JPH03124218A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH03124218A JPH03124218A JP1259276A JP25927689A JPH03124218A JP H03124218 A JPH03124218 A JP H03124218A JP 1259276 A JP1259276 A JP 1259276A JP 25927689 A JP25927689 A JP 25927689A JP H03124218 A JPH03124218 A JP H03124218A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は、直流モータ駆動装置等に用いられる半導体
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device used in a DC motor drive device or the like.
［従来の技術］
第３図は従来のこの種の半導体装置を示す回路図であり
、図において、１は電源、２はこの半導体装置により駆
動制御される直流モータ、３は電源１から直流モータ２
への電流供給をオンオフするＰＮＰトランジスタ、４も
同じく電源１から直流モータ２への」二記とは逆方向の
電流供給をオンオフするＰＮＰ トランジスタ、５，６
はそれぞれ直流モータ２から電流を引っ張るＮＰＮＩ−
ランジスタ、７はＰＮＰトランジスタ３とＮＰＮ ｌ−
ランジスタ５のオンオフを制御する制御回路、８はＰＮ
Ｐ）−ランジスタ４とＮＰＮＩ−ランジスタロのオンオ
フを制御する制御回路、９はＮＰＮトランジスタ５，６
と制御回路７，８を含む半導体集積回路である。[Prior Art] FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional semiconductor device of this type. In the figure, 1 is a power source, 2 is a DC motor driven and controlled by this semiconductor device, and 3 is a DC motor connected from the power source 1. 2
A PNP transistor 4 turns on and off the current supply to the DC motor 2, and PNP transistors 5 and 6 turn on and off the current supply from the power supply 1 to the DC motor 2 in the opposite direction.
are NPNI- which pulls current from DC motor 2, respectively.
transistor, 7 is PNP transistor 3 and NPN l-
A control circuit that controls on/off of transistor 5, 8 is PN
P) - A control circuit that controls the on/off of the transistor 4 and the NPNI transistor, 9 is the NPN transistor 5, 6.
This is a semiconductor integrated circuit including control circuits 7 and 8.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
制御回路７によりＰＮＰＩヘランジスタ３のベース電流
を流し飽和させる（以下オンさせると称する）。また、
同時にＮＰＮＩ−ランジスタ５のベース電流を遮断し、
ＮＰＮトランジスタ５を遮断させる（以下オフさせると
称する）。一方、制御回路８によりＰＮＰトランジスタ
４をオフさせ、ＮＰＮトランジスタ６をオンさせると、
直流（１）
（２）
モータ２には電源１からＰＮＰトランジスタ３゜ＮＰＮ
Ｉ−ランジスタロを通して電流が流れ、直流モータ２は
回転する（回転Ａ）。The control circuit 7 causes the base current of the PNPI transistor 3 to flow and saturate it (hereinafter referred to as turning on). Also,
At the same time, the base current of NPNI transistor 5 is cut off,
The NPN transistor 5 is cut off (hereinafter referred to as being turned off). On the other hand, when the control circuit 8 turns off the PNP transistor 4 and turns on the NPN transistor 6,
DC (1) (2) Motor 2 has PNP transistor 3゜NPN from power supply 1.
A current flows through the I-range star, and the DC motor 2 rotates (rotation A).
今度は、制御回路７によりＰＮＰ トランジスタ３をオ
フさせ、ＮＰＮトランジスタ５をオンさせる。同時に制
御回路８によりＰＮＰ １〜ランジスタ４をオンさせ、
ＮＰＮトランジスタ６をオフさせると、直流モータ２に
は電源１からＰＮＰ ｌ〜ランジスタ４．ＮＰＮＩヘラ
ンシスタ５を通して電流が流れ、直流モータ２は回転す
る（回転Ｂ）。This time, the control circuit 7 turns off the PNP transistor 3 and turns on the NPN transistor 5. At the same time, the control circuit 8 turns on PNP 1 to transistor 4,
When the NPN transistor 6 is turned off, the DC motor 2 is connected to the PNP transistor 4 from the power supply 1. A current flows through the NPNI Heransister 5, and the DC motor 2 rotates (rotation B).
直流モータ２は流す電流の方向により回転方向が決まる
ので、上記回転Ａと回転Ｂは逆の回転方向となる。この
ようにして、制御回路７と制御回路８により直流モータ
２の回転方向を制御できる。Since the direction of rotation of the DC motor 2 is determined by the direction of the current flowing, the rotation A and the rotation B have opposite rotation directions. In this way, the rotation direction of the DC motor 2 can be controlled by the control circuit 7 and the control circuit 8.
