JPS58141026A - 検出回路 - Google Patents

検出回路

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JPS58141026A
JPS58141026A JP2321282A JP2321282A JPS58141026A JP S58141026 A JPS58141026 A JP S58141026A JP 2321282 A JP2321282 A JP 2321282A JP 2321282 A JP2321282 A JP 2321282A JP S58141026 A JPS58141026 A JP S58141026A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
circuit
temperature
base
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2321282A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshifumi Tatebayashi
舘林 美史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP2321282A priority Critical patent/JPS58141026A/ja
Publication of JPS58141026A publication Critical patent/JPS58141026A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/01Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力信号を基準レベルと比較して検出する検
出回路に関し、特に半導体集積回路における特定の素子
の動作温度を検出する検出回路に関するものである0 この種の検出回路は、例えは大電流が続え祷る素子に対
して設けられ、この素子が発生する熱を検出して所定温
度以上に達しないようにその流れる電流を制御する回路
に用いられる。
検出回路の一例として第1図に示す構成がある。
すなわち、動作温度を検出すべき素子の近傍に温度セン
サ部200が設けられ、この出力は比較回路300へ入
力される。比較回路300は二つのトランジスタ5.7
を有し、これらのエミッタは共通接続される。この接続
点と電源ライン101との間に定電流源6が接続されて
いる。トランジスタ5のコレクタは、カレントミラー回
路を構成するダイオード11のアノード側に接続され、
このカソードは第2のt源2イン102へ法統される。
ダイオード11のアノード、カソードはさらにトランジ
スタ12のベース、エミッタに接続され、そのコレクタ
はトランジスタ7のコレクタと共通接続され、さらにこ
の接続点から出力端子13が取り出される。トランジス
タ5のベースは定電流源4を介して第2の電圧源102
に接続する0トランジスタ7のベースは、グランド10
0と第2の電圧源102との間に直列襞@ちれたダイオ
−ド9および定電流源10の接続点に接続される。
これらは基準電圧をつくる。
温度センサ回路200はトランジスタlを有し、さらに
このニオツタおよびベース間に接続された抵抗3とベー
ス・コレクタ間に接続された抵P2とを有する。トラン
ジスタ1のコレクタはグランド100に接続されている
。この温度センサ部200は熱源となる素子部の近傍に
配置され、そして配線により比較回路300は遠ざけら
れている。尚、101.102はそれぞれ正、負の電源
である。
今、熱源となる素子の発熱によ多動作温度が上昇すると
、トランジスタlのベース・工tyタ間が電圧VBEは
負の温度係数をもっているのでこの電圧VBElが減少
し、トランジスタ5のベース電圧が小さくなっていく。
このペース電圧がトランジスタ7のペース電圧よルも小
さくなると、トランジスタ7が導出し、出力端子13に
はは101を源の電圧が得られる。この電圧出力によフ
、例えば熱源素子への電流供給t−m断するなどの制御
が行なえる。
しかしながら、この構成の温度センサ回路では比較回路
300の動作レベルは次式のようになる。
ここでR,、R3は抵抗2.3のそれぞれの抵抗値、V
IIKIはトランジスタ10ペース・エミッタ間電圧、
VBmsはダイオード90カソード・7ノ一ド間電圧、
aはトランジスタ1のベース・エミッタ間電圧の温度係
数(通常−2mv/’O)、そしてtは外気温度(27
℃)と熱源素子における温度との温度差である? 今、VBzt トVnIHx 75=等しいと仮定し、
1al=2”■/”O−(k4q +Rs )/Ra 
> Oを(1)式に代入すると、500℃〈t    
        ・・・・・・(2)となり、上記の動
作温度レベルでは、保護回路として使用する場合システ
ム全体への影w’を及ばず可能性があるため汎用性に欠
ける。さらに、第1図に示した比較回路300の構成で
は、比較回路300の動作レベル付近で熱源の温度が変
化すると、その変化の都度出力端子13の電圧が継続的
に変化する。このため、第1図の検出回路を用いてモー
ター制御回路における保護回路を構成すると、すなわち
、温度センサ一部200を熱源であるモーターへ電流を
