DE102017125747A1

DE102017125747A1 - Elektronischer Schaltkreis, integrierter Schaltkreis und Motoranordnung

Info

Publication number: DE102017125747A1
Application number: DE102017125747.0A
Authority: DE
Inventors: Chiping Sun; Ken Wong; Shujuan Huang; Yunlong Jiang; Shinghin Yeung
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2018-05-09
Also published as: CN108023344A; JP2018093188A; US20180130794A1

Abstract

Ein elektronischer Schaltkreis umfasst einen Ausgangs-Port, einen ersten AC-Eingangs-Port und einen zweiten AC-Eingangs-Port, die mit einer externen Wechselstromquelle verbunden sind, eine Gleichrichterschaltung und eine elektrostatische Schutzschaltung. Die Gleichrichterschaltung hat einen ersten Eingangsanschluss, der mit dem ersten AC-Eingangs-Port verbunden ist, einen zweiten Eingangsanschluss, der mit dem zweiten AC-Eingangs-Port verbunden ist, einen ersten Ausgangsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss. Eine Spannung des ersten Ausgangsanschlusses ist höher als eine Spannung des zweiten Ausgangsanschlusses. Die elektrostatische Schutzschaltung umfasst einen ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft das Gebiet des Elektrostatikschutzes, insbesondere eine elektrostatische Schutzschaltung, einen integrierten Schaltkreis und eine Motoranordnung mit dem integrierten Schaltkreis.
HINTERGRUND
Eine ESD (elektrostatische Entladung) kann elektronische Komponenten schädigen oder zu einer Überlastung (EOS) eines integrierten Schaltkreises führen. Eine sehr hohe ESD-Spannung kann elektronische Komponenten oder einen integrierten Schaltkreis außerdem dauerhaft schädigen. Die elektronischen Komponenten und der integrierte Schaltkreis arbeiten nicht mehr normal. Aus diesem Grund wurde die Vermeidung von Schäden durch eine elektrostatische Entladung Thema einer Studie betreffend die Gestaltung und Herstellung von elektronischen Komponenten und Schaltkreisen.
Bei einem integrierten Schaltkreis kann in einem DC-Eingangs-Port und in einem DC-Ausgangs-Port eine elektrostatische Schutzschaltung angeordnet sein. Dies ist jedoch nicht möglich, wenn der integrierte Schaltkreis durch eine Wechselstromquelle versorgt wird.
ÜBERSICHT
Ein elektronischer Schaltkreis umfasst einen Ausgangs-Port, einen ersten AC-Eingangs-Port und einen zweiten AC-Eingangs-Port, die an eine externe Wechselstromquelle angeschlossen sind, eine Gleichrichterschaltung und eine elektrostatische Schutzschaltung. Die Gleichrichterschaltung hat einen ersten Eingangsanschluss, der mit dem ersten AC-Eingangs-Port verbunden ist, einen zweiten Eingangsanschluss, der mit dem zweiten AC-Eingangs-Port verbunden ist, einen ersten Ausgangsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss. Eine Spannung des ersten Ausgangsanschlusses ist höher als eine Spannung des zweiten Ausgangsanschlusses. Die elektrostatische Schutzschaltung umfasst einen ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist.
Vorzugsweise ist der zweite Ausgangsanschluss ein massefreies Ende.
Vorzugsweise ist ein Eingangsanschluss des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises mit dem ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung elektrisch verbunden; und ein Ausgangsanschluss des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises ist mit dem zweiten Anschluss der Gleichrichterschaltung elektrisch verbunden.
Vorzugsweise kann der elektronische Schaltkreis ferner eine Zenerdiode und einen Strombegrenzungswiderstand umfassen, die zwischen dem ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung und dem zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung in Reihe geschaltet sind.
Vorzugsweise umfasst die elektrostatische Schutzschaltung einen zweiten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten AC-Eingangs-Port und den zweiten AC-Eingangs-Port geschaltet ist, einen dritten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den ersten Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung und den zweiten Anschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist, und/oder einen vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis, der zwischen den zweiten Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises mindestens ein Halbleiterelement. Wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird, befindet sich das mindestens Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands, und wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, arbeitet das mindestens eine Halbleiterelement im Zustand eines Lawinendurchbruchs, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises mindestens eine elektrostatische Erfassungsschaltung und ein Halbleiterelement; und wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird, befindet sich das Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands; und wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, wird das Halbleiterelement durch die elektrostatische Erfassungsschaltung derart gesteuert, dass es leitend ist, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine Zenerdiode, wobei eine Anode der Zenerdiode elektrisch zwischen einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises geschaltet ist.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises einen ersten NMOS-Transistor, wobei ein Drain des ersten NMOS-Transistors mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises und einem Gate elektrisch verbunden ist und wobei eine Source des ersten NMOS-Transistors mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden ist.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises einen siliziumgesteuerten Gleichrichter. Eine Anode des siliziumgesteuerten Gleichrichters ist mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden. Eine Kathode des siliziumgesteuerten Gleichrichters ist mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden, und ein Steueranschluss empfängt ein externes Steuersignal.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises einen PNP-Transistor und einen NPN-Transistor; und eine Basiselektrode des PNP-Transistors ist mit einer Kollektorelektrode des NPN-Transistors elektrisch verbunden. Eine Kollektorelektrode des NPN-Transistors ist mit einer Basiselektrode des NPN-Transistors elektrisch verbunden. Eine Emitterelektrode des PNP-Transistors ist mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden, und eine Emitterelektrode des NPN-Transistors ist mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Dioden zwischen die Kollektorelektrode und die Emitterelektrode des NPN-Transistors geschaltet.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises einen ersten Widerstand, einen ersten Kondensator, einen ersten PMOS-Transistor, einen zweiten NMOS-Transistor, einen zweiten Widerstand und einen dritten NMOS-Transistor. Ein Ende des ersten Widerstands ist mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden. Das andere Ende des ersten Widerstands ist mit einem Ende des ersten Kondensators verbunden. Das andere Ende des ersten Kondensators ist mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden. Ein Drain des ersten PMOS-Transistors ist mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden. Ein Gate des ersten PMOS-Transistors ist mit dem anderen Ende des ersten Widerstands und einem Gate des zweiten NMOS-Transistors verbunden. Eine Source des ersten PMOS-Transistors ist mit einem Drain des zweiten NMOS-Transistors und einem Gate des dritten NMOS-Transistors verbunden. Eine Source des zweiten NMOS ist mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden. Ein Drain des dritten NMOS-Transistors ist über einen zweiten Widerstand mit dem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden, und eine Source des dritten NMOS-Transistors ist mit dem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises eine elektrostatische Erfassungsschaltung, einen dritten Widerstand und einen vierten NMOS-Transistor. Ein erstes Ende der elektrostatischen Erfassungsschaltung ist mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden. Ein zweites Ende der elektrostatischen Schutzschaltung ist mit einem Ausgangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Schutzschaltung verbunden, und ein drittes Ende der elektrostatischen Erfassungsschaltung ist mit einem Gate des vierten NMOS-Transistors verbunden. Eine Source des vierten NMOS-Transistors ist mit einem Ausgangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden, und ein Drain des vierten NMOS-Transistors ist über einen dritten Widerstand mit dem Eingangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises einen vierten Widerstand, einen zweiten PMOS- und einen fünften NMOS-Transistor. Ein Gate und ein Drain des zweiten PMOS-Transistors sind mit einem Eingangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden. Eine Source des zweiten PMOS-Transistors ist über einen vierten Widerstand mit einem Ausgangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden. Ein Drain des fünften NMOS-Transistors ist mit dem Eingangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden. Ein Gate und eine Source des fünften NMOS-Transistors sind mit dem Ausgangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden, und ein Substrat des fünften NMOS-Transistors ist mit der Source des zweiten PMOS-Transistors verbunden.
Ein integrierter Schaltkreis kann ein Gehäuse umfassen; ein in dem Gehäuse angeordnetes Substrat; einen auf dem Substrat angeordneten elektronischen Schaltkreis; einen ersten Ausgangs-Port; einen ersten AC-Eingangs-Port und einen zweiten AC-Eingangs-Port, die mit einer externen AC-Quelle verbunden sind; wobei der elektronische Schaltkreis eine Gleichrichterschaltung umfasst, die zwischen den ersten AC-Eingangs-Port und den zweiten AC-Eingangs-Port und einen ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis geschaltet ist, und wobei der erste unidirektionale elektrostatische Schutzkreis zwischen einen ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung und einen zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet ist.
Vorzugsweise ist ein Eingangsanschluss des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schaltkreises mit dem ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung elektrisch verbunden; und ein Ausgangsanschluss des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schaltkreises ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung elektrisch verbunden.
Vorzugsweise ist ein zweiter unidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis zwischen den ersten AC-Eingangs-Port und den zweiten AC-Eingangs-Port geschaltet. Ein dritter unidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis ist zwischen den ersten Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet, und/oder ein vierter unidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis ist zwischen den zweiten Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung und den zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung geschaltet.
Vorzugsweise umfasst zumindest einer des ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises zumindest ein Halbleiterelement. Wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird, befindet sich das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands, und wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, arbeitet das wenigstens eine Halbleiterelement in einem Zustand eines Lawinendurchbruchs, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Energie zu bilden.
Eine Motoranordnung kann einen Motor und einen motorgetriebene Schaltkreis umfassen, wobei der motorgetriebene Schaltkreis den vorstehend beschriebenen integrierten Schaltkreis umfasst.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm eines elektronischen Schaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer Ausführungsform;
2a bis 2d zeigen schematisch einen Entladepfad des elektrostatischen Schutzkreises des elektronischen Schaltkreises von 1;
3 zeigt ein Blockdiagramm eines elektronischen Schaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform;
4 zeigt ein Blockdiagramm eines elektronischen Schaltkreises mit einem elektrostatischen Schutzkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5a bis 5h und 6a bis 6c zeigen ein Schaltungsdiagramm eines elektrostatischen Schutzkreises eines elektronischen Schaltkreises;
7 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer Ausführungsform;
8 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer Ausführungsform;
9 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer weiteren Ausführungsform;
10 zeigt schematisch eine Motoranordnung gemäß einer Ausführungsform;

Vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden Implementierungen näher erläutert, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
DETAILBESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die technischen Lösungen in den Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen verständlich und umfassend beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsformen sind nur ein Teil der möglichen Ausführungsformen der Erfindung. Sofern der Fachmann auf der Grundlage der vorliegenden Ausführungsformen ohne erfinderisches Zutun zu weiteren Ausführungsformen gelangt, fallen diese Ausführungsformen sämtlich in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Es versteht sich, dass die Zeichnungen lediglich Darstellungszwecken dienen und vorliegende Erfindung nicht einschränken. Die Verbindungen in den Zeichnungen dienen lediglich der Verdeutlichung der Beschreibung und stellen keine Einschränkung auf eine Verbindungsart dar.
Wenn angegeben ist, dass ein Element mit einem anderen Element „verbunden“ ist, kann diese Verbindung direkt oder über ein Zwischenelement erfolgen. Sämtliche technischen und wissenschaftlichen Fachbegriffe in der Beschreibung haben die dem Fachmann bekannte übliche Bedeutung, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die verwendeten Begriffe dienen lediglich zur Beschreibung der Ausführungsformen und stellen keine Einschränkung der Erfindung dar.
1 zeigt einen elektronischen Schaltkreis mit einer elektrostatischen Funktion gemäß einer Ausführungsform. Der elektronische Schaltkreis kann umfassen: einen Ausgangs-Port Q0, einen ersten AC-Eingangs-Port P1 für den Anschluss an eine externe AC-Quelle, einen zweiten AC-Eingangs-Port P2, eine elektrostatische Schutzschaltung 100, eine Gleichrichterschaltung 200, eine Zielschaltung 300, eine erste Diode D1 und eine zweite Diode D2. Ein erster Eingangsanschluss A1 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit dem ersten AC-Eingangs-Port P1 verbunden. Ein zweiter Eingangsanschluss A2 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit dem zweiten AC-Eingangs-Port P2 verbunden. Ein erster Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit einem ersten Eingangsanschluss A3 der Zielschaltung 300 verbunden, und ein zweiter Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 ist mit einem zweiten Eingangsanschluss A4 der Zielschaltung 300 verbunden.
