过电流保护电路制造技术

为了能够根据负载同时提供瞬时电流以及过电流保护，过电流保护电路71具有：阈值生成单元130，其根据阈值控制信号S170在将过电流检测阈值Vth设置为第一设置值(∝Iref)与低于第一设置值的第二设置值(∝Iset)之间切换；过电流检测单元140，将根据被监测电流的感测信号Vs与过电流检测值Vth进行比较，并产生过电流保护信号S71；参考值生成单元150，其根据第二设置值生成参考值VIset(∝Iset)；比较单元160，其比较感测信号Vs和参考值VIset，并生成比较信号VCMP；阈值控制单元170，其监测比较信号VCMP，并产生阈值控制信号S170。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过电流保护电路
本专利技术涉及过电流保护电路。
技术介绍
通常，许多半导体集成电路设备设置有过电流保护电路作为它们的异常保护电路。例如，车载IPD(智能功率设备)设置有过电流保护电路，其限制流过功率晶体管的输出电流量不超出过电流设置值，以防止设备在连接到功率晶体管的负载中发生断路的情况下损坏。近年来，已经提供了能够通过使用外部电阻器根据需要来调整过电流设置值的过电流保护电路。与上述相关的常规技术的示例公开在以下列出的专利文献1和专利文献2中。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-46954号公报专利文献2：日本特开2012-211805号公报
技术实现思路
技术问题然而，连接到功率晶体管的负载包括在其正常运行中需要瞬时流经的大输出电流的一个负载(诸如，容性负载)。在待监测的目标是这样的输出电流的情况下，利用常规的过电流保护电路，具有单个的过电流设置值，难以实现确保瞬时电流和负载适合的过电流保护。特别地，近年来，车载IC需要符合ISO26262(生产汽车中电气电子系统的功能性安全的国际标准)，并且同样地对于车载IPD，更高的可靠性设计已经变得重要。这里公开的专利技术鉴于本专利技术的专利技术人所发现的上述问题而作出，并且其目的在于提供能够同时实现确保瞬时电流和负载适合的过电流保护的过电流保护电路。解决问题的方案这里公开的过电流保护电路包括：阈值生成器，该阈值生成器根据阈值控制信号在过电流检测阈值应该是第一设置值还是低于第一设置值的第二设置值进行切换；过电流检测器，该过电流检测器将根据监测电流的感测信号与过电流检测阈值进行比较，从而产生过电流保护信号；参考值生成器，该参考值生成器根据第二设置值生成参考值；比较部，该比较部将感测信号与参考值进行比较，从而生成比较信号；以及阈值控制器，该阈值控制器监测比较信号，从而产生阈值控制信号(第一配置)。在具有第一配置的过电流保护电路中，当过电流检测阈值已经被设置为第一设置值时，阈值控制器可以生成阈值控制信号，使得在感测信号保持参考值以上的情况下，在经过屏蔽时段的时间点，过电流检测阈值被切换到第二设置值(第二配置)。在具有第二配置的过电流保护电路中，当过电流检测阈值已经被设置为第二设置值时，阈值控制器可以生成阈值控制信号，使得在感测信号降至参考值以下的时间点，过电流检测阈值被切换到第一设置值(第三配置)。在具有第二或第三配置的过电流保护电路中，屏蔽时段可以是可变值(第四配置)。在具有第一至第四配置中的任一个的过电流保护电路中，第一设置值可以是固定值，第二设置值可以是可变值(第五配置)。这里公开的半导体集成电路设备包括集成在其中的功率晶体管，该功率晶体管将输出电流流过的电流路径在导通状态和截止状态之间进行切换；输出电流监测器，其根据输出电流生成感测信号；栅极控制器，其根据控制信号生成功率晶体管的驱动信号；以及具有第一至第五配置中的任一个的过电流保护电路，其监测感测信号从而产生过电流保护信号。这里，栅极控制器具有根据过电流保护信号强制关断功率晶体管的功能(第六配置)。具有第六配置的半导体集成电路设备还可以包括集成在其中的信号输出部，该信号输出部选择性地向设备外部输出输出电流的检测结果和异常标志中的一个作为状态通知信号(第七种配置)。这里公开的电子装置包括具有第六或第七配置的半导体集成电路设备，以及连接到半导体集成电路设备的负载(第八配置)。