(57)【要約】【課題】電源遮断スイッチが形成されるチップの大型化を抑制することが可能な過電圧保護回路を提供する。【解決手段】電源遮断スイッチ３０と抵抗５０とを並列接続した回路を負荷１に対して直列接続すると共に、抵抗６０とプルダウン制御スイッチ４０を直列接続した回路を負荷１に対して直列接続する。このような回路構成において、通常時には、電源遮断スイッチ３０をオン状態にして電源遮断スイッチ３０を通じて負荷１に対して負荷電流が供給されるようにする。そして、過電圧発生時には、電源遮断スイッチ３０をオフ状態にすると共にプルダウン制御スイッチ４０をオン状態にし、負荷１をハイインピーダンス状態にすることで、負荷１に電流が流れないようにすると共に、電圧ＶＣが抵抗５０と抵抗６０とに分圧された値となるようにする。【選択図】図１
2018133944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（２）から負荷（１）に対して負荷電流を供給する供給経路に備えられる過電圧保護回路であって、
前記電源の電圧（ＶＣＣ）が過電圧になったことを検出すると共に前記過電圧の状態を示す第１制御信号（ＤＥＴ１）および第２制御信号（ＤＥＴ２）を出力し、前記第１制御信号および前記第２制御信号それぞれを前記過電圧が発生した過電圧発生時と過電圧が発生していない通常時とで異なる信号として出力する過電圧検出回路（１０）と、
前記供給経路において、前記負荷に対して直列接続された第１抵抗（５０）と、
前記第１抵抗に対して並列接続され、前記第１制御信号に基づいてオンオフが制御される半導体スイッチング素子にて構成された電源遮断スイッチ（３０）と、
前記負荷に対して並列接続され、かつ、前記第１抵抗に対して直列接続された第２抵抗（６０）と、
前記第２制御信号に基づいて、前記第２抵抗を通じる電流経路のオンオフを制御する半導体スイッチング素子にて構成されたプルダウン制御スイッチ（４０）と、を有し、
前記通常時には、前記第１制御信号に基づいて前記電源遮断スイッチがオンされると共に前記第２制御信号に基づいて前記プルダウン制御スイッチがオフされ、前記電源遮断スイッチを通じて前記負荷電流が前記負荷に供給され、
前記過電圧発生時には、前記第１制御信号に基づいて前記電源遮断スイッチがオフされると共に前記第２制御信号に基づいて前記プルダウン制御スイッチがオンされ、前記電源の電圧が前記第１抵抗と前記第２抵抗によって分圧される過電圧保護回路。
【請求項２】
前記第２制御信号が入力されると共に、外部入力端子（ＳＴＢ）からの外部入力信号（ＳＴＢ＿Ｉ）が入力され、前記第２制御信号および前記外部入力信号に基づいて前記プルダウン制御スイッチのオンオフを制御する第３制御信号（ＳＴＢ＿Ｏ）を出力するスタンバイ回路（２０）を有し、
前記スタンバイ回路は、前記第２制御信号と前記外部入力信号のいずれか一方でも前記プルダウン制御スイッチをオンさせる信号であったときに、前記第３制御信号として前記プルダウン制御スイッチをオンさせる信号を出力する請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項３】
前記電源遮断スイッチのオン抵抗に対して前記プルダウン制御スイッチのオン抵抗が大きくなっている請求項１または２に記載の過電圧保護回路。
【請求項４】
前記第１抵抗と前記第２抵抗の抵抗値が等しくされ、前記過電圧発生時には、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の電位が前記電源の電圧の１／２に分圧される請求項１ないし３のいずれか１つに記載の過電圧保護回路。
【請求項５】
前記第２制御信号に基づいて前記負荷のインピーダンス状態を可変させられ、
