(57)【要約】【課題】トランジスタのしきい値電圧のバラツキによる検出温度への影響を防止する。【解決手段】温度検出回路は、温度変化に伴い順方向電圧が変化する温度検出素子Ｄ３と、前記温度検出素子Ｄ３に直列に接続され、且つゲート−ソース電極間の電圧分を降下させる第１ＦＥＴＭ３と、前記第１ＦＥＴＭ３と略同一のしきい値電圧を有し、且つ前記第１ＦＥＴＭ３より単位面積あたりの電流密度が大きく、且つゲート−ソース電極間の電圧が前記温度検出素子Ｄ３と前記第１ＦＥＴＭ３との電圧降下の合計以上であるか否かに基づいて温度検出を行う第２ＦＥＴＭ２と、前記第２ＦＥＴＭ２の動作に基づいて、しきい値温度以上であるか否かを表す信号を出力する出力回路Ｍ１とを含む。【選択図】      図１
2006066459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変化に伴い順方向電圧が変化する温度検出素子と、
前記温度検出素子に直列に接続され、且つゲート−ソース電極間の電圧分を降下させる第１ＦＥＴ（Field Effect Transistor）と、
前記第１ＦＥＴと略同一のしきい値電圧を有し、且つ前記第１ＦＥＴより単位面積あたりの電流密度が大きく、且つゲート−ソース電極間の電圧が前記温度検出素子と前記第１ＦＥＴとの電圧降下の合計以上であるか否かに基づいて温度検出を行う第２ＦＥＴと、
前記第２ＦＥＴの動作に基づいて、しきい値温度以上であるか否かを表す信号を出力する出力回路と、
を具備することを特徴とする温度検出回路。
【請求項２】
前記温度検出素子は、負の温度特性を有することを特徴とする請求項１記載の温度検出回路。
【請求項３】
前記第２ＦＥＴのチャネル長に対するチャネル幅の比は、前記第１ＦＥＴのそれよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の温度検出回路。
【請求項４】
電源電圧に接続され、且つ前記温度検出素子に第１電流を供給する第１定電流回路と、
前記電源電圧に接続され、且つ前記第２ＦＥＴに第２電流を供給する第２定電流回路とをさらに具備し、
前記第２電流は、前記第１電流より大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の温度検出回路。
【請求項５】
温度が前記しきい値温度まで上昇する場合と前記温度が前記しきい値温度まで下降する場合とで前記第２ＦＥＴの単位面積あたりの電流密度が変化するように、前記第２ＦＥＴに接続されたヒステリシス回路をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の温度検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置における温度検出及び過熱防止に関し、特に、異常温度を検出して検出信号を出力する温度検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体素子の過熱を防止するために、これら半導体素子の温度を検出する温度検出回路を設け、この温度検出回路の出力に応じてパワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴを遮断状態にするなどの制御が行われている。
【０００３】
図１０は、ＭＯＳＦＥＴを使用した過熱検出回路の一例を示す回路図である。図１０において、電源端子ＶＤには、電源電圧Ｖｄｄが供給されている。電源端子ＶＤは、定電流源１，２の一方の端子に夫々接続されている。定電流源１，２は、夫々定電流Ｉ１，Ｉ２を供給する。
【０００４】
定電流源２の他方の端子は、ダイオードＤ２Ａのアノードに接続されている。ダイオードＤ２Ａのカソードは、ダイオードＤ２Ｂのアノードに接続されている。ダイオードＤ２Ｂのカソードは、グランドに接続されている。
【０００５】
定電流源１の他方の端子は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１のゲート電極は、定電流源２とダイオードＤ２Ａとの接続点に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１のソース電極は、グランドに接続されている。
【０００６】
出力端子ＯＵＴは、定電流源１とＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン電極との接続点に接続されている。出力端子ＯＵＴは、温度検出結果としての出力信号Ｖoutを出力する。
【０００７】
図１０に示した過熱検出回路において、過熱検出は、ダイオードＤ２Ａの順方向電とダイオードＤ２Ｂの順方向電圧との合計と、ＭＯＳＦＥＴＭ１のしきい値電圧とを比較することにより行っている。
【０００８】
