JPH10150718A - 過電圧保護回路 - Google Patents

過電圧保護回路

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JPH10150718A
JPH10150718A JP9237250A JP23725097A JPH10150718A JP H10150718 A JPH10150718 A JP H10150718A JP 9237250 A JP9237250 A JP 9237250A JP 23725097 A JP23725097 A JP 23725097A JP H10150718 A JPH10150718 A JP H10150718A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電源の不安定によって瞬間的な電源電圧の上
昇によって電源供給の必要な後端のシステム或いは負荷
側に衝撃を与えるのを防止する電源遮断回路を提供す
る。 【解決手段】 電源を発生させる電源発生手段と、電源
発生手段から提供される電源を駆動源として動作する電
力消耗形負荷を備えているシステムにおける過電圧遮断
装置において、入力される制御信号に応じて電源発生手
段から電力消耗形装置に提供される電源の供給路を開閉
する電源伝送路開閉手段と、電源発生手段から発生する
電源の大きさが設定された正常電圧範囲の以上に変動し
て異常電圧が発生する場合、これを感知する電圧感知手
段と、前記電圧感知手段から異常電圧が発生する場合、
出力する感知信号に応じて電圧感知手段から電源伝送路
開閉手段へ提供する駆動制御信号を伝送遮断制御信号に
変化させる制御信号変換手段とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、過電圧保護回路に
係り、特に電源の不安定によって瞬間的な電源電圧が上
昇してシステムに衝撃を与えるのを防止する技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、不安全な電源状態または瞬間過
電圧(例えば、サージ電源)などから特定負荷10を保
護するために一番よく使用する方式は、図6に示すよう
に電源供給路にヒューズFを使用するものである。図7
は、このような方式を半導体素子へ適用する時に用いら
れるヒューズの形状を示す。
【0003】かかる従来の方式では、不安定な電源によ
って過度な電流或いは電圧がかかる場合にヒューズFが
断線して、後端に位置する負荷10へ過電源が供給され
ないようになる。半導体回路に適用した場合、図7に示
すように、メタルヒューズは一般ヒューズのように狭く
なったメタル領域Faを有し、このメタル領域Faが断
線するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実際に半導
体内に形成されるメタルヒューズの場合は、一度切断さ
れると、復旧できず、該当の半導体を廃棄しなければな
らないため、実用性が低下するという問題点が生じる。
尚、図6に示す形態のヒューズも、断線すると使用者が
それを交換しなければならないという問題点がある。
【0005】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、不安定な電源によって負荷側に衝撃を
与えるのを防止することができる過電圧保護回路を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1の発
明にかかる過電圧保護回路は、電源と、該電源から提供
される電力を駆動源として動作する負荷と、を備えたシ
ステムにおける過電圧保護回路において、入力される駆
動制御信号に応じて電源から負荷に提供される電源の供
給路を開閉する電源伝送路開閉手段と、電源電圧が設定
された正常電圧範囲以上に変動して異常電圧が発生した
とき、これを感知する電圧感知手段と、該電圧感知手段
により異常電圧が感知されたとき、出力された感知信号
に応じて電圧感知手段から電源伝送路開閉手段へ提供す
る駆動制御信号を伝送遮断制御信号に変換する制御信号
変換手段と、を備えた。
【0007】かかる構成によれば、電源電圧が設定され
た正常電圧範囲以上に変動して異常電圧が発生したと
き、異常電圧は、電圧感知手段によって感知される。電
圧感知手段により異常電圧が感知されて感知信号が出力
されたとき、電源伝送路開閉手段へ提供される駆動制御
信号が制御信号変換手段により伝送遮断制御信号に変換
され、電源伝送路開閉手段により電源から負荷に提供さ
れる電源の供給路が開かれ、電源の供給が遮断される。
【0008】請求項2の発明にかかる過電圧保護回路で
は、前記駆動制御信号が伝送遮断制御信号に変化した時
にこれを感知して使用者に警告する過電圧発生警告手段
をさらに含んでいる。かかる構成によれば、駆動制御信
号を伝送遮断制御信号に変化したとき、過電圧発生警告
手段により感知されて使用者に警告される。
【0009】請求項3の発明にかかる過電圧保護回路で
は、前記過電圧発生警告手段は、前記駆動制御信号が伝
送遮断制御信号に変化したときにオンするスイッチング
手段と、該スイッチング手段のオン動作時、前記電源か
らの電流により光を発生する発光手段と、を備えて構成
されている。かかる構成によれば、駆動制御信号が伝送
遮断制御信号に変化したときにスイッチング手段がオン
して電源からの電流により発光手段が光を発生させる。
【0010】請求項4の発明にかかる過電圧保護回路で
は、前記電圧感知手段は、電源電圧を検出する電圧発生
認識手段と、前記電源電圧が過電圧か否かを検出する過
電圧認識手段と、を備えて構成されている。かかる構成
によれば、電源電圧は電圧発生認識手段によって検出さ
れ、電源電圧が過電圧か否かは過電圧認識手段によって
検出される。
【0011】請求項5の発明にかかる過電圧保護回路で
は、前記過電圧認識手段は、第3電圧降下手段と、該第
3電圧降下手段よりも相対的に電圧降下幅の非常に小さ
い第4電圧降下手段と、が直列に接続され、前記第4電
圧降下手段に印加された電圧を多段の電圧降下形スイッ
チング手段を通じて出力する。かかる構成によれば、電
圧認識手段により検出された電源電圧は、十分に低くな
って多段の電圧降下形スイッチング手段を通じて出力さ
れる。
【0012】請求項6の発明にかかる過電圧保護回路で
は、前記電源伝送路開閉手段は、ドレイン端子が電源に
接続され、ソース端子が負荷の電源入力端に接続され、
オン/オフを制御するゲート端子には電圧発生認識手段
の出力信号が入力されるNMOSトランジスタを備えて
構成されている。かかる構成によれば、電圧発生認識手
段の出力信号がNMOSトランジスタのゲート端子に入
力され、電源の供給路が開閉する。
【0013】請求項7の発明にかかる過電圧保護回路で
は、前記制御信号変換手段は、過電圧認識手段の出力信
号をゲート端子に入力してオン/オフし、オン時にドレ
ーン端子に印加された電圧発生認識手段の出力信号に基
づいて電源伝送路開閉手段をオフするNMOSトランジ
スタを備えて構成されている。かかる構成によれば、過
電圧認識手段の出力信号がNMOSトランジスタのゲー
ト端子に入力されてオン/オフし、オン時にドレーン端
子に印加された電圧発生認識手段の出力信号に基づいて
NMOSトランジスタが電源伝送路開閉手段をオフし、
電源の供給路が閉じる。
【0014】請求項8の発明にかかる過電圧保護回路で
は、電源を駆動源として動作する負荷を半導体チップに
備えた過電圧保護回路において、入力される駆動制御信
号に応じて電源から負荷へ提供される供給路を開閉する
電源伝送路開閉手段と、電源電圧が設定された正常電圧
範囲以上に変動して異常電圧が発生したとき、これを感
知する電圧感知手段と、該電圧感知手段により異常電圧
が感知されたとき、出力された感知信号に応じて電源伝
送路開閉手段へ提供する駆動制御信号を伝送遮断制御信
号に変換する制御信号変換手段と、該制御信号変換手段
の動作時にこれを感知して使用者に警告する過電圧発生
警告手段と、を備えている。
【0015】かかる構成によれば、電源伝送路開閉手
段、電圧感知手段、制御信号変換手段及び過電圧発生警
告手段が半導体チップに備えられている。請求項9の発
明にかかる過電圧保護回路では、前記過電圧発生警告手
段は、駆動制御信号が伝送遮断制御信号に変化したとき
にオンするスイッチング手段と、該スイッチング手段の
オン時に電源電流により光を発生する発光手段と、を備
えて構成され、前記発光手段は半導体チップの外部に備
えられている。
【0016】かかる構成によれば、過電圧発生警告手段
の発光手段だけが半導体チップの外部に備えられてい
る。請求項10の発明にかかる過電圧保護回路では、外
部電源を駆動源として動作する負荷を半導体チップに備
えた過電圧保護回路において、入力される駆動制御信号
の状態に応じて電源電圧を減衰させる過電圧減衰手段
と、印加された電圧の大きさが設定された正常電圧範囲
以上に変動して過電圧が発生したとき、これを感知する
電圧感知手段と、該電圧感知手段が異常電圧を感知した
とき、出力された感知信号に応じて駆動制御信号を電圧
減衰用制御信号に変換し、過電圧減衰手段へ提供する制
御信号変換手段と、を備えている。
【0017】かかる構成によれば、過電圧は電圧感知手
段により感知され、過電圧減衰手段は、駆動制御信号
を、感知信号に応じて過電圧減衰用制御信号に変換す
る。この過電圧減衰用制御信号が、過電圧減衰手段に出
力されて電源電圧が減衰する。請求項11の発明にかか
る過電圧保護回路では、前記駆動制御信号が電圧減衰用
制御信号に変化した時にこれを感知して使用者に警告す
る過電圧発生警告手段をさらに含んでいる。
【0018】かかる構成によれば、駆動制御信号が電圧
減衰用制御信号に変化した時に過電圧発生警告手段によ
り、これが感知されて使用者に警告される。請求項12
の発明にかかる過電圧保護回路では、前記電圧感知手段
は、第1電圧降下手段と、電圧降下幅が第1電圧降下手
段の電圧降下幅に比べて非常に大きい第2電圧降下手段
と、該第2電圧降下手段を通じて分圧された電圧によっ
て外部電源の電圧を検出する電圧発生認識手段と、外部
電源の電圧が過電圧か否かを検出する過電圧認識手段
と、を備えて構成され、前記過電圧認識手段は、第3電
圧降下手段と、該3電圧降下手段の電圧降下幅より相対
的に電圧降下幅が非常に小さい第4電圧降下手段と、が
直列に接続され、第4電圧降下手段にかかる電圧を、第
5降下手段と、該第5降下手段の電圧降下幅より相対的
に電圧降下幅が非常に小さい第6電圧降下手段と、によ
って再分圧して第6電圧降下手段にかかる電圧を出力す
るように構成されている。
【0019】かかる構成によれば、電源電圧は、第1、
第2電圧降下手段により十分に低くされ、電圧発生認識
手段により検出される。この電圧は、第3〜第6電圧降
下手段により低くされ、第6電圧降下手段に印加される
電圧が出力される。請求項13の発明にかかる過電圧保
護回路では、前記過電圧減衰手段は、ドレーン端子が外
部電源に接続され、ソース端子が負荷に接続され、オン
/オフを制御するゲート端子には電圧発生認識手段の出
力信号が入力される第1N形MOSトランジスタと、該
第1N形MOSトランジスタのドレーン端子とソース端
子が接続され、電圧発生認識手段の出力信号がゲート端
子に入力されて第1N形MOSトランジスタのオン時に
オフする第1P形MOSトランジスタと、該第1P形M
OSトランジスタのオン時に第1P形MOSトランジス
タのドレーン端子を通じて印加された電圧を電圧降下さ
せて、負荷に印加する電圧降下手段と、を備えている。
【0020】かかる構成によれば、過電圧が感知された
とき、電圧発生認識手段の出力信号が第1N形MOSト
ランジスタのゲート端子に入力されて第1N形MOSト
ランジスタはオンする。また、第1N形MOSトランジ
スタがオフしたとき、第1P形MOSトランジスタがオ
ンし、電圧降下手段により電源電圧が降下して負荷に印
加される。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図5に基づいて説明する。図1は本発明による過電圧
保護回路の構成図であって、電源を発生させる電源部P
の両端に並列接続され、前記電源部Pから発生する電圧
が設定された正常電圧範囲以上に変動したとき、これを
感知する電圧感知手段としての電圧感知部SVと、ドレ
ーン端子に電源部Pの一端が接続されており、駆動電源
の必要な負荷10の電源入力端にソース端子が接続さ
れ、ゲート端子に入力される駆動信号に応じてオン/オ
フする電源伝送路開閉手段としての第2NMOSトラン
ジスタ(N2)と、前記第2NMOSトランジスタ(N
2)のゲート端子に入力される信号の入力をドレーン端
子に受け、電圧感知部SVから異常電圧感知信号が出力
されたとき、その信号をゲート端子に受けて、オン/オ
フ動作し、オン動作時に第2NMOSトランジスタ(N
2)の駆動信号をプルダウンして第2NMOSトランジ
スタ(N2)をオフさせる制御信号変換手段としての第
1NMOSトランジスタ(N1)と、第2NMOSトラ
ンジスタ(N2)のゲート端子に入力された信号をゲー
ト端子に受けて第2NMOSトランジスタ(N2)がオ
フしたときにオンするスイッチング手段としての第1P
MOSトランジスタ(P1)と、第1PMOSトランジ
スタ(P1)のオン時に第2NMOSトランジスタ(N
2)のドレーン端子に入力された信号を受けて第1PM
OSトランジスタ(P1)のソース端子に入力すること
により、発光する発光手段としての発光ダイオードLE
Dと、第2NMOSトランジスタ(N2)のドレーン端
子と発光ダイオードLEDの入力端を接続する第5抵抗
R5と、を備えて構成される。
【0022】電圧感知部SVは、4つの抵抗R1〜R4
が2つずつそれぞれ直列接続され、直列接続された2つ
の抵抗は電源部Pにそれぞれ並列接続されて構成されて
いる。電圧感知部SVを構成している抵抗のうち、直列
接続された抵抗R1,R2で抵抗R1の抵抗値は抵抗R
2の抵抗値に比べて相対的に非常に小さく、それにより
抵抗R1は、電源部Pの電圧を検出する役割を果たす。
なぜなら、抵抗R1と抵抗R2の抵抗比に応じて電源部
Pの電圧が大部分抵抗R2に印加されるようになる。例
えば5Vの電圧が電源部Pから出力されたとき、抵抗R
2に印加された電圧も略5Vの電圧状態を保持する。
【0023】また、電圧感知部SVを構成している抵抗
のうち、直列接続された抵抗R3,R4で抵抗R3の抵
抗値は抵抗R4の抵抗値に比べて相対的に非常に大き
く、それにより抵抗R3は電源部Pの過電圧を検出する
役割を果たす。なぜなら、抵抗R3と抵抗R4の抵抗比
に比べて電源部Pの電圧が大部分抵抗R3に印加される
ようになる。例えば電源部Pの電圧が5Vのとき、抵抗
R4に印加された電圧は略0. 7V未満の電圧状態を保
持する。
【0024】尚、第1PMOSトランジスタ及び発光ダ
イオードLEDが過電圧発生警告手段に相当する。次
に、動作を図2を参照して説明する。電源部Pの電源電
圧が正常なとき、即ち、異常電圧Vdg未満のときは、
抵抗R1と抵抗R2によって分圧された電位が第1,第
2抵抗R1,R2の抵抗値による電圧降下現象によって
ハイ状態になる(R1≪R2)。それにより、NMOS
トランジスタ(N2)はオンし、電源部Pの電源電圧は
負荷10に印加される。
【0025】一方、電源部Pの電源電圧が異常電圧Vd
gになったとき、即ち、図2に示すdからeまでの区間
に対応する過電圧になったとき、抵抗R3と抵抗R4に
よって分圧された電位は抵抗R3,R4の抵抗値による
電圧降下によってハイ状態になる(R3≫R4)。それ
により、第1NMOSトランジスタ(N1)はオンし、
第NMOSトランジスタ(N2)のゲート端子に印加さ
れた抵抗R1,R2の分圧電位が接地電位に変化する。
【0026】それにより、第2NMOSトランジスタ
(N2)のゲート端子に入力される信号の電位がロー状
態になって、第2NMOSトランジスタ(N2)はオフ
する。従って、電源部Pの過電圧は、遮断される。この
時、PMOSトランジスタ(P1)は、ゲート電圧がロ
ーとなってオンし、発光ダイオードLEDが発光し、使
用者に過電圧の発生を警告する。