前記過電圧発生時には前記通常時に対してハイインピーダンスとなるように前記負荷のインピーダンス状態が切替えられる請求項１ないし４のいずれか１つに記載の過電圧保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷への電流供給を行う回路を過電圧から保護する過電圧保護回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧力センサ等の車載センサにおいては、例えば電子制御装置（以下、ＥＣＵという）からの５Ｖ電源を外部供給電源として用いて動作させられるのが一般的である。このような車載センサ等の駆動においては、車載仕様の過電圧試験スペックとして、電源が過電圧になった場合に対する耐性、つまり電源過電圧耐性が求められる。このため、従来の過電圧保護回路では、電源過電圧耐性を確保するために、過電圧検出回路と電源遮断スイッチとを備え、外部供給電源が回路内部の定格を超える過電圧まで上昇すると、過電圧検出回路より検知信号を出力し、電源遮断スイッチをオフする。これにより、回路内部に印加される電圧が素子定格内に抑えられるようにでき、回路破壊を抑制することが可能となる。
【０００３】
このような回路としては、例えば特許文献１に示す過電圧保護回路が挙げられる。この過電圧保護回路では、負荷に対して２つの電源遮断スイッチを直列接続すると共に、２つの電源遮断スイッチそれぞれに対して抵抗素子を並列接続し、過電圧検出回路にて各電源遮断スイッチを制御する。具体的には、この過電圧保護回路は、過電圧が発生していない通常時には、２つの電源遮断スイッチを共にオンすることで負荷への電圧印加を行い、過電圧発生時には、各電源遮断スイッチをオフすることで負荷への過電圧の印加を制限する。電源遮断スイッチは低オン抵抗とされているため、通常時には低オン抵抗な電源遮断スイッチを通じての電圧印加となり、負荷へは電源電圧がほぼそのまま印加される。一方、過電圧発生時には、電源遮断スイッチがオフされて、各電源遮断スイッチに並列接続された抵抗素子によって分圧される電圧が負荷に印加されるようになり、外部電源電圧の１／２以下でバイアスされるようにできるため、負荷への過電圧の印加が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示される過電圧保護回路のように、２つの電源遮断スイッチを負荷に対して直列接続する構成の場合、電源遮断スイッチを特別な高耐圧素子にする必要なく回路を構成することが可能になる。
【０００６】
しかしながら、負荷に対して直列に２つの電源遮断スイッチを備える構成、つまり負荷に供給するための負荷電流が流れる供給経路中に２つの電源遮断スイッチが配置されるため、２つの電源遮断スイッチのいずれも低オン抵抗であることが求められる。その結果、電源遮断スイッチを構成する半導体素子、例えばＭＯＳＦＥＴにおけるチャネル幅Ｗに対するチャネル長Ｌの比Ｗ／Ｌが増大し、半導体素子を構成するチップの大型化を招くことになる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、電源遮断スイッチが形成されるチップの大型化を抑制することが可能な過電圧保護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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の過電圧保護回路は、電源（２）の電圧（ＶＣＣ）が過電圧になったことを検出すると共に過電圧の状態を示す第１制御信号（ＤＥＴ１）および第２制御信号（ＤＥＴ２）を出力し、過電圧が発生した過電圧発生時と過電圧が発生していない通常時とで第１制御信号および第２制御信号を異なる信号として出力する過電圧検出回路（１０）と、供給経路において、負荷（１）に対して直列接続された第１抵抗（５０）と、第１抵抗に対して並列接続され、第１制御信号に基づいてオンオフが制御される半導体スイッチング素子にて構成された電源遮断スイッチ（３０）と、負荷に対して並列接続され、かつ、第１抵抗に対して直列接続された第２抵抗（６０）と、第２制御信号に基づいて、第２抵抗を通じる電流経路のオンオフを制御する半導体スイッチング素子にて構成されたプルダウン制御スイッチ（４０）と、を有している。
【０００９】
このような構成において、通常時には、第１制御信号に基づいて電源遮断スイッチがオンされると共に第２制御信号に基づいてプルダウン制御スイッチがオフされることで、電源遮断スイッチを通じて負荷電流が負荷に供給されるようにし、過電圧発生時には、第１制御信号に基づいて電源遮断スイッチがオフされると共に第２制御信号に基づいてプルダウン制御スイッチがオンされることで、電源の電圧が第１抵抗と第２抵抗によって分圧されるようにする。
