JP3533518B2 - ドライバｉｃモジュール - Google Patents
ドライバｉｃモジュールInfo
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Description
【０００１】本発明は、容量性負荷を高電圧で駆動しな
ければならないプラズマディスプレイ(ＰＤＰ)，ＥＬデ
ィスプレイ，プリンタなどに用いる高耐圧ドライバＩＣ
およびこの高耐圧ドライバＩＣを複数個実装したドライ
バＩＣモジュールに係り、特に、高耐圧ドライバＩＣお
よびドライバＩＣモジュールの過熱検出手段に関する。
ければならないプラズマディスプレイ(ＰＤＰ)，ＥＬデ
ィスプレイ，プリンタなどに用いる高耐圧ドライバＩＣ
およびこの高耐圧ドライバＩＣを複数個実装したドライ
バＩＣモジュールに係り、特に、高耐圧ドライバＩＣお
よびドライバＩＣモジュールの過熱検出手段に関する。
【０００２】従来の過熱検出回路としては、図６に示す
回路がある。この回路は、ダイオードの順方向降下電圧
ＶＦの温度依存性を利用して、チップの温度を電圧に変
換し、コンパレータにおいて、検出設定温度に対応した
基準電圧と比較する。ダイオードの順方向降下電圧ＶＦ
は負の温度特性を持つので、異常時の発熱によりチップ
が高温となった場合、順方向降下電圧ＶＦが降下して基
準電圧を下回ると、コンパレータが反転して異常を検出
する。
回路がある。この回路は、ダイオードの順方向降下電圧
ＶＦの温度依存性を利用して、チップの温度を電圧に変
換し、コンパレータにおいて、検出設定温度に対応した
基準電圧と比較する。ダイオードの順方向降下電圧ＶＦ
は負の温度特性を持つので、異常時の発熱によりチップ
が高温となった場合、順方向降下電圧ＶＦが降下して基
準電圧を下回ると、コンパレータが反転して異常を検出
する。
【０００３】この従来回路に使用するダイオード，抵
抗，コンパレータなどは、特殊なプロセスを必要としな
いすなわち標準的なＩＣプロセスにより製造でき、しか
も、ドライバＩＣとモノリシック化できるので、製造コ
ストが安い。
抗，コンパレータなどは、特殊なプロセスを必要としな
いすなわち標準的なＩＣプロセスにより製造でき、しか
も、ドライバＩＣとモノリシック化できるので、製造コ
ストが安い。
【０００４】上記従来技術によれば、負荷のショートや
隣接ドライバＩＣとの出力間のショートなどにより異常
電流が流れた時にドライバＩＣが発熱し、ドライバＩＣ
の温度が予め設定した基準温度を超えた場合、過熱とし
て検出でき、検出結果に応じてドライバ出力をオフにす
ると、ドライバＩＣの過熱破壊を防止できる。
隣接ドライバＩＣとの出力間のショートなどにより異常
電流が流れた時にドライバＩＣが発熱し、ドライバＩＣ
の温度が予め設定した基準温度を超えた場合、過熱とし
て検出でき、検出結果に応じてドライバ出力をオフにす
ると、ドライバＩＣの過熱破壊を防止できる。
【０００５】しかし、動作温度範囲を考慮し、通常使用
において過熱検出機能が誤動作しないように、充分なマ
ージンをとって、基準温度を高く設定するので、例えば
負荷のショートなどにより、異常電流が流れてＩＣが発
熱した場合でも、周囲温度が低い場合は、チップ温度が
基準温度に達せず、異常を検出できないおそれがある。
において過熱検出機能が誤動作しないように、充分なマ
ージンをとって、基準温度を高く設定するので、例えば
負荷のショートなどにより、異常電流が流れてＩＣが発
熱した場合でも、周囲温度が低い場合は、チップ温度が
基準温度に達せず、異常を検出できないおそれがある。
【０００６】また、駆動する容量性負荷が小さいシステ
ムでは、使用するドライバＩＣの電流能力も負荷に合わ
せ小さく設計するので、負荷のショートなどの異常時の
電流が小さくなり、異常時の発熱が少なく、少数チャン
ネルに異常が発生した程度では、異常検出が困難な場合
がある。
ムでは、使用するドライバＩＣの電流能力も負荷に合わ
せ小さく設計するので、負荷のショートなどの異常時の
電流が小さくなり、異常時の発熱が少なく、少数チャン
ネルに異常が発生した程度では、異常検出が困難な場合
がある。
【０００７】このような問題の対策として、個別のチャ
ンネル毎に過電流検出回路やショート検出回路を設けれ
ば、上記従来回路による温度出検出方式では困難であっ
た負荷のショートなどの異常を検出できると一応考えら
れる。
ンネル毎に過電流検出回路やショート検出回路を設けれ
ば、上記従来回路による温度出検出方式では困難であっ
た負荷のショートなどの異常を検出できると一応考えら
れる。
【０００８】しかし、ＰＤＰ，ＥＬディスプレイ、プリ
ンタドライバなどのドライバＩＣは、１台のシステムに
数１０個から１００個程度必要とされ、低消費電力，低
コスト，高集積度，小さな実装面積，高信頼性などが要
求されるので、個別のチャンネル毎に過電流検出回路ま
たはショート検出回路を設けると、回路規模が著しく大
きくなり、チップ面積および製造コストが大幅に増し、
回路規模の増大に伴い消費電力も大きくなるため、現実
的ではない。
ンタドライバなどのドライバＩＣは、１台のシステムに
数１０個から１００個程度必要とされ、低消費電力，低
コスト，高集積度，小さな実装面積，高信頼性などが要
求されるので、個別のチャンネル毎に過電流検出回路ま
たはショート検出回路を設けると、回路規模が著しく大
きくなり、チップ面積および製造コストが大幅に増し、
回路規模の増大に伴い消費電力も大きくなるため、現実
的ではない。
【０００９】このように、過熱検出回路を用いる方式
は、ドライバＩＣ１個に１回路を搭載すればよいので、
保護手段としては、小型，低消費電力，低コストを実現
でき、ドライバＩＣの用途に適した保護手段であるもの
の、隣接ドライバＩＣとの出力間のショートなどの異常
時に温度上昇が小さいドライバＩＣにおいては、従来の
基準温度を用いた過熱検出方式では、周囲温度の影響を
受け、異常を迅速かつ正確に検出できない。一方、個別
のチャンネル毎に過電流検出回路やショート検出回路を
設ければ、上記従来回路による温度出検出方式では困難
であった負荷ショートなどの異常を検出できるが、回路
規模が著しく大きくなり、チップ面積および製造コスト
が大幅に増し、回路規模の増大に伴い消費電力も大きく
なる。
は、ドライバＩＣ１個に１回路を搭載すればよいので、
保護手段としては、小型，低消費電力，低コストを実現
でき、ドライバＩＣの用途に適した保護手段であるもの
の、隣接ドライバＩＣとの出力間のショートなどの異常
時に温度上昇が小さいドライバＩＣにおいては、従来の
基準温度を用いた過熱検出方式では、周囲温度の影響を
受け、異常を迅速かつ正確に検出できない。一方、個別
のチャンネル毎に過電流検出回路やショート検出回路を
設ければ、上記従来回路による温度出検出方式では困難
であった負荷ショートなどの異常を検出できるが、回路
規模が著しく大きくなり、チップ面積および製造コスト
が大幅に増し、回路規模の増大に伴い消費電力も大きく
なる。
【００１０】本発明の目的は、負荷のショートや隣接ド
ライバＩＣとの出力間のショートなどの異常時に、周囲
温度の影響を受けず、異常を迅速かつ正確に検出できる
過熱検出手段を備えたドライバＩＣモジュールを提供す
ることである。
ライバＩＣとの出力間のショートなどの異常時に、周囲
温度の影響を受けず、異常を迅速かつ正確に検出できる
過熱検出手段を備えたドライバＩＣモジュールを提供す
ることである。
【００１１】本発明は、上記目的を達成するために、ド
ライバＩＣチップの温度と基準温度との差によりドライ
バＩＣチップの過熱を検出する過熱検出回路を有する高
耐圧ドライバＩＣを複数個実装したドライバＩＣモジュ
ールにおいて、過熱検出回路の基準温度をドライバＩＣ
モジュールの温度に応じて変更する過熱検出基準温度生
成回路を備えたドライバＩＣモジュールを提案する。
ライバＩＣチップの温度と基準温度との差によりドライ
バＩＣチップの過熱を検出する過熱検出回路を有する高
耐圧ドライバＩＣを複数個実装したドライバＩＣモジュ
ールにおいて、過熱検出回路の基準温度をドライバＩＣ
モジュールの温度に応じて変更する過熱検出基準温度生
成回路を備えたドライバＩＣモジュールを提案する。
【００１２】より具体的には、ドライバＩＣチップの温
度と基準温度との差によりドライバＩＣチップの過熱を
検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣを複
数個実装したドライバＩＣモジュールにおいて、複数の
高耐圧ドライバＩＣチップの平均チップ温度をＴｊａと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、過熱検出回路
の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｊａ＋Ｔ１′に設定す
る過熱基準温度生成手段を備えたドライバＩＣモジュー
ルを提案する。
度と基準温度との差によりドライバＩＣチップの過熱を
検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣを複
数個実装したドライバＩＣモジュールにおいて、複数の
高耐圧ドライバＩＣチップの平均チップ温度をＴｊａと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、過熱検出回路
の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｊａ＋Ｔ１′に設定す
る過熱基準温度生成手段を備えたドライバＩＣモジュー
ルを提案する。
【００１３】本発明は、さらに、ドライバＩＣチップの
温度と基準温度との差によりドライバＩＣチップの過熱
を検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣを
複数個実装したドライバＩＣモジュールにおいて、隣接
する高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴａｄとし、許
容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出回路の
基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔａｄ＋Ｔ１′ に設定する 過熱検出基準入力手段を備えたドライバＩＣ
モジュールを提案する。
温度と基準温度との差によりドライバＩＣチップの過熱
を検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣを
複数個実装したドライバＩＣモジュールにおいて、隣接
する高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴａｄとし、許
容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出回路の
基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔａｄ＋Ｔ１′ に設定する 過熱検出基準入力手段を備えたドライバＩＣ
モジュールを提案する。
【００１４】本発明は、過熱検出回路を有する高耐圧ド
ライバＩＣを４個以上実装したドライバＩＣモジュール
において、隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温度
をＴｆａとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、前
記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔｆａ＋Ｔ１′ に設定する 過熱基準温度生成手段を備えたドライバＩＣ
モジュールを提案する。
ライバＩＣを４個以上実装したドライバＩＣモジュール
において、隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温度
をＴｆａとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、前
記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔｆａ＋Ｔ１′ に設定する 過熱基準温度生成手段を備えたドライバＩＣ
