JPH02268513A - 熱遮断回路 - Google Patents
熱遮断回路Info
- Publication number
- JPH02268513A JPH02268513A JP1089795A JP8979589A JPH02268513A JP H02268513 A JPH02268513 A JP H02268513A JP 1089795 A JP1089795 A JP 1089795A JP 8979589 A JP8979589 A JP 8979589A JP H02268513 A JPH02268513 A JP H02268513A
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- JP
- Japan
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- transistor
- circuit
- output
- temperature
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- Pending
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、感知温度が所定値に達すると出力トランジス
タを遮断する熱遮断回路に関する。
タを遮断する熱遮断回路に関する。
この種の回路として、第２図に示す回路がある。
この回路は、出力トランジスタと同−ＩＣチップ内に組
み込まれてパッケージ化されるＩＣ装置内の熱遮断回路
の例である。ツェナダイオードＺＤ１で一定電圧値にベ
ースバイアスされたトランジスタＱ１のエミッタに抵抗
Ｒ１、Ｒ２を直列接続して、その両抵抗Ｒ，、Ｒ２の共
通接続点にトランジスタＱ２のベースを接続し、そのト
ランジスタＱ２のコレクタ出力を出力トランジスタのオ
ン／オフ制御用としたものである。１．２は電流１１Ｉ
２の定電流源である。
み込まれてパッケージ化されるＩＣ装置内の熱遮断回路
の例である。ツェナダイオードＺＤ１で一定電圧値にベ
ースバイアスされたトランジスタＱ１のエミッタに抵抗
Ｒ１、Ｒ２を直列接続して、その両抵抗Ｒ，、Ｒ２の共
通接続点にトランジスタＱ２のベースを接続し、そのト
ランジスタＱ２のコレクタ出力を出力トランジスタのオ
ン／オフ制御用としたものである。１．２は電流１１Ｉ
２の定電流源である。
この回路では、通常の温度でトランジスタＱ２がオフす
るように、電源電圧Ｖｃｃ、定電流源１の電流１１、ツ
ェナーダイオドＺＤ１のツェナー電圧、抵抗ＲＩＳＲ１
の値が設定される。
るように、電源電圧Ｖｃｃ、定電流源１の電流１１、ツ
ェナーダイオドＺＤ１のツェナー電圧、抵抗ＲＩＳＲ１
の値が設定される。
そして、出力トランジスタの発熱が著しくなって温度が
所定値に達すると、トランジスタＱ２の負の温度特性（
−２ｍＶ／”Ｃ）を持つベース・エミッタ間電圧が低下
して、そのトランジスタＱ２がオンし、コレクタが接地
電位に落ちて、出力トランジスタが遮断され、その発熱
が停止される。
所定値に達すると、トランジスタＱ２の負の温度特性（
−２ｍＶ／”Ｃ）を持つベース・エミッタ間電圧が低下
して、そのトランジスタＱ２がオンし、コレクタが接地
電位に落ちて、出力トランジスタが遮断され、その発熱
が停止される。
ところがこの回路では、トランジスタＱ２が遮断温度付
近でオン／オフを繰り返し、熱的な発振を起こして回路
動作に悪影響を与えるという問題があった。特に、温度
膨張係数が異なるパッケージとＩＣチップとの間の層に
ストレスを誘発するという問題があった。
近でオン／オフを繰り返し、熱的な発振を起こして回路
動作に悪影響を与えるという問題があった。特に、温度
膨張係数が異なるパッケージとＩＣチップとの間の層に
ストレスを誘発するという問題があった。
本発明の目的は、遮断／復帰動作にヒスチリシス特性を
持たせて、上記したような問題を解消することである。
持たせて、上記したような問題を解消することである。