【0027】以後、電源部Pの電圧が異常電圧Vdg未
満に低下したとき、抵抗R3と抵抗R4によって分圧さ
れた電位がハイ状態からロー状態に転換されて第1NM
OSトランジスタ(N1)がオフして正常状態になり、
負荷10は再び、正常な電源の供給を受ける。尚、本回
路は、半導体チップ内に備えられることもでき、図6に
示すような一般なヒューズの代わりにすることもできる
が、半導体チップ内に内蔵されたときは、発光ダイオー
ドLEDはチップ外部に備えられる。
【0028】また、抵抗R1〜R4の比を電源部Pの電
圧に応じて適切に調節することもでき、各MOSトラン
ジスタN1,N2,P1を保護するための手段を付加し
てもよく、多様な変形及び応用例が可能である。次に、
第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態
では、過電圧発生時に電源の伝送路を遮断することによ
り、後端の負荷10の異常及び損傷を防止するようにし
たが、このものは、過電圧発生時に過電圧を正常電圧に
ダウンさせて印加するものである。
【0029】図3は第2の実施の形態を示す過電圧降圧
回路の回路図である。特に半導体チップ内で複数個のモ
ジュール化されている部分へ共通に電圧を供給すると
き、前段の構成によって供給電圧が不安定に変わる場合
があるが、この場合、後段の構成に安定的な電圧を供給
することにより、半導体チップの内部を構成する複数個
のモジュール化された構成間の動作信頼性を高めること
ができる。
【0030】この回路は、外部から印加された所定の電
圧Vccと接地との間に接続されており、電圧Vcc
が、設定された正常電圧範囲を超過して過電圧になった
とき、これを感知する電圧感知部SVと、電圧感知部S
Vに入力された信号の電圧状態に応じて電源部Pの電圧
をそのまま負荷10の電源入力端に印加するか、或いは
一定電圧に電圧降下させて印加する電圧降下部VDと、
電圧感知部SVから異常電圧感知信号が出力されたと
き、その信号をゲート端子に受けてオン/オフし、オン
時に電圧降下部VDで電圧降下させるように、電圧感知
部SVから電圧降下部VDへ出力された信号の電位をプ
ルダウンする第1NMOSトランジスタ(MN1)と、
電圧感知部SVから電圧降下部VDへ出力される信号を
ゲート端子に受けてオン/オフする第1PMOSトラン
ジスタ(MP1)と、第1PMOSトランジスタ(MP
1)のオン時に負荷10へ印加された電圧に基づいて第
1PMOSトランジスタ(MP1)のソース端子に入力
することにより、発光動作する発光ダイオードLEDと
から構成される。
【0031】電圧感知部SVにおいては、4つの抵抗R
1〜R4が2つずつそれぞれ直列接続され、抵抗R1の
抵抗値は抵抗R2の抵抗値に比べて相対的に非常に小さ
く、それにより電圧Vccを検出する役割を果たす。な
ぜなら、抵抗R1と抵抗R2の抵抗比に応じて電圧Vc
cが略抵抗R2に印加されるようになる。例えば、電圧
Vccが5Vのとき、抵抗R2に印加される電圧も略5
Vの電圧状態を保持する。
【0032】また、電圧感知部SVを構成している抵抗
のうち、抵抗R3の抵抗値は抵抗R4の抵抗値に比べて
相対的に非常に大きく、それにより電圧Vccが過電圧
状態であるかを検出する役割を果たす。なぜなら、抵抗
R3と抵抗R4の抵抗比に応じて電圧Vccが大部分抵
抗R3に印加されるようになる。例えば5vのとき、抵
抗R4に印加される電圧は略0. 7V未満の電圧状態を
保持する。
【0033】そして、電圧降下部VDは、ドレーン端子
には外部から印加される電圧Vccが接続されており、
ソース端子が負荷10の電源入力端に接続され、オン/
オフを制御するゲート端子には、抵抗R1,R2によっ
て分圧された電圧信号を入力する第2NMOSトランジ
スタ(MN2)と、第2NMOSトランジスタ(MN
2)のドレーン端子とソース端子が接続され、ゲート端
子に入力される抵抗R1,R2によって分圧された電圧
信号に応じてオン/オフするが、第2NMOSトランジ
スタ(MN2)のオン時にオフする第2PMOSトラン
ジスタMP2と、第2PMOSトランジスタ(MP2)
のオン時にPMOSトランジスタ(MP2)のドレーン
端子を通じて入力される電圧を電圧降下して負荷10に
印加する抵抗R5と、を備えて構成される。
【0034】次に、動作を図2を参照して説明する。外
部から印加される電圧Vccが正常なとき、抵抗R1と
抵抗R2によって分圧された電位が第1,第2電圧(R
1,R2)の抵抗値による電圧降下現象によってハイ状
態になる(R1≪R2)。それにより、第2NMOSト
ランジスタ(MN2)はオンし、電源部Pの電圧が負荷
10に印加される。
【0035】一方、電圧Vccが異常電圧Vdg以上に
なったとき、抵抗R3と抵抗R4によって分圧された電
位が抵抗R3,R4の抵抗値による電圧降下によってロ
ー状態からハイ状態になる(R3≫R4)。それによ
り、第1NMOSトランジスタ(MN1)はオンし、第
2NMOSトランジスタ(MN2)のゲート端子に出力
された抵抗R1,R2の分圧電位を接地電位に変化させ
る。従って、第2NMOSトランジスタ(MN2)はオ
フし、電圧Vccの負荷10への印加が遮断される。
【0036】この時、第1NMOSトランジスタ(MN
1)のオン時に第2NMOSトランジスタ(MN2)の
ゲート端子に入力された信号の電位がロー状態になる
が、第2PMOSトランジスタ(MP2)はオンし、そ
れにより第2NMOSトランジスタ(MN2)のドレー
ン端子に印加された電圧は第2PMOSトランジスタ
(MP2)のソース端子を通じてドレーン端子へ出力さ
れる。
【0037】第2PMOSトランジスタ(MP2)のド
レーン端子へ出力された電圧は、抵抗R5を通じて負荷
10に印加されるが、この時、抵抗R5によって電圧が
降下して正常な電圧が印加される。以下、警告部R6,
LED,P1の動作は前述した第1の実施の形態と同様
に動作する。
【0038】次に、より正確な電圧を検出する電圧検出
回路の例を図4と図5とに示す。図4に示す電圧検出回
路は、第1NMOSトランジスタ(N1)のゲート端子
に印加される信号を多段のMOSトランジスタを通過さ
せて各MOSトランジスタのドレーンとソース間の電圧
降下を通じてより精巧なゲート電圧を保持させるように
したものであり、1つの抵抗を使用した場合よりは第1
NMOS(N1)のゲート電位を任意に設定し易いとい
う長所がある。
【0039】また、図5に示す電圧検出回路では、多段
の抵抗を使用した分圧方式によって第1NMOSトラン
ジスタ(N1)のゲート電位の揺れを防止するという効
果がある。
【0040】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1の発明
にかかる過電圧保護回路によれば、過電圧が発生したと
き、電源とシステム間の電源供給路を自動に遮断してシ
ステムに衝撃を与えるのを防止することができる。請求
項2の発明にかかる過電圧保護回路によれば、過電圧が
発生したとき、使用者に警告することができる。
【0041】請求項3の発明にかかる過電圧保護回路に
よれば、過電圧が発生したとき、発光手段を発光させて
使用者に警告することができる。請求項4の発明にかか
る過電圧保護回路によれば、過電圧を認識することがで
きる。請求項5の発明にかかる過電圧保護回路によれ
ば、電圧を降下させて過電圧を認識することができる。
【0042】請求項6の発明にかかる過電圧保護回路に
よれば、過電圧が発生したとき、NMOSトランジスタ
により電源から負荷への供給路を遮断することができ
る。請求項7の発明にかかる過電圧保護回路によれば、
過電圧が発生したとき、電圧発生認識手段の出力信号に
基づいてNMOSトランジスタにより電源から負荷への
供給路を遮断することができる。
【0043】請求項8の発明にかかる過電圧保護回路に
よれば、半導体チップ内で過電圧を検出し、半導体チッ
プを保護することができる。請求項9の発明にかかる過
電圧保護回路によれば、発光手段が発光して使用者に警
告することができる。請求項10の発明にかかる過電圧
保護回路によれば、過電圧が発生したとき、電源から負
荷への供給路を遮断せずに、半導体チップを保護するこ
とができる。
【0044】請求項11の発明にかかる過電圧保護回路
によれば、過電圧が発生したとき、使用者に警告するこ
とができる。請求項12の発明にかかる過電圧保護回路
によれば、電圧を降下させて過電圧を検出することがで
きる。請求項13の発明にかかる過電圧保護回路によれ
ば、第1N形MOSトランジスタ及び第1P形MOSト
ランジスタにより電圧を減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す回路図。
【図2】図1の動作を示す説明図。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す回路図。
【図4】図1又は図2の電圧検出回路の別の例を示す回
路図。
【図5】同上電圧検出回路の別の例を示す回路図。
【図6】従来の技術の回路図。
【図7】図6のヒューズを示す平面図。
【符号の説明】
R1〜R8 抵抗 N1,N2,MN1,MN2 NMOSトランジスタ P1,MP1,MP2 PMOSトランジスタ 10 負荷 LED 発光ダイオード

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源と、該電源から提供される電力を駆動
    源として動作する負荷と、を備えたシステムにおける過
    電圧保護回路において、 入力される駆動制御信号に応じて電源から負荷に提供さ
    れる電源の供給路を開閉する電源伝送路開閉手段と、 電源電圧が設定された正常電圧範囲以上に変動して異常
    電圧が発生したとき、これを感知する電圧感知手段と、 該電圧感知手段により異常電圧が感知されたとき、出力
    された感知信号に応じて電圧感知手段から電源伝送路開
    閉手段へ提供する駆動制御信号を伝送遮断制御信号に変
    換する制御信号変換手段と、を備えたことを特徴とする
    過電圧保護回路。
  2. 【請求項2】前記駆動制御信号が伝送遮断制御信号に変
    化した時にこれを感知して使用者に警告する過電圧発生
    警告手段をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の
    過電圧保護回路。
  3. 【請求項3】前記過電圧発生警告手段は、前記駆動制御
    信号が伝送遮断制御信号に変化したときにオンするスイ
    ッチング手段と、 該スイッチング手段のオン動作時、前記電源からの電流
    により光を発生する発光手段と、を備えて構成されたこ
    とを特徴とする請求項2記載の過電圧保護回路。
  4. 【請求項4】前記電圧感知手段は、電源電圧を検出する
    電圧発生認識手段と、 前記電源電圧が過電圧か否かを検出する過電圧認識手段
    と、を備えて構成されたことを特徴とする請求項1〜請
    求項3のいずれか1つに記載の過電圧保護回路。
  5. 【請求項5】前記過電圧認識手段は、第3電圧降下手段
    と、該第3電圧降下手段よりも相対的に電圧降下幅の非
    常に小さい第4電圧降下手段と、が直列に接続され、前
    記第4電圧降下手段に印加された電圧を多段の電圧降下
    形スイッチング手段を通じて出力することを特徴とする
    請求項4記載の過電圧保護回路。
  6. 【請求項6】前記電源伝送路開閉手段は、ドレイン端子
    が電源に接続され、ソース端子が負荷の電源入力端に接
    続され、オン/オフを制御するゲート端子には電圧発生
    認識手段の出力信号が入力されるNMOSトランジスタ
    を備えて構成されたことを特徴とする請求項4又は請求
    項5記載の過電圧保護回路。
  7. 【請求項7】前記制御信号変換手段は、過電圧認識手段
    の出力信号をゲート端子に入力してオン/オフし、オン
    時にドレーン端子に印加された電圧発生認識手段の出力
    信号に基づいて電源伝送路開閉手段をオフするNMOS
    トランジスタを備えて構成されたことを特徴とする請求
    項4〜請求項6のいずれか1つに記載の過電圧保護回
    路。
  8. 【請求項8】電源を駆動源として動作する負荷を半導体
    チップに備えた過電圧保護回路において、 入力される駆動制御信号に応じて電源から負荷へ提供さ
    れる供給路を開閉する電源伝送路開閉手段と、 電源電圧が設定された正常電圧範囲以上に変動して異常
    電圧が発生したとき、これを感知する電圧感知手段と、 該電圧感知手段により異常電圧が感知されたとき、出力
    された感知信号に応じて電源伝送路開閉手段へ提供する
    駆動制御信号を伝送遮断制御信号に変換する制御信号変
    換手段と、 該制御信号変換手段の動作時にこれを感知して使用者に
    警告する過電圧発生警告手段と、を備えたことを特徴と
    する過電圧保護回路。
  9. 【請求項9】前記過電圧発生警告手段は、駆動制御信号
    が伝送遮断制御信号に変化したときにオンするスイッチ
    ング手段と、 該スイッチング手段のオン時に電源電流により光を発生
    する発光手段と、を備えて構成され、 前記発光手段は半導体チップの外部に備えられたことを
    特徴とする請求項8記載の過電圧保護回路。
  10. 【請求項10】外部電源を駆動源として動作する負荷を
    半導体チップに備えた過電圧保護回路において、 入力される駆動制御信号の状態に応じて電源電圧を減衰
    させる過電圧減衰手段と、 印加された電圧の大きさが設定された正常電圧範囲以上
    に変動して過電圧が発生したとき、これを感知する電圧
    感知手段と、 該電圧感知手段が異常電圧を感知したとき、出力された
    感知信号に応じて駆動制御信号を電圧減衰用制御信号に
    変換し、過電圧減衰手段へ提供する制御信号変換手段
    と、を備えたことを特徴とする過電圧保護回路。
  11. 【請求項11】前記駆動制御信号が電圧減衰用制御信号
    に変化した時にこれを感知して使用者に警告する過電圧
    発生警告手段をさらに含むことを特徴とする請求項10
    記載の半導体チップにおける過電圧保護回路。
  12. 【請求項12】前記電圧感知手段は、第1電圧降下手段
    と、 電圧降下幅が第1電圧降下手段の電圧降下幅に比べて非
    常に大きい第2電圧降下手段と、 該第2電圧降下手段を通じて分圧された電圧によって外
    部電源の電圧を検出する電圧発生認識手段と、 外部電源の電圧が過電圧か否かを検出する過電圧認識手
    段と、を備えて構成され、 前記過電圧認識手段は、第3電圧降下手段と、該3電圧
    降下手段の電圧降下幅より相対的に電圧降下幅が非常に
    小さい第4電圧降下手段と、が直列に接続され、第4電
    圧降下手段にかかる電圧を、第5降下手段と、該第5降
    下手段の電圧降下幅より相対的に電圧降下幅が非常に小
    さい第6電圧降下手段と、によって再分圧して第6電圧
    降下手段にかかる電圧を出力するように構成されたこと
    を特徴とする請求項10〜請求項11のいずれか1つに
    記載の過電圧保護回路。
  13. 【請求項13】前記過電圧減衰手段は、ドレーン端子が
    外部電源に接続され、ソース端子が負荷に接続され、オ
    ン/オフを制御するゲート端子には電圧発生認識手段の
    出力信号が入力される第1N形MOSトランジスタと、 該第1N形MOSトランジスタのドレーン端子とソース
    端子が接続され、電圧発生認識手段の出力信号がゲート
    端子に入力されて第1N形MOSトランジスタのオン時
    にオフする第1P形MOSトランジスタと、 該第1P形MOSトランジスタのオン時に第1P形MO
    Sトランジスタのドレーン端子を通じて印加された電圧
    を電圧降下させて、負荷に印加する電圧降下手段と、を
    備えたことを特徴とする請求項10〜請求項12のいず
    れか1つに記載の過電圧保護回路。
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