JP2737435B2 - Device with overcurrent detection circuit - Google Patents

Device with overcurrent detection circuit

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JP2737435B2 JP3069146A JP6914691A JP2737435B2 JP 2737435 B2 JP2737435 B2 JP 2737435B2 JP 3069146 A JP3069146 A JP 3069146A JP 6914691 A JP6914691 A JP 6914691A JP 2737435 B2 JP2737435 B2 JP 2737435B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、過電流検出回路付装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device with an overcurrent detection circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、電子装置では半導体集積
回路を搭載した基板を用いて所定機能を実現するが、種
々の原因で半導体集積回路に過電流が流れる場合があ
る。この過電流の原因には、永久的な短絡故障の他、回
復可能な原因(例えばラッチアップ現象による場合や装
置内に金属片などの異物が混入した場合等)もあるが、
過電流状態を放置するのは好ましくないので、例えば機
能ユニット毎に過電流検出回路を設け、過電流が検出さ
れると当該機能ユニットへの電源供給を停止するように
した過電流検出回路付装置が知られている。この装置
は、具体的には、例えば図3に示すように構成される。
2. Description of the Related Art As is well known, in an electronic device, a predetermined function is realized using a substrate on which a semiconductor integrated circuit is mounted. However, an overcurrent may flow through the semiconductor integrated circuit for various reasons. Causes of this overcurrent include permanent short-circuit failures, as well as recoverable causes (for example, due to latch-up phenomena or foreign materials such as metal pieces mixed into the device).
Since it is not preferable to leave the overcurrent state unattended, for example, an overcurrent detection circuit is provided for each functional unit, and the power supply to the functional unit is stopped when an overcurrent is detected. It has been known. This device is specifically configured, for example, as shown in FIG.

【0003】図3において、この電子装置は、被電源供
給回路(3,4)と信号インターフェイス回路8とを基
本的に備える。被電源供給回路(3,4)は上記機能ユ
ニットに相当するもので、それぞれインターフェイス信
号線(9,10)を介して信号インターフェイス回路8
と信号授受をする。信号インターフェイス回路8は図外
の装置(回路)と信号線11を介して信号授受をする。
これにより信号インターフェイス回路8は被電源供給回
路と外部装置間の信号授受を制御する。
In FIG. 3, this electronic device basically includes a power supply circuit (3, 4) and a signal interface circuit 8. The power-supplied circuits (3, 4) correspond to the above-mentioned functional units, and the signal interface circuits 8 via the interface signal lines (9, 10), respectively.
And exchange signals. The signal interface circuit 8 exchanges signals with a device (circuit) (not shown) via a signal line 11.
Thus, the signal interface circuit 8 controls signal transmission and reception between the power supply circuit and the external device.

【0004】このような電子装置において、被電源供給
回路3、同4をそれぞれ過電流検出回路1、同2を介し
て電源供給線5に接続し、過電流検出回路1、同2は電
源供給線5から対応する被電源供給回路への供給電流値
の過大を検出するとその被電源供給回路への出力線(6
又は7)と電源供給線5との接続を切断する。その結
果、被電源供給回路3又は同4において過電流状態が継
続するのを防止できる。なお、信号インターフェイス回
路8は電源供給線5から直接的に電源の供給を受けるよ
うになっている。
In such an electronic device, the power supply circuits 3 and 4 are connected to the power supply line 5 via the overcurrent detection circuits 1 and 2 respectively, and the overcurrent detection circuits 1 and 2 supply power. When an excessive supply current value from the line 5 to the corresponding power supply circuit is detected, the output line (6
Or 7) disconnect the power supply line 5 from the power supply line 5. As a result, it is possible to prevent the overcurrent state from continuing in the power supplied circuit 3 or 4. The signal interface circuit 8 is directly supplied with power from the power supply line 5.

【0005】過電流検出回路1、同2は、それぞれ同一
の構成であって、例えば図4に示すように、負荷素子1
aと電源スイッチ1bと電圧比較回路1cとで構成され
る。電源供給線5と出力線6(7)とは負荷素子1a及
び電源スイッチ1bを介して接続されるが、電圧比較回
路1cは負荷素子1aの両端電圧を監視している。被電
源供給回路への供給電流値が過大となると、負荷素子1
aの両端電圧が所定値を越えるので、電圧比較回路1c
は過電流状態となったと判定して過電流検出信号線1d
によって電源スイッチ1bを開成し、電源供給線5と出
力線6(7)とを切り離す。
The overcurrent detection circuits 1 and 2 have the same configuration, and for example, as shown in FIG.
a, a power switch 1b, and a voltage comparison circuit 1c. The power supply line 5 and the output line 6 (7) are connected via the load element 1a and the power switch 1b, and the voltage comparison circuit 1c monitors the voltage across the load element 1a. If the supply current value to the power supply circuit becomes excessive, the load element 1
Since the voltage across the terminal a exceeds a predetermined value, the voltage comparison circuit 1c
Is determined to be in an overcurrent state, and the overcurrent detection signal line 1d
The power switch 1b is opened to disconnect the power supply line 5 from the output line 6 (7).

