(57)【要約】【課題】パワーセーブ入力信号用の端子とサーマルシャットダウンモニターの出力信号用端子は同一の端子で兼用し、ＩＣパッケージのピン数を減らすことが可能な半導体集積回路装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体集積回路装置１００は、温度検出トランジスタ（Ｑ１）の温度特性に応じて変化する電圧（Ｖ１）と、基準電圧（Ｖｒｅｆｔ）とが入力されるコンパレータ（ＣＭＰ１）と、該コンパレータ（ＣＭＰ１）の出力に応じてオンオフする第１トランジスタ（Ｑ２）と、からなるサーマルシャットダウン回路Ａと、入力信号の有無に応じてオンオフする第２トランジスタ（Ｑ５）と、該第２トランジスタ（Ｑ５）のオンオフに応じてオフオンする第３トランジスタ（Ｑ６）と、からなるパワーセーブ信号制御回路Ｃと、を有し、該サーマルシャットダウン回路Ａからの出力信号と、該パワーセーブ信号制御回路Ｃへの入力信号とは一つの端子１０を介して入出力されることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度検出トランジスタの温度特性に応じて変化する電圧と、基準電圧とが入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力に応じてオンオフする第１トランジスタと、からなるサーマルシャットダウン回路と、
入力信号の有無に応じてオンオフする第２トランジスタと、該第２トランジスタのオンオフに応じてオフオンする第３トランジスタと、からなるパワーセーブ信号制御回路と、を有し、
該サーマルシャットダウン回路からの出力信号と、該パワーセーブ信号制御回路への入力信号とは一つの端子を介して入出力されることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
該サーマルシャットダウン回路と、該パワーセーブ信号制御回路とを複数備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路装置。
【請求項３】
半導体集積回路装置はモータードライバーＩＣであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体集積回路装置。
【請求項４】
半導体集積回路装置はレギュレータＩＣであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターなどの負荷を駆動するためのモータードライバーＩＣや、電源電圧発生用のレギュレータＩＣなどの半導体集積回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターなどの負荷を駆動するためのモータードライバーＩＣや、電源電圧発生用のレギュレータＩＣには、異常温度からＩＣを保護するための熱保護回路を設ける技術が広く知られている。例えば、特許文献１（特開２００４−２５３９３６号公報）には、コレクタが第１ 電源電位点に接続され、ベースが特定電位点に接続され、エミッタが電流通過手段を介して第２ 電源電位点に接続される温度検出用ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（ 以下、温度検出トランジスタ） と、前記温度検出トランジスタのエミッタ電位と基準電位とを比較して熱保護信号を出力する比較器と、を有することを特徴とする、熱保護機能付き半導体集積回路が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２５３９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような特許文献１に開示される熱保護機能付き半導体集積回路においては、半導体集積回路における過熱状態を検出すると、これを外部の他のＩＣなどに出力するようなものではなかった。このため、半導体集積回路が過熱状態となっているにも関わらず、当該半導体集積回路の機能を停止させるような信号を外部から入力させることはできなかった。
【０００４】