このために本発明の熱遮断回路は、第１のトランジスタ
と第２のトランジスタを含む差動回路と、上記第１のト
ランジスタのベースに接続された複数のダイオードから
なる第１のバイアス回路と、上記第２のトランジスタの
ベースに接続された抵抗からなる第２のバイアス回路と
、上記第１のトランジスタの出力を上記第２のバイアス
回路に正帰還させる帰還回路と、上記第２のトランジス
タの出力により出力トランジスタをオン／オフ制御する
スイッチング回路とを具備するように構成した。
と第２のトランジスタを含む差動回路と、上記第１のト
ランジスタのベースに接続された複数のダイオードから
なる第１のバイアス回路と、上記第２のトランジスタの
ベースに接続された抵抗からなる第２のバイアス回路と
、上記第１のトランジスタの出力を上記第２のバイアス
回路に正帰還させる帰還回路と、上記第２のトランジス
タの出力により出力トランジスタをオン／オフ制御する
スイッチング回路とを具備するように構成した。
以下、本発明の実施例について説明する。第１図はその
一実施例の熱遮断回路を示す図である。
一実施例の熱遮断回路を示す図である。
第２図と同一のものには同一の符号を付した。
本実施例では、トランジスタＱ２のベースにトランジス
タＱ３のコレクタを接続して、そのトランジスタＱ３と
トランジスタＱ４でカレントミラーを構成している。そ
して、そのカレントミラー回路はトランジスタＱ５、Ｑ
６及び後記するトランジスタＱ１４からなる差動回路で
制御されるようにしている。この差動回路の一方のトラ
ンジスタＱ５のベースにはダイオード接続された４個の
直列トランジスタＱ７〜ＱＩＯでバイアス回路え、他方
のトランジスタＱ６のベースには抵抗Ｒ３、Ｒ４により
バイアスを与えている。この抵抗Ｒ３、Ｒ４の共通接続
点には上記トランジスタＱ５のコレクタ出力を印加し、
トランジスタＱ５のオン動作がトランジスタＱ６に正帰
還されるようにしている。トランジスタＱｌｌはトラン
ジスタＱ１２〜Ｑ１５とで各々カレントミラー回路を構
成し、定電流源３の電流Ｉ、に対応した定電流をそれら
トランジスタＱ１２〜Ｑ１５のコレクタに流す。
タＱ３のコレクタを接続して、そのトランジスタＱ３と
トランジスタＱ４でカレントミラーを構成している。そ
して、そのカレントミラー回路はトランジスタＱ５、Ｑ
６及び後記するトランジスタＱ１４からなる差動回路で
制御されるようにしている。この差動回路の一方のトラ
ンジスタＱ５のベースにはダイオード接続された４個の
直列トランジスタＱ７〜ＱＩＯでバイアス回路え、他方
のトランジスタＱ６のベースには抵抗Ｒ３、Ｒ４により
バイアスを与えている。この抵抗Ｒ３、Ｒ４の共通接続
点には上記トランジスタＱ５のコレクタ出力を印加し、
トランジスタＱ５のオン動作がトランジスタＱ６に正帰
還されるようにしている。トランジスタＱｌｌはトラン
ジスタＱ１２〜Ｑ１５とで各々カレントミラー回路を構
成し、定電流源３の電流Ｉ、に対応した定電流をそれら
トランジスタＱ１２〜Ｑ１５のコレクタに流す。
Ｒ３−Ｒ８は抵抗である。
さて、この回路では、常温においてトランジスタＱ５の
ベース電位ＶａがトランジスタＱ６のベース電位ｖｂよ
りも高くなるように、っまりＶａ＞ｖｂの条件を満足す
るように定数設定を行う。
ベース電位ＶａがトランジスタＱ６のベース電位ｖｂよ
りも高くなるように、っまりＶａ＞ｖｂの条件を満足す
るように定数設定を行う。
この結果常温ではトランジスタＱ５がオフ、トランジス
タＱ６がオンして、トランジスタＱ３、Ｑ４がオンし、
トランジスタＱ２がオフして、出力トランジスタは通常
の動作をｍ続する。そして、その出力トランジスタが動
作を続けるとＩＣ装置の温度が徐々に上昇する。
タＱ６がオンして、トランジスタＱ３、Ｑ４がオンし、
トランジスタＱ２がオフして、出力トランジスタは通常
の動作をｍ続する。そして、その出力トランジスタが動
作を続けるとＩＣ装置の温度が徐々に上昇する。
ここで、トランジスタＱ５のベース電位Ｖａはトランジ