【0006】具体的に言えば、電圧比較回路1cは、通
常の過電流状態でないときは過電流検出信号線1dを電
圧値VOKにして電源スイッチ1bを閉成するが、過電流
を検出すると過電流検出信号線1dを電圧値VOVERにし
電源スイッチ1bを開成する。そして、電圧値VOVER
ら電圧値VOKへの切り替えについては2通りの方式があ
る。第1は、過電流の発生原因に永久的な短絡故障を含
める場合であり、故障除去後に外部からコマンドを与え
て切り替える方式である。第2は、一過性の過電流原因
をメインにした場合であり、電圧比較回路1cが電圧値
OVERの電圧レベルを一定時間保持してその間電源スイ
ッチ1bを切断状態にし、一定時間経過後自動的に電源
スイッチ1bを接続状態にし、電源供給線5と出力線6
(7)とを再接続させる方式である。一過性の過電流原
因、例えば、ラッチアップ現象では一旦電圧供給を停止
すれば過電流状態がなくなり正常状態に回復する場合が
あるのでこの方式が採用される。図示例では、被電源供
給回路は2個あるが、過電流検出回路1と同2の過電流
検出レベルを対応する被電源供給回路の回路構成等に応
じて同一又は異なるレベルに設定すれば、効果的な過電
流検出が行える。
[0006] Specifically, the voltage comparator circuit 1c, the when unusual overcurrent state is closing the power switch 1b and the overcurrent detection signal line 1d to the voltage value V OK, to detect an overcurrent The overcurrent detection signal line 1d is set to the voltage value V OVER and the power switch 1b is opened. Then, there are two methods for switching from the voltage value V OVER to the voltage value V OK . The first is a case in which a permanent short-circuit fault is included in the cause of the overcurrent, and is a method of switching by giving a command from the outside after the fault is eliminated. The second is a case where the cause of the transient overcurrent is mainly used. The voltage comparison circuit 1c keeps the voltage level of the voltage value V OVER for a certain period of time, during which the power switch 1b is turned off. The power switch 1b is automatically connected to the power supply line 5 and the output line 6
(7) is reconnected. In the case of a transient overcurrent cause, for example, a latch-up phenomenon, once the voltage supply is stopped, the overcurrent state may disappear and the state may be restored to a normal state. In the illustrated example, there are two power supply circuits, but if the same overcurrent detection level as that of the overcurrent detection circuit 1 is set to the same or different level according to the circuit configuration of the corresponding power supply circuit, Effective overcurrent detection can be performed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の過電流
検出回路付装置では、次のような問題がある。即ち、過
電流検出時において信号インターフェイス回路は電源の
供給を受け電源が遮断されることがないので、外部装置
から入力するインターフェイス信号はそのままドライブ
され、電源が供給されていない状態にある被電源供給回
路に送出し続けることとなる。すなわち、電源断となっ
た被電源供給回路に対するインターフェイス信号の電圧
レベルは通常の値である。そうすると、過電流が発生し
ていた被電源供給回路における過電流現象除去後の電源
投入時において当該電源投入のあった被電源供給回路で
は、電源電圧が0Vから規定電圧に達する立上り期間で
インターフェイス信号の電圧値が電源電圧よりも高い
場合が生起し、この状態は、信号端子電圧>電源電圧の
状態であって、半導体集積回路がCMOSなどのラッチ
アップ生起の可能性を有する半導体集積回路で構成され
る場合にはラッチアップ現象を誘発する場合があり、ド
レイン電源とソース電源間に大電流が流れ続けることと
なり、これは再び過電流状態を誘発する原因となる。
ッチアップ現象は当該半導体集積回路の電源を断とする
と回復するので、前述した再び過電流状態を誘発するこ
を防止する方策として被電源供給回路と信号インター
フェイス回路とを同一の過電流検出回路を介して電源供
給すること考えられるが、被電源供給回路の回路規模
や回路構成等に顕著な差異があることが多く、このた
適正な過電流検出レベルはそれぞれ異なるので、被電
源供給回路と信号インターフェイス回路とを同一の過電
流検出回路を介して電源供給することでは過電流検出レ
ベルを精度良く設定出来ない。なお、電源断となった被
電源供給回路が、ハイインピーダンス状態になる場合、
電源供給中に内部にチャージされた電荷が放電されない
などの理由により、当該被電源供給回路の出力電圧が0
Vから規定電圧までの不定状態となる。この場合、信号
インターフェイス回路では、特に信号インターフェイス
回路がCMOS素子で構成されるような場合には誤動作
や信頼性低下等の原因となるという問題もある。
The above-mentioned conventional device with an overcurrent detection circuit has the following problems. That is, the signal interface circuit is never power supplied with power supply is interrupted during the overcurrent detection, an external device
Drives the interface signal input from
Power supply circuit that is
Will continue to be sent to the road. That is, the voltage level of the interface signal for the power-supplied circuit whose power has been cut off is a normal value. Doing so will cause an overcurrent
When the power is turned on after the removal of the overcurrent phenomenon in the power-supplied circuit, the power-supplied circuit in which the power is turned on has a rising period in which the power supply voltage reaches the specified voltage from 0 V.
Occurs when the voltage value of the interface signal is higher than the power supply voltage.
State, and the semiconductor integrated circuit is a latch such as a CMOS.
It is composed of semiconductor integrated circuits that have the possibility of
May cause a latch-up phenomenon,
A large current continues to flow between the rain power supply and the source power supply
Now, this is a cause of inducing an over-current condition again. La
The switch-up phenomenon turns off the power of the semiconductor integrated circuit.
The overcurrent condition described above can be induced again.
As a measure to prevent this, it is conceivable to supply the power to the power supply circuit and the signal interface circuit via the same overcurrent detection circuit, but there are significant differences in the circuit scale and circuit configuration of the power supply circuit. many there Rukoto, was this
Since because proper overcurrent detection level are different, the electric
Power supply circuit and signal interface circuit
By supplying power through the current detection circuit, the overcurrent detection level cannot be set accurately. Note that the power
If the power supply circuit goes into a high impedance state,
Internally charged charges are not discharged during power supply
For example, the output voltage of the supplied power supply circuit is 0.
It is in an undefined state from V to a specified voltage. In this case, the signal interface circuit, especially the signal interface
In the case where the circuit is composed of CMOS elements, there is also a problem that it may cause a malfunction or a decrease in reliability.

