输出电路制造技术

本发明专利技术公开了一种输出电路。提供了一种用于响应于输入信号来向耦合到输出端子的负载供应输出电流的输出电路。该输出电路包括：输出晶体管、输出驱动电路、恒定电流限制电路以及控制电路，该输出晶体管用于向输出端子供应输出电流，该输出驱动电路用于驱动输出晶体管，该恒定电流限制电路用于生成用于将输出电流限制为预定电流值的电流控制信号，该控制电路用于执行控制，使得在供应输入信号之后，当输出端子处的电压处于预定电压或比更小时，基于电流控制信号来控制输出电流，而当输出端子处的电压超过预定电压时，由输出驱动电路来驱动输出晶体管。

【技术实现步骤摘要】
输出电路相关申请的交叉引用2010年12月22日提交的日本专利申请No. 2010-286091的包括说明书、附图和摘要的公开内容的全部内容通过引用并入这里。
技术介绍
本专利技术涉及一种输出电路。利用半导体集成电路的输出电路，在其上安装过电流保护电路，以便于在耦合到输出电路的互连或负载发生问题，并且导致过电流流动时，该输出电路的输出晶体管被截止，以从而保护负载或集成电路。在日本未审查专利公开No. 2006-24997中，已经公开了ー 种用于并入过电流保护电路的技木。在日本未审查专利公开No. 2006-24997中公开的技术涉及ー种半导体控制装置，该半导体控制装置能够在负载11发生接地短路时通过禁用负载电路10来抑制MOSFET的功率消耗。在图7中，示出了在日本未审查专利公开No. 2006-24997中描述的半导体控制装置中设置的用于驱动负载11的负载电路10的构造。如图7中所示，负载电路10包括MOSFET T1、T3 ；反电动势检测电路12 ；VDS检测电路13 ；与门电路AND1、AND2 ；锁存电路DFl以及驱动器电路14。在初始化状态下，锁存电路DFl的输出端子+Q、-Q的各自的信号电平使得当开关 Sffl断开时在复位状态下+Q的信号电平=L (低电平)，并且-Q的信号电平=H (高电平)。 当由负载电路10驱动负载11吋，接通开关SW1。在该状态下，与门电路ANDl的输入中的一个转为H(高电平)，并且锁存电路DF 1的输出端子-Q处于H(高电平)，使得与门电路 ANDl的输出转为H(高电平)。因此，驱动器电路14被驱动，于是MOSFET Tl被导通，以从而驱动负载11。此处，在MOSFET Tl和负载11之间已经发生接地短路的情况下，过电流流动到 MOSFET Tl，从而导致MOSFET Tl的漏扱-源极电压VDS增加，于是VDS检测电路13的输出进行L(低电平)到H(高电平)的转变。此夕卜，作为VDS检测电路13的输出的转变的結果，与门电路AND2的输出进行从低电平到高电平的转变。然后，锁存电路DFl的-Q的输出进行从高电平到低电平的转变，从而使驱动器电路14的输出从高电平转为低电平。同时，锁存电路DFl的+Q的输出进行从低电平到高电平的转变，导致MOSFET T3转为导通状态。因此，MOSFET Tl的栅极电平变得更低，并且MOSFET Tl转为截止状态，从而使负载电路10的输出避免了短路状态。VDS检测电路13的操作意在进行控制以便于调整流过电阻器R8、R9的电流II，使得MOSFET Tl的漏极-源极电压VDS变得与跨电阻器R8的相对端的电压相等。例如，如果跨电阻器R8的相对端的电压在数值上小于M0SFETT1的电压VDS，则放大器AMPl的输出增加，从而使电流Il増加。通过这种方式，导致跨电阻器R8的相对端的电压增加。相反，如果跨电阻器R8的相对端的电压在数值上大于MOSFET Tl的电压VDS，则放大器AMPl的输出减小，从而使电流Il减小。通过这种方式，导致跨电阻器R8的相对端的电压减小。因此，VDS检测电路13执行控制，使得公式VDS = I1XR8成立。反电动势检测电路12的操作如下所述。在接地短路已经发生的情况下，生成短路电流1D，并且出现反电动势El，反电动势El从电源互连21的节点Pl朝着其节点PO进行作用，于是节点Pl处的电压Vl经历突然减小。相反，基准电源电压V3根据由电容器Cl和电阻器R1、R2所设定的时间常数而下降。为此，基准电源电压V3不能跟随电压Vl的突然减小，使得在电压Vl和基准电压V3之间产生电位差。如果该电位差经历量的増加，并且跨电阻器Rl的相对端的电压超过预定水平，则MOSFET T2被导通。如果MOSFET T2被导通，则这将导致耦合在电阻R3、R4之间的节点处的电压V4上升，从而接通定时器15。定时器15在预定时间中输出高电平信号。该高电平信号被传递到与门电路AND2的输入中的ー个。此处，电阻器R1、R2的各个电阻值被设定为使得当接地短路发生时，由于产生反电动势El而使MOSFET T2导通，而当MOSFET Tl处于导通状态时，由于产生过电流而导致不会由于反电动势而导通MOSFET T2。此外，如果负载电路10在短路路径中发生接地短路，则负载电路10基于MOSFET Tl的电压VDS以及反电动势El通过使用比较器CMPl来检测短路，并且此外，负载电路10 通过使用锁存电路DFl来锁存关于短路的信息，使得与门电路ANDl的输出以及驱动器电路 14的输出反转，从而通过截止MOSFET Tl而截断过电流。本专利技术人已经意识到如下问题。然而，在根据