モジュールを提案する。
【００１５】上記いずれのドライバＩＣモジュールにお
いても、ドライバＩＣモジュールに搭載されるドライバ
ＩＣの過熱を検出した場合、当該ドライバＩＣの出力を
ローとする制御回路、または、当該ドライバＩＣの出力
を高インピーダンスとする制御回路、または、ドライバ
ＩＣモジュールに搭載されるドライバＩＣの少なくとも
１個の過熱を検出した場合、全ドライバＩＣの出力をロ
ーまたは高インピーダンスとする制御回路を備えること
ができる。
いても、ドライバＩＣモジュールに搭載されるドライバ
ＩＣの過熱を検出した場合、当該ドライバＩＣの出力を
ローとする制御回路、または、当該ドライバＩＣの出力
を高インピーダンスとする制御回路、または、ドライバ
ＩＣモジュールに搭載されるドライバＩＣの少なくとも
１個の過熱を検出した場合、全ドライバＩＣの出力をロ
ーまたは高インピーダンスとする制御回路を備えること
ができる。
【００１６】本発明においては、ドライバＩＣチップの
温度と基準温度との差によりドライバＩＣチップの過熱
を検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣを
複数個実装したドライバＩＣモジュールに、過熱検出回
路の基準温度をドライバＩＣモジュールの温度に応じて
変更する過熱検出基準温度生成回路を備えたので、過熱
検出の基準レベルが周囲温度とともに変化するため、周
囲温度の影響を受けずに、負荷のショートや隣接ドライ
バＩＣとの出力間のショートなどの異常時の発熱を迅速
かつ正確に検出できる。
温度と基準温度との差によりドライバＩＣチップの過熱
を検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣを
複数個実装したドライバＩＣモジュールに、過熱検出回
路の基準温度をドライバＩＣモジュールの温度に応じて
変更する過熱検出基準温度生成回路を備えたので、過熱
検出の基準レベルが周囲温度とともに変化するため、周
囲温度の影響を受けずに、負荷のショートや隣接ドライ
バＩＣとの出力間のショートなどの異常時の発熱を迅速
かつ正確に検出できる。
【００１７】複数の高耐圧ドライバＩＣチップの平均チ
ップ温度をＴｊａとし、許容設定温度をＴ１′としたと
きに、過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｊ
ａ＋Ｔ１′に設定する過熱基準温度生成手段を備えた場
合は、通常駆動による損失の影響も受けないため、モジ
ュールの特定位置の温度を用いた場合よりも更に小さな
異常を検出でき、異常発熱をより高精度に検出可能とな
る。
ップ温度をＴｊａとし、許容設定温度をＴ１′としたと
きに、過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｊ
ａ＋Ｔ１′に設定する過熱基準温度生成手段を備えた場
合は、通常駆動による損失の影響も受けないため、モジ
ュールの特定位置の温度を用いた場合よりも更に小さな
異常を検出でき、異常発熱をより高精度に検出可能とな
る。
【００１８】隣接する高耐圧ドライバＩＣチップの温度
をＴａｄとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、前
記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔａｄ＋Ｔ１′ に設定する 過熱検出基準入力手段を備えると、隣接チッ
プの温度と比較するため、モジュール温度の影響が同程
度であるから、異常温度を高精度に検出できる。
をＴａｄとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、前
記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔａｄ＋Ｔ１′ に設定する 過熱検出基準入力手段を備えると、隣接チッ
プの温度と比較するため、モジュール温度の影響が同程
度であるから、異常温度を高精度に検出できる。
【００１９】過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣ
を４個以上実装したドライバＩＣモジュールにおいて、
隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴｆａと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出
回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔｆａ＋Ｔ１′ に設定する 過熱検出基準入力手段を備えたことから、温
度を比較している隣接ＩＣ間で共通の不良原因により異
常に温度が上昇して、隣接ＩＣ間で温度上昇が同程度と
なる場合でも、異常を迅速かつ正確に検出できる。
を４個以上実装したドライバＩＣモジュールにおいて、
隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴｆａと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出
回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔｆａ＋Ｔ１′ に設定する 過熱検出基準入力手段を備えたことから、温
度を比較している隣接ＩＣ間で共通の不良原因により異
常に温度が上昇して、隣接ＩＣ間で温度上昇が同程度と
なる場合でも、異常を迅速かつ正確に検出できる。
【００２０】複数個の高耐圧ドライバＩＣと、それぞれ
のドライバＩＣチップの温度を検出する温度検出手段
と、正常動作時のドライバＩＣチップの温度を記録する
手段と、記録されたドライバＩＣのチップ温度と所定時
間毎のドライバＩＣチップの温度とを比較しドライバＩ
Ｃチップの過熱を検出する手段とを有する場合は、具体
的には、マイコンを使った演算となり、温度測定結果に
対して測定系の誤差を加味した計算を実行でき、異常検
出の精度が上がる。
のドライバＩＣチップの温度を検出する温度検出手段
と、正常動作時のドライバＩＣチップの温度を記録する