【００１０】
これにより、負荷に対して過電圧が印加されることを抑制できると共に、通常時に負荷電流が流れるのが電源遮断スイッチの１つだけとなるようにすることができる。このため、電源遮断スイッチについてのみ、低オン抵抗を実現すればよくなり、従来のように２つの電源遮断スイッチを低オン抵抗とする場合と比較して、電源遮断スイッチが形成されるチップの大型化を抑制することが可能となる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態にかかる過電圧保護回路の回路図である。
【図２】過電圧保護回路に備えられる過電圧検出回路の一例を示した回路図である。
【図３】過電圧保護回路に備えられるスタンバイ回路の一例を示した回路図である。
【図４】過電圧保護回路の各部の電位の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１４】
（第１実施形態）
第１実施形態における過電圧保護回路について説明する。本実施形態で説明する過電圧保護回路は、負荷に対して負荷電流を供給する供給経路中に備えられ、負荷の内部回路や過電圧保護回路の各部を過電圧から保護するものとして用いられる。負荷としては、車載仕様の過電圧試験スペックが求められるもの、例えば車載用の圧力センサなどの半導体センサの信号処理回路が挙げられる。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態にかかる過電圧保護回路は、ＥＣＵからの５Ｖ電源等の電源２から負荷１に対して負荷電流を供給する供給経路中に配置される。
【００１６】
過電圧保護回路は、過電圧検出回路１０、スタンバイ回路２０、電源遮断スイッチ３０、プルダウン制御スイッチ４０、抵抗５０、抵抗６０を備えた構成とされている。
【００１７】
過電圧検出回路１０は、電源２の電圧ＶＣＣが過電圧になったことを検出すると共に、電源遮断スイッチ３０の制御信号ＤＥＴ１とプルダウン制御スイッチ４０の制御信号ＤＥＴ２を出力する役割を果たす。本実施形態の場合、過電圧検出回路１０は、過電圧が発生していない通常時には、制御信号ＤＥＴ１としてローレベルＬ、例えばＧＮＤ電位を出力し、過電圧発生時には、制御信号ＤＥＴ１としてハイレベルＨ、例えば電源２の電圧ＶＣＣを出力する。
【００１８】
例えば、過電圧検出回路１０は、図２に示す回路構成とされる。この図に示す過電圧検出回路１０は、第１〜第６抵抗１１〜１６、第１スイッチ１７、第２スイッチ１８およびツェナーダイオード１９を備えた構成とされ、制御信号ＤＥＴ１および制御信号ＤＥＴ２を出力する。
【００１９】
第１抵抗１１とツェナーダイオード１９とは電源２とＧＮＤとの間に直列接続されており、これら第１抵抗１１とツェナーダイオード１９との間の電位に基づいて、第１スイッチ１７および第２スイッチ１８が制御される。ツェナーダイオード１９のクランプ電圧は、電源２の電圧ＶＣＣが過電圧になっていない通常時の電圧、例えば５Ｖよりも大きな値、例えば７Ｖに設定されている。
【００２０】
第２〜第４抵抗１２〜１４は。入力保護抵抗である。第１抵抗１１とツェナーダイオード１９との間に第２抵抗１２が接続され、第２抵抗１２に対して第３抵抗１３および第４抵抗１４が分岐して接続されており、第３抵抗１３側が第１スイッチ１７のゲートに接続され、第４抵抗１４側が第２スイッチ１８のゲートに接続されている。
【００２１】
第１スイッチ１７と第５、第６抵抗１５、１６および第２スイッチ１８も電源２とＧＮＤとの間に直列接続されており、第１抵抗１１とツェナーダイオード１９が配置されるラインに対して並列接続されている。第１スイッチ１７は、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴで構成されており、第２スイッチ１８は、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴで構成されている。
【００２２】
なお、第１〜第６抵抗１１〜１６について、それぞれの抵抗値をＲ１〜Ｒ６としている。以下の説明において、必要であるときには、ここに記載した抵抗値Ｒ１〜Ｒ６を参照することとする。
