JP2000241252A - 温度検出回路 - Google Patents
温度検出回路Info
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- JP2000241252A JP2000241252A JP11048903A JP4890399A JP2000241252A JP 2000241252 A JP2000241252 A JP 2000241252A JP 11048903 A JP11048903 A JP 11048903A JP 4890399 A JP4890399 A JP 4890399A JP 2000241252 A JP2000241252 A JP 2000241252A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基準電圧源が高精度でなくとも、高精度に温
度検出ができ、且つ回路規模を小さくできると共に回路
のコストを低価格にすること。 【解決手段】 Ｎ＋Ｍ個のダイオード直列接続回路に定
電流源よりＩ１の一定電流を流し、Ｎ個のダイオード直
列接続回路にＩ２の一定電流を流すと、各端子に電圧Ｖ
Ｔ１と電圧ＶＴ２が現れる。これら電圧ＶＴ１と電圧Ｖ
Ｔ２は温度電圧特性が異なり、ＶＴ１＝ＶＴ２の温度が
検出温度となる。ＶＴ１＝ＶＴ２となると、両電圧を比
較する比較回路の出力が反転して前記温度が検出され、
保護回路により電源供給がオフされる。ダイオードがば
らついても、前記各直列接続回路の温度電圧特性は同一
方向に変動し、これら同一方向に変動する電圧の相対的
大小を比較しているため、精度の高い基準電圧源を持た
なくとも高精度の温度検出を行うことができ、基準電圧
源がない分、回路規模を小さく且つそのコストを低価格
にできる。
度検出ができ、且つ回路規模を小さくできると共に回路
のコストを低価格にすること。 【解決手段】 Ｎ＋Ｍ個のダイオード直列接続回路に定
電流源よりＩ１の一定電流を流し、Ｎ個のダイオード直
列接続回路にＩ２の一定電流を流すと、各端子に電圧Ｖ
Ｔ１と電圧ＶＴ２が現れる。これら電圧ＶＴ１と電圧Ｖ
Ｔ２は温度電圧特性が異なり、ＶＴ１＝ＶＴ２の温度が
検出温度となる。ＶＴ１＝ＶＴ２となると、両電圧を比
較する比較回路の出力が反転して前記温度が検出され、
保護回路により電源供給がオフされる。ダイオードがば
らついても、前記各直列接続回路の温度電圧特性は同一
方向に変動し、これら同一方向に変動する電圧の相対的
大小を比較しているため、精度の高い基準電圧源を持た
なくとも高精度の温度検出を行うことができ、基準電圧
源がない分、回路規模を小さく且つそのコストを低価格
にできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
保護に係り、特に半導体集積回路や回路周囲の温度を検
出する温度検出回路に関する。
保護に係り、特に半導体集積回路や回路周囲の温度を検
出する温度検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、半導体集積回路などで使用され
ている従来の温度検出回路の構成例を示した回路図であ
る。集積回路（１）の高精度基準電圧源６により基準電
圧を作成し、この基準電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧
した比較電圧がコンパレータ２の反転入力端子（＋）に
入力されている。一方、集積回路（２）のダイオード３
には集積回路（１）の定電流源４から一定の電流が流
れ、これにより生じるダイオード３の端子電圧がコンパ
レータ２の非反転入力端子（−）に入力されている。
ている従来の温度検出回路の構成例を示した回路図であ
る。集積回路（１）の高精度基準電圧源６により基準電
圧を作成し、この基準電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧
した比較電圧がコンパレータ２の反転入力端子（＋）に
入力されている。一方、集積回路（２）のダイオード３
には集積回路（１）の定電流源４から一定の電流が流
れ、これにより生じるダイオード３の端子電圧がコンパ
レータ２の非反転入力端子（−）に入力されている。
【０００３】ダイオード３のＰＮジャンクションの温度
特性により、温度によりダイオード３の端子電圧が変化
して検出温度になると、即ち、上記比較電圧以下になる
と（図８参照）、コンパレータ２の出力が反転して温度
検出が行われる。コンパレータ２の出力が反転すると、
保護回路５が動作し、例えば集積回路（２）の電源をオ
フにする保護動作が行われる。
特性により、温度によりダイオード３の端子電圧が変化
して検出温度になると、即ち、上記比較電圧以下になる
と（図８参照）、コンパレータ２の出力が反転して温度
検出が行われる。コンパレータ２の出力が反転すると、
保護回路５が動作し、例えば集積回路（２）の電源をオ
フにする保護動作が行われる。
【０００４】尚、温度検出回路が搭載されている集積回
路（１）に温度センサーであるダイオード３を搭載した
構成も従来からある。
路（１）に温度センサーであるダイオード３を搭載した
構成も従来からある。
【０００５】図９は、半導体集積回路などで使用されて
いる従来の温度検出回路の他の構成例を示した回路図で
ある。ツェナーダイオード１で電圧を降下させて基準電
圧を作成し、この基準電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧
した比較電圧がコンパレータ２の反転入力端子に入力さ
れている。一方、ダイオード３には定電流源４から一定
の電流が流れ、これにより生じるダイオード３の端子電
圧がコンパレータ２の非反転入力端子に入力される。
いる従来の温度検出回路の他の構成例を示した回路図で
ある。ツェナーダイオード１で電圧を降下させて基準電
圧を作成し、この基準電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧
した比較電圧がコンパレータ２の反転入力端子に入力さ
れている。一方、ダイオード３には定電流源４から一定
の電流が流れ、これにより生じるダイオード３の端子電
圧がコンパレータ２の非反転入力端子に入力される。
【０００６】ダイオード３のＰＮジャンクションの温度
特性により、温度によりダイオード３の端子電圧が変化
して検出温度になると、即ち、上記比較電圧以下になる
と、コンパレータ２の出力が反転し、温度検出が行われ
る。コンパレータ２の出力が反転すると、保護回路５が
動作して、この温度検出器を搭載した半導体集積回路の
電源をオフにするなどの保護動作が行われる。
特性により、温度によりダイオード３の端子電圧が変化
して検出温度になると、即ち、上記比較電圧以下になる
と、コンパレータ２の出力が反転し、温度検出が行われ
る。コンパレータ２の出力が反転すると、保護回路５が
動作して、この温度検出器を搭載した半導体集積回路の
電源をオフにするなどの保護動作が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記図７に示した従来
の温度検出回路では、高精度基準電圧源６を用いても、
別の集積回路（２）の温度検出を行なう場合、集積回路
（１）と集積回路（２）のＰＮジャンクションの温度特
性が異なり、しかも、高精度基準電圧にも温度特性があ
り、また集積回路（１）と（２）の素子のばらつきも異
なるため、集積回路（２）に搭載したダイオード３のＰ
Ｎジャンクション温度を精度良く検出することが困難で
あった。
の温度検出回路では、高精度基準電圧源６を用いても、
別の集積回路（２）の温度検出を行なう場合、集積回路
（１）と集積回路（２）のＰＮジャンクションの温度特
性が異なり、しかも、高精度基準電圧にも温度特性があ
り、また集積回路（１）と（２）の素子のばらつきも異
なるため、集積回路（２）に搭載したダイオード３のＰ
Ｎジャンクション温度を精度良く検出することが困難で
あった。
【０００８】図８は上記回路の温度検出特性を示した特
性図である。コンパレータ２の反転入力端子側、非反転
入力端子側の入力電圧ＶＴ１、ＶＴ２は素子のばらつき
により変動する。しかも、前記反転入力端子側、非反転
入力端子側の入力電圧の変動方向は互いに無関係であ
り、反転入力端子側の入力電圧が大きくばらついても、
非反転入力端子側も大きくばらつくとは限らず、検出電
圧Ｔ０は最大Ｔ０（ｍａｘ）から最小Ｔ０（ｍｉｎ）の
如くばらつき、検出電圧Ｔ０に対する検出温度精度はか
なり悪化するという問題があった。
性図である。コンパレータ２の反転入力端子側、非反転
入力端子側の入力電圧ＶＴ１、ＶＴ２は素子のばらつき
により変動する。しかも、前記反転入力端子側、非反転
入力端子側の入力電圧の変動方向は互いに無関係であ
り、反転入力端子側の入力電圧が大きくばらついても、
非反転入力端子側も大きくばらつくとは限らず、検出電
圧Ｔ０は最大Ｔ０（ｍａｘ）から最小Ｔ０（ｍｉｎ）の
如くばらつき、検出電圧Ｔ０に対する検出温度精度はか
なり悪化するという問題があった。
【０００９】尚、集積回路（１）にダイオード３を搭載
するタイプの温度検出回路では、高精度な温度検出をす
ることができる。しかし、高精度基準電圧源６の回路規
模が大きく、このタイプの温度検出回路は回路規模が大
きく、そのコストも高くなるという問題があり、それ
故、この温度検出回路を搭載する半導体集積回路のチッ
プ面積を増大させてしまうという問題があった。
するタイプの温度検出回路では、高精度な温度検出をす
ることができる。しかし、高精度基準電圧源６の回路規
模が大きく、このタイプの温度検出回路は回路規模が大
きく、そのコストも高くなるという問題があり、それ
故、この温度検出回路を搭載する半導体集積回路のチッ
プ面積を増大させてしまうという問題があった。
【００１０】そこで、図９に示すような従来の温度検出
回路では、通常電圧をツェナーダイオード１により降圧
して作成した基準電圧を使用することにより、基準電圧
源の回路規模を小さくし、又、そのコストも低くして、
上記問題点を回避している。
回路では、通常電圧をツェナーダイオード１により降圧
して作成した基準電圧を使用することにより、基準電圧
源の回路規模を小さくし、又、そのコストも低くして、
上記問題点を回避している。
【００１１】しかし、この回路では、ツェナーダイオー
ド１で基準電圧を作成しているため、基準電圧の精度が
低く、精度の高い温度検出を行えないという問題があっ
た。
ド１で基準電圧を作成しているため、基準電圧の精度が
低く、精度の高い温度検出を行えないという問題があっ
た。
【００１２】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その第１の目的は、基準電圧
源が高精度でなくとも、高精度に温度検出ができる回路
規模が小さく且つ低価格の温度検出回路を提供すること
で、その第２の目的は、基準電圧源が高精度でなくと
も、温度検出回路を搭載した集積回路とは別の集積回路
の温度を高精度に検出ができる回路規模が小さく且つ低
