JPWO2021124719A5 - - Google Patents

Description

昇圧回路３４を設けることにより、電源電圧Ｖｃｃが定常の場合、状態通知スイッチ３１は、ハイインピーダンス状態となり、出力電圧Ｖｏｕｔに影響を及ぼさない。一方、電源電圧Ｖｃｃが過電圧の場合、出力端子６２から電源端子６１までのインピーダンスが低くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは強制的に電源電圧Ｖｃｃとなる。出力電圧Ｖｏｕｔが電源電圧Ｖｃｃになると、図２の上側故障検知領域に入ることになる。したがって、外部において、出力電圧Ｖｏｕｔが上側故障検知領域に入ったことを検知することができるため、上位システム側で故障状態であること検知することが可能となる。

状態通知スイッチ３１は、Ｐ型高圧ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子が接続点Ｎ１と接続している。つまり、接続点Ｎ１における電圧Ｖａを、検知ノードの電圧としてよい。出力トランジスタ１５がオン状態（電源電圧Ｖｃｃが定常）の際に、状態通知スイッチ３１がオフ状態となり、出力トランジスタ１５がオフ状態（電源電圧Ｖｃｃが過電圧）の際に、状態通知スイッチ３１がオン状態となる。電源電圧Ｖｃｃが定常の場合、状態通知スイッチ３１は、ハイインピーダンス状態となり、出力電圧Ｖｏｕｔに影響を及ぼさない。一方、電源電圧Ｖｃｃが過電圧の場合、出力端子６２から電源端子６１までのインピーダンスが低くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは強制的に電源電圧Ｖｃｃとなる。状態通知スイッチ３１は、検知ノードの電圧（接続点Ｎ１における電圧Ｖａ）に応じて、内部状態通知線７２を内部電源線７１に接続するか否かを切り替えてよい。出力電圧Ｖｏｕｔが電源電圧Ｖｃｃになると、図２の上側故障検知領域に入ることになる。したがって、外部において、出力電圧Ｖｏｕｔが上側故障検知領域に入ったことを検知することができるため、簡単な回路構成により上位システム側で故障状態であること検知することが可能となる。接続点Ｎ１における電圧Ｖａを、検知ノードの電圧として検知してよい。

状態通知スイッチ３１は、Ｐ型高圧ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子が出力線７４と接続している。つまり、出力トランジスタ１５が負荷回路５へ供給する供給電圧Ｖｄｄを、検知ノードの電圧としてよい。出力トランジスタ１５がオン状態（電源電圧Ｖｃｃが定常）の際に、状態通知スイッチ３１がオフ状態となり、出力トランジスタ１５がオフ状態（電源電圧Ｖｃｃが過電圧）の際に、状態通知スイッチ３１がオン状態となる。電源電圧Ｖｃｃが定常の場合、状態通知スイッチ３１は、ハイインピーダンス状態となり、出力電圧Ｖｏｕｔに影響を及ぼさない。一方、電源電圧Ｖｃｃが過電圧の場合、出力端子６２から電源端子６１までのインピーダンスが低くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは強制的に電源電圧Ｖｃｃとなる。状態通知スイッチ３１は、検知ノードの供給電圧Ｖｄｄに応じて、内部状態通知線７２を内部電源線７１に接続するか否かを切り替えてよい。出力電圧Ｖｏｕｔが電源電圧Ｖｃｃになると、図２の上側故障検知領域に入ることになる。したがって、外部において、出力電圧Ｖｏｕｔが上側故障検知領域に入ったことを検知することができるため、簡単な回路構成により上位システム側で故障状態であること検知することが可能となる。状態通知部３は、出力線７４の供給電圧Ｖｄｄを、検知ノードの電圧として検知してよい。

状態通知スイッチ３１は、Ｎ型高圧ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子が接続点Ｎ２と接続している。つまり、接続点Ｎ２における電圧Ｖｂを、検知ノードの電圧としてよい。出力トランジスタ１５がオン状態（電源電圧Ｖｃｃが定常）の際に、状態通知スイッチ３１がオフ状態となり、出力トランジスタ１５がオフ状態（電源電圧Ｖｃｃが過電圧）の際に、状態通知スイッチ３１がオン状態となる。電源電圧Ｖｃｃが定常の場合、状態通知スイッチ３１は、ハイインピーダンス状態となり、出力電圧Ｖｏｕｔに影響を及ぼさない。一方、電源電圧Ｖｃｃが過電圧の場合、出力端子６２から負荷回路５までのインピーダンスが低くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは強制的に負荷回路５の出力電圧となる。負荷回路５の出力電圧は、過電圧時にはほぼ接地電圧ＧＮＤとなるため、出力電圧Ｖｏｕｔは強制的に接地電圧ＧＮＤとなる。状態通知スイッチ３１は、検知ノードの電圧（接続点Ｎ２における電圧Ｖｂ）に応じて、内部状態通知線７２を負荷回路５に接続するか否かを切り替えてよい。出力電圧Ｖｏｕｔが接地電圧ＧＮＤになると、図２の下側故障検知領域に入ることになる。したがって、外部において、出力電圧Ｖｏｕｔが下側故障検知領域に入ったことを検知することができるため、簡単な回路構成により上位システム側で故障状態であること検知することが可能となる。

外部電源線７５が断線した場合、下側故障検知領域の範囲に出力電圧Ｖｏｕｔが入るように、第４抵抗素子２３の抵抗値を調整してよい。下側故障検知領域の範囲とは、Ｖ１１からＶ１２までの範囲である。例として、Ｖ１１からＶ１２までの範囲は、０．０Ｖから０．２Ｖまでの範囲である。また、外部基準電位線７７が断線した場合、上側故障検知領域の範囲に出力電圧Ｖｏｕｔが入り、外部電源線７５が断線した場合、下側故障検知領域の範囲に出力電圧Ｖｏｕｔが入るように第４抵抗素子２３の抵抗値を調整することで、容易に断線箇所を特定することが可能である。

Claims (18)

