JPS58178632A - Switching circuit - Google Patents

Switching circuit

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Publication number
JPS58178632A
JPS58178632A JP57060357A JP6035782A JPS58178632A JP S58178632 A JPS58178632 A JP S58178632A JP 57060357 A JP57060357 A JP 57060357A JP 6035782 A JP6035782 A JP 6035782A JP S58178632 A JPS58178632 A JP S58178632A
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JP
Japan
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fet
load
voltage
gate
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP57060357A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruyoshi Mihara
輝儀 三原
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the loss of an electric power at the normal time, by breaking a driving current when a load is short-circuited at the 2nd FET of which drain source is connected between the gate sources of FETs used for driving the load. CONSTITUTION:If driving command signal voltage is a low level (0V) when a load 1 is normal, the 1st FET 17 is disconnected and the 2nd FET 19 is connected (since the drain voltage is 0V, the drain current does not flow), so that the load 1 is not driven. When the signal voltage is at high level, the 1st FET 17 is connected and the 2nd FET is disconnected, driving the load 1. When the load 1 is shorted, the same status as the normal time is kept when the signal voltage is at low level. At the high level, the 1st FET 17 is connected, but the gate voltage of the 2nd FET 19 is higher than that of the normal status, so that the FET 19 is connected, the 1st FET 17 is disconnected and load current is interrupted.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、負荷に流れる電流をオン、オフ制御する電
界効果トランジスタの保護回路に関する第1図は、スイ
ッチ回路の従来例で、1は負荷、3は該負荷1に流れる
駆動電流をオン、オフするスイッチング手段を構成する
MOS型の電界効果トランジスタ(以下単にrFETJ
と呼ぶ)、5は上記負荷1の短絡時に流れる短絡電流を
電圧信号に変換する抵抗値の小さいショート検出抵抗、
7は該ショート検出抵抗5からの電圧信号を所定電圧レ
ベルと比較して、該電圧信号が所定電圧レベルを越えた
時にはリセット信号を出力する比較!!9と、入力端子
VINから供給される負荷1の駆動信号、を入力して前
記FET3のゲート端子へのオン信号の印加を制御し、
上記リセット信号が出力された特には前記オン信号の印
加を停止するドライブ回路11とを有する制御部を示す
。なお、Voo端子は負荷1の駆動用電源(図示せず)
が接続されている端子である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a protection circuit for a field effect transistor that controls on and off the current flowing through a load. FIG. A MOS field effect transistor (hereinafter simply referred to as rFETJ) that constitutes a switching means that turns on and off the flowing drive current.
5 is a short-circuit detection resistor with a small resistance value that converts the short-circuit current flowing when the load 1 is short-circuited into a voltage signal;
Comparison 7 compares the voltage signal from the short detection resistor 5 with a predetermined voltage level, and outputs a reset signal when the voltage signal exceeds the predetermined voltage level! ! 9 and a drive signal for the load 1 supplied from the input terminal VIN to control the application of an on signal to the gate terminal of the FET 3;
A control section is shown which includes a drive circuit 11 to which the reset signal is output, particularly a drive circuit 11 that stops application of the on signal. Note that the Voo terminal is a power source for driving load 1 (not shown).
is the terminal to which it is connected.

作用としては、VIN端子から負荷1の駆動信号がドラ
イブ回路11供給されると、該ドライブ回路11はFE
T3のゲート単に該FET3を導通状態とするに足る電
圧レベルのオン信号を印加する。FET3が導通状態と
なると、vDD端子から負?i11に駆動電流が流れて
該負荷1が駆動を開始する。該駆動電流はショート検出
抵抗5にも流れるので、該ショート検出抵抗5は上記駆
動電流に応じた電圧信号を比較19に印加する。比較器
9に′おいては、該電圧信号と負荷1の短絡を検出する
基準電圧(E)との比較を行なうが、負荷1が基準電圧
(E)を越えることはないので、リセット信号は出力し
ない。従って、ドライブ回路11はオン信号の供給を続
ける。
As a function, when a drive signal for load 1 is supplied to the drive circuit 11 from the VIN terminal, the drive circuit 11
An ON signal of a voltage level sufficient to make the FET 3 conductive is applied to the gate of T3. When FET3 becomes conductive, negative voltage from the vDD terminal? A drive current flows through i11 and the load 1 starts driving. Since the drive current also flows through the short detection resistor 5, the short detection resistor 5 applies a voltage signal to the comparator 19 in accordance with the drive current. Comparator 9' compares the voltage signal with a reference voltage (E) for detecting a short circuit in load 1, but since load 1 never exceeds the reference voltage (E), the reset signal is No output. Therefore, the drive circuit 11 continues to supply the ON signal.

