さくなってい
る。従って、バイポーラ・トランジスタT1はターンオン
せず、電流i(=iB)が流れない。この時、コレクタ電
流iCはiC=hFE・iB=であり、ゲート電圧VGは、VG=VG2
=VG1となり、メインMOSトランジスタM1は導通状態を保
つ。
(During normal operation of the power MOSFET) The gate voltage V G input to the gate input terminal G is the threshold voltage.
When the main MOS transistor M1 is higher than V TH and the main MOS transistor M1 is conducting, its on-resistance is small, so its drain-source voltage V DS is small and
Base-emitter voltage V BE (<V DS ) of transistor T1
Is smaller than its threshold voltage V BEON (= 0.6V). Therefore, the bipolar transistor T1 does not turn on and the current i (= i B ) does not flow. At this time, the collector current i C is i C = h FE · i B =, and the gate voltage V G is V G = V G2
= V G1 and the main MOS transistor M1 remains conductive.

一方、ゲート電圧VGがメインMOSトランジスタM1及びカ
レントミラーMOSトランジスタM2の閾値電圧VTHより小さ
くなると、メインMOSトランジスタM1及びカレントミラ
ーMOSトランジスタM2がターンオフし、電流i=(iB
が流れない。この時もバイポーラ・トランジスタT1はタ
ーンオンせず、そのコレクタ電流iCは、iC=hFE・iB
0となる。
On the other hand, when the gate voltage V G becomes lower than the threshold voltage V TH of the main MOS transistor M1 and the current mirror MOS transistor M2, the main MOS transistor M1 and the current mirror MOS transistor M2 are turned off, and the current i = (i B )
Does not flow. In this case also bipolar transistor T1 is not turned on, the collector current i C is, i C = h FE · i B =
It becomes 0.

ここで、ゲート抵抗R1は次の理由により設けている。Here, the gate resistor R1 is provided for the following reason.

メインMOSトランジスタM1及びカレントミラーMOSトラン
ジスタM1がともに遮断されている状態において、ゲート
入力端子Gに入力信号を印加してパワーMOSFET101をス
イッチオンさせる時、もしカレントミラーMOSトランジ
スタM2がメインMOSトランジスタM1より先にターンオン
したとしても、カレントミラーMOSトランジスタM2は負
荷RLを駆動するだけのパワーがない。このため、そのド
レイン・ソース間電圧VDSが上昇し、バイポーラ・トラ
ンジスタT1がターンオンしてしまい、メインMOSトラン
ジスタM1をターンオンできないおそれがある。そこで、
抵抗R1を介装してカレントミラーMOSトランジスタM2が
メインMOSトランジスタM1より遅れてターンオンするこ
とを保証する。
When the main MOS transistor M1 and the current mirror MOS transistor M1 are both cut off, when an input signal is applied to the gate input terminal G to switch on the power MOSFET 101, if the current mirror MOS transistor M2 is more than the main MOS transistor M1. Even if it is turned on first, the current mirror MOS transistor M2 does not have enough power to drive the load R L. As a result, the drain-source voltage V DS thereof rises, the bipolar transistor T1 is turned on, and the main MOS transistor M1 may not be turned on. Therefore,
The resistor R1 is provided to ensure that the current mirror MOS transistor M2 turns on later than the main MOS transistor M1.

(負荷RLが短絡するなどの異常発生時) パワーMOSFET101のオン時に例えば負荷RLが短絡して負
荷電流IL増大すると、メインMOSトランジスタM1のドレ
イン・ソース間電圧VDSも増大する。これに伴いバイポ
ーラ・トランジスタT1のベース・エミッタ間電圧VBE
増加し、ついには、ベース・エミッタ間の電圧閾値V
BEONより大きくなる。すると、バイポーラ・トランジス
タT1にベース電流iBが流れてオンしコレクタ電流ICも流
れ始める。このとき、カレントミラーMOSトランジスタM
2にも電流i(=iB)が流れる。
(When abnormality occurs such as load RL short-circuited) When power MOSFET 101 is turned on, for example, when load RL is short-circuited and load current I L increases, drain-source voltage V DS of main MOS transistor M1 also increases. Along with this, the base-emitter voltage V BE of the bipolar transistor T1 increases, and finally the base-emitter voltage threshold V
It will be bigger than BEON . Then, the base current i B flows through the bipolar transistor T1 to turn it on, and the collector current I C also starts flowing. At this time, the current mirror MOS transistor M
A current i (= i B ) also flows into 2.

ここで、メインMOSトランジスM1を流れる電流Iと、カ
レントミラーMOSトランジタM2を流れる電流iについて
説明する。
Now, the current I flowing through the main MOS transistor M1 and the current i flowing through the current mirror MOS transistor M2 will be described.

メインMOSトランジスタM1及びカレントミラーMOSトラン
ジスタM2がそれぞれn1、n2個の同一のパワーMOSFETセル
によって構成されているとすると、メインMOSトランジ
スタM1を流れる電流Iと、カレントミラーMOSトランジ
スタM2を流れる電流iとの比はn1:n2となる。即ち電流
iは、 となり、負荷電流ILに比例する。これによりMOSトラン
ジスタM2がカレントミラーとしての機能を果たすことに
なる。
Assuming that the main MOS transistor M1 and the current mirror MOS transistor M2 are composed of n 1 and n 2 identical power MOSFET cells, respectively, a current I flowing through the main MOS transistor M1 and a current flowing through the current mirror MOS transistor M2. The ratio with i is n 1 : n 2 . That is, the current i is And is proportional to the load current I L. As a result, the MOS transistor M2 functions as a current mirror.

また、この時のゲート電圧VG1は次式によって与えられ
る。
The gate voltage V G1 at this time is given by the following equation.

VG1=VG2−Ri・iC=VG2−Ri・hFE・I ……(6) この(6)式から明らかなように、負荷電流ILの増大に
より、バイポーラ・トランジスタT1がターンオンしさら
に負荷電流ILが増加すると、カレントミラーMOSトラン
ジスタM2を流れる電流iもそれに比例して増加する。こ
のとき、入力抵抗Riの電圧降下によってカレントミラー
MOSトランジスタM2のゲート電圧はその閾値以上に保持
されオンし続ける。一方、メインMOSトランジスタM1
は、バイポーラ・トランジスタT1のコレクタ電流ICの増
加に伴って低下し閾値以下になる。その結果、メインMO
SトランジスタM1がオフし、パワーMOSFET101を負荷短絡
などによる過電流から保護する。
V G1 = V G2 −Ri · i C = V G2 −Ri · h FE · I (6) As is apparent from this equation (6), the bipolar transistor T1 turns on due to the increase in the load current I L. When the load current I L further increases, the current i flowing through the current mirror MOS transistor M2 also increases in proportion to it. At this time, the voltage drop across the input resistor Ri causes the current mirror
The gate voltage of the MOS transistor M2 is kept above its threshold value and continues to turn on. Meanwhile, the main MOS transistor M1
Decreases as the collector current I C of the bipolar transistor T1 increases and becomes lower than the threshold value. As a result, the main MO
The S transistor M1 is turned off, and the power MOSFET 101 is protected from overcurrent due to a load short circuit or the like.

第2図は、上述したパワーMOSFETのデバイス構造の一
部、すなわち、カレントミラーMOSトランジスタM2、バ
イポーラ・トランジスタT1、ゲート抵抗R1及び入力抵抗
Riの構造図である。
FIG. 2 shows a part of the device structure of the power MOSFET described above, that is, a current mirror MOS transistor M2, a bipolar transistor T1, a gate resistance R1 and an input resistance.
It is a structural drawing of Ri.