［発明が解決しようとする課題］
従来のこの種の半導体装置は以上のように構成されてい
るが、電源にサージ電圧が重畳されると、オンしている
トランジスタや直流モータ等が破壊してしまうことがあ
り、この対策の為、サージ電圧に耐える不必要に大きな
トランジスタやモータを用いたり、サージアブソーバ等
の特殊なサージ保護が必要になるといった問題点があっ
た。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional semiconductor devices of this type are configured as described above, but when a surge voltage is superimposed on the power supply, the turned-on transistors, DC motors, etc. are destroyed. In order to counter this problem, there are problems such as the use of unnecessarily large transistors and motors that can withstand surge voltage, and the need for special surge protection such as surge absorbers.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電源にサージ電圧が重畳してもスイッチング
素子や駆動対象を破壊から守ることができる半導体装置
を得ることを目的とする。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor device that can protect switching elements and driven objects from destruction even when a surge voltage is superimposed on a power supply.
［課題を解決するための手段］
この発明に係る半導体装置は、駆動対象への電源供給を
オンオフするスイッチング素子の降伏電圧を電源に重畳
されるサージ電圧より高くするとともに、このサージ電
圧を検出する検出手段と、この検出出力に基づき上記ス
イッチング素子を強制的に遮断する遮断手段とを備えた
ものである。[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention makes the breakdown voltage of a switching element that turns on and off power supply to a driven object higher than a surge voltage superimposed on the power supply, and detects this surge voltage. The device includes a detection means and a cutoff means for forcibly cutting off the switching element based on the detection output.
［作用コ
この発明においては、電源にサージ電圧が重畳されると
、これが検出手段により検出されて遮断手段によりスイ
ッチング素子が強制的に遮断されるので、スイッチング
素子や駆動対象がサージ電（３）
（４）
圧によって破壊されるのを未然に防止できる。[Function] In this invention, when a surge voltage is superimposed on the power supply, this is detected by the detection means and the switching element is forcibly cut off by the cutoff means, so that the switching element or the driven object is protected from the surge voltage (3). (4) Breakage due to pressure can be prevented.
［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。[Example code] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は実施例による半導体装置を示す回路図であり、
第３図の従来例に相当する構成要素には同一符号を用い
てその説明は省略する。図において、１０はＰＮＰＩ−
ランジスタ４のベース電流を制限するための抵抗、１１
はＰＮＰ ｌ−ランジスタ４のベース電流を吸い込み、
１）ＮＰトランジスタ４をオンさせるためのＮＰＮ）−
ランジスタ、１２はＰＮＰトランジスタ３のベース電流
を制限するための抵抗、１３はＰＮＰトランジスタ３の
ベース電流を吸い込み、ＰＮＰトランジスタ３をオンさ
せるためのＮＰＮトランジスタ、１４は半導体集積回路
９に内蔵され、電源１にサージ電圧が重畳されたことを
検出するためのアバランシェダイオード（検出手段）、
１５はアバランシェダイオード１４に流れる電流を制限
するための抵抗、１６はアバランシェダイオード１４に
電流が流れると、その電流をベース電流としてオンする
ことにより、ＮＰＮ）−ランラスタ１１．ＮＰＮＩ−ラ
ンジスタ１３を強制的に遮断するためのＮＰＮトランジ
スタ（遮断手段）であり、このＮＰＮトランジスタ１６
は半導体集積回路９に内蔵される。なお、ＰＮＰトラン
ジスタ３．ＰＮＰトランジスタ４、ＮＰＮトランジスタ
１１及びＮＰＮトランジスタ１．３としては、そのコレ
クターエミッタ降伏電圧が電源１に重畳されるサージ電
圧よりも高いものを用いる必要がある。FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to an embodiment,
The same reference numerals are used for the components corresponding to the conventional example shown in FIG. 3, and the explanation thereof will be omitted. In the figure, 10 is PNPI-
A resistor for limiting the base current of transistor 4, 11
sinks the base current of PNP l-transistor 4,
1) NPN for turning on the NP transistor 4)-
A transistor 12 is a resistor for limiting the base current of the PNP transistor 3, 13 is an NPN transistor for sucking the base current of the PNP transistor 3 and turning on the PNP transistor 3, 14 is built in the semiconductor integrated circuit 9, and is a power source. an avalanche diode (detection means) for detecting that a surge voltage is superimposed on 1;
15 is a resistor for limiting the current flowing through the avalanche diode 14; 16 is a resistor for limiting the current flowing through the avalanche diode 14; when current flows through the avalanche diode 14, the NPN)-run raster 11. NPNI-An NPN transistor (blocking means) for forcibly blocking the transistor 13, and this NPN transistor 16
is built into the semiconductor integrated circuit 9. Note that the PNP transistor 3. As the PNP transistor 4, the NPN transistor 11, and the NPN transistor 1.3, it is necessary to use transistors whose collector-emitter breakdown voltage is higher than the surge voltage superimposed on the power supply 1.
