JPH1117110A - 過熱検出回路 - Google Patents

過熱検出回路

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JPH1117110A
JPH1117110A JP17008097A JP17008097A JPH1117110A JP H1117110 A JPH1117110 A JP H1117110A JP 17008097 A JP17008097 A JP 17008097A JP 17008097 A JP17008097 A JP 17008097A JP H1117110 A JPH1117110 A JP H1117110A
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JP
Japan
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diode
comparator
mosfet
channel type
circuit
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Pending
Application number
JP17008097A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Motoyui
敏彰 元結
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップサイズの小型化及び検出温度のばらつ
きの低減をはかる。 【解決手段】 パワー素子の温度が上昇するにつれ、P
チャネル型MOSFET17,18とNチャネル型MO
SFET27,28と共に電流源15を構成する抵抗1
6と、電源ラインを基準として比較器11の正相入力に
順方向電圧を減算供給する第1ダイオード回路14及び
接地ラインを基準として比較器11の負相入力に順方向
電圧を加算供給する第2ダイオード回路24も温度が上
昇する。抵抗16は正の温度係数を有するためその抵抗
値が大きくなってダイオード回路14,24に流れる電
流が小さくなる。またダイオード回路14,24の順方
向電圧も低くなる。このとき、比較器11の正相入力の
電圧VB は正の傾きで変化しその温度勾配は温度上昇に
伴い大きくなっていき、負相入力の電圧VA は負の傾き
で変化しその温度勾配は温度上昇に伴い大きくなり、V
A <VB となったとき過熱検出信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、過熱検出回路に関
し、特にパワー素子と同一の半導体基板に形成され、パ
ワー素子を熱的破壊から防止するためその異常温度を検
出し保護回路にその検出信号を送出する過熱検出回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の過熱検出回路を図3及び図4を参
照して説明する。図3に示すように、比較器1の正相入
力と接地ラインGnd間に安定化基準電圧源2を接続し、
比較器1の負相入力と接地ラインGnd間に複数個の直列
接続されたダイオード3,…,3からなるダイオード回
路4を順方向接続し、負の温度依存性を有する電流源5
によりダイオード回路4に順方向電流を流すことにより
比較器1の出力を過熱検出信号としている。電流源5は
正の温度係数を有する抵抗6と一対のPチャネル型MO
SFET7,8で構成され、抵抗6はPチャネルMOS
FET7のドレインと接地ラインGnd間に接続され、P
チャネル型MOSFET7はソースが電源ラインVD に
接続され、ゲートがドレインに接続され、MOSFET
8はMOSFET7とゲートが共通接続され、ソース及
びドレインが電源ラインVD と比較器1の第2の入力間
に接続されている。
【0003】上記構成の過熱検出回路は検出対象である
パワー素子と同一半導体基板に形成されており、そのパ
ワー素子の温度が上昇するにつれ同一半導体基板に形成
された抵抗3の抵抗値が大きくなってダイオード回路4
に流れる電流値が小さくなりダイオード回路4の各ダイ
オード3,…,3の順方向電圧はその順方向の電流値に
対応して低くなると共に、各ダイオード3,…,3の順
方向電圧は温度上昇に対して負の依存性を有しその順方
向の電流値に対して更に低くなり、図4に示すように負
相入力の電圧VA は温度上昇に伴い負の傾きで変化する
と共に、その温度勾配も大きくなっていき、温度上昇に
対し一定である比較器1の正相入力の電圧VB と比較さ
れ、VA <VB となったとき過熱検出信号を出力する。
【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、比較器1の正相入力に安定化基準電
圧源2を接続しており、その分半導体集積回路内に占め
る過熱検出回路の面積が大きくなりチップサイズが大き
くなるという問題があった。また、上記の従来の過熱検
出回路より検出温度のばらつきを更に低減させたいとい
う要求があった。本発明は上記問題点及び要求に鑑み、
安定化基準電圧源を不要とし、比較器の第1の入力に温
度上昇に伴い正の傾きで変化すると共に温度勾配も大き
くなる電圧、第2の入力に温度上昇に伴い負の傾きで変
化すると共に温度勾配も大きくなる電圧をそれぞれ入力
するように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。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の過熱検出回路
は、第1及び第2の入力をもつ比較器と、電源ラインを
基準に順方向電圧を前記比較器の第1の入力に減算供給
