(57)【要約】      （修正有）【課題】電子装置及びその磁気センサ集積回路を提供する。【解決手段】磁気センサ集積回路（２００）は、シェルと、シェルに取り付けられた半導体基板と、シェルから延びる第１〜第３のポート（２２１、２２２、２２３）とを含む。半導体基板上には、整流器及び位置センサ（２１０）が設けられる。整流器は、第１及び第２のポート（２２１、２２２）にそれぞれ接続された、第１及び第２の出力端子（Ｏ１、Ｏ２）と、２つの入力端子（Ｉ１、Ｉ２）とを含む。第１及び第２のポート（２２１、２２２）が外部電源に正又は負に接続された場合、整流器の第１の出力端子（Ｏ１）によって出力される電圧は、整流器の第２の出力端子（Ｏ２）によって出力される電圧よりも高い。位置センサ（２１０）は、整流器の第１及び第２の出力端子（Ｏ１、Ｏ２）に接続され、第３のポート（２２３）は、位置センサによって検出された磁場信号を出力する。【選択図】図２
0003210891.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサ集積回路であって、シェルと、該シェルに取り付けられた半導体基板と、前記シェルから延びる第１〜第３のポートとを備え、前記半導体基板は、
前記第１のポート及び前記第２のポートにそれぞれ接続された第１の出力端子、第２の出力端子及び２つの入力端子を含む整流器を有し、前記第１のポート及び前記第２のポートが外部電源に正又は負に接続された場合、前記整流器の前記第１の出力端子によって出力される電圧は、前記整流器の前記第２の出力端子によって出力される電圧よりも高く、前記半導体基板は、
前記整流器の前記第１の出力端子及び前記第２の出力端子に接続された、磁場を検出するように構成された位置センサをさらに有し、該位置センサによって検出された磁場信号が、前記第３のポートを介して出力される、
ことを特徴とする磁気センサ集積回路。
【請求項２】
前記位置センサは、電源端子、接地端子及び出力端子を含み、前記電源端子は、前記整流器の第１の出力端子に接続され、前記接地端子は、前記整流器の第２の出力端子に接続され、前記位置センサの前記出力端子は、前記第３のポートに接続される、
請求項１に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項３】
前記半導体基板は、第１〜第３の端子を含む出力制御回路をさらに有し、前記第１の端子は、前記整流器の前記第１の出力端子に接続され、前記第２の端子は、前記位置センサの前記出力端子に接続され、前記第３の端子は、前記第３のポートに接続され、前記出力制御回路の前記第３の端子によって出力される信号は、前記位置センサの前記出力端子によって出力される磁場信号に基づいて決定される、
請求項１に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項４】
前記第３のポートは、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に位置し、或いは前記第３のポートと前記第１のポートとの間の距離は、前記第３のポートと前記第２のポートとの間の距離と同じである、
請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項５】
電子装置であって、
直流電源と、
前記直流電源によって給電される、第１の出力端子及び第２の出力端子を含む整流器と、
を備え、前記整流器の前記第１の出力端子によって出力される電圧は、前記整流器の前記第２の出力端子によって出力される電圧よりも高く、前記電子装置は、
磁場を検出するように構成されるとともに、前記整流器の前記第１の出力端子及び前記第２の出力端子に接続された位置センサをさらに備える、
ことを特徴とする電子装置。
【請求項６】
前記集積回路は、第１〜第３のポートを備え、前記整流器は、第１〜第４のダイオードを含み、前記第１のダイオードの陰極は、前記第２のダイオードの陽極及び前記第１のポートに接続され、前記第２のダイオードの陰極は、前記第３のダイオードの陰極に接続され、前記第３のダイオードの陽極は、前記第４のダイオードの陰極及び前記第２のポートに接続され、前記第４のダイオードの陽極は、前記第１のダイオードの陽極に接続され、前記第２のダイオードの前記陰極は、前記整流器の前記第１の出力端子としての役割を果たすとともに前記位置センサに結合され、前記第４のダイオードの前記陽極は、前記整流器の前記第２の出力端子としての役割を果たすとともに前記位置センサに結合され、前記位置センサによって検出された前記磁場信号は、前記第３のポートによって出力される、
請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記整流器は、前記直流電源に接続された第１及び第２の入力端子と、第１及び第２のツェナーダイオードと、第１及び第２の抵抗器とを含み、前記第１のツェナーダイオードの陽極は、前記第２のツェナーダイオードの陰極及び前記第２の入力端子に接続され、前記第２のツェナーダイオードの陽極は、前記第１の抵抗器を介して前記第１の入力端子に接続され、前記第１のツェナーダイオードの陰極は、前記第２の抵抗器を介して前記第１の入力端子に接続され、前記第１のツェナーダイオードの前記陰極は、前記第１の出力端子に接続され、前記第２のツェナーダイオードの前記陽極は、前記第２の出力端子に接続される、
請求項５に記載の電子装置。
【請求項８】
前記第１のツェナーダイオード、前記第２のツェナーダイオード及び前記位置センサは、１つの集積回路に統合され、前記第１の抵抗器及び前記第２の抵抗器は、前記集積回路の外部に設けられ、前記集積回路は、第１〜第４のポートを含み、前記第１のツェナーダイオードの前記陰極は、前記第１のポートに接続され、前記第１のツェナーダイオードの前記陽極は、前記第３のポートに接続され、前記第２のツェナーダイオードの前記陽極は、前記第２のポートに接続され、前記位置センサによって検出された前記磁場信号は、前記第４のポートによって出力される、
請求項７に記載の電子装置。
【請求項９】
プリント基板をさらに備え、該プリント基板には、電源パッド、接地パッド及び信号パッドが設けられ、前記磁気センサ集積回路の前記第１のポートは、前記電源パッドに接続され、前記第２のポートは、前記接地パッドに接続され、前記第３のポートは、前記信号パッドに接続され、或いは前記磁気センサ集積回路の前記第１のポートは、前記接地パッドに接続され、前記第２のポートは、前記電源パッドに接続され、前記第３のポートは、前記信号パッドに接続される、
請求項６又は７に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記信号パッドは、前記電源パッドと前記接地パッドとの間に位置し、或いは前記信号パッドと前記電源パッドとの間の距離は、前記信号パッドと前記接地パッドとの間の距離と同じである、
請求項９に記載の電子装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、位置センサの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホールセンサなどの位置センサは、一般的な電子部品であり、電気自動車、ラジエータファン、携帯電話機及びモータなどの電子装置に広く応用されている。通常、位置センサは、外部直流電源の陽極に接続された電源端子と、この直流電源の陰極に接続された接地端子とを有する。装置の製造時にオペレータの不注意によって位置センサが逆に取り付けられて、位置センサの電源端子が電源の陰極に接続され、位置センサの接地端子が電源の陽極に接続されてしまうと、位置センサが焼き切れ、或いは装置全体が損傷を受けることさえもある。
【考案の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の実施形態によれば、磁気センサ集積回路が提供される。この磁気センサ集積回路は、シェルと、シェルに取り付けられた半導体基板と、シェルから延びる第１〜第３のポートとを含む。半導体基板は、第１のポート及び第２のポートにそれぞれ接続された第１の出力端子、第２の出力端子及び２つの入力端子を含む整流器を有し、第１のポート及び第２のポートが外部電源に正又は負に接続された場合、整流器の第１の出力端子によって出力される電圧は、整流器の第２の出力端子によって出力される電圧よりも高く、半導体基板は、整流器の第１の出力端子及び第２の出力端子に接続された、磁場を検出するように構成された位置センサをさらに有し、位置センサによって検出された磁場信号が、第３のポートを介して出力される。
【０００４】
好ましい解決策として、位置センサは、電源端子、接地端子及び出力端子を含む。電源端子は、整流器の第１の出力端子に接続され、接地端子は、整流器の第２の出力端子に接続され、位置センサの出力端子は、第３のポートに接続される。
【０００５】
好ましい解決策として、半導体基板は、第１〜第３の端子を含む出力制御回路をさらに有し、第１の端子は、整流器の第１の出力端子に接続され、第２の端子は、位置センサの出力端子に接続され、第３の端子は、第３のポートに接続され、出力制御回路の第３の端子によって出力される信号は、位置センサの出力端子によって出力される磁場信号に基づいて決定される。
【０００６】
好ましい解決策として、位置センサの出力端子によって出力される磁場信号が論理ハイの場合、出力制御回路の第３の端子は、論理ハイを出力し、位置センサの出力端子によって出力される磁場信号が論理ローの場合、出力制御回路の第３の端子は、論理ローを出力する。
【０００７】
好ましい解決策として、出力制御回路は、第１の抵抗器、ＮＰＮトリオード、第２の抵抗器及びダイオードを含み、第２の抵抗器及びダイオードは、位置センサの出力端子と第３のポートとの間に直列に接続され、ダイオードの陰極は、位置センサの出力端子に接続され、第１の抵抗器の一端は、整流器の第１の出力端子に接続され、他端は、位置センサの出力端子に接続され、ＮＰＮトリオードのベースは、位置センサの出力端子に接続され、ＮＰＮトリオードのエミッタは、ダイオードの陽極に接続され、ＮＰＮトリオードのコレクタは、整流器の第１の出力端子に接続される。
【０００８】
好ましい解決策として、磁気センサ集積回路は、単一のベアダイ又は複数のベアダイを含む。
【０００９】
好ましい解決策として、第３のポートは、第１のポートと第２のポートとの間に位置する。
【００１０】
好ましい解決策として、第３のポートと第１のポートとの間の距離は、第３のポートと第２のポートとの間の距離と同じである。
【００１１】
好ましい解決策として、位置センサはホールセンサである。
【００１２】
好ましい解決策として、整流器の第１の出力端子と第２の出力端子との間に電圧安定装置が設けられる。
【００１３】
本開示の実施形態によれば、電子装置が提供され、この電子装置は、直流電源と、この直流電源によって給電される、第１の出力端子及び第２の出力端子を含む整流器とを含み、整流器の第１の出力端子によって出力される電圧は、整流器の第２の出力端子によって出力される電圧よりも高く、電子装置は、磁場を検出するように構成されるとともに、整流器の第１の出力端子及び第２の出力端子に接続された位置センサをさらに含む。
【００１４】
好ましい解決策として、整流器及び位置センサは１つの集積回路に統合される。
【００１５】
好ましい解決策として、集積回路は、第１〜第３のポートを含み、整流器は、第１〜第４のダイオードを含み、第１のダイオードの陰極は、第２のダイオードの陽極及び第１のポートに接続され、第２のダイオードの陰極は、第３のダイオードの陰極に接続され、第３のダイオードの陽極は、第４のダイオードの陰極及び第２のポートに接続され、第４のダイオードの陽極は、第１のダイオードの陽極に接続され、第２のダイオードの陰極は、整流器の第１の出力端子としての役割を果たすとともに位置センサに結合され、第４のダイオードの陽極は、整流器の第２の出力端子としての役割を果たすとともに位置センサに結合され、位置センサによって検出された磁場信号は、第３のポートによって出力される。
【００１６】
好ましい解決策として、整流器は、直流電源に接続された第１及び第２の入力端子と、第１及び第２のツェナーダイオードと、第１及び第２の抵抗器とを含み、第１のツェナーダイオードの陽極は、第２のツェナーダイオードの陰極及び第２の入力端子に接続され、第２のツェナーダイオードの陽極は、第１の抵抗器を介して第１の入力端子に接続され、第１のツェナーダイオードの陰極は、第２の抵抗器を介して第１の入力端子に接続され、第１のツェナーダイオードの陰極は、第１の出力端子に接続され、第２のツェナーダイオードの陽極は、第２の出力端子に接続される。
【００１７】
好ましい解決策として、第１のツェナーダイオード、第２のツェナーダイオード及び位置センサは、１つの集積回路に統合され、第１の抵抗器及び第２の抵抗器は、集積回路の外部に設けられ、集積回路は、第１〜第４のポートを含み、第１のツェナーダイオードの陰極は、第１のポートに接続され、第１のツェナーダイオードの陽極は、第３のポートに接続され、第２のツェナーダイオードの陽極は、第２のポートに接続され、位置センサによって検出された磁場信号は、第４のポートによって出力される。
【００１８】
好ましい解決策として、電子装置は、プリント基板をさらに含む。プリント基板には、電源パッド、接地パッド及び信号パッドが設けられる。磁気センサ集積回路の第１のポートは、電源パッドに接続され、第２のポートは、接地パッドに接続され、第３のポートは、信号パッドに接続され、或いは磁気センサ集積回路の第１のポートは、接地パッドに接続され、第２のポートは、電源パッドに接続され、第３のポートは、信号パッドに接続される。
【００１９】
好ましい解決策として、信号パッドは、電源パッドと接地パッドとの間に位置する。
【００２０】
好ましい解決策として、信号パッドと電源パッドとの間の距離は、信号パッドと接地パッドとの間の距離と同じである。
【００２１】
本開示の実施形態によれば、位置センサに加えて、整流器も磁気センサ集積回路に統合される。整流器は、磁気センサ集積回路が外部電源に正に接続されても、又は負に接続されても、良好に機能するように構成される。電子装置の製造時には、本開示の実施形態による磁気センサ集積回路によって生産効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】プリント基板と、プリント基板に垂直に取り付けられた磁気センサ集積回路とを含む本開示の電子装置の概略図である。
【図２】第１の実施形態による、図１に示す磁気センサ集積回路の線図である。
【図３】プリント基板に逆向きに取り付けられた磁気センサ集積回路の立体図である。
【図４】プリント基板に逆向きに取り付けられた磁気センサ集積回路の線図である。
【図５】第２の実施形態による磁気センサ集積回路の線図である。
【考案を実施するための形態】
【００２３】
以下、本開示の技術的解決策及びその他の有益な結果が明確になるように、図面を用いて本開示の特定の実施形態を詳細に説明する。理解できるように、図面は参照及び例示のためのものにすぎず、本開示を限定するものではない。図面に示すサイズは、説明を明確にするためのものであり、比例関係を限定するものではない。
【００２４】
図１に、本開示の好ましい実施形態による電子装置１０を概略的に示す。電子装置１０は、電気自動車、ファン、台所用器具、携帯電話機、ポンプ又はモータなどの装置に応用することができる。電子装置１０は、プリント基板１００と、プリント基板１００上に設けられて磁場を検知する磁気センサ集積回路２００とを含む。電子装置１０は、他の構成部品をさらに含むこともできるが、これらは本開示の設計点とは無関係であり、従って本明細書では詳細に説明しない。
【００２５】
プリント基板１００上には、磁気センサ集積回路２００を取り付けるために、電源ジャック１０１、接地ジャック１０２及び信号ジャック１０３を含む３つのジャックが設けられる。磁気センサ集積回路２００は、シェル２２０と、シェル２２０内に取り付けられた半導体基板（図示せず）と、シェル２２０から延びる第１〜第３のポート２２１、２２２及び２２３とを含む。電源ジャック１０１は、プリント基板１００上の配線を介して外部直流電源の陽極に接続され、接地ジャック１０２は、プリント基板１００上の配線を介して外部直流電源の（接地などの）陰極に接続され、信号ジャック１０３は、プリント基板１００上の配線を介して、マイクロプロセッサ又は制御可能な双方向交流スイッチなどの、磁場信号を受け取るために必要な、電子装置１０内の構成部品に接続される。限定するわけではないが、電源ジャック１０１、接地ジャック１０２及び信号ジャック１０３は、プリント基板１００上に一列に配置され、信号ジャック１０３は、電源ジャック１０１と接地ジャック１０２との間に位置し、信号ジャック１０３と電源ジャック１０１との間の距離は、信号ジャック１０３と接地ジャック１０２との間の距離と同じであることが好ましい。磁気センサ集積回路２００の第１のポート２２１〜第３のポート２２３は、シェル２２０の底面に一列に配置され、第３のポート２２３は、第１のポート２２１と第２のポート２２２との間に位置し、第３のポート２２３と第１のポート２２１との間の距離は、第３のポート２２３と第２のポート２２２との間の距離と同じである。この実施形態では、プリント基板１００上の電源ジャック１０１、接地ジャック１０２及び信号ジャック１０３を、電源パッド、接地パッド及び信号パッド上にそれぞれ設けることができる。
【００２６】
理解できるように、別の実施形態では、磁気センサ集積回路２００が表面実装パッケージを有することができ、これに対応してプリント基板１００上の電源パッド、接地パッド及び信号パッド上にはジャックが設けられない。
【００２７】
図２を参照すると、半導体基板上に、整流器、位置センサ２１０及び出力制御回路２３０が設けられている。
【００２８】
この実施形態では、整流器がフルブリッジ整流器である。整流器は、４つのダイオードＤ２〜Ｄ５を含む。ダイオードＤ２の陰極は、ダイオードＤ３の陽極に接続され、ダイオードＤ３の陰極は、ダイオードＤ４の陰極に接続され、ダイオードＤ４の陽極は、ダイオードＤ５の陰極に接続され、ダイオードＤ５の陽極は、ダイオードＤ２の陽極に接続される。整流器の第１の入力端子Ｉ１であるダイオードＤ２の陰極は、第１のポート２２１に接続される。整流器の第２の入力端子Ｉ２であるダイオードＤ４の陽極は、第２のポート２２２に接続される。整流器の第１の出力端子Ｏ１であるダイオードＤ３の陰極は、位置センサ２１０に接続され、第１の出力端子Ｏ１は、高直流使用電圧を出力する。整流器の第２の出力端子Ｏ２であるダイオードＤ５の陽極は、位置センサ２１０に接続され、第２の出力端子Ｏ２は、第１の出力端子によって出力される電圧よりも低い低電圧を出力する。整流器の第１の出力端子Ｏ１と第２の出力端子Ｏ２との間には、ツェナーダイオードＺ１などの電圧安定装置が接続される。ツェナーダイオードＺ１の陽極は、第２の出力端子Ｏ２に接続され、ツェナーダイオードＺ１の陰極は、第１の出力端子Ｏ１に接続される。他の実施形態では、電圧を安定させるために三端子レギュレータなどの電子部品を使用することもできる。
【００２９】
位置センサ２１０は、ホールセンサであることが好ましい。ホールセンサは、磁場及びその変化を検出することができる磁気センサである。ホールセンサは、ホールユニット２１１及びＭＯＳ型トランジスタ２１２を含む。ホールユニット２１１は、電圧安定装置、ホールシート及び演算増幅器（図示せず）を含む。ホールセンサは、電源端子ＶＣＣ、接地端子ＧＮＤ及び出力端子Ｈ１を含む。ＭＯＳ型トランジスタ２１２のゲートは、ホールユニット２１１に接続され、ＭＯＳ型トランジスタ２１２のソースは、接地端子ＧＮＤに接続され、ＭＯＳ型トランジスタ２１２のドレインは、出力端子Ｈ１に接続される。位置センサ２１０の電源端子ＶＣＣは、整流器の第１の出力端子Ｏ１に接続され、位置センサ２１０の接地端子ＧＮＤは、整流器の第２の出力端子Ｏ２に接続される。整流器によって供給される電圧は、ホールユニット２１１内の電圧低下回路及び電圧安定装置によって処理した後にホールシートに供給することができ、或いは直接ホールシートに供給することもできる。ホールシートは、外部磁場の極性又は外部磁場の変化を検知する。この実施形態では、外部磁場の極性が北（Ｎ）であり、ホールユニット２１１が論理ハイを出力し、ＭＯＳ型トランジスタ２１２がオフになり、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１には出力が存在しない。南（Ｓ）が検出された場合には、ホールユニット２１１が論理ローを出力し、ＭＯＳ型トランジスタ２１２がオンになり、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１が論理ローの磁場信号を出力する。この実施形態では、ＭＯＳ型トランジスタ２１２が、正チャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＰチャンネルＭＯＳトランジスタ）である。理解できるように、他の実施形態では、ＭＯＳ型トランジスタ２１２を、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）又は金属半導体電界効果トランジスタなどの他の電界効果トランジスタのような他のタイプの半導体スイッチとすることができる。
【００３０】
別の実施形態では、位置センサ２１０によって検出された磁場が北である場合、出力端子Ｈ１は、論理ローの磁場信号を出力し、位置センサ２１０によって検出された磁場が南である場合、出力端子Ｈ１は、論理ハイの磁場信号を出力する。
【００３１】
出力制御回路２３０は、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１と第３のポート２２３との間に接続され、出力制御回路２３０によって出力される信号は、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１によって出力された磁場信号に基づいて決定される。この実施形態では、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１に出力が存在しない場合、出力制御回路２３０は論理ハイを出力し、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１が論理ローの磁場信号を出力する場合、出力制御回路２３０は論理ローを出力する。
【００３２】
この実施形態では、出力制御回路２３０が、第１〜第３の端子を含む。第１の端子は、整流器の第１の出力端子Ｏ１に接続され、第２の端子は、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１に接続され、第３の端子は、第３のポート２２３に接続される。出力制御回路２３０は、抵抗器Ｒ２、ＮＰＮトリオードＱ１、ダイオードＤ１及び抵抗器Ｒ１を含み、これらは位置センサ２１０の出力端子Ｈ１と第３のポート２２３との間に直列に接続される。ダイオードＤ１の陰極は、出力制御回路２３０の第２の端子としての役割を果たし、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１に接続される。抵抗器Ｒ２の一端は、整流器の第１の出力端子Ｏ１に接続され、抵抗器Ｒ２の他端は、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１に接続される。ＮＰＮトリオードＱ１のベースは、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１に接続され、ＮＰＮトリオードＱ１のエミッタは、ダイオードＤ１の陽極に接続され、ＮＰＮトリオードＱ１のコレクタは、第１の端子としての役割を果たすとともに整流器の第１の出力端子Ｏ１に接続される。ダイオードＤ１に接続されていない抵抗器Ｒ１の端部は、第３の端子としての役割を果たすとともに第３のポート２２３に接続される。
【００３３】
磁気センサ集積回路２００がプリント基板１００に正に取り付けられても又は負に取り付けられても良好に機能する原理について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３４】
図１及び図２では、磁気センサ集積回路２００がプリント基板１００に正常に（すなわち正に）取り付けられている。第１のポート２２１は、電源ジャック１０１に挿入され、第２のポート２２２は、接地ジャック１０２に挿入され、第３のポート２２３は、信号ジャック１０３に挿入される。図２には、磁気センサ集積回路２００と外部直流電源との接続関係が示されており、すなわち第１のポート２２１が電源の陽極に接続され、第２のポート２２２が電源の陰極に接続されている。この場合、整流器のダイオードＤ３及びダイオードＤ５がオンになり、整流器のダイオードＤ２及びダイオードＤ４がオフになり、整流器の第１の出力端子Ｏ１は、位置センサ２１０の電源端子ＶＣＣに高電圧を出力し、位置センサ２１０の接地端子ＧＮＤは、オンになったダイオードＤ５を介して電源の陰極に接続されて電流ループを形成し、従って位置センサ２１０は正常に機能する。外部磁場の極性が北である場合、ホールユニット２１１は論理ハイを出力し、ＭＯＳ型トランジスタ２１２はオフになり、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１には出力が存在せず、ＮＰＮトリオードＱ１はオンになり、磁気センサ集積回路２００の第３のポート２２３は論理ハイの信号を出力する。外部磁場の極性が南である場合、ホールユニット２１１は論理ローを出力し、ＭＯＳ型トランジスタ２１２はオンになり、位置センサ２１０の出力端子Ｈ１は論理ローの信号を出力し、第３のポート２２３の電圧降下は、ダイオードＤ５の電圧降下（例えば０．７Ｖ）と、オンになったＭＯＳ型トランジスタ２１２のドレインとソースとの間の（好ましくは０．５Ｖ未満の）電圧降下との合計に等しく、従って第３のポート２２３の電圧降下は１．２Ｖ未満であり、論理ローと見なすことができる。要するに、磁気センサ集積回路２００がプリント基板１００に正常に取り付けられた場合には、位置センサ２１０に正常に給電が行われ、位置センサ２１０の電源端子ＶＣＣが高電圧を受け取り、位置センサ２１０の接地端子ＧＮＤが低電圧を受け取る。出力制御回路２３０によって出力される信号のレベルは、位置センサ２１０によって検知された磁場信号のレベルと基本的に一致し、従って磁気センサ集積回路２００は正常に動作する。この実施形態では、磁気センサ集積回路２００が電子装置１０に取り付けられており、第３のポート２２３が、磁気センサ集積回路２００内の出力制御回路２３０のＮＰＮトリオードＱ１及び抵抗器Ｒ２を介して整流器の高電圧出力端子に接続されていることにより、ホールユニット２１１が論理ハイの信号を出力した場合、これに対応して第３のポート２２３も論理ハイの信号を出力するようになるので、第３のポート２２３をプルアップ抵抗器に接続する必要はない。
【００３５】
図３及び図４では、磁気センサ集積回路２００がプリント基板１００に逆向きに（すなわち負に）取り付けられている。第１のポート２２１は、接地ジャック１０２に挿入され、第２のポート２２２は、電源ジャック１０１に挿入され、第３のポート２２３は、信号ジャック１０３に挿入される。図４には、磁気センサ集積回路２００と外部直流電源との接続関係が示されており、すなわち第１のポート２２１が電源の陰極に接続され、第２のポート２２２が電源の陽極に接続されている。ダイオードＤ２及びダイオードＤ４がオンになり、ダイオードＤ３及びダイオードＤ５がオフになり、整流器の第１の出力端子Ｏ１は、相変わらず位置センサ２１０の電源端子ＶＣＣに高電圧を出力し、位置センサ２１０の接地端子ＧＮＤは、オンになったダイオードＤ２を介して電源の陰極に接続されて電流ループを形成し、従って位置センサ２１０は正常に機能する。位置センサ２１０は、磁気センサ集積回路２００がプリント基板１００に正常に取り付けられた場合と同様に磁場を検出するが、この説明については繰り返さない。
【００３６】
図５を参照すると、第２の実施形態による磁気センサ集積回路２００の回路図を示している。この実施形態では、磁気センサ集積回路２００の構造は、基本的に第１の実施形態のものと同じである。違いは、この第２の実施形態では、磁気センサ集積回路２００に出力制御回路２３０が設けられておらず、位置センサの出力端子Ｈ１が磁気センサ集積回路２００の第３のポート２２３に直接接続されている点である。この実施形態では、第３のポート２２３にプルアップ抵抗器が接続される。プルアップ抵抗器は、磁気センサ集積回路２００の内部に設けることも、或いは磁気センサ集積回路２００の外部に設けることもできる。
【００３７】
整流器は、他の形態であってもよいと理解されたい。図２に示す整流器内の４つのダイオードをツェナーダイオードに置き換えた場合、或いは図２に示す整流器内のダイオードＤ２及びダイオードＤ３を第１の抵抗器及び第２の抵抗器に置き換えてダイオードＤ４及びダイオードＤ５を第１のツェナーダイオード及び第２のツェナーダイオードに置き換えた場合、位置センサは、磁気センサ集積回路２００をプリント基板上に正に設けても、又は負に設けても正常に機能することができる。他の実施形態では、第１のツェナーダイオード、第２のツェナーダイオード及び位置センサが１つの集積回路に統合され、第１の抵抗器及び第２の抵抗器が集積回路の外部に設けられる。集積回路は、第１〜第４のポートを含み、第１のポートには第１のツェナーダイオードの陰極が接続され、第２のポートには第２のツェナーダイオードの陽極が接続され、第３のポートには第１のツェナーダイオードの陰極が接続され、第４のポートは、位置センサによって検出された磁場信号を出力する。
【００３８】
磁気センサ集積回路は、単一のベアダイ又は複数のベアダイを含むことができると理解されたい。整流器、出力制御回路及び位置センサは、１つのベアダイ上に設けることも、又は異なるベアダイ上に設けることもできる。
【００３９】
本開示の実施形態では、位置センサ２１０に加えて、少なくとも整流器が磁気センサ集積回路２００に統合される。整流器は、磁気センサ集積回路２００が外部電源に正に接続されても、又は負に接続されても、位置センサ２１０の電源端子ＶＣＣが常に整流器による高電圧出力を受け取り、位置センサ２１０の接地端子ＧＮＤが常に整流器による低電圧出力を受け取るように構成される。このように、たとえ装置の製造時にオペレータの不注意によって磁気センサ集積回路２００が逆向きに取り付けられたとしても、位置センサ２１０は正常に機能する。本開示の実施形態による磁気センサ集積回路では、プリント基板への取り付け時に磁気センサ集積回路を正に取り付けるか、それとも負に取り付けるかを考慮する必要がなく、これによって生産効率が改善される。
【００４０】
本開示における接続は、動作原理が変化しない限り、直接接続及び間接接続の両方を含むと理解されたい。
【００４１】
上記の内容は、本開示の好ましい実施形態にすぎず、これらの実施形態は、本開示を限定するものではない。本開示の思想及び原理から逸脱しないあらゆる変更、同等の置換及び修正も、本開示の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
２００  磁気センサ集積回路
２１０  位置センサ
２１１  ホールユニット
２１２  トランジスタ
２２０  シェル
２２１  第１のポート
２２２  第２のポート
２２３  第３のポート
２３０  出力制御回路
Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５  ダイオード
Ｒ１、Ｒ２  抵抗器
Ｑ  ＮＰＮトリオード
ＧＮＤ  接地端子
ＶＣＣ  電源端子
Ｚ１  ツェナーダイオード
Ｉ１  第１の入力端子
Ｉ２  第２の入力端子
Ｏ１  第１の出力端子
Ｏ２  第２の出力端子
【図１】
0003210891.tif 000003
【図２】
0003210891.tif 000004
【図３】
0003210891.tif 000005
【図４】
0003210891.tif 000006
【図５】
0003210891.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月10日(2017.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサ集積回路であって、シェルと、該シェルに取り付けられた半導体基板と、前記シェルから延びる第１〜第３のポートとを備え、前記半導体基板は、
前記第１のポート及び前記第２のポートにそれぞれ接続された第１の出力端子、第２の出力端子及び２つの入力端子を含む整流器を有し、前記第１のポート及び前記第２のポートが外部電源に正又は負に接続された場合、前記整流器の前記第１の出力端子によって出力される電圧は、前記整流器の前記第２の出力端子によって出力される電圧よりも高く、前記半導体基板は、
前記整流器の前記第１の出力端子及び前記第２の出力端子に接続された、磁場を検出するように構成された位置センサをさらに有し、該位置センサによって検出された磁場信号が、前記第３のポートを介して出力される、
ことを特徴とする磁気センサ集積回路。
【請求項２】
前記位置センサは、電源端子、接地端子及び出力端子を含み、前記電源端子は、前記整流器の第１の出力端子に接続され、前記接地端子は、前記整流器の第２の出力端子に接続され、前記位置センサの前記出力端子は、前記第３のポートに接続される、