【００２３】
このように構成される過電圧検出回路１０において、第１スイッチ１７と第５抵抗１５との間の電位が制御信号ＤＥＴ１として用いられ、第５抵抗１５と第６抵抗１６との間の電位が制御信号ＤＥＴ２として用いられる。具体的には、過電圧検出回路１０は、次のように動作する。
【００２４】
まず、過電圧が発生していない通常時には、電源２の電圧ＶＣＣがツェナーダイオード１９のクランプ電圧以下であるため、第１スイッチ１７のゲート−ソース間の電位差が無い。このため、第１スイッチ１７についてはオフの状態となる。一方、第２スイッチ１８については、ゲートに対して電圧ＶＣＣが印加されることになるため、オンの状態となる。したがって、通常時には、オフ状態となっている第１スイッチ１７のローサイド側はＧＮＤ電位になり、制御信号ＤＥＴ１と制御信号ＤＥＴ２はローレベルＬになる。
【００２５】
これに対して、過電圧発生時には、電圧ＶＣＣがツェナーダイオード１９のクランプ電圧を超えるため、第１抵抗１１とツェナーダイオード１９との間の電位がクランプ電圧に保持される。その一方で、第１スイッチ１７のソース電圧については電圧ＶＣＣ、つまりクランプ電圧よりも高い電圧が印加されることになるため、第１スイッチ１７のゲート−ソース間に電位差が生じ、第１スイッチ１８がオンの状態になる。また、第２スイッチ１８については、ゲートに対してクランプ電圧が印加された状態になっており、オン状態になっている。
【００２６】
したがって、過電圧発生時には、共にオン状態になった第１スイッチ１７および第２スイッチ１８を通じて第５抵抗１５と第６抵抗１６へも電流が流れる。そして、第１スイッチ１７および第２スイッチ１８の抵抗値は、第５抵抗１５や第６抵抗１６の抵抗値に比べて十分に小さいと見做すと、第１スイッチ１７と第５抵抗１５との間の電位、つまり制御信号ＤＥＴ１は、電圧ＶＣＣとなってハイレベルＨとなる。また、第５抵抗１５と第６抵抗１６との間の電位、つまり制御信号ＤＥＴ２は、電圧ＶＣＣを第５抵抗１５の抵抗値Ｒ５と第６抵抗１６の抵抗値Ｒ６とによって分圧した値（＝Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６））となってハイレベルＨとなる。
【００２７】
スタンバイ回路２０は、外部テストも兼ねつつ、制御信号ＤＥＴ２に基づいてプルダウン制御スイッチ４０や負荷１のインピーダンス状態を制御するものである。スタンバイ回路２０は、基本的には制御信号ＤＥＴ２によってプルダウン制御スイッチ４０や負荷１のインピーダンス状態を制御する。ただし、外部入力端子ＳＴＢから外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉが入力されると、スタンバイ回路２０は、外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉに基づいてもプルダウン制御スイッチ４０や負荷１のインピーダンス状態を制御できるようになっている。このスタンバイ回路２０は、必須のものではなく、これを無くして制御信号ＤＥＴ２によってプルダウン制御スイッチ４０や負荷１のインピーダンス状態を直接制御する形態としても良い。
【００２８】
例えば、スタンバイ回路２０は、図３に示す回路構成とされる。この図に示すスタンバイ回路２０は、第１ＮＯＴ回路２１、第２ＮＯＴ回路２２、ＮＡＮＤ回路２３および抵抗２４を備えた構成とされている。
【００２９】
このような回路構成において、通常時には、制御信号ＤＥＴ２がローレベルＬになっているが、テスト時に外部入力端子ＳＴＢから外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉを入力することにより、プルダウン制御スイッチ４０や負荷１のインピーダンス状態が切り替わって過電圧保護が行われるかを確認する。
【００３０】
