JPH0580846B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0580846B2
JPH0580846B2 JP58243662A JP24366283A JPH0580846B2 JP H0580846 B2 JPH0580846 B2 JP H0580846B2 JP 58243662 A JP58243662 A JP 58243662A JP 24366283 A JP24366283 A JP 24366283A JP H0580846 B2 JPH0580846 B2 JP H0580846B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
pnp transistor
collector
circuit
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58243662A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59136019A (ja
Inventor
Jii Bainamu Bairon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of JPS59136019A publication Critical patent/JPS59136019A/ja
Publication of JPH0580846B2 publication Critical patent/JPH0580846B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的には低抵抗スイツチの入力に
おいて起きるかもしれない極端な電圧トランジエ
ントからそこに結合された出力回路を緩衝
(buffer)する低抵抗スイツチとしての電圧トラ
ンジエント保護回路に関する。更に具体的に云う
と、本発明は、スイツチ回路の入力において起き
るおそれがあり放置すると負荷エレクトロニクス
を損傷又は破壊する可能性のある電圧トランジエ
ントからスイツチ回路に結合された負荷エレクト
ロニクスを保護するため自動車用途に用いるのに
適した3端子低抵抗スイツチ集積回路としての電
圧トランジエント保護回路に関する。
〔従来の技術〕
自動車システムに用いられるいかなる電子回路
もバツテリバス上に起きる異常トランジエントに
さらされるおそれがある。例えば、バツテリバス
に現われる公称バツテリ電圧は+12ボルトである
が、ジヤンプスタート(Jump start)の状態で
は、2個のバツテリが直列に配置されていると、
バツテリバスに結合されているエレクトロニクス
に+24ボルトが供給されることがある。起きる可
能性のあるもう1つの状態はバツテリ端子を逆に
することから起きる。この状態では−13ボルトま
でがバツテリバスに現われるかもしれない。
自動車業界によつて具体的に述べられている更
にもう1つの異常状態は電圧負荷ダンプと云われ
るものであり、そこではバツテリバスに起きる60
ボルトを有することが可能となる。大部分の自動
車メーカーによつて具体的に述べられているもう
1つの状態は、すべてのエレクトロニクスがバツ
テリバス上の±125ボルトの誘導トランジエント
(inductive transients)に耐えることができなけ
ればならないということである。
自動車システムに用いられるモノリシツク集積
回路を製作するために今日用いられている大部分
の半導体製造工程は集積回路に印加される24ボル
トに耐えることができる。しかし殆んどすべての
場合に、今日の固体エレクトロニクスは集積チツ
プの電力散逸の問題とともに破損の問題があるた
めに60ボルト負荷ダンプ状態に耐えることができ
ない。
従つて、少なくとも1社の自動車メーカーは、
そこに接続されている負荷エレクトロニクスを上
述の異常状態から保護するために個別的トランジ
エント保護回路を用いている。この回路はバツテ
リバスから大地に接続されている100ジユールバ
リスタ、バツテリの正端子と回路の出力との間に
直列に結合されている高電流シヨツトキーダイオ
ードおよびバツテリと大地との間でダイオードク
ランプと直列に接続されているツエナーダイオー
ドを含む。バリスタは正電圧トランジエントから
エレクトロニクスを保護し、一方ツエナーダイオ
ードおよびダイオードクランプは破壊的逆電圧ト
ランジエントからシヨツトキーダイオードを保護
する。
上記の個別保護回路は非常によく機能するが、
個別部品は空間と性能上の必要条件との点で互に
妥協している。更に、数個の個別部品は自動車メ
ーカーにとつて比較的高くつく。