一方、負荷1が短絡状態となった場合には、前記ショー
ト検出抵抗5には、VOO端子からFET3を介して過
大電流が流れるので、該ショート検出抵抗5は上記過大
電流に応じた電圧信号を比較器9に印加する。該電圧信
号は前記基準電圧(E)よりも高レベルであるので、比
較器9はドライブ回路にリセット信号を供給する。従っ
てドライブ回路11はFET3のゲート端子へのオン信
号の供給を停止して該FET3を非導通状態とする。
On the other hand, when the load 1 is short-circuited, an excessive current flows through the short-circuit detection resistor 5 from the VOO terminal through the FET 3, so the short-circuit detection resistor 5 outputs a voltage signal corresponding to the excessive current. applied to comparator 9. Since the voltage signal is at a higher level than the reference voltage (E), the comparator 9 supplies a reset signal to the drive circuit. Therefore, the drive circuit 11 stops supplying the ON signal to the gate terminal of the FET 3, thereby rendering the FET 3 non-conductive.

この構成によれば、スイッチング手段を構成しているF
ETを介して負荷な直列に接続されてぃによる該抵抗の
端子電圧をM準電圧と比較して、負荷が短絡した時に流
れる過大な駆動電流により上記端子電圧が基準電圧を越
えた時には、前記FETを非導通状態にするようにした
ので、FET3は熱破壊することなく負荷の短絡時にお
ける前記駆動電流の流れを迅速かつ確実に遮断すること
ができる。反面、前記ショート検出抵抗は正常時でも電
流が流れ電力損失がある。さらにこの抵抗を集積化した
場合には大面積を必要とするため集積回路プロセスでの
製作は難しく、また比較器とドライブ回路とを有するt
IIII1部も集積回路技術上の問題からFETと同一
チップ上に集積することは困難であるので、上記ショー
ト検出抵抗、比較器およびドライブ回路はFETとは別
個に取り付けて配線しなければならず、手間がかかると
いう問題点がある。
According to this configuration, F constituting the switching means
The terminal voltage of the resistor connected in series with the load via ET is compared with the M quasi-voltage, and when the terminal voltage exceeds the reference voltage due to an excessive drive current flowing when the load is short-circuited, the Since the FET is brought into a non-conductive state, the FET 3 can quickly and reliably cut off the flow of the drive current when the load is short-circuited without being thermally destroyed. On the other hand, current flows through the short-circuit detection resistor even during normal operation, resulting in power loss. Furthermore, when this resistor is integrated, it requires a large area and is difficult to manufacture using an integrated circuit process.
Since it is difficult to integrate the III1 part on the same chip as the FET due to problems in integrated circuit technology, the short detection resistor, comparator, and drive circuit must be installed and wired separately from the FET. The problem is that it is time consuming.

この発明は、上記に鑑みてなされたもの↑、正常時の電
力損失がなく、しかも負荷の短絡時には、確実に該負荷
への駆動電流の流れを遮断する集積可能な装置を供給す
るため、負荷の駆動指令信号を入力する端子に接続され
る抵抗とコンデンサの並列接続部と、該並列接続にゲー
トが接続されドレインが前記負荷に接続されさらにソー
スが接地された第1のFETとドレインが該FETのゲ
ートに接続されゲートが上記FETのドレインに接続さ
れさらにソースが接地されている第2のFETとを設け
たものである。
This invention was made in view of the above.↑In order to provide an integrated device that causes no power loss during normal operation and that reliably cuts off the flow of drive current to the load when the load is short-circuited, a first FET whose gate is connected to the parallel connection, whose drain is connected to the load, and whose source is grounded; A second FET is provided, the gate of which is connected to the gate of the FET, the gate of which is connected to the drain of the FET, and the source of which is grounded.