価格の温度検出回路を提供することである。
るためになされたもので、その第１の目的は、基準電圧
源が高精度でなくとも、高精度に温度検出ができる回路
規模が小さく且つ低価格の温度検出回路を提供すること
で、その第２の目的は、基準電圧源が高精度でなくと
も、温度検出回路を搭載した集積回路とは別の集積回路
の温度を高精度に検出ができる回路規模が小さく且つ低
価格の温度検出回路を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明の特徴は、温度に応じた第１の電圧
を発生する第１の電圧発生回路と、前記温度に応じた第
２の電圧を前記第１の電圧発生回路と異なる温度電圧特
性により発生する第２の電圧発生回路と、前記第１の電
圧発生回路に第１所定値の定電流を供給する第１の定電
流源と、前記第２の電圧発生回路に第２所定値の定電流
を供給する第２の定電流源と、前記第１、第２の電圧を
比較することにより予め設定された温度を検出する比較
回路と、を具備することにある。
に、請求項１の発明の特徴は、温度に応じた第１の電圧
を発生する第１の電圧発生回路と、前記温度に応じた第
２の電圧を前記第１の電圧発生回路と異なる温度電圧特
性により発生する第２の電圧発生回路と、前記第１の電
圧発生回路に第１所定値の定電流を供給する第１の定電
流源と、前記第２の電圧発生回路に第２所定値の定電流
を供給する第２の定電流源と、前記第１、第２の電圧を
比較することにより予め設定された温度を検出する比較
回路と、を具備することにある。
【００１４】請求項２の発明の特徴は、温度に応じた第
１の電圧を発生する第１の電圧発生回路と、前記温度に
応じた第２の電圧を前記第１の電圧発生回路と異なる温
度電圧特性により発生する第２の電圧発生回路と、前記
第１の電圧発生回路に第１所定値の定電流を供給する第
１の定電流源と、前記第２の電圧発生回路に第２所定値
の定電流を供給する第２の定電流源と、前記第２の電圧
発生回路と前記第２の定電流源との間に挿入され、その
制御端子に前記第１の電圧発生回路により発生された電
圧を印加する制御回路と、を具備することにある。
１の電圧を発生する第１の電圧発生回路と、前記温度に
応じた第２の電圧を前記第１の電圧発生回路と異なる温
度電圧特性により発生する第２の電圧発生回路と、前記
第１の電圧発生回路に第１所定値の定電流を供給する第
１の定電流源と、前記第２の電圧発生回路に第２所定値
の定電流を供給する第２の定電流源と、前記第２の電圧
発生回路と前記第２の定電流源との間に挿入され、その
制御端子に前記第１の電圧発生回路により発生された電
圧を印加する制御回路と、を具備することにある。
【００１５】請求項３の発明の特徴は、第１の電圧発生
回路は、Ｎ＋Ｍ個を直列接続したＰＮジャンクションを
有する素子で構成され、第２の電圧発生回路は、Ｎ個を
直列接続したＰＮジャンクションを有する素子で構成さ
れることにある。
回路は、Ｎ＋Ｍ個を直列接続したＰＮジャンクションを
有する素子で構成され、第２の電圧発生回路は、Ｎ個を
直列接続したＰＮジャンクションを有する素子で構成さ
れることにある。
【００１６】請求項４の発明の特徴は、前記温度検出回
路を半導体集積回路上に形成したことにある。
路を半導体集積回路上に形成したことにある。
【００１７】請求項５の発明の特徴は、前記第１、第２
の電圧発生回路のみを他の回路構成要素とは別の半導体
集積回路上に形成することにある。
の電圧発生回路のみを他の回路構成要素とは別の半導体
集積回路上に形成することにある。
【００１８】請求項６の発明の特徴は、前記比較回路ま
たは前記制御回路により、回路の温度上昇を抑制又は停
止する措置を施される保護回路を設けたことにある。
たは前記制御回路により、回路の温度上昇を抑制又は停
止する措置を施される保護回路を設けたことにある。
【００１９】請求項７の発明の特徴は、前記比較回路ま
たは前記制御回路により、回路の異常の有無を診断する
診断回路を設けたことにある。
たは前記制御回路により、回路の異常の有無を診断する
診断回路を設けたことにある。
【００２０】請求項８の発明の特徴は、前記診断回路の
診断結果によってＣＰＵへの供給電力を変化させること
にある。
診断結果によってＣＰＵへの供給電力を変化させること
にある。
【００２１】この発明によれば、例えば前記第１の電圧
発生回路をＮ＋Ｍ個のダイオードの直列接続回路によ
り、前記第２の電圧発生回路をＮ個のダイオードの直列
接続回路により構成し、Ｎ＋Ｍ個のダイオードの直列接
続回路にＩ１の一定電流を流し、Ｎ個のダイオードの直
列接続回路にＩ２の一定電流を流すと、各端子に電圧Ｖ
Ｔ１と電圧ＶＴ２が現れる。これら電圧ＶＴ１と電圧Ｖ
Ｔ２はダイオードの数が違うため、温度電圧特性が異な
り、ＶＴ１＝ＶＴ２となる温度は一定で、これが検出温
度となる。従って、比較回路により両電圧を比較し、Ｖ
Ｔ１＝ＶＴ２となると、比較回路の出力を反転すること
により、前記温度が検出される。ダイオードがばらつい
ても、前記各直列接続回路の温度電圧特性は同一方向に
変動するが、これら同一方向に変動する電圧の相対的大
小を比較しているため、精度の高い基準電圧源を持たな
くとも高精度の温度検出を行うことができる。
発生回路をＮ＋Ｍ個のダイオードの直列接続回路によ
り、前記第２の電圧発生回路をＮ個のダイオードの直列
接続回路により構成し、Ｎ＋Ｍ個のダイオードの直列接
続回路にＩ１の一定電流を流し、Ｎ個のダイオードの直
列接続回路にＩ２の一定電流を流すと、各端子に電圧Ｖ
Ｔ１と電圧ＶＴ２が現れる。これら電圧ＶＴ１と電圧Ｖ
Ｔ２はダイオードの数が違うため、温度電圧特性が異な
り、ＶＴ１＝ＶＴ２となる温度は一定で、これが検出温
度となる。従って、比較回路により両電圧を比較し、Ｖ
Ｔ１＝ＶＴ２となると、比較回路の出力を反転すること
により、前記温度が検出される。ダイオードがばらつい
ても、前記各直列接続回路の温度電圧特性は同一方向に
変動するが、これら同一方向に変動する電圧の相対的大
小を比較しているため、精度の高い基準電圧源を持たな
くとも高精度の温度検出を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の温度検出回路の第
１の実施の形態を示した回路図である。温度検出回路
は、ダイオード１１をＮ＋Ｍ個の直列接続した回路と、
ダイオード１１をＮ個直列接続した回路により温度セン
サー部が構成され、定電流源１２からＮ＋Ｍ個のダイオ
ード直列接続回路に定電流Ｉ１が供給され、定電流源１
３からＮ個のダイオード直列接続回路に定電流Ｉ２が供
給される。
に基づいて説明する。図１は本発明の温度検出回路の第
１の実施の形態を示した回路図である。温度検出回路
は、ダイオード１１をＮ＋Ｍ個の直列接続した回路と、
ダイオード１１をＮ個直列接続した回路により温度セン
サー部が構成され、定電流源１２からＮ＋Ｍ個のダイオ
ード直列接続回路に定電流Ｉ１が供給され、定電流源１
３からＮ個のダイオード直列接続回路に定電流Ｉ２が供
給される。
【００２３】更に、Ｎ＋Ｍ個のダイオード直列接続回路
の端子電圧ＶＴ１を反転入力端子に、Ｎ個のダイオード
直列接続回路の端子電圧ＶＴ２を非反転入力端子に入力
する比較回路、例えばコンパレータ１４と、コンパレー
タ１４の比較結果により集積回路の保護を行う保護回路
１５を有している。
の端子電圧ＶＴ１を反転入力端子に、Ｎ個のダイオード
直列接続回路の端子電圧ＶＴ２を非反転入力端子に入力
する比較回路、例えばコンパレータ１４と、コンパレー
タ１４の比較結果により集積回路の保護を行う保護回路
１５を有している。
【００２４】次に本実施の形態の動作について説明す
る。定電流源１２と定電流源１３からＩ１の定電流がＮ
＋Ｍ個のダイオード直列接続回路に供給され、Ｉ２の定
電流がＮ個のダイオード直列接続回路に供給される。こ
れにより、Ｎ＋Ｍ個のダイオード直列接続回路にＶＴ１
の電圧が発生し、Ｎ個のダイオード直列接続回路にＶＴ
２の電圧が発生する。従って、コンパレータ１４の反転
入力端子にはＶＴ１の電圧が印加され、非反転入力端子
にはＶＴ２の電圧が印加される。
る。定電流源１２と定電流源１３からＩ１の定電流がＮ
＋Ｍ個のダイオード直列接続回路に供給され、Ｉ２の定
電流がＮ個のダイオード直列接続回路に供給される。こ
れにより、Ｎ＋Ｍ個のダイオード直列接続回路にＶＴ１
の電圧が発生し、Ｎ個のダイオード直列接続回路にＶＴ
２の電圧が発生する。従って、コンパレータ１４の反転
入力端子にはＶＴ１の電圧が印加され、非反転入力端子
にはＶＴ２の電圧が印加される。
【００２５】Ｎ＋Ｍ個のダイオード直列接続回路の端子
電圧ＶＴ１及びＮ個のダイオード直列接続回路の端子電
圧ＶＴ２は温度により変動し、ＶＴ２≦ＶＴ１となった
時、コンパレータ１４の出力電圧が反転し、温度検出が
行なわれる。
電圧ＶＴ１及びＮ個のダイオード直列接続回路の端子電
圧ＶＴ２は温度により変動し、ＶＴ２≦ＶＴ１となった
時、コンパレータ１４の出力電圧が反転し、温度検出が
行なわれる。
【００２６】ここで、ＶＴ１、ＶＴ２の温度による素子
のばらつきによる変動は例えば図２に示すように常に同
一方向に起こるため、検出温度Ｔ０からの誤差も僅少と
なると共に、Ｉ１／Ｉ２の電流比により任意に検出温度
Ｔ０を設定又は可変することができる。
のばらつきによる変動は例えば図２に示すように常に同
一方向に起こるため、検出温度Ｔ０からの誤差も僅少と
なると共に、Ｉ１／Ｉ２の電流比により任意に検出温度
Ｔ０を設定又は可変することができる。
【００２７】また、素子のばらつきによるＶＴ１、ＶＴ
２の変動は、各直列接続回路の変動方向に一致する（電
圧ＶＴ１が大きくばらつく場合、電圧ＶＴ２のばらつき
も大きくなる）ため、検出電圧Ｔ０のばらつき幅を小さ
くすることができる（素子がばらついた場合、図２の点
線のようになる）。
２の変動は、各直列接続回路の変動方向に一致する（電
圧ＶＴ１が大きくばらつく場合、電圧ＶＴ２のばらつき
も大きくなる）ため、検出電圧Ｔ０のばらつき幅を小さ
くすることができる（素子がばらついた場合、図２の点
線のようになる）。
【００２８】以下では、次に定義する記号を用い理論値
を示す。ＶＴ１：温度Ｔ時の入力電圧、Ｖ１：Ｔｊ＝２
５℃時の入力電圧、ＶＦ１：Ｔａ＝２５℃時のＩ１側の
ＶＦ、ＶＴ２＝温度Ｔ時の入力電圧、Ｖ２：Ｔｊ＝２５
℃時の入力電圧、ＶＦ２：Ｔａ＝２５℃時のＩ２側のＶ
Ｆ
を示す。ＶＴ１：温度Ｔ時の入力電圧、Ｖ１：Ｔｊ＝２
５℃時の入力電圧、ＶＦ１：Ｔａ＝２５℃時のＩ１側の
ＶＦ、ＶＴ２＝温度Ｔ時の入力電圧、Ｖ２：Ｔｊ＝２５
℃時の入力電圧、ＶＦ２：Ｔａ＝２５℃時のＩ２側のＶ
Ｆ
【数１】 ここで、ＶＴ１＝ＶＴ２の時、温度検出を行なう。
（１）式＝（２）式
（１）式＝（２）式
【数２】 従って、（５）、（６）式より、検出温度Ｔ０は（７）
式で表される。
式で表される。
【００２９】
【数３】 ここで、検出温度Ｔ０＝１５０℃、ＶＦ１＝５００ｍＶ
となるようＩ１を設定し、Ｍ＝１、Ｎ＝１、 ∂ＶＦ１
／∂Ｔ＝−２ｍＶ／℃とすれば、 Ｋ（２７３＋２５）／ｑ＝２５．７０ｍＶ ∂ＫＴ／∂Ｔｑ＝０．０８６２５ｍＶ／℃ より、Ｉ２／Ｉ１＝９４６．８となる。これは非現実的
な電流比であるが、Ｎ≧２にすることで、図３の表図に
示すように実現可能な電流比に設定することができる。
尚、図３はＮを可変した時の、Ｉ２／Ｉ１（電流比）の
変化を一覧とした表図である。
となるようＩ１を設定し、Ｍ＝１、Ｎ＝１、 ∂ＶＦ１
／∂Ｔ＝−２ｍＶ／℃とすれば、 Ｋ（２７３＋２５）／ｑ＝２５．７０ｍＶ ∂ＫＴ／∂Ｔｑ＝０．０８６２５ｍＶ／℃ より、Ｉ２／Ｉ１＝９４６．８となる。これは非現実的
な電流比であるが、Ｎ≧２にすることで、図３の表図に
示すように実現可能な電流比に設定することができる。
尚、図３はＮを可変した時の、Ｉ２／Ｉ１（電流比）の
変化を一覧とした表図である。
【００３０】本実施の形態によれば、特性の同じダイオ
ード１１のＭ＋Ｎ個の直列接続回路とＮ個の直列接続回
路を用いて、温度特性の異なる２個の電圧発生回路を形
成し、これら２個の電圧発生回路の発生電圧ＶＴ１、Ｖ
Ｔ２をコンパレータ１４で比較して温度を検出すること
により、素子がばらついてもその変動が常に同方向にな
って、高精度の温度検出を行うことができ、高精度基準
電圧回路を使用した従来例とその検出精度をほぼ同じに
することができる。
ード１１のＭ＋Ｎ個の直列接続回路とＮ個の直列接続回
路を用いて、温度特性の異なる２個の電圧発生回路を形
成し、これら２個の電圧発生回路の発生電圧ＶＴ１、Ｖ
Ｔ２をコンパレータ１４で比較して温度を検出すること
により、素子がばらついてもその変動が常に同方向にな
って、高精度の温度検出を行うことができ、高精度基準
電圧回路を使用した従来例とその検出精度をほぼ同じに
することができる。
【００３１】通常、高精度基準電圧回路を用いず、且つ
ＰＮジャンクションの温度特性を利用した温度検出回路
は、検出温度がＴ０＝１５０℃の時、その検出ばらつき
精度は±３０〜３５℃であるが、本例では、高精度基準
電圧回路を使用していないにも拘らず、その検出ばらつ
き精度は±１０〜１５℃であり、従来の高精度基準電圧
回路を用いた場合とほぼ同程度の精度の温度検出が可能
となっている。
ＰＮジャンクションの温度特性を利用した温度検出回路
は、検出温度がＴ０＝１５０℃の時、その検出ばらつき
精度は±３０〜３５℃であるが、本例では、高精度基準
電圧回路を使用していないにも拘らず、その検出ばらつ
き精度は±１０〜１５℃であり、従来の高精度基準電圧
回路を用いた場合とほぼ同程度の精度の温度検出が可能
となっている。
【００３２】その上、高精度基準電圧源を用いず、通常
電源を用いているため、回路規模を小さくでき、回路の
コストを低減させることができる。前記回路規模を小さ
くできるため、この温度検出回路を搭載する半導体集積
回路のチップ面積を小さくできる。
電源を用いているため、回路規模を小さくでき、回路の
コストを低減させることができる。前記回路規模を小さ
くできるため、この温度検出回路を搭載する半導体集積
回路のチップ面積を小さくできる。
【００３３】図４は本発明の温度検出回路の第２の実施
の形態を示した回路図である。但し、図１に示した第１
の実施の形態と同一部分は同一符号を用い、その説明を
適宜省略する。本例は温度検出を比較回路（コンパレー
タ）で無く、ダイオード１１のＮ個の直列接続回路の定
電流源１３側に挿入された制御回路（トランジスタＱ
１）によって行う点が、前記第１の実施の形態と異なる
ところで、他の構成は同様である。
の形態を示した回路図である。但し、図１に示した第１
の実施の形態と同一部分は同一符号を用い、その説明を
適宜省略する。本例は温度検出を比較回路（コンパレー
タ）で無く、ダイオード１１のＮ個の直列接続回路の定
電流源１３側に挿入された制御回路（トランジスタＱ
１）によって行う点が、前記第１の実施の形態と異なる
ところで、他の構成は同様である。
【００３４】本例は、当初、トランジスタＱ１はオフ状
態で、その後、集積回路の温度が上昇して検出温度にな
ると、即ち、Ｍ＋Ｎ個のダイオード直列接続回路の端子
電圧ＶＴ１、Ｎ個のダイオード直列接続回路の端子電圧
ＶＴ２が同じになると、トランジスタＱ１がオンにな
る。
態で、その後、集積回路の温度が上昇して検出温度にな
ると、即ち、Ｍ＋Ｎ個のダイオード直列接続回路の端子
電圧ＶＴ１、Ｎ個のダイオード直列接続回路の端子電圧
ＶＴ２が同じになると、トランジスタＱ１がオンにな
る。
【００３５】これによって、保護回路１５が動作して、
集積回路への電源供給をオフし、この集積回路のこれ以
上の温度上昇を阻止する。
集積回路への電源供給をオフし、この集積回路のこれ以
上の温度上昇を阻止する。
【００３６】本実施の形態によれば、Ｎ個のダイオード
直列接続回路に流す電流Ｉ２をトランジスタＱ１をオン
できるように第１の実施の形態よりも多少大きく取っ
て、適当な図３に示すようなＩ１／Ｉ２の電流比を設定
してやれば、高精度基準電圧回路を使用していなくと
も、従来の高精度基準電圧回路を用いた場合とほぼ同程
度の精度の温度検出を行うことができる。更に、本例で
は、コンパレータの代わりにトランジスタＱ１を使用し
たことで、その分、更に回路規模を小さくできると共
に、回路のコストを低減することができる。
直列接続回路に流す電流Ｉ２をトランジスタＱ１をオン
できるように第１の実施の形態よりも多少大きく取っ
て、適当な図３に示すようなＩ１／Ｉ２の電流比を設定
してやれば、高精度基準電圧回路を使用していなくと
も、従来の高精度基準電圧回路を用いた場合とほぼ同程
度の精度の温度検出を行うことができる。更に、本例で
