(57)【要約】【課題】  入力電圧が制限電圧以下である場合は出力電圧に誤差を生じさせることなく、入力電圧が制限電圧を超える場合は出力電圧を確実に制限することができる電圧制限回路を得る。【解決手段】  電圧制限回路１０は、ポート入力ライン１６における電圧入力部１２と電圧出力部である入力ポート１４Ａとの間から分岐された分岐ライン２０と、分岐ライン２０に下流に向けて順方向に設けられた第１ダイオード２２と、分岐ライン２０における第１ダイオード２２の下流に接続され該接続部に一定電圧（Ｖｄｄ−Ｖｆ）を印加するためのクランプライン２６と、分岐ライン２０におけるクランプライン２６の接続部３０よりも上流であるポート入力ライン１６に設けられた第１抵抗１８とを備えて構成されており、入力電圧Ｖｉｎが制限電圧以下の場合はポート電圧Ｖｐに誤差を生じさせることなく、入力電圧Ｖｉｎが制限電圧を超える場合はポート電圧Ｖｐを電源電圧Ｖｄｄに制限する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧印加ラインにおける電圧入力部と電圧出力部との間から分岐され、該分岐部分とは反対側への通電を許容する第１ダイオードが設けられた分岐ラインと、
前記電圧印加ラインにおける前記分岐ラインよりも上流に設けられた第１抵抗と、
前記分岐ラインにおける前記第１ダイオードの下流に接続され、該接続部に一定電圧を印加するためのクランプラインと、
を備えた電圧制限回路。
【請求項２】
前記クランプラインに、前記第１ダイオードと実質的に同じ電気的特性を有し前記分岐ラインとの接続側への通電を許容する第２ダイオードを設けた、ことを特徴とする請求項１記載の電圧制限回路。
【請求項３】
前記分岐ラインにおける前記クランプラインの接続部の下流に、前記第１抵抗よりも電気抵抗値が小さい第２抵抗を設けた、請求項１または請求項２記載の電圧制限回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばマイコンの入力ポートに印加される電圧を制限するための電圧制限回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、各種機器の制御回路に組み込まれたマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）等の入力ポートには、各種センサが電気的に接続されており、各種センサの出力信号として電圧信号が入力されるようになっている。そして、入力ポートへ許容電圧以上の電圧が印加されないように、電圧制限回路が設けられている。
【０００３】
このような電圧制限回路について、図３に基づいて説明する。マイコン５０の入力ポートにはポート入力ライン５２の一端部が接続されており、ポート入力ライン５２の他端部は図示しないセンサから電圧信号入力される電圧入力部５４とされている。ポート入力ライン５２には抵抗５６が設けられており、ポート入力ライン５２における抵抗５６の下流（入力ポート側）には分岐ライン５８が接続されている。分岐ライン５８には、ツェナーダイオード６０が逆方向に設けられている。
【０００４】
ツェナーダイオード６０は、電圧入力部５４の入力電圧（ツェナーダイオード６０に対する逆方向電圧）Ｖｉｎがツェナー電圧Ｖｚ以下である場合には、自らに電流（逆方向電流）が流れることが殆どなく、分岐ライン５８へ電流が流れることを防止するため、マイコン５０の入力ポートに印加されるポート電圧Ｖｐ（すなわち、電圧制限回路の出力電圧）は、電圧入力部５４の入力電圧Ｖｉｎにほぼ一致する。すなわち、図４に示す如く、入力電圧Ｖｉｎがツェナー電圧Ｖｚ以下の領域では、入力電圧Ｖｉｎの増加に伴いポート電圧Ｖｐが増加する。
【０００５】
一方、電圧入力部５４の入力電圧Ｖｉｎがツェナー電圧Ｖｚよりも大きい場合には、ツェナーダイオード６０すなわち分岐ライン５８に電流が流れることにより、ポート電圧Ｖｐがほぼツェナー電圧Ｖｚに制限される（クランプされる）。したがって、ツェナー電圧Ｖｚを入力ポートの許容入力電圧Ｖｐａに設定しておけば、該入力ポートが過電圧に対し保護される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ツェナーダイオード６０は、その特性上、入力電圧Ｖｉｎがツェナー電圧Ｖｚ以下の領域であっても、微小な電流が流れ、分岐ライン５８に微小な電流を流すこととなるため、分岐ライン５８よりも上流に位置する抵抗５６による電圧降下によって、入力電圧Ｖｉｎよりも低い電圧がマイコン５０の入力ポートに入力されてしまう。すなわち、ツェナーダイオード６０がポート電圧Ｖｐに、本来入力されるべき入力電圧Ｖｉｎ（センサ出力）に対し誤差を生じさせてしまうという問題があった。
【０００７】
この対策として、ツェナーダイオード６０のツェナー電圧Ｖｚを入力ポートの許容入力電圧Ｖｐａよりも高く設定すると、図４に破線にて示す如く、入力電圧Ｖｉｎが比較的低い領域においてポート電圧Ｖｐが上記許容入力電圧Ｖｐａを超えてしまい、マイコン５０の入力ポートが破壊される可能性が高くなる。また、ツェナー電圧Ｖｚを入力ポートの許容入力電圧Ｖｐａに一致させて設定した場合でも、上記したツェナーダイオードの特性によって、入力電圧Ｖｉｎのツェナー電圧を超える増加に伴って出力電圧が徐々に増加すなわち単調増加する（図４参照）ため、入力電圧Ｖｉｎがツェナー電圧Ｖｚに対し大きい場合には、ポート電圧Ｖｐが許容入力電圧Ｖｐａを超えてしまい、入力ポートが破壊される可能性がある。
【０００８】
以上説明したように、ツェナーダイオード６０を用いた従来の電圧制限回路では、電圧入力部５４の入力電圧Ｖｉｎがツェナー電圧Ｖｚ以下である場合におけるポート電圧Ｖｐの誤差の低減と、電圧入力部５４の入力電圧Ｖｉｎがツェナー電圧Ｖｚを超える場合における入力ポートの過電圧保護とを両立することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮して、入力電圧が制限電圧以下である場合は出力電圧に誤差を生じさせることなく、入力電圧が制限電圧を超える場合は出力電圧を確実に制限することができる電圧制限回路を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る電圧制限回路は、電圧印加ラインにおける電圧入力部と電圧出力部との間から分岐され、該分岐部分とは反対側への通電を許容する第１ダイオードが設けられた分岐ラインと、前記電圧印加ラインにおける前記分岐ラインよりも上流に設けられた第１抵抗と、前記分岐ラインにおける前記第１ダイオードの下流に接続され、該接続部に一定電圧を印加するためのクランプラインと、を備えている。
【００１１】
請求項１記載の電圧制限回路では、電圧印加ラインの電圧入力部に入力される電圧（以下、入力電圧という）が、クランプラインの一定電圧に第１ダイオードの電圧降下を付加した電圧（以下、制限電圧という）以下である場合には、分岐ラインにおけるクランプライン接続部（第１ダイオードの下流）に、入力電圧から第１ダイオードの電圧降下を差し引いた電圧以上の一定電圧が印加されているため、第１ダイオードすなわち分岐ラインには電流が流れることがなく、電圧印加ラインに電圧降下が生じない。このため、入力電圧が制限電圧以下である範囲において、入力電圧がそのまま電圧出力部の出力電圧となり、入力電圧に対する出力電圧の誤差が生じることが防止される。
【００１２】
一方、入力電圧が制限電圧よりも高い場合には、第１ダイオードすなわち分岐ラインに電流が流れる。このとき、分岐ラインにおけるクランプライン接続部の電圧、すなわち第１ダイオードの下流側（電圧印加ラインとは反対側）部分の電圧がクランプラインの一定電圧に制限されるため、換言すれば、入力電圧から第１ダイオードの順方向電圧を差し引いた電圧を、ツェナー電圧に相当するクランプラインの一定電圧にクランプさせているため、電圧印加ラインにおける電圧出力部の出力電圧が、上記一定電圧に第１ダイオードの電圧降下を付加した電圧（以下、制限電圧という）に一致する。そして、この一定電圧は、クランプラインを介して分岐ラインの外部から印加され入力電圧の変動によって変動することがないため、入力電圧が所定の範囲で変化しても出力電圧が変動することがない。したがって、入力電圧が制限電圧を超える所定の範囲内である場合には、出力電圧が制限電圧を超えてしまうことが防止される。
【００１３】
このように出力電圧を制限することができる入力電圧の所定の範囲は、入力電圧に基づいて分岐ラインにおけるクランプライン接続部に印加される電圧が上記一定電圧以下である範囲（クランプラインに電流が流れる範囲）であり、電圧印加ラインにおける分岐ラインよりも上流に第１抵抗を設けることで設定されている。すなわち、第１ダイオードに電流が流れて第１抵抗により電圧降下した後の入力電圧に基づく電圧が、クランプラインの一定電圧を超えない範囲で、出力電圧を上記の如く制限電圧に制限することができる。したがって、第１抵抗の抵抗値に応じて、出力電圧が制限される入力電圧の範囲を所望の範囲に設定することができる。なお、この第１抵抗は、電流が流れることで電圧降下を生じさせる機能を果たせば足り、上記作用効果を阻害しない他の機能をも果たすものであっても良い。
【００１４】
このように、請求項１記載の電圧制限回路では、入力電圧が制限電圧以下である場合は出力電圧に誤差を生じさせることなく、入力電圧が制限電圧を超える場合は出力電圧を確実に制限することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明に係る電圧制限回路は、請求項１記載の電圧制限回路において、前記クランプラインに、前記第１ダイオードと実質的に同じ電気的特性を有し前記分岐ラインとの接続側への通電を許容する第２ダイオードを設けた、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の電圧制限回路では、クランプラインに第１ダイオードと実質的に同じ電気的特性を有する第２ダイオードを設けたため、クランプラインに印加される電圧から第２ダイオードの順方向電圧降下を差し引いた電圧が一定電圧として分岐ラインとの接続部位に印加される。このため、第１ダイオードの順方向電圧降下が第２ダイオードの順方向電圧降下によって相殺される。また、第１ダイオードと第２ダイオードとは、温度特性も実質的に同じであるため、これらをほぼ等温環境下で作動するように近接して配置すれば、第１ダイオードの温度特性を第２ダイオードの温度特性によって相殺される。したがって、第１ダイオードの電気的特性（温度特性）を考慮することなく、クランプラインに印加する電圧を所望の制限電圧に一致させて設定すれば良く、電圧制限回路の設計が容易である。
【００１７】
請求項３記載の発明に係る電圧制限回路は、請求項１または請求項２記載の電圧制限回路において、前記分岐ラインにおける前記クランプラインの接続部の下流に、前記第１抵抗よりも電気抵抗値が小さい第２抵抗を設けた、ことを特徴としている。
【００１８】
請求項３記載の電圧制限回路では、第２抵抗によって分岐ラインにおけるクランプラインの接続部の電圧が保持される。そして、この第２抵抗の抵抗値が第１抵抗の抵抗値よりも小であるため、出力電圧を制限電圧に制限することができる入力電圧の範囲が広い。すなわち、分岐ラインのクランプライン接続部において、第１抵抗による電圧降下後の入力電圧に基づく電圧が一定電圧よりも高くなる入力電圧の上限が高くなる。
【００１９】
より具体的には、第１抵抗の抵抗値をＲ１、第２抵抗の抵抗値をＲ２、クランプラインを介して分岐ラインに印加される一定電圧をＶｃ、第１ダイオードの電圧降下をＶｆとすると、上記入力電圧の上限Ｖｉｎは、Ｖｉｎ＝Ｖｃ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２＋Ｖｆで表されるから、第２抵抗の抵抗値Ｒ２を小さくすることで、上記入力電圧の上限Ｖｉｎを高く設定することができる。これにより、入力電圧の広い変動範囲において、出力電圧を制限電圧に制限することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明に係る電圧制限回路は、入力電圧が制限電圧以下である場合は出力電圧に誤差を生じさせることなく、入力電圧が制限電圧を超える場合は出力電圧を確実に制限することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態に係る電圧制限回路をマイコンの入力ポートに適用した例を図１及び図２に基づいて説明する。
【００２２】
図１には、電圧制限回路１０の回路図が示されている。この図に示される如く、電圧制限回路１０は、図示しないセンサ等の出力電圧が印加される電圧入力部１２とマイコン１４の入力ポート１４Ａとを接続する電圧印加ラインとしてのポート入力ライン１６に適用されており、入力ポート１４Ａに入力されるポート電圧Ｖｐを許容入力電圧Ｖｐａ以下に制限するようになっている。したがって、ポート入力ライン１６におけるマイコン１４の入力ポート１４Ａとの接続部が本発明における「電圧出力部」に相当する。以下、電圧制限回路１０について、具体的に説明する。
【００２３】
電圧制限回路１０は、ポート入力ライン１６における電圧入力部１２と入力ポート１４Ａとの間に設けられた第１抵抗１８を備えている。また、ポート入力ライン１６における第１抵抗１８の下流、すなわち第１抵抗１８よりも入力ポート１４Ａ側からは、分岐ライン２０が分岐して設けられている。この分岐ライン２０には、第１ダイオード２２と、第１ダイオード２２よりも下流に配置された第２抵抗２４とが設けられている。
【００２４】
第１ダイオード２２は、分岐ライン２０の下流に向けて順方向に設けられている。これにより、分岐ライン２０には、ポート入力ライン１６との接続側（上流）から第２抵抗２４側（下流）へ電流を流すことが可能とされている。この分岐ライン２０の下流端は接地されている（図示省略）。
【００２５】
また、分岐ライン２０における第１ダイオード２２と第２抵抗２４との間には、クランプ線としてのクランプライン２６の一端部（下流端）が接続されている。クランプライン２６の他端部には、一定電圧である電源電圧Ｖｄｄが印加されている。この電源電圧Ｖｄｄは、マイコン１４の入力ポート１４Ａの許容入力電圧Ｖｐａに一致して設定されており、本実施の形態ではマイコン１４の電源電圧Ｖｄｄと共通の電源線から印加されている。以下の説明では、分岐ライン２０におけるクランプライン２６の接続部位を、クランプ接続部３０ということとする。
【００２６】
このクランプライン２６には、第２ダイオード２８が下流に向けて順方向に設けられている。これにより、クランプライン２６は、電源電圧Ｖｄｄ側（上流）からクランプ接続部３０側（下流）へ電流を流すことができる構成とされており、この電流は分岐ライン２０の第２抵抗２４に流れるようになっている。すなわち、第２抵抗２４によってクランプ接続部３０の電圧が保持される構成である。なお、分岐ライン２０には、第１ダイオード２２が順方向に設けられていることにより、クランプライン２６を流れる電流が逆流することはない。同様に、クランプライン２６には、第２ダイオード２８が順方向に設けられていることにより、分岐ライン２０からの電流が逆流することはない。
【００２７】