ところが、ＭＯＳＦＥＴＭ１のしきい値電圧のバラツキは、温度変化によるダイオードの順方向電圧の変化に比べて大きい。このため、しきい値電圧のバラツキ幅で過熱検出温度のバラツキが決定されてしまう。図１０に示した過熱検出回路では、ダイオードの順方向電圧ＶＦ×２とＭＯＳＦＥＴＭ１のしきい値電圧Ｖｔｈとを比較している。例えば、ＭＯＳＦＥＴＭ１のしきい値電圧のバラツキ範囲が１±０．２Ｖ、ダイオードの温度特性が−２ｍＶ／℃とした場合、過熱検出温度が±５０℃ばらついてしまう。
【０００９】
過熱検出の特性バラツキを抑えるためには、素子単体の特性バラツキを厳しく管理する必要があるため、製造コストが増加してしまう。
【００１０】
またこの種の関連技術として、比較器を用いて検出温度のバラツキの低減をはかる過熱検出回路が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、トランジスタのしきい値電圧のバラツキによる検出温度への影響を防止できる温度検出回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の視点に係る温度検出回路は、温度変化に伴い順方向電圧が変化する温度検出素子と、前記温度検出素子に直列に接続され、且つゲート−ソース電極間の電圧分を降下させる第１ＦＥＴと、前記第１ＦＥＴと略同一のしきい値電圧を有し、且つ前記第１ＦＥＴより単位面積あたりの電流密度が大きく、且つゲート−ソース電極間の電圧が前記温度検出素子と前記第１ＦＥＴとの電圧降下の合計以上であるか否かに基づいて温度検出を行う第２ＦＥＴと、前記第２ＦＥＴの動作に基づいて、しきい値温度以上であるか否かを表す信号を出力する出力回路とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、トランジスタのしきい値電圧のバラツキによる検出温度への影響を防止できる温度検出回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。電源端子ＶＤには、電源電圧Ｖｄｄが供給されている。電源端子ＶＤは、定電流源１〜３の一方の端子に夫々接続されている。定電流源１，２，３は、夫々定電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を供給する。
【００１６】
定電流源３の他方の端子は、温度検出素子Ｄ３の一方の端子に接続されている。温度検出素子Ｄ３は、負の温度特性を有している。具体的には、温度検出素子Ｄ３の順方向電圧（ＶＦ）は、温度変化に伴い変化する。また、温度検出素子Ｄ３の順方向電圧（ＶＦ）は、温度が上昇するに伴い、低下する。
【００１７】
温度検出素子Ｄ３の他方の端子は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＭ３のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ３のゲート電極とソース電極とは、接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ３のソース電極は、グランドに接続されている。
【００１８】
定電流源２の他方の端子は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート電極は、定電流源３と温度検出素子Ｄ３との接続点に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２のソース電極は、グランドに接続されている。
【００１９】
定電流源１の他方の端子は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１のゲート電極は、定電流源２とＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン電極との接続点に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１のソース電極は、グランドに接続されている。
【００２０】
出力端子ＯＵＴは、定電流源１とＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン電極との接続点に接続されている。出力端子ＯＵＴは、温度検出結果としての出力信号Ｖoutを出力する。なお、定電流源１とＭＯＳＦＥＴＭ１とは、出力回路を構成している。また、定電流源２，３と、ＭＯＳＦＥＴＭ２，３と、温度検出素子Ｄ３とは、温度検出回路を構成している。
【００２１】
ところで、ＭＯＳＦＥＴＭ２の単位面積あたりの電流密度（或いは電流値）は、ＭＯＳＦＥＴＭ３の単位面積あたりの電流密度より大きく設定されている。なお、単位面積とは、ＭＯＳＦＥＴのチャネルの単位面積をいう。これにより、ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ（Ｍ２）と、ＭＯＳＦＥＴＭ３のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ（Ｍ３）との関係は、以下のようになる。