手段と、記録されたドライバＩＣのチップ温度と所定時
間毎のドライバＩＣチップの温度とを比較しドライバＩ
Ｃチップの過熱を検出する手段とを有する場合は、具体
的には、マイコンを使った演算となり、温度測定結果に
対して測定系の誤差を加味した計算を実行でき、異常検
出の精度が上がる。
【００２１】次に、図１ないし図６を参照して、本発明
によるドライバＩＣモジュールの実施形態を説明する。
によるドライバＩＣモジュールの実施形態を説明する。
【実施形態１】
【００２２】図１は、複数の高耐圧ドライバＩＣ１を有
するドライバＩＣモジュール２の実施形態１の構成を示
すブロック図である。ドライバＩＣモジュール２に搭載
するドライバＩＣの個数に特に制限は無く、１個の高耐
圧ドライバＩＣでも、本実施形態１を適用できる。
するドライバＩＣモジュール２の実施形態１の構成を示
すブロック図である。ドライバＩＣモジュール２に搭載
するドライバＩＣの個数に特に制限は無く、１個の高耐
圧ドライバＩＣでも、本実施形態１を適用できる。
【００２３】各々のドライバＩＣ１は、過熱検出回路４
と高耐圧出力バッファ３とを含んでいる。過熱検出回路
４は、チップ温度検出回路６とコンパレータとからな
る。ドライバＩＣ１は、また、過熱検出基準入力端子５
を備え、この端子に入力され基準入力温度に相当する電
圧とチップ温度に相当する電圧とを過熱検出回路４のコ
ンパレータで比較する。チップ温度検出回路６は、例え
ば図６に示した従来回路と同様のダイオード１１と定電
流源１２とからなりダイオードの順方向降下電圧ＶＦの
温度依存性を利用した回路とすればよい。
と高耐圧出力バッファ３とを含んでいる。過熱検出回路
４は、チップ温度検出回路６とコンパレータとからな
る。ドライバＩＣ１は、また、過熱検出基準入力端子５
を備え、この端子に入力され基準入力温度に相当する電
圧とチップ温度に相当する電圧とを過熱検出回路４のコ
ンパレータで比較する。チップ温度検出回路６は、例え
ば図６に示した従来回路と同様のダイオード１１と定電
流源１２とからなりダイオードの順方向降下電圧ＶＦの
温度依存性を利用した回路とすればよい。
【００２４】過熱検出基準温度生成回路７は、モジュー
ル温度検出回路９と許容温度設定用定電圧回路８とから
なり、許容温度に対応する過熱検出の基準電圧を生成
し、過熱検出基準入力端子５に供給する。
ル温度検出回路９と許容温度設定用定電圧回路８とから
なり、許容温度に対応する過熱検出の基準電圧を生成
し、過熱検出基準入力端子５に供給する。
【００２５】図１では、モジュール温度検出回路９を１
個だけ搭載し、共通の過熱検出基準温度を各ドライバＩ
Ｃ１の過熱検出基準入力端子５に供給する方式を示して
いるが、モジュール温度検出回路９は１つのモジュール
に複数個搭載してもよい。この場合には、各ドライバＩ
Ｃ１の基準入力は全て共通とする必要は無く、複数個あ
るモジュール温度検出回路９のうちで最も近いものを含
む過熱検出基準温度生成回路７の出力に接続する方が検
出精度が上がる。
個だけ搭載し、共通の過熱検出基準温度を各ドライバＩ
Ｃ１の過熱検出基準入力端子５に供給する方式を示して
いるが、モジュール温度検出回路９は１つのモジュール
に複数個搭載してもよい。この場合には、各ドライバＩ
Ｃ１の基準入力は全て共通とする必要は無く、複数個あ
るモジュール温度検出回路９のうちで最も近いものを含
む過熱検出基準温度生成回路７の出力に接続する方が検
出精度が上がる。
【００２６】なお、過熱検出結果に基づく高電圧出力の
制御は、ドライバＩＣ１の用途により異なるため、図１
には示していないが、例えば過熱を検出した場合に、高
圧出力を強制的にローとする制御回路や、高電圧出力を
強制的にハイインピーダンスとする制御回路を設けても
よい。
制御は、ドライバＩＣ１の用途により異なるため、図１
には示していないが、例えば過熱を検出した場合に、高
圧出力を強制的にローとする制御回路や、高電圧出力を
強制的にハイインピーダンスとする制御回路を設けても
よい。
【００２７】また、図１では、正常時はコンパレータが
ロー出力になっており、チップ温度に相当する電圧が基
準入力電圧以下となると、コンパレータが反転してハイ
を出力する構成となっているが、図１のコンパレータの
入力を入れ替えて、異常時にローを出力させる構成とす
ることもできる。
ロー出力になっており、チップ温度に相当する電圧が基
準入力電圧以下となると、コンパレータが反転してハイ
を出力する構成となっているが、図１のコンパレータの
入力を入れ替えて、異常時にローを出力させる構成とす
ることもできる。
【００２８】このように構成されたドライバＩＣモジュ
ール２の異常温度検出の精度を説明する。ドライバＩＣ
１の過熱検出の基準レベルとして、ドライバＩＣモジュ
ール２のモジュール温度に所定の許容温度を加えた基準
温度を用いる。
ール２の異常温度検出の精度を説明する。ドライバＩＣ
１の過熱検出の基準レベルとして、ドライバＩＣモジュ
ール２のモジュール温度に所定の許容温度を加えた基準
温度を用いる。
【００２９】モジュール温度Ｔmoは、周囲温度Ｔaおよ
びドライバＩＣ損失Ｐwの関数であり、近似的には、 Ｔmo＝Ｔa＋Ｋ×Ｐw×Ｎ＋α で表される。ここで、Ｋは熱抵抗、Ｎは搭載されるドラ
イバＩＣ１の個数、αはドライバＩＣ１以外の部品によ
る発熱成分とする。
びドライバＩＣ損失Ｐwの関数であり、近似的には、 Ｔmo＝Ｔa＋Ｋ×Ｐw×Ｎ＋α で表される。ここで、Ｋは熱抵抗、Ｎは搭載されるドラ
イバＩＣ１の個数、αはドライバＩＣ１以外の部品によ
る発熱成分とする。
【００３０】過熱検出の基準温度レベルＴtsdは、許容
温度をＴ1として、 Ｔtsd＝Ｔmo＋Ｔ1 で表される。
温度をＴ1として、 Ｔtsd＝Ｔmo＋Ｔ1 で表される。
【００３１】負荷のショートなどにより異常が生じたド
ライバＩＣ１の損失をＰwfとすると、この異常チップの
接合温度Ｔjは、熱抵抗をＲθとして、 Ｔj＝Ｔmo＋Ｐwf×Ｒθ で近似される。
ライバＩＣ１の損失をＰwfとすると、この異常チップの
接合温度Ｔjは、熱抵抗をＲθとして、 Ｔj＝Ｔmo＋Ｐwf×Ｒθ で近似される。
【００３２】過熱検出用コンパレータのプラス入力に
