传感器用输出IC以及传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术的传感器用输出IC以及传感器装置比以往更加抑制传感器装置的电路规模以及制造成本，并且实现负载短路保护功能。传感器用输出IC(10)包括用于基于来自传感器的检测信号，使输出端子之间导通/截止的输出用晶体管(11)。传感器用输出IC(10)包括：温度限制电路(13)，若传感器用输出IC(10)内的温度成为规定值以上，则将输出用晶体管(11)维持为截止状态；以及电压限制电路(15)，将输出用晶体管(11)的基极电位(VB)限制为规定值以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括用于基于来自传感器的检测信号，使输出端子之间导通/截止的开关元件的传感器用输出IC以及传感器装置。
技术介绍
图6表示基于来自传感器的检测信号而进行各种动作的一般的传感器系统的概略结构。如图所示，传感器系统100是在传感器装置110上连接了电源111以及负载112 的结构。电源111与传感器装置110的电力供应端子113、113连接，对传感器装置110提供电力。此外，负载112通过电力的供应，进行基于传感器120(后述)的检测信号的各种动作，串联连接的电源111和负载112与输出端子114、114连接。另外，在图示的例子中，电力供应端子113和输出端子114的-侧成为公共的接地端子GND。以下，将电力供应端子113和输出端子114的+侧分别记述为电力供应端子Vcc 以及输出端子OUT。传感器装置110是包括传感器120以及传感器用输出IC (IntegratedCircuit ；集成电路)121的结构。传感器120用于检测物理的或者化学的信息，例如可举出非接触式传感器、光电传感器等。传感器120检测出的检测信号被输入到传感器用输出IC121。传感器用输出IC121的输出端子122、122分别与传感器装置110的输出端子OUT、 GND连接。传感器用输出IC121包括基于来自传感器120的检测信号，使输出端子122、122 之间导通/截止(on/off)的开关元件123。由此，从电源111对负载112的电力供应被开通/断开。从而，能够基于传感器120的检测而控制负载112的动作。在图6所示的传感器系统100中，在将负载112短路的情况下，担心开关元件123 若成为导通状态则流过过大的电流，从而发生故障。因此，以往开始，在传感器装置110中设置负载短路保护功能，即使将负载112短路，也会保护开关元件123免于故障。例如，在专利文献1中公开了如下的短路保护电路，其若检测出开关元件123中在第1规定期间内连续流过规定值以上的过电流的情况，则在第2规定期间内强制使开关元件123截止。已知为了判断是否经过了第1以及第2规定时间，在该专利文献中利用定时器电路，此外，利用对逻辑电路的时钟频率进行分频的技术。特开平2-156721号公报(1990年6月15日公开)但是，在利用上述定时器电路的情况下，由于需要将具有电容、电阻等的电路元件设置到传感器用输出IC121的外部，因此传感器装置110的电路规模以及制造成本将增大。 此外，在利用上述逻辑电路的情况下，需要将上述逻辑电路设置到传感器用输出IC121的内部，因此传感器用输出IC121的制造工艺被限定为价格昂贵，制造成本增大。如此，以往的短路保护电路在实现传感器装置110的进一步小型化以及低价格化上存在问题。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种与以往相比抑制传感器装置的3电路规模以及制造成本，并且实现负载短路保护功能的传感器用输出IC等。本专利技术的传感器用输出IC，在包括用于基于来自传感器的检测信号，使输出端子之间导通/截止的开关元件的传感器用输出IC中，其特征在于，为了解决上述课题，包括 温度限制电路，若该传感器用输出IC内的温度成为规定值以上，则将上述开关元件维持为截止状态。在负载被短路的情况下，开关元件若成为导通状态则会流过过大的电流从而发热，传感器用输出IC的温度上升。因此，在本专利技术中，若上述温度成为规定值以上，则温度限制电路将上述开关元件维持为截止状态。由此，由于开关元件的发热停止，因此能够保护开关元件免于故障。