従つて、上述した個別保護回路の代わりとなる
簡単で信頼度が高く、安価な固体回路が必要とな
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
従つて、本発明の目的は、改良された低抵抗ス
イツチとしての電圧トランジエント保護回路を提
供することである。
本発明の更にもう1つの目的は、その入力を横
切つて起きるかもしれない、放置すると損傷を与
える極端な電圧状態に対してそこに結合されてい
る負荷回路を緩衝する3端子集積低抵抗スイツチ
としての電圧トランジエント保護回路を提供する
ことである。
本発明のもう1つの目的は、入力と出力との間
の電圧損失を最小にする一方で、スイツチに接続
されている負荷を放置するとその負荷に損傷を与
えるかもしれない電圧トランジエントから保護す
るため自動車システムに用いるのに適した低抵抗
のモノリシツク集積化スイツチ回路としての電圧
トランジエント保護回路を提供することである。
更にもう1つの目的は、通常の場合には制御回
路部品の電位より高い電位で動作する集積回路の
基板によつて形成されたコレクタを有する直列パ
ストランジスタを有するモノリシツク集積化電圧
トランジエント保護回路を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、トランジスタスイ
ツチの導通を制御することであり、トランジスタ
スイツチに印加された入力電圧にほぼ等しい電圧
ですべてのエピタキシヤル領域がバイアスされて
動作する電圧トランジエント保護回路を提供する
ことである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の、およびその他の目的に従い、その回路
の入力と出力との間に結合された主伝導パスおよ
びフイードバツク回路ならびに制御回路が結合さ
れている制御電極を有する直列パストランジスタ
を含むモノリシツク集積電圧トランジエント保護
回路が提供されておりそこでは直列パストランジ
スタは第1しきい値を超えて入力に現われる入力
信号に応答して導通状態になり飽和状態に駆動さ
れて回路の出力に接続している負荷手段によつて
要求される負荷電流だけを供給し、また所定値を
超える制御回路の入力における信号に応答して直
列パストランジスタは非導通状態になつて極端な
電圧逸脱(excursions)から負荷手段を保護す
る。
本発明の構成は下記に示す通りである。即ち、
本発明は入力端子12と出力端子14とを有し、
負荷に結合する出力を有するモノリシツク集積化
保護回路であつて、垂直PNPトランジスタ20
と、制御回路と、第122および第242の電界
効果トランジスタと、感知回路36,38,40
と、を具え、 前記垂直PNPトランジスタ20は、夫々回路
の前記の入力端子および出力端子に結合されたエ
ミツタおよびコレクタと、およびベースとを有
し、前記コレクタは、集積回路を具える基板の一
部に形成され、前記ベースは、集積回路のエピタ
キシヤル領域に形成され、前記エミツタは、前記
エピタキシヤル領域の一部に形成されるものであ
り、 前記制御回路は、前記エピタキシヤル領域に形
成され、集積回路の入力端子と垂直PNPトラン
ジスタのベースとの間に結合されて前記集積回路
の入力端子に印加される所定の閾値を超える外部
信号に応動して前記垂直PNPトランジスタの導
通を制御するものであり、前記制御回路は、エミ
ツタを前記集積回路の入力、ベース、第124及
び第224bコレクタに結合させる前記垂直
PNPトランジスタと同様の導電率を有する第1
トランジスタ24と、前記ベースおよび前記第1
トランジスタの第1コレクタに結合されて、前記
第1コレクタからのコレクタ電流を調整する回路
26,28,30,32と、ゲートを前記第1ト
ランジスタの前記第2コレクタに結合させ、ソー
スを前記垂直PNPトランジスタのベースに結合
させ、ドレインを集積回路の共通端子16に結合
させた第1の電界効果トランジスタ22と、を具
えるものであり、 前記第2の電界効果トランジスタ42は前記第
1の電界効果トランジスタの前記ゲートと前記共
通端子との間に結合されたドレイン−ソースと、
およびゲートとを有し、 前記感知回路36,38,40は、前記垂直
PNPトランジスタの前記エミツタ領域と同様の
導電率を有する、前記垂直PNPトランジスタに
極めて接近している半導体材料の領域を具え、前
記垂直PNPトランジスタが飽和状態に駆動され
る時を感知して前記第2の電界効果トランジスタ
のゲートにフイードバツク信号を与え、前記第2
の電界効果トランジスタは導通状態になされた結
果、前記第1の電界効果トランジスタの導通状態
を制限し、その結果として、そのコレクタ電流に
関し前記垂直PNPトランジスタのベース電流ド
ライブを最小にし、それにより、前記基板を前記
エピタキシヤル層よりも高い正電位に維持する、
ものであることを特徴とする電圧トランジエント
保護回路としての構成を有するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、極端な入力電圧状態から負荷エレク
トロニクスをバツフアする(緩衝する)3端子を
有する集積化した低抵抗スイツチに関する。その
回路は、直列パストランジスタを具え、その導電
率は、フイードバツク制御と協動して制御回路に
より制御される。所定の動作電位を超える入力に
応答して、直列パストランジスタは、飽和に向つ
て駆動され、かつ、フイードバツクによりこの状
態に維持され、それにより、負荷エレクトロニク
スにより要求される負荷電流のみが増大した能率
で与えられる。制御回路は、その入力端子におい
て、所定のレベルを超える信号に応答して直列パ
ストランジスタを非導通にして、極端な電圧逸脱
(excursion)から負荷エレクトロニクスを保護す
る。その回路の特徴は、内部に制御回路が形成さ
れるエピタキシヤル層が、基板の電圧よりも低い
電圧で動作されることである。
〔実施例〕
第1図をみると、既知の工程技術を用いてモノ
リシツク集積回路の形で製造するのに適した本発
明の電圧トランジエント保護回路10が示されて
いる。電圧トランジエント保護回路10は入力端
子12、出力端子14および共通端子16を含む
3端子回路である。電圧トランジエント保護回路
10は標準的な3短資TO−220パワー用パツケ
ージに包装してもよい。
直列パス(series−pass)PNPトランジスタ即
ち電子的制御デバイス20は、入力端子12と出
力端子14との間に結合されたコレクタ20aを
含むエミツタおよびコレクタを有する。後述する
ように、入力端子12および共通端子16の両端
に印加される外部信号に応答して、直列パス
PNPトランジスタ20は抵抗パスを提供して出
力端子14と共通端子16の間に出力信号を供給
し、出力端子14と共通端子16との両端に結合
される負荷回路を駆動させる。
直列パスPNPトランジスタ20の導通状態は
DMOS電界効果トランジスタ(FET)22を含
む制御回路によつて制御され、このFET22の
ソース−ドレインパスは直列パスPNPトランジ
スタ20のベースと共通端子16との間に結合さ
れている。外部から印加される信号の大きさ
(magnitude)がPNPトランジスタ24を順バイ
アスさせる低しきい値を超えると、電流がコレク
タ24aから抵抗26を通つて流れて
DMOSFET28のゲートをプルアツプ(pull
up)し、それによつてFET28を導通状態にす
る。DMOSFET28はそのソースドレインを介
して電流パスを与え、電流は抵抗30を介して
PNPトランジスタ24のベースから共通端子1
6に流れる。従つてNMOSFET32のゲートは
順バイアスされてこのNMOSFET32を導通状
態にし、それによりDMOSFET28のゲートフ
イードバツク動作を与える。これによつてコレク
タ24aが調整され、NMOSFET32のしきい
値電位値を抵抗30の大きさで割つた値に等しい
値に僅かな電流を加えた電流を抵抗26を介して
供給する。PNPトランジスタ24のコレクタ2
4bはこの電流を反射させ(mirror)て抵抗3
3を通る電流源を提供し、これは正電位が抵抗3
4を介してトランジスタのゲートに印加されると
DMOSFET22を導通状態にする。従つて、ベ
ース導通パスが与えられると直列パスPNPトラ
ンジスタ20は導通状態になる。
外部から印加された信号が上記のしきい値を超
えて増大すると、直列パスPNPトランジスタ2
0は出力端子14と共通端子16との両端に接続
されている負荷とは無関係に飽和状態に向つて強
く駆動される。後述するように、コレクタ20a
を含む直列パスPNPトランジスタ20の構造は
低入力−出力電圧低下がエミツタおよびコレクタ
両端に起きるようになつており、そこでは出力端
子14に発生した電圧は印加された外部信号の大
きさにほぼ等しい。従つて、印加された信号が上
記のしきい値を超えて増大すると、直列パス
PNPトランジスタ20は飽和状態に駆動され、
電流は出力端子14に結合された負荷エレクトロ
ニクスが必要とする電流だけを供給するのに必要
なベース値だけに制御回路によつて調整される。
直列パスPNPトランジスタ20を通る電流は
DMOSFET22の伝導を制御することによつて
調整される。DMOSFET22を通る電流の流れ
を減少させることにより直列パスPNPトランジ
スタ20の導電率は低下し、その電流の流れを増
大させることにより直列パスPNPトランジスタ
20の導電率は高くなる。
直列パスPNPトランジスタ20を通る電流を
調整するためにいくつかの機構が具えられてい
る。本発明の重要な局面は、保護回路の効率、即
ち必要なベース電流量と出力端子14において供
給される出力電流との比である。最大効率をうる
ためには負荷によつて必要とされるのと同様に十
分なベース電流だけがDMOSFET22を介して
直列パスPNPトランジスタ20から供給されな
ければならない。最大効率を保証するために、直
列パスPNPトランジスタ20が飽和状態になる
時を感知する飽和感知および停止フイードバツク
パスが具えられている。直列パスPNPトランジ
スタ20が飽和状態になると、電流はセンスコレ
クタ36、抵抗38および40を含むフイードバ
ツクパスを介して共通端子16に供給される。こ
のフイードバツクパスはNMOSFET42のゲー
トソースを順バイアスする。従つてNMOSFET
42は導通状態になつてDMOS電界効果トラン
ジスタ22のゲートをプルダウン(pull down)
し、それにより直列パスPNPトランジスタ20
へのベース電流ドライブを直列パスPNPトラン
ジスタ20の飽和状態を必要とされる負荷電流に
維持するのに必要な値だけに減少させる。
コレクタ20aを含む直列パスPNPトランジ
スタ20は垂直PNP構造である、即ちコレクタ
20aは集積回路のP形基板の一部によつて形成
されている。直列パスPNPトランジスタ20の
ベースは基板上に形成されているエピタキシヤル
領域によつて形成されており、直列パスPNPト
ランジスタのエミツタは理解されるようにエピタ
キシヤル層内に拡散されていてもよいP形領域に
よつて形成されている。飽和感知(sense)フイ
ードバツスパスは基板によつて形成されているエ
ミツタ、直列パスPNPトランジスタ20と共通
のエピタキシヤル層によつて形成されているベー
スおよび別個のP形領域によつて形成されている
コレクタ領域とを有するトランジスタによつて形
成されている。集積回路の基板−エピタキシヤル
接合が直列パスPNPトランジスタ20が飽和状
態になることによつて順バイアスされると、フイ
ードバツク電流は飽和感知トランジスタのセンス
コレクタ(sense collector)36によつて集め
られる。
上記からみて、代表的な動作の場合には、基板
(直列パスPNPトランジスタ20のコレクタ20
a)は制御回路より高い電位で動作する点に注目
すべきである。典型的な場合にはバイポーラ集積
回路の基板は最も負の電位に維持されるのでこれ
は一般的な場合ではない。
電圧トランジエント保護回路10はまた短絡電
流保護を行い、出力端子14において供給される
出力電流を所定の最大値に制限する。この出力電
流はコレクタ20bを介して継続的に監視され
る。コレクタ20bは直列パスPNPトランジス
タ20のエミツタ−ベース領域の横の方に形成さ
れている。コレクタ20bを通る電流は抵抗40
を通つて流れ、共通端子16を介して大地基準に
流れる。短絡状態が起きると、コレクタ20aお
よび20bを通つて流れる電流は、抵抗40両端
の電圧低下がNMOSFET42を導通させるのに
十分な値に達するまで比例的に増加する。この状
態はDMOSFET22を順バイアスさせ、
DMOSFET22の導通性が低下しているので
DMOSFET22を通つて流れる直列パスPNPト
ランジスタ20へのベース電流ドライブを減少さ
せる。従つて、直列パスPNPトランジスタ20
によつて出力端子14に供給される電流は最大値
に増加しうるだけあつて、その後この値は一定に
保たれる。
マルチコレクタトランジスタ44および直列接
続されたツエナーダイオード46,48および5
0および抵抗52を含む回路によつて過電圧保護
が行われる。入力端子12に印加される電圧が所
定値、例えば+28Vを超えると、ツエナーダイオ
ードの組合せた降伏電圧を超える。この状態は
NMOSFET42のゲートに電圧を生じさせ、そ
のゲートを導通状態にし、それによつて
DMOSFET22を非導通状態にする。この動作
は直列パスPNPトランジスタ20へのベースド
ライブを抑止する。従つて、(ツエナーダイオー
ドのツエナー降伏電圧によつてセツトされた)所
定値を超える正電圧トランジエントが出力端子1
4において現われるのが緩衝される。
電圧トランジエント保護回路10はまた集積化
チツプの電力消費および/又は周囲温度が所定温
度値を超えると直列パスPNPトランジスタ20
をオフにする熱停止回路を含む。従つてもし周囲
温度に集積回路の温度を加えた温度が電力消費に
よつてこの所定温度を超えると、直列パスPNP