は、過熱検出の基準温度レベルＴtsdが入力され、マイ
ナス入力には、異常チップの接合温度Ｔjが入力される
ので、正常時のコンパレータ出力をロー、異常時をハイ
とすれば、異常を検出するには、 Ｔj−Ｔtsd−Ｃos＞０ となる。ただし、Ｃosはコンパレータのオフセットとす
る。
は、過熱検出の基準温度レベルＴtsdが入力され、マイ
ナス入力には、異常チップの接合温度Ｔjが入力される
ので、正常時のコンパレータ出力をロー、異常時をハイ
とすれば、異常を検出するには、 Ｔj−Ｔtsd−Ｃos＞０ となる。ただし、Ｃosはコンパレータのオフセットとす
る。
【００３３】上式を許容温度Ｔ1について解けば、モジ
ュール温度Ｔmoは、相殺され、 Ｔ1＜Ｐwf×Ｒθ−Ｃos となる。
ュール温度Ｔmoは、相殺され、 Ｔ1＜Ｐwf×Ｒθ−Ｃos となる。
【００３４】この式から、許容温度Ｔ1の設定に当って
は、モジュール温度Ｔmoを考慮する必要が無く、通常駆
動における温度上昇分に素子バラツキを加味した値を設
定すればよく、高精度の検出が可能である。なお、許容
温度Ｔ1は、図１の許容温度設定用定電圧回路８で設定
すればよい。
は、モジュール温度Ｔmoを考慮する必要が無く、通常駆
動における温度上昇分に素子バラツキを加味した値を設
定すればよく、高精度の検出が可能である。なお、許容
温度Ｔ1は、図１の許容温度設定用定電圧回路８で設定
すればよい。
【００３５】本実施形態１によれば、モジュール温度検
出回路９と許容温度設定用定電圧回路８とからなる過熱
検出基準温度生成回路７を備えたので、過熱検出の基準
レベルが周囲温度とともに変化するため、周囲温度の影
響を受けずに、負荷のショートや隣接ドライバＩＣとの
出力間のショートなどの異常時の発熱を迅速かつ正確に
検出できる。
出回路９と許容温度設定用定電圧回路８とからなる過熱
検出基準温度生成回路７を備えたので、過熱検出の基準
レベルが周囲温度とともに変化するため、周囲温度の影
響を受けずに、負荷のショートや隣接ドライバＩＣとの
出力間のショートなどの異常時の発熱を迅速かつ正確に
検出できる。
【実施形態２】
【００３６】図２は、複数の高耐圧ドライバＩＣ１を有
するドライバＩＣモジュール２の実施形態２の構成を示
すブロック図である。
するドライバＩＣモジュール２の実施形態２の構成を示
すブロック図である。
【００３７】本実施形態２のドライバＩＣは、過熱検出
回路４と高耐圧出力バッファ３および過熱検出基準入力
端子５とを含んでいる。過熱検出結果に基づく高耐圧出
力バッファ３の制御は、実施形態１に示した方式と同様
である。
回路４と高耐圧出力バッファ３および過熱検出基準入力
端子５とを含んでいる。過熱検出結果に基づく高耐圧出
力バッファ３の制御は、実施形態１に示した方式と同様
である。
【００３８】過熱検出回路４は、コンパレータ１０と温
度検出用ダイオード１１および定電流回路１２と抵抗１
５とからなる。
度検出用ダイオード１１および定電流回路１２と抵抗１
５とからなる。
【００３９】コンパレータの＋入力は、過熱検出基準入
力端子５が接続され、−入力には低電流回路１２の一端
が接続される。
力端子５が接続され、−入力には低電流回路１２の一端
が接続される。
【００４０】過熱検出基準入力端子５には、各過熱検出
回路４内の入力端子５およびグラウンドの間に接続され
たダイオード１１の並列回路と外部電源に接続された抵
抗１５とにより電源電圧Ｖccを分圧した電圧が印加され
る。したがって、基準温度として、ドライブＩＣモジュ
ール２に搭載される複数のＩＣチップ１の平均温度Ｔj
ａを取り込むことができる。
回路４内の入力端子５およびグラウンドの間に接続され
たダイオード１１の並列回路と外部電源に接続された抵
抗１５とにより電源電圧Ｖccを分圧した電圧が印加され
る。したがって、基準温度として、ドライブＩＣモジュ
ール２に搭載される複数のＩＣチップ１の平均温度Ｔj
ａを取り込むことができる。
【００４１】この場合、過熱検出の基準温度レベルＴts
d′および異常チップの接合温度Ｔj′は、 Ｔtsd′＝Ｔjａ＋Ｔ1′ Ｔj′≒Ｔjａ＋(Ｐwf−Ｐw)／Ｒθ で表される。ここで、Ｔ1′は許容設定温度、Ｐwfは異
常チップの損失、Ｐwは正常チップの損失とする。
d′および異常チップの接合温度Ｔj′は、 Ｔtsd′＝Ｔjａ＋Ｔ1′ Ｔj′≒Ｔjａ＋(Ｐwf−Ｐw)／Ｒθ で表される。ここで、Ｔ1′は許容設定温度、Ｐwfは異
常チップの損失、Ｐwは正常チップの損失とする。
【００４２】異常の検出条件は、
Ｔj′−Ｔtsd′−Ｃos＞０
を解くと、
Ｔ1′＜(Ｐwf−Ｐw)×Ｒθ−Ｃos
となる。この式の(Ｐwf−Ｐw)は、負荷のショートなど
の異常時の損失である。
の異常時の損失である。
【００４３】Ｔ1′の設定においては、通常駆動による
損失の影響も受けないため、実施形態１のようにモジュ
ールの特定位置の温度を用いた場合よりも更に小さな異
常を検出でき、異常発熱をより高精度に検出可能とな
る。
損失の影響も受けないため、実施形態１のようにモジュ
ールの特定位置の温度を用いた場合よりも更に小さな異
常を検出でき、異常発熱をより高精度に検出可能とな
る。
【００４４】図２に示す回路は、各過熱検出回路４内の
入力端子５およびグラウンドの間に接続したダイオード
１１を実装するスペースおよびコストは、特に問題にな
らない。
入力端子５およびグラウンドの間に接続したダイオード
１１を実装するスペースおよびコストは、特に問題にな
らない。
【００４５】本実施形態２によれば、基準温度として、
ドライブＩＣモジュール２に搭載される複数のＩＣチッ
プ１の平均温度Ｔjａを取り込むことができ、通常駆動
による損失の影響も受けないため、異常発熱をより高精
度に検出可能となる。
ドライブＩＣモジュール２に搭載される複数のＩＣチッ
プ１の平均温度Ｔjａを取り込むことができ、通常駆動
による損失の影響も受けないため、異常発熱をより高精
度に検出可能となる。
【実施形態３】
【００４６】図３は、複数の高耐圧ドライバＩＣ１を有
するドライバＩＣモジュール２の実施形態３の構成を示
すブロック図である。
するドライバＩＣモジュール２の実施形態３の構成を示