は、コンパレータの代わりにトランジスタＱ１を使用し
たことで、その分、更に回路規模を小さくできると共
に、回路のコストを低減することができる。
【００３７】図５は本発明の温度検出回路の第３の実施
の形態を示した回路図である。但し、図１に示した第１
の実施の形態と同一部分は同一符号を用い、その説明を
適宜省略する。本例は、Ｍ＋Ｎ個のダイオード１１の直
列接続回路とＮ個のダイオード１１の直列接続回路を集
積回路（１）に搭載し、残りの回路を集積回路（２）に
搭載するようにしている点が、図１の第１の実施の形態
の構成と異なる点で、他の構成は同一である。従って、
温度検出動作も第１の実施の形態のそれと同様のため、
素子がばらついてもその変動が常に同方向になるため、
高精度の温度検出を行うことができる。
の形態を示した回路図である。但し、図１に示した第１
の実施の形態と同一部分は同一符号を用い、その説明を
適宜省略する。本例は、Ｍ＋Ｎ個のダイオード１１の直
列接続回路とＮ個のダイオード１１の直列接続回路を集
積回路（１）に搭載し、残りの回路を集積回路（２）に
搭載するようにしている点が、図１の第１の実施の形態
の構成と異なる点で、他の構成は同一である。従って、
温度検出動作も第１の実施の形態のそれと同様のため、
素子がばらついてもその変動が常に同方向になるため、
高精度の温度検出を行うことができる。
【００３８】尚、コンパレータ１４により設定温度が検
出されると、その出力が反転し、集積回路（１）が設定
温度に達したことが集積回路（２）側の診断回路１５に
知らされる。診断回路１５はこれを受けて、異常の有無
を判断し、異常と判断した場合はこれを集積回路（１）
側に送くる。集積回路（１）側の図示されない保護回路
は異常信号を受けて電源をオフして、集積回路（１）の
これ以上の温度上昇を阻止する。
出されると、その出力が反転し、集積回路（１）が設定
温度に達したことが集積回路（２）側の診断回路１５に
知らされる。診断回路１５はこれを受けて、異常の有無
を判断し、異常と判断した場合はこれを集積回路（１）
側に送くる。集積回路（１）側の図示されない保護回路
は異常信号を受けて電源をオフして、集積回路（１）の
これ以上の温度上昇を阻止する。
【００３９】ところで、集積回路（１）と集積回路
（２）のＰＮジャンクションの特性の違いがあるが、コ
ンパレータ１４の反転入力端子と非反転入力端子に入力
されて比較される電圧ＶＦ１、ＶＦ２は両方とも集積回
路（１）側で作成されるため、これら電圧に関しては、
集積回路（１）と集積回路（２）の特性の違いの影響が
ない。又、コンパレータ１４は集積回路（２）側に搭載
されているため、集積回路（１）と集積回路（２）の特
性の違いを被るが、それはオフセット電圧の違い程度で
あるため、その比較動作に影響することはない。
（２）のＰＮジャンクションの特性の違いがあるが、コ
ンパレータ１４の反転入力端子と非反転入力端子に入力
されて比較される電圧ＶＦ１、ＶＦ２は両方とも集積回
路（１）側で作成されるため、これら電圧に関しては、
集積回路（１）と集積回路（２）の特性の違いの影響が
ない。又、コンパレータ１４は集積回路（２）側に搭載
されているため、集積回路（１）と集積回路（２）の特
性の違いを被るが、それはオフセット電圧の違い程度で
あるため、その比較動作に影響することはない。
【００４０】従って、本実施の形態も、高精度基準電圧
回路を使用していないにも拘らず、他の集積回路の温度
を高精度に検出することができる。その上、高精度基準
電圧源を用いず、通常電源を用いているため、回路規模
を小さくでき、回路のコストを低減させることができ
る。
回路を使用していないにも拘らず、他の集積回路の温度
を高精度に検出することができる。その上、高精度基準
電圧源を用いず、通常電源を用いているため、回路規模
を小さくでき、回路のコストを低減させることができ
る。
【００４１】図６は本発明の温度検出回路の第４の実施
の形態を示した回路図である。但し、図５に示した第３
の実施の形態と同一部分は同一符号を用い、その説明を
適宜省略する。本例の構成は、図５に示した第３の実施
の形態とほぼ同一であるが、本例の温度検出回路を用い
てＣＰＵのパワーマネージメントシステムを構成したも
のである。
の形態を示した回路図である。但し、図５に示した第３
の実施の形態と同一部分は同一符号を用い、その説明を
適宜省略する。本例の構成は、図５に示した第３の実施
の形態とほぼ同一であるが、本例の温度検出回路を用い
てＣＰＵのパワーマネージメントシステムを構成したも
のである。
【００４２】マイクロコンピュータを搭載する集積回路
（１）に温度センサー部のＭ＋Ｎ個のダイオード１１の
直列接続回路とＮ個のダイオード１１の直列接続回路が
搭載され、システム電源を搭載する集積回路（２）に診
断回路１５を含む温度検出回路の他の回路構成要素が搭
載されている。
（１）に温度センサー部のＭ＋Ｎ個のダイオード１１の
直列接続回路とＮ個のダイオード１１の直列接続回路が
搭載され、システム電源を搭載する集積回路（２）に診
断回路１５を含む温度検出回路の他の回路構成要素が搭
載されている。
【００４３】マイクロコンピュータの異常温度上昇を検
出した場合、診断回路１５は、スイッチ１８を切り換え
ることにより、５Ｖ電源１６から３Ｖ電源１７に切り換
えて、マイクロコンピュータ側に供給する電圧を下げ
る。これにより、ＣＰＵの動作電圧を下げて消費電力を
抑え、温度を下げる保護動作が行なわれる。
出した場合、診断回路１５は、スイッチ１８を切り換え
ることにより、５Ｖ電源１６から３Ｖ電源１７に切り換
