KR20080005096A

KR20080005096A - 온도 검출 회로, 이 온도 검출 회로를 구비하는 반도체장치 및 온도 검출 방법

Info

Publication number: KR20080005096A
Application number: KR1020070067453A
Authority: KR
Inventors: 야스토시 히라노
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2008-01-10
Also published as: TW200817869A; JP4836693B2; US20080049811A1; CN100552952C; TWI423004B; CN101101911A; US7777554B2; JP2008014798A

Abstract

본 발명은 범용성을 손상주지 않고 회로 규모의 증가를 억제하여 칩 면적을 축소시킬 수 있는 온도 검출 회로, 이 온도 검출 회로를 구비하는 반도체 장치 및 온도 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

시 분할 제어 회로(5)는 멀티 플렉서(4)에 대하여 제어 신호(Sc1)를 이용하여 입력된 신호(St1~St4)를 미리 정해진 주기로 순차적으로 전환하여 반복 출력시키도록 하고, 비교기(3)는 멀티 플렉서(4)로부터 출력된 신호의 전압과 기준 전압(Vref)의 전압 비교를 실시하고 상기 비교 결과를 나타내는 2진 신호를 출력하며, 시 분할 제어 회로(5)는 신호(St1)~신호(St4)의 각 전압 비교 결과를 대응하는 래치 회로(LT1~LT4)에 각각 유지시키도록 제어 신호(Sc1) 및 제어 신호(Sc2)를 이용하여 멀티 플렉서(4) 및 래치 회로(LT1~LT4)의 동작 제어를 실행한다.

온도 검출 회로, 기준 전압 발생 회로, 비교기, 멀티 플렉서, 시 분할 제어 회로

Description

온도 검출 회로, 이 온도 검출 회로를 구비하는 반도체 장치 및 온도 검출 방법{A TEMPERATURE DETECTOR, A SEMICONDUCTOR DEVICE HAVING THE SAME AND A METHOD FOR DETECTING TEMPERATURE}

본 발명은 전원 장치 등 반도체 장치의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로 및 온도 검출 방법에 관한 것이고, 특히, 복수개의 전원 회로를 하나의 칩에 집적한 반도체 장치의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로 및 온도 검출 방법에 관한 것이다.

정전압 회로, 모터 구동 회로 및 조명 제어 회로 등에 이용되고 있는 파워트랜지스터를 내장한 반도체 장치에서는, 상기 파워트랜지스터에 대전류가 흐르기 때문에 발열한다. 상기 발열을 억제하기 위하여, 종래에는 전류 제한 회로가 널리 사용되었다. 그러나, 반도체 장치의 온도는 소비되는 전력과 주위 온도에 의해 정해지므로, 예컨대 주위 온도가 낮은 경우나, 파워트랜지스터에 인가되는 전압이 작은 경우에는, 전류 제한 회로로 제한되는 전류값 이상의 전류를 흘릴 수 있는 경우도 있다. 반대로, 주위 온도가 높은 경우에는, 전류 제한 회로가 동작하기 전에 반도체 장치의 온도가 최대 정격값을 초과할 가능성도 있었다. 이와 같이, 전류 제한 회로만으로는 반도체 장치를 보호하기가 불충분하기 때문에, 종래, 파워트랜지스터 등과 같은 발열하는 소자의 근처에 온도 감지 소자를 배치하고, 상기 온도 감지 소자에 의해 미리 정해진 온도에 도달한 것이 검출되면, 파워트랜지스터에 흐르는 전류를 제한하는 등의 과열 보호를 실행하고 있었다.

또, 근래 전자 기기의 다기능화에 따라 하나의 전자 기기에 많은 기능이 탑재되고, 더욱 전력 절약화를 도모하기 위해서는 각 기능 마다 전원의 온/오프 제어를 실행하며, 사용하고 있지 않는 기능에는 전원을 공급하지 않도록 하고 있었다. 이 때문에, 1칩의 IC로 이루어지는 반도체 장치 내에 복수개의 전원 회로가 탑재되는 경우가 많아지게 되었다. 또, 전자 기기 내의 기능 중에는 전자 기기 전체를 제어하기 위하여 항상 전원이 공급되어 작동하고 있는 회로와 사용 시에만 전원이 공급되는 회로가 혼재하고 있어, 전원 회로의 제어도 점차 복잡화되었다.

이에, 종래는 전원 회로마다 온도 센서가 설치되어 이상 온도로 상승하고 있는 전원 회로에는 전원 공급을 정지하도록 하고 있었다(예컨대, 일본 특허 공개 평 6－196645호 참조). 또, 미리 정해져 있는 중요도 랭크 구분에 따라 전원 제어 신호를 출력함으로써, 어느 하나의 온도 센서에 대응하는 회로 부분에 이상 온도 상승이 검출되었을 경우, 필요에 따라 다른 회로 부분에 대응하는 전원 제어 신호도 출력하도록 하고 있었다.