過電流保護機能付きパワーMOSFET101は、N形高濃度基
板1aとN形低濃度基板1bからなるN型半導体基板1を備
え、このN形半導体基板1の裏面にドレイン端子Dが設
けられている。N形半導体基板1のN形低濃度基板1b上
には二重拡散法によって縦型のMOSFET、即ちカレントミ
ラーMOSトランジスタM2が形成されている。このカレン
トミラーMOSトランジスタM2は、N形低濃度基板1b中に
形成したPウエル領域2a、2bと、このPウエル領域2a、
2b内に形成したN+領域3a、3bと、N+領域3a、3b間に位置
するようゲート酸化膜4を介して配置したゲート電極5
と、このゲート電極5を覆う層間絶縁膜6と、Pウエル
領域2a及びN+領域3aにコンタクトするソース電極7とか
ら構成される。図示を省略したがメインMOSトランジス
タM1もこのような縦形MOSFETで基板1上に形成される。
The power MOSFET 101 with overcurrent protection function includes an N-type semiconductor substrate 1 including an N-type high-concentration substrate 1a and an N-type low-concentration substrate 1b, and a drain terminal D is provided on the back surface of the N-type semiconductor substrate 1. A vertical MOSFET, that is, a current mirror MOS transistor M2 is formed on the N-type low-concentration substrate 1b of the N-type semiconductor substrate 1 by the double diffusion method. The current mirror MOS transistor M2 includes P well regions 2a and 2b formed in an N type low concentration substrate 1b and P well regions 2a and 2a.
N + region 3a formed within 2b, 3b and, N + region 3a, a gate electrode 5 arranged via a gate oxide film 4 so as to be positioned between 3b
And an interlayer insulating film 6 covering the gate electrode 5 and a source electrode 7 contacting the P well region 2a and the N + region 3a. Although not shown, the main MOS transistor M1 is also formed on the substrate 1 by such a vertical MOSFET.

また、バイポーラ・トランジスタT1,ゲート抵抗R1及び
入力抵抗Riは、N形半導体基板1上に形成された絶縁用
SiO2膜8上のポリシリコン膜9A、9B、9C内に形成されて
いる。
The bipolar transistor T1, the gate resistance R1 and the input resistance Ri are for insulation formed on the N-type semiconductor substrate 1.
It is formed in the polysilicon films 9A, 9B and 9C on the SiO 2 film 8.

第3図は、第1図に相当する過電流保護機能付きパワー
MOSトランジスタ101を半導体基板上に形成した場合のデ
バイスの一例を示す平面図であり、第1図と同一符号は
同一部分を表わしている。
Fig. 3 shows the power equivalent to Fig. 1 with overcurrent protection function.
3 is a plan view showing an example of a device in which the MOS transistor 101 is formed on a semiconductor substrate, and the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same parts.

この第3図に示すデバイスは、メインMOSトランジスタM
1と、カレントミラーMOSトランジスタM2と、バイポーラ
・トランジスタT1と、ゲート抵抗R1と、入力抵抗Riとを
有する。ここで、メインMOSトランジスタM1は、N形半
導体基板に設けたPウエルM11と、PウエルM11中に設け
たN+ソース領域M12と、ソース領域M1中に設けたP+領域M
13とから成る7つのセルSM1−1〜SM1−7を備え、隣接
する各セル間にゲートM14が設けられている。カレント
ミラーMOSトランジスタM2は、メインMOSトランジスタM1
と同様に、PウエルM21、N+ソース領域M22、P+領域M23
およびゲートM24から成る1つのセルで構成されてい
る。これらの各要素は配線lで第1図に示す回路に結線
される。
The device shown in FIG. 3 has a main MOS transistor M
1, a current mirror MOS transistor M2, a bipolar transistor T1, a gate resistance R1, and an input resistance Ri. Here, the main MOS transistor M1 includes a P well M11 provided in an N-type semiconductor substrate, an N + source region M12 provided in the P well M11, and a P + region M provided in the source region M1.
7 cells SM1-1 to SM1-7 composed of 13 and a gate M14 is provided between adjacent cells. The current mirror MOS transistor M2 is the main MOS transistor M1.
P well M21, N + source region M22, P + region M23
And a gate M24. Each of these elements is connected to the circuit shown in FIG.