まず、テスト前の状態においては、外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉが入力されていない状態であるため、抵抗２４を通じてＧＮＤ接続された第２ＮＯＴ回路２２にローレベルＬが入力され、第２ＮＯＴ回路２２の出力がハイレベルＨとなる。また、制御信号ＤＥＴ２もローレベルＬになっているため、第１ＮＯＴ回路２１の出力もハイレベルＨとなる。したがって、ＮＡＮＤ回路２３の出力はローレベルＬとなり、スタンバイ回路２０から制御信号ＳＴＢ＿ＯとしてローレベルＬが出力される。この状態においては、プルダウン制御スイッチ４０はオフの状態のままとなる。また、負荷１についても、通常のインピーダンスの状態となる。
【００３１】
一方、テスト時には、外部入力信号ＳＴＢ＿ＩとしてハイレベルＨが入力されるため、第２ＮＯＴ回路２２の出力がローレベルＬとなる。また、制御信号ＤＥＴ２はローレベルＬになっているため、第１ＮＯＴ回路２１の出力はハイレベルＨとなる。したがって、ＮＡＮＤ回路２３の出力はハイレベルＨとなり、スタンバイ回路２０から制御信号ＳＴＢ＿ＯとしてハイレベルＨが出力される。この状態においては、プルダウン制御スイッチ４０がオンに切り替えられ、負荷１については過電圧発生時のハイインピーダンスの状態となる。
【００３２】
さらに、テスト時であるか否かにかかわらず、制御信号ＤＥＴ２がハイレベルＨであるときには、スタンバイ回路２０が出力する制御信号ＳＴＢ＿ＯはハイレベルＨになる。このため、スタンバイ回路２０は、制御信号ＤＥＴ２と外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉの少なくとも一方でもハイレベルＨになったとき、換言すればプルダウン制御スイッチ４０をオンさせる信号となったときに、制御信号ＳＴＢ＿ＯとしてハイレベルＨを出力する。
【００３３】
なお、このように構成されるスタンバイ回路２０が出力する制御信号ＳＴＢ＿Ｏは、外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉが入力されていない状態、つまり外部入力信号ＳＴＢ＿ＩがローレベルＬの状態のときには、制御信号ＤＥＴ２と同じレベルになる。このため、テスト用の外部入力端子ＳＴＢ＿Ｉを備えない構成においては、スタンバイ回路２０を備えずに、制御信号ＤＥＴ２によってプルダウン制御スイッチ４０や負荷１のインピーダンス状態を直接制御する形態とされていても良い。
【００３４】
電源遮断スイッチ３０は、負荷１に対して直列接続され、かつ、抵抗５０に対して並列接続されている。電源遮断スイッチ３０のオン抵抗は抵抗５０の抵抗値に対して十分に小さくされている。例えば、抵抗５０の抵抗値が６０ｋΩとされているのに対して、電源遮断スイッチ３０のオン抵抗は１０Ω以下とされている。このため、電源遮断スイッチ３０がオンされているときには、負荷１に対して電源遮断スイッチ３０を通じる経路で負荷電流が供給される。そして、電源遮断スイッチ３０がオフされると、抵抗Ｒ１を通じる経路が構成されることになる。
【００３５】
プルダウン制御スイッチ４０は、抵抗６０を通る電流経路のオンオフを制御するものである。プルダウン制御スイッチ４０がオフ状態のときには抵抗６０を通る電流経路がオフ、プルダウン制御スイッチ４０がオン状態のときには抵抗６０を通る電流経路がオンされる。
【００３６】
抵抗５０および抵抗６０は、分圧抵抗である。抵抗５０は、負荷１に対して負荷電流を供給する供給経路に備えられ、負荷１に対して直列接続されている。抵抗６０は、抵抗５０に直列接続され、かつ、負荷１に対して並列接続されている。これら抵抗５０および抵抗６０は異なる抵抗値に設定されていても良いが、ここでは同じ抵抗値に設定している。抵抗５０について、上記したように例えば６０ｋΩとされる場合、抵抗６０についても、抵抗５０と同じ６０ｋΩとしている。過電圧が発生していない通常時には、抵抗５０および抵抗６０は、電流が流れない状態もしくはほぼ流れない状態になっているが、過電圧発生時には、後述するように抵抗５０および抵抗６０を通じる電流経路に電流が流され、これらの間の電位が分圧により規定される電位となる。
【００３７】
