JPS60259005A - 出力トランジスタの保護回路 - Google Patents
出力トランジスタの保護回路Info
- Publication number
- JPS60259005A JPS60259005A JP59117195A JP11719584A JPS60259005A JP S60259005 A JPS60259005 A JP S60259005A JP 59117195 A JP59117195 A JP 59117195A JP 11719584 A JP11719584 A JP 11719584A JP S60259005 A JPS60259005 A JP S60259005A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- output
- output transistor
- heat
- emitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体集積回路における出力トランジスタの
保護回路に関し、特に出力トランジスタを熱破壊から保
護するための熱遮断回路に関するものである。
保護回路に関し、特に出力トランジスタを熱破壊から保
護するための熱遮断回路に関するものである。
従来この種の熱遮断回路としては第1図に示すものがあ
った。図において、II、I2は定電流源、R1はバイ
アス用抵抗、Qlは熱検出トランジスタ、Q2は電流増
幅用トランジスタ、Q3は出力パワートランジスタであ
り、上記3つのトランジスタQ1〜Q3は同極性のもの
である。またR2は保護抵抗、RLは負荷である。
った。図において、II、I2は定電流源、R1はバイ
アス用抵抗、Qlは熱検出トランジスタ、Q2は電流増
幅用トランジスタ、Q3は出力パワートランジスタであ
り、上記3つのトランジスタQ1〜Q3は同極性のもの
である。またR2は保護抵抗、RLは負荷である。
次に動作について説明する。出力端子Voと接地間の負
荷RLが大きくなり、出力端子Voがらの淀ヨ゛電宝J
Qυ丁が増大した場合、該雪疲l0UTは出力トランジ
スタQ3のコレクターエミッタ間を流れるため、該コレ
クターエミッタ間電圧をVCEとすると、トランジスタ
Q3において、P=VCEX 101JTなる電力が消
費され、その接合部分が発熱する。集積回路中トランジ
スタQ3の近くに位置するトランジスタQ1は常温にお
いて、VA=IIXR1なるベース電位(トランジスタ
Q1のON時のベース・エミッタ電圧VBEよりも低い
値)でバイアスされているため、該トランジスタQ1は
OFT”している。一般にトランジスタのVBEは約−
2m■/°Cという負の温度係数をもっているため、出
力パワートランジスタQ3の発熱の影響で熱検出トラン
ジスタQ1のベース・エミッタ電圧VBEが減少し、そ
の値が前記VA (−11xR1)以下になると該トラ
ンジスタQ1がONL、始め、ダーリントン接続されて
いるトランジスタQ2のベース電流であるI2を引っ張
るため、トランジスタQ2.Q3ばOFFし始め、出力
電流10UTが減少する。
荷RLが大きくなり、出力端子Voがらの淀ヨ゛電宝J
Qυ丁が増大した場合、該雪疲l0UTは出力トランジ
スタQ3のコレクターエミッタ間を流れるため、該コレ
クターエミッタ間電圧をVCEとすると、トランジスタ
Q3において、P=VCEX 101JTなる電力が消
費され、その接合部分が発熱する。集積回路中トランジ
スタQ3の近くに位置するトランジスタQ1は常温にお
いて、VA=IIXR1なるベース電位(トランジスタ
Q1のON時のベース・エミッタ電圧VBEよりも低い
値)でバイアスされているため、該トランジスタQ1は
OFT”している。一般にトランジスタのVBEは約−
2m■/°Cという負の温度係数をもっているため、出
力パワートランジスタQ3の発熱の影響で熱検出トラン
ジスタQ1のベース・エミッタ電圧VBEが減少し、そ
の値が前記VA (−11xR1)以下になると該トラ
ンジスタQ1がONL、始め、ダーリントン接続されて
いるトランジスタQ2のベース電流であるI2を引っ張
るため、トランジスタQ2.Q3ばOFFし始め、出力
電流10UTが減少する。
従来の熱遮断回路は、以上のように構成されており、熱
検出トランジスタと出力トランジスタが別の半導体領域
(別の島)に位置するため、直接出力トランジスタの発
熱量が検出できないという欠点があった。つまり、熱検
出トランジスタと出力トランジスタとの間に半導体基板
が存在するため、基板の熱伝導率が大きく関与し、両ト
ランジスタの距離、発熱による熱伝導率の変化、過渡熱
抵抗の変化等により、検出温度の誤差がかなりあり、出
力トランジスタの適切な保護ができないという欠点があ
った。
検出トランジスタと出力トランジスタが別の半導体領域
(別の島)に位置するため、直接出力トランジスタの発
熱量が検出できないという欠点があった。つまり、熱検
