KR850000728B1 - Heat transfer cut-off circuit - Google Patents

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Abstract

The heat transfer cut-off circuit cuts off the transference of heat generated by abnormal operating or over-load in the semiconductor integrated circuit to protect the external load of the integrated circuit. The cut-off circuit compares the operating temperature with the circumferential temperature of the integrated circuit, and cuts off the thermal transference from the integrated circuit into the external load. A circumferential temperature detector (15) is set separately from a temperature detector of the output-transistor (17), which is adjacent to the output-transistor (Q5). The power is cut-off by the comparison of the output difference of the two detectors with a limited rising temperature (16).

Description

반도체 집적회로의 열검출 차단회로Thermal Detection Block of Semiconductor Integrated Circuits

제1도는 종래의 열검출 차단회로의 블럭도.1 is a block diagram of a conventional thermal detection circuit.

제2도는 제1도의 회로도.2 is a circuit diagram of FIG.

제3도는 본 발명에 따른 일검출 차단회로의 칩상의 배치도.3 is a layout view on a chip of the one-detection blocking circuit according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 열검출 차단회로의 블럭도.4 is a block diagram of a thermal detection circuit in accordance with the present invention.

제5도는 본 발명에 따른 열검출 차단회로도.5 is a heat detection cutoff circuit diagram according to the present invention.

제6도 및 제7도는 본 발명에 따른 또 다른 열검출 차단회로의 실시회로도.6 and 7 are implementation circuit diagrams of yet another thermal detection interrupting circuit according to the present invention.

본 발명은 반도체 집적회로에 있어서의 열검출 차단회로에 관한 것으로 특히 반도체 집적회로가 이상동작 또는 과부하시 발생되는 열을 검출하여 반도체 집적회로의 외부부하를 보호시키는 열검출 차단회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal detection blocking circuit in a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a thermal detection blocking circuit for detecting an external load of a semiconductor integrated circuit by detecting heat generated during abnormal operation or overload.

제1도는 종래의 열검출 차단회로의 블럭도이며 제2도는 제1도의 실제회로도이다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional thermal detection circuit and FIG. 2 is an actual circuit diagram of FIG.

제1도에서 1은 반도체의 온도(절대온도)를 검출하는 온도검출의 회로이며 2는 최대허용온도를 고정하는 회로이며 3은 비교회로로써 후술하는 고정된 최대 허용온도와상기 온도검출회로(1)에서 검출한 온도를 비교하는 비교회로이며 4는 동력차단회로로써 고정된 최대허용온도를 초과하면 비교회로에서 검출하여 동력차단회로(4)의 동작으로 구동단(5)을 작동시켜 열검출 차단회로 이외의 IC 기본회로(6)과 외부부하(7)을 오프시키는 역할을 한다.In FIG. 1, 1 is a circuit for detecting temperature (absolute temperature) of a semiconductor, 2 is a circuit for fixing a maximum allowable temperature, and 3 is a comparison circuit with a fixed maximum allowable temperature described later and the temperature detection circuit (1). 4 is a power cut-off circuit, and 4 is a power cut-off circuit. When the fixed maximum allowable temperature is exceeded, 4 is detected by the comparison circuit and the drive stage 5 is operated by the operation of the power cut-off circuit 4 to block heat detection. It serves to turn off the IC basic circuit 6 and the external load 7 other than the circuit.

종래의 열검출 차단회로의 블럭도인 제1도를 구체화한 실제의 회로가 제2도의 회로이다.The actual circuit incorporating FIG. 1, which is a block diagram of a conventional thermal detection circuit, is the circuit of FIG.

제2도에서 정전압원 VREG및 저항 R1, R2는 제1도의 온도검출회로(1)를 구성하며 NPN 트랜지스터 Qr의 베이스 에미터 간의 PN 접합은 NPN 트랜지스터 Q1의 제작 공정에 따라 정해지는 고정된 최대허용온도를 설정시키는 것으로 제1도의 2에 해당한다.In FIG. 2, the constant voltage source V REG and the resistors R 1 and R 2 constitute the temperature detection circuit 1 of FIG. 1 and the PN junction between the base emitters of the NPN transistor Qr is determined according to the fabrication process of the NPN transistor Q 1 . This is to set a fixed maximum allowable temperature, which corresponds to 2 in FIG.