另外，组装到IC中的晶体管等的半导体元件大多具有温度特性。从而，温度限制电路通过利用具有温度特性的半导体元件，能够检测出上述温度是否为规定值以上，能够进行上述的动作。由此，传感器用输出IC不需要为了实现负载短路保护功能而将零件连接到外部，或者将逻辑电路设置到内部，因此能够比以往更加抑制电路规模以及制造成本。另外，传感器可以被设置在传感器用输出IC的外部，也可以组装到传感器用输出 IC中。在本专利技术的传感器用输出IC中，可以是上述开关元件在被提供驱动用电流时成为导通状态，另一方面，在被停止提供上述驱动用电流时成为截止状态，上述传感器用输出 IC还包括驱动电路，其基于上述检测信号，对上述开关元件提供上述驱动用电流，或者停止提供上述驱动用电流，上述温度限制电路控制为，在上述温度成为规定值以上时，停止上述驱动电路的动作。这时，温度限制电路在上述温度成为规定值以上时，停止驱动电路的动作。由此， 与检测信号无关地，不从驱动电路对开关元件提供驱动用电流，因此上述开关元件维持为截止状态，能够起到与上述同样的效果。另外，作为通过将负载短路而导致上述开关元件发生故障的原因，可举出上述那样的发热和电流集中。上述发热导致的故障是通过上述开关元件的温度随时间的经过而上升而发生。另一方面，上述电流集中导致的故障是由于流过上述开关元件的电流超过最大值而瞬间发生。因此，期望设置用于限制上述开关元件中导通状态的情况下流过的电流的电路， 从而保护上述开关元件免于上述电流集中导致的故障。具体地说，在本专利技术的传感器用输出IC中，上述开关元件在导通状态时流过的电流，根据被施加到上述开关元件上的驱动用电压而决定，上述传感器用输出IC还包括电压限制电路，其将上述驱动用电压限制为规定值以下。这时，通过电压限制电路限制驱动用电压，从而能够限制导通状态的情况下流过开关元件的电流。因此，能够可靠地保护上述开关元件免于故障。在本专利技术的传感器用输出IC中，期望上述温度限制电路进行控制，以便在检测出的温度成为比上述规定值低的另一规定值时，重新开始上述驱动电路的动作。这时，上述温度成为上述规定值以下，进而在成为上述另一规定值以下之前，上述驱动电路的动作一直停止，上述开关元件的截止状态被维持，因此能够充分冷却上述开关元件。因此，能够可靠地保护上述开关元件免于故障。4在本专利技术的传感器用输出IC中，期望上述温度限制电路邻接上述开关元件而配置。这时，由于温度限制电路检测的温度接近开关元件的温度，因此能够缩短从开关元件中流过过大的电流的发热开始，直到检测出上述温度成为规定值以上的情况为止的期间。因此，能够可靠地保护上述开关元件免于故障。另外，作为上述开关元件的例子，可举出晶体管。此外，若是包括传感器和上述结构的传感器用输出IC的传感器装置，则能够起到与上述同样的效果。如山所述，本专利技术的传感器用输出IC利用具有温度特性的半导体元件，在传感器用输出IC内的温度成为规定值以上时，将开关元件维持为截止状态，从而保护开关元件免于故障，因此不需要在外部连接零件，或者在内部设置逻辑电路，起到能够比以往更加抑制电路规模以及制造成本的效果。附图说明图1是表示本专利技术一实施方式的传感器用输出IC的概略结构的方框图。图2是表示在上述传感器用输出IC中，负载被被短路时流过输出用晶体管的电流和上述传感器用输出IC的温度的时间变化的图形。图3是表示上述传感器用输出IC中的输出用晶体管以及温度限制电路的位置关系的平面图。图4是表示上述传感器用输出IC的一实施例的电路图。图5是表示上述传感器用输出IC的其他实施例的电路图。图6是表示一般的传感器系统的概略结构的方框图。标号说明10传感器用输出IC11输出用晶体管(本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种传感器用输出ＩＣ，包括用于基于来自传感器的检测信号，使输出端子之间导通／截止的开关元件，其特征在于，该传感器用输出ＩＣ包括：温度限制电路，若该传感器用输出ＩＣ内的温度成为规定值以上，则将上述开关元件维持为截止状态。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西康允，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP