JPH0376149A - 集績電子回路の過電圧に対する保護用デバイス - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、とりわけモータカーの分野に応用するのに適
した、集積電子回路の過電圧に対する保護用デバイスに
関するものである。

〔従来の技術〕

モータカーの分野に使用されている電子回路の主な問題
点の１つは、高電圧（３００ボルトまで）の過電圧が電
源に存在する事である。事実、バイポーラ電子回路はそ
の回路が開いている時には高電圧を維持できるが、一方
、回路が閉じている時には過電圧はその電子回路自身に
とって著しく危険゛になる。

比較的に広く知られている保護の仕方は、回路の入力の
所にツェナーダイオードを使用することであり、そのサ
イズは電源に存在するであろう各インパルスの持つエネ
ルギーの放散を確実にするように選ばれる。

これらのインパルスは異なる電圧及び異なるエネルギー
量を有している。実際上では、これらは２つのカテゴリ
ーに分けることができる：即ち、短い持続時間と高い電
圧（Ｖｍａｘ＝　３００ボルト、　Ｔｍａｘ＝　１　ｍ
ｓ）を持つインパルス、そして、長い持続時間と中程度
の電圧（Ｖｍａｘ−１００ボルト、　Ｔｍａｘ＝　３０
０ｍ５）を持つインパルス。

エネルギーの観点から最も要求される条件は、実質的な
量のエネルギーを吸収するのに十分な大きなサイズのツ
ェナー（例えば３０ボルト位の破壊電圧を持った〉を使
用する必要がある長い持続時間を持つインパルスに関係
するものである。

一方、その様なサイズのダイオードは、集積回路に入れ
ることができない。

〔発明の目的、構成概要及び効果〕

本発明の目的は、集積技術で作成されうる集積回路の保
護用のデバイスを作り上げることにあり、そして長い持
続時間のインパルスが持つエネルギーを放散することな
しに短い持続時間と高い電圧のインパルスの集積された
技術によって支持されることができる価の限度を与える
ものである。

本発明によれば、その様な目的は電子回路の過電圧に対
する保護用デバイスによって達成され、とりわけ、モー
タカーの分野で応用されるものであり、その特徴とする
ところは、その回路が閉じた状態でその保護された回路
によって維持されうる最大の価よりも低い価でプリセッ
トされた破壊電圧を有するツェナーダイオード電圧制限
器と、各過電圧インパルスによって制御されるプリセッ
トされた遅れを有し、上記の電圧制限器を不活性化させ
るために適し、そして各過電圧パルスのスタートに関し
プリセットされた時間遅れを持ったその保護された回路
を開くことを制御するための消滅回路からなっている。

該電圧制限器を継承して、非常に高い破壊電圧（例えば
、１１０ボルトに相当する）を有するツェナーダイオー
ドは非常に低いエネルギー量を有するいかなる過電圧の
そのような価に対する限度をも与えるということを有利
に提案できる。

本発明のこれら及び他の特性は同封の図面の制限されな
い例に図解された下記の一実施例の詳細な説明によって
より明白とされる。

〔実施例〕

第１図を参照した本発明による保護用デバイスは、保護
されるべき集積回路のための電源ライン５０と結合し、
そしてその全体が１で示されているツェナーダイオード
電圧制限器からなっている。該制限器は電源ライン５ｏ
に連結された夫々のコレクターに接続された３個のトラ
ンジスタ２，３，４Φグループからなっている。とりわ
け、トランジスタ２は、一方の側に、回路の閉じた状態
で集積回路３０によって持続されうる最大電圧（例えば
４０ボルト）よりも低い破壊電圧（例えば３０ボルトに
相当する）を有する直列のツェナーダイオード５を通じ
、電源ラインに連結されたベースを有し、そして、他方
の側にレジスター７を通じ各エミッタに連結された抵抗
６を有している。

トランジスタ３は、一方の側に、トランジスタ２のエミ
ッタに連結されており、そして他方の側に、レジスター
９を通じて各エミッタに連結されたベースを有している
。トランジスタ３のエミッタは接地されている。

該電圧制限器１と平行に、集積回路３０への入力の所に
、回路の開いた状態で集積回路によって持続され得る最
大の電圧（例えば１２０ボルト）よりも低い破壊電圧（
例えば１１０ボルトに相当）を有するツェナーダイオー
ド１０が連結されている。

該電圧制限器１への入力の所には、プリセットされた遅
れＴを有する消滅回路２０が存る。第２図に示されてい
るように、該回路２０は、限界回路１６、例えば、電源
ライン５０へ連結された入力ＩＩを持ったツェナー５と
同じ破壊電圧を有するツェナー、及び限界の行過ぎ及び
続いて起る限界以下への復帰をそれぞれ示す２つの出力
Ｕ　＋　、Ｕ　ｚのグループからなる。

とりわけ、ＵＩは２つの入力のうちの一つに直接に、二
位置スイッチ１２のそれぞれＲに、例えはフリップ−フ
ロップ、に到達し、Ｕ２は、それらの出力がロジックゲ
ートの同じ出力Ｕ２と組合わされたモノステーブルのマ
ルチバイブレークのようにプリセット時間Ｔを有する遅
延回路１３に到達し、モして２１は、該スイッチ１２へ
入力Ｓを到達する。