그러나, 종래의 온도 검출 회로에서는 온도 센서의 수만큼 상기 온도 센서의 출력값과 기준값을 비교하기 위한 비교기가 필요하게 되어, 온도 센서의 수가 증가함에 따라 회로 규모가 증대한다는 문제가 있었다. 또, 복수개의 전원 제어 신호를 미리 정해져 있는 중요도 랭크 구분에 따라 출력하도록 하면, 특정 용도에 이용하는 경우에는 문제 없지만, 범용성이 없어진다는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 범용성을 손상주지 않고 회로 규모의 증가를 억제하여 칩 면적을 축소시킬 수 있는 온도 검출 회로, 이 온도 검출 회로를 구비하는 반도체 장치 및 온도 검출 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 온도 검출 회로는 복수 곳의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로에 있어서, 온도에 대응한 전압 신호를 생성하여 각각 출력하는 복수개의 온도 센서와, 입력된 제어 신호에 따라 입력된 신호의 신호 레벨을 기억하여 출력시키고, 상기 각각의 온도 센서에 대응하여 각각 마련된 각각의 기억 회로부와, 상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 미리 정해진 기준 전압과 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키는 전압 비교 제어 회로부를 구비하는 것이다.

구체적으로는 상기 전압 비교 제어 회로부는, 미리 정해진 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 전압 발생 회로부와, 입력된 제어 신호에 따라 상기 각각의 온도 센서로부터 출력된 신호 중 어느 하나를 배타적으로 선택하여 출력하는 선택 회 로부와, 상기 선택 회로부로부터의 출력 신호와 상기 기준 전압의 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 나타내는 2진 신호를 생성하여 출력하는 전압 비교 회로부와, 상기 선택 회로부에 대하여, 상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 상기 전압 비교 회로부에 출력시키는 동시에, 상기 전압 비교 회로부로부터의 출력 신호를 상기 선택한 온도 센서에 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키고, 상기 선택 회로부 및 각각의 기억 회로부의 동작 제어를 각각 실행하는 시 분할 제어 회로부를 구비하도록 하였다.

또, 상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터, 적어도 하나의 미리 정해진 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하도록 하였다.

또, 상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터 외부로부터 지정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하도록 하여도 좋다.

또, 상기 각각의 온도 센서, 각각의 기억 회로부 및 전압 비교 제어 회로부는 하나의 IC에 집적되도록 하여도 좋다.

또, 상기 각각의 온도 센서, 각각의 기억 회로부, 전압 비교 제어 회로부 및 신호 생성 회로부는 하나의 IC에 집적되도록 하여도 좋다.

또, 본 발명에 따른 반도체 장치는 미리 정해진 기능을 구비하는 복수의 내부 회로와, 상기 각각의 내부 회로의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로를 구비 하고, 상기 온도 검출 회로는 온도에 대응한 전압 신호를 생성하여 각각 출력하는 복수의 온도 센서와, 입력된 제어 신호에 따라 입력된 신호의 신호 레벨을 기억하여 출력하고, 상기 각각의 온도 센서에 대응하여 각각 마련된 각각의 기억 회로부와, 상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 미리 정해진 기준 전압과 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키는 전압 비교 제어 회로부를 구비하는 것이다.

구체적으로는 상기 전압 비교 제어 회로부는, 미리 정해진 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 전압 발생 회로부와, 입력된 제어 신호에 따라 상기 각각의 온도 센서로부터 출력된 신호 중 어느 하나를 배타적으로 선택하여 출력하는 선택 회로부와, 상기 선택 회로부로부터의 출력 신호와 상기 기준 전압의 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 나타내는 2진 신호를 생성하여 출력하는 전압 비교 회로부와, 상기 선택 회로부에 대하여, 상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 상기 전압 비교 회로부에 출력시키는 동시에, 상기 전압 비교 회로부로부터의 출력 신호를 상기 선택한 온도 센서에 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키고, 상기 선택 회로부 및 각각의 기억 회로부의 동작 제어를 각각 실행하는 시 분할 제어 회로부를 구비하도록 하였다.

또, 상기 각각의 기억 회로부는 기억하고 있는 내용을 대응하는 상기 내부 회로에 각각 출력하도록 하였다.

이 경우, 상기 각각의 내부 회로는 대응하는 기억 회로부로부터 이상 온도를 검출한 것을 나타내는 신호가 입력되면 동작을 정지하도록 하였다.

또, 상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터 적어도 하나의 미리 정해진 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 상기 각각의 내부 회로에 각각 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하도록 하여도 좋다.

또, 상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터 외부로부터 지정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 상기 각각의 내부 회로에 각각 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하도록 하여도 좋다.

이 경우, 상기 각각의 내부 회로는 상기 미리 정해진 이상 온도 검출 신호가 입력되면 동작을 정지하도록 하였다.

구체적으로는, 상기 내부 회로는 접속된 부하에 전원을 공급하는 전원 회로이다.

또, 상기 각각의 내부 회로 및 온도 검출 회로는 하나의 IC에 집적되도록 하여도 좋다.