供給するパワートランジスタに対して設け、このパワー
トランジスタが異常な発熱をした時に温度センサ一部2
00がその温度を検出して比較回路300t−駆動し、
比較回路300の出力端子13からの出力により強制的
にモーターへの電流供給を停止させる検層回路に応用す
ると、パワートランジスタの異常発熱を温度センサ一部
、200がその温駅変化を電圧変化してコンパレーター
300へ伝達し、この出力によシモーターへの駆動電流
を強制停に釣上するが、この停止によシパワートランジ
スタの温度が下がると、その変化を前記温度センサ部2
00が電圧変化としてコンパレーター回路300に伝達
し、この出力によりモーターへの駆動電流が再び供給さ
れることになル、熱源400への駆動電流が供給、停止
を断続的に行うことになる。
本発明の目的は、動作レベル付近の温度変化に応答した
出力変化を発生することのない検出回路を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、実用的な動作レベルを容易に設定
し得る検出回路を提供することにある。
本発明による検出回路は、入力信号レベルを比較するた
めの基準レベルを出力に応じて変化することを特徴とす
るもので、以下、本発明の実施例を図面によ〕詳細に説
明する。
第2図は本発明の一実施例を示す回路図で、第1図と同
一のものは同一番号で示しである。第2図における温度
センサ一部200は第1図の構成と同じであるが、比較
回路300への出力の取シ出し点が異なり、抵抗2.3
の接続点がトランジスタ5のベースへ接続されている。
また、比較回路300には、抵抗2と並列接続される二
つの直列接続ダイオード21.22が設けである。今、
定電流4を200μA、定電流6を40μA、ト2ンジ
x/ 10byl t 100 、 )ランジスタ5の
hFEを50とし、抵抗2.3を0 < R鵞−Rs 
< 10にΩの範囲でとると、ベース電流分による誤差
が2mV以内(りまシ、温JiE[葺土lυ)で押えら
れるため、ベース電流分誤差は省略できて比較器300
の動作レベルは次式で得られる。
(R1/R1)Vlffil(1−jilt)(VIg
  ””(8)従来例と−j@に、 VBIIとVi+
icxを等しいと仮定し、し1=2mv7℃とすると、 t > −−(1−kLj/ kt ) (’O)  
   ・・・・・・(4)mV となシ、8鵞/Rsの抵抗比によって保−回路として汎
用性のある動作温fO℃〜500℃の間で任意の動作温
度が決定でき、システム全体への熱による愚影智を少く
することができる。
尚、#&1図とは基準レベルを発生する構成が異なって
いるが、熱源素子の発熱が小さい定常状態で社、基準レ
ベルはダイオード9の順方向電圧Vnzsとなる0すな
わち、基準レベル発生源は、グランド100と電導ライ
ン102との間に直列接続されたダイオード9.17お
よび18ならびに定電流源lOを有し、ダイオード18
のカソードがトランジスタ7のベース接続されている。
トランジスタ7の;レクタから出力端子13がip出さ
れると共に、このコレクタ電圧は抵抗14を介してトラ
ンジスタ16のベースへ供給される。トランジスタ16
のベース・エミッタ間にはダイオード15が接続され、
このコレクタは定電流源20を介して電源2イン101
へ接続される。トランジスタ16のコレクタはさらにト
ランジスタ19のベースへ接続され、このコレクタ・エ
ミッタ通路はダイオード17.18の通路と並列に接続
されるO し九がって、熱源素子の発熱が小さい定常動作時はトラ
ンジスタ5がオンで、7がオフであるから、トランジス
タ16はオフ状態である。それ故、定電流源20の電流
はトランジスタ190ベースへ供給され、このトランジ
スタ19Fiダイオード9のカソードからの電流を吸い
込みエミッタから定電流源lOとトランジスタ7の接続
点へ電流を流す0このため、トランジスタ70ベースは
itぼダイオード9の7ノード・カソード関の電圧VB
12でバイアスされる。この結果、比較回路300の動
作レベルは上述の(8)式で与えられる。
この状態でセンサ一部200から温度変化が電圧変化と
して入力され、その電圧がトランジスタ7のベース電圧
よシ高くなると、トランジスタ7が導通して出力増子1
3にほぼ101電源のレベルが得られる。このコレクタ
出力は、さらに抵抗14を通しダイオード15とトラン
ジスタ16のから構成されるカレントミラー回路に供給
されるので、トランジスタ16社トランジスタ19のベ
ース電流を吸い込んでトランジスタ19をオフさせる。
このため、トランジスタ7のベースはダイオード9.1
7および18の3個のアノード・カソード間電圧でバイ
アスされることになる。つtp、熱源素子の発熱が規定
値をこえると、基準レベルが変化する。この変化状態に
なると、常温時の温度センサ一部200の抵抗2,3の
抵抗値を上述の(4)式から導びかれる条件(R,>鳥
)で鉱1熱源が常温にもどってもトランジスタ50ベー
スはダイオード21.22にり2ンプされるため、この
ベース電位がトランジスタ7のベース電位より下がれな
いので出力は変化しない。つまり、動作m度付近でトラ
ンジスタ7がオン、オフを1!Ir1ic的行うことが
なくなる。また、出力がどちらかの状態に保持される0
つtり、ヒステリシスをもたないので、誤動作も生じな