すブロック図である。
【００４７】本実施形態３は、複数個の高耐圧ドライバ
ＩＣ１を有するドライバＩＣモジュール２において、ド
ライバＩＣ１の過熱検出の基準レベルとして、隣接する
ＩＣのチップ温度を用いる。
ＩＣ１を有するドライバＩＣモジュール２において、ド
ライバＩＣ１の過熱検出の基準レベルとして、隣接する
ＩＣのチップ温度を用いる。
【００４８】隣接する高耐圧ドライバＩＣチップの温度
をＴａｄとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、前
記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔａｄ＋Ｔ１′ に設定する過熱検出基準入力手段を備える。
をＴａｄとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、前
記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔａｄ＋Ｔ１′ に設定する過熱検出基準入力手段を備える。
【００４９】この構成では、例えば１つのＩＣチップＡ
が負荷のショートなどの異常により発熱した場合は、隣
接するＩＣチップＢのチップ温度に比べて、ＩＣチップ
Ａの温度が上昇するため、過熱検出回路４による異常検
出が可能である。
が負荷のショートなどの異常により発熱した場合は、隣
接するＩＣチップＢのチップ温度に比べて、ＩＣチップ
Ａの温度が上昇するため、過熱検出回路４による異常検
出が可能である。
【００５０】各々のドライバＩＣチップは、過熱検出基
準入力端子５およびＩＣ温度検出出力端子１６を持つ。
なお、図３に示した回路では、温度検出用ダイオード１
１の一端とＩＣ温度検出出力端子１６とを直接接続して
示したが、対ノイズ性を考慮して、バッファアンプを介
して接続してもよい。抵抗１５と定電流回路１２とによ
り、許容温度を設定する。
準入力端子５およびＩＣ温度検出出力端子１６を持つ。
なお、図３に示した回路では、温度検出用ダイオード１
１の一端とＩＣ温度検出出力端子１６とを直接接続して
示したが、対ノイズ性を考慮して、バッファアンプを介
して接続してもよい。抵抗１５と定電流回路１２とによ
り、許容温度を設定する。
【００５１】ここで、図３に示す通り、隣接するドライ
バＩＣチップＡ，Ｂを接続した場合について検討する。
前提条件として、ドライバＩＣチップＡ，Ｂとも同一仕
様のドライバＩＣであるとする。
バＩＣチップＡ，Ｂを接続した場合について検討する。
前提条件として、ドライバＩＣチップＡ，Ｂとも同一仕
様のドライバＩＣであるとする。
【００５２】この場合は、チップＡの過熱検出コンパレ
ータ１０の＋入力＝チップＢの接合温度に相当する電
圧、チップＡの過熱検出コンパレータ１０の−入力＝チ
ップＡの接合温度＋許容誤差温度に相当する電圧、チッ
プＢの過熱検出コンパレータ１０の＋入力＝チップＡの
接合温度に相当する電圧、チップＢの過熱検出コンパレ
ータ１０の−入力＝チップＢの接合温度＋許容誤差温度
に相当する電圧となる。
ータ１０の＋入力＝チップＢの接合温度に相当する電
圧、チップＡの過熱検出コンパレータ１０の−入力＝チ
ップＡの接合温度＋許容誤差温度に相当する電圧、チッ
プＢの過熱検出コンパレータ１０の＋入力＝チップＡの
接合温度に相当する電圧、チップＢの過熱検出コンパレ
ータ１０の−入力＝チップＢの接合温度＋許容誤差温度
に相当する電圧となる。
【００５３】例えば、チップＡが負荷のショートにより
接合温度が上昇した場合で、チップＢの接合温度に許容
誤差温度を加えた温度よりもチップＡの接合温度が上昇
すると、チップＡの過熱検出コンパレータ１０が反転し
て、チップＡの過熱を検出できる。
接合温度が上昇した場合で、チップＢの接合温度に許容
誤差温度を加えた温度よりもチップＡの接合温度が上昇
すると、チップＡの過熱検出コンパレータ１０が反転し
て、チップＡの過熱を検出できる。
【００５４】チップＡ，チップＢとも周囲温度に依存し
て接合温度が同様に変化するので、このように比較する
と、周囲温度に依存しない温度検出が可能である。
て接合温度が同様に変化するので、このように比較する
と、周囲温度に依存しない温度検出が可能である。
【００５５】さらに、隣接チップの温度と比較するた
め、モジュール温度の影響が同程度であるから、異常温
度を高精度に検出できる。
め、モジュール温度の影響が同程度であるから、異常温
度を高精度に検出できる。
【実施形態４】
【００５６】図４は、複数の高耐圧ドライバＩＣ１を有
するドライバＩＣモジュール２の実施形態４の構成を示
すブロック図である。
するドライバＩＣモジュール２の実施形態４の構成を示
すブロック図である。
【００５７】前記実施形態３では、温度を比較している
隣接ＩＣ間で共通の不良原因により異常に温度が上昇し
た場合、温度上昇が同程度となる可能性があり、検出が
困難になることも予想される。このような不良原因とし
ては、例えばモジュールの配線不良による隣接ドライバ
ＩＣとの出力間のショートが考えられる。
隣接ＩＣ間で共通の不良原因により異常に温度が上昇し
た場合、温度上昇が同程度となる可能性があり、検出が
困難になることも予想される。このような不良原因とし
ては、例えばモジュールの配線不良による隣接ドライバ
ＩＣとの出力間のショートが考えられる。
【００５８】この種の不良モードにおいても異常を迅速
かつ正確に検出するには、図４に示すように、隣接しな
いＩＣの温度と比較すればよい。
かつ正確に検出するには、図４に示すように、隣接しな
いＩＣの温度と比較すればよい。
【００５９】隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温
度をＴｆａとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、
前記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｆａ
＋Ｔ１′に設定する過熱基準温度生成手段を備える。
度をＴｆａとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、