スタＱ７〜ＱＩＯの各々のベース・エミッタ間電圧をｖ
、Ｅとすると４Ｖｍｔでバイアスされており、よってそ
の電位Ｖａは負の温度係数を持っている。また、トラン
ジスタＱ６のベース電位ｖｂは抵抗Ｒ，、Ｒ，でバイア
スされており、その電位ｖｂは正の温度係数を持ってい
る。従って、温度が上昇するとそれに対応して電位Ｖａ
は低下し、電位ｖｂは上昇する。
スタＱ７〜ＱＩＯの各々のベース・エミッタ間電圧をｖ
、Ｅとすると４Ｖｍｔでバイアスされており、よってそ
の電位Ｖａは負の温度係数を持っている。また、トラン
ジスタＱ６のベース電位ｖｂは抵抗Ｒ，、Ｒ，でバイア
スされており、その電位ｖｂは正の温度係数を持ってい
る。従って、温度が上昇するとそれに対応して電位Ｖａ
は低下し、電位ｖｂは上昇する。
そして、電圧Ｖａ、Ｖｂが、Ｖａ＜Ｖｂに反転すると、
トランジスタＱ５がオン、トランジスタＱ６がオフして
、トランジスタＱ３、Ｑ４がオフ、トランジスタＱ２が
オンし、出力トランジスタがオフ、つまり熱遮断される
ようになる。
トランジスタＱ５がオン、トランジスタＱ６がオフして
、トランジスタＱ３、Ｑ４がオフ、トランジスタＱ２が
オンし、出力トランジスタがオフ、つまり熱遮断される
ようになる。
ここで、トランジスタＱ５のベース電位Ｖａとトランジ
スタＱ６のベース電位ｖｂは、温度Ｔ。
スタＱ６のベース電位ｖｂは、温度Ｔ。
において、
Ｖｂ＝ （１＋Ｔｃ Ｔ’＋ ） ＣＩ＋３ （
Ｒ３＋Ｒａ ）＋１． ・Ｒ４）
川（２）となる。Ｔｃは抵抗Ｒ１、Ｒ４の温度係数
、■。
Ｒ３＋Ｒａ ）＋１． ・Ｒ４）
川（２）となる。Ｔｃは抵抗Ｒ１、Ｒ４の温度係数
、■。
はトランジスタＱ５のコレクタ電流、Ｉｌｌはトランジ
スタＱ１３のコレクタ電流である。この（１１式、（２
）式から（１） ＝ （２） として遮断温度Ｔ１を
求めると、・・・（３） ここで、ｌ５＝１１４、Ｉｚ ＝Ｉ１３＝Ｉ１４とすれ
ば、（３）式は、 ・・・（４） となるｅｌ１４はトランジスタＱ１４のコレクタ電流、
■、は定電流源３の電流である。
スタＱ１３のコレクタ電流である。この（１１式、（２
）式から（１） ＝ （２） として遮断温度Ｔ１を
求めると、・・・（３） ここで、ｌ５＝１１４、Ｉｚ ＝Ｉ１３＝Ｉ１４とすれ
ば、（３）式は、 ・・・（４） となるｅｌ１４はトランジスタＱ１４のコレクタ電流、
■、は定電流源３の電流である。
上述のようにＶａ＜Ｖｂとなって出力トランジスタがオ
フしている時は、（２）式からも分かるように、トラン
ジスタＱ５のコレクタ電流Ｉ、が抵抗Ｒ４に流れるので
、トランジスタＱ６のベース電位ｖｂがその分だけ持ち
上がっている。
フしている時は、（２）式からも分かるように、トラン
ジスタＱ５のコレクタ電流Ｉ、が抵抗Ｒ４に流れるので
、トランジスタＱ６のベース電位ｖｂがその分だけ持ち
上がっている。
従って、出力トランジスタのオフによってＩＣ装置の温
度が低下しても、その出力トランジスタのオフした遮断
温度Ｔ、よりも低い温度にならなければ、トランジスタ
Ｑ５、Ｑ６の関係は復帰せず、出力トランジスタはオン
しない、この復帰するときの電圧Ｖａ、ｖｂは、その復
帰温度をＴ２とすると次のようになる。
度が低下しても、その出力トランジスタのオフした遮断
温度Ｔ、よりも低い温度にならなければ、トランジスタ
Ｑ５、Ｑ６の関係は復帰せず、出力トランジスタはオン
しない、この復帰するときの電圧Ｖａ、ｖｂは、その復
帰温度をＴ２とすると次のようになる。
Ｖｂ” （１＋Ｔｃ Ｔｚ ） （１＋ｔ （
Ｒ３＋Ｒａ ）・・・（６） （５）式、（６）式より、（５） −（６）として復帰
温度Ｔ２を求めると、 ・・・（７） となる。ここで、ｌ５＝Ｉ＋ｚとすれば、（７）式は、
・・・（８） となる。（４）式、（８）式で、ＶｇｔｓＩ３を定数と
すれば、遮断温度ＴＩ、復帰温度Ｔ、は抵抗Ｒ３Ｒ４の
抵抗値により容易に設定できる。
Ｒ３＋Ｒａ ）・・・（６） （５）式、（６）式より、（５） −（６）として復帰
温度Ｔ２を求めると、 ・・・（７） となる。ここで、ｌ５＝Ｉ＋ｚとすれば、（７）式は、