次に動作について説明する。なお、通常時の動作につい
ては、ＰＮＰ１〜ランジスタ３．ＰＮＰトランジスタ４
がそれぞれＮＰＮトランジスタ１３、ＮＰＮ）−ランジ
スタ１１を介して制御される以外は前記従来例と同様で
あるので説明は省略する。Next, the operation will be explained. Regarding normal operation, PNP1 to transistor 3. PNP transistor 4
Since this is the same as the conventional example except that they are controlled via the NPN transistor 13 and the NPN transistor 11, respectively, the explanation will be omitted.
さて、電源１にサージ電圧が重畳されると、抵抗１５を
介してアバランシェダイオード１４のカソードにサージ
電圧が印加される。このとき、アバランシェダイオード
１４の降伏電圧を■Ａｖ。Now, when a surge voltage is superimposed on the power supply 1, the surge voltage is applied to the cathode of the avalanche diode 14 via the resistor 15. At this time, the breakdown voltage of the avalanche diode 14 is ■Av.
（５）
（６）
ＮＰＮトランジスタ１６のベース−エミッタオン電圧を
ＶｎＥ＋ｏ＋ｕとし、また電源１に重畳されるサージ電
圧を■８．□□０とすると、
■、ｕ、、ｌｒｏ＞ＶＡｖ十■ｌｌ□ＯＮＩ
ｆｌ）を満たすＶ ５ｕｒｅ、が電源１に印加さ
れると、アバランシェダイオード１４に電流が流れ、同
時にＮ Ｉ） Ｎ Ｉ−ランジスタ１６のベースにも電
流が流れる。するとＮＰＮ ｌ〜ランジスタ１６がオン
するため、ＮＰＮトランジスタ１１とＮＰＮ Ｉ−ラン
ジスタ１３のベースに流れる電流がＮＰＮトランジスタ
１６に吸い込まれ、Ｎ Ｉ） Ｎ トランジスタ１１と
ＮＰＮトランジスタ１３はオフする。(5) (6) Let the base-emitter on voltage of the NPN transistor 16 be VnE+o+u, and the surge voltage superimposed on the power supply 1 as ■8. □□If 0, ■, u,, lro>VAv 1 ■ll□ONI
When V 5ure, which satisfies fl), is applied to the power supply 1, a current flows through the avalanche diode 14, and at the same time, a current flows through the base of the N I) N I- transistor 16. Then, since the NPN l transistor 16 is turned on, the current flowing to the bases of the NPN transistor 11 and the NPN I transistor 13 is sucked into the NPN transistor 16, and the NPN transistor 11 and the NPN transistor 13 are turned off.
ＮＰＮトランジスタ１１がオフすればＰＮＰトランジス
タ４のベース電流は流れないためＰＮＰトランジスタ４
もオフし、同じ＜ＮＰＮ トランジスタ１３がオフすれ
ばＰ Ｎ Ｐ Ｉ−ランジスタ３のベース電流が流れな
いためＩ） Ｎ Ｐ ｌ−ランジスタ３もオフする。If the NPN transistor 11 is turned off, the base current of the PNP transistor 4 will not flow;
is also turned off, and the same <NPN When the transistor 13 is turned off, the base current of the P N P I- transistor 3 does not flow, so that the I) N P I- transistor 3 is also turned off.
すなわち、電源１にサージ電圧が印加され上記（１）式
を満たせばＰＮＰトランジスタ３とＰＮＰトランジスタ
４は同時にオフする。従って、電源］−にサージ電圧が
重畳されている間はＰＮＰ ｌ−ランジスタ３，４が一
時機能停止して直流モータ２に電流は流れない。よって
、電源１にサージ電圧が重畳されてもＰＮＰ ｌ−ラン
ジスタ３．ＰＮＰＩ−ランジスタ４及び直流モータ２は
半導体集積回路９に新たに設けられた機能（アバランシ
ェダイオード１４．ＮＰＮＩ−ランジスタ］−６）によ
り保護されることになる。なお、サージ電圧がなくなれ
ばアバランシェダイオード１４に電流が流れず、ＮＰＮ
Ｉ−ランジスタ１６がオフするので、機能停止していた
ＰＮＰトランジスタ３，４がもとの状態に戻り、そのま
ま通常動作に復帰する。That is, if a surge voltage is applied to the power supply 1 and the above equation (1) is satisfied, the PNP transistors 3 and 4 are turned off at the same time. Therefore, while a surge voltage is superimposed on the power supply]-, the PNP l- transistors 3 and 4 temporarily stop functioning and no current flows to the DC motor 2. Therefore, even if a surge voltage is superimposed on the power supply 1, the PNP l-transistor 3. The PNPI transistor 4 and the DC motor 2 are protected by a new function (avalanche diode 14.NPNI transistor]-6) provided in the semiconductor integrated circuit 9. Note that if the surge voltage disappears, no current will flow through the avalanche diode 14, and the NPN
Since the I-transistor 16 is turned off, the PNP transistors 3 and 4, which had stopped functioning, return to their original states and return to normal operation.
ところで、前記実施例では、直流モータ２を駆動するト
ランジスタにＰ Ｎ Ｐ ｌ−ランジスタ３とＰＮＰト
ランジスタ４を用いたが、第２図に示すように各々ＮＰ
Ｎトランジスタ３ａ、４ａを用いても良い。この場合、
該ＮＰＮトランジスタ３ａ、４ａのコレクターエミッタ
降伏電圧は電源１に重畳されるサージ電圧より高くなけ
ればなら（７）
（８）
ない。Incidentally, in the above embodiment, the PNP transistor 3 and the PNP transistor 4 were used as transistors for driving the DC motor 2, but as shown in FIG.
N transistors 3a and 4a may also be used. in this case,
The collector-emitter breakdown voltage of the NPN transistors 3a, 4a must be higher than the surge voltage superimposed on the power supply 1 (7) (8).
また、前記実施例では、直流モータを駆動制御する半導
体装置について示したが、本願はこれに限定されるもの
ではなく、種々の駆動対象を制御する半導体装置に適用
可能である。Furthermore, although the embodiment described above has been described with respect to a semiconductor device that drives and controls a DC motor, the present application is not limited thereto, and can be applied to semiconductor devices that control various driven objects.
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、駆動対象への電源供
給をオンオフするスイッチング素子の降伏電圧を電源に
重畳されるサージ電圧より高くするとともに、このサー
ジ電圧を検出する検出手段と、この検出出力に基づき上
記スイッチング素子を強制的に遮断する遮断手段とを備
え、スイッチング素子や駆動対象をサージ電圧から保護
するようにしたので、これらにサージ電圧に耐える不必
要に大きなものを用いる必要はなく、またサージアブソ
ーバ等の特殊なサージ保護も必要ないため、装置を安価
に構成できる効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the breakdown voltage of the switching element that turns on and off the power supply to the driven object is made higher than the surge voltage superimposed on the power supply, and the detection system that detects this surge voltage and a cutoff means for forcibly cutting off the switching element based on this detection output to protect the switching element and the driven object from surge voltage. Since there is no need to use a surge absorber or special surge protection such as a surge absorber, the device can be constructed at a low cost.
第１図はこの発明の一実施例による半導体装置を示す回
路図、第２図はこの発明の他の実施例による半導体装置
を示す回路図、第３図は従来の半導体装置を示す回路図
である。
１は電源、２は直流モータ（駆動対象）、３゜４はＰＮ
Ｐ ｌ−ランジスタ（スイッチング素子）、３ａ、４ａ
はＮ Ｐ Ｎ ｌ−ランジスタ（スイッチング素子）、
５，６，１１，１３はＮＰＮＩ〜ランジスタ、７，８は
制御回路、９は半導体集積回路、１４はアバランシェダ
イオード（検出手段）、１６はＮＰＮトランジスタ（遮
断手段）。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional semiconductor device. be. 1 is the power supply, 2 is the DC motor (driving target), 3゜4 is the PN
P l-transistor (switching element), 3a, 4a
is N P N l-transistor (switching element),
5, 6, 11, 13 are NPNI transistors, 7, 8 are control circuits, 9 is a semiconductor integrated circuit, 14 is an avalanche diode (detection means), and 16 is an NPN transistor (blocking means). In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
と、このスイッチング素子のオンオフを制御する制御回
路とを備えた半導体装置において、 上記スイッチング素子の降伏電圧を電源に重畳されるサ
ージ電圧より高くするとともに、このサージ電圧を検出
する検出手段と、この検出出力に基づきスイッチング素
子を強制的に遮断する遮断手段とを備えたことを特徴と
する半導体装置。[Claims] In a semiconductor device including a switching element that turns on and off power supply to a driven object, and a control circuit that controls on and off of this switching element, the breakdown voltage of the switching element is applied to a surge superimposed on the power supply. What is claimed is: 1. A semiconductor device comprising: detection means for detecting this surge voltage; and cutoff means for forcibly cutting off a switching element based on the detection output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259276A JPH03124218A (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259276A JPH03124218A (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03124218A true JPH03124218A (en) | 1991-05-27 |
Family
ID=17331845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259276A Pending JPH03124218A (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03124218A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848156B1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-07-23 | 삼성전자주식회사 | Motor power control circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0191620A (en) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Hitachi Ltd | H-bridge protective circuit |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP1259276A patent/JPH03124218A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0191620A (en) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Hitachi Ltd | H-bridge protective circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848156B1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-07-23 | 삼성전자주식회사 | Motor power control circuit |
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