出トランジスタと出力トランジスタとの間に半導体基板
が存在するため、基板の熱伝導率が大きく関与し、両ト
ランジスタの距離、発熱による熱伝導率の変化、過渡熱
抵抗の変化等により、検出温度の誤差がかなりあり、出
力トランジスタの適切な保護ができないという欠点があ
った。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、熱検出トランジスタと出力トラ
ンジスタとを相互に近接して形成することにより、出力
トランジスタの発熱を正確に検出し、時間遅延なしに出
力トランジスタを遮断できる出力トランジスタの保護回
路を提供することを目的としている。
ためになされたもので、熱検出トランジスタと出力トラ
ンジスタとを相互に近接して形成することにより、出力
トランジスタの発熱を正確に検出し、時間遅延なしに出
力トランジスタを遮断できる出力トランジスタの保護回
路を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図は本発明の一実施例を示し、図におし1で、I]、、
I2は第1.第2の定電流源、Qlは電流増幅用トラン
ジスタ(第1のトランジスタ)、Q2は出力トランジス
タ、Q3は熱検出トランジスタ(第2のトランジスタ)
、Q4は遮断用トラ□□−乙 る。
図は本発明の一実施例を示し、図におし1で、I]、、
I2は第1.第2の定電流源、Qlは電流増幅用トラン
ジスタ(第1のトランジスタ)、Q2は出力トランジス
タ、Q3は熱検出トランジスタ(第2のトランジスタ)
、Q4は遮断用トラ□□−乙 る。
上記トランジスタQl、Q3のコレクタおよび定電流源
11の正側は電源端子Vccに接続され、定電流源■1
の負側はトランジスタQ1のベースに接続され、かつ該
負側はトランジスタQ4のコレクタにも接続される。上
記トランジスタQ1のエミッタはトランジスタQ2.Q
3のベースに接続され、トランジスタQ2のエミッタは
抵抗R1を介して出力端子■0に接続される。またトラ
ンジスタQ3のコレクタはトランジスタQ2のコレクタ
とともに電源端子Vccに接続され、トランジスタQ3
のベース・エミッタ間には抵抗R2が接続され、そのエ
ミッタは定電流源■2の正側に接続され、かつトランジ
スタQ4のベースにも接続される。このトランジスタQ
4のエミ・ツタは出力端子vOに接続され、定電流源I
2の負側ば接地されている。なお上記4つのトランジス
タQ1〜Q4は同極性のものである。
11の正側は電源端子Vccに接続され、定電流源■1
の負側はトランジスタQ1のベースに接続され、かつ該
負側はトランジスタQ4のコレクタにも接続される。上
記トランジスタQ1のエミッタはトランジスタQ2.Q
3のベースに接続され、トランジスタQ2のエミッタは
抵抗R1を介して出力端子■0に接続される。またトラ
ンジスタQ3のコレクタはトランジスタQ2のコレクタ
とともに電源端子Vccに接続され、トランジスタQ3
のベース・エミッタ間には抵抗R2が接続され、そのエ
ミッタは定電流源■2の正側に接続され、かつトランジ
スタQ4のベースにも接続される。このトランジスタQ
4のエミ・ツタは出力端子vOに接続され、定電流源I
2の負側ば接地されている。なお上記4つのトランジス
タQ1〜Q4は同極性のものである。
また出力トランジスタQ2と熱検出トランジスタQ3と
はそのコレクタ、ベースがそれぞれ共通となっており、
同一半導体領域内に又は一体化されて相互に近接して形
成されている。
はそのコレクタ、ベースがそれぞれ共通となっており、
同一半導体領域内に又は一体化されて相互に近接して形
成されている。
次に動作について説明する。
熱検出トランジスタQ3のベース−エミッタ間電位は抵
抗R2,定電流源工2によって該トランジスタQ3がO
FFする様な定数に設定しておく。
抗R2,定電流源工2によって該トランジスタQ3がO
FFする様な定数に設定しておく。
負荷RLが増大して負荷電流が増大し、出力トランジス
タQ2のコレクターエミッタ間を流れる電流が増大する
と、これに伴って該トランジスタQ2が発熱する。これ
とともにトランジスタQ3はそのVBEが一2mv/℃
という温度特性を有するため、設定温度を越えると、上
記の抵抗R2と定電流源工2により設定されたバイアス
電圧よりもVBEが低くなり、該1〜ランジスクQ3は
ONし始める。ここで、出力1ヘランジスタQ2のエミ
ッタ電流(負荷電流)をIEとし、該電流IEが VBE (Q2) →−TE−R1≧VBE (Q3)
+VBE (Q4)という条件を満足すると、遮断用
!・ランジスタQ4もONL始め、定電流源11を引っ
張るためトランジスタQ1.Q2は0FFL始め、熱遮
断がかかることになる。
タQ2のコレクターエミッタ間を流れる電流が増大する
と、これに伴って該トランジスタQ2が発熱する。これ
とともにトランジスタQ3はそのVBEが一2mv/℃
という温度特性を有するため、設定温度を越えると、上
記の抵抗R2と定電流源工2により設定されたバイアス
電圧よりもVBEが低くなり、該1〜ランジスクQ3は
ONし始める。ここで、出力1ヘランジスタQ2のエミ
ッタ電流(負荷電流)をIEとし、該電流IEが VBE (Q2) →−TE−R1≧VBE (Q3)
+VBE (Q4)という条件を満足すると、遮断用
!・ランジスタQ4もONL始め、定電流源11を引っ
張るためトランジスタQ1.Q2は0FFL始め、熱遮
断がかかることになる。
内に、あるいはさらに一体化して形成されているため、
両者の間に半導体基板の杯な介在物が無く、熱検出トラ
ンジスタQ+は出力トランジスタQ2の発熱を瞬時に検
出し、遮断トランジスタQ4を作動させることができる
。そのため、遮断温度の設定が簡単であり、従来の様に
各トランジスタのレイアウトや、半導体の濃度、比抵抗
を考慮する必要が無い。
両者の間に半導体基板の杯な介在物が無く、熱検出トラ
ンジスタQ+は出力トランジスタQ2の発熱を瞬時に検
出し、遮断トランジスタQ4を作動させることができる
。そのため、遮断温度の設定が簡単であり、従来の様に
各トランジスタのレイアウトや、半導体の濃度、比抵抗
を考慮する必要が無い。
また、本保護回路には、電流制限機能も含まれている。
以下、この機能について説明すると、パフケージに放熱
処理が施されていることにより、トランジスタの熱的な
破壊の問題が無い場合には、過電流によるトランジスタ
の破壊が問題となる。
処理が施されていることにより、トランジスタの熱的な
破壊の問題が無い場合には、過電流によるトランジスタ
の破壊が問題となる。
しかるに本保護回路では、前述のようにトランジスタQ
2のエミソク電流IEが増大し7VBE (Q2> +
IE −R1≧12・R2+ VBE (04)なる
条件になると、遮断トランジスタQ4がONし、定電流
源■1を引っ張るため、トランジスタQl、Q2が○F
FL始め、過電流がトランジスタQ2を流れることはな
くなり、該1−ランジスタQ2の破壊を防止できる。
2のエミソク電流IEが増大し7VBE (Q2> +
IE −R1≧12・R2+ VBE (04)なる
条件になると、遮断トランジスタQ4がONし、定電流
源■1を引っ張るため、トランジスタQl、Q2が○F
FL始め、過電流がトランジスタQ2を流れることはな
くなり、該1−ランジスタQ2の破壊を防止できる。
この様に本実施例の構成によれば、熱遮断特性と電流制
御限特性を併せ持つ、優れた出力トランジスタの保護回
路を提供できるものである。
御限特性を併せ持つ、優れた出力トランジスタの保護回
路を提供できるものである。
なお、上記実施例では、NPN型トランジスタを用いた
ものについて述べたが、PNP型を用いてもよく、また
その他の半導体材料による素子を用いても良い。
ものについて述べたが、PNP型を用いてもよく、また
その他の半導体材料による素子を用いても良い。
また、上記実施例では出力トランジスタの保護について
述べたが、本発明は一般に微小な熱変動を検出する場合
にこれを応用することができる。
述べたが、本発明は一般に微小な熱変動を検出する場合
にこれを応用することができる。
以上の様に、この発明によれば、熱検出トランジスタと
被保護トランジスタとを相互に近接して形成するように
したので、被保護トランジスタの発熱を瞬時に検知して
熱遮断をかけることができ、さらに電流制限もかけられ
る効果がある。
被保護トランジスタとを相互に近接して形成するように
したので、被保護トランジスタの発熱を瞬時に検知して
熱遮断をかけることができ、さらに電流制限もかけられ
る効果がある。
第1図は従来の熱遮断回路を示す回路図、第2図はこの
発明の一実施例による出力l・ランジヌタの保護回路を
示す回路図である。 増幅用トランジスタ(第1のトランジスタ)、Q2・・
・出力トランジスタ、Q3・・・熱検出トランジスタ(
第2のトランジスタ)、Q4・・・遮断トランジスタ(
第3のトランジスタ)。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図
発明の一実施例による出力l・ランジヌタの保護回路を
示す回路図である。 増幅用トランジスタ(第1のトランジスタ)、Q2・・
・出力トランジスタ、Q3・・・熱検出トランジスタ(
第2のトランジスタ)、Q4・・・遮断トランジスタ(
第3のトランジスタ)。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図
Claims (1)
- (1) エミッタ抵抗を介して負荷をドライブする出力
トランジスタの保護回路において、上記出力トランジス
タと同極性の第1、第2のトランジスタのコレクタおよ
び第1の定電流源の正側が電源端子に接続され、該第1
の定電流源の負側は上記第1のトランジスタのベースに
接続されるとともに該第1.第2のトランジスタと同極
性の第3のトランジスタのコレクタに接続され、上記第