・・・（８） となる。（４）式、（８）式で、ＶｇｔｓＩ３を定数と
すれば、遮断温度ＴＩ、復帰温度Ｔ、は抵抗Ｒ３Ｒ４の
抵抗値により容易に設定できる。
以上説明したように本発明によれば、出力トランジスタ
を熱遮断させる温度よりも、その出力トランジスタを復
帰させる温度を低くできるので、ヒステリシス動作を行
わせることができ、熱的な発振を効果的に抑えることが
できる。このため、ＩＣ装置のパッケージとＩＣチップ
間にストレスが誘発されることを防止することができ、
回路に対する悪影響を防止することができるという利点
がある。
を熱遮断させる温度よりも、その出力トランジスタを復
帰させる温度を低くできるので、ヒステリシス動作を行
わせることができ、熱的な発振を効果的に抑えることが
できる。このため、ＩＣ装置のパッケージとＩＣチップ
間にストレスが誘発されることを防止することができ、
回路に対する悪影響を防止することができるという利点
がある。
第１図は本発明の一実施例の熱遮断回路の回路図、第２
図は従来の熱遮断回路の回路図である。 代理人 弁理士 長 尾 常 明
図は従来の熱遮断回路の回路図である。 代理人 弁理士 長 尾 常 明
Claims (1)
- （１）、第１のトランジスタと第２のトランジスタを含
む差動回路と、上記第１のトランジスタのベースに接続
された複数のダイオードからなる第１のバイアス回路と
、上記第２のトランジスタのベースに接続された抵抗か
らなる第２のバイアス回路と、上記第１のトランジスタ
の出力を上記第２のバイアス回路に正帰還させる帰還回
路と、上記第２のトランジスタの出力により出力トラン
ジスタをオン／オフ制御するスイッチング回路とを具備
することを特徴とする熱遮断回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089795A JPH02268513A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 熱遮断回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089795A JPH02268513A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 熱遮断回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268513A true JPH02268513A (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=13980636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089795A Pending JPH02268513A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 熱遮断回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02268513A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113460A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱保護回路 |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1089795A patent/JPH02268513A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113460A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱保護回路 |
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