过热检测电路及电源装置制造方法及图纸

提供电路规模小、低成本且耗电少的过热检测电路。过热检测电路构成在CMOS半导体装置，所述过热检测电路具备：连接在寄生双极晶体管的基极/发射极间的基准电压电路；以及与寄生双极晶体管的发射极连接的电流检测电路，电流检测电路检测到电流流过寄生双极晶体管，输出过热检测信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电源装置等的过热检测电路。
技术介绍
图7是示出用于电源装置等的现有的过热检测电路的电路图。现有的过热检测电路具备：基准电压电路201、感温电路202、比较器电路203、电源端子300和接地端子301。基准电压电路201具备：NMOS晶体管101、102；PMOS晶体管103、104、105；以及电阻110、111。感温电路202具备PMOS晶体管106和二极管120。NMOS晶体管101的栅极和漏极连接，源极与接地端子301连接。NMOS晶体管102的栅极与NMOS晶体管101的栅极连接。电阻110连接在NMOS晶体管102的源极与接地端子301之间。PMOS晶体管103、104、105构成电流镜电路。电阻111连接在PMOS晶体管105的漏极与接地端子301之间。而且，从电阻111与PMOS晶体管105的连接点（基准电压输出端子）输出基准电压Vref。在此，电阻110和电阻111具有相同的温度系数。PMOS晶体管106与PMOS晶体管103构成电流镜电路。作为感热元件的二极管120，连接在PMOS晶体管106的漏极与接地端子301之间。而且，从二极管120与PMOS晶体管106的连接点（温度电压输出端子）输出二极管120的正向电压即温度电压Vf。比较器电路203的反相输入端子被输入基准电压Vref，同相输入端子被输入温度电压Vf。一般，二极管的正向电压即温度电压Vf在使用CMOS工艺的寄生二极管的情况下具有大致－2mV/℃的负温度系数。基准电压Vref被设定为与想要检测的温度中的温度电压Vf相等。过热检测电路通过用比较器电路203比较基准电压Vref和温度电压Vf的大小关系而检测过热。比较器电路203在检测到过热时输出检测信号Vdet，利用该检测信号Vdet控制电源装置的输出晶体管等而保护电源装置以免过热。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011－24405号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，现有技术的过热检测电路由于需要基准电压电路和感温电路和比较器电路，所以电路规模较大。另外，由于各电路稳定地消耗电流，所以存在削减耗电较为困难的课题。本专利技术是为了解决以上那样的课题构思而成的专利技术，提供电路规模小且能低耗电化的过热检测电路。用于解决课题的方案本专利技术中的过热检测电路构成在CMOS半导体装置，所述过热检测电路具备：寄生双极晶体管；在寄生双极晶体管的基极/发射极间连接的基准电压电路；以及与寄生双极晶体管的发射极连接的电流检测电路，检测到集电极电流流过寄生双极晶体管，输出过热检测信号。专利技术效果依据本专利技术的过热检测电路，电路规模小，且由于电流稳定地流过的路径在不检测过热时仅为一个，所以有能容易地削减耗电的效果。另外，通过使用寄生双极晶体管，能够使用廉价的CMOS工艺，可以将成本抑制得较低。附图说明[图1]是示出本实施方式的过热检测电路的框图。[图2]是示出本实施方式的过热检测电路的寄生双极晶体管的剖面结构的一个示例的图。[图3]是示出本实施方式的过热检测电路的一个示例的电路图。[图4]是示出本实施方式的过热检测电路的其他示例的电路图。[图5]是示出本实施方式的过热检测电路的其他示例的电路图。[图6]是示出本实施方式的过热检测电路的其他示例的电路图。[图7]是用于说明现有的过热检测电路的图。具体实施方式图1是示出本实施方式的过热检测电路的框图。本实施方式的过热检测电路200具备基准电压电路201和寄生双极晶体管204和电流检测电路205。本实施方式的过热检测电路通过在CMOS工艺中积极地活用寄生双极作为感温元件而得以实现。基准电压电路201在寄生双极晶体管204的基极/发射极间连接。PNP型的寄生双极晶体管204的集电极与P型衬底电导通。经由扩散电阻、Well电阻也可以。图2是示出本实施方式的过热检测电路200的寄生双极晶体管的剖面结构的一个示例的图。电流检测电路205与寄生双极晶体管204的发射极连接。说明本实施方式的过热检测电路200的动作。基准电压电路201输出基准电压Vref。基准电压Vref施加在寄生双极晶体管204的基极/发射极间。一般，用于双极晶体管导通的基极/发射极间电压具有大致－2mV/℃的负温度系数。基准电压Vref以在常温比寄生双极晶体管204导通的基极/发射极间电压小的方式设定。在温度低于既定温度的情况下，由于基准电压Vref比寄生双极晶体管204导通的基极/发射极间电压Vbe小，所以寄生双极晶体管204截止。在温度上升，基准电压Vref成为寄生双极晶体管204导通的基极/发射极间电压Vbe以上时，寄生双极晶体管204导通，流过寄生双极晶体管204的集电极电流Ic。电流检测电路205由阻抗元件和输出端子构成，从寄生双极晶体管204的集电极电流Ic的增加起检测过热。以下，对于本实施方式的过热检测电路200，举出具体的电路示例进行说明。图3是示出本实施方式的过热检测电路的一个示例的电路图。图3的过热检测电路200具备基准电压电路201、寄生双极晶体管204和电流检测电路205。基准电压电路201具备恒流源2和电阻1。电流检测电路205具备电阻11。基准电压电路201中，电阻1在寄生双极晶体管204的基极/发射极间连接，恒流源2在寄生双极晶体管204的基极与接地端子301之间连接。电流检测电路205在电源端子300与寄生双极晶体管204的发射极间串联连接。接着，说明图3的过热检测电路200的动作。基准电压电路201输出基准电压Vref。在设电阻1的电阻值为R1、恒流源2的电流值为Iref、寄生双极晶体管204导通的基极/发射极间电压为Vbe时，基准电压Vref由式1提供。Vref＝Iref·R1　（1）在温度低于既定温度的情况下，Vref＜Vbe，寄生双极晶体管204截止。在温度上升，成为Vref＝Vbe时，寄生双极晶体管204导通，流过集电极电流Ic。在设寄生双极晶体管204的电流放大率为hFE时，集电极电流Ic由式2提供。Ic＝hFE·（Iref－Vbe/R1）　（2）电流检测电路205检测到寄生双极晶体管204的集电极电流Ic的增大而输出过热检测电压Vdet。在设电源端子300的电压为Vdd、电阻11的电阻值为R11时，过热检测电压Vdet由（3）式提供。Vdet＝Vdd－R11·Ic　（3）过热检测电压Vdet在温度低于既定温度的情况下成为高电平，在成为既定温度时，成为低电平检测到过热。如以上说明的那样，通过在CMOS工艺中活用寄生双极晶体管作为感温元件，能够构成本实施方式的温度检测电路，因此能够减小电路规模。图4是示出本实施方式的过热检测电路的其他示例的电路图。与图3的过热检测电路的差异在于将电流检测电路205的电阻11变更为PMOS晶体管12这一点。PMOS晶体管12的源极与电源端子300连接，漏极与寄生双极晶体管204的发射极连接。PMOS晶体管12的栅极/源极间由恒压Vbias偏置，作为恒流源而动作。过热检测电压Vdet由PMOS晶体管12的漏极电流Id和寄生双极晶体管204的集电极电流Ic的大小关系决定。在低于既定温度的情况下，Ic＜Id，过热检测电压Vdet成为高电平。在温度上升，成为Ic＞Id时，Vd本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过热检测电路，构成在CMOS半导体装置，其特征在于，具备：寄生双极晶体管；在所述寄生双极晶体管的基极/发射极间连接的基准电压电路；以及与所述寄生双极晶体管的发射极连接，由阻抗元件和输出端子构成的电流检测电路，所述电流检测电路检测到集电极电流流过所述寄生双极晶体管，输出过热检测信号。

【技术特征摘要】
2015.02.03 JP 2015-0194701. 一种过热检测电路，构成在CMOS半导体装置，其特征在于，具备：寄生双极晶体管；在所述寄生双极晶体管的基极/发射极间连接的基准电压电路；以及与所述寄生双极晶体管的发射极连接，由阻抗元件和输出端子构成的电流检测电路，所述电流检测电路检测到集电极电流流过所述寄生双极晶体管，输出过热检测信号。2. 如权利要求1所述的过热检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田范行，坂口薰，
申请(专利权)人：精工半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP