TOP
|
特許
|
意匠
|
商標
特許ウォッチ
Twitter
他の特許を見る
公開番号
2025110299
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-07-28
出願番号
2024004153
出願日
2024-01-15
発明の名称
半導体集積回路
出願人
ローム株式会社
代理人
個人
,
個人
主分類
H03K
17/082 20060101AFI20250718BHJP(基本電子回路)
要約
【課題】温度にかかわらず天絡あるいは地絡を検出可能な半導体集積回路を提供する。
【解決手段】天絡検出回路260において、第1抵抗R11及び第2抵抗R12の第1端は、設置ライン206に接地される。第1スイッチSW11は、第1抵抗R11と出力ライン204の間に接続され、ローサイドトランジスタMLがオンであるときにオンとなる。第1トランジスタQ11は、第1抵抗R11と接続され、第2トランジスタQ12は、第2抵抗R12と接続される。第3抵抗R13は、第2トランジスタQ12に流れる電流に比例する検出電流の経路上に設けられる。判定回路270は、第3抵抗R13の電圧降下(検出電圧)Vdetとしきい値電圧Vthとの比較結果にもとづき、天絡検出信号SDETを生成する。基準電圧源290の第4抵抗R14は、第3抵抗R13と同じ極性の温度依存性を有し、これにより、天絡状態の判定条件の温度依存性を小さくする。
【選択図】図2
特許請求の範囲
【請求項1】
電源ライン、出力ラインおよび接地ラインと、
前記電源ラインと出力ラインの間に接続されたハイサイドトランジスタおよび前記出力ラインと前記接地ラインの間に接続されたローサイドトランジスタを含む出力段と、
前記出力ラインの天絡を検出する天絡検出回路と、
しきい値電圧を前記天絡検出回路に供給する基準電圧源と、
を備え、
前記天絡検出回路は、
前記接地ラインと接続された第1端を有する第1抵抗と、
前記接地ラインと接続された第1端を有する第2抵抗と、
前記第1抵抗の第2端と前記出力ラインの間に接続され、前記ローサイドトランジスタがオンであるときにオンとなる第1スイッチと、
第1電流源と、
前記第1抵抗の前記第2端と接続された第1電極を有し、前記第1電流源と接続された制御電極および第2電極を有するN型の第1トランジスタと、
前記第2抵抗の前記第2端と接続された第1電極を有し、前記第1トランジスタの前記制御電極と接続された制御電極を有するN型の第2トランジスタと、
前記第2トランジスタに流れる電流に比例する検出電流の経路上に設けられた第3抵抗と、
前記第3抵抗の電圧降下と前記しきい値電圧との比較結果にもとづき、天絡検出信号を生成する判定回路と、
を備え、
前記基準電圧源は、
基準電流を生成する第2電流源と、
前記基準電流の経路上に直列に接続された第4抵抗およびゲートが定電圧でバイアスされたMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含む直列接続回路と、
を含み、前記第4抵抗は、前記第3抵抗と同じ極性の温度依存性を有し、前記直列接続回路の電圧降下に応じた前記しきい値電圧を出力する、半導体集積回路。
続きを表示(約 1,800 文字)
【請求項2】
前記第3抵抗と前記第4抵抗は、同じ構造の抵抗素子である、請求項1に記載の半導体集積回路。
【請求項3】
前記第3抵抗と前記第4抵抗は、ポリシリコン抵抗である、請求項2に記載の半導体集積回路。
【請求項4】
前記基準電圧源は、前記第4抵抗の前記電圧降下を増幅し、前記しきい値電圧を出力するアンプをさらに含む、請求項1から3のいずれかに記載の半導体集積回路。
【請求項5】
前記天絡検出回路は、前記第1抵抗の第2端と前記接地ラインの間に接続され、前記ハイサイドトランジスタがオンであるときにオンとなる第2スイッチをさらに備える、請求項1から3のいずれかに記載の半導体集積回路。
【請求項6】
前記出力ラインの地絡を検出する地絡検出回路をさらに備え、
前記地絡検出回路は、
前記電源ラインと接続された第1端を有する第5抵抗と、
前記電源ラインと接続された第1端を有する第6抵抗と、
前記第5抵抗の第2端と前記出力ラインの間に接続され、前記ハイサイドトランジスタがオンであるときにオンとなる第3スイッチと、
第3電流源と、
前記第5抵抗の前記第2端と接続された第1電極を有し、前記第3電流源と接続された制御電極および第2電極を有するP型の第3トランジスタと、
前記第6抵抗の前記第2端と接続された第1電極を有し、前記第3トランジスタの前記制御電極と接続された制御電極を有するP型の第4トランジスタと、
前記第4トランジスタに流れる電流に比例する検出電流の経路上に設けられた第7抵抗と、
前記第7抵抗の電圧降下と前記しきい値電圧との比較結果にもとづき、地絡検出信号を生成する判定回路と、