以下、図面を用いて、この発明の実施例についで説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は、この発明の実施例を示すもので、13.15
は負荷1の駆動指令信号の入力端子VINに接続され、
且つ並列接続された抵抗、コンデンサ、17はゲートが
該抵抗13、コンデンサー5に接続されドレインが負荷
1に接続されさらにソースが接地されており、負荷1へ
の通電をオン、オフし、短絡した時には該負荷1に流れ
る駆動電流を遮断するスイッチング手段を構成する第1
のMO8型FET (以下単に[第1のFETJと呼ぶ
)、19はゲートが第1のFET17のドレインに接続
されドレインが該第1のFET17のゲートに接続され
さらにソースが接地されており、前記負荷1の状態に応
じて上記第1のFETl3のゲート電圧を制御する第2
のFET (以下単に[第2のFETJと呼ぶ〉、21
は上記第1および第2のFET17および19を集積し
てワンチップ化した電流遮断素子である。なお、前記抵
抗13の抵抗値Riは、負荷が短絡した時には、第2の
FET19のドレイン電圧が第1のFETのスレッショ
ルド電圧y th、より小さくなるような抵抗値を有す
るものである。また前記コンデンサ15は、第1のFE
T17のゲート容量CG+(第2図中に等価回路的に図
示)に比べて十分大きな容■を有するものである。さら
に、第1図と同符号のものは同一物を示す。
FIG. 2 shows an embodiment of the invention, 13.15
is connected to the input terminal VIN of the drive command signal of load 1,
In addition, the resistor and capacitor 17 connected in parallel have their gates connected to the resistor 13 and capacitor 5, their drains connected to the load 1, and their sources grounded. A first switch constituting a switching means that sometimes interrupts the drive current flowing through the load 1.
The MO8 type FET (hereinafter simply referred to as "first FETJ") 19 has a gate connected to the drain of the first FET 17, a drain connected to the gate of the first FET 17, and a source grounded. a second FET that controls the gate voltage of the first FET l3 according to the state of the load 1;
FET (hereinafter simply referred to as the second FETJ), 21
is a current interrupting element in which the first and second FETs 17 and 19 are integrated into one chip. The resistance value Ri of the resistor 13 is such that when the load is short-circuited, the drain voltage of the second FET 19 becomes smaller than the threshold voltage y th of the first FET. Further, the capacitor 15 is connected to the first FE
It has a sufficiently large capacitance (2) compared to the gate capacitance CG+ of T17 (shown as an equivalent circuit in FIG. 2). Further, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same parts.

第3図は第1のFETの特性図、第4図は第2のFET
の特性図、第5図および第6図は負荷1がそれぞれ正常
動作時および短絡時の場合の動作波形を示したもので、
それぞれ(A>は負荷1の駆動指令信号電圧Vi、(B
)は第1のFETI7のゲート電圧Vo+、(C)は第
1のFETl7のドレイン・ソース間電圧VDS、 、
(D)は第1のFETI 7のドレイン電流、(E)は
前記入力端子VINからの入力端子Iiを示す。
Figure 3 is a characteristic diagram of the first FET, Figure 4 is the characteristic diagram of the second FET.
The characteristic diagrams, Figures 5 and 6, show the operating waveforms when load 1 is operating normally and when it is short-circuited, respectively.
(A> is the drive command signal voltage Vi of load 1, (B
) is the gate voltage Vo+ of the first FET I7, (C) is the drain-source voltage VDS of the first FET I7,
(D) shows the drain current of the first FETI 7, and (E) shows the input terminal Ii from the input terminal VIN.

以上、説明した図面と共に、この実施例の作用について
説明する。なお、負荷1の駆動指令信号電圧Viは、例
えば該負荷1の駆動時においては10ボルト、駆動停止
時においてはOボルトとし、また負荷1の駆動電圧は1
2ボルト、さらに負荷1の抵抗Rは2.4オームとする
The operation of this embodiment will be described above with reference to the drawings described above. The drive command signal voltage Vi of the load 1 is, for example, 10 volts when the load 1 is being driven, and O volts when the drive is stopped, and the drive voltage of the load 1 is 1
2 volts, and the resistance R of load 1 is 2.4 ohms.

まず、負荷1が正常な場合について述べる。駆動指令信
号電圧V1が0ボルトの時には、第1のFET17の実
効ゲート電圧VG+もOボ、ルトなので該第1のFET
I 7は非導通状態である(第3図中B点)。第2のF
ET19は負荷1の12ボルトが印加されているので導
通状態となっているが、ドレイン電圧VDS2がOボル
トなのでトレイン電流は流れない(第4図中(a )点
)。駆動指令電圧V1が10ボルトになると(第5図(
A)参照)、該駆動指令電圧viによる入力ミート抵抗
ro、(第2図中に等価回路的図示)、ゲートコンデン
サCG+の経路で流れるが、該ゲート抵抗rGlの抵抗
値は極めて小さく、且つコンデンサ15は上記ゲートコ
ンデンサCG+ に比べて十分大きいので、第1のFE
TI 7のゲート電圧VG+ は急激に立ち上がって1
0ボルトに達する(第5図(B)参照)。上記ゲート電
圧VG1が該第1のFET17のスレッショルド電圧V
th、を越えたII(駆動指令電圧viの立ち上がりか
ら遅れ時間t dl経過後)には、第1のFET17は
導通し始めるが、該第1のFET17のスイッチング特
性によりさらに時@【d2が経過したときに、第1のF
ETI 7は完全に導通状態となるので、ドレイン電圧
V D S Hは12ボルトから0.5ボルトに下がる
(第3図中(A)点)と共に、ドレイン電流1’D+ 
は所定の電流値(4゜8アンペア)となる(第5図(D
)参照)。
First, a case where load 1 is normal will be described. When the drive command signal voltage V1 is 0 volts, the effective gate voltage VG+ of the first FET 17 is also 0 volts, so the first FET 17
I7 is in a non-conducting state (point B in FIG. 3). Second F
Since 12 volts of load 1 is applied to ET19, it is in a conductive state, but since the drain voltage VDS2 is O volts, no train current flows (point (a) in FIG. 4). When the drive command voltage V1 becomes 10 volts (Fig. 5 (
A), the input resistance ro due to the drive command voltage vi (as shown in the equivalent circuit diagram in FIG. 2), flows through the gate capacitor CG+, but the resistance value of the gate resistance rGl is extremely small, and the capacitor 15 is sufficiently larger than the gate capacitor CG+, so the first FE
The gate voltage VG+ of TI7 suddenly rises to 1
It reaches 0 volts (see Figure 5(B)). The gate voltage VG1 is the threshold voltage V of the first FET 17.
The first FET 17 begins to conduct at time II exceeding th (after the delay time t dl has elapsed from the rise of the drive command voltage vi), but due to the switching characteristics of the first FET 17, further time When the first F
Since ETI 7 becomes completely conductive, the drain voltage V D S H decreases from 12 volts to 0.5 volts (point (A) in Figure 3), and the drain current 1'D+
becomes a predetermined current value (4° 8 amperes) (Fig. 5 (D)
)reference).

一方、駆動指令電圧V1が10ボルトになった時には、
ゲート電圧VG2が12ボルト、ドレイン電圧VD S
 2が10ボルトとなるので(第4図中d点)、第2の
FETは導通状態となって、1ミリアンペアのドレイン
電SE I D 2−が流れるが、上述した第1のFE
TI 7のドレイン電圧vO81の低下に伴ってゲート
電圧VG2も12ボルトから下がり、上記ドレイン電圧
VDSIが0.5ボルトとなった時には、前記第2のF
ETは非導通状態となる(第4図中a点)。
On the other hand, when the drive command voltage V1 becomes 10 volts,
Gate voltage VG2 is 12 volts, drain voltage VD S
2 becomes 10 volts (point d in Fig. 4), the second FET becomes conductive and a drain current of 1 milliampere SE I D 2- flows, but the first FE described above
As the drain voltage vO81 of TI 7 decreases, the gate voltage VG2 also decreases from 12 volts, and when the drain voltage VDSI becomes 0.5 volts, the second F
ET becomes non-conductive (point a in FIG. 4).

また、前記入力電流1iについては、駆動指令電圧v1
が立ち上がった時に流れる第1のFET17のゲートコ
ンデンサCG+を充電する電流分と第2のFET19の
導通時にドレイン電流として流れる電流分とを合計した
電流分がパルス的に流れるだけで、第1のFET17が
導通状態になった時にはOアンペアとなる。
Further, regarding the input current 1i, the drive command voltage v1
The current that is the sum of the current that charges the gate capacitor CG+ of the first FET 17 when the gate capacitor CG+ of the first FET 17 is turned on and the current that flows as a drain current when the second FET 19 is turned on flows in a pulsed manner. When becomes conductive, it becomes O ampere.

従って、負荷1が正常な場合において、入力端子VIN
から該負荷1の駆動指令信号を印加すると、第1のFE
Tのゲート電圧VG2のスレッショルド電圧y th、
に達するまでの遅れ時間°【dlと該第1のFETのス
イッチング時間td2とを合計した時間の経過後には、
第1のFETは導通状態、第2のFETは非導通状態と
なるので、負荷には所定の駆動電流が流れることになる
Therefore, when load 1 is normal, input terminal VIN
When a drive command signal for the load 1 is applied from
Threshold voltage y th of gate voltage VG2 of T,
After the delay time ° [dl and the switching time td2 of the first FET have elapsed,
Since the first FET is in a conductive state and the second FET is in a non-conductive state, a predetermined drive current flows through the load.

次に、負荷1が短絡した場合について述べる。Next, a case where the load 1 is short-circuited will be described.

駆動指令信号電圧■iがOボルトの時には、負荷1が正
常な場合と同様に第1のFET17および第2のFET
19の両者ともにドレイン電流は流れない。そして、駆
動指令信号電圧viが10ボルトに立ち上がると、負荷
1が正常な場合と同じく、該駆動指令信号電圧viによ
る入力電流1iがコンデンサ15、第1のFET17の
ゲート抵抗rGl 、ゲートコンデンサCG+の経路で
流れるので、該第1のFET17のゲート電圧VG+は
10ボルトに達して第1のFET17が導通状態となり
、6アンペアのドレイン電1iulD+ が流れる(第
3図中(D)点)。しかし、負荷1が短絡しているため
、第1のFET17のドレイン・ソース間には常時負荷
1の駆動電圧である12ボルトが印加されている(第6
図(C)参照)。また、第2のFET19のゲート電圧
VG2にも12ボルトが印加されているので、該第2の
FET19は常に導通状態にある。
When the drive command signal voltage ■i is O volts, the first FET 17 and the second FET are activated as in the case where the load 1 is normal.
19, no drain current flows in either case. Then, when the drive command signal voltage vi rises to 10 volts, the input current 1i due to the drive command signal voltage vi increases to As a result, the gate voltage VG+ of the first FET 17 reaches 10 volts and the first FET 17 becomes conductive, and a drain current 1iulD+ of 6 amperes flows (point (D) in FIG. 3). However, since load 1 is short-circuited, 12 volts, which is the drive voltage of load 1, is always applied between the drain and source of the first FET 17 (the sixth
(See figure (C)). Further, since 12 volts is also applied to the gate voltage VG2 of the second FET 19, the second FET 19 is always in a conductive state.

一方、前2入力端子1iにより充電されていた第1のF
ETI 7のゲートコンデンサCG+が10ボルトにチ
ャージアップされると、第2のFET19のドレイン電
圧VDS2が前記入力端子VINに接続されている抵抗
13により該第2のFET19の負荷動作直線に従って
低下するに伴い、第1のF−ET17のゲート電圧VG
+も低下し、上記ドレイン電圧VDS2が1ボルトとな
った時点(第4図中(b )点)で平衡状態となるが、
同様に上記ゲート電圧VG+ も1ボルトとなるので(
第6図(B)参照)、第1のFET17は非導通状態と
なって、負荷1に流れる電流を遮断する(第6図(D>
参照)。
On the other hand, the first F which was being charged by the front two input terminals 1i
When the gate capacitor CG+ of ETI 7 is charged up to 10 volts, the drain voltage VDS2 of the second FET 19 decreases according to the load operating line of the second FET 19 due to the resistor 13 connected to the input terminal VIN. Accordingly, the gate voltage VG of the first F-ET17
+ also decreases, and an equilibrium state is reached when the drain voltage VDS2 reaches 1 volt (point (b) in Figure 4).
Similarly, the gate voltage VG+ is also 1 volt, so (
(see FIG. 6(B)), the first FET 17 becomes non-conductive and cuts off the current flowing to the load 1 (see FIG. 6(D>
reference).