在具有第八配置的电子装置中，负载可以是球泡灯、继电器线圈、螺线管、发光二极管或电动机(第九配置)。这里公开的车辆包括具有第八或第九配置的电子装置(第十配置)。这里公开的过电流保护电路包括：第一阈值生成器，其根据第一阈值控制信号，切换第一过电流检测阈值应当是第一设置值还是低于第一设置值的第二设定值；第二阈值生成器，其根据第二阈值控制信号，切换第二过电流检测阈值应当是第三设置值还是低于第三设置值的第四设置值；第一过电流检测器，其比较根据第一监测电流的第一感测信号与第一过电流检测阈值，从而生成第一过电流保护信号；第二过电流检测器，其比较根据第二监测电流的第二感测信号与第二过电流检测阈值，从而生成第二过电流保护信号；第一参考值生成器，其根据第二设置值生成第一参考值；第二参考值生成器，其根据第四设置值产生第二参考值；第一比较部，其将第一感测信号与第一参考值进行比较，从而生成第一比较信号；第二比较部；其将第二感测信号与第二参考值进行比较，从而生成第二比较信号；以及阈值控制器，其监测第一比较信号和第二比较信号，从而生成第一阈值控制信号和第二阈值控制信号(第十一配置)。在具有第十一配置的过电流保护电路中，阈值控制器可以包括：用于外部连接电容器的外部端子；比较器，其将出现在外部端子处的充电电压与预定的参考电压进行比较，从而产生内部信号；第一触发器，根据内部信号和第一比较信号生成第一阈值控制信号；第二触发器，根据内部信号和第二比较信号生成第二阈值控制信号；放电控制器，其根据内部信号执行电容器的放电控制；以及充电控制器，其根据第一比较信号和第二比较信号执行电容器的充电控制(第十二配置)。在具有第十二配置的过电流保护电路中，放电控制器不仅可以接受内部信号的输入，还可以接受第一比较信号、第二比较信号、第一阈值控制信号和第二阈值控制信号的输入，并且在第一比较信号和第二比较信号中的一个发生逻辑电平变化并且电容器的充电操作开始之后，在充电电压变得高于参考电压之前，第一比较信号和第二比较信号中的另一个发生逻辑电平变化的情况下，电容器可以放电(第十三配置)。在具有第十三配置的过电流保护电路中，阈值控制器还可以包括：第一延迟部，其对第一比较信号给出延迟，从而生成第一延迟信号；以及第二延迟部，其对第二比较信号给出延迟，由此生成第二延迟信号，并且第一延迟信号和第二延迟信号代替第一比较信号和第二比较信号可以分别输入到第一触发器和第二触发器(第十四配置)。在具有第十一至第十四配置中任一个的过电流保护电路中，第一设置值和第三设置值可以都是固定值，第二设置值和第四设定值可以都是可变值(第十五配置)。这里公开的半导体集成电路设备包括集成在其中的第一功率晶体管，其将流过第一输出电流的第一电流路径在导通状态和截止状态进行切换；第二功率晶体管，其将流过第二输出电流的第二电流路径在导通状态和截止状态进行切换；第一输出电流监测器，其根据第一输出电流生成第一感测信号；第二输出电流监测器，其根据第二输出电流生成第二输出电流；第一栅极控制器，其根据第一控制信号生成用于第一功率晶体管的第一驱动信号；第二栅极控制器，其根据第二控制信号生成用于第二功率晶体管的第二驱动信号；以及具有第十一至第十五配置中任一个的过电流保护电路，其监测第一感测信号和第二感测信号，从而生成第一过电流保护信号和第二过电流保护信号。这里，第一栅极控制器和第二栅极控制器分别具有根据第一过电流保护信号和第二过电流保护信号强制关断第一功率晶体管和第二功率晶体管的功能(第十六配置)。具有第十六配置的半导体集成电路设备还可以包括集成在其中的第一信号输出部，该第一信号输出部生成第一输出电流的检测结果和异常标志中的一个作为第一状态通知信号；第二信号输出部，其生成第二输出电流的检测结果和异常标志中的一个作为第二状态通知信号；以及多路复用器，其选择性地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过电流保护电路，包括：阈值生成器，所述阈值生成器根据阈值控制信号在过电流检测阈值是否应当为第一设置值或者为低于第一设置值的第二设置值之间进行切换；过电流检测器，所述过电流检测器将根据监测电流的感测信号与所述过电流检测阈值进行比较，并且生成过电流保护信号；参考值生成器，所述参考值生成器根据第二设置值生成参考值；比较部，所述比较部将所述感测信号与所述参考值进行比较，并且生成比较信号；以及阈值控制器，所述阈值控制器监测所述比较生成器并且生成所述阈值控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 JP 2016-090585;2016.04.28 JP 2016-090581.