えて、マイクロコンピュータ側に供給する電圧を下げ
る。これにより、ＣＰＵの動作電圧を下げて消費電力を
抑え、温度を下げる保護動作が行なわれる。
【００４４】本実施の形態も、温度検出回路の温度検出
精度が高いため、ＣＰＵのパワーマネージメントによる
保護動作を安定且つ確実にかけることができる。又、温
度検出回路の回路規模を小さいため、温度検出回路をシ
ステム電源側の集積回路（２）に搭載し易く、且つ回路
のコストを低減することができる。
精度が高いため、ＣＰＵのパワーマネージメントによる
保護動作を安定且つ確実にかけることができる。又、温
度検出回路の回路規模を小さいため、温度検出回路をシ
ステム電源側の集積回路（２）に搭載し易く、且つ回路
のコストを低減することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の温
度検出回路によれば、基準電圧源が高精度でなくとも、
温度検出を高精度に行うことができると共に、回路規模
が小さく且つ低価格とすることができる。又、基準電圧
源が高精度でなくとも、温度検出回路を搭載した集積回
路とは別の集積回路の温度を高精度に検出することがで
きる。
度検出回路によれば、基準電圧源が高精度でなくとも、
温度検出を高精度に行うことができると共に、回路規模
が小さく且つ低価格とすることができる。又、基準電圧
源が高精度でなくとも、温度検出回路を搭載した集積回
路とは別の集積回路の温度を高精度に検出することがで
きる。
【図１】本発明の温度検出回路の第１の実施の形態を示
した回路図である。
した回路図である。
【図２】図１に示したＮ＋Ｍ個のダイオード直列接続回
路とＮ個のダイオード直列接続回路の発生電圧の温度特
性を示した回路図である。
路とＮ個のダイオード直列接続回路の発生電圧の温度特
性を示した回路図である。
【図３】図１に示した各ダイオード直列接続回路の構成
ダイオード個数とこれら直列接続回路を流れる電流比と
の関係を示した表図である。
ダイオード個数とこれら直列接続回路を流れる電流比と
の関係を示した表図である。
【図４】本発明の温度検出回路の第２の実施の形態を示
した回路図である。
した回路図である。
【図５】本発明の温度検出回路の第３の実施の形態を示
した回路図である。
した回路図である。
【図６】本発明の温度検出回路の第４の実施の形態を示
した回路図である。
した回路図である。
【図７】従来の温度検出回路の構成例を示した回路図で
ある。
ある。
【図８】図７に示した温度検出回路の温度検出特性を示
した特性図である。
した特性図である。
【図９】従来の温度検出回路の他の構成例を示した回路
図である。
図である。
１１ ダイオード １２、１３ 定電流源 １４ コンパレータ １５ 保護回路 １６ ５Ｖ電源 １７ ３Ｖ電源 １８ スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F056 JT01 JT08 5J090 AA03 CA02 CA56 FA05 FA09 FA15 FN02 HA19 HA20 HA25 HN22 HN23 KA17 TA01 TA02 5J091 AA03 CA02 CA56 FA05 FA09 FA15 FP08 HA19 HA20 HA25 KA17 TA01 TA02
Claims (8)
- 【請求項１】 温度に応じた第１の電圧を発生する第１
の電圧発生回路と、 前記温度に応じた第２の電圧を前記第１の電圧発生回路
と異なる温度電圧特性により発生する第２の電圧発生回
路と、 前記第１の電圧発生回路に第１所定値の定電流を供給す
る第１の定電流源と、 前記第２の電圧発生回路に第２所定値の定電流を供給す
る第２の定電流源と、 前記第１、第２の電圧を比較することにより予め設定さ
れた温度を検出する比較回路と、 を具備することを特徴とする温度検出回路。 - 【請求項２】 温度に応じた第１の電圧を発生する第１
の電圧発生回路と、 前記温度に応じた第２の電圧を前記第１の電圧発生回路
と異なる温度電圧特性により発生する第２の電圧発生回
路と、 前記第１の電圧発生回路に第１所定値の定電流を供給す
る第１の定電流源と、 前記第２の電圧発生回路に第２所定値の定電流を供給す
る第２の定電流源と、 前記第２の電圧発生回路と前記第２の定電流源との間に
挿入され、その制御端子に前記第１の電圧発生回路によ
り発生された電圧を印加する制御回路とを具備すること
を特徴とする温度検出回路。 - 【請求項３】 第１の電圧発生回路は、Ｎ＋Ｍ個を直列
接続したＰＮジャンクションを有する素子で構成され、 第２の電圧発生回路は、Ｎ個を直列接続したＰＮジャン
クションを有する素子で構成されることを特徴とする請
求項１または２記載の温度検出回路。 - 【請求項４】 前記温度検出回路を半導体集積回路上に
形成したことを特徴とする請求項１または２記載の温度
検出回路。 - 【請求項５】 前記第１、第２の電圧発生回路のみを他
の回路構成要素とは別の半導体集積回路上に形成するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の温度検出回路。 - 【請求項６】 前記比較回路または前記制御回路によ
り、回路の温度上昇を抑制又は停止する措置を施される
保護回路を設けたことを特徴とする請求項１または２記
載の温度検出回路。 - 【請求項７】 前記比較回路または前記制御回路によ
り、回路の異常の有無を診断する診断回路を設けたこと
を特徴とする請求項１または２記載の温度検出回路。 - 【請求項８】 前記診断回路の診断結果によってＣＰＵ
への供給電力を変化させることを特徴とする請求項７記
載の温度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048903A JP2000241252A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 温度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048903A JP2000241252A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 温度検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241252A true JP2000241252A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12816239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11048903A Pending JP2000241252A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 温度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000241252A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003108241A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 温度検知回路 |
| US6783274B2 (en) | 2002-10-24 | 2004-08-31 | Renesas Technology Corp. | Device for measuring temperature of semiconductor integrated circuit |
| JP2005347377A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Ricoh Co Ltd | 過熱保護回路を備えた半導体集積回路 |
| JP2006317217A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Nec Electronics Corp | 過熱検出回路 |
| KR20140047758A (ko) * | 2012-10-12 | 2014-04-23 | 현대모비스 주식회사 | 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법, 그리고 이의 저장 매체 |
| US9671293B2 (en) | 2014-11-24 | 2017-06-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Temperature detection circuit and temperature measurement circuit |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP11048903A patent/JP2000241252A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003108241A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 温度検知回路 |
| US6783274B2 (en) | 2002-10-24 | 2004-08-31 | Renesas Technology Corp. | Device for measuring temperature of semiconductor integrated circuit |
| JP2005347377A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Ricoh Co Ltd | 過熱保護回路を備えた半導体集積回路 |
| JP2006317217A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Nec Electronics Corp | 過熱検出回路 |
| KR20140047758A (ko) * | 2012-10-12 | 2014-04-23 | 현대모비스 주식회사 | 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법, 그리고 이의 저장 매체 |
| KR101958485B1 (ko) | 2012-10-12 | 2019-03-14 | 현대모비스 주식회사 | 전력 반도체의 온도 측정 시스템 및 방법, 그리고 이의 저장 매체 |
| US9671293B2 (en) | 2014-11-24 | 2017-06-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Temperature detection circuit and temperature measurement circuit |
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