【0008】本発明の目的は、過電流状態の再誘発防止
及び装置信頼性向上を可能にする過電流検出回路付装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a device with an overcurrent detection circuit which can prevent re-induction of an overcurrent state and improve the reliability of the device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の過電流検出回路付装置は次の如き構成を有
する。即ち、本発明の過電流検出回路付装置は、ラッチ
アップ現象生起の可能性を有する半導体集積回路により
所定機能を確保すべく構成された機能ユニットとしての
1又は2以上の被電源供給回路と; 前記1又は2以上
の被電源供給回路のそれぞれを電源供給線に接続する回
路であって、前記1又は2以上の被電源供給回路に過電
流状態が発生して前記電源供給線から対応する被電源供
給回路への供給電流値が過大のときは過電流を検出して
その被電源供給回路の前記電源供給線の接続を個別に
切断する1又は2以上の過電流検出回路と; 前記電源
供給線に接続されると共に前記1又は2以上の被電源供
給回路のそれぞれとインターフェイスすべき外部装置と
の間に接続され、前記1又は2以上の被電源供給回路の
それぞれと外部装置との間の信号授受を制御する信号イ
ンターフェイス回路と;を備える過電流検出回路付装置
において; 前記過電流を検出した場合には対応する被
電源供給回路に対する前記電源供給線との接続を断とす
ると共に過電流検出信号を送出する1又は2以上の過電
流検出回路と; 前記信号インターフェイス回路を前記
電源供給線に接続する回路であって、前記1又は2以上
の過電流検出回路から過電流検出信号が入力されたとき
は信号インターフェイス回路の電源供給線の接続を切
断する電源切断回路; を備えたことを特徴とするもの
である。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a device with an overcurrent detection circuit according to the present invention has the following configuration. That is, devices with overcurrent detection circuit of the present invention, the latch
With semiconductor integrated circuits that have the possibility of up phenomenon
One or more of the power supply circuit and as a functional unit in order to secure a predetermined function; a circuit connected to the power supply line to each of said one or more of the power supply circuit, the 1 Or over-powered two or more powered circuits
And flow condition occurs connection between the power supply line of the detected and <br/> that the power supply circuit overcurrent is supplied when the current value is excessively large to the corresponding target power supply circuit from the power supply line One or more overcurrent detection circuits for individually disconnecting the power supply ;
Connected to the supply line and the one or more
External devices to interface with each of the supply circuits
A signal interface circuit connected between the one or more power-supplied circuits and controlling an exchange of signals between an external device and the one or more power-supplied circuits; and detecting the overcurrent. If the
Disconnect the power supply circuit from the power supply line
And one or more overcurrents that send an overcurrent detection signal
A current detection circuit; a circuit for connecting the signal interface circuit to the power supply line, the power supply line of the signal interface circuit when an overcurrent detection signal is input from the one or more overcurrent detection circuits. it is characterized in further comprising a; power down circuit to disconnect from the.

【0010】[0010]

【作用】次に前記の如く構成される本発明の過電流検出
回路付装置の作用を説明する。本発明では、過電流検出
回路が過電流を検出すると、その過電流検出回路からの
過電流検出信号によって電源切断回路が作動し、信号イ
ンターフェイス回路は電源供給線との接続が切断され
る。そして、被電源供給回路の過電流状態を取り除く
と、対応する過電流検出回路が過電流状態でないことを
検出し、電源切断回路への過電流検出信号を通常状態と
して電源切断回路を電源供給状態とする。かくして、電
源切断回路の電源スイッチングがオン状態に変わる微小
時間要するのみで、過電流状態が消滅等した後の電源投
入は、被電源供給回路と信号インターフェイス回路とで
ほぼ同時に行われることとなる。
Next, the operation of the device with an overcurrent detection circuit according to the present invention having the above-described structure will be described. In the present invention, when the overcurrent detection circuit detects an overcurrent, the power supply disconnection circuit is activated by the overcurrent detection signal from the overcurrent detection circuit, and the signal interface circuit is disconnected from the power supply line. Then, remove the overcurrent state of the power supply circuit.
And that the corresponding overcurrent detection circuit is not in an overcurrent state.
Detected, and sets the overcurrent detection signal to the power-off circuit to the normal state.
Then, the power supply disconnection circuit is set to the power supply state. Thus,
Power supply switching of power supply disconnection circuit turns on
It only takes time , and power-on after the overcurrent state has disappeared etc. is required for both the power supply circuit and the signal interface circuit.
It will be performed almost simultaneously.

【0011】その結果、被電源供給回路において、信号
端子電圧>電源電圧状態となることによるラッチアップ
現象の誘発を著しく抑圧でき、再度過電流が誘発される
のを防止できる。また、信号インターフェイス回路では
被電源供給回路からの入力信号線がオープン状態となる
ことがないので、誤動作や信頼性低下の原因がなくな
る。
As a result, in the power supply circuit, the signal
Latch-up due to terminal voltage> power supply voltage state
The occurrence of the phenomenon can be significantly suppressed, and the overcurrent can be prevented from being induced again. Further, in the signal interface circuit, the input signal line from the power-supplied circuit does not go into the open state, so that the cause of the malfunction and the decrease in reliability is eliminated.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る過電流検出回路
付装置を示す。図1では従来(図3)と同一構成部分に
は同一符号を付してある。本発明では、図1に示すよう
に、電源供給線5と信号インターフェイス回路8との間
に電源切断回路14を設け、過電流検出回路1(2)が
従来では内部的に用いていた過電流検出信号線12(1
3)を電源切断回路14に制御信号として与えるように
し、過電流検出回路のいずれが過電流を検出しても信号
インターフェイス回路8は、電源供給が断たれ、またそ
の後の電源供給の開始が被電源供給回路3(4)と同時
に行われるようにしてある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an apparatus with an overcurrent detection circuit according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in the related art (FIG. 3) are denoted by the same reference numerals. In the present invention, as shown in FIG. 1, a power supply disconnecting circuit 14 is provided between the power supply line 5 and the signal interface circuit 8 so that the overcurrent detecting circuit 1 (2) uses an overcurrent The detection signal line 12 (1
3) is supplied as a control signal to the power supply disconnecting circuit 14, so that the signal interface circuit 8 is cut off the power supply and the subsequent power supply is started even if any of the overcurrent detection circuits detects the overcurrent. This is performed simultaneously with the power supply circuit 3 (4).

【0013】斯くして、過電流検出時において信号イン
ターフェイス回路8は、電源断となった被電源供給回路
と同様に、電源の供給が遮断されるので、過電流現象除
去後の電源投入時において当該電源投入のあった被電源
供給回路では、インターフェイス信号の電圧値が電源電
圧よりも高くなるようなことがなくなり、再び過電流状
態を誘発するのを防止できる。また、信号インターフェ
イス回路8では、電源断となった被電源供給回路からの
入力信号のレベルが所謂ハーフレベルとなることがない
ので、誤動作や信頼性低下等の原因がなくなる。
Thus, when the overcurrent is detected, the signal interface circuit 8 cuts off the power supply similarly to the power-supplied circuit that has been turned off. In the power supply circuit to which the power is turned on, the voltage value of the interface signal does not become higher than the power supply voltage, and it is possible to prevent the overcurrent state from being induced again. Further, in the signal interface circuit 8, since the level of the input signal from the power-supplied circuit whose power has been cut off does not become a so-called half level, the cause of a malfunction or a decrease in reliability is eliminated.

【0014】なお、電源切断回路14は、例えば図2に
示すように構成される。即ち、図2において、過電流検
出信号線12と同13は論理和回路14aで合成され電
源切断スイッチ14bに入力する。これにより、電源切
断スイッチ14bは電源供給線5と信号インターフェイ
ス回路8とを電気的に接続状態又は切断状態にすること
ができる。
The power-off circuit 14 is configured as shown in FIG. 2, for example. That is, in FIG. 2, the overcurrent detection signal lines 12 and 13 are combined by an OR circuit 14a and input to a power-off switch 14b. Thus, the power disconnection switch 14b can electrically connect or disconnect the power supply line 5 and the signal interface circuit 8.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の過電流検
出回路付装置によれば、過電流状態時には信号インター
フェイス回路も被電源供給回路と同様に電源を断するよ
うにしたので、電源が再投入された被電源供給回路にお
いて再度の過電流発生を誘発するのを防止でき、信号イ
ンターフェイス回路において誤動作や信頼性低下の原因
が生じないようにできる効果がある。
As described above, according to the apparatus with an overcurrent detection circuit of the present invention, the power supply of the signal interface circuit is cut off in the same manner as the power supply circuit in the overcurrent state. It is possible to prevent the occurrence of a renewed overcurrent in the power-supplied circuit that has been turned on again, and to prevent a malfunction or a decrease in reliability from occurring in the signal interface circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る過電流検出回路付装置
の構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of an apparatus with an overcurrent detection circuit according to one embodiment of the present invention.