請求項１に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項３】
前記半導体基板は、第１〜第３の端子を含む出力制御回路をさらに有し、前記第１の端子は、前記整流器の前記第１の出力端子に接続され、前記第２の端子は、前記位置センサの出力端子に接続され、前記第３の端子は、前記第３のポートに接続され、前記出力制御回路の前記第３の端子によって出力される信号は、前記位置センサの前記出力端子によって出力される磁場信号に基づいて決定される、
請求項１に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項４】
前記第３のポートは、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に位置し、或いは前記第３のポートと前記第１のポートとの間の距離は、前記第３のポートと前記第２のポートとの間の距離と同じである、
請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気センサ集積回路。
【請求項５】
電子装置であって、
直流電源と、
前記直流電源によって給電される、第１の出力端子及び第２の出力端子を含む整流器と、
を備え、前記整流器の前記第１の出力端子によって出力される電圧は、前記整流器の前記第２の出力端子によって出力される電圧よりも高く、前記電子装置は、
磁場を検出するように構成されるとともに、前記整流器の前記第１の出力端子及び前記第２の出力端子に接続された位置センサをさらに備える、
ことを特徴とする電子装置。
【請求項６】
前記整流器及び前記位置センサは１つの集積回路に集積され、前記集積回路は、第１〜第３のポートを備え、前記整流器は、第１〜第４のダイオードを含み、前記第１のダイオードの陰極は、前記第２のダイオードの陽極及び前記第１のポートに接続され、前記第２のダイオードの陰極は、前記第３のダイオードの陰極に接続され、前記第３のダイオードの陽極は、前記第４のダイオードの陰極及び前記第２のポートに接続され、前記第４のダイオードの陽極は、前記第１のダイオードの陽極に接続され、前記第２のダイオードの前記陰極は、前記整流器の前記第１の出力端子としての役割を果たすとともに前記位置センサに結合され、前記第４のダイオードの前記陽極は、前記整流器の前記第２の出力端子としての役割を果たすとともに前記位置センサに結合され、前記位置センサによって検出された前記磁場信号は、前記第３のポートによって出力される、請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記整流器は、前記直流電源に接続された第１及び第２の入力端子と、第１及び第２のツェナーダイオードと、第１及び第２の抵抗器とを含み、前記第１のツェナーダイオードの陽極は、前記第２のツェナーダイオードの陰極及び前記第２の入力端子に接続され、前記第２のツェナーダイオードの陽極は、前記第１の抵抗器を介して前記第１の入力端子に接続され、前記第１のツェナーダイオードの陰極は、前記第２の抵抗器を介して前記第１の入力端子に接続され、前記第１のツェナーダイオードの前記陰極は、前記第１の出力端子に接続され、前記第２のツェナーダイオードの前記陽極は、前記第２の出力端子に接続される、
請求項５に記載の電子装置。
【請求項８】
前記第１のツェナーダイオード、前記第２のツェナーダイオード及び前記位置センサは、１つの集積回路に統合され、前記第１の抵抗器及び前記第２の抵抗器は、前記集積回路の外部に設けられ、前記集積回路は、第１〜第４のポートを含み、前記第１のツェナーダイオードの前記陰極は、前記第１のポートに接続され、前記第１のツェナーダイオードの前記陽極は、前記第３のポートに接続され、前記第２のツェナーダイオードの前記陽極は、前記第２のポートに接続され、前記位置センサによって検出された前記磁場信号は、前記第４のポートによって出力される、
請求項７に記載の電子装置。
【請求項９】
プリント基板をさらに備え、該プリント基板には、電源パッド、接地パッド及び信号パッドが設けられ、前記集積回路の前記第１のポートは、前記電源パッドに接続され、前記第２のポートは、前記接地パッドに接続され、前記第３のポートは、前記信号パッドに接続され、或いは前記磁気センサ集積回路の前記第１のポートは、前記接地パッドに接続され、前記第２のポートは、前記電源パッドに接続され、前記第３のポートは、前記信号パッドに接続される、
請求項６に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記信号パッドは、前記電源パッドと前記接地パッドとの間に位置し、或いは前記信号パッドと前記電源パッドとの間の距離は、前記信号パッドと前記接地パッドとの間の距離と同じである、
請求項９に記載の電子装置。