Es ist zu beachten, dass bei dem elektronischen Schaltkreis gemäß vorliegender Anmeldung eine Spannung des ersten Ausgangsanschlusses Q1 der Gleichrichterschaltung 200 höher ist als eine Spannung des zweiten Ausgangsanschlusses Q2 und dass insbesondere der zweite Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 massefrei sein kann, wie in den 2a bis 2c gezeigt, wobei keine Einschränkung hierauf besteht.
Ein Ausgangsanschluss Q3 der Zielschaltung 300 ist jeweils mit dem Ausgangsanschluss Q6, einer Anode der ersten Diode D1 und einer Kathode der zweiten Diode D2 verbunden. Eine Kathode der ersten Diode D1 ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden, und eine Anode der zweiten Diode D2 ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden.
Die elektrostatische Schutzschaltung 100 kann einen ersten elektrostatischen Schutzkreis 110 umfassen, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss Q1 und den zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 geschaltet ist. Wenn die externe Wechselstromquelle in die statische Elektrizität eingeführt wird, wird in der Ausführungsform über die Dioden in der Gleichrichterschaltung 200 und den ersten elektrostatischen Schutzkreis 110 zwischen dem ersten AC-Eingangs-Port P1 und dem zweiten AC-Eingangs-Port P2 ein Entladepfad gebildet. Der Entladepfand kann auch durch die Dioden in der Gleichrichterschaltung 200, den ersten elektrostatischen Schutzkreis 110 und den Ausgangs-Port Q0 gebildet werden, wie anhand der gestrichelten Linie in den 2a bis 2e gezeigt. Dadurch wird die durch die externe Wechselstromquelle eingeführte statische Elektrizität durch den Entladepfad direkt freigesetzt, um eine Beschädigung der elektronischen Komponenten in dem elektronischen Schaltkreis und insbesondere der Zielschaltung zu vermeiden. Die Zuverlässigkeit des elektronischen Schaltkreises lässt sich dadurch verbessern.
Wenn von dem Ausgangs-Port der elektronischen Schaltung die statische Elektrizität eingeführt wird, kann der Entladepfad durch die Ausgangs-Ports Q0, den ersten elektrostatischen Schutzkreis 110 und die Dioden in der Gleichrichterschaltung 200 gebildet werden, wie anhand der gestrichelten Linie in 2d gezeigt, um eine Beschädigung der elektronischen Komponenten der Zielschaltung zu vermeiden. Vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Art und Weise der Anwendung des elektronischen Schaltkreises beschränkt. Vielmehr ist anzumerken, dass ungeachtet dessen, wie dies geschieht, der Entladepfad durch den ersten elektrostatischen Schutzkreis 110 und andere Komponenten in dem elektronischen Schaltkreis gebildet wird. Ein Schaden an den Komponenten der Zielschaltung durch statische Elektrizität lässt sich verhindern. Vorliegende Offenbarung ist nicht erschöpfend. Vielmehr wird auf die nachstehende Beschreibung der folgenden Ausführungsformen Bezug genommen.
Der erste elektrostatische Schutzkreis 110 kann ein unidirektionaler elektrostatischer Schutzkreis sein, der durch die erste Diode und die zweite Diode einen unidirektionalen Entladepfad bildet, um die statische Elektrizität freizusetzen, die in den elektronischen Schaltkreis eingeführt wird. Die spezifische Schaltkreiskonfiguration des ersten elektrostatischen Schutzkreises der vorliegenden Erfindung ist nicht begrenzt.
Die Gleichrichterschaltung 200 in jeder der vorstehenden Ausführungsformen kann eine Vollwellen-Gleichrichterbrücke umfassen, wie diese in den 1 und 2a-2d vorstehend dargestellt ist. Ferner kann die Gleichrichterschaltung in jeder Ausführungsform des vorliegend beschriebenen elektronischen Schaltkreises mit der als Beispiel genannten Vollwellen-Gleichrichterbrücke, die nachstehend nicht näher beschrieben wird, implementiert sein. Es ist zu beachten, dass die Gleichrichterschaltung 200 nicht auf diesen Typ einer Schaltungsstruktur beschränkt ist.
Um einen elektrostatischen Schutz des AC-Eingangs/Ausgangs zu erzielen, wird durch vorliegende Erfindung ein erster elektrostatischer Schutzkreis mit vorstehend beschriebener Schaltungsstruktur angegeben und nutzt weitere Komponenten in dem elektronischen Schaltkreis, um die unidirektionalen Leitungscharakteristiken der Diode zu nutzen. Es wird ein Entladepfad derart gebildet, dass die von dem AC-Eingangs-Port oder dem Ausgangs-Port des elektronischen Schaltkreises eingeführte statische Elektrizität über den Entladepfad entladen wird. Dementsprechend gelangt die statische Elektrizität nicht in die Zielschaltung des elektronischen Schaltkreises, wodurch sich eine Beschädigung der elektronischen Komponenten in der Zielschaltung vermeiden lässt.
Der elektronische Schaltkreis umfasst ferner eine Zenerdiode ZD1 und einen Strombegrenzungswiderstand Rz, der zwischen den ersten Ausgangs-Port Q1 und den zweiten Ausgangs-Port Q2 der Gleichrichterschaltung 22 in Reihe geschaltet ist.
Die Zenerdiode ZD1 kann zwischen zwei Anschlüssen der Gleichrichterschaltung 200 vorgesehen sein, um die Spannung zu stabilisieren. Da aber die Zenerdiode ZD1 in charakteristischer Weise zum Begrenzen der Spannung auf weniger als einige Zehntel Volt verwendet wird, kann sie nicht verwendet werden, um die statische Spannung von Kilovolt freizusetzen, und der elektrostatische Strom fließt stets durch die Zenerdiode ZD1, wodurch ihre Lebensdauer herabgesetzt werden kann.
Der Strombegrenzungswiderstand Rz ist mit einem hohen Widerstand mit der Zenerdiode ZD1 gekoppelt. Eine Spannungsteilung eines Zweigs mit der Zenerdiode Zd1 und dem Strombegrenzungswiderstand Rz wird vergrößert.
