JPS6394662A - 半導体集積回路 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータ用ＩＣ，電源用ＩＣＣ等大大電力扱う
半導体集積回路に関し、特に、パワートランジスタ又は
電源端子に流れる最大電流を回路的に制限する電流制限
機能を持たせたものに関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来回路の例を示し、図において、Ｌｌはモー
タ等のコイル負荷で、これはパワートランジスタＱ１．
プリドライバートランジスタＱ２゜Ｑｌ、抵抗Ｒ２で構
成される駆動回路により駆動される。上記パワートラン
ジスタＱ１のコレクタは負荷Ｌ１の低電位側に接続され
、そのエミッタは最大電流検出用抵抗Ｒ１１１の正電位
側に接続されているｅＲＡＬはパワートランジスタＱ、
のエミッタから抵抗Ｒ１゜までのアルミ配線抵抗である
。また、抵抗Ｒ１゜とパワートランジスタＱ、のエミッ
タ側との接続点は電位検出用比較器Ｃ３の一方の入力に
接続され、比較器Ｃ１の他方入力には基準電圧源■、、
。、１が接続され、比較器Ｃ３の出力はプリドライバー
トランジスタＱ３のベース及び制御回路ブロックＡの出
力と接続されている。

次に第２図の従来回路の動作につき説明する。

第２図において、制御回路ブロックＡの出力信号により
プリドライバートランジスタＱ３のベースがＯＮ、ＯＦ
Ｆされ、そのコレクタ信号によりＰＮＰＩ−ランジスタ
Ｑ２のベースがＯＮ、ＯＦＦされ、さらにトランジスタ
Ｑ２のコレクタ信号によりパワー用駆動トランジスタＱ
、が導通あるいは非導通に制御される。

通常動作状態では上記制御回路Ａは負荷り、がモータ負
荷の場合、モータの回転数に比例した速度発電器等の信
号をＦ／Ｖコンバータ等により直流電圧又は直流電流等
に変換して信号を出力し、またパワートランジスタＱ、
のエミッタに接続された最大電流検出用抵抗ＲＩＤの両
端にはパワートランジスタＱ１のエミッタ（又はコレク
タ）の電流Ｉ。、が該抵抗ＲＩＤに流れることにより、
ｌｃｌ×ＲＩＤで設定される電圧■、が発生する。この
電圧■１を検出してあらかじめ設定された基準電圧■ｒ
０，１をもつ比較器Ｃ，に印加しＶ　ｒ＊ｆｌとＶＬの
大小を比較し、検出電圧■、が基準電圧Ｖ　ｒ＊ｆｌよ
り大きい場合は、比較器Ｃ１の出力によりプリドライバ
ートランジスタＱ３のベース電流を減少させて、パワー
トランジスタＱ１に基準電圧Ｖ　ｒｌｌｆｌに対応する
以上のコレクタ電流が流れないよう電流制限動作を行う
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来回路では上記のように、検出抵抗ＲＩＤと、基準電
圧Ｖ　ｒ＠ｆｌにより制限電流が決定され、またパワー
トランジスタＱ、と負荷り、と検出抵抗Ｒ１が直列に接
続されているため、モータ駆動効率を最もよくするため
には、検出電圧■、を極力小さくしなければならず検出
抵抗ＲＩＤも非常に小さい抵抗を使う必要がある。従っ
て、通常は検出抵抗Ｒ１゜としてＩＣ化抵抗ではないカ
ーボン抵抗等の個別部品抵抗を用いたり、ＩＣに内蔵す
る場合にはエミッタ抵抗又はベース抵抗を使用し、かつ
抵抗値を小さくするため、パターン的に広い部分を抵抗
用に使用しなければならないという欠点があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、チップサイズを小さくできるとともに負荷の駆
動効率を向上できる半導体集積回路を得ることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる半導体集積回路は、負荷への電流通路に
位置する構成素子のアルミ配線の抵抗を電流制限回路の
最大電流検出用抵抗あるいはその一部として使用したも
のである。

〔作用〕

この発明においては、負荷への電流通路に位置する構成
素子のアルミ配線の抵抗を、電流制限回路の電流検出抵
抗あるいはその一部として使用したから、該素子におけ
る導通電圧と電流制限回路の電流検出用抵抗の電圧との
和の電圧を小さく抑えることができ、負荷の駆動効率を
向上でき、さらに検出用として別に小さい値の拡散抵抗
等を設ける必要がなく、従って小さい値の抵抗を設ける
ためのパターン部分を大幅に縮小できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による半導体集積回路を示
し、図において、制御回路Ａ、プリドライバーＱｚ　、
　　Ｑ３．抵抗Ｒ２，パワードライバートランジスタＱ
ｌ　、負荷Ｌ１．比較器Ｃ３の接続は、第２図に示す従
来回路と同様である。本実施例ではパワートランジスタ
Ｑ１のエミッタ側のアルミ配線抵抗ＲＡＬとアルミ抵抗
ＲＡＬＩ　とが直列にパワートランジスタのエミッタと
アース間に接続されており、第２図に示す検出抵抗ＲＩ
１１を使用せず、抵抗ＲＡＬとＲＡＬＩ′から構成され
る抵抗の最適な分割点が比較器Ｃ，の入力に接続されて
いる。