또, 본 발명에 따른 온도 검출 방법은 온도에 대응한 전압 신호를 생성하여 각각 출력하는 복수의 온도 센서를 구비하고, 복수 곳의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로의 온도 검출 방법에 있어서,

상기 각 온도에 대응한 전압 신호가 상기 각각의 온도 센서로부터 각각 출력 되고, 상기 각각의 온도 센서로부터의 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 미리 정해진 기준 전압과 전압 비교를 실행하며,

상기 비교 결과를 상기 온도 센서마다 각각 순차적으로 갱신하여 기억한 후 출력하도록 하였다.

또, 상기 기억한 각 비교 결과로부터, 미리 설정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하도록 하였다.

또, 상기 기억한 각 비교 결과로부터, 외부로부터 지정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하도록 하여도 좋다.

본 발명의 온도 검출 회로, 온도 검출 회로를 구비하는 반도체 장치 및 온도 검출 방법에 의하면, 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 미리 정해진 기준 전압과 전압 비교를 실시하고, 상기 비교 결과를 상기 온도 센서마다 각각 순차적으로 갱신하여 기억한 후 출력하도록 하므로, 기준 전압을 발생시키는 회로 및 전압 비교를 실행하는 회로를 각각 하나로 할 수 있기 때문에, 범용성을 손상주지 않고 회로 규모의 증가를 억제하여 칩 면적을 대폭 축소시킬 수 있다.

또, 기억한 각 비교 결과를 출력하거나, 또는 기억한 각 비교 결과로부터 미리 설정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면 미 리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하도록 하므로, 이상 온도가 발생한 경우에 신속하게 대처할 수 있다.

실시예

다음에, 도면에 나타낸 실시예에 근거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로의 구성예를 나타낸 도면이다.

도 1에 있어서, 온도 검출 회로(1)는 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2), 미리 정해진 기준 전압(Vref)을 생성하여 출력하는 기준 전압 발생 회로(2), 비교기(3), 아날로그 멀티 플렉서(이하, 멀티 플렉서라 함)(4), 래치 회로(LT1~LT4) 및 시 분할 제어 회로(5)를 구비하고 있다.

온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)는 일반적인 PN 접합 전압의 온도 특성을 이용한 것 등이며, 검출한 온도에 대응한 전압 신호를 각각 출력한다. 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)로부터 출력된 각 출력 신호(St1~St4)는 멀티 플렉서(4)의 대응하는 입력단에 각각 입력되고, 멀티 플렉서(4)의 출력단은 비교기(3)의 비반전 입력단에 접속된다. 기준 전압 발생 회로(2)는 온도 의존성을 가지지 않는 기준 전압(Vref)을 생성하며, 예컨대 밴드 갭 레퍼런스를 이용한 회로를 이루고 있다.

멀티 플렉서(4)는 시 분할 제어 회로(5)로부터 입력된 제어 신호(Sc1)에 따 라 출력 신호(St1~St4) 중의 하나를 배타적으로 비교기(3)의 비반전 입력단에 출력한다. 비교기(3)는 반전 입력단에 기준 전압(Vref)이 입력되고, 멀티 플렉서(4)로부터 입력된 신호와 기준 전압(Vref)의 전압 비교를 실행하며, 상기 비교 결과를 나타내는 2진 신호를 출력한다. 상기 2진 신호는 래치 회로(LT1~LT4)에 각각 입력되고, 래치 회로(LT1~LT4)는 시 분할 제어 회로(5)로부터 입력된 제어 신호(Sc2)에 따라 입력된 신호의 신호 레벨을 유지한다. 래치 회로(LT1~LT4)는 유지한 신호 레벨의 검출 신호(Sd1~Sd4)를 각각 대응하여 출력한다.

또한, 기준 전압 발생 회로(2), 비교기(3), 멀티 플렉서(4) 및 시 분할 제어 회로(5)는 전압 비교 제어 회로부를 이루고, 래치 회로(LT1~LT4)는 각각의 기억 회로부를 이룬다. 또, 기준 전압 발생 회로(2)는 기준 전압 발생 회로부를 각각 이루고, 비교기(3)는 전압 비교 회로부를 이루며, 멀티 플렉서(4)는 선택 회로부를 이루고, 시 분할 제어 회로(5)는 시 분할 제어 회로부를 이룬다.

이와 같은 구성에 있어서, 도 2는 시 분할 제어 회로(5)의 동작예를 나타낸 도면으로, 제어 신호(Sc1) 및 제어 신호(Sc2)를 나타내며, 도 2를 참조하면서 시 분할 제어 회로(5)의 동작에 대하여 설명한다.

멀티 플렉서(4)는 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)로부터, 검출한 온도를 나타내는 전압 신호(St1~St4)가 각각 항상 입력되어 있고, 시 분할 제어 회로(5)는 멀티 플렉서(4)에 대하여 제어 신호(Sc1)를 이용하여 입력된 신호(St1~St4)를 미리 정해진 주기로 순차적으로 전환하여 반복 출력시킨다. 예컨대, 도 2에서는 시 분할 제어 회로(5)는 신호(St1), 신호(St2), 신호(St3) 및 신호(St4)의 순서대로 출력시 킨 후, 재차 계속하여 신호(St1)로부터 순차적으로 출력시킨다.