제2도의 NPN 트랜지스터 Q1은 제1도의 비교회로(3)에 대응되며 정전류원 IS와 NPN 트랜지스터 Q2는 제1도의 동력차단회로(4)와 구동단(5)에 대응되고 NPN 트랜지스터 Q2의 콜렉터에는 제1도의 IC 기본회로(6)가 접속되며 NPN 트랜지스터 Q2의 에미터에는 제1도의 외부부하(7)가 접속되게 된다.The NPN transistor Q 1 of FIG. 2 corresponds to the comparison circuit 3 of FIG. 1, and the constant current source I S and the NPN transistor Q 2 correspond to the power cut-off circuit 4 and the driving stage 5 of FIG. 1, and the NPN transistor Q The IC basic circuit 6 of FIG. 1 is connected to the collector of FIG. 2 , and the external load 7 of FIG. 1 is connected to the emitter of the NPN transistor Q2.

종래의 열검출 차단회로의 실제의회로도인 제2도의 동작을 살펴보면 정전압원 VREG가 저항 R1,R2에 의해 분압된 전압을 VB1이라 하면

Figure kpo00001
으로 NPN 트랜지스터 Q1의 베이스에 바이어스전압으로 인가된다.Referring to the operation of FIG. 2, which is an actual circuit diagram of a conventional thermal detection circuit, when the constant voltage source V REG is divided by the resistors R 1 and R 2 , the voltage divided by V B1 is represented.
Figure kpo00001
As a result, a bias voltage is applied to the base of the NPN transistor Q 1 .

그런데 실리콘을 사용한 트랜지스터의 베이스와 에미터간의 도통전압은 온도 1℃ 상승함에 따라 그 전압이 약 2㎷씩 감소하는 특성이 있다.However, the conduction voltage between the base and the emitter of the transistor using silicon has a characteristic that the voltage decreases by about 2 함에 as the temperature rises by 1 ° C.

따라서 반도체 집적회로의 온도가 상기 NPN 트랜지스터 Q1의 베이스전압 VB1이 실리콘 트랜지스터 베이스 에미터 간의 도통전압특성에 의해 정해지는 고정된 최대허용온도보다 낮을 경우에는 NPN 트랜지스터 Q1은 오프되고 정전류원 IS의 전류가 NPN 출력 트랜지스터 Q2의 베이스로 흐르게 되므로 NPN 출력 트랜지스터 Q2는 도통되고 외부부하(7)에 동력이 전달되게된다.Therefore, when the temperature of the semiconductor integrated circuit of the base voltage V B1 of the NPN transistor Q 1 is lower than the fixed maximum allowable temperature that is determined by the conductive voltage characteristics between silicon transistor base emitter, the NPN transistor Q 1 is off the constant current source I the current S flows to the base of the NPN output transistor Q 2, so the output NPN transistor Q 2 is conductive is to be the power delivered to the external load (7).

그러나 집적회로의 온도가 고정된 최대허용 온도보다 높게되면 NPN 트랜지스터 Q1의 베이스 에미터간 도통전압이 베이스에 인가되어 있는 전압 VB1보다 낮아져서 NPN 트랜지스터 Q1이 도통되고 정전류원 IS의 전류와 NPN 트랜지스터 Q1의 도통전류의 차가 NPN 출력 트랜지스터 Q2에 흐르게 된다.However, if the integrated circuit temperature is fixed above the maximum allowable temperature of the base emitter of NPN transistor Q 1 teogan conduction voltage is lowered than the voltage V B1 is applied to the base NPN transistor Q 1 is conductive and current of the constant current source I S and NPN The difference in conduction current of transistor Q 1 flows to NPN output transistor Q 2 .

따라서 집적회로의 온도가 차츰 증가되어 NPN 트랜지스터 Q1의 도통전류가 정전류원 IS보다 커지면 NPN 츨력트랜지스터 Q2는 차단되며 외부부하(7)에는 동력공급이 중단되게 된다.Therefore, when the temperature of the integrated circuit is gradually increased and the conduction current of the NPN transistor Q 1 becomes larger than the constant current source I S , the NPN output transistor Q 2 is cut off and power supply to the external load 7 is stopped.

상기와 같이 종래의 열검출 차단회로는 집적회로가 사용되는 주변온도에 무관하게 고정된 온도에서 열차단동작을 하게 되므로써 집적회로를 사용하는 기기나 장비의 온도에 따라 열차단 동작조건이 달라지게 되며, 온도비교장치가 단순히 NPN 트랜지스터 Q1의 베이스 에미터 간의 도통전압인 관계로 반도체 제작 공정이나 제품끼리의 차이에 의해 그 도통전압이 많이 달라지게 되어 열차단 동작시작 온도와 동력 완전 차단온도의 차가 심한 결점이 있었다.As described above, the conventional thermal detection cut-off circuit has a thermal cut-off operation at a fixed temperature irrespective of the ambient temperature at which the integrated circuit is used, and thus the thermal cut-off operating condition varies according to the temperature of the device or equipment using the integrated circuit. Since the temperature comparator is simply the conduction voltage between the base emitters of the NPN transistor Q 1 , the conduction voltage varies greatly depending on the semiconductor fabrication process or products. There was a serious flaw.

따라서 본 발명의 목적은 집적회로의 주변 온도와 동작온도를 비교하여 열보호 동작조건을 주변온도에 무관하게 동작하는 열검출 차단회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermal detection circuit for operating a thermal protection operating condition irrespective of the ambient temperature by comparing the ambient temperature and the operating temperature of the integrated circuit.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 따른 열검출 차단회로의 칩상의 배치도로서 도면 중 8은 반도체 집적회로의 칩이며, 9는 후술하는 구동단의 출력 트랜지스터가 형성되는 부분이고, 10은 구동단의 출력트랜지스터 온도검출용 트랜지스터가 형성되는 부분이며, 11은 주변온도 검출용 트랜지스터가 형성되는 부분이고, 12는 칩과 리이드 프레임 13 사이의 접착물질로 금, 솔더 또는 에폭시 등의 물질이다.3 is a layout view on a chip of a thermal detection circuit according to the present invention, in which 8 is a chip of a semiconductor integrated circuit, 9 is a portion where an output transistor of a driving stage described later is formed, and 10 is an output transistor temperature of the driving stage. A detection transistor is formed, 11 is an ambient temperature detection transistor is formed, 12 is an adhesive material between the chip and the lead frame 13 is a material such as gold, solder or epoxy.

따라서 제3도와 같이 출력 트랜지스터 온도 검출용 트랜지스터가 형성되는 부분(10)과 주변온도 검출용 트랜지스터가 형성되는 부분(11)을 이격적으로 배치함으로써 집적회로의 주변온도와 동작온도를 비교하여 열보호 동작조건을 주변온도에 무관하게 한 것이다.Therefore, as shown in FIG. 3, the portion 10 in which the output transistor temperature detection transistor is formed and the portion 11 in which the ambient temperature detection transistor is formed are spaced apart from each other to compare the ambient temperature and the operating temperature of the integrated circuit to protect the thermal. The operating conditions are independent of the ambient temperature.

제4도는 본 발명에 따른 열검출 차단회로의 블럭도로서 14는 반도체 집적회로, 15는 주변온도 검출기, 16은 허용 상승온도, 17은 출력 트랜지스터 온도검출기, 18은 비교기, 19는 동력차단회로, 20은 구동단, 21은 IC 기본회로, 7은 외부부하이다. 출력트랜지스터 온도검출기(17)는 제3도의 10과 같이 출력 트랜지스터(구동단 트랜지스터)가 설치되는 부분인 제3도의 출력 트랜지스터가 형성되는 부분(9)와 인접되도록 치배시켜 구동단 내의 출력 트랜지스터의 온도를 검출한다. 주변온도검출기(15)는 열원인 출력 트랜지스터와 가장 멀리 제3도의 11과 같이 설치하여 반도체를 사용하는 기기나 장비의 주변 온도를 검출하게 한다.4 is a block diagram of a thermal detection circuit according to the present invention, where 14 is a semiconductor integrated circuit, 15 is an ambient temperature detector, 16 is an allowable rise temperature, 17 is an output transistor temperature detector, 18 is a comparator, 19 is a power cutoff circuit, 20 is a driving stage, 21 is an IC basic circuit, and 7 is an external load. The output transistor temperature detector 17 is multiplied so as to be adjacent to the portion 9 in which the output transistor of FIG. 3 is formed, as shown in FIG. 10, in which the output transistor (drive stage transistor) is installed, so that the temperature of the output transistor in the driving stage is increased. Detect. The ambient temperature detector 15 is installed as shown in 11 of FIG. 3 farthest from the output transistor as a heat source to detect the ambient temperature of a device or equipment using a semiconductor.

항상 도통상태로 동작되는 상기 두 검출기(15),(17)의 출력차와 허용상승온도를 비교기(18)에서 비교하여 출력 트랜지스터의 온도가 주변온도와 허용상승온도의 합보다 커지게 될 때 동력차단 회로(19)를 동작시켜 구동단을 오프함으로써 외부 부하에 동력이 전달되지 않게한다.The output difference between the two detectors 15 and 17, which are always in the conduction state, and the allowable rise temperature are compared in the comparator 18, when the temperature of the output transistor becomes larger than the sum of the ambient temperature and the allowable rise temperature. The shut-off circuit 19 is operated to turn off the drive stage so that power is not transmitted to the external load.

제5도는 상기 제4도의 블럭도를 구체화한 그 실시예로써 트랜지스터 Q3은 제4도의 주변온도검출기(15)에 대응하는 주변온도검출용 NPN 트랜지스터이며, 트랜지스터 Q2는 NPN 출력 트랜지스터 Q5의 온도를 검출하는 제4도의 출력 트랜지스터 온도검출기(17)에 대응하는 NPN 트랜지스터이다. NPN 트랜지스터 Q6,Q7은 전류대칭(current mirror) 회로를 구성하는 트랜지스터로서 PNP 트랜지스터 Q7의 콜렉터는 주변온도 검출용 NPN 트랜지스터 Q3의 콜렉터와 접속되며, PNP 트랜지스터 Q7의 베이스와 콜랙터는 단락되고, PNP 트랜지스터 Q7의 베이스는 PNP 트랜지스터 Q6의 베이스와 접속되며, PNP 트랜지스터 Q6의 콜랙터는 NPN 트랜지스터 Q4의 콜랙터와 접속된다. PNP 트랜지스터 Q6의 콜랙터 및 NPN 트랜지스터 Q4의 콜랙터는 정전류원 IS와 함께 NPN 출력 트랜지스터 Q5의 베이스에 접속된다. 저항 R3및 R4는 각각 NPN의 트랜지스터 Q3및Q4의 에미터 저항이며 트랜지스터 Q3와 Q4의 에미터는 저항 R3및 R4를 통해 접지된다. NPN 출력트랜지스터 Q5의 에미터에는 제2도와 같이 외부부하(7)가 접속되며 콜랙터에는 IC 기본회로가 접속된다. PNP 트랜지스터 Q6,Q7의 에미터는 공통으로 전원전압 또는 IC 내부의 정전압회로에 접속된다. NPN 트랜지스터 Q3및 Q4의 베이스단자 B3및 B4는 외부 바이어스와 접속되는 단자로서 저항, 다이오우드 또는 정전압회로에 의한 바이어스 회로가 접속되는 단자이다.5 is an embodiment in which the block diagram of FIG. 4 is embodied. The transistor Q 3 is an NPN transistor for ambient temperature detection corresponding to the ambient temperature detector 15 of FIG. 4, and the transistor Q 2 is an NPN output transistor Q 5 . It is an NPN transistor corresponding to the output transistor temperature detector 17 of FIG. 4 which detects a temperature. NPN transistors Q 6 and Q 7 constitute a current mirror circuit, and the collector of PNP transistor Q 7 is connected to the collector of NPN transistor Q 3 for detecting the ambient temperature, and the base and collector of PNP transistor Q 7 short circuit and the base of the PNP transistor Q 7 is connected to the base of PNP transistor Q 6, is connected to the emitter kolraek collector of the NPN transistor Q 4 of the PNP transistor Q 6. The collector of the PNP transistor Q 6 and the collector of the NPN transistor Q 4 are connected to the base of the NPN output transistor Q 5 together with the constant current source I S. Resistance R 3 and R 4 is the emitter resistance of each of the NPN transistor Q 3 and Q 4 is grounded through a transistor Q 3 and Q 4 of the emitter resistors R 3 and R 4. The external load 7 is connected to the emitter of the NPN output transistor Q 5 as shown in FIG. 2, and the IC basic circuit is connected to the collector. The emitters of the PNP transistors Q 6 and Q 7 are commonly connected to a power supply voltage or a constant voltage circuit inside the IC. Base terminals B 3 and B 4 of the NPN transistors Q 3 and Q 4 are terminals connected to an external bias, and terminals connected to a bias circuit by a resistor, diode, or constant voltage circuit.

이하 제5도의 회로동작을 상세히 설명한다. NPN 트랜지스터 Q3,Q4의 에미터전류를 IE3,IE4, NPN 트랜지스터 Q3, Q4의 베이스단자 B3, B4에 인가되는 바이어스전압을 각각 VB3, VB4, NPN 트랜지스터 Q3, Q4의 베이스 에미터간 전압을 각각 VBE3, VBE4라 하면 상기 NPN 트랜지스터 Q3및 Q4의 에미터전류 IE3,IE4는 각각 하기와 같다.Hereinafter, the circuit operation of FIG. 5 will be described in detail. The emitter currents of the NPN transistors Q 3 and Q 4 are I E3 , I E4 , and the bias voltages applied to the base terminals B 3 and B 4 of the NPN transistors Q 3 and Q 4 are respectively V B3 , V B4 and NPN transistors Q 3. When the voltages between the base emitters of Q 4 are V BE3 and V BE4 , the emitter currents I E3 and I E4 of the NPN transistors Q 3 and Q 4 are as follows.

Figure kpo00002
(1)
Figure kpo00002
(One)

Figure kpo00003
(2)
Figure kpo00003
(2)

지금 NPN 트랜지스터 Q3의 콜랙터전류를 IC3라 하고, NPN 트랜지스터 Q4의 콜랙터전류를 IC4, PNP트랜지스터 Q6의 콜랙터전류를 IC3이라한다. PNP트랜지스터 Q6및 Q7은 전류대칭회로를 구성하므로 PNP 트랜지스터 Q6과 Q7의 에미터 면적비에 의해 정해지는 전류증폭율을 A1라 하면, IC6=AIIC3=AIIE3가 된다. 따라서, NPN 트랜지스터 Q4의 콜렉터전류 IC4와 PNP 트랜지스터 Q6의 콜렉터전류 IC6와의 차이인 IC4-IC3은 상기식 (1),(2)에 의해서 하기와 같이 된다.Now, the collector current of NPN transistor Q 3 is called I C3 , the collector current of NPN transistor Q 4 is called I C4 , and the collector current of PNP transistor Q 6 is called I C3 . PNP transistor Q 6 and Q 7 are Assuming that the current amplification ratio determined by the emitter of the PNP transistor Q 6 and Q 7 area ratio so constitute a current mirror circuit A 1, I C6 = A I I C3 = A I I E3 Becomes Therefore, I C4 -I C3, which is the difference between the collector current I C4 of the NPN transistor Q 4 and the collector current I C6 of the PNP transistor Q 6 , is expressed by the following formulas (1) and (2).

Figure kpo00004
(3)
Figure kpo00004
(3)

한편, NPN 출력 트랜지스터 Q5의 온도 검출용 NPN 트랜지스터 Q4와 주변온도 검출용 NPN 트랜지스터 Q3의 온도차를 ΔT라 하면,On the other hand, if the temperature difference between the temperature detection NPN transistor Q 4 of the NPN output transistor Q 5 and the ambient temperature detection NPN transistor Q 3 is ΔT,

Figure kpo00005
(4)
Figure kpo00005
(4)

이 된다.Becomes

지금 NPN출력 트랜지스터 Q5의 온도가 상승되었다면 NPN 출력 트랜지스터 Q5에 인접해 있는 온도검출용 NPN 트랜지스터 Q4의 베이스 에미터가 PN 접합 온도특성(1℃증가할 때마다 2㎷ 감소)에 의해 베이스 에미터전압 VBE4가 감소하게 된다. 이때, NPN 트랜지스터 Q4의 콜렉터 전류 IC가 증가하는데 콜렉터전류 IC6보다 크게되면 정전류원 IS의 전류가 NPN트랜지스터 Q4의 콜렉터로 흐르게 되어서 NPN 출력 트랜지스터 Q5는 차단이 된다.If the temperature of the NPN output transistor Q 5 has risen now, the base emitter of the NPN transistor Q 4 for temperature detection adjacent to the NPN output transistor Q 5 has a base due to the PN junction temperature characteristic (reduced by 2㎷ for every 1 ° C increase). Emitter voltage V BE4 is reduced. At this time, when the collector current I C of the NPN transistor Q 4 increases, but becomes larger than the collector current I C 6 , the current of the constant current source I S flows to the collector of the NPN transistor Q 4 so that the NPN output transistor Q 5 is blocked.

따라서, NPN 출력 트랜지스터 Q5가 차단되므로서 동력차단이 일어나면 IC4-IC6＞0일 때이므로 (4)식을 (3)식에 대입하고 상기 조건을 적용하면 온도차 ΔT는 하기의 식과 같이 된다.Therefore, if the power interruption occurs when the NPN output transistor Q 5 is blocked, it is when I C4 -I C6 > 0. Subsequently, substituting Eq. (4) into Eq. (3) and applying the above conditions, the temperature difference ΔT becomes as follows. .

Figure kpo00006
(5)
Figure kpo00006
(5)

따라서, 상기식 (5)에서 알 수 있는 바와 같이, 회로방식에 의한 상수 R3, R4, VB3, VB4및 VBE3에 의해 결정되는 NPN 트랜지스터 Q4및 Q3의 온도차 ΔT가 상기식 (5)를 만족할 때 NPN 출력 트랜지스터 Q5가 차단된다.Therefore, as can be seen from Equation (5), the temperature difference ΔT of the NPN transistors Q 4 and Q 3 determined by the constants R 3 , R 4 , V B3 , V B4 and V BE3 by the circuit scheme is represented by the above equation. When (5) is satisfied, the NPN output transistor Q 5 is cut off.