ここで電流制限用抵抗は上記アルミ配線抵抗ＲＡＬ及び
アルミ抵抗ＲＡＬＩから構成され、上記アルミ配線抵抗
ＲＡＬはパワートランジスタＱｌのエミッタから外部リ
ード用のワイヤボンドバットまでのアルミ配線の抵抗、
あるいは上記トランジスタＱｌのエミッタから従来回路
の場合のＩＣ内蔵の検出抵抗までのアルミ配線の抵抗で
ある。また比較器Ｃ３の基準電圧Ｖ　ｒ＊ｆｌは、上記
抵抗の分割点から接地までの電流検出用抵抗ＲＡＬＸと
パワートランジスタのエミッタ電流（コレクタ電流）Ｉ
Ｃの積（ＩＣＩＸＲＡＬＸ）できまる電圧を検出するよ
うに設定されている。

次に動作について説明する・ 回路動作は、第２図の従来回路の場合と同様である。即
ち、パワートランジスタＱ１の駆動電流（エミッタ又は
コレクタ電流１．、Ｉｃ）が、第１図のアルミ配線抵抗
ＲＡＬ及びアルミ抵抗ＲＡＬＩに流れ、Ｉ　ｃＸ　ＲＡ
ＬＸの電圧が電流検出用抵抗ＲＡＬＸとして利用される
アルミ配線部に生じる。この電圧が比較器の基準電圧Ｖ
　ｒｅｆｔと同電位になるようなパワートランジスタの
コレクタ電流が流れた場合、コンパレータ（比較器）Ｃ
Ｉが動作し、コンパレータ出力によりプリドライバート
ランジスタＱ３のベース電流を引き込むように差動し、
これ以上のコレクタ電流が流れるのを防止する電流制限
動作を行う。

このように本実施例では、パワートランジスタＱ、のア
ルミ配線抵抗及び電流制限用抵抗を電流検出用抵抗とし
て利用したので、電流検出用の拡散抵抗が不要となりそ
の分チップサイズを縮小してコストダウンできるだけで
なく、従来のパワートランジスタの配線部分の配線抵抗
及びその電圧降下を利用することができ、等価的なパワ
ートランジスタの導通時の残留電圧と電流検出用抵抗の
電圧降下との和を小さくすることが可能となり、モータ
等負荷の駆動効率をあげることができ、特に低電圧動作
のモータ駆動回路に有効である。

なお、上記実施例では、パワートランジスタ。

負荷、電流検出用抵抗が直列に接続されたモータ駆動回
路の例を示したが、本発明の、構成素子のアルミ配線抵
抗を電流検出抵抗あるいはその一部として利用するとい
う構成は、ブリッジタイプのモータ駆動回路、又は直列
型の電圧レギュレータ回路等、パワートランジスタ内蔵
のＩＣには広く応用可能なものである。

また、上記実施例では、パワートランジスタのエミッタ
側のアルミ配線抵抗を利用する例を示しているが、これ
はパワートランジスタのコレクタ側のアルミ配線抵抗を
電流検出用抵抗として利用してもよく、この場合にも同
様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明にかかる半導体集積回路によれば
、電流制限回路の電流検出抵抗あるいはその一部として
電流通路の構成素子のアルミ配線の抵抗を利用したので
、電流通路の抵抗分を小さくして負荷の駆動効率を向上
でき、さらに電圧検出用の拡散抵抗は不要となりその分
チップサイズを縮小できこれにより低価格化できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例による電流制限機能を有する
モータ駆動回路を示す図、第２図は従来電流制限機能を
有するモータ駆動回路を示す図である。 図において、Ｌ、はモータ等負荷、Ｑｌは駆動用パワー
トランジスタ、Ｑｚ、Ｑ３はプリドライバートランジス
タ、ＲＡＬはアルミ配線抵抗、ＲＡＬｌはアルミ抵抗、
ＣＩは比較器である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一チップ上に搭載された構成素子からなり、負
   荷への電流を制限する半導体集積回路において、 上記電流の通路に設けられた構成素子の配線抵抗を利用
   して上記電流による電圧降下を検出し、これを基準電圧
   と比較して制御信号を出力する比較器と、 該制御信号に基づいて上記負荷への電流をその値が一定
   値をこさないよう制御する制御手段とを備えたことを特
   徴とする半導体集積回路。