トランジスタ20は停止して、保護回路およびそ
こに接続された負荷エレクトロニクスの両方を保
護する。熱停止は電流源54、NPNトランジス
タ56および抵抗58によつて行われる。
電流源54は任意の周知のΔVBE/R電流発生
回路を用いて正温度係数(TC)電流を発生させ
る。正TC電流は抵抗58を通つて、抵抗38お
よび40を介して共通端子16に供給される。従
つて、理解されるように所定の正温度係数を有す
る抵抗58両端に電圧が生じる。チツプの温度が
上昇するにつれて、抵抗58両端に生じる電圧は
高くなる一方でトランジスタVBEしきい電圧は低
下する。所定の温度でNPNトランジスタ56は
オンになりNMOSFET42のゲートをプルアツ
プする。この結果DMOSFET22および直列パ
スPNPトランジスタ20はいずれも回路電力消
費を調節し、今度はチツプ温度を非破壊値に制限
する。
ツエナーダイオード60はNMOSFET42の
ゲートと共通端子16の間に結合されていて、所
定の電圧においてゲートをクランプしてゲートを
保護する。従つて、ツエナーダイオード60は
NMOSFET42のゲートにおける電圧が入力端
子12に現われる高電位によつてツエナーダイオ
ードの降伏電圧に達すると導通状態になり、ツエ
ナーダイオード46,48,50を介して供給さ
れる過剰の電流を分路する。
負電圧トランジエント保護はあらゆる場合に入
力端子12に接続されたPN接合、即ち直列パス
PNPトランジスタ20、PNPトランジスタ24
およびマルチコレクタトランジスタ44のエミツ
タを有することによつて行われる。これらのトラ
ンジスタのエミツタベース接合は高逆電圧降伏特
性を示し、入力端子12に現われるかもしれない
いかなる負電圧トランジエントに対して出力端子
14を緩衝(バツフア)する。
電圧トランジエント保護回路10に取り入れら
れているもう1つの特徴は、入力端子12に現わ
れる高い正トランジエント入力電圧の期間中、直
列パスPNPトランジスタ20の逆降伏電圧
(BVcep)を延長することである。直列パスPNP
トランジスタ20のベースに結合されているマル
チコレクタトランジスタ44の追加のコレクタ
は、マルチコレクタトランジスタ44が導通状態
になると直列パスPNPトランジスタ20からの
漏洩電流を供給する。従つて、DMOSFET22
が非導通状態になつたことによつて直列パス
PNPトランジスタ20のベースを本質的に開路
にするいかなる高入力電圧状態もマルチコレクタ
トランジスタ44が直列パスPNPトランジスタ
20によつて引き出された漏洩電流を提供するこ
とを可能にする。
典型的な場合には、電圧トランジエント保護回
路10は、上述した機構のうちの1つに直列パス
PNPトランジスタ20のベース電極を開路する
ことにより直列パスPNPトランジスタ20を停
止させて異常電圧トランジエントに対して負荷エ
レクトロニクスを緩衝する。正常な動作状態で
は、直列パスPNPトランジスタ20は低抵抗ス
イツチとして動作し、このスイツチは高入力電圧
状態では開にさせられて入力から負荷エレクトロ
ニクスを遮断する。
今日のマイクロプロセツサ制御自動車システム
においては、その直列パスPNPトランジスタ2
0は何時でもマイクロプロセツサからの適当な制
御信号によつて開くことができ、又はオフにする
ことができ、NMOSFET42のゲートを正にす
ることによつてDMOSFET22を非導通状態に
する。この方法により、NMOSFET42のゲー
トに結合された1つの追加制御ピンを必要とする
電圧トランジエント保護回路10の機能性を高め
ることが可能である。
更に、電圧トランジエント保護回路とともにチ
ツプ上に含めてもよい調整された予備電圧供給駆
動メモリ回路のような追加の機能素子を同一IC
チツプ上に実施することは、上記に説明した保護
回路にかんがみ当業者の技術範囲に十分含まれる
ものと思われる。
更に、線形(非飽和)モードにある直列パスト
ランジスタを制御するための回路を実施し出力電
圧又は電流調整を行うことも本発明の教示にかん
がみ当業者の技術範囲内にあるものと思われる。
要約すると、本発明の電圧トランジエント保護
回路10によつていくつかの主要な特徴が提供さ
れている。この集積保護回路はその回路の入力に
現われる±125Vトランジエントに耐えることが
でき、一方ではその電圧に対して負荷エレクトロ
ニクスを緩衝する。更に、この電圧トランジエン
ト保護回路はその両端においてきわめて低い入力
−出力電圧低下を示すので出力電圧は所定値まで
入力電圧を殆んどトラツク(track)し、その後
出力は開路となる。本発明のもう1つの新規な特
徴は、スイツチング直列パスPNPトランジスタ
20の垂直構造により、そのなかに制御回路が形
成されているエピタキシヤル層よりも高い電圧レ
ベルで基板(直列パスPNPトランジスタ20の
コレクタ)が動作することである。更に、垂直
PNP構造を用いることでいくつかの利点が与え
られ、そのなかには保護回路を成形するのに要す
るダイの大きさを大幅に縮小できることが含まれ
ている。更に、はるかに弱い予備電流を発生させ
るより高いベータが実現されるので、垂直PNP
構造は保護回路の効率を高める。
本発明の一局面は一個の集積化チツプ上にバイ
ポーラプロセス技術とMOSプロセス技術とを組
合せることであり、そこではDMOS制御回路は
垂直PNP直列パスデバイスのコレクタよりも低
い電位で動作する。標準的なバイポーラデバイス
が耐えることのできない、保護回路の入力におい
て起きるかもしれない高い正電圧トランジエント
(excursion)に耐えるためDMOSを用いること
が必要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電圧保護回路を示す概略図で
ある。 10……電圧トランジエント保護回路、12…
…入力端子、14……出力端子、16……共通端
子、20……直列パスPNPトランジスタ(電子
的制御デバイス)、20a,20b……20のコ
レクタ、22,28……DMOS電界効果トラン
ジスタ(FET)、24……PNPトランジスタ、2
4a,24b……24のコレクタ、26,30,
33,34,38,40,52,58……抵抗、
32,42……NMOSFET、36……センスコ
レクタ(sense collector)、44……マルチコレ
クタトランジスタ、46,48,50,60……
ツエナーダイオード、54……電流源、56……
NPNトランジスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力端子12と出力端子14とを有し、負荷
    に結合する出力を有するモノリシツク集積化保護
    回路であつて、垂直PNPトランジスタ20と、
    制御回路と、第122および第242の電界効果
    トランジスタと、感知回路36,38,40と、
    を具え、 前記垂直PNPトランジスタ20は、夫々回路
    の前記入力端子および出力端子に結合されたエミ
    ツタおよびコレクタと、およびベースとを有し、
    前記コレクタは、集積回路を具える基板の一部に
    形成され、前記ベースは、集積回路のエピタキシ
    ヤル領域に形成され、前記エミツタは、前記エピ
    タキシヤル領域の一部に形成されるものであり、 前記制御回路は、前記エピタキシヤル領域に形
    成され、集積回路の入力端子と垂直PNPトラン
    ジスタのベースとの間に結合されて前記集積回路
    の入力端子に印加される所定の閾値を超える外部
    信号に応動して前記垂直PNPトランジスタの導
    通を制御するものであり、前記制御回路は、エミ
    ツタを前記集積回路の入力、ベース、第124a
    及び第224bコレクタに結合させる前記垂直
    PNPトランジスタと同様の導電率を有する第1
    トランジスタ24と、前記ベースおよび前記第1
    トランジスタの第1コレクタに結合されて前記第
    1コレクタからのコレクタ電流を調整する回路2
    6,28,30,32と、ゲートを前記第1トラ
    ンジスタの前記第2コレクタに結合させ、ソース
    を前記垂直PNPトランジスタのベースに結合さ
    せ、ドレインを集積回路の共通端子16に結合さ
    せた第1の電界効果トランジスタ22と、を具え
    るものであり、 前記第2の電界効果トランジスタ42は前記第
    1の電界効果トランジスタの前記ゲートと前記共
    通端子との間に結合されたドレイン−ソースと、
    およびゲートとを有し、 前記感知回路36,38,40は、前記垂直
    PNPトランジスタの前記エミツタ領域と同様の
    導電率を有する、前記垂直PNPトランジスタに
    極めて接近している半導体材料の領域を具え、前
    記垂直PNPトランジスタが飽和状態に駆動され
    る時を感知して前記第2の電界効果トランジスタ
    のゲートにフイードバツク信号を与え、前記第2
    の電界効果トランジスタは導通状態になされた結
    果、前記第1の電界効果トランジスタの導通状態
    を制限し、その結果として、そのコレクタ電流に
    関し前記垂直PNPトランジスタのベース電流ド
    ライブを最小にし、それにより、前記基板を前記
    エピタキシヤル層よりも高い正電位に維持する、