예컨대, 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)가 부(負)의 온도 특성을 가지고 있는 경우, 비교기(3)는 멀티 플렉서(4)로부터 출력된 신호의 전압이 기준 전압(Vref) 이상인 경우, 시 분할 제어 회로(5)에 의해 선택된 온도 센서가 검출한 온도가 정상인 것을 나타내는 고(High) 레벨의 신호를 출력한다. 또, 비교기(3)는 멀티 플렉서(4)로부터 출력된 신호의 전압이 기준 전압(Vref) 미만인 경우, 시 분할 제어 회로(5)에 의해 선택된 온도 센서가 검출한 온도가 이상인 것을 나타내는 저(Low) 레벨의 신호를 출력한다.

한편, 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)가 정(正)의 온도 특성을 가지고 있는 경우, 비교기(3)는 멀티 플렉서(4)로부터 출력된 신호의 전압이 기준 전압(Vref) 미만인 경우, 시 분할 제어 회로(5)에 의해 선택된 온도 센서가 검출한 온도가 정상인 것을 나타내는 저레벨의 신호를 출력한다. 또, 비교기(3)는 멀티 플렉서(4)로부터 출력된 신호의 전압이 기준 전압(Vref) 이상인 경우, 시 분할 제어 회로(5)에 의해 선택된 온도 센서가 검출한 온도가 이상인 것을 나타내는 고레벨의 신호를 출력한다.

이하, 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)가 정의 온도 특성을 가지고 있는 경우를 예로 하여 설명한다.

시 분할 제어 회로(5)는 멀티 플렉서(4)로부터 출력시키는 신호로서 신호(St1)를 선택하고 있는 경우에는, 신호(St1)를 선택하는 제어 신호(Sc1)를 출력하고 있는 기간의 후반에 제어 신호(Sc2)를 이용하여 래치 회로(LT1)에 비교기(3) 로부터 입력된 신호의 신호 레벨을 유지시킨다. 이와 같이, 시 분할 제어 회로(5)는 신호(St1)의 전압 비교 결과를 래치 회로(LT1)에, 신호(St2)의 전압 비교 결과를 래치 회로(LT2)에, 신호(St3)의 전압 비교 결과를 래치 회로(LT3)에, 신호(St4)의 전압 비교 결과를 래치 회로(LT4)에 각각 유지시키도록, 제어 신호(Sc1) 및 제어 신호(Sc2)를 이용하여 멀티 플렉서(4) 및 래치 회로(LT1~LT4)의 동작 제어를 실시한다. 래치 회로(LT1~LT4)는 유지한 데이터의 신호를 검출 신호(Sd1~Sd4)로서 각각 출력한다.

도 3은 도 1의 온도 검출 회로를 사용한 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.

도 3에 있어서, 전자 기기는 전자 기기의 시스템 전체를 제어하여 전자 기기 작동 중에는 항상 작동하고 있는 제어 회로(11)와, 필요에 따라 제어 회로(11)로부터의 지시에 따라 동작을 실행하는 주변 장치(12, 13)와, 제어 회로(11) 및 주변 장치(12, 13)로의 전원 공급 제어를 실행하는 반도체 장치(14)를 구비하고 있다.

반도체 장치(14)는 제어 회로(11)에 각각 전력을 공급하는 메인 전원 회로(21, 22)와, 주변 장치(12)에 전력을 공급하는 서브 전원 회로(23)와, 주변 장치(13)에 전력을 공급하는 서브 전원 회로(24)와, 온도 검출 회로(1)를 구비하고 있다. 반도체 장치(14)는 단자(A~D)를 구비하는 하나의 IC에 집적되어 있고, 온도 검출 회로(1)의 각각의 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 전원 회로(21~24)의 근처에 대응하여 배치되어 있다. 또한 도 4는 각각의 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)가 전원 회로(21~24)의 근처에 대응하여 배치되어 있는 것을 나타낸 도면으로, 도 4에서는 온도 검출 회로(1)의 다른 구성을 생략하여 나타내고 있다.

래치 회로(LT1~LT4)로부터 출력된 각 검출 신호(Sd1~Sd4)는 전원 회로(21~24)에 대응하여 출력되고, 전원 회로(21~24)는 입력된 검출 신호(Sd1~Sd4)에 따라 전원 공급 제어를 실시한다. 예컨대, 검출 신호(Sd1)가 이상 온도를 검출하지 않은 것을 나타내고 있으면, 전원 회로(21)는 제어 회로(11)로의 전력 공급을 실시하고, 검출 신호(Sd1)가 이상 온도를 검출한 것을 나타내면, 전원 회로(21)는 동작을 정지하여 제어 회로(11)로의 전력 공급을 정지한다. 전원 회로(22~24)에 있어서도 마찬가지이다.