そこで、半導体集積回路の過熱状態を検出したとき、これを外部の他のＩＣなどに出力するために、出力用の端子ピンを半導体集積回路に設けることが考えられる。しかしながら、このような端子ピンを新たに設けると、半導体集積回路の製造コストが上昇してしまう、というような問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、温度検出トランジスタの温度特性に応じて変化する電圧と、基準電圧とが入力されるコンパレータと、該コンパレータの出力に応じてオンオフする第１トランジスタと、からなるサーマルシャットダウン回路と、入力信号の有無に応じてオンオフする第２トランジスタと、該第２トランジスタのオンオフに応じてオフオンする第３トランジスタと、からなるパワーセーブ信号制御回路と、を有し、該サーマルシャットダウン回路からの出力信号と、該パワーセーブ信号制御回路への入力信号とは一つの端子を介して入出力されることを特徴とする半導体集積回路装置である。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の半導体集積回路装置であって、該サーマルシャットダウン回路と、該パワーセーブ信号制御回路とを複数備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に係る発明は、半導体集積回路装置はモータードライバーＩＣであることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に係る発明は、半導体集積回路装置はレギュレータＩＣであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、モータードライバーＩＣ・レギュレータＩＣなどの半導体集積回路装置内に、サーマルシャットダウン回路とパワーセーブ（省電力）制御回路を複合した回路を内蔵するものであり、これにより、ＩＣの過熱によりサーマルシャットダウンが発生した場合、ＩＣ内部の動作をパワーセーブモードに移行させると同時に、外部にサーマルシャットダウンが発生したことを通知する信号を出力する。また、外部のシステム制御用ＣＰＵ等からの制御信号によりパワーセーブモードへ移行することも可能である。
【００１０】
これらのパワーセーブの切り替え信号の入力信号用の端子とサーマルシャットダウンモニターの出力信号用端子は同一の端子で兼用させることで、ＩＣパッケージのピン数を減らすことが可能となり、結果的にコストの削減につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の主要回路構成を示す図である。図１において、１００は半導体集積回路装置、１０は端子、回路Aはサーマルシャットダウン回路、回路Bはサーマルシャットダウンモニター信号出力回路、回路Cはパワーセーブ信号制御回路をそれぞれ示している。
【００１２】
本発明は、サーマルシャットダウン回路Ａに、パワーセーブ制御機能とサーマルシャットダウンモニター機能を加え、なおかつ、これらの信号の入出力を1ピン（端子１０）の半導体集積回路装置１００の端子で兼用させることに特徴をもつ回路構成となっている。
【００１３】
サーマルシャットダウン回路Aは、半導体集積回路装置１００の過熱による破壊を防ぐための回路であり、図示するように、基準電圧発生部、定電流源、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、温度検出トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、コンパレータＣＭＰ１などから構成される。サーマルシャットダウン回路Aにおいては、基準電圧発生部が発生した基準電圧を抵抗Ｒ１・Ｒ２で分圧した電圧（Ｖｒｅｆｔ）と温度検出トランジスタ（Ｑ１）の温度特性に応じて変化する電圧（Ｖ１）をコンパレータＣＭＰ１により比較する。そしてコンパレータＣＭＰ１の比較結果によりトランジスタ（Ｑ２）をオンさせる。サーマルシャットダウンが発生した場合、トランジスタ（Ｑ２）がオンとなり、信号Ａが０Ｖ（ＧＮＤ）になる。この信号Ａを半導体集積回路装置１００内部の動作オン／オフの制御を行う回路に接続することで、ＩＣの動作を停止させて、発熱を抑えると共に、半導体集積回路装置１００内部回路の熱破壊を防ぐことが出来る。
【００１４】
サーマルシャットダウンモニター信号出力回路Ｂは、図示するように定電流源、抵抗Ｒ４、トランジスタＱ３、Ｑ４などから構成される。また、パワーセーブ信号制御回路Ｃは、図示するように抵抗Ｒ５、トランジスタＱ５、Ｑ６から構成される。
【００１５】
図１において、信号Ａはサーマルシャットダウン回路Ａの出力信号であり、信号Ｂはサーマルシャットダウンモニター信号出力回路Ｂの出力信号であり、信号Ｃはパワーセーブ信号制御回路Ｃへの入力信号であり、信号Ｄは信号Ｂと信号Ｃが合成された信号である。各信号の関係は、信号Ｂ＝信号Ｃ＝信号Ｄとなる。
【００１６】
次に、以上のように構成される半導体集積回路装置１００の回路動作について説明する。半導体集積回路装置１００において、サーマルシャットダウンが発生していない状態（正常動作時）では、トランジスタ（Ｑ２）がオフになり、プルアップ抵抗（Ｒ３）で、トランジスタ（Ｑ３）がオンとなり、トランジスタ（Ｑ４）はオフになるので、信号Ｂはオープンコレクタ状態になる。
【００１７】
信号Ｂ＝信号Ｄ＝サーマルシャットダウンモニター信号は、半導体集積回路装置１００の端子１０外部のプルアップ抵抗（Ｒ６）で、ハイレベル状態の信号になる。また、信号Ｄ＝信号Ｃ＝ハイレベルのため、トランジスタ（Ｑ５）はオンになり、トランジスタ（Ｑ６）がオフ状態となっている。
【００１８】
後に説明するが、トランジスタ（Ｑ６）のコレクタは、オペアンプの基準電圧に接続されている。トランジスタ（Ｑ６）がオフ状態のときは、その基準電圧がそのままオペアンプに入力されて、モーターは非パワーセーブ状態、つまり通常稼動状態になっている。
【００１９】
半導体集積回路装置１００において、サーマルシャットダウンが発生（過熱状態時）すると、トランジスタ（Ｑ２）がオンとなり、信号Ａは０Ｖ（ＧＮＤ）となる。信号Ａが０Ｖになることで、トランジスタ（Ｑ３）はオフになるので、プルアップ抵抗（Ｒ４）によりトランジスタ（Ｑ４）がオンとなり、信号Ｂが０Ｖ（ＧＮＤ）になる。信号Ｂ＝信号Ｄのため、ＩＣ端子には、サーマルシャットダウンモニター信号にはローレベル（０Ｖ）が出力される。また、信号Ｄ＝信号Ｃ＝ローレベルのため、トランジスタ（Ｑ５）はオフになり、プルアップ抵抗（Ｒ５）でトランジスタ（Ｑ６）がオンになり、（オペアンプの基準電圧）＝０Ｖ（ＧＮＤ）になる。モータードライバー・レギュレータの回路では、この（オペアンプの基準電圧）を用いて動作させるため、この（オペアンプの基準電圧）が０Ｖ（ＧＮＤ）になると、動作停止状態となり、結果サーマルシャットダウンが発生するとパワーセーブの状態になるものである。
【００２０】
なお、パワーセーブ入力信号は、ＩＣ外部からも制御が可能で有る。ダイオード（Ｄ３）のアノード側にシステム制御用ＣＰＵの制御端子を接続することで、パワーセーブのオン／オフが可能である。また、システム制御用ＣＰＵの制御出力をローレベル出力することで、パワーセーブをオンにすることが出来る。
【００２１】
以上のような構成・動作を行うサーマルシャットダウン回路Ａ、サーマルシャットダウンモニター信号出力回路Ｂ、パワーセーブ信号制御回路Ｃを、モータードライバーＩＣに適用した例について説明する。なお、本発明の回路は、レギュレータＩＣなどにも適用することができる。
【００２２】
図２は本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置１００を、モータードライバーＩＣに適用した場合の回路構成を示す図である。図２は、光ディスクドライブ機器むけのモータードライバーＩＣへの適用事例である。ＣＤ・ＤＶＤに代表する光ディスクドライブ機器では、数個のモーター・アクチュエーターの中で、特にスレッドモーター・スピンドルモーター・ローディングモーターの負荷が高くなっている。各モーターへの過負荷動作や、事故・故障・短絡などによる過電流などで、モータードライバーの異常過熱が発生する可能性が高い。本発明においては、図２に示すように、複数のモータードライバーを内蔵するものであり、複数の箇所で過熱が発生する可能性を考慮して、複数のサーマルシャットダウン回路Ａを内蔵するように構成する。