    ものであることを特徴とする電圧トランジエント
    保護回路。
JP58243662A 1982-12-27 1983-12-23 電圧トランジエント保護回路 Granted JPS59136019A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/453,402 US4495536A (en) 1982-12-27 1982-12-27 Voltage transient protection circuit
US453,402 1982-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59136019A JPS59136019A (ja) 1984-08-04
JPH0580846B2 true JPH0580846B2 (ja) 1993-11-10

Family

ID=23800435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58243662A Granted JPS59136019A (ja) 1982-12-27 1983-12-23 電圧トランジエント保護回路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4495536A (ja)
EP (1) EP0115002B1 (ja)
JP (1) JPS59136019A (ja)
DE (1) DE3379190D1 (ja)
HK (1) HK23491A (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61158175A (ja) * 1984-12-28 1986-07-17 Toshiba Corp プレ−ナ型トランジスタ装置
SE453784B (sv) * 1986-07-04 1988-02-29 Ericsson Telefon Ab L M Krets
US4679112A (en) * 1986-07-31 1987-07-07 General Motors Corporation Transistor protection circuit for automotive motor control applications
SE455146B (sv) * 1986-10-28 1988-06-20 Ericsson Telefon Ab L M Spenningsskyddskrets
US4800331A (en) * 1987-02-12 1989-01-24 United Technologies Corporation Linear current limiter with temperature shutdown
DE3706907C2 (de) * 1987-03-04 1996-09-12 Bosch Gmbh Robert Spannungsreglervorstufe mit geringem Spannungsverlust sowie Spannungsregler mit einer solchen Vorstufe
US4799126A (en) * 1987-04-16 1989-01-17 Navistar International Transportation Corp. Overload protection for D.C. circuits
GB2207315B (en) * 1987-06-08 1991-08-07 Philips Electronic Associated High voltage semiconductor with integrated low voltage circuitry
CA1333189C (en) * 1987-06-17 1994-11-22 Toshiro Tojo Protection circuit for battery feed circuit
US5031066A (en) * 1989-06-21 1991-07-09 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration DC isolation and protection system and circuit
IT1236533B (it) * 1989-10-09 1993-03-11 Sgs Thomson Microelectronics Circuito di protezione da sovratensioni negative per transistori pnp verticali isolati.