該スイッチ１２の出力Ｑは、その１旦ツタが接地に連結
され、そしてそのコレクターが、それぞれ保護されるべ
きトランジスタ３及び該電子回路３０のベースで該電圧
制限器１に到達するトランジスタ１４のベースに連結さ
れている。

本発明による保護用デバイスの動作は、電源ライン５０
での電圧ビークの特性に関係して変化する。

この点でいかなる電圧も２つの異なった配位を有するで
あろう。時間ｔに対するそのライン５０にかかる電圧Ｖ
ａの変化を表す第３図に図示したように、高い電圧と短
い期間を有する電圧ピークを有し、例えばピークＡに関
して、約１ｍｓに相当する該遅延時間Ｔよりも短い期間
を有し、そしてピークＢに関して、より小さい電圧及び
より長い期間を有するピークとなるであろう電圧ピーク
を持つことが可能である。

電源ラインによってＡタイプの電圧ピークが存在するこ
とを仮定して、電圧ピークＡは電圧制限器ブロックｌの
内側を通過し、そして電圧内に限定される。

このことは、電源電圧がツェナー５の破壊電圧を超え、
ツェナー５が導通を開始し、それにより３０ボルトを超
えた電圧を接地に放出するトランジスタ２，３．４を導
通にバイアスをかけるという事実によって起る。

この状態は電源電圧がツェナー５の破壊電圧以下に戻ら
ない間は存続する。

プリセット電圧限界の行過ぎと同時に、プリセット遅延
Ｔを有する消滅回路を活性化するが、しかしピークＡの
期間が遅延時間Ｔより小さいので、該回路はブロック１
を不活性にするようには働かない。

一方、電源ライン上にＢタイプの電圧ピークが存在する
と仮定して、プリセット電源限界が行過ぎている時、ピ
ークＡについて前述したようにプリセットした価に電圧
を制限するトリガーされたツェナー５ばかりでなく、ピ
ークＢの長い期間もまた、プリセット遅延時間Ｔを有し
、ツェナー５及びその結果としてのトランジスタ２．３
．４を消滅する消滅回路２０の介在を起す。

同時に、該消滅回路２０は保護されるべき電子回路３０
を開き、そのような状態下で、それが閉じた状態にある
時よりも高い電圧を持続する位置にある。

ツェナー５の消滅はブロック１の電圧制限効果をなくす
ることになるので、ライン５０上の電圧はもう一度ピー
クＢに従って上昇し、閉じた時に回路３０に有害となる
であろう１００ボルトの価に殆んど到達するが、しかし
回路３０が開いている時にはそうはならない。

一方、高い電圧と非常に短い期間とを有し、該電圧ピー
クＢを超えて重ね加えられる電圧ピークＣもまた、さら
に存在すると仮定すれば、保護されるべき集積回路への
入力時には直ちに加え、そして該ピークＣの電圧を、電
気回路を開くことによって許容されうる価に制限する１
１０ボルトの破壊電圧を有するツェナーダイオード１０
が介在する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による保護用のデバイスを示す回路図
である。 第２図は、この保護用デバイスに含まれているプリセッ
ト・遅延を有する消滅回路の詳細を示す部分回路図であ
る。 第３図は、保護用デバイスの使用時と不使用時における
、保護されるべき電子回路への入力時の発生電圧信号の
時間に対する曲線を示す説明図である。 ｌ・・・ツェナーダイオード電圧制御器、２，３゜４・
・・トランジスタ、５，１０・・・ツェナーダイオード
、工３・・・遅延回路、１６・・・限界回路、２０・・
・制御を行う消滅回路、３０・・・保護されるべき回路
、Ｕ□Ｕ２・・・出力。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、閉じられた状態で保護される回路（３０）によって
   維持される最大の価よりも低い価でプリセットされた破
   壊電圧を有するツェナーダイオード電圧制御器（１）と
   、各過電圧インパルスによって制御され、該電圧制限器
   （１）を不活性化するのに適したプリセット遅延を有し
   、各過電圧インパルスのスタートに関し、プリセットさ
   れた時間遅延により保護されるべき回路（３０）を開く
   制御を行う消滅回路（２０）とからなることを特徴とす
   る集積電子回路の過電圧に対する保護用デバイス。 ２、電圧制限器（１）が閉じられた状態で保護されるべ
   き回路（３０）によって持続されうる最大の価より低い
   破壊電圧を有するツェナーダイオード（５）と、そのツ
   ェナーダイオード（５）によって制御されるバイアスを
   有するトランジスタ（２、３、４）のカスケードとから
   なることを特徴とする請求項１記載の保護用デバイス。 ３、電子回路（３０）の入力に、電圧制御器（１）と並
   列な構成で、開いた状態で保護されるべき回路（３０）
   によって維持されうる最大の電圧よりも低い破壊電圧を
   有するツェナーダイオード（１０）が連結されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の保護用デバイス。 ４、消滅回路（２０）が、電源電圧がプリセット限界を
   行過ぎる時及びそれがそれ以下に戻る時、各出力（Ｕ＿
   １、Ｕ＿２）を発生させるのに適した限界回路（１６）
   と、電圧限界器（１）の不活性化のために使用される遅
   延回路（１３）の活性化を制御し、そして保護されるべ
   き回路（３０）を開く制御を行うための第１の出力と、
   電圧制限器（１）の再活性化と保護される回路（３０）
   を再び閉じる制御を行う第２の出力とからなることを特
   徴とする請求項１記載の保護用デバイス。