(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電流源と、該第１の電流源に直列に接続されたコンデンサと、該コンデンサに並列に接続された、定電圧ダイオードと正常時はオンとなっている第１のスイッチとの直列回路と、過電圧検出回路と、前記第１の電流源とコンデンサとの接続点の信号を基準電圧と比較する比較器とを具備した過電圧保護回路において、第１の電流源に並列に接続され、第２の電流源と正常時はオフとなっている第２のスイッチとからなる直列回路を具備し、過電圧が検出された場合には前記過電圧検出回路からの信号により第１のスイッチをオフとしかつ第２のスイッチをオンすることを特徴とした過電圧保護回路。
【請求項２】
請求項１に記載の過電圧保護回路において、前記第２の電流源は、前記第１の電流源より大きな電流を供給することを特徴とした過電圧保護回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の過電圧保護回路において、前記過電圧検出回路の出力と他の保護検出回路の出力とを入力とするＯＲ回路を具備し、該ＯＲ回路の出力によって前記第１のスイッチをオン・オフすることを特徴とした過電圧保護回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
集積回路の過電圧保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路における過電圧保護を含む各種保護機能は、ノイズによる誤動作を防止するため、保護機能が働いて出力を停止するまでには、ある程度の時間（外部接続したコンデンサ等で決まる時定数の間）を要するものが一般的である。しかしながら、ノイズによる誤動作を防止するための遅れ時間は確保しながらも、電源電圧が定格電圧よりも大きくなった場合、瞬時に出力を遮断しないと出力に接続された機器を破壊する恐れがある。
【０００３】
過電圧保護機能とそれ以外の保護機能との出力遮断の方式を変えれば、過電圧保護機能が働いた時だけ瞬時に出力を遮断することは容易である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
過電圧保護機能とそれ以外の保護機能との出力遮断の方式を変えた場合、出力遮断の方式が１つの場合に比べ余分な回路が必要となる。
本発明の目的は、ノイズによる誤動作に強く、過電圧保護機能が働いた場合のみ瞬時に出力を遮断する、経済的な過電圧保護回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、第１の電流源と、該第１の電流源に直列に接続されたコンデンサと、該コンデンサに並列に接続された、定電圧ダイオードと正常時はオンとなっている第１のスイッチとの直列回路と、過電圧検出回路と、前記第１の電流源とコンデンサとの接続点の信号を基準電圧と比較する比較器とを具備した過電圧保護回路において、第１の電流源に並列に接続され、第２の電流源と正常時はオフとなっている第２のスイッチとからなる直列回路を具備し、過電圧が検出された場合には前記過電圧検出回路からの信号により第１のスイッチをオフとしかつ第２のスイッチをオンすることとした。
【０００６】
また、上記の過電圧保護回路において、前記第２の電流源は、前記第１の電流源より大きな電流を供給することとした。
また、上記の過電圧保護回路において、前記過電圧検出回路の出力と他の保護検出回路の出力とを入力とするＯＲ回路を具備し、該ＯＲ回路の出力によって前記第１のスイッチをオン・オフすることとした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例を示すブロック図である。図１において、１および５は電流源、２はコンデンサ、３は定電圧ダイオード、４は比較器入力、６は比較器、７は基準電圧、８はＯＲ回路、９および１０はスイッチである。
ＯＲ回路８には、過電圧検出回路（図示せず）の出力の他に、過熱検出、過負荷検出、低電圧検出等の各検出回路（いずれも図示せず）の出力が導かれ、各検出回路のいずれかが異常を検出すると論理ハイの信号を出力する。各検出回路のいずれかが異常を検出すると、ＯＲ回路８の出力によりスイッチ９がオフし、電流源１より供給される電流によりコンデンサ２の充電が開始される。
【０００８】
コンデンサ２は、正常時は、コンデンサ２に並列に接続された定電圧ダイオード３の定電圧まで充電されており、異常検出によりスイッチ９がオフすると、コンデンサ２の端子電圧（比較器入力４の電圧）は定電圧ダイオード３の定電圧から更に直線的に上昇を開始する。やがて、比較器入力４の電圧が基準電圧７で定められた基準電圧に達すると、比較器６は出力遮断回路（図示せず）に遮断信号を出力する。
【０００９】