한편, IC4-IC6＜0일 때 즉 NPN 트랜지스터 Q4및 Q3의 온도차 ΔT가 상기식(5)의 부등호와 반대로 될때는 정전류원 IS의 전류는 NPN 신호 트랜지스터(구동단) Q5의 베이스로 흐르게 되어서 NPN 출력 트랜지스터 Q5는 도통상태로 되므로 NPN 출력 트랜지스터 Q5의 에미터에 접속된 외부부하(7)와 콜렉터에 접속된 IC 기본회로가 전도되어 외부부하에 동력이 전달된다.On the other hand, when I C4 -I C6 <0, that is, when the temperature difference ΔT between the NPN transistors Q 4 and Q 3 is reversed from the inequality in Equation (5), the current of the constant current source I S is the NPN signal transistor (drive end) Q 5. Since the NPN output transistor Q 5 is brought into a conductive state, the external load 7 connected to the emitter of the NPN output transistor Q 5 and the IC basic circuit connected to the collector are conducted to transfer power to the external load.

제6도는 제5도의 또 다른 실시예로서 제5도의 NPN 트랜지스터 Q3와 Q4의 베이스 단자 B3및 B4에 전압 바이어스 VB3및 VB4를 인가하는 방식 대신에 다이오우드 D1및 NPN 트랜지스터 Q8와 다이오우드 D2및 NPN 트랜지스터 Q9로 구성되는 각각의 전류대칭회로에 의한 전류바이어스 방식을 사용한 회로이다. NPN 트랜지스터 Q8는 주변온도검출용 트랜지스터이고, NPN 트랜지스터 Q9는 NPN 출력 트랜지스터 Q5의 온도검출용 트랜지스터로써 제5도의 트랜지스터 Q3및Q4에 각각 대응된다. 트랜지스터 Q6, Q7은 상기 제5도의 트랜지스터 Q6, Q7과 동일한 전류대칭회로를 구성하는 PNP 트랜지스터이며, R5와 R6은 저항이며, IS는 정전류원이다. PNP 트랜지스터 Q6, Q7의 에미터공통은 전원전압 또는 IC 회로내부의 정전압회로에 접속된다.6 shows a diode D 1 and an NPN transistor Q instead of applying voltage biases V B3 and V B4 to the base terminals B 3 and B 4 of the NPN transistors Q 3 and Q 4 of FIG. 5 as another embodiment of FIG. 5. a circuit comprising a bias current scheme by a respective current mirror circuit consisting of a diode D 2 and 8, and NPN transistor Q 9. NPN transistor Q 8 is an ambient temperature detection transistor, and NPN transistor Q 9 is a temperature detection transistor of NPN output transistor Q 5 and corresponds to transistors Q 3 and Q 4 in FIG. 5 , respectively. Transistors Q 6 and Q 7 are PNP transistors constituting the same current symmetry circuit as transistors Q 6 and Q 7 in FIG. 5 , R 5 and R 6 are resistors, and I S is a constant current source. The emitter common of the PNP transistors Q 6 and Q 7 is connected to a power supply voltage or a constant voltage circuit inside the IC circuit.

제6도의 회로의 동작은 저항 R6의 값이 저항 R5의 값보다 더 크므로 초기에는 저항 R5에 흐르는 전류가 저항 R6에 흐르는 전류보다 더 크다. 그래서 NPN 트랜지스터 Q8및 다이오우드 D1와 NPN 트랜지스터 Q9및 다이오우드 D2로 구성되는 각각의 전류대칭회로의 특성에 의해 주변온도검출용 NPN 트랜지스터 Q8의 콜렉터 전류가 NPN 출력 트랜지스터 Q5의 온도검출용 NPN 트랜지스터 Q9의 콜렉터전류보다 더 크고, PNP 트랜지스터 Q6, Q7가 또한 전류대칭회로를 구성하므로 PNP 트랜지스터 Q6의 콜렉터전류가 PNP 트랜지스터 Q9의 콜렉터 전류보다 크게 되며 제5도의 경우와 같이 정전류원 IS의 전류가 출력트랜지스터 Q5의 베이스로 흐르게 되어 NPN 출력 트랜지스터 Q5는 도통상태에 있게된다.In the operation of the circuit of FIG. 6, since the value of the resistor R 6 is greater than the value of the resistor R 5 , initially, the current flowing through the resistor R 5 is larger than the current flowing through the resistor R 6 . Therefore, the collector current of NPN transistor Q 8 for ambient temperature detection is detected by NPN output transistor Q 5 due to the characteristics of the current symmetry circuit composed of NPN transistor Q 8 and diode D 1 and NPN transistor Q 9 and diode D 2 . greater than the collector current of the NPN transistor Q 9 for, the PNP transistor Q 6, Q 7 is also so constitute a current mirror circuit and the collector current of the PNP transistor Q 6 larger than the collector current of the PNP transistor Q 9 in the case of claim 5 degrees as the current of the constant current source I S flows to the base of the output transistor Q 5 NPN output transistor Q 5 is in a conductive state.