Wenn die statische Elektrizität von dem ersten AC-Eingangs-Port P1 oder dem zweiten AC-Eingangs-Port P2 des elektronischen Schaltkreises eingeführt wird, ist die Impedanz des aus der Zenerdiode ZD1 und dem Strombegrenzungswiderstand R1 bestehenden Zweiges hoch. Die statische Elektrizität wird durch den gestrichelt dargestellten Strompfad in den 2a-2d entladen, um auf diese Weise zu verhindern, dass der elektrostatische Strom durch den durch die Zenerdiode ZD1 gebildeten Zweig der statischen Entladung fließt. Die Zenerdiode ZD1 kann dadurch geschützt werden.
In der Ausführungsform ist der erste elektrostatische Schutzkreis 110 vorgesehen. Wenn dem elektronischen Schaltkreis Wechselstrom von außen zugeführt wird, bilden der erste elektrostatische Schutzkreis 110 und die Dioden in der Gleichrichterschaltung 200 einen Entladepfad, so dass ein Ausfall der Dioden der Gleichrichterschaltung 200 und der Zenerdiode ZD1 vermieden werden kann. Die internen Komponenten der Gleichrichterschaltung 200 und die Zenerdiode DZ1 können dadurch geschützt werden.
Der Entladepfad zum Entladen elektrostatischer Energie in der Ausführungsform ist nicht auf den anhand der gestrichelten Linie dargestellten Entladepfad in den 2a-2d beschränkt, sondern kann dem speziellen Betrieb des elektronischen Schaltkreises entsprechend festgelegt werden.
3 zeigt einen elektronischen Schaltkreis gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die elektrostatische Schutzschaltung kann ferner einen zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 umfassen, der zwischen den ersten AC-Eingangs-Port P1 und den zweiten AC-Eingangs-Port P2 geschaltet ist, einen dritten elektrostatischen Schutzkreis 130, der zwischen den ersten Eingangsanschluss A1 und den zweiten Ausgangs-Port Q2 geschaltet ist, und/oder einen vierten elektrostatischen Schutzkreis 140, der zwischen den zweiten Eingangsanschluss A2 und den zweiten Ausgangs-Port Q2 geschaltet ist.
Betreffend die Schaltungskonfiguration der elektrostatischen Schutzschaltung 100, die zumindest einen des zweiten elektrostatischen Schutzkreises 120, des dritten elektrostatischen Schutzkreises 130 und des vierten elektrostatischen Schutzkreises 140 und des ersten elektrostatischen Schutzkreis 110 enthält, wird auf 3 verwiesen.
Bei der elektrostatischen Schutzschaltung 100, die mit dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 versehen ist, kann der zweite elektrostatische Schutzkreis 120 bei einer Stromspeisung des elektronischen Schaltkreises durch eine externe Wechselstromquelle direkt mit dem ersten AC-Eingangsanschluss P1 der externen Wechselstromquelle verbunden sein, und die zweiten AC-Eingangsanschlüsse P2 bilden einen Entladepfad wie jenen, der anhand der gestrichelten Linie in 3 dargestellt ist, so dass die durch die externe Wechselstromquelle eingeführte statische Elektrizität direkt entladen wird und dadurch eine Zerstörung von Komponenten in dem elektronischen Schaltkreis verhindert wird.
Bei der Beschreibung der Schaltkreiskonfiguration des jeweiligen elektrostatischen Schutzkreises in der elektrostatischen Schutzschaltung 100 in einer der vorstehenden Ausführungsformen ist in den Zeichnungen lediglich die Schaltkreiskonfiguration des ersten elektrostatischen Schutzkreises 110 dargestellt, und zwar basierend auf der elektrostatischen Schutzschaltung 100. Zum Beispiel sind die Schaltkreisstrukturen des zweiten elektrostatischen Schutzkreises 120, des dritten elektrostatischen Schutzkreises 130 und des vierten elektrostatischen Schutzkreises 140 in der vorstehenden Ausführungsform identisch und bedürfen daher keiner Detailbeschreibung an dieser Stelle.
In einer Ausführungsform kann zumindest einer des elektrostatischen Schutzkreises 100, des ersten elektrostatischen Schutzkreises 110, des zweiten elektrostatischen Schutzkreises 120 und des dritten elektrostatischen Schutzkreises 130 in einer der vorstehenden Ausführungsführungsformen ein Halbleiterelement umfassen.
Es sollte beachtet werden, dass weder die Art noch die Anzahl noch die Zusammensetzung des mindestens einen Halbleiterelements durch vorliegende Offenbarung eingeschränkt wird. Wenn der elektronische Schaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, befindet sich das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands, so dass ein Betriebsstrom des elektronischen Schaltkreises nicht durch diese elektrostatischen Schutzkreise fließt, wodurch eine Einwirkung auf diese elektrostatischen Schutzkreise im Normalbetrieb des elektronischen Schaltkreises verhindert wird. Wenn in dem elektronischen Schaltkreis eine Elektrostatik auftritt, d.h. wenn der vorstehend beschriebene elektronische Schaltkreis statische Elektrizität einführt, kann das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines Lawinendurchbruchs arbeiten, um einen Entladepfad zu bilden, wie in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben, und die statische Elektrizität kann freigesetzt werden.
Da der Entladepfad nicht durch die Zielschaltung 300 verläuft, gelangt die in den elektronischen Schaltkreis eingeführte statische Elektrizität nicht in die Zielschaltung 300, wodurch verhindert wird, dass elektronische Komponenten in der Zielschaltung 300 elektrostatisch zerstört werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann der elektrostatische Schutzkreis eine elektrostatische Erfassungsschaltung und mindestens ein Halbleiterelement umfassen.
Wenn der elektronische Schaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, befindet sich das wenigstens eine Halbleiterelement, das durch die elektrostatische Erfassungsschaltung gesteuert wird, im Zustand eines hohen Widerstands, so dass ein Betriebsstrom des elektronischen Schaltkreises nicht durch diese elektrostatischen Schutzkreise fließt, wodurch eine Einwirkung auf diese elektrostatischen Schutzkreise im Normalbetrieb des elektronischen Schaltkreises verhindert wird.