第２ダイオード２８の温度特性を含む電気的特性は、第１ダイオード２２の温度特性を含む電気的特性と実質的に同じとされている。そして、第１ダイオード２２と第２ダイオード２８とは、動作時の温度が等しくなるように極近接して配置されている。本実施の形態では、第１ダイオード２２及び第２ダイオード２８のそれぞれの順方向電圧降下Ｖｆが、共に０．６Ｖとされている。
【００２８】
また、本実施の形態では、第１抵抗１８の抵抗値Ｒ１が２０ＫΩ、第２抵抗２４の抵抗値Ｒ２が第１抵抗１８の抵抗値Ｒ１よりも十分に小さい１ＫΩとされている。さらに、本実施の形態では、電源電圧Ｖｄｄすなわち入力ポート１４Ａの許容入力電圧Ｖｐａが５Ｖ一定とされている。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
上記構成の電圧制限回路１０では、ポート入力ライン１６の電圧入力部１２に、センサ等の出力電圧が入力される。この入力電圧Ｖｉｎがクランプライン２６に印加されている電源電圧Ｖｄｄすなわち入力ポート１４Ａの許容入力電圧Ｖｐａ以下の領域では、クランプライン２６を介して分岐ライン２０におけるクランプ接続部３０に、電源電圧Ｖｄｄから第２ダイオード２８の順方向電圧降下Ｖｆを差し引いた電圧（Ｖｄｄ−Ｖｆ（≧Ｖｉｎ−Ｖｆ））が印加されているため、従来のツェナーダイオードを用いた構成の如く分岐ライン２０に電流が流れてしまうことがない。
【００３１】
このため、ポート入力ライン１６の第１抵抗１８にも電流が流れることがなく、入力電圧Ｖｉｎがそのままマイコン１４の入力ポート１４Ａに入力される。すなわち、入力ポート１４Ａに入力されるポート電圧Ｖｐは入力電圧Ｖｉｎに一致する。したがって、図２に示す如く、入力電圧Ｖｉｎが電源電圧Ｖｄｄ以下の領域Ａでは、該領域Ａの全範囲に亘り、入力電圧Ｖｉｎの増加に伴ってポート電圧Ｖｐが直線的に増加し、ポート電圧Ｖｐに入力電圧Ｖｉｎ（センサ出力等）に対する誤差が生じることが防止されている。
【００３２】
一方、入力電圧Ｖｉｎが電源電圧Ｖｄｄよりも大きい場合には、第１ダイオード２２に電流が流れる。そして、入力電圧Ｖｉｎに基づくクランプ接続部３０の電圧が電源電圧Ｖｄｄに基づくクランプ接続部３０の電圧以下である領域では、第２ダイオード２８にも電流が流れる状態が維持される。具体的には、入力電圧Ｖｉｎに基づくクランプ接続部３０の電圧が（Ｖｉｎ−Ｖｆ）×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）であり、電源電圧Ｖｄｄに基づくクランプ接続部３０の電圧（Ｖｄｄ−Ｖｆ）であることから、以下の式（１）を満たす領域で、第１ダイオード２２及び第２ダイオード２８に共に電流が流れる状態が維持される。
【００３３】
Ｖｄｄ＜Ｖｉｎ≦（Ｖｄｄ−Ｖｆ）×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２＋Ｖｆ    …  （１）
この領域では、クランプ接続部３０の電圧が電源電圧Ｖｄｄから第２ダイオード２８の順方向電圧降下を差し引いた一定電圧（Ｖｄｄ−Ｖｆ）に保持されるため、換言すれば、入力電圧Ｖｉｎから第１ダイオード２２の順方向電圧降下Ｖｆを差し引いた電圧（Ｖｉｎ−Ｖｆ）を、ツェナー電圧に相当する上記一定電圧（Ｖｄｄ−Ｖｆ）にクランプさせているため、ポート電圧Ｖｐが電源電圧Ｖｄｄに一致する。より具体的には、クランプ接続部３０において、入力電圧に基づく電圧（Ｖｉｎ−Ｖｆ）が上記一定電圧（Ｖｄｄ−Ｖｆ）にクランプされて、Ｖｉｎ−Ｖｆ＝Ｖｄｄ−Ｖｆとなるが、第１ダイオード２２及び第２ダイオード２８の順方向電圧降下Ｖｆが相殺されてＶｉｎ＝Ｖｄｄとなり、ポート電圧Ｖｐ（＝Ｖｉｎ）が電源電圧Ｖｄｄに一致する。
【００３４】
そして、この電源電圧Ｖｄｄは、クランプライン２６を介して分岐ライン２０におけるクランプ接続部３０に外部から印加されるため、従来のツェナーダイオードの如く入力電圧Ｖｉｎの変動によって変動することがない。したがって、図２に示す如く、上記式（１）を満たす領域Ｂでは、ポート電圧Ｖｐは、電源電圧Ｖｄｄすなわち許容入力電圧Ｖｐａに精度良く一致して制限され、該電源電圧Ｖｄｄに一致する許容入力電圧Ｖｐａを超えてしまうことが確実に防止される。このため、領域Ｂでは、ポート電圧Ｖｐが入力ポート１４Ａの許容入力電圧Ｖｐａを超えることがなく、マイコン１４の入力ポート１４Ａが過電圧に対し保護される。
【００３５】
また、ポート電圧Ｖｐを電源電圧Ｖｄｄに制限することができる入力電圧Ｖｉｎの範囲を、第１抵抗１８の抵抗値Ｒ１＝２０ＫΩ、第２抵抗２４の抵抗値Ｒ２＝１ＫΩ、電源電圧Ｖｄｄ＝５Ｖ、第１ダイオード２２の順方向電圧降下Ｖｆ＝０．６Ｖを式（１）に代入して計算すると、５Ｖ＜Ｖｉｎ≦９３Ｖとなる。したがって、入力ポート１４Ａは、許容入力電圧Ｖｐａに対し十分に高い入力電圧Ｖｉｎが印加された場合でも、過電圧に対し保護される。
【００３６】
以上により、例えば、電圧入力部１２にセンサ出力として車両のバッテリ電圧等が入力される場合において、該入力電圧Ｖｉｎが０Ｖから５Ｖの範囲ではこの入力電圧Ｖｉｎが正確にポート電圧Ｖｐとして入力され、何らかの原因によって５Ｖを超えるバッテリ電圧が電圧入力部１２に印加された場合でも、入力電圧Ｖｉｎが５Ｖから９３Ｖの広い範囲でポート電圧Ｖｐが許容入力電圧Ｖｐａに一致して設定された電源電圧Ｖｄｄに制限され、マイコン１４の入力ポート１４Ａが過電圧に対し保護される。
【００３７】
なお、Ｖｉｎ＞（Ｖｄｄ−Ｖｆ）×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２＋Ｖｆ（本実施の形態では、９３Ｖ）になると、第１ダイオード２２に電流が流れる状態が維持されつつ第２ダイオード２８すなわちクランプライン２６には電流が流れなくなり（第２ダイオード２８がカットオフし）、図２に示す領域Ｃの如く、ポート電圧Ｖｐが入力電圧Ｖｉｎの増加に伴って増加して電源電圧Ｖｄｄ（＝５Ｖ）を超えてしまうことが判る。具体的には、領域Ｃでは、ポート電圧Ｖｐは、第１抵抗１８と第２抵抗２４との分圧比に応じて決まり、本実施の形態では、第１ダイオード２２の順方向電圧降下Ｖｆを考慮して、以下の式（２）で表される如くなり、入力ポートの制限電圧（５Ｖ）を超える。
【００３８】
Ｖｐ＝（Ｒ２×Ｖｉｎ＋Ｒ１×Ｖｆ）／（Ｒ１＋Ｒ２）      …  （２）
すなわち、式（２）にＶｉｎ＝９３Ｖを代入すると、Ｖｐ＝５Ｖが得られ、Ｖｉｎが９３Ｖを超えるとポート電圧Ｖｐが許容電圧に一致して設定された電源電圧Ｖｄｄ（＝５Ｖ）を超えてしまうことが判る。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態に係る電圧制限回路１０では、分岐ライン２０における第１ダイオード２２の下流にクランプライン２６を介して電源電圧Ｖｄｄに基づく一定電圧を印加するようにしたので、入力電圧Ｖｉｎが許容入力電圧Ｖｐａに一致する電源電圧Ｖｄｄ以下である場合はポート電圧Ｖｐに誤差を生じさせることなく、入力電圧Ｖｉｎが電源電圧Ｖｄｄを超える場合はポート電圧Ｖｐを確実に制限することができる。
【００４０】
特に、第２抵抗２４の抵抗値Ｒ２が第１抵抗１８の抵抗値Ｒ１に対し十分に小とされているため、式（１）にて算出される、ポート電圧Ｖｐを許容入力電圧Ｖｐａに一致する電源電圧Ｖｄｄ以下に制限（クランプ）することができる入力電圧Ｖｉｎの範囲、すなわち領域Ｂを広く設定することができる。すなわち、該領域Ｂの上限を、従来の如くツェナーダイオードを用い入力電圧の上昇に応じてポート電圧が徐々に上昇してしまう（単調増加する）構成と比較して高く設定することができ、高い入力電圧Ｖｉｎに対しマイコン１４の入力ポート１４Ａを確実に保護することができる。
【００４１】
また、クランプライン２６に設けた第２ダイオード２８が、分岐ライン２０の第１ダイオード２２と実質的に同じ電気的特性を有するため、上記領域Ｂでは、第１ダイオード２２の順方向電圧降下Ｖｆが第２ダイオード２８の順方向電圧降下Ｖｆによって相殺され、ポート電圧Ｖｐが電源電圧Ｖｄｄに制限される。すなわち、第１ダイオード２２の順方向電圧降下Ｖｆを考慮することなく、クランプライン２６に印加する電圧（本実施の形態では電源電圧Ｖｄｄ）を入力ポート１４Ａの許容入力電圧Ｖｐａに一致させて設定すれば良く、電圧制限回路１０の回路設計が容易である。しかも、第１ダイオード２２と第２ダイオード２８とが近接して配置され、これらがほぼ等温環境下で作動することで温度特性が相殺されるため、第１ダイオード２２及び第２ダイオード２８の温度特性を考慮する必要もなく、ポート電圧Ｖｐを正確に電源電圧Ｖｄｄに制限することができる。また、ポート電圧Ｖｐを正確に電源電圧Ｖｄｄに制限することができる電圧制限回路１０の設計が容易である。
【００４２】
なお、上記の実施の形態では、電圧制限回路１０をマイコン１４の入力ポート１４Ａに接続されるポート入力ライン１６に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、出力電圧（ポート電圧Ｖｐ）を制限する如何なる用途にも適用可能である。また、電圧制限回路１０は、図２に示す領域Ａ及び領域Ｂに跨って使用される用途には限定されず、例えば、領域Ａまたは領域Ｂのみで使用される用途、領域Ｂと領域Ｃとに跨って使用される用途にも適用することが可能である。
【００４３】
また、上記の実施の形態では、クランプライン２６に第２ダイオード２８を設けた好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、第２ダイオード２８を設けないクランプライン２６に、許容入力電圧Ｖｐａから第１ダイオード２２の順方向電圧降下Ｖｆを差し引いた電圧（Ｖｐａ−Ｖｆ）に相当する電圧を印加するようにしても良く、第２ダイオード２８に代えて抵抗または第１ダイオード２２とは異なる電気的特性を有するダイオードを設けた構成としても良い。
【００４４】
さらに、本発明は、第１ダイオード２２、第２ダイオード２８、第１抵抗１８、第２抵抗２４の上記した電気的特性や、許容入力電圧Ｖｐａ等によって限定されることはなく、これらの特性等を適宜変更して実施可能であることは言うまでもない。したがって、本発明は、第２抵抗２４の抵抗値Ｒ２が第１抵抗１８の抵抗値Ｒ１よりも小である好ましい構成にも限定されることはない。また、本発明は、第２抵抗２４によってクランプ接続部３０の電圧保持する構成に限定されることもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る電圧制限回路の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電圧制限回路の入力電圧と出力電圧であるポート電圧との関係を示す線図である。
【図３】従来の電圧制限回路の回路図である。
【図４】従来の入力電圧と出力電圧であるポート電圧との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    電圧制限回路
１６    ポート入力ライン（電圧印加ライン）
１８    第１抵抗
２０    分岐ライン
２２    第１ダイオード
２４    第２抵抗
２６    クランプライン
２８    第２ダイオード
【図１】
2005210641.tif 000003
【図２】
2005210641.tif 000004
【図３】
2005210641.tif 000005
【図４】
2005210641.tif 000006