그러나, NPN 출력 트랜지스터 Q5의 온도가 점차 상승하게 되면, NPN 출력 트랜지스터 Q5의 온도검출용 NPN 트랜지스터 Q9의 베이스 에미터간 전압이 온고 1℃ 상승함에 따라 2㎷씩 감소하는 PN 접합온도특성에 의해 베이스 에미터 전압 VBE9가 감소되어 저항 R6에 흐르는 전류가 점차 증가하고 트랜지스터 Q9와 다이오우드 D2로 구성되는 전류 대칭회로의 특성에 의해 NPN 트랜지스터 Q9의 콜렉터전류와 동일하므로 결국 NPN 트랜지스터 Q9의 콜렉터전류는 상승하게 된다. 즉, 온도가 상승하면 할수록 저항 R6에 흐르는 전류가 저항 R5에 흐르는 전류보다 다 커져 버린다. 따라서, NPN 트랜지스터 Q9의 콜렉터전류가 저항 R5에 흐르는 전류에 의해 정해지는 PNP 트랜지스터 Q6의 콜렉터 전류보다 더 크게 되어서 제5도의 경우와 같이 NPN 출력 트랜지스터 Q5는 차단되고 NPN 출력트랜지스터 Q5의 콜렉터에 접속되는 CI 기본 회로와 에미터에 접속되는 외부부하(7)와의 동력차단이 일어나게 된다.However, if the temperature of the NPN output transistor Q 5 gradually increases, the PN junction temperature characteristic decreases by 2 ㎷ as the voltage between the base emitters of the NPN transistor Q 9 for temperature detection of the NPN output transistor Q 5 rises by 1 ° C. As a result, the base emitter voltage V BE9 decreases, the current flowing through the resistor R 6 gradually increases, and the characteristics of the current symmetry circuit composed of the transistor Q 9 and the diode D 2 are the same as the collector current of the NPN transistor Q 9 . The collector current of Q 9 rises. In other words, as the temperature increases, the current flowing through the resistor R 6 becomes larger than the current flowing through the resistor R 5 . Therefore, the collector current of the NPN transistor Q 9 becomes larger than the collector current of the PNP transistor Q 6 which is determined by the current flowing in the resistor R 5 so that the NPN output transistor Q 5 is cut off as shown in FIG. 5 and the NPN output transistor Q 5. The power interruption occurs between the CI basic circuit connected to the collector and the external load 7 connected to the emitter.

제7도는 제5도의 또다른 실시예로서 제5도의 방식을 차동 증폭기에 적용한 실시예이다. PNP 트랜지스터 Q6, Q7은 제5도의 PNP 트랜지스터 Q6, Q7과 동일한 것이며 상술한 바와 같이 전류 대칭회로를 구성한다. 트랜지스터 Q6, Q7의 에미터공통은 상기와 같이 전원전압 또는 IC 내부의 다른 정전압회로에 접속된다. NPN 트랜지스터 Q10은 주변온도검출용 트랜지스터이고, NPN 트랜지스터 Q11은 출력 트랜지스터 Q5의 온도검출용 트랜지스터이도. 트랜지스터 Q10, Q11의 베이스단자 B10, B11에는 각각 제5도에서 상술한 바와같이 저항에 의한 정전압으로 바이어스가 인가되는 단자이다.FIG. 7 shows another embodiment of FIG. 5 in which the scheme of FIG. 5 is applied to a differential amplifier. PNP transistors Q 6 and Q 7 are the same as PNP transistors Q 6 and Q 7 in FIG. 5 and constitute a current symmetric circuit as described above. The emitter common of the transistors Q 6 and Q 7 is connected to a power supply voltage or another constant voltage circuit inside the IC as described above. NPN transistor Q 10 is an ambient temperature detection transistor, and NPN transistor Q 11 is a temperature detection transistor of output transistor Q 5 . The base terminals B 10 and B 11 of the transistors Q 10 and Q 11 are terminals to which bias is applied at a constant voltage by a resistance as described above with reference to FIG. 5.