い。以上により従来の温度センサー回路の欠点を改善す
ることができる。
第3図は、第2図で示した検知回路をモーター制御回路
の保護回路に適用し喪ものである。すなわち、モーター
600への電源供給はパワートランジスタ4001P介
して制御される。よって、パワートランジスタ400が
熱源となる。温度センサ一部200はこの熱源400の
近傍に設けられる0これら熱源となるパワートランジス
タ400゜温度センサ一部200および比軟回路aoo
h一つの基板に形成された集積回路700で67、セン
サ一部200と比較回路300は離れている。
今、負荷短絡等によりモーター600へ箒害#虜大電流
が流れると、熱源4000発熱が太きくなる。この発熱
の増大による温度上昇はセンサ一部200で検出され、
これによって比較回路300の出力端子13に電圧が生
じる。この電圧によりリレー500のコイル501に電
流が流れ、スイッチ502が開いて電圧源101からの
電流が強制的に停止され、この状態社保持される。
以上のように、本発明は、保護回路とし、てシステムへ
の熱による悪影曽を減少させる温度θ℃〜500℃以内
の任意の温度が抵抗の相対比で簡単に設定でき、また動
作点付近で出力変化が断続的にの悪影養を極力少くする
温度検出回路として絶大な効果を提供するものである。
尚、本発明でトランジスタ5のベースとグランド100
間にダイオードをn@接続し、トランジスタ7のベース
とグランド100Bにn + 1個以上接続し、トラン
ジスタ5のベースがある値でクランプされてトランジス
タ7のベース電位よシ下がれないようにせしため回路も
本件に属しまた、ンドレベルにした回路も本件に属する
ことは云うまで本ない。さら忙、以上の説明は温度検出
に適用した場合について述べたが、本発明の思想はこれ
に限定されるものでなく各種の電圧変動分を入力とした
検出回路に適用できることは明らかである0
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の検出回路を示す回路図、第2図社本発明
の一実施例を示す回路図、第3図は本発明の応用例の一
例を示すブロック図である。 1.5.7.12.16.19・・・・・・トランジス
タ、4゜6.10.20・・・・・・定電流源、2.3
.14・・・・・・抵抗、9.11.15.17.18
.21.22・・・・・・ダイオード、13・・・・・
・出力端子、101・・・・・・第1の電圧源、100
・・・・・・グランド、102・・・・・・第2の電圧
源、200・・・・・・温度検出部、300・・・・・
・コンパレータ回路、500・・・・・・リレー、50
1・・・・・・リレー内のコイル、502・・・・・・
リレー内のスイッチ、400・・・・・・熱源、600
・・・・・・モーター、700・・・・・・集積回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力信号電圧が供給される第1の入力端子および基準電
    圧が供給される第2の入力端子を有する比較器と、該比
    較器の出力状態の変化に応答して上記基準電圧と異なる
    #S2の基準電圧を上記第2の入力端子へ供給する手段
    とを具備してなることを特徴とする検出回路。
JP2321282A 1982-02-16 1982-02-16 検出回路 Pending JPS58141026A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2321282A JPS58141026A (ja) 1982-02-16 1982-02-16 検出回路

Applications Claiming Priority (1)

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JP2321282A JPS58141026A (ja) 1982-02-16 1982-02-16 検出回路

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JPS58141026A true JPS58141026A (ja) 1983-08-22

Family

ID=12104349

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JP2321282A Pending JPS58141026A (ja) 1982-02-16 1982-02-16 検出回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598722A (en) * 2020-09-03 2022-03-16 Micromass Ltd Analytical instrument circuitry

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51147240A (en) * 1975-06-13 1976-12-17 Toshiba Corp Shaping circuit of wave-form

Patent Citations (1)

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