なお、第2図に示した回路において、ノイズ等によって
、負荷1の駆動電圧に発生する^電圧が第2のFET1
9のゲートに印加されることを防止したい場合には、該
ゲートとアースとの間にツェナーダイオードZDを接続
すればよい(後述する第8図参照)。また、負荷1の短
絡時に第2のFET19のゲートに過大電流が流れるこ
とを防止したい場合には、該第2のFET19と上記ツ
ェナーダイオードZDの許容電流とに基づいて適宜に決
められた抵抗値を有する抵抗Rrを、前記ゲートと第1
のFET17のドレインとの間に接続すればよい(後述
する第8図参照)。
In the circuit shown in FIG. 2, the voltage generated in the drive voltage of load 1 due to noise etc. is applied to the second FET 1.
If it is desired to prevent the voltage from being applied to the gate of No. 9, a Zener diode ZD may be connected between the gate and the ground (see FIG. 8, which will be described later). In addition, if it is desired to prevent an excessive current from flowing to the gate of the second FET 19 when the load 1 is short-circuited, the resistance value is appropriately determined based on the allowable current of the second FET 19 and the Zener diode ZD. A resistor Rr having a resistor Rr is connected to the gate and the first
(See FIG. 8, which will be described later).

次に、前記電流遮断素子21は上記第1および第2のF
ETI 7および19を集積してワンチップ化したもの
であるが、第7図にその断面構造例を、第8図に等価回
路をそれぞれ示す。第7図において、23は第1のFE
T17のドレインとなる基板、25および27はそれぞ
れ該第1のFET17のゲートおよびソース、29,3
1.33はそれぞれ第2のFET19のドレイン、ゲー
ト、ソース、36は電極を構成するアルミニウム(AΩ
)躾である。なお、第1図および第2図と同符号のもの
は同一物を示す。
Next, the current interrupting element 21 connects the first and second F
ETI 7 and ETI 19 are integrated into one chip, and FIG. 7 shows an example of its cross-sectional structure, and FIG. 8 shows an equivalent circuit. In FIG. 7, 23 is the first FE
The substrates 25 and 27 which serve as the drain of T17 are the gate and source of the first FET 17, 29 and 3, respectively.
1.33 is the drain, gate, and source of the second FET 19, and 36 is aluminum (AΩ) constituting the electrode.
) Discipline. Note that the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 indicate the same components.

次に、この素子の構造上における特徴について説明する
。第1および第2のFET17および19は、共にソー
ス27および33を端子101を介して接地しているの
で、第1のFET (縦型MO8)17のドレインとな
っている基板23に印加される電圧が変動した場合でも
、第2のFET(横型MO8)19のドレイン29の動
作については影響を受けることがなく、また該第2のF
ET19の保護のために接続するツェナーダイオードZ
Dの動作についても同様問題はない。
Next, the structural features of this element will be explained. The sources 27 and 33 of both the first and second FETs 17 and 19 are grounded via the terminal 101, so that the voltage applied to the substrate 23, which is the drain of the first FET (vertical MO8) 17, is Even if the voltage fluctuates, the operation of the drain 29 of the second FET (horizontal MO8) 19 is not affected, and the second FET
Zener diode Z connected to protect ET19
Similarly, there is no problem with the operation of D.

また、第1および第2のFETI 7および19とツェ
ナーダイオードZDを形成した時には、■ビタキシャル
層35と該第1および第2のFET17および19とツ
ェナーダイオードZDにおける各々のP領域との間に奇
生ダイオード37−1〜37−3が形成されるが、回路
動作上の影響は全くないなお、負荷1の短絡時における
第2のFETl9のゲート31への過大電流の流入を防
止するための抵抗Rrは、二酸化シリコン(Si 02
 )膜39上にポリシリコン抵抗で容易に形成すること
ができる。さらに、電流遮断素子21表面の空え層の伸
びを助長し、且つ耐圧を向上するために、第1および第
2のガードリング41−1および41−2が形成(P+
領域)されているが、負荷1の駆動電圧が低い場合には
、該第1および第2のガードリング41−1および41
−2は必要がない。また、43はリンガラス(PSG)
IIである。さらに、第2図、第7図および第8図中に
おいて、101,103.105は電流遮断素子21の
端子である。
Furthermore, when the first and second FETs 7 and 19 and the Zener diode ZD are formed, there are Although raw diodes 37-1 to 37-3 are formed, they have no effect on circuit operation.In addition, a resistor is used to prevent excessive current from flowing into the gate 31 of the second FET 19 when the load 1 is short-circuited. Rr is silicon dioxide (Si 02
) It can be easily formed using polysilicon resistor on the film 39. Furthermore, first and second guard rings 41-1 and 41-2 are formed (P+
However, if the drive voltage of load 1 is low, the first and second guard rings 41-1 and 41
-2 is not necessary. Also, 43 is Ring Glass (PSG)
II. Furthermore, in FIGS. 2, 7, and 8, 101, 103, and 105 are terminals of the current interrupting element 21.