US5130883A (en) * 1990-02-26 1992-07-14 Motorola, Inc. Circuit for overvoltage protection
US5198957A (en) * 1990-07-02 1993-03-30 Motorola, Inc. Transient protection circuit using common drain field effect transistors
US5652501A (en) * 1994-12-12 1997-07-29 Unitrode Corporation Voltage sensor for detecting cell voltages
US5581170A (en) * 1994-12-12 1996-12-03 Unitrode Corporation Battery protector
GB9514514D0 (en) * 1995-07-15 1996-04-24 British Aerospace Powerr switching circuits
JP3784594B2 (ja) * 1999-11-30 2006-06-14 富士通株式会社 電流制御回路
US6473283B1 (en) 2000-01-12 2002-10-29 Mp Electronics, Inc. Voltage protection circuit for multi-drop bus of an automated coin vending machine
US6657844B2 (en) * 2000-12-14 2003-12-02 Pentax Corporation Electromagnetic drive control device
US6768355B1 (en) 2001-05-03 2004-07-27 National Semiconductor Corporation, Inc. Transient rejecting circuit
TW517422B (en) * 2001-05-18 2003-01-11 Palmax Technology Co Ltd Input protection circuit of hand-held electrical apparatus
US6856495B2 (en) * 2002-05-31 2005-02-15 Delphi Technologies, Inc. Series pass over-voltage protection circuit having low quiescent current draw
AU2002950581A0 (en) * 2002-08-02 2002-09-12 Wayne Callen Electrical safety circuit
US20070035906A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Harris Richard A Transient blocking unit
US7626797B2 (en) * 2006-07-24 2009-12-01 Hamilton Sundstrand Corporation Solid state power controller with lightning protection
US9787180B2 (en) * 2014-07-24 2017-10-10 Infineon Technologies Ag High side switch with current limit feedback

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524124A (en) * 1968-12-26 1970-08-11 Hewlett Packard Co Output voltage limiting circuit for a constant current power supply
GB1276791A (en) * 1969-01-22 1972-06-07 Tokyo Shibaura Electric Co Semiconductor device
US4020395A (en) * 1975-09-17 1977-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Transient voltage protection circuit for a DC power supply
US4254372A (en) * 1979-02-21 1981-03-03 General Motors Corporation Series pass voltage regulator with overcurrent protection
US4319179A (en) * 1980-08-25 1982-03-09 Motorola, Inc. Voltage regulator circuitry having low quiescent current drain and high line voltage withstanding capability
US4319181A (en) * 1980-12-24 1982-03-09 Motorola, Inc. Solid state current sensing circuit

Also Published As

Publication number Publication date
EP0115002A3 (en) 1985-11-21
HK23491A (en) 1991-04-04
DE3379190D1 (en) 1989-03-16
EP0115002B1 (en) 1989-02-08
EP0115002A2 (en) 1984-08-08
US4495536A (en) 1985-01-22
JPS59136019A (ja) 1984-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0115002B1 (en) Voltage transient protection circuit
JP2731119B2 (ja) 半導体パワー素子およびその遮断回路
CN110289842B (zh) 半导体装置
US5801573A (en) Protected switch having a power semiconductor device
JPH10229639A (ja) 集積化供給保護
JPH0654866B2 (ja) 入出力端子を有する電子制御回路
JP3164065B2 (ja) 半導体装置
US6169439B1 (en) Current limited power MOSFET device with improved safe operating area
US4562454A (en) Electronic fuse for semiconductor devices
KR930006728B1 (ko) 반도체 집적회로
JPH02244904A (ja) 誘導負荷駆動用パワーmosfet保護回路
JP2019103015A (ja) 電源逆接続保護機能を備えた負荷駆動回路
JP3583803B2 (ja) 半導体デバイス
JPH05327442A (ja) 負荷短絡保護機能付きmos形パワー素子
GB2384632A (en) A power MOSFET with integrated short-circuit protection
JPH02278915A (ja) 電力用mosfetの保護回路
EP0375037B1 (en) Protection of power integrated circuits against load voltage surges
US5466952A (en) Semiconductor device having an IGET and a control or protection component
US20050041353A1 (en) Temperature dependent switching circuit
US4333120A (en) Transistor protection circuit
US12191846B2 (en) Determination device and switch system equipped therewith
KR101312267B1 (ko) 3 단자 써미스터, 써미스터-트랜지스터, 그 써미스터-트랜지스터를 이용한 전력 트랜지스터 발열 제어회로 및 그 발열 제어회로를 포함한 전력 시스템
US6160387A (en) Power transistor current sensing and limiting apparatus
KR20050067779A (ko) 이동통신 단말기에서의 제너 다이오드를 이용한 과전압방지 회로
JPH09138247A (ja) 過電流検知回路