前記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｆａ
＋Ｔ１′に設定する過熱基準温度生成手段を備える。
【００６０】比較対象が異なるだけで、比較動作そのも
のは、図３の実施形態３と同様なので、詳細な説明は省
略する。
のは、図３の実施形態３と同様なので、詳細な説明は省
略する。
【００６１】本実施形態４によれば、温度を比較してい
る隣接ＩＣ間で共通の不良原因により異常に温度が上昇
して、隣接ＩＣ間で温度上昇が同程度となる場合でも、
異常を迅速かつ正確に検出できる。
る隣接ＩＣ間で共通の不良原因により異常に温度が上昇
して、隣接ＩＣ間で温度上昇が同程度となる場合でも、
異常を迅速かつ正確に検出できる。
【００６２】本発明によれば、前記過熱検出回路の基準
温度を前記ドライバＩＣモジュールの温度に応じて変更
することにより、幅広い動作温度範囲で異常発熱を迅速
かつ正確かつ高感度に検出できる。
温度を前記ドライバＩＣモジュールの温度に応じて変更
することにより、幅広い動作温度範囲で異常発熱を迅速
かつ正確かつ高感度に検出できる。
【００６３】より具体的には、複数の高耐圧ドライバＩ
Ｃチップの平均チップ温度をＴｊａとし、許容設定温度
をＴ１′としたときに、過熱検出回路の基準温度Ｔ st
d ′をＴ std ′＝Ｔｊａ＋Ｔ１′に設定する過熱基準温度
生成手段を備えた場合は、モジュールの特定位置の温度
を用いた場合よりも更に小さな異常を検出でき、異常発
熱をより高精度に検出可能となる。
Ｃチップの平均チップ温度をＴｊａとし、許容設定温度
をＴ１′としたときに、過熱検出回路の基準温度Ｔ st
d ′をＴ std ′＝Ｔｊａ＋Ｔ１′に設定する過熱基準温度
生成手段を備えた場合は、モジュールの特定位置の温度
を用いた場合よりも更に小さな異常を検出でき、異常発
熱をより高精度に検出可能となる。
【００６４】さらに、隣接する高耐圧ドライバＩＣチッ
プの温度をＴａｄとし、許容設定温度をＴ１′としたと
きに、前記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝
Ｔａｄ＋Ｔ１′に設定する過熱検出基準入力手段を備え
ると、隣接チップの温度と比較するため、異常温度を高
精度に検出できる。
プの温度をＴａｄとし、許容設定温度をＴ１′としたと
きに、前記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝
Ｔａｄ＋Ｔ１′に設定する過熱検出基準入力手段を備え
ると、隣接チップの温度と比較するため、異常温度を高
精度に検出できる。
【００６５】過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣ
を４個以上実装したドライバＩＣモジュールにおいて、
隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴｆａと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出
回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｆａ＋Ｔ１′に設
定する過熱基準温度生成手段を備えたので、隣接ＩＣ間
で温度上昇が同程度になる場合でも、異常を迅速かつ正
確に検出できる。
を４個以上実装したドライバＩＣモジュールにおいて、
隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴｆａと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出
回路の基準温度Ｔ std ′をＴ std ′＝Ｔｆａ＋Ｔ１′に設
定する過熱基準温度生成手段を備えたので、隣接ＩＣ間
で温度上昇が同程度になる場合でも、異常を迅速かつ正
確に検出できる。
【００６６】
【図１】本発明によるドライバＩＣモジュールの実施形
態１の構成を示す回路図である。
態１の構成を示す回路図である。
【００６７】
【図２】本発明によるドライバＩＣモジュールの実施形
態２の構成を示す回路図である。
態２の構成を示す回路図である。
【００６８】
【図３】本発明によるドライバＩＣモジュールの実施形
態３の構成を示す回路図である。
態３の構成を示す回路図である。
【００６９】
【図４】本発明によるドライバＩＣモジュールの実施形
態４の構成を示す回路図である。
態４の構成を示す回路図である。
【００７０】
【図５】従来の過熱検出回路の構成の一例を示す回路図
である。
である。
【００７１】
【００７２】
１ 高耐圧ドライバＩＣ
２ ドライバＩＣモジュール
３ 高耐圧出力バッファ
４ 過熱検出回路
５ 過熱検出基準入力端子
６ チップ温度検出回路
７ 過熱検出基準温度生成回路
８ 許容温度設定用定電圧回路
９ モジュール温度検出回路
１０ コンパレータ
１１ ダイオード
１２ 定電流源
１３ 基準電源
１４ 過熱検出出力
１５ 抵抗
１６ ＩＣ温度検出出力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０９Ｇ 3/30
(72)発明者 山本 浩司
茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式
会社 日立製作所 日立事業所内
(72)発明者 磯辺 剛
茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式
会社 日立製作所 日立事業所内
(56)参考文献 特開 平１−218350（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−17110（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/822
H01L 27/04
Claims (6)
- 【請求項１】 高耐圧ドライバＩＣチップの温度と基準
温度との差により前記高耐圧ドライバＩＣチップの過熱
を検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣチ
ップを複数個実装したドライバＩＣモジュールにおい
て、前記複数の高耐圧ドライバＩＣチップの平均チップ温度
をＴｊａとし、許容設定温度をＴ１′としたときに、前
記過熱検出回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔｊａ＋Ｔ１′ に設定する 過熱基準温度生成手段を備えたことを特徴と
するドライバＩＣモジュール。 - 【請求項２】 高耐圧ドライバＩＣチップの温度と基準
温度との差により前記高耐圧ドライバＩＣチップの過熱
を検出する過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩＣチ
ップを複数個実装したドライバＩＣモジュールにおい
て、隣接する高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴａｄと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出
回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔａｄ＋Ｔ１′ に設定する 過熱検出基準入力手段を備えたことを特徴と
するドライバＩＣモジュール。 - 【請求項３】 過熱検出回路を有する高耐圧ドライバＩ
Ｃチップを４個以上実装したドライバＩＣモジュールに
おいて、隣接しない高耐圧ドライバＩＣチップの温度をＴｆａと
し、許容設定温度をＴ１′としたときに、前記過熱検出
回路の基準温度Ｔ std ′を Ｔ std ′＝Ｔｆａ＋Ｔ１′ に設定する 過熱基準温度生成手段を備えたことを特徴と
するドライバＩＣモジュール。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一項に記載
のドライバＩＣモジュールにおいて、 前記ドライバＩＣモジュールに搭載される高耐圧ドライ
バＩＣチップの過熱を検出した場合、当該高耐圧ドライ
バＩＣチップの出力をローとする制御回路を備えたこと
を特徴とするドライバＩＣモジュール。 - 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれか一項に記載
のドライバＩＣモジュールにおいて、 前記ドライバＩＣモジュールに搭載される高耐圧ドライ
バＩＣチップの過熱を検出した場合、当該高耐圧ドライ
バＩＣチップの出力を高インピーダンスとする制御回路
を備えたことを特徴とするドライバＩＣモジュール。 - 【請求項６】 請求項１ないし３のいずれか一項に記載
のドライバＩＣモジュールにおいて、 前記ドライバＩＣモジュールに搭載される高耐圧ドライ
バＩＣチップの少なくとも１個の過熱を検出した場合、
全高耐圧ドライバＩＣチップの出力をローまたは高イン
ピーダンスとする制御回路を備えたことを特徴とするド
ライバＩＣモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049711A JP3533518B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | ドライバｉｃモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049711A JP3533518B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | ドライバｉｃモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001244411A JP2001244411A (ja) | 2001-09-07 |
| JP3533518B2 true JP3533518B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=18571608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000049711A Expired - Fee Related JP3533518B2 (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | ドライバｉｃモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP2004325568A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd | プラズマディスプレイ装置およびパワーモジュール |
| JP4242353B2 (ja) * | 2004-02-04 | 2009-03-25 | パナソニック株式会社 | 半導体装置 |
| JP2005236207A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JPWO2007000802A1 (ja) * | 2005-06-27 | 2009-01-22 | 日立プラズマディスプレイ株式会社 | プラズマディスプレイ装置 |
| JP4428381B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2010-03-10 | ソニー株式会社 | 表示装置及び電子機器 |
| JP4238913B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2009-03-18 | ソニー株式会社 | 表示装置の温度制御方法及び表示装置 |
| JP5468211B2 (ja) * | 2008-04-10 | 2014-04-09 | ローム株式会社 | サーマルヘッド |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000049711A patent/JP3533518B2/ja not_active Expired - Fee Related
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