第4図および第5図は、第3図に示すバイポーラトラン
ジスタT1の平面図、および第4図のV−V線断面図であ
る。
4 and 5 are a plan view of the bipolar transistor T1 shown in FIG. 3 and a sectional view taken along line VV of FIG.

第4図および第5図において、絶縁性基板501上に半導
体薄膜としての多結晶シリコン層102が所要の厚さに堆
積され、かつ所定の形状にパターニングされている。そ
してこの多結晶シリコン層102の所定領域上にマスク材1
10が形成されている。このマスク材110直下の多結晶シ
リコン層102には、低濃度のN形コレクタ領域105aとP
形ベース領域104aとが接して形成されている。
In FIGS. 4 and 5, a polycrystalline silicon layer 102 as a semiconductor thin film is deposited on an insulating substrate 501 to a required thickness and patterned into a predetermined shape. Then, the mask material 1 is formed on a predetermined region of the polycrystalline silicon layer 102.
10 are formed. In the polycrystalline silicon layer 102 directly under the mask material 110, a low concentration N-type collector region 105a and P
The shaped base region 104a is formed in contact with the shaped base region 104a.

マスク材110直下以外の多結晶シリコン層102には、N形
コレクタ領域105aと接してN+形コレクタ引出し領域105b
が形成されるとともに、P形ベース領域104aと接してN+
形エミッタ領域103が形成されている。そしてこのN+
エミッタ領域103とN形コレクタ領域105aとに挟まれた
P形ベース領域104aは、極めて狭い(数千Å)ベース幅
Wとされる。なおこのベース幅Wは、マスク材110をマ
スクとしてP形ベース領域104aを形成するP形不純物と
N形コレクタ領域105aを形成するN形不純物とを二重拡
散して多結晶シリコン層102に導入し、2種類の不純物
の横方向拡散長の差によって規定される。
The polycrystalline silicon layer 102 other than directly under the mask material 110 is in contact with the N-type collector region 105a and the N + -type collector extraction region 105b.
Is formed and contacts the P-type base region 104a to form N +
A shaped emitter region 103 is formed. The P type base region 104a sandwiched between the N + type emitter region 103 and the N type collector region 105a has an extremely narrow base width W (several thousands). The base width W is introduced into the polycrystalline silicon layer 102 by double-diffusing the P-type impurity forming the P-type base region 104a and the N-type impurity forming the N-type collector region 105a using the mask material 110 as a mask. However, it is defined by the difference in the lateral diffusion length of the two types of impurities.

さらに、マスク材110直下以外の多結晶シリコン層102に
は、P形ベース領域104aと接してP+形ベース引出し領域
104bが形成されている。そしてこのP+形ベース引出し領
域104bとN+形エミッタ領域103とは、マスク材110直下以
外の領域においては層間絶縁膜107によって分離され
る。マスク材110直下においては、P形ベース引出し領
域104bとN+形エミッタ領域103がP形ベース領域104aに
そのベース幅方向でラップするようにそれぞれ接続され
る。すなわち、P形ベース引出し領域104bとN+形エミッ
タ領域103とはベース領域104a内でのみ接続される。
Further, in the polycrystalline silicon layer 102 other than directly under the mask material 110, the P + type base extraction region is in contact with the P type base region 104a.
104b is formed. The P + -type base extraction region 104b and the N + -type emitter region 103 are separated by the interlayer insulating film 107 in a region other than directly below the mask material 110. Immediately below the mask material 110, the P-type base extraction region 104b and the N + -type emitter region 103 are connected to the P-type base region 104a so as to wrap in the base width direction. That is, the P-type base extraction region 104b and the N + -type emitter region 103 are connected only in the base region 104a.