異常検出から遮断信号出力までに要する時間は、電流源１から供給される電流の大きさ、コンデンサ２の静電容量値、定電圧ダイオード３の定電圧値および基準電圧７の基準電圧値により決定されるが、保護回路の耐ノイズ性および許容動作遅れ時間を勘案して、ある程度の遅れ時間が確保されるような適切な値が選択される。
【００１０】
過電圧検出回路の出力は、ＯＲ回路８のほかにスイッチ１０にも導かれており、過電圧が検出された場合には、スイッチ１０がオンし、コンデンサ２には電流源１からの電流に加えて電流源５からの電流も流入する。コンデンサ充電の時定数は充電電流に反比例するので、電流源５からの電流が加わることによりコンデンサ２の充電時間が短縮される。従って、過電圧検出時は、電流源１からのみ充電電流が供給される他の異常検出時に比べ、コンデンサ２の充電時間が短くなり、比較器６から出力遮断回路への遮断信号がすばやく出力される。
【００１１】
ここで、電流源５から供給される電流の大きさは、電流源１から供給される電流の大きさと同等程度であってもよいが、過電圧検出時にすばやく遮断信号を出力させるためには、コンデンサ２への供給電流を増加し充電時間を短くすればよいから、電流源５から供給される電流の大きさを電流源１から供給される電流の大きさよりも大きく（例えば、４〜５倍程度）設定すれば好適である。
【００１２】
【実施例】
図２は、この発明の具体的な実施例を示す図である。図２において、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０１，１０５は図１の電流源１，５に相当し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０１，１０５には共通のゲートバイアス信号が印加されている。また、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０９，１１０はスイッチ９，１０に相当し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０３は定電圧ダイオード３に相当する。その他の図１と同じ構成要素には同じ符号を付して説明は省略する。
【００１３】
ＭＯＳ−ＦＥＴ１０９のゲートには、ＯＲ回路８の反転出力が導かれ、通常時は５Ｖが印加されオン状態となっており、電流は電源（ＶＣＣ）→ＭＯＳ−ＦＥＴ１０１→ＭＯＳ−ＦＥＴ１０３→ＭＯＳ−ＦＥＴ１０９というルートで流れ、コンデンサ２は約２．３Ｖに充電されている。ここで、基準電圧７を３Ｖに設定しておけば、比較器６は動作しない。
【００１４】
過電圧検出回路によって過電圧が検出されると、ＯＲ回路の反転出力は０Ｖとなり、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０９がオフし、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１０がオンする。すると、電流はＶＣＣ→ＭＯＳ−ＦＥＴ１０１→コンデンサ２というルートで流れ、また、ＶＣＣ→ＭＯＳ−ＦＥＴ１０５→ＭＯＳ−ＦＥＴ１１０→コンデンサ２というルートでも流れ、コンデンサ２は充電され、比較器入力４の電圧は急速に上昇する。やがて、基準電圧７の設定電圧（３Ｖ）を越えると、比較器６は出力遮断回路へ遮断信号を出力する。
【００１５】
なお、出力遮断回路からの入力信号は、いったん出力遮断回路が動作すると電源ＶＣＣをオフしない限り復帰出来ないようにするためのものである。
また、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０１，１０５には共通のゲートバイアス信号が印加されている。ゲートバイアス信号が共通であるので、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０１，１０５として同一の素子を選択すれば電流源として同じ大きさの電流を供給出来ることになり、ＭＯＳ−ＦＥＴ１０５としてＭＯＳ−ＦＥＴ１０１より電流増幅率の大きな素子を選択すれば、先述のとおり電流源５から供給する電流を大きくすることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、過電圧保護が働いた時のみ瞬時に出力を遮断する回路を構成するのに、出力遮断を瞬時に行わない方式と比べて僅かな回路の付加により実現できるので、集積回路全体のチップ面積がほとんど変わらず、この方式を用いたことによるコストの上昇がほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すブロック図。
【図２】この発明の具体的な実施例を示す図。
【符号の説明】
１，５，１０１，１０５…電流源、２…コンデンサ、３，１０３…定電圧ダイオード、４…比較器入力、６…比較器、７…基準電圧、８…ＯＲ回路、９，１０，１０９，１１０…スイッチ。
【図１】
0003587056.tif 000002
【図２】
0003587056.tif 000003