상기 설명에서는 온도 검출 회로(1)는 검출 신호(Sd1~Sd4)를 그대로 출력하도록 하고, 이상을 나타낸 검출 신호가 입력된 전원 회로만이 동작을 정지하도록 하였지만, 특정의 검출 신호가 이상을 나타낸 경우, 모든 출력 신호가 이상을 검출한 것을 나타내도록 하여도 좋다. 예컨대, 온도 검출 회로(1)는 메인 전원 회로(21) 및/또는 메인 전원 회로(22)에서 이상 온도가 검출되면, 모든 전원 회로(21~24)에 이상 온도를 검출한 것을 나타내는 신호를 출력하여 전원 회로(21~24)의 동작을 정지시키도록 하여도 좋다. 이와 같이 한 경우, 도 1의 온도 검출 회로(1)는 도 5와 같이 된다. 또한, 도 5에서는 도 1 또는 도 3과 동일한 부분은 동일한 부호로 나타내고, 여기에서는 그 설명을 생략하는 동시에 도 3과의 차이점만 설명한다. 또, 도 5에서는 도 1과 동일한 부분은 생략한다.

도 5와 도 3의 차이점은 OR 회로(31~34)를 추가한 점이다.

도 5에 있어서, 온도 검출 회로(1)는 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2), 기준 전압 발생 회로(2), 비교기(3), 멀티 플렉서(4), 래치 회로(LT1~LT4), 시 분할 제어 회로(5) 및 OR 회로(31~34)를 구비하고 있다. OR 회로(31) 및 OR 회로(32)는 2입력의 OR 회로이며, OR 회로(33) 및 OR 회로(34)는 3입력의 OR 회로이며, OR 회로(31~34)는 신호 생성 회로부를 이룬다.

검출 신호(Sd1)는 각 OR 회로(31~34)의 대응하는 입력단에 각각 입력되고, 마찬가지로, 검출 신호(Sd2)는 각 OR 회로(31~34)의 대응하는 입력단에 각각 입력된다. 검출 신호(Sd3)는 OR 회로(33)의 대응하는 입력단에 입력되고, 검출 신호(Sd4)는 OR 회로(34)의 대응하는 입력단에 입력된다. OR 회로(31~34)의 각 출력 신호는 대응하는 전원 회로(21~24)에 각각 출력된다.

이와 같이 함으로써, 전원 회로(21) 및/또는 전원 회로(22)에 이상 온도가 검출되면, 모든 전원 회로(21~24)의 동작을 정지시킬 수 있다. 또, 전원 회로(23)에 이상 온도가 검출되면, 전원 회로(23)만 동작을 정지시키고, 전원 회로(24)에 이상 온도가 검출되면, 전원 회로(24)만 동작을 정지시킬 수 있다.

즉, 제어 회로(11)에 전력을 공급하는 전원 회로(21) 및/또는 전원 회로(22)가 이상 고온이 되었을 경우에는, 제어 회로(11) 자체에 이상이 발생한 가능성이 높기 때문에, 제어 회로(11)에 의해 동작이 제어되고 있는 주변 장치(12) 및 주변 장치(13)도 포함하여 전원 공급을 정지시키도록 함으로써 이상이 다른 장치까지 확대되지 않도록 할 수 있다. 또, 전원 회로(23) 및/또는 전원 회로(24)가 이상 고온이 된 경우에는, 이상 고온으로 된 전원 회로만 동작을 정지시킴으로써 이상의 확 대를 방지할 수 있고, 제어 회로(11)는 동작을 계속하기 때문에, 동작을 정지한 주변 장치 이외의 기능은 사용할 수 있어 이상으로 인한 피해를 최소한으로 할 수 있다.

도 1 및 도 3에서는 온도 검출 회로(1)는 검출 신호(Sd1~Sd4)를 그대로 출력하도록 하고, 이상을 나타낸 검출 신호가 입력된 전원 회로만이 동작을 정지하도록 하였지만, 레지스터의 설정에 따라 특정의 검출 신호가 이상을 나타낸 경우, 모든 출력 신호를 이상 검출한 것을 나타내도록 하여도 좋다. 이와 같이 한 경우, 도 1의 온도 검출 회로(1)는 도 6과 같이 된다. 또한 도 6에서는 도 1 또는 도 3과 동일한 부분은 동일한 부호로 나타내고, 여기에서는 그 설명을 생략함과 동시에 도 3과의 차이점만 설명한다. 또, 도 6에서는 도 1과 동일한 부분은 생략한다.

도 6과 도 3의 차이점은 OR 회로(41~44), AND 회로(45~50) 및 레지스터(51)를 추가하고, 반도체 장치(14)가 단자(A~F)를 구비하는 하나의 IC에 집적되어 있는 것이다.

도 6에 있어서, 온도 검출 회로(1)는 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2), 기준 전압 발생 회로(2), 비교기(3), 멀티 플렉서(4), 래치 회로(LT1~LT4), 시 분할 제어 회로(5), OR 회로(41~44), AND 회로(45~50) 및 레지스터(51)를 구비하고 있다. 레지스터(51)는 제어 회로(11)에 의해 데이터 기록을 수행한다. OR 회로(41~44)는 4입력의 OR 회로이며, AND 회로(45~50)는 2입력의 AND 회로이며, OR 회로(41~44), AND 회로(45~50) 및 레지스터(51)는 신호 생성 회로부를 이룬다.