また、N+形エミッタ領域103、P+形ベース引出し領域104
b、およびN+形コレクタ引出し領域105bはそれぞれ、多
結晶シリコン層102上に堆積した層間絶縁膜107に開孔し
たコンタクトホールを介してエミッタ電極106E、ベース
電極106B、およびコレクタ電極106Cに接続されている。
In addition, the N + -type emitter region 103 and the P + -type base extraction region 104
b and the N + -type collector extraction region 105b are connected to the emitter electrode 106E, the base electrode 106B, and the collector electrode 106C through contact holes formed in the interlayer insulating film 107 deposited on the polycrystalline silicon layer 102, respectively. ing.

このように構成されるバイポーラトランジスタT1は、マ
スク材110直下以外では、ベース電極106Bと接続されるP
+形ベース引出し領域104BとN+104bとN+形エミッタ領域1
03とが互いに分離され、マスク材110直下では、N+形エ
ミッタ領域103とP+形ベース引出し領域104bとがP形ベ
ース領域104aを介しベース幅Wよりも短い接触長で互い
に接するため、エミッターベース間にはPN接合による寄
生ダイオードが形成されない。従って、すべてのベース
電流iBがトランジスタ動作に寄与するようになり、寄生
ダイオードの形成による電流増幅率hFEの低下を防ぐこ
とができる。また、エミッターベース間に寄生ダイオー
ドが形成されないので、この寄生ダイオードの接合容量
によるエミッターベース間の寄生容量がなく、その結
果、トランジスタの動作速度を速くすることができ、遮
断周波数fTを高くすることもできる。
The bipolar transistor T1 configured as described above is connected to the base electrode 106B except for the portion directly under the mask material 110.
+ Type base extraction region 104B and N + 104b and N + type emitter region 1
03 is separated from each other, and the N + -type emitter region 103 and the P + -type base extraction region 104b are in contact with each other with a contact length shorter than the base width W via the P-type base region 104a immediately below the mask material 110. No parasitic diode is formed by the PN junction between the bases. Therefore, all the base current i B contributes to the transistor operation, and the current amplification factor h FE can be prevented from lowering due to the formation of the parasitic diode. Further, since the parasitic diode is not formed between the emitter and the base, there is no parasitic capacitance between the emitter and the base due to the junction capacitance of this parasitic diode, and as a result, the operating speed of the transistor can be increased and the cutoff frequency f T is increased. You can also

このような本実施例の過電流保護機能付きパワーMOSFET
にあつては、カレントミラーMOSトランジスタM2を通し
て流れる電流iを電流検出抵抗を用いずに直接バイポー
ラ・トランジスタT1のベースに流し、その電流でメイン
MOSトランジスタM1のゲート電圧を制御するように構成
したもので、温度変化に左右されることのない過電流保
護機能を確実に発揮できる。また、電流検出抵抗がない
ため、その温度特性を考慮した回路設計が不要になり、
設計の自由度が大きくなりかつ回路設計も容易になる。
さらに、カレントミラーMOSトランジスタM2のゲートと
ゲート入力端子Gとの間にゲート抵抗R1を介装したの
で、カレントミラーMOSトランジスタM2のゲート入力信
号が遅延してメインMOSトランジスタM1よりも先にター
ンオンすることがなく、メインMOSトランジスタM1を確
実にターンオンできる。
This type of power MOSFET with overcurrent protection function of this embodiment
In this case, the current i flowing through the current mirror MOS transistor M2 is made to flow directly to the base of the bipolar transistor T1 without using a current detection resistor, and the current i
Since it is configured to control the gate voltage of the MOS transistor M1, it is possible to reliably exert the overcurrent protection function that is not affected by temperature changes. Also, since there is no current detection resistor, it is not necessary to design the circuit considering its temperature characteristics.
The degree of freedom in design is increased and circuit design is facilitated.
Further, since the gate resistor R1 is interposed between the gate of the current mirror MOS transistor M2 and the gate input terminal G, the gate input signal of the current mirror MOS transistor M2 is delayed and turned on before the main MOS transistor M1. The main MOS transistor M1 can be turned on without fail.

さらにまた、電流検出抵抗を省略できるので回路構成が
簡単になり、回路をより小さくできると共に、より小面
積、高集積化が可能になる。また、電流検出抵抗を用い
た場合には常時電流が流れることになるが、本実施例の
ような構成にすることにより、電流iは、ベース・エミ
ッタ電圧VBEが閾値電圧VBEONより大きくなった時以外は
流れないので、電力の消費を少なくできる。
Furthermore, since the current detection resistor can be omitted, the circuit configuration is simplified, the circuit can be made smaller, and a smaller area and higher integration can be achieved. In addition, when the current detection resistor is used, the current always flows. However, with the configuration of this embodiment, the current i becomes larger when the base-emitter voltage V BE is larger than the threshold voltage V BEON. Since it does not flow except when it is turned off, the power consumption can be reduced.

実施例II 第6図は、本発明による過電流保護機能付きパワーMOSF
ET101の第2の実施例を示す回路図であり、第1図と同
一の部分には同一符号を付してその説明を省略し、第1
図と異なる部分を重点に述べる。
Embodiment II FIG. 6 shows a power MOSF with overcurrent protection function according to the present invention.
It is a circuit diagram showing a second embodiment of the ET101, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
The points different from the figure will be emphasized.

この第6図と実施例において、第1図と異なる部分は、
バイポーラ・トランジスタT1のベースをベース抵抗RB
介してカレントミラーMOSトランジスタM2のソースに接
続したものである。
In this FIG. 6 and the embodiment, the parts different from FIG.
The base of the bipolar transistor T1 is connected to the source of the current mirror MOS transistor M2 via the base resistance R B.

この実施例においてはベース抵抗RBを設けることによ
り、バイポーラ・トランジスタT1の動作点の設定及び動
作の安定化が可能になるほか、上記第1の実施例と同様
な作用効果が得られる。
In this embodiment, by providing the base resistance R B , the operating point of the bipolar transistor T1 can be set and the operation can be stabilized, and the same effect as the first embodiment can be obtained.

なお、以上ではNチャネルローサイドスイッチについて
説明したが、Nチャネルハイサイドスイッチにも同様に
本発明を適用できる。さらには、全ての極性と電極を反
転すればPチャネルローサイド,ハイサイドスイッチに
も同様に本発明を適用できる。
Although the N-channel low-side switch has been described above, the present invention can be similarly applied to the N-channel high-side switch. Furthermore, if all polarities and electrodes are inverted, the present invention can be similarly applied to P-channel low-side and high-side switches.

G.発明の効果 以上説明したように本発明によれば、カレントミラーMO
SFETを通して流れる電流を直接ゲート電圧制限用スイッ
チング手段の制御端子に流し、その電流によりそのゲー
ト電圧制御用スイッチング手段を制御してメインMOSFET
のゲート電圧を制御するように構成したので、外気温度
の変化に左右されることなくパワーMOSFETを過電流から
確実に保護することができると共に、電流検出抵抗が不
要になることによって、回路設定が容易となり、その設
計の自由度も大きくなるほか、低消費電力化できるとい
う効果がある。また、ゲート抵抗を設けたので、カレン
トミラーMOSトランジスタが先にターンオンせず、メイ
ンMOSトランジスタを確実にターンオンできる。
G. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the current mirror MO
The current flowing through the SFET is sent directly to the control terminal of the gate voltage limiting switching means, and the current controls the gate voltage controlling switching means to control the main MOSFET.
Since it is configured to control the gate voltage of the power MOSFET, the power MOSFET can be reliably protected from overcurrent without being affected by changes in the outside air temperature, and the current detection resistor is not required, which allows circuit settings. In addition to being easy, the degree of freedom in design is increased, and low power consumption can be achieved. Further, since the gate resistor is provided, the current mirror MOS transistor does not turn on first, and the main MOS transistor can be reliably turned on.

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

第1図は本発明による過電流保護機能付きパワーMOSFET
の第1の実施例を示す回路図、第2図は第1図における
パワーMOSFETのデバイス構造の一部を示す構成図、第3
図は第1図に相当するパワーMOSFETのデバイスの一例を
示す平面図、第4図は第3図に示すパワーMOSFETに用い
られるバイポーラ・トランジスタの拡大平面図、第5図
は第4図のV−V線断面図、第6図は本発明による過電
流保護機能付きパワーMOSFETの第2の実施例を示す回路
図、第7図は従来の過電流保護機能付きパワーMOSFETの
回路図、第8図はポリシリコン抵抗の温度特性図、第9
図は拡散抵抗の温度特性図である。 101:過電流保護機能付きパワーMOSFET M1:メインMOSFET M2:カレントミラーMOSFET T1:バイポーラ・トランジスタ Ri:入力抵抗、R1:ゲート抵抗 RB:ベース抵抗、RL:負荷
FIG. 1 is a power MOSFET with an overcurrent protection function according to the present invention.
2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing a part of the device structure of the power MOSFET in FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a power MOSFET device corresponding to FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged plan view of a bipolar transistor used in the power MOSFET shown in FIG. 3, and FIG. 5 is V of FIG. -V line sectional view, FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of a power MOSFET with an overcurrent protection function according to the present invention, FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional power MOSFET with an overcurrent protection function, and FIG. The figure shows the temperature characteristics of polysilicon resistance, No. 9.
The figure is a temperature characteristic diagram of the diffusion resistance. 101: Power MOSFET with overcurrent protection M1: Main MOSFET M2: Current mirror MOSFET T1: Bipolar transistor Ri: Input resistance, R1: Gate resistance R B : Base resistance, R L : Load

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゲート入力端子に入力されるゲート入力信
号に応じてオン・オフして負荷をスイッチングするメイ
ンMOSFETと、 前記メインMOSFETを流れる電流に比例する電流が流れる
ようにそのメインMOSFETと接続されると共に、前記ゲー
ト入力端子に入力されるゲート入力信号に応じてオン・
オフするカレントミラーMOSFETと、 前記ゲート入力端子と前記カレントミラーMOSFETのゲー
トとの間に介装されたゲート抵抗と、 前記入力端子と前記ゲート抵抗の接続点と前記メインMO
SFETのゲートとの間に接続された入力抵抗と、 前記カレントミラーMOSFETを通して直接流れる電流の大
きさに応じてオン制御され前記入力抵抗を流れる電流を
制御することにより前記メインMOSFETのゲート電圧を制
限するゲート電圧制限用スイッチング手段とを備えてな
る過電流保護機能付きパワーMOSFET。
1. A main MOSFET that switches a load by turning on and off according to a gate input signal input to a gate input terminal, and a main MOSFET connected so that a current proportional to a current flowing through the main MOSFET flows. And is turned on according to the gate input signal input to the gate input terminal.
A current mirror MOSFET that is turned off, a gate resistance interposed between the gate input terminal and the gate of the current mirror MOSFET, a connection point between the input terminal and the gate resistance, and the main MO.
The gate voltage of the main MOSFET is limited by controlling the input resistance connected between the gate of the SFET and the current flowing through the input resistance, which is on-controlled according to the magnitude of the current flowing directly through the current mirror MOSFET. A power MOSFET with an overcurrent protection function, which is provided with switching means for limiting the gate voltage.
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