【００２３】
図２において、１００はモータードライバーＩＣである半導体集積回路装置、２００はＣＤプレイヤーシステムシステム制御用ＣＰＵ、３００はＣＤプレイヤーサーボＩＣをそれぞれ示している。半導体集積回路装置１００は、ＣＤプレイヤーサーボＩＣ３００のスレッド制御信号、スピンドル制御信号、ローディング制御信号を受けて、スレッドモーターＭ１、スピンドルモーターＭ２、ローディングモーターＭ３の制御を行う。また、半導体集積回路装置１００は、ＣＤプレイヤーシステムシステム制御用ＣＰＵ２００からのパワーセーブ入力信号が入力され、ＣＤプレイヤーシステムシステム制御用ＣＰＵ２００へのサーマルシャットダウンモニター出力信号を出力する端子１０を有する。
【００２４】
また、図２において、Ｖｒｅｆ１乃至Ｖｒｅｆ３は基準電圧を、Ｒａ乃至Ｒｆは抵抗を、ＯＰ１乃至ＯＰ３はオペアンプを、ＬＳ１乃至ＬＳ３はレベルシフト回路を、ＡＭＰ１＋、ＡＭＰ１−、ＡＭＰ２＋、ＡＭＰ２−、ＡＭＰ２＋、ＡＭＰ２−はアンプをそれぞれ示している。スレッドモーターＭ１制御用の回路近傍、スピンドルモーターＭ２制御用の回路近傍、ローディングモーターＭ３制御用の回路近傍それぞれには、過熱状態を検出するためのサーマルシャットダウン回路Ａ、サーマルシャットダウンモニター信号出力回路Ｂが設けられている。これらのサーマルシャットダウン回路Ａ、サーマルシャットダウンモニター信号出力回路Ｂからの出力信号は、パワーセーブ信号制御回路Ｃに入力される。
【００２５】
パワーセーブ信号制御回路Ｃのトランジスタのコレクタは、オペアンプＯＰ１乃至ＯＰ３の基準電圧Ｖｒｅｆ１乃至Ｖｒｅｆ３に接続されている。前述したとおり、トランジスタ（Ｑ６）のコレクタは、オペアンプの基準電圧に接続されている。トランジスタ（Ｑ６）がオフ状態のときは、その基準電圧Ｖｒｅｆ１乃至Ｖｒｅｆ３がそのままオペアンプＯＰ１乃至ＯＰ３に入力されて、モーターＭ１乃至Ｍ３は非パワーセーブ状態、つまり通常稼動状態になっている。
【００２６】
サーマルシャットダウン回路Ａが過熱状態を検出すると、前述の通り、トランジスタ（Ｑ６）がオンになり、オペアンプＯＰ１乃至ＯＰ３の基準電圧Ｖｒｅｆ１乃至Ｖｒｅｆ３はグランドされることとなる。すると、オペアンプＯＰ１乃至ＯＰ３は動作停止状態となり、結果サーマルシャットダウンが発生すると、パワーセーブの状態になるものである。
【００２７】
本発明は、モータードライバーＩＣ・レギュレータＩＣなどの半導体集積回路装置内に、サーマルシャットダウン回路とパワーセーブ（省電力）制御回路を複合した回路を内蔵するものであり、これにより、ＩＣの過熱によりサーマルシャットダウンが発生した場合、ＩＣ内部の動作をパワーセーブモードに移行させると同時に、外部にサーマルシャットダウンが発生したことを通知する信号を出力することが可能となる。また、外部のシステム制御用ＣＰＵ等からの制御信号によりパワーセーブモードへ移行することも可能である。
【００２８】
このような本発明によれば、サーマルシャットダウンをモニターするための端子とパワーセーブ端子を個別に設ける必要が無く、兼用端子として構成することが出来るため、最低限の端子数で実現出来るため、半導体集積回路装置１００のＩＣパッケージのサイズを小さくすることが可能となり、結果コストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の主要回路構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置を、モータードライバーＩＣに適用した場合の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・端子、１００・・・半導体集積回路装置、２００・・・ＣＤプレイヤーシステムシステム制御用ＣＰＵ、３００・・・ＣＤプレイヤーサーボＩＣ
【図１】
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【図２】
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