する第1ダイオード回路と、接地ラインを基準に順方向
電圧を前記比較器の第2の入力に加算供給する第2ダイ
オード回路と、負の温度依存性を有し前記第1及び第2
ダイオード回路に順方向電流を供給する電流源とを具備
した構成としている。また本発明の過熱検出回路は、比
較器と、電源ラインと前記比較器の第1の入力間に順方
向接続された第1ダイオード回路と、前記比較器の第2
の入力と接地ライン間に順方向接続された第2ダイオー
ド回路と、前記第1及び第2ダイオード回路に順方向電
流を流す負の温度依存性を有する電流源とを具備した構
成としている。本構成の過熱検出回路によれば、比較器
の第1の入力に安定化基準電圧源が不要なため回路構成
が簡単となると共に、比較器の正相入力の電圧は電源ラ
インを基準として第1ダイオード回路の順方向電圧を減
算供給するので抵抗と第1ダイオード回路の温度の上昇
に伴い順方向電圧降下分だけ正の傾きで変化すると共に
その温度勾配も大きくなっていき、負相入力の電圧は接
地ラインを基準として第2ダイオード回路の順方向電圧
を加算供給するので抵抗と第2ダイオード回路の温度上
昇に伴い順方向電圧降下分だけ負の傾きで変化すると共
にその温度勾配も大きくなるので従来の過熱検出回路よ
り検出温度のばらつきの低減が可能となる。前記電流源
は具体的には、電源ラインにソースが接続されダイオー
ド接続されたPチャネル型第1MOSFETと、接地ラ
インにソースが接続されダイオード接続されたNチャネ
ル型第1MOSFETと、前記両第1MOSFETのド
レイン間に接続された正の温度係数を有する抵抗と、電
源ラインと前記比較器の第2の入力間にソース及びドレ
インが接続され前記Pチャネル型第1MOSFETとベ
ースが共通接続されたPチャネル型第2MOSFET
と、前記比較器の第1の入力と接地ライン間にドレイン
及びソースが接続され前記Nチャネル型第1MOSFE
Tとベースが共通接続されたNチャネル型第2MOSF
ETと、からなる。本構成の電流源によれば、両第1M
OSFET間に接続される正の温度係数を有する1個の
抵抗で第1及び第2ダイオード回路へ供給される電流に
負の温度依存性を持たすことができ、回路構成が簡単と
なる。前記第1及び第2ダイオード回路は具体的には複
数個の直列接続されたダイオードからなる。また、本発
明の過熱検出回路は過熱検出対象のパワー素子が形成さ
れた同一半導体基板に形成される。本構成によれば、安
定化基準電源が不要なので半導体基板に形成される過熱
検出回路の面積は小さくできる。
【0006】
【実施の形態】以下、この発明の1例について図1及び
図2を参照して説明する。図1に示す過熱検出回路は検
出対象であるパワー素子を含む半導体集積回路内に含ま
れ、パワー素子と同一半導体基板に形成される。図1に
示すように、外部からの定電圧が供給される電源ライン
VD と比較器11の第1の入力である正相入力間に複数
個の直列接続されたダイオード13,…,13からなる
第1ダイオード回路14を順方向接続し、比較器11の
第2の入力である負相入力と接地ラインGnd間に複数個
の直列接続されたダイオード23,…,23からなる第
2ダイオード回路24を順方向接続し、負の温度依存性
を有する電流源15により第1及び第2ダイオード回路
14,24に順方向電流を流すことにより比較器11の
出力を過熱検出信号としている。電流源15は正の温度
係数を有する抵抗16と一対のPチャネル型MOSFE
T17,18と一対のNチャネル型MOSFET27,
28で構成されている。抵抗16はMOSFET17と
MOSFET27のドレイン間に接続され、MOSFE
T17はダイオード接続されると共にソースが電源ライ
ンVD に接続され、MOSFET27はダイオード接続
されると共にソースが接地ラインGndに接続されてい
る。MOSFET18はMOSFET17とゲートが共
通接続され、ソース及びドレインが電源ラインVD と比
較器11の負相入力間に接続され、MOSFET28は
MOSFET27とゲートが共通接続され、ドレイン及
びソースが比較器11の正相入力と接地ラインGnd間に
接続されている。尚、図面では示さないが、半導体基板
に不純物拡散して抵抗15を形成する場合、そのPN接
合の抵抗側に生じる空乏層が温度に対して大きく変化す
るようにその不純物拡散の不純物濃度を低くしたほうが
温度係数が大となり好都合である。
【0007】以上の構成の過熱検出回路の動作を図2を
併用して説明する。検出対象であるパワー素子の温度が
上昇するにつれ同一半導体基板に形成された抵抗16と
第1及び第2ダイオード回路14,24の各ダイオード
13,23も温度が上昇する。このとき抵抗16は正の
温度係数を有するためその抵抗値が大きくなって電流源
15のMOSFET18,28から供給される電流が小
さくなり、第1及び第2ダイオード回路14,24に流
れる電流値が小さくなり第1及び第2ダイオード回路1
4,24の各ダイオード13,23の順方向電圧はその
順方向の電流値に対応して低くなると共に、各ダイオー
ド13,23の順方向電圧は温度上昇に対して負の依存
性を有しその順方向の電流値に対して更に低くなる。比
較器11の正相入力の電圧VB は電源ラインVD を基準
として第1ダイオード回路14の順方向電圧を減算供給
するので温度の上昇に伴い順方向電圧降下分だけ正の傾
きで変化しその温度勾配は温度上昇に伴い大きくなって
いき、負相入力の電圧VA は接地ラインGndを基準とし
て第2ダイオード回路24の順方向電圧を加算供給する
ので温度上昇に伴い順方向電圧降下分だけ負の傾きで変
化しその温度勾配は温度上昇に伴い大きくなり、VA <
VB となったとき過熱検出信号を出力する。従来の過熱
検出回路は比較器の正相入力に安定化基準電源を接続し
ているため、正相入力の電圧VB が温度上昇に対して変
化しない(傾きを有していない)のに対して、本発明の
過熱検出回路は比較器11の正相入力の電圧VB が温度
上昇に対して正の傾きで変化すると共にその温度勾配も
大きくなっていくので、検出温度のばらつきは従来より
改良される。また本発明の過熱検出回路は比較器の正相
入力に安定化基準電源が不要であることと、電流源の負
の温度依存性を持たすための抵抗が1個で済むことか
ら、回路構成が簡単となり、半導体集積回路内に占める
面積を小さくできる。
【0008】
【発明の効果】以上のように、この発明の過熱検出回路
は、安定化基準電源のかわりに電源ラインと比較器の正
相入力間にダイオード回路を接続し、このダイオード回
路に負の温度依存性を有する電流源を接続し、この電流
源は1導電型の第1及び第2MOSFETとNチャネル
型の第1及び第2MOSFETと正の温度係数を有する
抵抗とで構成されるので、回路構成が簡単となり半導体
集積回路化するときチップ面積が小さくでき、また検出
温度のばらつきも小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1実施例の回路図
【図2】 図1に示す過熱検出回路の過熱検出用電圧の
温度特性図
【図3】 従来例の過熱検出回路の回路図
【図4】 図3に示す過熱検出回路の過熱検出用電圧の
温度特性図
【符号の説明】
VD 電源ライン Gnd 接地ライン 11 比較器 13 ダイオード 14 第1ダイオード回路 23 ダイオード 24 第2ダイオード回路 15 電流源 16 抵抗 17 Pチャネル型第1MOSFET 18 Pチャネル型第2MOSFET 27 Nチャネル型第1MOSFET 28 Nチャネル型第2MOSFET

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1及び第2の入力をもつ比較器と、電源
    ラインを基準に順方向電圧を前記比較器の第1の入力に
    減算供給する第1ダイオード回路と、接地ラインを基準
    に順方向電圧を前記比較器の第2の入力に加算供給する
    第2ダイオード回路と、負の温度依存性を有し前記第1
    及び第2ダイオード回路に順方向電流を供給する電流源
    とを具備した過熱検出回路。
  2. 【請求項2】第1及び第2の入力をもつ比較器と、電源
    ラインと前記比較器の第1の入力間に順方向接続された
    第1ダイオード回路と、前記比較器の第2の入力と接地
    ライン間に順方向接続された第2ダイオード回路と、前
    記第1及び第2ダイオード回路に順方向電流を流す負の
    温度依存性を有する電流源とを具備した過熱検出回路。
  3. 【請求項3】前記電流源は、電源ラインにソースが接続
    されダイオード接続されたPチャネル型第1MOSFE
    Tと、接地ラインにソースが接続されダイオード接続さ
    れたNチャネル型第1MOSFETと、前記両第1MO
    SFETのドレイン間に接続された正の温度係数を有す
    る抵抗と、電源ラインと前記比較器の第2の入力間にソ
    ース及びドレインが接続され前記Pチャネル型第1MO
    SFETとベースが共通接続されたPチャネル型第2M
    OSFETと、前記比較器の第1の入力と接地ライン間
    にドレイン及びソースが接続され前記Nチャネル型第1
    MOSFETとベースが共通接続されたNチャネル型第
    2MOSFETとからなる請求項1記載の過熱検出回
    路。
  4. 【請求項4】前記第1及び第2ダイオード回路が複数個
    の直列接続されたダイオードからなる請求項1記載の過
    熱検出回路。
  5. 【請求項5】過熱検出対象のパワー素子が形成された同
    一半導体基板に形成された請求項1記載の過熱検出回
    路。
  6. 【請求項6】電源ラインにソースが接続されダイオード
    接続されたPチャネル型第1MOSFETと、接地ライ
    ンにソースが接続されダイオード接続されたNチャネル
    型第1MOSFETと、前記両第1MOSFETのドレ
    イン間に接続された正の温度係数を有する抵抗と、電源
    ラインにソースが接続され前記Pチャネル型第1MOS
    FETとベースが共通接続されたPチャネル型第2MO
    SFETと、接地ラインにソースが接続され前記Nチャ
    ネル型第1MOSFETとベースが共通接続されたNチ
    ャネル型第2MOSFETと、電源ラインと前記Nチャ
    ネル型第2MOSFET間に順方向接続された第1ダイ
    オード回路と、前記Pチャネル型第2MOSFETのド
    レインと接地ライン間に順方向接続された第2ダイオー
    ド回路と、前記Pチャネル型第2MOSFETと前記第
    2ダイオード回路との接続点を負相入力とし、前記第1
    ダイオード回路と前記Nチャネル型第2MOSFETと
    の接続点を正相入力とした比較器とを具備した過熱検出
    回路。
JP17008097A 1997-06-26 1997-06-26 過熱検出回路 Pending JPH1117110A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9551602B2 (en) 2015-02-03 2017-01-24 Azbil Corporation Electromagnetic flow meter and magnetic excitation control method

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