技术介绍
的半导体控制装置的负载电路10的情况下，如果负载电路10在短路路径中发生接地短路，则如上文所述，负载电路 10经过开始驱动负载11、检测短路状态以及随后中断流过MOSFET Tl的负载驱动电流的一系列步骤，使得在负载驱动电流被中断之前，流过负载11的电流增加，如图8中所示。为此， 基于在增加时的电流值的最低值来设计驱动电路(输出晶体管)中的电源线的线路宽度以及到达端子的互连的宽度，使得互连宽度不可避免地増加，这将造成导致电路尺寸扩大的问题。此外，电路尺寸的扩大将产生半导体芯片的成本増加的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的ー个方面，提供了ー种输出电路，该输出电路用于响应于输入信号向耦合到输出端子的负载供应输出电流。该输出电路包括输出晶体管、输出驱动电路、恒定电流限制电路以及控制电路，该输出晶体管用于向输出端子供应输出电流，该输出驱动电路用于驱动输出晶体管，该恒定电流限制电路用于生成用于将输出电流限制为预定电流值的电流控制信号，该控制电路用于执行控制使得在供应输入信号之后，当输出端子处的电压处于预定电压值或者更小时，基于电流控制信号来控制该输出电流，而当输出端子处的电压超过预定电压值吋，由输出驱动电路来驱动该输出晶体管。通过本专利技术，操作开始于恒定电流驱动状态，在该状态中，输出晶体管所输出的电流被限制为预定值，并且除非发生接地短路，该操作可以切換为正常驱动状态。为此，能够防止当发生接地短路时从输出端子生成电流，该电流的值很大。附图说明从下述结合附图的特定优选实施例的描述中，本专利技术的上述和其他目的、优点和特征将变得更加明显，在附图中图1是示出根据本专利技术的第一实施例的输出电路的构造的框图；图2是根据第一实施例的在输出电路处不存在接地短路(接地)情况下的操作时序图；图3是根据第一实施例的在输出电路处存在接地短路(接地)情况下的操作时序图；图4是根据第一实施例的输出电路的操作流程图；图5是示出根据本专利技术的第二实施例的输出电路的构造的框图；图6是根据第二实施例的输出电路的操作时序图；图7是示出根据现有技术的输出电路的构造的框图；以及图8是根据现有技术的输出电路的操作时序图。具体实施例方式第一实施例參考附图，在下文中详细描述本专利技术的特定实施例，即本专利技术的第一实施例。图1 示出了根据本专利技术的第一实施例的输出电路100的构造。第一实施例表示将本专利技术应用于用于驱动LED电路的输出电路的情況。如图1中所示，输出电路100包括输出单元110、输出驱动电路120、恒定电流限制电路130、输出电压比较电路140、驱动控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.12.22 JP 2010-2860911.一种输出电路，用于响应于输入信号来向耦合到输出端子的负载供应输出电流，所述输出电路包括输出晶体管，所述输出晶体管向所述输出端子供应所述输出电流； 输出驱动电路，所述输出驱动电路驱动所述输出晶体管；电流限制电路，所述电流限制电路生成电流控制信号，所述电流控制信号用于将所述输出电流限制为预定电流值；以及控制电路，所述控制电路执行控制，使得在供应所述输入信号之后，如果所述输出端子处的电压处于预定电压值或者更低，则基于所述电流控制信号来控制所述输出电流，而如果所述输出端子处的电压超过所述预定电压值，则由所述输出驱动电路来驱动所述输出晶体管。2.如权利要求1所述的输出电路，其中，所述预定电流值小于由所述输出驱动电路驱动的所述输出晶体管的输出电流。3.如权利要求1所述的输出电路，其中，所述控制电路包括开关电路，所述开关电路被耦合在所述输出晶体管的控制端子和所述电流限制电路之间，并且其中，响应于所述输入信号，所述开关电路被接通，而响应于所述输出端子处的电压与第一基准电压的比较結果，所述开关电路被断开。4.如权利要求3所述的输出电路，其中，响应于第一控制信号来控制所述开关电路， 其中，所述控制电路进一歩包括第一输出电压比较电路和驱动控制电路， 其中，所述第一输出电压比较电路将所述输出端子处的电压与所述第一基准电压进行比较，输出比较结果作为第二控制信号，并且其中，响应于所述输入信号和所述第二控制信号，所述驱动控制电路输出所述第一控制信号。5.如权利要求4所述的输出电路，其中，所述控制电路进一歩包括输出监视电路以及第ニ输出电压比较电路， 其中，所述输出监视电路生成与所述第一基准电压不同的第二基准电压， 其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内孝之，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：