【００２２】
Ｖｇｓ（Ｍ２）＞Ｖｇｓ（Ｍ３）
上記関係を有するような電流密度の設定方法としては、“Ｉ２＝Ｉ３”の場合、ＭＯＳＦＥＴＭ２のディメンジョンＷ／Ｌ（Ｍ２）と、ＭＯＳＦＥＴＭ３のディメンジョンＷ／Ｌ（Ｍ３）とを以下のように設定する。なお、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長を表している。
【００２３】
Ｗ／Ｌ（Ｍ２）＜Ｗ／Ｌ（Ｍ３）
また、ＭＯＳＦＥＴＭ２とＭＯＳＦＥＴＭ３とのディメンジョンが等しい場合には、“Ｉ２＞Ｉ３”に設定する。あるいは、定電流Ｉ２，Ｉ３と、ＭＯＳＦＥＴのディメンジョンとの両方を可変させることで、電流密度を設定してもよい。
【００２４】
次に、このように構成された過熱検出回路の動作について説明する。図１に示した過熱検出回路は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース電極間に、温度検出素子Ｄ３とＭＯＳＦＥＴＭ３とが直列に接続されている。すなわち、電圧Ｖｇｓ（Ｍ２）は、電圧Ｖｇｓ（Ｍ３）と温度検出素子Ｄ３により発生する電圧降下ＶＤ３とにより決定される。したがって、過熱検出は、電圧ΔＶｇｓ（＝Ｖｇｓ（Ｍ２）−Ｖｇｓ（Ｍ３））と、電圧ＶＤ３とを比較することで行うことができる。
【００２５】
（１）ΔＶｇｓ＜ＶＤ３の場合
ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース電極間には、ＭＯＳＦＥＴＭ２がオンするのに十分な電圧が供給される。よって、ＭＯＳＦＥＴＭ２は、定電流Ｉ２を十分に流すことができる。この結果、ＭＯＳＦＥＴＭ１のゲート電圧は略ゼロになり、ＭＯＳＦＥＴＭ１はオフする。したがって、ハイレベル（電源電圧Ｖｄｄ）の出力信号Ｖoutが、端子ＯＵＴから出力される。
【００２６】
（２）ΔＶｇｓ≧ＶＤ３の場合
ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース電極間には、ＭＯＳＦＥＴＭ２がオンするのに十分な電圧が供給されない。よって、ＭＯＳＦＥＴＭ２は、定電流Ｉ２を十分に流すことができない。この結果、ＭＯＳＦＥＴＭ１のゲート電圧は上昇して電源電圧Ｖｄｄになり、ＭＯＳＦＥＴＭ１はオンする。したがって、ローレベル（０Ｖ）の出力信号Ｖoutが、端子ＯＵＴから出力される。
【００２７】
図２は、図１に示した過熱検出回路における温度と電圧との関係を示す図である。横軸は温度（℃）、縦軸は電圧（Ｖ）を表している。
【００２８】
過熱検出温度Ｔｔｓｄ（℃）は、次式により算出される。
【００２９】
Ｔtsd＝(ＶＤ３(＠２５℃)−ＶＤ３(＠ΔＶgs＝ＶＤ３))／(ｄＶＤ３／ｄＴ)＋２５
なお、“＠”は、条件を表している。“ＶＤ３(＠２５℃)”は、温度２５℃の場合における電圧ＶＤ３を表している。“ＶＤ３(＠ΔＶgs＝ＶＤ３)”は、ΔＶgs＝ＶＤ３の場合における電圧ＶＤ３を表している。以下においても、“＠”は上記同様の意味を有している。“ｄＶＤ３／ｄＴ”は、１℃当たりの電圧ＶＤ３の変化量を表している。
【００３０】
図２において、ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ（Ｍ２）は、温度が上昇するにつれて、減少している。これは、温度検出素子Ｄ３が、負の温度特性を有しているためである。そして、過熱検出回路は、“ΔＶgs＝ＶＤ３”の場合に、過熱検出結果を出力する。すなわち、過熱検出回路は、ローレベルの出力信号Ｖoutを出力する。
【００３１】
次に、過熱検出温度のしきい値のバラツキについて説明する。
【００３２】
ＭＯＳＦＥＴのドレイン電流Ｉｄは、次式で表される。
【００３３】
【数１】
2006066459.tif 000003
【００３４】
κ＝μ×Ｃox
なお、ＶｔｈはＭＯＳＦＥＴのしきい値電圧、μは移動度、Ｃｏｘはゲート酸化膜容量を表している。
【００３５】
ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓは、次式で表される。
【００３６】
【数２】
2006066459.tif 000004
【００３７】
従って、電圧ΔＶｇｓ（＝Ｖｇｓ（Ｍ２）−Ｖｇｓ（Ｍ３））は、次式で表される。
【００３８】
【数３】
2006066459.tif 000005
【００３９】
この関係式から分かるように、電圧ΔＶｇｓを算出する際に、ＭＯＳＦＥＴのしきい値電圧Ｖｔｈが影響しない。したがって、従来のような単純にＭＯＳＦＥＴＭ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓにより過熱検出を行う場合と比べて、しきい値電圧Ｖｔｈのバラツキ要因に対応する分、検出温度のバラツキ幅を小さくすることができる。
【００４０】
以上詳述したように本実施形態では、温度検出回路として、定電流源２，３と、ＭＯＳＦＥＴＭ２，Ｍ３と、負の温度特性を有する温度検出素子Ｄ３とを備えている。そして、ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース電極間に、温度検出素子Ｄ３と、ドレイン電極とゲート電極とが接続されたＭＯＳＦＥＴＭ３とを直列に接続している。そして、ＭＯＳＦＥＴＭ２の単位面積あたりの電流密度を、ＭＯＳＦＥＴＭ３の単位面積あたりの電流密度より大きく設定している。
【００４１】
したがって本実施形態によれば、ＭＯＳＦＥＴのしきい値電圧のバラツキによる検出温度への影響を防止することができる。この結果、ＭＯＳＦＥＴの特性バラツキを厳しく管理する必要がないため、製造コストを低減することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、上記第１の実施形態で示した過熱検出回路のより具体的な構成例である。すなわち、負の温度特性を有する温度検出素子としてダイオードを使用し、定電流源をＰ型ＭＯＳＦＥＴと抵抗とにより形成している。
【００４３】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。定電流源は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴＭ１Ｃ，Ｍ２Ｃ，Ｍ３Ｃ，Ｍ４Ｃと、抵抗Ｒ４とにより構成されている。電源端子ＶＤは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴＭ１Ｃ，Ｍ２Ｃ，Ｍ３Ｃ，Ｍ４Ｃのソース電極に夫々接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１Ｃ，Ｍ２Ｃ，Ｍ３Ｃのゲート電極は、抵抗Ｒ４の一方の端子に接続されている。
【００４４】
ＭＯＳＦＥＴＭ４Ｃのゲート電極とドレイン電極とは接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ４Ｃのドレイン電極は、抵抗Ｒ４の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ４の他方の端子は、グランドに接続されている。
【００４５】
ＭＯＳＦＥＴＭ１Ｃのドレイン電極は、ＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１Ｃは、ＭＯＳＦＥＴＭ１に対して定電流Ｉ１を供給する。ＭＯＳＦＥＴＭ２Ｃのドレイン電極は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２Ｃは、ＭＯＳＦＥＴＭ２に対して定電流Ｉ２を供給する。
【００４６】
本実施形態において、負の温度特性を有する温度検出素子には、ダイオードＤ３を用いている。ＭＯＳＦＥＴＭ３Ｃのドレイン電極は、ダイオードＤ３のアノードに接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ３Ｃは、ダイオードＤ３に対して定電流Ｉ３を供給する。ダイオードＤ３のカソードは、ＭＯＳＦＥＴＭ３のドレイン電極に接続されている。
【００４７】
ところで、ＭＯＳＦＥＴＭ２の単位面積あたりの電流密度は、ＭＯＳＦＥＴＭ３の単位面積あたりの電流密度より大きく設定されている。これは、定電流源を構成するＭＯＳＦＥＴＭ２ＣとＭＯＳＦＥＴＭ３Ｃとのディメンジョンを設定することにより行うことができる。また、ＭＯＳＦＥＴＭ２とＭＯＳＦＥＴＭ３とのディメンジョンが等しい場合には、“Ｉ２＞Ｉ３”に設定する。
【００４８】
このようにして過熱検出回路を構成しても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、定電流源をＭＯＳＦＥＴにより形成できるため、回路面積を縮小でき、且つ製造コストを低減することができる。
【００４９】
なお、定電流源は、上記回路に限定されるものではなく、定電流を供給できる回路であればよい。
【００５０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、負の温度特性を有する温度検出素子としてダイオードＤ３を使用し、定電流源１〜３として抵抗Ｒ１〜３を使用して過熱検出回路を構成したものである。
【００５１】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。抵抗Ｒ１，２，３の一方の端子は、夫々電源端子ＶＤに接続されている。抵抗Ｒ１の他方の端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン電極に接続されている。抵抗Ｒ１は、ＭＯＳＦＥＴＭ１のドレイン電極に接続されている。抵抗Ｒ１は、ＭＯＳＦＥＴＭ１に対して定電流Ｉ１を供給する。
【００５２】
抵抗Ｒ２の他方の端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン電極に接続されている。抵抗Ｒ２は、ＭＯＳＦＥＴＭ２に対して定電流Ｉ２を供給する。抵抗Ｒ３の他方の端子は、ダイオードＤ３のアノードに接続されている。抵抗Ｒ３は、ダイオードＤ３に対して定電流Ｉ３を供給する。
【００５３】
定電流Ｉ１は、次式で表される。
【００５４】
Ｉ１＝(Ｖdd−Ｖout(＠ΔＶgs＝ＶＤ３))／Ｒ１
定電流Ｉ２は、次式で表される。
【００５５】
Ｉ２＝(Ｖdd−Ｖgs(Ｍ１)(＠Ｉ１))／Ｒ２
定電流Ｉ３は、次式で表される。
【００５６】
Ｉ３＝(Ｖdd−ＶＤ３−Ｖgs(Ｍ３)(＠Ｉ３))／Ｒ３
なお、定電流Ｉ１〜Ｉ３を設定する場合、抵抗と他の定電流回路とを組み合わせて定電流源を構成してもよい。
【００５７】
このようにして過熱検出回路を構成しても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、上記第２の実施形態に比べて、製造プロセスを簡単にすることができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、定電流Ｉ２とＩ３との電流設定を同様な方法により設定できるようにして過熱検出回路を構成したものである。
【００５９】
図５は、本発明の第４の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。図５において、抵抗Ｒ２とＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン電極との間には、ダイオードＤ２が順方向に接続されている。すなわち、ダイオードＤ２のアノードが抵抗Ｒ２に接続され、ダイオードＤ２のカソードがＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン電極に接続されている。その他の構成は、上記第３の実施形態と同じである。
【００６０】
定電流Ｉ１は、次式で表される。
【００６１】
Ｉ１＝(Ｖdd−Ｖout(＠ΔＶgs＝ＶＤ３))／Ｒ１
定電流Ｉ２は、次式で表される。
【００６２】
Ｉ２＝(Ｖdd−ＶＤ２−Ｖgs(Ｍ１)(＠Ｉ１))／Ｒ２
定電流Ｉ３は、次式で表される。
【００６３】
Ｉ３＝(Ｖdd−ＶＤ３−Ｖgs(Ｍ３)(＠Ｉ３))／Ｒ３
上記各式から分かるように、定電流Ｉ２とＩ３とは、ダイオードの順方向電圧を含む同様の式から算出される。これにより、定電流Ｉ２とＩ３との電流値設定を容易にすることができる。なお、本実施形態は、上記第３の実施形態にダイオードＤ２を追加した例で説明したが、もちろん上記第１及び第２の実施形態に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（第５の実施形態）
図６は、本発明の第５の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。図６において、ダイオードＤ２のアノード−カソード間には、抵抗Ｒ２ＡとＲ２Ｂとが接続されている。また、ダイオードＤ３のアノード−カソード間には、抵抗Ｒ３ＡとＲ３Ｂとが接続されている。抵抗Ｒ３ＡとＲ３Ｂとの接続点には、ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート電極が接続されている。
【００６５】
このように構成された過熱検出回路において、電圧ＶＤ３は、抵抗Ｒ３ＡとＲ３Ｂとにより分割される。すなわち、電圧Ｖｇｓ（Ｍ２）は、抵抗Ｒ３Ｂの電圧と電圧Ｖｇｓ（Ｍ３）とにより設定される。
【００６６】
これにより、過熱検出温度Ｔｔｓｄを設定する場合に、温度調整が容易になる。また、電圧ΔＶｇｓが小さくなるため、小さな電圧設定で過熱検出温度Ｔｔｓｄの設定が可能になる。よって、回路素子を小さくすることができるため、チップサイズを縮小することが可能となる。
【００６７】
ところで、本実施形態を実現するためには、次式の条件を満足する必要がある。
【００６８】
【数４】
2006066459.tif 000006
【００６９】
この条件を満足しない場合、ダイオードＤ３に電流が流れなくなる。よって、ダイオードＤ３の温度特性がＭＯＳＦＥＴＭ２の電圧Ｖｇｓ（Ｍ２）に反映されず、温度検出ができなくなる。
【００７０】
なお、分割抵抗を追加するダイオードは、Ｄ３のみでも良い。また、上記第１〜３の実施形態に分割抵抗を追加しても同様の効果を得ることができる。
【００７１】
（第６の実施形態）
第６の実施形態は、上記第５の実施形態で示した過熱検出回路にヒステリシス回路を追加した構成例である。
【００７２】
図７は、本発明の第６の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。図７において、ＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン−ソース電極間には、並列にヒステリシス回路が接続されている。このヒステリシス回路は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴＭ２ＡとＭ２Ｂとにより構成されている。
【００７３】
ＭＯＳＦＥＴＭ２Ａのドレイン電極は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２Ａのゲート電極は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２Ａのバックゲート電極（基板ゲート電極）は、グランドに接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２Ａのソース電極は、ＭＯＳＦＥＴＭ２Ｂのドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２Ｂのゲート電極は、出力端子ＯＵＴに接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ２Ｂのソース電極は、グランドに接続されている。
【００７４】
このように構成された過熱検出回路の動作について説明する。温度が過熱検出温度Ｔｔｓｄより低い場合、出力信号Ｖｏｕｔはハイレベルにあるため、ＭＯＳＦＥＴＭ２Ｂはオンしている。よって、定電流Ｉ２が供給されるＭＯＳＦＥＴのディメンジョンは、ＭＯＳＦＥＴＭ２とＭ２Ａとを合わせたディメンジョンになる。これにより、定電流Ｉ２が供給されるＭＯＳＦＥＴの電流密度を大きくすることができる。
【００７５】
一方、温度が過熱検出温度Ｔｔｓｄより高い場合、出力信号Ｖｏｕｔはローレベルにあるため、ＭＯＳＦＥＴＭ２Ｂはオフしている。よって、定電流Ｉ２が供給されるＭＯＳＦＥＴのディメンジョンは、ＭＯＳＦＥＴＭ２のみのディメンジョンになる。これにより、定電流Ｉ２が供給されるＭＯＳＦＥＴの電流密度は、温度が過熱検出温度Ｔｔｓｄより低い場合と比べて、小さくなる。
【００７６】
出力信号Ｖｏｕｔがローレベルの場合におけるＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース間電圧をＶｇｓ（Ｍ２）（＠Ｖｏｕｔ＝Ｌ）、出力信号Ｖｏｕｔがハイレベルの場合におけるＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース間電圧をＶｇｓ（Ｍ２）（＠Ｖｏｕｔ＝Ｈ）とすると、これらの関係は次式で表される。
【００７７】
【数５】
2006066459.tif 000007
【００７８】
出力信号Ｖｏｕｔの電圧に基づいて定電流Ｉ２が供給されるＭＯＳＦＥＴのディメンジョンを変えることで、検出時（温度が上昇している時）と、復帰時（温度が下降している時）とでＭＯＳＦＥＴＭ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを変化させることができる。すなわち、ＭＯＳＦＥＴＭ２にヒステリシスを持たせることができる。
【００７９】
このようにヒステリシス回路を付加することにより、過熱検出温度Ｔｔｓｄ付近における出力信号Ｖｏｕｔの変動或いは発振等を防止することができる。
【００８０】
なお、前述したヒステリシス回路の構成は一例であり、これに限定されるものではない。また、定電流Ｉ２にヒステリシスを持たせるように過熱検出回路を構成することで、上記同様の効果を得ることができる。
【００８１】
また、上記第１〜４の実施形態にヒステリシス回路を付加しても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
（第７の実施形態）
第７の実施形態は、ＭＯＳＦＥＴのバックゲート効果を利用してＭＯＳＦＥＴＭ２，Ｍ３の電圧Ｖｇｓを設定するように過熱検出回路を構成したものである。
【００８３】
図８は、本発明の第７の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。図８において、ＭＯＳＦＥＴＭ２のバックゲート−ソース電極間には、電源５が接続されている。電源５は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のバックゲート−ソース電極間に電圧Ｖ２を供給する。ＭＯＳＦＥＴＭ３のバックゲート−ソース電極間には、電源６が接続されている。電源６は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のバックゲート−ソース電極間に電圧Ｖ３を供給する。
【００８４】
このように構成された過熱検出回路の動作について説明する。電源５を付加することにより、ＭＯＳＦＥＴＭ２の電圧Ｖｇｓ（Ｍ２）を任意に設定することが可能となる。また、電源６を付加することにより、ＭＯＳＦＥＴＭ３の電圧Ｖｇｓ（Ｍ３）を任意に設定することが可能となる。
【００８５】
したがって、ＭＯＳＦＥＴＭ２とＭ３とが同じディメンジョンを有する場合でも、電圧Ｖ２及びＶ３を設定することで、ＭＯＳＦＥＴＭ２とＭ３の電流密度を変化させることができる。これにより、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
なお、上記第１〜６の実施形態にバックゲート効果を適用してもよい。
【００８７】
（第８の実施形態）
第８の実施形態は、出力回路と温度検出回路とをＰ型ＭＯＳＦＥＴで構成したものである。
【００８８】
図９は、本発明の第８の実施形態に係る過熱検出回路の回路図である。電源端子ＶＤには、電源電圧Ｖｄｄが供給されている。電源端子ＶＤは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３のソース電極に夫々接続されている。
【００８９】
ＭＯＳＦＥＴＰＭ３のゲート電極とドレイン電極とは、接続されている。ＭＯＳＦＥＴＰＭ３のドレイン電極は、温度検出素子Ｄ３の一方の端子に接続されている。温度検出素子Ｄ３の他方の端子は、定電流源３の一方の端子に接続されている。
【００９０】
ＭＯＳＦＥＴＰＭ２のゲート電極は、温度検出素子Ｄ３の他方の端子に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＰＭ２のドレイン電極は、定電流源２の一方の端子に接続されている。
【００９１】
ＭＯＳＦＥＴＰＭ１のゲート電極は、ＭＯＳＦＥＴＰＭ２のドレイン電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＰＭ１のドレイン電極は、定電流源１の一方の端子に接続されている。定電流源１,２，３の他方の端子は、夫々グランドに接続されている。
【００９２】
出力端子ＯＵＴは、定電流源１とＭＯＳＦＥＴＰＭ１のドレイン電極との接続点に接続されている。出力端子ＯＵＴは、温度検出結果としての出力信号Ｖoutを出力する。なお、定電流源１とＭＯＳＦＥＴＰＭ１とは、出力回路を構成している。また、定電流源２，３と、ＭＯＳＦＥＴＰＭ２，３と、温度検出素子Ｄ３とは、温度検出回路を構成している。
【００９３】
また、上記第１の実施形態と同様に、ＭＯＳＦＥＴＰＭ２の単位面積あたりの電流密度は、ＭＯＳＦＥＴＰＭ３の単位面積あたりの電流密度より大きく設定されている。
【００９４】
このようにして過熱検出回路を構成しても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、上記第１〜７の実施形態に示した過熱検出回路において、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをＰ型ＭＯＳＦＥＴに変更して過熱検出回路を構成してもよい。
【００９５】
この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形して実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図２】図１に示した過熱検出回路における温度と電圧との関係を示す図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図８】本発明の第７の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図９】本発明の第８の実施形態に係る過熱検出回路の回路図。
【図１０】ＭＯＳＦＥＴを使用した過熱検出回路の一例を示す回路図。
【符号の説明】
【００９７】
ＶＤ…電源端子、Ｄ２，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ，Ｄ３…ダイオード、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ…Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ、ＯＵＴ…出力端子、Ｄ３…温度検出素子、Ｍ１Ｃ，Ｍ２Ｃ，Ｍ３Ｃ，Ｍ４Ｃ，ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３…Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂ，Ｒ３Ａ，Ｒ３Ｂ…抵抗、１，２，３…定電流源、５，６…電源。
【図１】
2006066459.tif 000008
【図２】
2006066459.tif 000009
【図３】
2006066459.tif 000010
【図４】
2006066459.tif 000011
【図５】
2006066459.tif 000012
【図６】
2006066459.tif 000013
【図７】
2006066459.tif 000014
【図８】
2006066459.tif 000015
【図９】
2006066459.tif 000016
【図１０】
2006066459.tif 000017