以上のようにして、本実施形態にかかる過電圧保護回路が構成されており、抵抗５０と抵抗６０の間に負荷１が接続され、抵抗５０と抵抗６０の間の電位ＶＣに基づいて負荷１が駆動されるようになっている。続いて、このように構成された過電圧保護回路の動作について、過電圧が発生していない通常時の動作と過電圧発生時それぞれについて、図４を参照して説明する。なお、図４（ａ）は電圧ＶＣＣが過電圧未満の場合と過電圧以上の場合それぞれでの制御信号ＤＥＴ１と制御信号ＤＥＴ２の関係を示した図、図４（ｂ）は制御電圧ＤＥＴ２と外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉの状態と制御信号ＳＴＢ＿Ｏの状態を示した図、図４（ｃ）は制御信号ＳＴＢ＿Ｏの状態と負荷１のインピーダンス状態との関係を示した図である。
【００３８】
まず、通常時、つまり図４（ａ）に示す電圧ＶＣＣ＜過電圧のときには、制御信号ＤＥＴ１および制御信号ＤＥＴ２がともにローレベルＬ、図２に示す過電圧保護回路の構成の場合にはＧＮＤ電位となる。
【００３９】
この場合において、図４（ｂ）に示すように、外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉが入力されておらずローレベルＬであった場合には、スタンバイ回路２０の出力する制御信号ＳＴＢ＿ＯがローレベルＬとなる。このため、電源遮断スイッチ３０がオン状態となり、プルダウン制御スイッチ４０がオフ状態、さらに図４（ｃ）に示すように負荷１も通常のインピーダンスの状態、図４（ｃ）中の通常動作（Ｎｏｒｍａｌ）状態とされる。
【００４０】
この際には、抵抗６０を通じる電流経路がオフ状態となり、電源遮断スイッチ３０を通じて負荷１に対して負荷電流が供給されることで負荷１が駆動される。このとき、電源遮断スイッチ３０のオン抵抗が小さくなっていることから、負荷１に対してほぼ電源２の電圧ＶＣＣが印加される。
【００４１】
一方、過電圧発生時、つまり図４（ａ）に示す電圧ＶＣＣ≧過電圧のときには、制御信号ＤＥＴ１および制御信号ＤＥＴ２がともにハイレベルＨとなる。図２に示す過電圧保護回路の構成の場合には、制御信号ＤＥＴ１は電圧ＶＣＣとなり、制御信号ＤＥＴ２は電圧ＶＣＣを第５抵抗１５の抵抗値Ｒ５と第６抵抗１６の抵抗値Ｒ６とによって分圧した値（＝Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６））となる。
【００４２】
この場合において、図４（ｂ）に示すように、外部入力信号ＳＴＢ＿Ｉが入力されておらずローレベルＬであった場合には、スタンバイ回路２０の出力する制御信号ＳＴＢ＿ＯがハイレベルＨとなる。このため、電源遮断スイッチ３０がオフ状態となり、プルダウン制御スイッチ４０がオン状態、さらに図４（ｃ）に示すように負荷１がハイインピーダンスの状態、図４（ｃ）中のＨｉｚ（スタンバイモード）状態とされる。
【００４３】
この際には、抵抗６０を通じる電流経路がオン状態となり、また、負荷１がハイインピーダンスとなって電流をほとんど流さない状態になるため、抵抗５０と抵抗６０との間の電圧ＶＣが抵抗５０と抵抗６０とによって分圧された値になる。
【００４４】
したがって、電源遮断スイッチ３０のドレイン−ソース間の電位差は、抵抗５０の両端電位となり、過電圧を抵抗５０と抵抗６０で１／２に分圧した値とすることができ、過電圧な状態にはならないようにできる。また、ゲート電圧は電圧ＶＣＣとなるが、ソース電圧も電圧ＶＣＣとなり、ドレイン電圧は電圧ＶＣ＝ＶＣＣ・Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６）となる。このため、ゲート−ソース間の電位差は無いし、ゲート−ソース間の電位差も電圧ＶＣＣを１／２に分圧した値となって、過電圧な状態にはならないようにできる。
【００４５】
以上説明したように、電源遮断スイッチ３０と抵抗５０とを並列接続した回路を負荷１に対して直列接続すると共に、抵抗６０とプルダウン制御スイッチ４０を直列接続した回路を負荷１に対して直列接続している。このような回路構成において、通常時には、電源遮断スイッチ３０をオン状態にして電源遮断スイッチ３０を通じて負荷１に対して負荷電流が供給されるようにする。そして、過電圧発生時には、電源遮断スイッチ３０をオフ状態にすると共にプルダウン制御スイッチ４０をオン状態にし、負荷１をハイインピーダンス状態にすることで、負荷１に電流が流れないようにすると共に、電圧ＶＣが抵抗５０と抵抗６０とに分圧された値となるようにしている。