IS는 정전류원이며 트랜지스터 Q10, Q11의 에미터공통은 공지의 정전류원 IS'에 접속된다. NPN 트랜지스터 Q5의 에미터에는 외부부하(7)가 접속되며 콜렉터측에는 IC 기본회로가 접속된다. 이 회로의 동작은 상기 제5도 및 제6도의 동작과 마찬가지로 출력 트랜지스터 Q5의 온도상승으로 인한 출력 트랜지스터의 온도검출용 트랜지스터 Q11의 콜렉터전류 상승으로 인하여 동력차단이 일어나게 된다.I S is a constant current source and the emitter common of transistors Q 10 and Q 11 is connected to a known constant current source I S '. The external load 7 is connected to the emitter of the NPN transistor Q 5 , and the IC basic circuit is connected to the collector side. The behavior of this circuit is due to the collector current increase in the FIG. 5 and the like 6 degrees operation output transistor Q 5 due to the temperature increase the output transistor 11 for temperature sensing transistor Q of the power shut-off is to occur.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같이 주변 온도와 출력 트랜지스터(구동단)의 온도를 각각 감지하여 열차단회로를 동작시킴으로써 과부하상태를 정확히 식별가능하게하고 또 이를 이용하는 새로운 기능을 갖는 집적회로를 제작할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the present invention can fabricate an integrated circuit having a new function that makes it possible to accurately identify an overload condition by operating the thermal cutoff circuit by sensing the ambient temperature and the temperature of the output transistor (drive stage) as described above. There is an advantage to that.

Claims (4)

반도체 집적회로의 열검출차단회로에 있어서 주변온도 검출기(15)와 출력 트랜지스터 온도검출기(17)를 이격적으로 설치하며 출력 트랜지스터 온도 검출기(17)를 출력 트랜지스터(Q5)와 인접하게 배치하여 상기 검출기(17,15)의 출력차와 허용상승온도(16)를 비교기에서 비교함으로써 동력차단을 시키는 것을 특징으로하는 반도체 집적회로의 열검출 차단회로.In the thermal detection circuit of a semiconductor integrated circuit, an ambient temperature detector 15 and an output transistor temperature detector 17 are provided separately from each other, and the output transistor temperature detector 17 is disposed adjacent to the output transistor Q 5 . A thermal detection cut-off circuit of a semiconductor integrated circuit, characterized in that the power is cut off by comparing the output difference between the detectors (17, 15) and the allowable rise temperature (16) in a comparator. 제1항에 있어서 주변온도검출기(15)와 출력트랜지스터 온도검출기(17)를 주변온도검출용 트랜지스터(Q3)와 출력 트랜지스터 온도검출용 트랜지스터(Q4)로 구성시켜 상기 트랜지스터(Q3,Q4)의 베이스에 전압 바이어스를 걸며 전류대칭회로(Q6,Q7)로 비교시킴을 특징으로하는 반도체 집적회로의 열검출 차단회로.Claim to consist of 1, wherein the ambient temperature detector 15 and the output transistor temperature detector 17 around the temperature sensing transistor (Q 3) and an output transistor temperature detection transistor (Q 4) for the In the transistor (Q 3, Q 4 ) A thermal detection blocking circuit of a semiconductor integrated circuit, characterized in that a voltage bias is applied to a base of the base and compared to a current symmetric circuit (Q 6 , Q 7 ). 제1항 또는 제2항에 있어서, 주변온도 검출용 트랜지스터(Q3)와 출력 트랜지스터 온도 검출용 트랜지스터(Q4)를 다이오우드(D1,D2)와 함께 각각 전류대칭회로를 구성시켜 상기 트랜지스터(Q3,Q4)의 베이스의 바이어스를 상기 각각의 전류대칭회로에 의해 전류 바이어스방식으로 함을 특징으로하는 반도체 집적회로의 열검출 차단회로.The transistor according to claim 1 or 2, wherein the transistor for detecting the ambient temperature (Q 3 ) and the transistor for detecting the temperature of the output transistor (Q 4 ) are configured together with diodes (D 1 , D 2 ) to form a current symmetry circuit, respectively. And (Q 3 , Q 4 ), wherein the bias of the base is set by the current biasing circuits in a current biasing manner. 제1항 또는 제2항에 있어서, 주변온도 검출용 트랜지스터(Q3)와 출력 트랜지스터 온도 검출용 트랜지스터(Q4)를 정전류원(IS')와 함께 차동증폭기로 구성시키는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로의 열검출 차단회로.The semiconductor according to claim 1 or 2, wherein the ambient temperature detecting transistor (Q 3 ) and the output transistor temperature detecting transistor (Q 4 ) are constituted by a differential amplifier together with a constant current source (I S '). Thermal detection blocking circuit of integrated circuit.
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