従って、この発明によれば、負荷の短絡時における該負
荷に流れる駆動電流を遮断する装置を、上記負荷の駆動
指令信号を入力する端子に接続される抵抗とコンデンサ
の並列接続部と、該並列接続にゲートが接続されドレイ
ンが前記負荷に接続されさらにソースが接地された第1
のFETとトレインが該第1のFETのゲートに接続さ
れゲートが上記第1のFETのドレインに接続されさら
にソースが接地されている第2のFETにより集積可能
な電流制御手段とを有する構成としたので、前記駆動電
流を遮断する装置を正常時の電力損失がなく、さらに集
積化すれば小型化することができる。
Therefore, according to the present invention, a device for cutting off the drive current flowing through the load when the load is short-circuited is connected to the parallel connection portion of the resistor and capacitor connected to the terminal for inputting the drive command signal of the load, and a first node having a gate connected to the connection, a drain connected to the load, and a source connected to the ground;
and a current control means that can be integrated by a second FET whose train is connected to the gate of the first FET, whose gate is connected to the drain of the first FET, and whose source is grounded. Therefore, there is no power loss during normal operation of the device for cutting off the driving current, and furthermore, if it is integrated, it can be made smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はスイッチ回路の従来例、第2図はこの発明の実
施回路例、第3図は第10FETの動作特性図、第4図
は第20FETの動作特性図、第5図は負荷が正常に駆
動する場合の回路動作波形図、第6図は負荷の短絡時に
おける回路動作波形図、第7図はこの発明を集積化した
場合の素子の断面構成例、第8図は第7図の素子の等価
回路である。 く図の主要な部分を表わす符号の説明)1・・・負荷 
 VIN・・・入力端子  13・・・抵抗15・・・
コンデンサ  17・・・第1のFET19・・・第2
のFET   21・・・電流遮断素子特許出願人  
    日産自動車株式会社第1図 第2図 第3図 Vos+(V) 第4図 VDS2(V) 第5110 第6図
Fig. 1 is a conventional example of a switch circuit, Fig. 2 is an example of a circuit implementing the present invention, Fig. 3 is an operating characteristic diagram of the 10th FET, Fig. 4 is an operating characteristic diagram of the 20th FET, and Fig. 5 is a normal load. 6 is a circuit operation waveform diagram when the load is short-circuited, FIG. 7 is an example of a cross-sectional configuration of an element when this invention is integrated, and FIG. 8 is a diagram of the circuit operation waveform when the load is short-circuited. This is an equivalent circuit of the element. (Explanation of symbols representing the main parts of the diagram) 1...Load
VIN...Input terminal 13...Resistor 15...
Capacitor 17...first FET19...second
FET 21...Current interrupting element patent applicant
Nissan Motor Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Vos+ (V) Figure 4 VDS2 (V) 5110 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 負荷の駆動を指令する信号を入力する端子と、該端子に
接続される抵抗とコンデンサの並列接続部と前記並列接
続部にゲートが接続されドレインが前記負荷に接続され
さらにソースが接地された第1の電界効果トランジスタ
とトレインが該第1の電界効果トランジスタのゲートに
接続されゲートが上記第1の電界効果トランジスタのド
レインに接続されさらにソースが接地されている第2の
電界効果トランジスタとを有することを特徴とするスイ
ッチ回路。
A terminal for inputting a signal for commanding driving of a load, a parallel connection portion of a resistor and a capacitor connected to the terminal, and a gate connected to the parallel connection portion, a drain connected to the load, and a source grounded. a second field effect transistor having a train connected to the gate of the first field effect transistor, a gate connected to the drain of the first field effect transistor, and a source grounded. A switch circuit characterized by:
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