【００４６】
これにより、負荷１に対して過電圧が印加されることを抑制できると共に、通常時に負荷電流が流れるのが電源遮断スイッチ３０の１つだけとなるようにすることができる。このため、電源遮断スイッチ３０についてのみ、低オン抵抗を実現すればよくなり、従来のように２つの電源遮断スイッチを低オン抵抗とする場合と比較して、電源遮断スイッチ３０が形成されるチップの大型化を抑制することが可能となる。
【００４７】
より詳しくは、従来のように２つの電源遮断スイッチを低オン抵抗とすることが必要になる場合、２つの電源遮断スイッチの抵抗値分の電圧降下が生じることに鑑みると、所望の抵抗値を１とした場合において、各電源遮断スイッチの抵抗値を１／２ずつにする必要がある。そして、電源遮断スイッチの抵抗値は、チャネル幅Ｗとチャネル長Ｌとの比Ｗ／Ｌによって決まり、抵抗値が１のときのチャネル幅Ｗを１倍とすると、抵抗値を１／２にするためにはチャネル幅Ｗを２倍にする必要がある。これが、２つの電源遮断スイッチそれぞれに要求されることから、合計するとチャネル幅が４倍分必要になる。
【００４８】
これに対して、本実施形態の回路構成の場合、負荷電流が流れる供給経路に電源遮断スイッチ３０の１つのみしか存在しないため、電源遮断スイッチ３０の抵抗値を１とすればよく、チャネル幅Ｗも１倍必要になるだけである。
【００４９】
したがって、本実施形態の回路構成とする場合、電源遮断スイッチを２つ必要とする従来回路と比較して、チップサイズを１／４にすることが可能となって、大幅なチップサイズの縮小を図ることが可能になる。
【００５０】
なお、プルダウン制御スイッチ４０も備えられているが、プルダウン制御スイッチ４０には負荷電流が流れないため、低オン抵抗である必要はなく、例えば数１０ｋΩ〜数１００ｋΩに設定されていても良い。したがって、プルダウン制御スイッチ４０についてはチップサイズの拡大の要因にはならない。
【００５１】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００５２】
例えば、上記した電源ＶＣＣの値や抵抗５０および抵抗６０の抵抗値等については一例を示したに過ぎず、上記した値である必要はない。また、上記したようにスタンバイ回路２０を無くして、過電圧検出回路１０の制御信号ＤＥＴ２によってプルダウン制御スイッチ４０や負荷１のインピーダンス状態を直接制御する形態としても良い。
【００５３】
また、上記実施形態では、通常時と過電圧発生時それぞれにおける制御信号ＤＥＴ１と制御信号ＤＥＴ２の電位レベルについて言及しているが、これについても一例を示したに過ぎない。具体的には、制御信号ＤＥＴ１と制御信号ＤＥＴ２が過電圧の状態に応じた信号、つまり通常時と過電圧発生時とで異なる信号となっていれば良い。そして、制御信号ＤＥＴ１と制御信号ＤＥＴ２に基づいて電源遮断スイッチ３０とプルダウン制御スイッチ４０のオンオフが制御されれば良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、電源遮断スイッチ３０やプルダウン制御スイッチ４０をＭＯＳＦＥＴで構成する場合を例に挙げて説明したが、他の半導体スイッチング素子、例えばＩＧＢＴ等によって構成しても良い。
【００５５】
また、負荷１のハイサイド側に電源遮断スイッチ３０を配置する形態としたが、負荷１のローサイド側に電源遮断スイッチ３０を配置する形態としても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１          負荷
２          電源
１０        過電圧検出回路
２０        スタンバイ回路
２１        第１ＮＯＴ回路
２２        第２ＮＯＴ回路
２３        ＮＡＮＤ回路
３０        電源遮断スイッチ
４０        プルダウン制御スイッチ
５０、６０  抵抗
【図１】
2018133944.tif 000003
【図２】
2018133944.tif 000004
【図３】
2018133944.tif 000005
【図４】
2018133944.tif 000006