Wenn in dem elektronischen Schaltkreis eine Elektrostatik auftritt, das heißt, wenn die elektrostatische Erfassungsschaltung einen Strom oder eine Spannung der statischen Elektrizität erfasst, kann das wenigstens eine Halbleiterelement in einem leitenden Zustand arbeiten, um in der in den 2a-2d und 3 beschriebenen Weise einen Entladepfad zu bilden, und die statische Elektrizität kann freigesetzt werden.
Wie in 5a gezeigt ist, kann einer der elektrostatischen Schutzkreise der elektrostatischen Schutzschaltung 100 eine zweite Zenerdiode ZD2 aufweisen. Eine Kathode der zweiten Zenerdiode ZD2 ist mit dem ersten Ausgangs-Port Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden, und eine Anode der zweiten Zenerdiode ZD2 ist mit dem zweiten Ausgangs-Port Q2 verbunden.
Wenn der elektronische Schaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, befindet sich die zweite Zenerdiode ZD2 im Zustand einer hohen Impedanz und beeinträchtigt nicht den normalen Betrieb des elektronischen Schaltkreises. Tritt in dem elektronischen Schaltkreis eine Elektrostatik auf, wird die zweite Zenerdiode ZD2 nach einem Lawinendurchbruch vollständig leitend, um einen Entladepfad für die Freisetzung statischer Elektrizität zu bilden.
Wie in 5b gezeigt ist, kann einer der elektrostatischen Schutzkreise 100 einen ersten NMOS-Transistor aufweisen. Ein Drain des ersten NMOS-Transistors ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Ein Gate des ersten NMOS-Transistors ist mit einer Source des ersten NMOS-Transistors verbunden. Die Source des ersten NMOS ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 verbunden.
Wie in 5b gezeigt ist, kann einer der elektrostatischen Schutzkreise 100 ferner einen Widerstand Rd aufweisen, der zwischen dem ersten Ausgangsanschluss Q1 und dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 mit dem ersten NMOS-Transistor verbunden ist.
Wenn der elektronische Schaltkreis keine elektrostatische Elektrizität erzeugt, befindet sich der NMOS-Transistor in einem AUS-Zustand und beeinflusst nicht den normalen Betrieb des elektronischen Schaltkreises. Wenn in dem elektronischen Schaltkreis eine Elektrostatik auftritt, wird der erste NMOS-Transistor leitend, um einen Entladepfad für die Freisetzung statischer Elektrizität zu bilden.
Wie in 5c gezeigt ist, kann ein beliebiger elektronischer Schutzkreis der elektronischen Schutzkreise eins bis vier einen siliziumgesteuerten Gleichrichter (SCR) umfassen. Eine Anode des siliziumgesteuerten Gleichrichters ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 verbunden. Eine Kathode des siliziumgesteuerten Gleichrichters ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 verbunden. Ein Steueranschluss des siliziumgesteuerten Gleichrichters empfängt ein externes Steuersignal.
Wie in 5d gezeigt ist, kann der siliziumgesteuerte Gleichrichter einen PNP-Transistor QA1 und einen NPN-Transistor QA2 umfassen. Eine Basiselektrode des PNP-Transistors QA1 ist mit einer Kollektorelektrode des NPN-Transistors QA2 verbunden. Eine Kollektorelektrode des PNP-Transistors QA1 ist mit einer Basiselektrode des NPN-Transistors QA2 verbunden. Eine Emitterelektrode des PNP-Transistors QA1 dient als Port der elektrostatischen Schutzschaltung und ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Die Emitterelektrode des NPN-Transistors QA2 kann mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 als dem anderen Port der elektrostatischen Schutzschaltung verbunden sein.
Wenn der elektronische Schaltkreis keine statische Elektrizität erzeugt, befindet sich der PNP-Transistor in einem AUS-Zustand und beeinflusst nicht den normalen Betrieb des elektronischen Schaltkreises. Tritt in dem elektronischen Schaltkreis eine Elektrostatik auf, wird der erste NMOS-Transistor leitend, um einen Entladepfad für die Freisetzung statischer Elektrizität zu bilden.
Wenn der elektronische Schaltkreis eine statische Elektrizität aufweist (d.h. wenn eine elektrostatische Spannung erzeugt wird), beträgt eine Spannungsdifferenz zwischen der Emitterelektrode und der Basiselektrode des PNP-Transistors QA1 0,7 V, und ein Kollektorstrom ist Null. Aus diesem Grund wir der PNP-Transistor QA1 abgeschaltet, so dass die elektrostatische Spannung größtenteils zwischen der Kollektorelektrode und der Emitterelektrode des NPN-Transistors QA2 anliegt, und wenn die Spannung zwischen der Kollektorelektrode und der Emitterelektrode einen Lawinendurchbruch-Schwellenwert erreicht, kann ein Leckstrom durch die Kollektorelektrode und die Emitterelektrode des NPN-Transistors Q2A fließen. Der Leckstrom wird größer, ein Basisstrom des PNP-Transistors QA1 nimmt allmählich zu, und der PNP-Transistor QA1 wird angeschaltet.
Da der Kollektorstrom des PNP-Transistors QA1 der Basisstrom des NPN-Transistors QA2 ist, vergrößert sich der Kollektorstrom des PNP-Transistors QA1 mit einem zunehmenden Leckstrom, wenn der PNP-Transistor QA1 angeschaltet wird, d.h. der Basisstrom des PNP-Transistors QA2 nimmt zu. Der NPN-Transistor QA2 geht in einen Sättigungszustand, bis er vollständig leitend ist. Die Emitter- und Basiselektroden des PNP-Transistors QA1 und die Kollektor- und Emitterelektroden des NPN-Transistors QA2 weisen einen niedrigen Widerstand auf, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
5e zeigt eine elektrostatische Schutzschaltung, die ähnlich ist wie die elektrostatische Schutzschaltung in 5d, mit der Ausnahme, dass eine Mehrzahl von Dioden zwischen die Kollektorelektrode und die Emitterelektrode des NPN-Transistors geschaltet ist.
Wenn der PNP-Transistor QA1 angeschaltet wird, halten die mehrzähligen Dioden entsprechend ihrer Konfiguration die Spannung, um den NPN-Transistor QA1 abzuschalten, wodurch sich ein Durchbruch in der umgekehrten Richtung verhindern lässt.