1のトランジスタのエミッタは上記第2のトランジスタ
および出力トランジスタのベースに接続され、上記第2
のトランジスタのベース・エミッタ間には第2の抵抗が
接続され、上記第2のトランジスタのコレクタは上記出
力トランジスタのコレクタに接続され、該第3のトラン
ジスタのエミッタは上記負荷に接続され、上記第2の定
電流源の負側は接地されてなり、上記出力トランジスタ
と第2のトランジスタとは相互に近接して形成されてい
ることを特徴とする出力トランジスタの保護回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59117195A JPS60259005A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 出力トランジスタの保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59117195A JPS60259005A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 出力トランジスタの保護回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60259005A true JPS60259005A (ja) | 1985-12-21 |
Family
ID=14705747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59117195A Pending JPS60259005A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 出力トランジスタの保護回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60259005A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02135809A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | ドライバー回路 |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP59117195A patent/JPS60259005A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02135809A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | ドライバー回路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2598154B2 (ja) | 温度検出回路 | |
JPH0683042B2 (ja) | 出力ドライバ回路 | |
JPH037144B2 (ja) | ||
US4321648A (en) | Over-current protection circuits for power transistors | |
GB2136232A (en) | Improvements in or relating to protection devices for power elements of integrated circuits | |
JPS60259005A (ja) | 出力トランジスタの保護回路 | |
JPS6315528A (ja) | 半導体装置 | |
JPS6145625Y2 (ja) | ||
JPS6410101B2 (ja) | ||
JP2633831B2 (ja) | バイポーラ型半導体集積回路 | |
JPS62295448A (ja) | 静電気に対する保護装置を備えた集積回路 | |
JPS6057769B2 (ja) | 電気回路 | |
JP4083481B2 (ja) | サージ保護回路 | |
JPH05137233A (ja) | サージ保護回路 | |
KR890006236Y1 (ko) | 히스테리시스 특성을 갖는 열차단 회로 | |
JPS6281048A (ja) | 入力保護回路 | |
JP2878817B2 (ja) | 静電保護回路 | |
JPH08102649A (ja) | パワー半導体素子の電流検出回路 | |
KR950002453Y1 (ko) | 반도체 패드 보호소자 | |
JP3810222B2 (ja) | 出力過電流保護回路及び半導体集積回路装置 | |
JPH0615296Y2 (ja) | 過負荷検出回路 | |
JPS6042500Y2 (ja) | 出力トランジスタ保護回路 | |
JPS5914819Y2 (ja) | 電源回路 | |
JPS6046572B2 (ja) | 電源投入時誤動作防止回路 | |
JPS628966B2 (ja) |