검출 신호(Sd1)는 각 OR 회로(41~44)의 대응하는 입력단에 각각 입력되고, 마찬가지로 검출 신호(Sd2)는 각 OR 회로(41~44)의 대응하는 입력단에 각각 입력된다. 검출 신호(Sd3)는 OR 회로(43)의 대응하는 입력단에 입력되는 동시에, AND 회로(45, 47, 50)의 대응하는 입력단에 각각 입력된다. 검출 신호(Sd4)는 OR 회로(44)의 대응하는 입력단에 입력되는 동시에, AND 회로(46, 48, 49)의 대응하는 입력단에 각각 입력된다. 또, AND 회로(45, 47, 50)의 대응하는 입력단에는 레지스터(51)의 비트(51a)에 기록된 데이터 신호가 각각 입력되고, AND 회로(46, 48, 49)의 대응하는 입력단에는 레지스터(51)의 비트(51b)에 기록된 데이터 신호가 각각 입력된다.

AND 회로(45) 및 AND 회로(46)의 각 출력단은 OR 회로(41)의 대응하는 입력단에 각각 접속되고, AND 회로(47) 및 AND 회로(48)의 각 출력단은 OR 회로(42)의 대응하는 입력단에 각각 접속된다. 또, AND 회로(49)의 출력단은 OR 회로(43)의 대응하는 입력단에 접속되고, AND 회로(50)의 출력단은 OR 회로(44)의 대응하는 입력단에 접속된다.

이와 같은 구성에 있어서, 레지스터(51)의 비트(51a)에 0(저레벨)이 기록되어 있는 경우에는, AND 회로(45, 47, 50)는 각각 게이트를 폐쇄한다. 이 때문에, 검출 신호(Sd3)가 고레벨이 되면, OR 회로(43)만이 고레벨의 신호를 출력하고, 전원 회로(23)만 동작을 정지한다.

다음에, 레지스터(51)의 비트(51a)에 1(고레벨)이 기록되어 있는 경우에는, AND 회로(45, 47, 50)는 각각 게이트를 개방한다. 이 때문에, 검출 신호(Sd3)가 AND 회로(45, 47, 50)를 각각 통과할 수 있게 되고, 검출 신호(Sd3)가 고레벨이 되 면, 각 OR 회로(41~44)가 각각 고레벨의 신호를 출력하고, 전원 회로(21~24)가 동작을 정지한다.

또, 레지스터(51)의 비트(51b)에 0(저레벨)이 기록되어 있는 경우에는, AND 회로(46, 48, 49)는 각각 게이트를 폐쇄한다. 이 때문에, 검출 신호(Sd4)가 고레벨이 되면, OR 회로(44)만이 고레벨의 신호를 출력하고, 전원 회로(24)만 동작을 정지한다.

다음에, 레지스터(51)의 비트(51b)에 1(고레벨)이 기록되어 있는 경우에는, AND 회로(46, 48, 49)는 각각 게이트를 개방한다. 이 때문에, 검출 신호(Sd4)가 AND 회로(46, 48, 49)를 각각 통과할 수 있게 되고, 검출 신호(Sd4)가 고레벨이 되면, 각 OR 회로(41~44)가 각각 고레벨의 신호를 출력하고, 전원 회로(21~24)가 동작을 정지한다.

또한, 도 6에서는 레지스터(51)로서 2 비트의 것을 사용하여 검출 신호(Sd3) 및 검출 회로(Sd4)에 대해서만 전환 제어하도록 하였지만, 레지스터(51)의 비트 수를 증가시켜 모든 검출 신호에 대하여 전환 제어하도록 하는 것도 물론 가능하다.

이와 같이, 레지스터(51)를 구비함으로써, 고정되고 있던 검출 신호와 전원 회로 동작의 관계를 제어 회로(11)에 의해 자유롭게 변환시킬 수 있게 된다. 이 결과, 반도체 장치(14) 내의 전원 회로와 부하를 이루는 각종 회로와의 접속 조합의 자유도가 커져 범용성을 구비하게 할수 있다.

또, 도 3, 도 5 및 도 6에 있어서, 반도체 장치(14) 내에 도 7에 나타낸 바와 같은 검출 신호(Sd3) 및 검출 신호(Sd4) 상태를 기억시키는 레지스터(55)를 구 비하도록 하여도 좋다. 또한 도 7에서의 G, H는 반도체 장치(14)의 단자를 나타내고, 반도체 장치(14)는 레지스터(55)를 포함하여 하나의 IC에 집적되어 있다. 도 7에 있어서, 레지스터(55)의 비트(55a)에 검출 신호(Sd3)의 신호 레벨이 기억되고, 레지스터(55)의 비트(55b)에 검출 신호(Sd4)의 신호 레벨이 기억된다. 제어 회로(11)는 레지스터(55)에 기억된 데이터를 정기적으로 판독함으로써, 검출 신호(Sd3) 및/또는 검출 신호(Sd4)가 이상 온도를 검출한 것을 나타내고 있는지 여부를 조사할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 제어 회로(11)는 검출 신호(Sd3) 및/또는 검출 신호(Sd4)가 이상 온도를 검출한 것을 나타낸 경우, 이상이 발생한 전원 회로가 전력을 공급하고 있는 주변 장치에 대응한 처리를 실행할 수 있다.

또, 도 3, 도 5 및 도 6에 있어서, 반도체 장치(14) 내에 도 8에 나타낸 바와 같은 검출 신호(Sd3) 및 검출 신호(Sd4) 상태를 기억시키는 레지스터(55)와 검출 신호(Sd3) 및/또는 검출 신호(Sd4)가 이상 온도를 검출한 것을 나타내고 있는 것을 제어 회로(11)에 통지하기 위한 OR 회로(56)를 구비하도록 하여도 좋다. 또한 도 8에서의 J는 반도체 장치(14)의 단자를 나타내고, 반도체 장치(14)는 레지스터(55) 및 OR 회로(56)를 포함하여 하나의 IC에 집적되어 있다. 도 8에 있어서, 레지스터(55)의 비트(55a) 및 비트(55b)에 기억된 검출 신호(Sd3) 및 검출 신호(Sd4)의 각 신호 레벨이 OR 회로(56)의 각 입력단에 대응하여 입력되고, OR 회로(56)의 출력단은 제어 회로(11)의 인터럽트 입력단(IRQ)에 접속된다. 검출 신호(Sd3) 및/또는 검출 신호(Sd4)가 이상 온도를 검출하여 고레벨이 되면, OR 회로(56)의 출력 신호는 고레벨로 되고, 제어 회로(11)는 이상 온도가 검출된 것을 바로 알 수 있어 상기 이상 온도에 대한 처리를 고속으로 실행할 수 있다.

또, 도 9에 나타낸 바와 같이, 도 8에서 OR 회로(56)의 출력 신호를 제어 회로(11)에 출력하는 동시에, 레지스터(55)의 비트(55a) 및 비트(55b)에 기억된 검출 신호(Sd3) 및 검출 신호(Sd4)의 각 신호 레벨을 제어 회로(11)에 출력하도록 하여도 좋다. 또한, 도 9에서는 반도체 장치(14)는 단자 J, G, H도 구비하고, 레지스터(55) 및 OR 회로(56)를 포함하여 하나의 IC에 집적되어 있다. 이와 같이 함으로써, 제어 회로(11)는 OR 회로(56)의 출력 신호가 고레벨이 되면, 즉시 레지스터(55)에 기억된 데이터를 판독하고, 어느 검출 신호가 이상 온도를 검출한 것을 나타내고 있는지를 조사할 수 있으므로, 이상 온도를 검출한 것을 나타내고 있는 검출 신호에 대응한 처리를 신속하게 실행할 수 있다.

이와 같이, 본 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로는 멀티 플렉서(4)와 래치 회로(LT1~LT4)를 추가하기만 하면 되는 간단한 회로로서, 반도체 칩상에서는 큰 면적을 필요로 하는 비교기와 기준 전압 발생 회로가 모두 하나로 충분하므로, 칩 면적을 대폭 축소시킬 수 있다. 또한 상기 설명에서는 온도 센서가 4개인 경우를 예로써 나타냈지만, 이것은 일례이며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 복수개의 온도 센서를 구비하는 경우에 적용할 수 있으며, 온도 센서의 수가 많아질 수록 칩 면적을 대폭 축소시킬 수 있게 된다. 근래에는, 온도 센서의 수가 10 이상으로 되는 경우도 드물지 않으며, 이 경우의 효과는 보다 크게 된다. 또, 상기 설명에서는 온도 검출 회로를 구비하는 반도체 장치가 내부 회로로서 전원 회로를 구비하고 있는 경우를 예로 하여 설명하였지만, 이것은 일례이며, 본 발명은 이것에 한 정되는 것은 아니고, 미리 정해진 기능을 구비하는 내부 회로를 구비하는 반도체 장치에 적용할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로의 구성예를 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 시 분할 제어 회로(5)의 동작예를 나타낸 도면.

도 3은 도 1의 온도 검출 회로를 사용한 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면.

도 4는 도 1의 온도 센서(MTD1, MTD2, STD1, STD2)의 배치예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로의 다른 예를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로의 또 다른 예를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로의 또 다른 예를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로의 또 다른 예를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도 검출 회로의 또 다른 예를 나타낸 도면.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1　 온도 검출 회로 2　 기준 전압 발생 회로

3　 비교기 4　 멀티 플렉서

5　 시 분할 제어 회로 11　 제어 회로

12, 13 주변 장치 14　 반도체 장치

21~24 전원 회로 31~34, 41~44, 56 OR 회로

45~50　 AND 회로 51, 55 레지스터

MTD1, MTD2, STD1, STD2 온도 센서

LT1~LT4　 래치 회로

Claims

복수 곳의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로에 있어서,

온도에 대응한 전압 신호를 생성하여 각각 출력하는 복수의 온도 센서와,

입력된 제어 신호에 따라, 입력된 신호의 신호 레벨을 기억하여 출력하고, 상기 각각의 온도 센서에 대응하여 각각 마련된 각각의 기억 회로부와,

상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 미리 정해진 기준 전압과 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키는 전압 비교 제어 회로부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 검출 회로.
제1항에 있어서,

상기 전압 비교 제어 회로부는,

미리 정해진 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 전압 발생 회로부와,

입력된 제어 신호에 따라, 상기 각각의 온도 센서로부터 출력된 신호 중 어느 하나를 배타적으로 선택하여 출력하는 선택 회로부와,

상기 선택 회로부로부터의 출력 신호와 상기 기준 전압의 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 나타내는 2진 신호를 생성하여 출력하는 전압 비교 회로부와,

상기 선택 회로부에 대하여, 상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 상기 전압 비교 회로부에 출력시키는 동시에, 상기 전압 비교 회로부로부터의 출력 신호를 상기 선택한 온도 센서에 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키고, 상기 선택 회로부 및 각각의 기억 회로부의 동작 제어를 각각 실행하는 시 분할 제어 회로부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 검출 회로.
제1항에 있어서,

상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터, 미리 설정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 검출 회로.
제1항에 있어서,

상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터, 외부로부터 지정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 검출 회로.
제1항에 있어서,

상기 각각의 온도 센서, 각각의 기억 회로부 및 전압 비교 제어 회로부는 하나의 IC에 집적되는 것을 특징으로 하는 온도 검출 회로.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 각각의 온도 센서, 각각의 기억 회로부, 전압 비교 제어 회로부 및 신호 생성 회로부는 하나의 IC에 집적되는 것을 특징으로 하는 온도 검출 회로.
미리 정해진 기능을 구비하는 복수의 내부 회로와,

상기 각각의 내부 회로의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로

를 구비하고,

상기 온도 검출 회로는,

온도에 대응한 전압 신호를 생성하여 각각 출력하는 복수의 온도 센서와,

입력된 제어 신호에 따라, 입력된 신호의 신호 레벨을 기억하여 출력하고, 상기 각각의 온도 센서에 대응하여 각각 마련된 각각의 기억 회로부와,

상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 미리 정해진 기준 전압과 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키는 전압 비교 제어 회로부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항에 있어서,

상기 전압 비교 제어 회로부는,

미리 정해진 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 전압 발생 회로부와,

입력된 제어 신호에 따라, 상기 각각의 온도 센서로부터 출력된 신호 중 어느 하나를 배타적으로 선택하여 출력하는 선택 회로부와,

상기 선택 회로부로부터의 출력 신호와 상기 기준 전압의 전압 비교를 실행하고, 상기 비교 결과를 나타내는 2진 신호를 생성하여 출력하는 전압 비교 회로부와,

상기 선택 회로부에 대하여, 상기 각각의 온도 센서로부터의 출력 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 상기 전압 비교 회로부에 출력시키는 동시에, 상기 전압 비교 회로부로부터의 출력 신호를 상기 선택한 온도 센서에 대응하는 상기 기억 회로부에 순차적으로 갱신하여 기억시키고, 상기 선택 회로부 및 각각의 기억 회로부의 동작 제어를 각각 실행하는 시 분할 제어 회로부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항에 있어서,

상기 각각의 기억 회로부는 기억하고 있는 내용을 대응하는 상기 내부 회로에 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제9항에 있어서,

상기 각각의 내부 회로는 대응하는 기억 회로부로부터 이상 온도를 검출한 것을 나타내는 신호가 입력되면 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항에 있어서,

상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터, 미리 설정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 상기 각각의 내부 회로에 각각 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항에 있어서,

상기 각각의 기억 회로부의 출력 신호로부터, 외부로부터 지정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면, 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 상기 각각의 내부 회로에 각각 출력하는 신호 생성 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,

상기 각각의 내부 회로는 상기 미리 정해진 이상 온도 검출 신호가 입력되면 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항에 있어서,

상기 내부 회로는 접속된 부하에 전원을 공급하는 전원 회로인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항에 있어서,

상기 각각의 내부 회로 및 온도 검출 회로는 하나의 IC에 집적되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
온도에 대응한 전압 신호를 생성하여 각각 출력하는 복수의 온도 센서를 구비하고, 복수 곳의 온도 검출을 실행하는 온도 검출 회로의 온도 검출 방법에 있어서,

상기 각 온도에 대응한 전압 신호가 상기 각각의 온도 센서로부터 각각 출력되고,

상기 각각의 온도 센서로부터의 신호를 순차적으로 반복하여 배타적으로 하나 선택하여 미리 정해진 기준 전압과 전압 비교를 실행하며,

상기 비교 결과를 상기 온도 센서마다 각각 순차적으로 갱신하고 기억하여 출력하는 것을 특징으로 하는 온도 검출 방법.
제16항에 있어서,

상기 기억한 각 비교 결과로부터, 미리 설정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성 하여 출력하는 것을 특징으로 하는 온도 검출 방법.
제16항에 있어서,

상기 기억한 각 비교 결과로부터, 외부로부터 지정된 적어도 하나의 상기 온도 센서로 이상 온도가 검출되었다고 판정하면 미리 정해진 이상 온도 검출 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 온도 검출 방법.