1. 負荷回路に接続し、前記負荷回路への電力供給を制御する車載用半導体回路であって、
   電源電圧が印加される電源線と、
   前記電源線における前記電源電圧が過電圧の時に、前記電源線から前記負荷回路への電力供給を遮断する出力部を有する過電圧保護部と、
   前記出力部が前記電力供給を遮断しているか否かを示す状態信号を前記負荷回路と異なる外部回路に通知する状態通知部と
   を備える車載用半導体回路。
2. 前記負荷回路からの電圧および前記状態信号を前記外部回路に出力する状態通知線を更に備える
   請求項１に記載の車載用半導体回路。
3. 前記状態通知線は、異なる電圧範囲で、前記負荷回路からの電圧および前記状態信号を前記外部回路に出力する
   請求項２に記載の車載用半導体回路。
4. 前記状態通知部は、前記過電圧保護部において、前記電力供給を遮断している場合と、前記電力供給を遮断していない場合とで異なる電位になる検知ノードの電圧に基づいて、前記状態信号を生成する
   請求項２または３に記載の車載用半導体回路。
5. 基準電位が印加される基準電位線を更に備え、
   前記状態通知部は、前記検知ノードの電圧に応じて、前記状態通知線を前記基準電位線に接続するか否かを切り替える状態通知スイッチを有する
   請求項４に記載の車載用半導体回路。
6. 前記状態通知部は、前記検知ノードの電圧に応じて、前記状態通知線を前記電源線に接続するか否かを切り替える状態通知スイッチを有する
   請求項４に記載の車載用半導体回路。
7. 前記状態通知部は、前記検知ノードの電圧に応じて、前記状態通知線を前記負荷回路に接続するか否かを切り替える状態通知スイッチを有する
   請求項４に記載の車載用半導体回路。
8. 前記負荷回路に接続される出力線を更に備え、
   前記出力部は、前記電源線を前記出力線に接続するか否かを切り替える出力トランジスタであり、
   前記状態通知部は、前記出力トランジスタのゲート端子の電圧を、前記検知ノードの電圧として検知する
   請求項５から７のいずれか一項に記載の車載用半導体回路。
9. 基準電位が印加される基準電位線を更に備え、
   前記過電圧保護部は、前記電源線および前記基準電位線の間に設けられ、前記電源電圧の大きさに応じて、前記電源電圧に応じた電圧と、前記基準電位に応じた電圧のいずれかを選択して前記出力トランジスタのゲート端子に印加する保護トランジスタを更に有し、
   前記状態通知部は、前記保護トランジスタが前記ゲート端子に出力する電圧を、前記検知ノードの電圧として検知する
   請求項８に記載の車載用半導体回路。
10. 基準電位が印加される基準電位線と、
    前記負荷回路に接続される出力線と
    を更に備え、
    前記出力部は、前記電源線を前記出力線に接続するか否かを切り替える出力トランジスタであり、
    前記過電圧保護部は、
    ツェナーダイオードと、
    前記ツェナーダイオードと直列に接続された第１抵抗素子と、
    前記電源線および前記基準電位線の間に設けられ、前記ツェナーダイオードと前記第１抵抗素子との接続点における電圧がゲート端子に印加され、前記電源電圧に応じた電圧と、前記基準電位に応じた電圧のいずれかを選択して前記出力トランジスタのゲート端子に印加する保護トランジスタと
    を更に有し、
    前記状態通知部は、前記ツェナーダイオードと前記第１抵抗素子との接続点における電圧を、前記検知ノードの電圧として検知する
    請求項５から７のいずれか一項に記載の車載用半導体回路。
11. 前記負荷回路に接続される出力線を更に備え、
    前記出力部は、前記電源線を前記出力線に接続するか否かを切り替える出力トランジスタであり、
    前記状態通知部は、前記出力線の電圧を、前記検知ノードの電圧として検知する
    請求項５から７のいずれか一項に記載の車載用半導体回路。
12. 基準電位が印加される基準電位線と、
    前記電源線、前記基準電位線および前記状態通知線に接続する断線検知部と
    を更に備え、
    前記断線検知部は、前記車載用半導体回路が断線しているか否かを示す断線信号を前記外部回路に通知する
    請求項５から１１のいずれか一項に記載の車載用半導体回路。
13. 前記断線検知部は、
    前記電源線と前記状態通知線との間に接続された第２抵抗素子と、
    前記状態通知線と前記基準電位線との間に接続された第３抵抗素子と、
    前記電源線と前記基準電位線との間に接続された第４抵抗素子と
    を有する
    請求項１２に記載の車載用半導体回路。
14. 前記状態通知線は、前記断線信号を前記外部回路に出力する
    請求項１２または１３に記載の車載用半導体回路。
15. 前記状態通知線は、異なる電圧範囲で、前記負荷回路からの電圧、前記状態信号および前記断線信号を前記外部回路に出力する
    請求項１２に記載の車載用半導体回路。
16. 前記負荷回路は、圧力センサである
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の車載用半導体回路。
17. 負荷回路に接続し、前記負荷回路への電力供給を制御する半導体回路であって、
    電源電圧が印加される電源線と、
    前記電源線における前記電源電圧が過電圧の時に、前記電源線から前記負荷回路への電力供給を遮断する出力部を有する過電圧保護部と、
    前記出力部が前記電力供給を遮断しているか否かを示す状態信号を前記負荷回路と異なる外部回路に通知する状態通知部と、
    前記半導体回路が断線しているか否かを示す断線信号を前記外部回路に通知する断線検知部と、
    前記負荷回路からの電圧、前記状態信号および前記断線信号を前記外部回路に出力する状態通知線と
    を備える半導体回路。
18. 前記負荷回路は、圧力センサである
    請求項１７に記載の半導体回路。