を備え、前記第7抵抗は、前記第3抵抗および前記第4抵抗と同じ極性の温度依存性を有する、請求項1から3のいずれかに記載の半導体集積回路。
【請求項7】
前記地絡検出回路は、前記第5抵抗の第2端と前記電源ラインの間に接続され、前記ローサイドトランジスタがオンであるときにオンとなる第4スイッチをさらに備える、請求項6に記載の半導体集積回路。
【請求項8】
電源ライン、出力ラインおよび接地ラインと、
前記電源ラインと出力ラインの間に接続されたハイサイドトランジスタおよび前記出力ラインと前記接地ラインの間に接続されたローサイドトランジスタを含む出力段と、
前記出力ラインの地絡を検出する地絡検出回路と、
しきい値電圧を前記地絡検出回路に供給する基準電圧源と、
を備え、
前記地絡検出回路は、
前記電源ラインと接続された第1端を有する第5抵抗と、
前記電源ラインと接続された第1端を有する第6抵抗と、
前記第5抵抗の第2端と前記出力ラインの間に接続され、前記ハイサイドトランジスタがオンであるときにオンとなる第3スイッチと、
第3電流源と、
前記第5抵抗の前記第2端と接続された第1電極を有し、前記第3電流源と接続された制御電極および第2電極を有するP型の第3トランジスタと、
前記第6抵抗の前記第2端と接続された第1電極を有し、前記第3トランジスタの前記制御電極と接続された制御電極を有するP型の第4トランジスタと、
前記第4トランジスタに流れる電流に比例する検出電流の経路上に設けられた第7抵抗と、
前記第7抵抗の電圧降下と前記しきい値電圧との比較結果にもとづき、地絡検出信号を生成する判定回路と、
を備え、
前記基準電圧源は、
基準電流を生成する第2電流源と、
前記基準電流の経路上に直列に接続された第4抵抗およびゲートがバイアスされたMOSトランジスタを含む直列接続回路と、
を含み、前記第4抵抗は、前記第7抵抗と同じ極性の温度依存性を有し、前記直列接続回路の電圧降下に応じた前記しきい値電圧を出力する、半導体集積回路。
【請求項9】
前記第7抵抗と前記第4抵抗は、同じ構造の抵抗素子である、請求項8に記載の半導体集積回路。
【請求項10】
前記第7抵抗と前記第4抵抗は、ポリシリコン抵抗である、請求項9に記載の半導体集積回路。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体集積回路に関する。
続きを表示(約 2,500 文字)
【背景技術】
【0002】
D級アンプやDC/DCコンバータ、モータドライバなどの半導体集積回路は、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを含むスイッチング回路(インバータ)を備える。
【0003】
スイッチング回路の出力ノードが天絡(電源ラインに対するショート)した状態で、ローサイドトランジスタがオンとなると、ローサイドトランジスタに過電流が流れてしまう。そのため、半導体集積回路には、天絡検出回路が設けられる場合がある。同様に、スイッチング回路の出力ノードが地絡(接地に対するショート)した状態で、ハイサイドトランジスタがオンとなると、ハイサイドトランジスタに過電流が流れてしまう。そのため、半導体集積回路には、地絡検出回路が設けられる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2017-195535号公報
【0005】
[概要]
本開示は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、温度にかかわらず天絡あるいは地絡を検出可能な半導体集積回路の提供にある。
【0006】
本開示のある態様に係る半導体集積回路は、電源ライン、出力ラインおよび接地ラインと、電源ラインと出力ラインの間に接続されたハイサイドトランジスタおよび出力ラインと接地ラインの間に接続されたローサイドトランジスタを含む出力段と、出力ラインの天絡を検出する天絡検出回路と、しきい値電圧を天絡検出回路に供給する基準電圧源と、を備える。天絡検出回路は、接地ラインと接続された第1端を有する第1抵抗と、接地ラインと接続された第1端を有する第2抵抗と、第1抵抗の第2端と出力ラインの間に接続され、ローサイドトランジスタがオンであるときにオンとなる第1スイッチと、第1電流源と、第1抵抗の第2端と接続された第1電極を有し、第1電流源と接続された制御電極および第2電極を有するN型の第1トランジスタと、第2抵抗の第2端と接続された第1電極を有し、第1トランジスタの制御電極と接続された制御電極を有するN型の第2トランジスタと、第2トランジスタに流れる電流に比例する検出電流の経路上に設けられた第3抵抗と、第3抵抗の電圧降下としきい値電圧との比較結果にもとづき、天絡検出信号を生成する判定回路と、を備える。基準電圧源は、基準電流を生成する第2電流源と、基準電流の経路上に直列に接続された第4抵抗およびゲートが定電圧でバイアスされたMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含む直列接続回路と、を含み、第4抵抗は、第3抵抗と同じ極性の温度依存性を有する。基準電圧源は、直列接続回路の電圧降下に応じたしきい値電圧を出力する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1は、実施形態に係る半導体集積回路の回路図である。