In einer weiteren Ausführungsform können die mehrzähligen Dioden durch andere Elemente ersetzt werden, die zum Begrenzen der Spannung eine bestimmte Impedanz aufweisen, wobei die Art der Verbindung der anderen Elemente mit einer bestimmten Impedanz in dem elektronischen Schaltkreis ähnlich ist wie die des Schaltkreises, der in 5e dargestellt ist.
Wie in 5c gezeigt ist, kann in einer weiteren Ausführungsform ein Widerstand R zwischen dem ersten Eingangsanschluss Q1 und dem zweiten Eingangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 vorgesehen sein. Bei dem unidirektionalen siliziumgesteuerten Gleichrichter, der in 5d gezeigt ist, kann die Kollektorelektrode des PNP-Transistors QA1 mit der Emitterelektrode des NPN-Transistors QA2 über den Widerstand R verbunden sein.
Wie in 5f gezeigt ist, können der erste elektrostatische Schutzkreis 110, der zweite elektrostatische Schutzkreis 120, der dritte elektrostatische Schutzkreis 130 oder sogar der vierte elektrostatische Schutzkreis 140 oder der fünfte elektrostatische Schutzkreis 150 einen ersten Widerstand R1, einen ersten Kondensator C1, einen ersten PMOS-Transistor, einen zweiten PMOS-Transistor, einen zweiten NMOS-Transistor, einen zweiten Widerstand R2 und einen dritten NMOS-Transistor aufweisen.
Ein Ende des ersten Widerstands R1 ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 und das andere Ende des ersten Widerstands R1 mit einem Ende des ersten Kondensators C1 verbunden. Das andere Ende des ersten Kondensators C1 ist mit dem zweiten Ausgangsende Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden.
Ein Drain des ersten PMOS-Transistors ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Ein Gate des ersten PMOS-Transistors ist jeweils mit dem anderen Ende des ersten Widerstands R1 und mit einem Gate des zweiten NMOS-Transistors verbunden. Eine Source ist jeweils mit einem Drain des zweiten NMOS-Transistors und mit einem Gate des dritten NMOS-Transistors verbunden. Eine Source des zweiten NMOS-Transistors ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden, und ein Drain des dritten NMOS-Transistors verläuft durch den zweiten Widerstand R2 und ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Die Source des dritten NMOS-Transistors ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden.
In der Ausführungsform bilden der erste Widerstand R1, der erste Kondensator C1, der erste PMOS-Transistor und der zweite NMOS-Transistor die elektrostatische Erfassungsschaltung. Wenn in dem elektronischen Schaltkreis eine statische Elektrizität vorhanden ist, wird der NMOS-Transistor leitend, um den Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
In einer weiteren Ausführungsform, die in 5g gezeigt ist, kann von dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 ein beliebiger elektrostatischer Schutzkreis eine elektrostatische Erfassungsschaltung 150, einen dritten Widerstand R3 und einen vierten NMOS-Transistor aufweisen.
Ein erster Anschluss der elektrostatischen Erfassungsschaltung 150 ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Ein zweiter Anschluss der elektrostatischen Erfassungsschaltung 150 ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Ein dritter Anschluss ist mit einer Gate-Elektrode des vierten NMOS-Transistors verbunden. Eine Source-Elektrode des NMOS-Transistors ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden, und eine Drain-Elektrode desselben ist über den dritten Widerstand R3 mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden.
Basierend auf der Schaltkreisstruktur wird der vierte NMOS-Transistor angeschaltet, wenn die elektrostatische Erfassungsschaltung die Einführung statischer Energie in den elektronischen Schaltkreis erfasst, um einen Entladepfad zum Freisetzen der statischen Elektrizität zu bilden, die durch den elektronischen Schaltkreis eingeführt wurde, und um die statische Elektrizität zu verhindern. Wenn der elektronische Schaltkreis keine statische Elektrizität generiert, befindet sich der vierte NMOS-Transistor im AUS-Zustand.
In einer weiteren Ausführungsform, die in 5h gezeigt ist, kann von dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 ein beliebiger elektrostatischer Schutzkreis einen vierten Widerstand R4, einen zweiten PMOS-Transistor und einen fünften NMOS-Transistor aufweisen.
Eine Gate-Elektrode und eine Drain-Elektrode des zweiten PMOS-Transistors sind mit dem ersten Eingangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Eine Source-Elektrode des zweiten PMOS-Transistors ist über den vierten Widerstand R4 mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Eine Drain-Elektrode des fünften NMOS-Transistors ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Eine Gate-Elektrode und eine Source-Elektrode des fünften NMOS-Transistors sind mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 200 verbunden. Ein Substrat des fünften NMOS-Transistors ist mit der Source des zweiten NMOS-Transistors verbunden.
In der Ausführungsform bilden der zweite PMOS-Transistor und der vierte Widerstand R4 die elektrostatische Erfassungsschaltung. Wenn die elektrostatische Erfassungsschaltung die Einführung statischer Elektrizität in den elektronischen Schaltkreis erfasst, geht der zweite PMOS-Transistor in den Zustand eines Lawinendurchbruchs, so dass sich der fünfte NMOS-Transistor im leitenden Zustand befindet, wodurch ein Entladekreis zum Entladen statischer Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis gebildet und dadurch eine Beschädigung von Komponenten in der Zielschaltung verhindert wird.
Die spezifische Schaltkreisstruktur jedes der elektrostatischen Schutzkreise in der elektrostatischen Schutzschaltung 100 kann den tatsächlichen Anforderungen entsprechend bestimmt werden. Insbesondere kann die Schaltkreisstruktur aus den vorstehend beschriebenen 5a-5h und 6a-6c ausgewählt werden.
7 zeigt ein Blockdiagramm eines integrierten Schaltkreises gemäß einer Ausführungsform. Der integrierte Schaltkreis kann ein Gehäuse 710, ein in dem Gehäuse angeordnetes Halbleitersubstrat 720 und einen auf dem Halbleitersubstrat 720 angeordneten elektronischen Schaltkreis 730 umfassen. Der integrierte Schaltkreis kann ferner einen ersten Eingangs-Port 740, einen zweiten Eingangs-Port 750 und einen Ausgangs-Port 760, die sich von dem Gehäuse 710 erstrecken, aufweisen.
Der erste Eingangs-Port 740 und der zweite Eingangs-Port 750 sind mit einer externen Wechselstromquelle 770 verbunden.
Der elektronische Schaltkreis 730 kann ein massefreies Ende 731, eine Gleichrichterschaltung 732, einen ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 733, eine erste Diode D1 und eine zweite Diode D2 umfassen.
Das massefreie Ende 731 kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 710 festgelegt sein.
Die Gleichrichterschaltung 732 kann zwei Eingangsanschlüsse (A1 und A2 in 8) und zwei Ausgangsanschlüsse (Q1 und Q2 in 8) aufweisen. Die beiden Eingangsanschlüsse sind jeweils mit dem ersten AC-Eingangs-Port 740 und dem zweiten AC-Eingangs-Port 750 verbunden. Von den beiden Ausgangsanschlüssen ist ein Anschluss (Q2 in 8) mit einer niedrigeren Spannung massefrei und kann mit dem massefreien Port 731 verbunden sein.
Der erste Eingangsanschluss A1 der Gleichrichterschaltung 732 ist mit dem ersten AC-Eingangs-Port 740 verbunden. Der zweite Eingangsanschluss A2 der Gleichrichterschaltung 732 ist mit dem zweiten AC-Eingangs-Port 750 verbunden. Der erste Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 732 ist mit einem Ende des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises 733 verbunden. Der zweite Ausgangsanschluss Q2 der Gleichrichterschaltung 732 ist mit dem massefreien Ende 731 verbunden.
Das andere Ende des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises 733 ist mit dem massefreien Ende 731 verbunden. Eine Kathode der ersten Diode D1 ist mit dem ersten Ausgangsanschluss Q1 der Gleichrichterschaltung 732 verbunden. Eine Anode der ersten Diode D1 ist mit dem Ausgangs-Port 760 verbunden. Eine Anode der zweiten Diode D2 ist mit dem massefreien Ende 731 und eine Kathode der zweiten Diode D2 mit dem Ausgangs-Port 760 verbunden.
Wenn in dem integrierten Schaltkreis statische Elektrizität erzeugt wird, kann durch den ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 732, den ersten Eingangs-Port 740, den zweiten Eingangs-Port 750 und den Ausgangs-Port 760 ein Entladepfad zum Freisetzen statischer Elektrizität gebildet werden. Die elektronischen Komponenten des elektronischen Schaltkreises können vor einer Beschädigung durch statische Elektrizität geschützt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das massefreie Ende 731 entfallen. Das andere Ende des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises 733 ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss Q2 verbunden.
Wie 8 zeigt, kann der elektronische Schaltkreis 730 ferner eine Zenerdiode und einen Strombegrenzungswiderstand aufweisen, die zwischen den beiden Ausgangsanschlüssen der Gleichrichterschaltung 735 in Reihe geschaltet sind.
Der erste unidirektionale elektrostatische Schutzkreis 732 kann ausgewählt werden aus dem ersten elektrostatischen Schutzkreis 110, dem zweiten elektrostatischen Schutzkreis 120 und dem dritten elektrostatischen Schutzkreis 130 und sogar dem vierten elektrostatischen Schutzkreis 140 und dem fünften elektrostatischen Schutzkreis 150, wie vorstehend beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, kann der elektronische Schaltkreis einen zweiten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 734 umfassen, der zwischen den ersten AC-Eingangs-Port 740 und den zweiten AC-Eingangs-Port 750 geschaltet ist, einen dritten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 735, der zwischen den ersten Eingangsanschluss (den ersten AC-Eingangs-Port 740) und den zweiten Ausgangs-Port Q2 (das massefreie Ende 731) geschaltet ist, und/oder einen vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis 736, der zwischen den zweiten Eingangsanschluss A2 (den zweiten AC-Eingangs-Port 750) und den zweiten Ausgangsanschluss (das massefreie Ende 731) geschaltet ist.
Die spezifische Schaltkreisstruktur des zweiten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises 734, des dritten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises 735 und des vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises 736 kann die gleiche sein wie die Schaltkreisstruktur des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises 733, der vorstehend beschrieben wurde. Der unidirektionale elektrostatische Schutzkreis mit vorstehender Struktur ist in einem elektronischen Schaltkreis eines integrierten Schaltkreises angeordnet, und es wird durch den unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis und weitere Komponenten mindestens ein Entladepfad gebildet, um die statische Elektrizität freizusetzen, wenn diese in dem integrierten Schaltkreis erzeugt wird.
10 zeigt eine Motoranordnung gemäß einer Ausführungsform. Die Motoranordnung 1010 kann einen motorgetriebenen Schaltkreis 1020 aufweisen. Der motorgetriebene Schaltkreis 1020 kann einen integrierten Schaltkreis 1021 umfassen. Der integrierte Schaltkreis 1021 ist ähnlich wie der vorstehend beschriebene integrierte Schaltkreis und wird an dieser Stelle nicht mehr im Detail erläutert.
Ferner wird ein Anwendungsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angegeben. Das Anwendungsgerät kann die Motoranordnung wie vorstehend beschrieben enthalten. Optional kann das Anwendungsgerät eine Pumpe, ein Gebläse, ein Haushaltsgerät, ein Fahrzeug und dergleichen sein, wobei das Haushaltsgerät beispielsweise eine Waschmaschine, ein Geschirrspüler, ein Dunstabzug, ein Abzugsgebläse oder dergleichen sein kann.
Vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch wird die Erfindung durch diese Ausführungsformen nicht eingeschränkt. Sämtliche Modifikationen, Ersetzungen durch Äquivalente und Verbesserungen, die auf dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung basieren, fallen in deren Schutzbereich.

Claims

Elektronischer Schaltkreis, umfassend: einen Ausgangs-Port (Q0); einen ersten AC-Eingangs-Port (P1) und einen zweiten AC-Eingangs-Port (P2), die mit einer externen Wechselstromquelle verbunden sind; eine Gleichrichterschaltung (200) mit einem ersten Eingangsanschluss (A1), der mit dem ersten AC-Eingangs-Port (P1) verbunden ist, einem zweiten Eingangsanschluss (A2), der mit dem zweiten AC-Eingangs-Port (P2) verbunden ist, einem ersten Ausgangsanschluss (Q1) und einem zweiten Ausgangsanschluss (Q2), wobei eine Spannung des ersten Ausgangs-Ports (Q1) höher ist als eine Spannung des zweiten Ausgangs-Ports (Q2); und eine elektrostatische Schutzschaltung (100), umfassend einen ersten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (110), der zwischen den ersten Ausgangsanschluss (Q1) der Gleichrichterschaltung (200) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei ein Eingangsanschluss des ersten unidirektionalen elektrostatischen Kreises (110) mit dem ersten Ausgangsanschluss (Q1) der Gleichrichterschaltung (200) elektrisch verbunden ist; und ein Ausgangsanschluss des ersten unidirektionalen elektrostatischen Schaltkreises (110) mit dem zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) elektrisch verbunden ist.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei die elektrostatische Schutzschaltung (100) einen zweiten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (120) umfasst, der zwischen den ersten AC-Eingangs-Port (P1) und den zweiten AC-Eingangs-Port (P2) geschaltet ist, einen dritten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (130), der zwischen den ersten Eingangsanschluss (A1) der Gleichrichterschaltung (200) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist, und/oder einen vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis (140), der zwischen den zweiten Eingangsanschluss (A2) der Gleichrichterschaltung (200) und den zweiten Ausgangsanschluss (Q2) der Gleichrichterschaltung (200) geschaltet ist.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer wenigstens ein Halbleiterelement umfasst; wobei sich das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands befindet, wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird; und wobei sich das wenigstens eine Halbleiterelement im Zustand eines Lawinendurchbruchs befindet, wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer wenigstens eine elektrostatische Erfassungsschaltung und ein Halbleiterelement umfasst, wobei sich das Halbleiterelement im Zustand eines hohen Widerstands befindet, wenn eine statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis nicht erzeugt wird; und wobei das Halbleiterelement durch die elektrostatische Erfassungsschaltung derart gesteuert wird, dass es leitend ist, wenn die statische Elektrizität in dem elektronischen Schaltkreis erzeugt wird, um einen Entladepfad für die Freisetzung der statischen Elektrizität zu bilden.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schaltkreis zumindest einer eine Zenerdiode (ZD2) umfasst, wobei eine Anode der Zenerdiode (ZD2) elektrisch zwischen einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises geschaltet ist, oder einen ersten NMOS-Transistor, wobei ein Drain des ersten NMOS-Transistors mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises und einem Gate elektrisch verbunden ist und wobei eine Source des ersten NMOS-Transistors mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden ist, oder einen siliziumgesteuerten Gleichrichter (SCR); wobei eine Anode des siliziumgesteuerten Gleichrichters (SCR) mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden ist, wobei ein Kathode des siliziumgesteuerten Gleichrichters (SCR) mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden ist und wobei ein Steueranschluss ein externes Steuersignal (NC) empfängt.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer einen PNP-Transistor (QA1) und einen NPN-Transistor (QA2) umfasst; wobei eine Basiselektrode des PNP-Transistors (QA1) mit einer Kollektorelektrode des NPN-Transistors (QA2) elektrisch verbunden ist, wobei eine Kollektorelektrode des PNP-Transistors (QA1) mit einer Basiselektrode des NPN-Transistors (QA2) elektrisch verbunden ist, wobei eine Emitterelektrode des PNP-Transistors (QA1) mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden ist und wobei eine Emitterelektrode des NPN-Transistors (QA2) mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden ist.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer einen ersten Widerstand (R1), einen ersten Kondensator (C1), einen ersten PMOS-Transistor, einen zweiten NMOS-Transistor, einen zweiten Widerstand und einen dritten NMOS-Transistor umfasst; wobei ein Ende des ersten Widerstands (R1) mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises elektrisch verbunden ist und das andere Ende des ersten Widerstands (R1) mit einem Ende des ersten Kondensators (C1) elektrisch verbunden ist; wobei das andere Ende des ersten Kondensators (C1) mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden ist; wobei ein Drain des ersten PMOS-Transistors mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden ist, wobei ein Gate des ersten PMOS-Transistors mit dem anderen Ende des ersten Widerstands und einem Gate des zweiten NMOS-Transistors verbunden ist, wobei eine Source des ersten PMOS-Transistors mit einem Drain des zweiten NMOS-Transistors und einem Gate des dritten NMOS-Transistors verbunden ist und wobei eine Source des zweiten NMOS mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden ist; und wobei ein Drain des dritten NMOS-Transistors über den zweiten Widerstand mit dem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises und eine Source des dritten NMOS-Transistors mit dem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden ist.
Elektronischer Schaltkreis nach Anspruch 3, wobei von dem ersten, zweiten, dritten und vierten unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreis zumindest einer eine elektrostatische Erfassungsschaltung, einen dritten Widerstand (R3) und einen vierten NMOS-Transistor umfasst; wobei ein erstes Ende der elektronischen Erfassungsschaltung mit einem Eingangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden ist, ein zweites Ende der elektrostatischen Erfassungsschaltung mit einem Ausgangsanschluss des unidirektionalen elektrostatischen Schutzkreises verbunden ist und ein drittes Ende der elektrostatischen Schutzschaltung mit einem Gate des vierten NMOS-Transistors verbunden ist; wobei eine Source des vierten NMOS-Transistors mit dem Ausgangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden ist und ein Drain des vierten NMOS-Transistors über den dritten Widerstand (R3) mit dem Eingangsanschluss der unidirektionalen elektrostatischen Erfassungsschaltung verbunden ist.
Integrierter Schaltkreis, umfassend: ein Gehäuse (710); ein Halbleitersubstrat (720), das in dem Gehäuse (710) angeordnet ist; einen elektronischen Schaltkreis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
Motoranordnung, umfassend: einen Motor (1010) und einen motorgetriebenen Schaltkreis (1020), wobei der motorgetriebene Schaltkreis (1020) den integrierten Schaltkreis (1021) gemäß Anspruch 9 umfasst.