【図2】電源切断回路の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of a power supply disconnection circuit.

【図3】従来の過電流検出回路付装置の構成ブロック図
である。
FIG. 3 is a configuration block diagram of a conventional device with an overcurrent detection circuit.

【図4】過電流検出回路の構成ブロック図である。FIG. 4 is a configuration block diagram of an overcurrent detection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 過電流検出回路 2 過電流検出回路 3 被電源供給回路 4 被電源供給回路 5 電源供給線 8 信号インターフェイス回路 14 電源切断回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Overcurrent detection circuit 2 Overcurrent detection circuit 3 Power supply circuit 4 Power supply circuit 5 Power supply line 8 Signal interface circuit 14 Power supply disconnection circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ラッチアップ現象生起の可能性を有する
半導体集積回路により所定機能を確保すべく構成された
機能ユニットとしての1又は2以上の被電源供給回路
と; 前記1又は2以上の被電源供給回路のそれぞれを
電源供給線に接続する回路であって、前記1又は2以上
の被電源供給回路に過電流状態が発生して前記電源供給
線から対応する被電源供給回路への供給電流値が過大の
ときは過電流を検出してその被電源供給回路の前記電源
供給線の接続を個別に切断する1又は2以上の過電流
検出回路と; 前記電源供給線に接続されると共に前記
1又は2以上の被電源供給回路のそれぞれとインターフ
ェイスすべき外部装置との間に接続され、前記1又は2
以上の被電源供給回路のそれぞれと外部装置との間の信
号授受を制御する信号インターフェイス回路と; を備
える過電流検出回路付装置において; 前記過電流を検
出した場合には対応する被電源供給回路に対する前記電
源供給線との接続を断とすると共に過電流検出信号を送
出する1又は2以上の過電流検出回路と; 前記信号イ
ンターフェイス回路を前記電源供給線に接続する回路で
あって、前記1又は2以上の過電流検出回路から過電流
検出信号が入力されたときは信号インターフェイス回路
の電源供給線の接続を切断する電源切断回路; を備
えたことを特徴とする過電流検出回路付装置。
(1) There is a possibility of occurrence of a latch-up phenomenon.
It is configured to secure a predetermined function by a semiconductor integrated circuit.
And one or more of the power supply circuit as a functional unit; a circuit connected to the power supply line to each of said one or more of the power supply circuit, wherein one or more
The power supply line of the the power supply circuit is supplied when the current value is excessively large to detect an overcurrent to the power supply circuits corresponding from the power supply line and an overcurrent condition has occurred in the power supply circuit connecting the one or more overcurrent detection circuit individually cut with; the is connected to the power supply line
An interface with each of one or more power supply circuits
1 or 2 connected to an external device to be
The device with an overcurrent detection circuit comprising; a signal interface circuit for controlling signal exchange between the respectively external device over the power supply circuit test the overcurrent
The power supply to the corresponding power supply circuit.
Disconnect the power supply line and send the overcurrent detection signal.
One or more overcurrent detection circuits to be output ; and a circuit for connecting the signal interface circuit to the power supply line, when an overcurrent detection signal is input from the one or more overcurrent detection circuits. overcurrent detection circuit with device characterized by comprising a; power-off circuit for cutting the connection between the power supply line of the signal interface circuit.
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