図2は、実施形態に係る天絡検出回路および基準電圧源の回路図である。
図3は、天絡検出回路の天絡検出を説明する回路図である。
図4は、実施形態に係る地絡検出回路の回路図である。
図5は、オーディオシステムのブロック図である。
図6は、降圧コンバータのブロック図である。
【0008】
[詳細な説明]
(実施形態の概要)
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、1つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態(実施例や変形例)または複数の実施形態(実施例や変形例)を指すものとして用いる場合がある。
【0009】
一実施形態に係る半導体集積回路は、電源ライン、出力ラインおよび接地ラインと、電源ラインと出力ラインの間に接続されたハイサイドトランジスタおよび出力ラインと接地ラインの間に接続されたローサイドトランジスタを含む出力段と、出力ラインの天絡を検出する天絡検出回路と、しきい値電圧を天絡検出回路に供給する基準電圧源と、を備える。天絡検出回路は、接地ラインと接続された第1端を有する第1抵抗と、接地ラインと接続された第1端を有する第2抵抗と、第1抵抗の第2端と出力ラインの間に接続され、ローサイドトランジスタがオンであるときにオンとなる第1スイッチと、第1電流源と、第1抵抗の第2端と接続された第1電極を有し、第1電流源と接続された制御電極および第2電極を有するN型の第1トランジスタと、第2抵抗の第2端と接続された第1電極を有し、第1トランジスタの制御電極と接続された制御電極を有するN型の第2トランジスタと、第2トランジスタに流れる電流に比例する検出電流の経路上に設けられた第3抵抗と、第3抵抗の電圧降下としきい値電圧との比較結果にもとづき、天絡検出信号を生成する判定回路と、を備える。基準電圧源は、基準電流を生成する第2電流源と、基準電流の経路上に直列に接続された第4抵抗およびゲートが定電圧でバイアスされたMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含む直列接続回路と、を含み、第4抵抗は、第3抵抗と同じ極性の温度依存性を有する。基準電圧源は、直列接続回路の電圧降下に応じたしきい値電圧を出力する。
【0010】
この構成によると、第3抵抗と同じ極性の温度依存性を有する第4抵抗を利用してしきい値電圧を生成することにより、第3抵抗の抵抗値の変動を、第4抵抗によってキャンセルすることができる。これにより、天絡検出の判定条件の温度依存性をさらに低減できる。
(【0011】以降は省略されています)
この特許をJ-PlatPatで参照する
関連特許
ローム株式会社
光センサ
22日前
ローム株式会社
テスト回路
22日前
ローム株式会社
チップ部品
6日前
ローム株式会社
半導体装置
21日前
ローム株式会社
半導体装置
28日前
ローム株式会社
半導体装置
1か月前
ローム株式会社
半導体装置
15日前
ローム株式会社
半導体装置
28日前
ローム株式会社
半導体装置
8日前
ローム株式会社
チップ部品
23日前
ローム株式会社
半導体装置
1か月前
ローム株式会社
チップ部品
6日前
ローム株式会社
半導体装置
1か月前
ローム株式会社
チップ部品
6日前
ローム株式会社
半導体装置
1日前
ローム株式会社
チップ部品
6日前
ローム株式会社
半導体装置
2日前
ローム株式会社
電流測定回路
9日前
ローム株式会社
表示制御装置
9日前
ローム株式会社
水晶発振回路
9日前
ローム株式会社
電力制御回路
9日前
ローム株式会社
電池監視装置
9日前
ローム株式会社
半導体スイッチ
1か月前
ローム株式会社
半導体発光装置
28日前
ローム株式会社
半導体スイッチ
1か月前
ローム株式会社
モータ制御装置
1か月前
ローム株式会社
半導体発光装置
28日前
ローム株式会社
オシレータ回路
23日前
ローム株式会社
半導体発光装置
1か月前
ローム株式会社
半導体集積回路
3日前
ローム株式会社
窒化物半導体装置
3日前
ローム株式会社
セルバランス回路
9日前
ローム株式会社
グリッジ除去回路
9日前
ローム株式会社
チップインダクタ
23日前
ローム株式会社
ワイヤレス送信機
29日前
ローム株式会社
半導体集積回路装置
29日前
続きを見る
他の特許を見る