一种过电流保护电路，包括：阈值生成器，所述阈值生成器根据阈值控制信号在过电流检测阈值是否应当为第一设置值或者为低于第一设置值的第二设置值之间进行切换；过电流检测器，所述过电流检测器将根据监测电流的感测信号与所述过电流检测阈值进行比较，并且生成过电流保护信号；参考值生成器，所述参考值生成器根据第二设置值生成参考值；比较部，所述比较部将所述感测信号与所述参考值进行比较，并且生成比较信号；以及阈值控制器，所述阈值控制器监测所述比较生成器并且生成所述阈值控制信号。2.根据权利要求1所述的过电流保护电路，其中当所述过电流检测阈值已经被设置为第一设置值时，所述阈值控制器生成阈值控制信号，使得在所述感测信号保持在所述参考值以上的情况下，在经过屏蔽时段的时间点，所述过电流检测阈值被切换到所述第二设置值。3.根据权利要求2所述的过电流保护电路，其中当所述过电流检测阈值已经被设置为第二设置值时，所述阈值控制器生成所述阈值控制信号，使得在所述感测信号降至所述参考值以下的时间点，所述过电流检测阈值被切换到第一设置值。4.根据权利要求2或3所述的过电流保护电路，其中所述屏蔽时段是可变值。5.根据权利要求1至4所述的过电流保护电路，其中第一设置值是固定值，并且第二设置值是可变值。6.一种半导体集成电路设备，包括在其中集成：功率晶体管，所述功率晶体管将流过输出电流的电流路径在导通状态和截止状态之间进行切换；输出电流监测器，所述输出电流监测器根据所述输出电流生成感测信号；栅极控制器，所述栅极控制器根据控制信号生成所述功率晶体管的驱动信号；以及根据权利要求1至5中的任一项所述的过电流保护电路，所述过电流保护电路监测所述感测信号并且生成过电流保护信号，其中所述栅极控制器具有响应于所述过电流保护信号强制关断所述功率晶体管的功能。7.根据权利要求6的半导体集成电路设备，还包括在其中集成：信号输出部，所述信号输出部向所述设备外部选择性地输出所述输出电流的检测结果和异常标志中的一个作为状态通知信号。8.一种电子装置，包括：根据权利要求6或7所述的半导体集成电路设备；以及连接到所述半导体集成电路设备的负载。9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述负载是球泡灯、继电器线圈、螺线管、发光二极管或电动机。10.一种车辆，包括根据权利要求8或9所述的电子装置。11.一种过电流保护电路，包括：第一阈值生成器，所述第一阈值生成器根据第一阈值控制信号在第一过电流检测阈值是否应当为第一设置值或者为低于第一设置值的第二设置值之间进行切换；第二阈值生成器，所述第二阈值生成器根据第二阈值控制信号，在第二过电流检测阈值是否应当为第三设置值或者为低于第三设置值的第四设置值之间进行切换；第一过电流检测器，所述第一过电流检测器将根据第一监测电流的感测信号与第一过电流检测阈值进行比较，并且生成第一过电流保护信号；第二过电流检测器，所述第二过电流检测器将根据第二监测电流的感测信号与第二过电流检测阈值进行比较，并且生成第二过电流保护信号；第一参考值生成器，所述第一参考值生成器根据第二设置值生成第一参考值；第二参考值生成器，所述第二参考值生成器根据第四设置值生成第二参考值；第一比较部，所述第一比较部将第一感测信号与所述第一参考值进行比较，并且生成第一比较信号；第二比较部，所述第二比较部将第二感测信号与所述第二参考值进行比较，并且生成第二比较信号；以及阈值控制器，所述阈值监...

【专利技术属性】
技术研发人员：宅间彻，高桥直树，高桥俊太郎，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP