半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置。具有不同溫度系數(shù)的兩個電阻串聯(lián)連接在電源和被并聯(lián)設(shè)置的多個輸出晶體管之間。兩個電阻的這些電阻值之間的差別根據(jù)溫度變化而變化。隨著電壓的變化檢測電阻值差別的變化并且產(chǎn)生控制信號。根據(jù)控制信號，保護晶體管操作，以將輸入節(jié)點、輸出節(jié)點或輸入節(jié)點和輸出節(jié)點二者連接到地。結(jié)果，在產(chǎn)生異常的情況下，限制被供應(yīng)到后級的電流。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001〕 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，并且適用于包含光電耦合器的半導(dǎo)體裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]驅(qū)動邏輯電路部有時設(shè)置在功率晶體管的前級，以產(chǎn)生用于驅(qū)動諸如絕緣柵雙極晶體管)和103(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管的功率晶體管的驅(qū)動信號。例示光電耦合器等作為包含驅(qū)動邏輯電路部和輸出電路以放大驅(qū)動信號從而將其輸出到諸如功率晶體管的后級負載的半導(dǎo)體裝置的示例。
[0003]當(dāng)伴隨著驅(qū)動信號的放大執(zhí)行高速開關(guān)操作時，此輸出電路受到從后級傳遞的噪聲影響，以致大電流有時流過功率晶體管。輸出電路的晶體管以及后級的功率晶體管由于這種情況下產(chǎn)生的瞬時過電流和過熱而劣化或受損。
[0004]專利文獻1(1？ 2007-315836八)公開了一種過熱檢測電路，該過熱檢測電路具有簡單的電路構(gòu)造并且其中可以使檢測溫度的偏差小。
[0005]然而，根據(jù)專利文獻1的過熱檢測電路具有以下問題。也就是說，需要提供兩個恒流源向兩個溫度檢測裝置穩(wěn)定地供應(yīng)恒定電流，并且需要大功率。這些溫度檢測裝置內(nèi)置于其中內(nèi)置作為保護對象的功率103晶體管的半導(dǎo)體芯片中，但因為這些位置關(guān)系和導(dǎo)熱率的影響，所以有時在芯片中產(chǎn)生溫度差。因此，有可能溫度檢測裝置不能正確檢測功率108晶體管的溫度。另外，有可能由于從功率？103晶體管升溫的時刻起到檢測到熱的時刻的時間段內(nèi)的過電流，導(dǎo)致功率103晶體管受損。此外，存在以下情況:在高溫下進行操作的情況下，不能檢測到過量的過熱，或者有可能已經(jīng)檢測到過熱使得保護功能啟動，從而妨礙正常操作。
[0006]引用列表
[0007][專利文獻1] 了？ 2007-315836八


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]保護輸出電路免遭瞬時過電流和過熱的影響，使得后級的功率晶體管也受到保護。根據(jù)描述和附圖，其它問題和新特征將變得清楚。
[0009]根據(jù)實施例，其電阻值根據(jù)過熱和過電流而變化的傳感器電阻串聯(lián)連接在電源電壓和輸出晶體管之間?？刂齐娐凡炕趤碜詡鞲衅麟娮璧妮敵鲭妷旱淖兓瘉頇z測過熱或過電流，以產(chǎn)生控制信號。根據(jù)控制信號，保護電路部連接輸出部和地((^0)。
[0010]根據(jù)實施例，保護輸出電路免遭瞬時過電流和過熱，使得后級的功率晶體管可以受到保護。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是示出傳統(tǒng)輸出電路的構(gòu)造示例的電路圖。
[0012]圖2是示出傳統(tǒng)輸出電路的各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。
[0013]圖3是示出在異常操作的情況下傳統(tǒng)輸出電路的各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。
[0014]圖4是示出第一實施例中的輸出負載驅(qū)動電路的構(gòu)造示例的電路圖。
[0015]圖5是示出第一實施例中的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造示例的電路框圖。
[0016]圖6是示出第一實施例中的輸出電路的構(gòu)造的電路圖。
[0017]圖7八示出第一實施例中電阻的特性的曲線圖。
[0018]圖78是示出電阻的構(gòu)造示例的圖組。
[0019]圖7(:是示出電阻的另一個構(gòu)造示例的圖組。
[0020]圖70示出劑量和電阻中的電阻值之間的相關(guān)性示例的曲線圖。
[0021]圖8是示出在異常操作的情況下第一實施例的輸出電路中流過各路線的電流的電路圖。
[0022]圖9是示出在異常操作的情況下第一實施例中的輸出電路的各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。
[0023]圖10是示出第二實施例中的輸出電路的構(gòu)造示例的電路圖。
[0024]圖11是示出在異常操作的情況下第二實施例的輸出電路中流過各路線的電流的電路圖。
[0025]圖12是示出在異常操作的情況下第二實施例中的輸出電路的各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。
[0026]圖134是示出第三實施例中的輸出電路的構(gòu)造示例的電路圖。
[0027]圖138是示出第三實施例中的輸出電路的另一個構(gòu)造示例的電路圖。
[0028]圖14是示出第四實施例中的【伺服系統(tǒng)的構(gòu)造示例的電路框圖。
[0029]圖15是示出第五實施例中的空調(diào)的壓縮機單元的構(gòu)造示例的電路框圖。

【具體實施方式】
[0030]以下，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的帶有免遭過熱和過電流的保護功能的輸出電路。
[0031]首先，作為比較對象，將描述傳統(tǒng)的輸出電路。圖1是示出傳統(tǒng)輸出電路124的構(gòu)造示例的電路圖。圖1中示出的輸出電路124具有驅(qū)動邏輯電路部130、輸出上級晶體管161、輸出下級晶體管162和輸出端子110 00口丁)。
[0032]驅(qū)動邏輯電路部130連接在電源104 0(^)和地106((^0)之間并且具有第一輸出節(jié)點八和第二輸出節(jié)點8。輸出上級晶體管161作為示例是~溝道晶體管并且具有與電源104連接的漏極、與驅(qū)動邏輯電路部130的第一輸出節(jié)點八連接的柵極和與輸出端子110連接的源極。輸出下級晶體管作為示例是^溝道晶體管并且具有與輸出端子110連接的漏極、與驅(qū)動邏輯電路部130的第二輸出節(jié)點8連接的柵極和與地106連接的源極。注意的是，輸出端子110與外部功率晶體管連接，該外部功率晶體管在圖1中被不出為負載109。
[0033]驅(qū)動邏輯電路部130從第一輸出節(jié)點4和第二輸出節(jié)點8輸出信號對。例如，信號對可以是差分信號。輸出上級晶體管161放大信號對中的一個信號并且將它輸出到輸出端子110。輸出下級晶體管放大信號對中的另一個信號并且將它輸出到輸出端子110。從輸出端子110輸出的信號被供應(yīng)到負載109。將參照圖2和圖3描述圖1中示出的輸出電路的普通操作和異常操作。
[0034]圖2是示出在正常操作下傳統(tǒng)輸出電路的各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。圖2包含四條曲線⑷至((1)。第一曲線⑷示出圖1中示出的節(jié)點八，即驅(qū)動邏輯電路部130的第一輸出節(jié)點4處的電壓隨時間的變化。第二曲線(幻示出圖1中示出的節(jié)點8，即驅(qū)動邏輯電路部130的第二輸出節(jié)點8處的電壓隨時間的變化。第三曲線化)示出圖1中示出的節(jié)點0，即輸出端子110 處的電壓隨時間的變化。第四曲線((1)示出流過負載109的電流隨時間的變化。在第一曲線(幻至第四曲線(￠1)中的每一個中，水平軸表示時間并且垂直軸表示電壓或電流。
[0035]圖2的時間1100的狀態(tài)表示初始狀態(tài)。這里，第一曲線⑷中示出的節(jié)點六的電壓處于低(1)狀態(tài)。第二曲線化)中示出的節(jié)點4的電壓處于高⑶狀態(tài)。第三曲線中示出的節(jié)點￠:的電壓處于低(1)狀態(tài)。第四曲線((1)中示出的負載109的電流處于斷狀態(tài)仏)。這里，表示各曲線中的電壓值或電流值的低狀態(tài)和斷狀態(tài)或高狀態(tài)和通狀態(tài)對于各電壓或各電流而言是獨立的，即，不是總是表示相同的狀態(tài)和值。
[0036]在圖2中示出的時間1101，節(jié)點六的電壓從低㈦狀態(tài)上升至高⑶狀態(tài)并且節(jié)點8的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(1)狀態(tài)。此時，輸出上級晶體管161進行操作并且節(jié)點的電壓從低仏)狀態(tài)上升至高⑶狀態(tài)。另外，從電源104 0(^)產(chǎn)生圖1中示出的電流1101并且電流1101通過輸出上級晶體管161和輸出端子110 00^1)充入負載109。該電流瞬間上升并立即返回斷狀態(tài)(1),如第四曲線((1)中所示的。
[0037]在圖2中示出的時間1102，節(jié)點4的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(0狀態(tài)并且節(jié)點8的電壓從低(0狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)。此時，輸出下級晶體管162操作并且節(jié)點的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(0狀態(tài)。另外，產(chǎn)生圖1中示出的電流1102并且負載109釋放的電荷通過輸出端子11000^1)和輸出下級晶體管到達地106((^0)。該電流瞬間下降并立即返回斷狀態(tài)(1),如第四曲線((1)中所示的。
[0038]在圖2中示出的時間003和時間七104，重復(fù)針對時間001和時間002描述的操作。
[0039]圖3是示出在異常操作的情況下傳統(tǒng)輸出電路的各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。圖3包含四條曲線(幻至(山。第一曲線(幻示出圖1中示出的節(jié)點八，即驅(qū)動邏輯電路部130的第一輸出節(jié)點4處的電壓隨時間的變化。第二曲線化)示出圖1中示出的節(jié)點8，即驅(qū)動邏輯電路部130的第二輸出節(jié)點8處的電壓隨時間的變化。第三曲線⑷示出圖1中示出的節(jié)點0，即輸出端子110 00^1)處的電壓隨時間的變化。第四曲線⑷示出流過負載109的電流隨時間的變化。在第一曲線(幻至第四曲線(￠1)中的每一個中，水平軸表示時間并且垂直軸表示電壓或電流。
[0040]例如，這里假設(shè)的異常狀態(tài)是如下的情況。也就是說，是施加到負載109的電壓或電流大于輸出上級晶體管161或輸出下級晶體管的可容許電壓或可容許電流的情況。
[0041]在圖3中示出的時間010示出初始狀態(tài)。這里，第一曲線(幻中示出的節(jié)點八的電壓處于低(1)狀態(tài)。第二曲線化)中示出的節(jié)點八的電壓處于高(?)狀態(tài)。第三曲線
(0)中示出的節(jié)點的電壓處于低(1)狀態(tài)。第四曲線((1)中示出的負載109的電流處于斷狀態(tài)(0。表示各曲線所示的電壓值或電流值的低狀態(tài)和斷狀態(tài)或高狀態(tài)和通狀態(tài)對于各電壓或各電流而言一直是獨立的，即，不是總是表示相同的狀態(tài)和值。
[0042]在圖3中示出的時間1111，節(jié)點4的電壓從低(1)狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)并且節(jié)點8的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(1)狀態(tài)。此時，輸出上級晶體管161進行操作，以使節(jié)點的電壓從低仏)狀態(tài)上升至高⑶狀態(tài)。另外，從電源104 0(^)產(chǎn)生圖1中示出的電流1101并且電流1101通過輸出上級晶體管161和輸出端子110 00^1)充入負載109。電流1101在如第四曲線((1)中示出的時刻上升，但比圖2中示出的正常操作下的電流大得多并且一段時間內(nèi)沒有返回斷狀態(tài)(0。
[0043]在圖3中示出的時間012，節(jié)點4的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(1)狀態(tài)并且節(jié)點8的電壓從低(1)狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)。此時，輸出下級晶體管162進行操作，以便節(jié)點的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(0狀態(tài)。另外，產(chǎn)生圖1中示出的電流1102并且負載109釋放的電荷通過輸出端子110 00^1)和輸出下級晶體管162流向地106((^0)。該電流1102在如第四曲線((1)中示出地在該時刻上升，但比圖2中示出的正常操作的電流大得多并且也一段時間內(nèi)沒有返回斷狀態(tài)(0。
[0044]在圖3中示出的時間1113和時間七114，重復(fù)時間七111和時間七112的上述操作。
[0045]以此方式，通過圖3中示出的異常操作，負載109的充電和放電操作時的電流1101或1102變大并且充電和放電操作所花費的時間也變長。因此，大電流繼續(xù)長時間地流過輸出上級晶體管161和輸出下級晶體管162并且超過允許功耗。結(jié)果，由于輸出上級晶體管161和輸出下級晶體管162自身的熱，導(dǎo)致它們的特性劣化并最終受損。
[0046]除此之外，在輸出電壓在高狀態(tài)和低狀態(tài)之間切換的情況下，在電源104 0(^)和地106 ((^0)之間產(chǎn)生波動，并且在切換輸出信號的情況下疊加有噪聲并且產(chǎn)生抖動等。當(dāng)大電流或穿通電流(￠￡188-1:111X111811流動時,造成異常狀態(tài)，如圖3中所示。另外，當(dāng)通過比負載109的充電和放電操作快的單脈沖的更高速操作發(fā)生輸出切換并且出現(xiàn)超過假設(shè)允許功率的過熱狀態(tài)時，仍然出現(xiàn)異常狀態(tài)，如圖3中所示。在任何情況下，在輸出上級晶體管161和輸出下級晶體管162中出現(xiàn)過電流狀態(tài)或過熱狀態(tài)并且造成特性的劣化和破壞。
[0047]〔第一實施例〕
[0048]圖4是示出根據(jù)第一實施例的輸出負載驅(qū)動電路的構(gòu)造示例的電路圖。
[0049]將描述圖4中示出的輸出負載驅(qū)動電路的組件。圖4中示出的輸出負載驅(qū)動電路包括半導(dǎo)體裝置1、第一輸入節(jié)點2八、第二輸入節(jié)點28、電阻3、第一電源第二電源
5、地6 (6^0)、電容7、電阻8和諸如功率晶體管的負載9。
[0050]圖4中示出的半導(dǎo)體裝置1是作為示例的光電耦合器并且具有端子11和13至16、光學(xué)信號發(fā)送器21、光學(xué)信號接收器22和輸出電路23。另外，圖4中示出的諸如功率晶體管的負載9是作為示例的叩81，并且具有柵極、集電極和發(fā)射極。
[0051]將描述圖4中示出的輸出負載驅(qū)動電路的組件的連接關(guān)系。第一輸入節(jié)點2八通過半導(dǎo)體裝置1的端子11與光學(xué)信號發(fā)送器21的輸入節(jié)點連接。光學(xué)信號發(fā)送器21的輸出節(jié)點通過半導(dǎo)體裝置1的端子13與第二輸入節(jié)點28連接。光學(xué)信號發(fā)送器21和光學(xué)信號接收器22通過光學(xué)信號20連接，光學(xué)信號20是由發(fā)送器21產(chǎn)生和輸出并且由光學(xué)信號接收器22接收的。光學(xué)信號接收器22的輸入節(jié)點和輸出節(jié)點通過隨后將描述的中間電路24與輸出電路23連接。注意的是，在圖4中省略了中間電路24。除此之外，輸出電路23通過半導(dǎo)體裝置1的端子14與地6、電容7的一端和諸如功率晶體管的負載9的發(fā)射極公共連接。輸出電路23通過半導(dǎo)體裝置1的端子15與電阻8的一端連接。輸出電路23通過半導(dǎo)體裝置1的端子16與電容7的另一端和第一電源公共連接。電阻8的另一端與諸如功率晶體管的負載9的柵極連接。諸如功率晶體管的負載9的集電極與第二電源5 0(^2)連接。
[0052]將描述圖4中示出的輸出負載驅(qū)動電路的組件的操作。光學(xué)信號發(fā)送器21是作為示例的發(fā)光二極管，將第一輸入節(jié)點2八和第二輸入節(jié)點28供應(yīng)的電信號轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號20。光學(xué)信號接收器22是作為示例的光電二極管，光學(xué)信號接收器22接收光學(xué)信號并且將光學(xué)信號20轉(zhuǎn)換成另一電信號，以將其輸出到輸出電路23。輸出電路23放大光學(xué)信號接收器22供應(yīng)的該另一電信號并且將其輸出到諸如功率晶體管的負載9。負載9根據(jù)輸出電路23供應(yīng)的信號執(zhí)行放大操作。
[0053]圖5是示出根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體裝置1的構(gòu)造示例的框圖。圖5中示出的半導(dǎo)體裝置1示出圖4中示出的半導(dǎo)體裝置1的輸出電路23更詳細的構(gòu)造示例。以下，將描述第一實施例的輸出電路23。因為以上參照圖4描述圖4中示出的組件，所以省略描述。
[0054]將描述圖5中示出的輸出電路23的組件。輸出電路23具有驅(qū)動邏輯電路部30、傳感器電路部40、控制電路部50、輸出電路部60和保護電路部70。
[0055]將描述圖5中示出的輸出電路23的組件的連接關(guān)系。光學(xué)信號接收器22的輸入節(jié)點和輸出節(jié)點與中間電路24連接。中間電路24的輸出節(jié)點與驅(qū)動邏輯電路部30的輸入節(jié)點連接。驅(qū)動邏輯電路部30的兩個輸出節(jié)點分別與輸出電路部60的兩個輸入節(jié)點連接。輸出電路部60的輸出節(jié)點通過端子15與圖4中示出的輸出電路23的輸出節(jié)點1000^1)連接。圖4中示出的第一電源4 0(^)通過端子16與中間電路24、驅(qū)動邏輯電路部30、傳感器電路部40和控制電路部50連接。圖4中示出的地6((^0)通過端子14與中間電路24、驅(qū)動邏輯電路部30、輸出電路部60和保護電路部70連接。傳感器電路部40連接在圖4中示出的第一電源4 (^!)和輸出電路部60之間，此外還與控制電路部50連接。控制電路部50與圖4中示出的第一電源4 0(^)和傳感器電路部40連接，此外還與保護電路部70連接。保護電路部70與控制電路部50連接并且與圖4中示出的地6((^0)連接。此外，保護電路部70與驅(qū)動邏輯電路部30的兩個輸出節(jié)點之一和輸出節(jié)點10 00^1)中的任一者或兩者連接。
[0056]換句話講，電源4 、傳感器電路部40、輸出電路部60和地6 (6^0)依此次序串聯(lián)連接。
[0057]將描述圖5中示出的輸出電路23的組件的操作。驅(qū)動邏輯電路部30通過中間電路24接收從光學(xué)信號接收器22供應(yīng)的該另一電信號并且將它轉(zhuǎn)換成將輸出的諸如差分信號的信號對(31)。輸出電路部60放大從驅(qū)動邏輯電路部30供應(yīng)的信號對(31)并且輸出到輸出端子10 00^1) (83)。當(dāng)輸出電路部60操作時，傳感器電路部40的溫度通過從第一電源4 流向地6 ((^0)的電流而變化。傳感器電路部40將溫度變化電壓組(32)輸出到控制電路部50，在溫度變化電壓組(32)中，由于此溫度導(dǎo)致輸出電壓變化?？刂齐娐凡?0根據(jù)傳感器電路部40供應(yīng)的輸出電壓的變化產(chǎn)生控制信號組(34)并且將它輸出到保護電路部70。保護電路部70根據(jù)從控制電路部50供應(yīng)的控制信號組(34)將該對(31)中的一個或兩個信號連接到輸出端子10 或地6 (6^0)。
[0058]圖6是示出第一實施例中的輸出電路23的構(gòu)造的電路圖。
[0059]將描述圖6中示出的輸出電路23的組件。圖6中示出的輸出電路23包括中間電路24、驅(qū)動邏輯電路部30、傳感器電路部40、控制電路部50、輸出電路部60和保護電路部70，像圖5中示出的輸出電路23—樣。然而，在圖6中省略了中間電路24。
[0060]圖6中示出的傳感器電路部40具有第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42。這里，第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42的電阻值根據(jù)它們自身的溫度變化而變化。重要的是，在第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42中，定義這些溫度變化的溫度系數(shù)互不相同。
[0061]圖6中示出的控制電路部50具有第一控制晶體管51、第二控制晶體管52、第一分壓電阻53、第二分壓電阻54和第三分壓電阻55。這里，第一控制晶體管51和第二控制晶體管52是？溝道丁。
[0062]圖6中不出的輸出電路部60具有第一輸出上級晶體管61八、第二輸出上級晶體管618和輸出下級晶體管62。這里,第一輸出上級晶體管61八、第二輸出上級晶體管618和輸出下級晶體管62是~溝道晶體管。期望的是，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618的總能力與輸出下級晶體管62的能力相同。另外，期望的是，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618具有相同的能力。
[0063]圖6中示出的保護電路部70具有保護晶體管71。這里，保護晶體管71是~溝道晶體管。
[0064]將描述圖6中示出的組件的連接關(guān)系。電源40(?與驅(qū)動邏輯電路部30、第一傳感器電阻41的一端、第二傳感器電阻42的一端和第一控制晶體管51的源極公共連接。第一傳感器電阻41的另一端與第一控制晶體管51的柵極、第二控制晶體管52的源極和第一輸出上級晶體管61八的漏極公共連接。第二傳感器電阻42的另一端與第二控制晶體管52的柵極和第二輸出上級晶體管618的漏極公共連接。
[0065]第一控制晶體管51的漏極與第一分壓電阻53的一端連接。第二控制晶體管52的漏極與第三分壓電阻55的一端連接。第一分壓電阻53的另一端與第二分壓電阻54的一端、第三分壓電阻55的另一端和保護晶體管71的柵極公共連接。
[0066]驅(qū)動邏輯電路部30的輸出節(jié)點之一與第一輸出上級晶體管61八的柵極和第二輸出上級晶體管618的柵極公共連接。邏輯驅(qū)動電路部30的另一個輸出節(jié)點與輸出下級晶體管62的柵極連接。第一輸出上級晶體管61八的源極、第二輸出上級晶體管618的源極、輸出下級晶體管62的漏極和保護晶體管71的漏極與輸出端子10 00^1)公共連接。驅(qū)動邏輯電路部30和第二分壓電阻54的另一端、保護晶體管71的源極和輸出下級晶體管62的源極與地6 ((^0)公共連接。輸出端子10 00^1)與外部負載9連接。
[0067]換句話講，電源、第一傳感器電阻41、第一輸出上級晶體管61八和輸出端子10 、輸出下級晶體管62和地6 ((^0)依次順序串聯(lián)連接。以同樣的方式，電源4 、第二傳感器電阻42、第二輸出上級晶體管618、輸出端子10 00^1)、輸出下級晶體管62和地6 (6^0)依次順序串聯(lián)連接。
[0068]另外，電源4呢0、第一控制晶體管51、第一分壓電阻53、第二分壓電阻54和地6(6^0)依次順序串聯(lián)連接。以同樣的方式，電源40(:0、第一傳感器電阻41、第二控制晶體管52、第三分壓電阻55、第二分壓電阻54和地6((^0)依次順序串聯(lián)連接。
[0069]因為圖6中示出的輸出電路23的其它構(gòu)造與圖5中示出的示例的構(gòu)造相同，所以省略進一步詳細的描述。
[0070]將描述圖6中示出的組件的整體操作。首先，驅(qū)動邏輯電路部30輸出信號對。這里，假設(shè)該信號對中的各信號是數(shù)字二進制信號，該對的信號中的一個處于高狀態(tài)而另一個信號處于低狀態(tài)。
[0071]當(dāng)從驅(qū)動邏輯電路部30的輸出節(jié)點中的對應(yīng)節(jié)點輸出該對信號中的一個信號變高時，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618導(dǎo)通。當(dāng)?shù)谝惠敵錾霞壘w管61八導(dǎo)通時，電流流過第一傳感器電阻41。該電流到達輸出端子10 00^1)，從電源4 0(:0起依次流過第一傳感器電阻41和第一輸出上級晶體管61八。當(dāng)電流流過第一傳感器電阻41時，產(chǎn)生焦耳熱并且第一傳感器電阻41升溫。當(dāng)?shù)谝粋鞲衅麟娮?1升溫時，電阻值根據(jù)該溫度變化而變化。
[0072]以同樣的方式，當(dāng)?shù)诙敵錾霞壘w管618導(dǎo)通時，電流流過第二傳感器電阻42。電流從電源4 起依次通過第二傳感器電阻42和第二輸出上級晶體管618流向輸出端子10 00^1)。當(dāng)電流流過第二傳感器電阻42時，產(chǎn)生焦耳熱，以致第二傳感器電阻42升溫。當(dāng)?shù)诙鞲衅麟娮?2升溫時，電阻值根據(jù)該溫度變化而變化。
[0073]這里，第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42被設(shè)置成使得在第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42之間產(chǎn)生由于溫度變化而導(dǎo)致的電阻值變化的差別。為此目的，使用具有不同的表示溫度變化和電阻值變化的關(guān)系的溫度系數(shù)的兩個傳感器電阻是足夠的。
[0074]當(dāng)根據(jù)第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42之間的溫度變化的電阻值變化存在差別時，第二控制晶體管52的源極和柵極之間的電壓變化。通過確定該電壓的變化是否超過預(yù)定的閾值，可以確定是否出現(xiàn)由于過熱導(dǎo)致的異常事件。換句話講，需要合適地選擇第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42的電阻值和溫度系數(shù)，以此作為確定由于過熱導(dǎo)致產(chǎn)生異常事件的參考。
[0075]將描述由于過熱導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件的情況。當(dāng)?shù)诙刂凭w管52的源極和柵極之間的電壓超過預(yù)定的閾值時，第二控制晶體管52導(dǎo)通。更詳細地，當(dāng)滿足下面的關(guān)系等式時，第二控制晶體管52導(dǎo)通:
[0076]71??！52?16852 =財2 X 142-財1 X 141
[0077]這里，^52和％352分別表示閾值電壓和第二控制晶體管52的柵極-源極電壓。尺41和141分別表示第一傳感器電阻41的電阻值和流動電流的電流值。財2和142分別表示第二傳感器電阻42的電阻值和流動電流的電流值。注意的是，流過第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42的電流被分別稱為第一電流111和第二電流112，如隨后將描述的圖8中所示。
[0078]當(dāng)?shù)诙刂凭w管52導(dǎo)通時，電流從電源40(^)起依次通過第一傳感器電阻41、第二控制晶體管52、第三分壓電阻55和第二分壓電阻54。結(jié)果，第二控制晶體管52的漏極和地6 (6^0)之間產(chǎn)生的電壓被第三分壓電阻55和第二分壓電阻54分壓，通過分壓得到的電壓被施加到保護晶體管71的柵極。重要的是，第三分壓電阻55的電阻值和第二分壓電阻54的電阻值被合適地設(shè)定，使得保護晶體管71響應(yīng)于施加該電壓而導(dǎo)通。施加到保護晶體管71的柵極的電壓，即控制電路部50產(chǎn)生的并且被輸出到保護電路部70的信號在下文中被稱為控制信號。
[0079]當(dāng)保護晶體管71響應(yīng)于控制信號導(dǎo)通時，電流從輸出端子10 00^1)起通過保護晶體管71流向地6 (6^0)。此時，總電流中通過第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618流向輸出端子10 00^1)的部分通過保護晶體管71流向地6 (6^0)。因此，從輸出端子10 00^1)流向負載9的電流因該部分而減小。以此方式，圖6中示出的輸出電路23可以保護負載9，使其免遭與由于過熱導(dǎo)致的異常事件關(guān)聯(lián)的過量電流。
[0080]另外，圖6中示出的輸出電路可以保護負載9，使其免遭與由于過電流導(dǎo)致的異常事件關(guān)聯(lián)的過量電流。也就是說，這里，預(yù)先合適地設(shè)定第一傳感器電阻41的電阻值和第一控制晶體管51的特性，使得當(dāng)流過第一傳感器電阻41的電流超過預(yù)定的閾值時，第一控制晶體管51導(dǎo)通。詳細地，當(dāng)滿足下面的關(guān)系等式時，第一控制晶體管51導(dǎo)通:
[0081]71?。?1?16851 =尺 41X141
[0082]這里，71冊1和1(^51分別表示第一控制晶體管51的閾值電壓和其柵極-源極電壓。財1和141分別表示第一傳感器電阻41的電阻值和流動電流的電流值。
[0083]當(dāng)?shù)谝豢刂凭w管51導(dǎo)通時，電流從電源40(?起依次通過第一控制晶體管51、第一分壓電阻53和第二分壓電阻54流向地6((^0).結(jié)果，第一控制晶體管51的漏極和地6((^0)之間產(chǎn)生的電壓經(jīng)受第一分壓電阻53和第二分壓電阻54的分壓并且被施加到保護晶體管71的柵極。因為后續(xù)的操作與由于過熱而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件的情況相同，所以省略進一步的詳細描述。
[0084]將詳細描述第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42的電阻值的變化。
[0085]圖7八是示出第一實施例中的電阻41和42中的每一個的特性的曲線圖。圖7八中示出的曲線圖包含第一曲線⑷和第二曲線化)。兩條曲線⑷和㈦分別示出根據(jù)溫度變化而變化的電阻值的示例。在這兩條曲線中，水平軸表示溫度并且垂直軸表示電阻比率。這里，作為示例，電阻比率代表電阻的電阻值與251溫度下的參考電阻值的比率。
[0086]第一曲線(幻示出電阻值隨著溫度上升而增大的示例。相反地，第二曲線(幻示出電阻值隨著溫度上升而減小的示例。例如，可以如下地示出這些關(guān)系等式。
[0087]1^(1) /1^(25^0 ) = 1+1^ ￠1
[0088]這里，尺⑴表示溫度I'下的電阻值，1^(25^0 )表示作為參考電阻值的251溫度下的電阻值，I'表示溫度并且3表示溫度系數(shù)。注意的是，溫度I的單位是“開)并且溫度系數(shù)0的單位是卯111/1
[0089]第一曲線(￡1)表不在圖7八中不出的不例中具有第一溫度系數(shù)1為+2000^111/X的電阻的電阻值的溫度變化特性。以同樣的方式，第二曲線(幻表示第二溫度系數(shù)0 2為-2000卯0/?的電阻的電阻值的溫度變化特性。在這種情況下，第一曲線⑷中的電阻比率在251溫度下等于“1”并且在1251溫度下等于1.2，如圖7八中所示。另外，第二曲線(^)中的電阻比率在251溫度下等于1并且在1251溫度下等于0.8。
[0090]這里，作為一個示例，假設(shè)第一曲線(幻表示第二傳感器電阻42的特性，第二曲線(^)表示第一傳感器電阻41的特性。然而，選擇第二傳感器電阻42的溫度系數(shù)為正并且第一傳感器電阻41的溫度系數(shù)為負一直只是示例。正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)可以是相反的，正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)二者可以是正或負的。重要的是，兩個傳感器電阻的溫度系數(shù)互不相同。然而，必須可以根據(jù)溫度系數(shù)的選擇來調(diào)節(jié)其它參數(shù)，例如，可以合適地調(diào)節(jié)控制晶體管的極性，以使輸出電路23正確操作。
[0091]圖78是示出電阻的一個構(gòu)造示例的圖組。圖78包含第一圖(幻和第二圖化)。圖78中的第一圖⑷和第二圖㈦示出同一構(gòu)造示例中的電阻的頂視圖和剖視圖。
[0092]圖78中示出的構(gòu)造示例的電阻是所謂的擴散電阻并且具有外延層201、第一擴散層202、第二擴散層203、氧化物膜204、柵極多晶硅205和接觸206。
[0093]第一擴散層202形成在外延層201上。第二擴散層203形成在第一擴散層202上。氧化物膜204形成在第一擴散層202上。柵極多晶硅層205形成在氧化物膜204上。接觸206形成在第二擴散層203上。
[0094]通常，擴散電阻用作通過將雜質(zhì)注入103(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管的漏極區(qū)或源極區(qū)或阱區(qū)中而在兩個接觸206之間的具有電阻值的元件。
[0095]圖7(:是示出電阻的另一個構(gòu)造示例的圖組。圖7(:包含第一圖(幻和第二圖(幻。圖7(:中的第一圖(幻和第二圖(幻分別示出同一構(gòu)造示例中的電阻的頂視圖和剖視圖。
[0096]圖7(:中示出的構(gòu)造示例的電阻是所謂的多晶硅電阻并且具有外延層301、氧化物膜302、電阻多晶硅層303和接觸304。
[0097]氧化物膜302形成在外延層301上。電阻多晶硅層303形成在氧化物膜302上。接觸304形成在電阻多晶硅層303上。
[0098]通常，多晶硅電阻用作通過在除了柵極氧化物膜的區(qū)域之外的區(qū)域中形成起初用作103晶體管的柵極的多晶硅層而在兩個接觸304之間的具有電阻值的元件?？梢詫㈦s質(zhì)注入電阻多晶硅層中，并且可以產(chǎn)生具有高電阻值的電阻。
[0099]在擴散電阻的情況下并且在多晶硅電阻的情況下，將注入的雜質(zhì)劑量和由于注入而得到的電阻值之間存在相關(guān)性。圖70示出劑量和電阻中的電阻值之間的相關(guān)性示例的曲線圖。圖70中的曲線圖⑷示出劑量和電阻值之間的相關(guān)性示例，水平軸表示劑量而垂直軸表示電阻值。圖70中的示例示出通過注入劑量為01的雜質(zhì)而得到具有電阻值町的電阻。注意的是，通常，可以將電阻值的精度抑制為低于約±20%。
[0100]圖8是示出在異常操作的情況下根據(jù)第一實施例的輸出電路中流過各路線的電流的電路圖。在圖8中示出的電路圖中，在圖6中示出的電路中刪除表示傳感器電路部40、控制電路部50、輸出電路部60和保護電路部70的方框。另外，在輸出電路23操作的情況下，添加表示流過各組件的各電流的箭頭。因此，在此情況下，省略對圖8中示出的電路的構(gòu)造的進一步詳細描述。
[0101]圖8中示出的電路圖包含表示第一電流111至第五電流115的五個箭頭。當(dāng)?shù)谝惠敵錾霞壘w管61八根據(jù)驅(qū)動邏輯電路部30的輸出之一進行操作時，第一電流111從電源40(^)起依次通過第一傳感器電阻41和第一輸出上級晶體管61八流向輸出端子
以同樣的方式，當(dāng)?shù)诙敵錾霞壘w管618根據(jù)驅(qū)動邏輯電路部30的輸出之一進行操作時，第二電流112從電源4 0(^)起依次通過第二傳感器電阻42和第二輸出上級晶體管618流向輸出端子10 00^1)。到達輸出端子10 00^1)的第一電流111和第二電流112作為第三電流113從輸出端子10起向外流動并且負載9被充入第三電流13。
[0102]相反地，在輸出下級晶體管62根據(jù)驅(qū)動邏輯電路部30的另一個輸出進行操作的情況下，充入負載9中的電荷作為第四電流114依次通過輸出端子1000^1)和輸出下級晶體管62流向地6((^0)0
[0103]當(dāng)輸出電路23正常操作時，以上已經(jīng)描述的第一電流111至第四電流114流動。另一方面，當(dāng)在輸出電路23中出現(xiàn)諸如過熱和過電流的異常事件時，第五電流15如下所述地流動。
[0104]當(dāng)?shù)谝惠敵錾霞壘w管61八和第二輸出上級晶體管618進行操作時，第五電流115從輸出端子10 00^1)起通過保護晶體管71流向地6 ((^0)，此外，檢測諸如過熱和過電流的異常事件。
[0105]因為第五電流115流動，所以第一電流111和第二電流112的總電流中只有一部分作為第三電流113從輸出端子10 00^1)輸出。換句話講，第一電流111和第二電流112的總電流中的該一部分作為第五電流115拋棄到地6((^0)，剩余的部分作為第三電流113從輸出端子10 00^1)輸出。結(jié)果，即使第一電流111和第二電流112的總電流太大，也可以保護負載9。
[0106]圖9是在異常操作的情況下根據(jù)第一實施例的輸出電路的各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。參照圖9，將詳細地描述圖6和圖8中示出的輸出電路23的操作。
[0107]圖9包含五個曲線⑷至(6)。第一曲線⑷示出連接圖8中示出的節(jié)點六的節(jié)點，即驅(qū)動邏輯電路部30的輸出之一、第一輸出上級晶體管61八的柵極和第二輸出上級晶體管618的柵極處的電壓隨時間變化的示例。第二曲線(幻示出連接圖8中示出的節(jié)點8的節(jié)點，即驅(qū)動邏輯電路部30的另一個輸出與輸出下級晶體管62的柵極處的電壓隨時間變化的示例。第三曲線化)示出連接圖8中示出的節(jié)點的連接節(jié)點，即輸出端子10
和輸出電路23外部的負載9處的電壓隨時間變化的示例。第四曲線((1)示出圖8中示出的第五電流115隨時間變化的示例。第五曲線(6)示出圖8中示出的第三電流113隨時間變化的示例。
[0108]在圖9中示出的第一曲線(幻至第五曲線(6)中的每一個中，水平軸表示時間并且垂直軸表示電壓或電流。注意的是，在各曲線中，“II”表示高狀態(tài)或通狀態(tài)，“I”表示低狀態(tài)或斷狀態(tài)。然而，它們只是為了方便表現(xiàn)，對于每條曲線而言，具體值可以不同。
[0109]圖9中示出的時間110示出初始狀態(tài)。這里，第一曲線(幻中示出的節(jié)點4的電壓處于低(1)狀態(tài)，第二曲線㈦中示出的節(jié)點4的電壓處于高⑶狀態(tài)。第三曲線中示出的節(jié)點￠:的電壓處于低(1)狀態(tài)并且第四曲線((1)中示出的第五電流處于斷(1)狀態(tài)，第五曲線⑷中示出的第三電流處于斷(1)狀態(tài)。
[0110]在圖9中示出的時間七11，節(jié)點六的電壓從低㈦狀態(tài)上升至高⑶狀態(tài)，節(jié)點8的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(1)狀態(tài)。此時，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618導(dǎo)通，輸出下級晶體管62截止，節(jié)點的電壓從低(0狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)。結(jié)果，產(chǎn)生圖8中示出的第一電流111和第二電流112。此時，由于過熱和過電流而導(dǎo)致產(chǎn)生異常事件，即使像圖3中示出的第四曲線((1) 一樣，過量電流嘗試從輸出端子1000^1)流向負載9，第五電流115也從輸出端子10流向地6((^0),如圖9中示出的第四曲線(￠1)。結(jié)果，實際上從輸出端子1000^1)流向負載9的電流處于圖9中示出的第五曲線⑷的程度，由于圖9中示出的第四曲線(山，圖9中示出的第五曲線(6)的程度小于圖3中示出的第四曲線((1)。圖8中示出的、用圖9中的第五曲線(6)示出的第三電流113充入負載9，然后返回斷㈦狀態(tài)。
[0111]在圖9中示出的時間七12，節(jié)點六的電壓從高⑶狀態(tài)下降至低㈦狀態(tài)，節(jié)點8的電壓從低(1)狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)。此時，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618截止，輸出下級晶體管62導(dǎo)通，使得節(jié)點的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(0狀態(tài)。結(jié)果，產(chǎn)生圖8中示出的第四電流114。因為第四電流114在與第三電流113的方向相反的方向上流動，所以在圖9中示出的第五曲線(6)中，電流被表示為負電流。注意的是，該負電流流動以使電荷被充入負載9，并且返回斷(1)狀態(tài)。另外，只要第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618處于截止?fàn)顟B(tài)，電流就不流過第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42。因此，控制電路部50和保護電路部70不操作并且圖9中示出的第四曲線((1)沒有從截止(1)狀態(tài)改變。
[0112]在圖9中示出的時間七13和七14，重復(fù)針對時間七11和七12描述的操作。
[0113]如上所述，根據(jù)圖6和圖8中示出的輸出電路23，驅(qū)動邏輯電路部30產(chǎn)生并且輸出信號對。輸出電路部60放大該信號對中的信號之一并且將它從輸出端子10 (70111)輸出。傳感器電路部40根據(jù)此時流動的電流檢測過熱或過電流?？刂齐娐凡?0根據(jù)該檢測結(jié)果產(chǎn)生并且輸出控制信號。保護電路部70響應(yīng)于該控制信號將輸出端子10 00^1)連接到地6 (6^0)。結(jié)果，可以使與輸出端子1000^1)連接的負載9免遭過量的電流。
[0114]另外，根據(jù)圖6和圖8中示出的輸出電路23，在除了上限的輸出電流流動的情況之夕卜，在導(dǎo)通時輸出電流低于上限的情況下，通過使用過熱檢測功能和過電流檢測功能二者，可以檢測破壞負載9的熱的產(chǎn)生，并且驅(qū)動保護電路部70，并且減輕過電流和過熱的不利影響。
[0115]此外，相比于上述傳統(tǒng)技術(shù)，圖6和圖8中示出的輸出電路23具有下面的優(yōu)良特性。
[0116]因為它在當(dāng)執(zhí)行開關(guān)時在導(dǎo)通的時刻進行操作，所以不必出于檢測過熱和過電流的目的一直消耗靜態(tài)電流。
[0117]因為電流流過用作傳感器的電阻，所以可以得到對熱變化敏感的反應(yīng)并且還可以自由地設(shè)定過電流和過熱的閾值。
[0118]當(dāng)檢測到由于過熱和過電流而導(dǎo)致的異常事件時，保護電路部70進行操作，針對過電流將電流從輸出端子10(70^1)供應(yīng)到地6((^0)，以減小通向負載9的電流。
[0119]因為兩個輸出上級晶體管與輸出端子1000^1)并聯(lián)連接并且此外還連接保護晶體管71，所以流過輸出端子1000^1)的電流流過并聯(lián)的各個晶體管，使得產(chǎn)生的焦耳熱可以被分散。
[0120]因為保護晶體管71只在導(dǎo)通時進行操作，所以即使在過熱和過電流的情況下，也可以進行常規(guī)的高速開關(guān)操作。
[0121]在驅(qū)動邏輯電路部輸出單個信號而非信號對的情況下，去除輸出下級晶體管62。即使在這種情況下，也可以充分實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點。
[0122][第二實施例]
[0123]圖10是示出根據(jù)第二實施例的輸出電路的構(gòu)造的電路圖。
[0124]將描述圖10中示出的輸出電路的組件。圖10中示出的輸出電路具有驅(qū)動邏輯電路部30、傳感器電路部40、控制電路部50、輸出電路部60、保護電路部70和輸出端子10，像圖6中不出的輸出電路一樣。
[0125]將詳細地描述圖10中示出的輸出電路的組件。圖10中示出的輸出電路的組件與圖6中示出的第一實施例中的輸出電路的組件添加了以下組件的添加結(jié)果相同。也就是說，除了圖6中示出的輸出電路的組件之外，圖10中示出的輸出電路具有第四分壓電阻56和第二保護晶體管72。
[0126]注意的是，下文中，與在對圖6中示出的輸出電路的描述中的稱為“保護晶體管71”的組件對應(yīng)的圖10中示出的輸出電路的組件被稱為“第一保護晶體管71”。下文中，供應(yīng)到第一保護晶體管71的柵極的控制信號被稱為“第一控制信號”。此外，供應(yīng)到第二保護晶體管72的柵極的控制信號被稱為“第二控制信號”。第二保護晶體管72是~溝道晶體管，像第一保護晶體管71—樣。
[0127]換句話講，除了圖6中示出的控制電路部50的組件之外，圖10中示出的控制電路部50還具有第四分壓電阻56。另外，除了圖6中示出的保護電路部70的組件之外，圖10中示出的保護電路部70還具有第二保護晶體管72。
[0128]省略了對圖10中示出的輸出電路的組件中的與圖6中示出的輸出電路的組件一樣的組件的描述。
[0129]將描述圖10中示出的輸出電路的組件的連接關(guān)系。相比于圖6中示出的輸出電路的組件的連接關(guān)系，第三分壓電阻55和第一保護晶體管71的柵極的連接節(jié)點沒有與圖10中示出的輸出電路中的第一分壓電阻53和第二分壓電阻54之間的連接節(jié)點連接。替代地，第三分壓電阻55和第一保護晶體管71的柵極的連接節(jié)點通過第四分壓電阻56與地
6(6^0)連接。
[0130]接下來，第一分壓電阻53和第二分壓電阻54之間的連接節(jié)點與第二保護晶體管72的柵極連接。第二保護晶體管72的漏極與驅(qū)動邏輯電路部30的輸出節(jié)點之一、第一輸出上級晶體管61八的柵極和第二輸出上級晶體管618的柵極之間的連接節(jié)點連接。第二保護晶體管72的源極與地6 (6^0)連接。
[0131]省略了對圖10中示出的輸出電路的組件的連接關(guān)系中的與圖6中示出的輸出電路的組件的連接關(guān)系一樣的部分的進一步詳細描述。
[0132]將描述圖10中示出的組件的整體操作。
[0133]首先，當(dāng)由于過熱而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件時的操作與圖6和圖8中示出的第一實施例中的輸出電路的操作幾乎相同。存在差別的原因僅僅在于，在第二實施例中，供應(yīng)到第一保護晶體管71的柵極的第一控制信號是由第三分壓電阻55和第四分壓電阻56的分壓電路產(chǎn)生的，而不是像第一實施例中一樣由第三分壓電阻55和第二分壓電阻54的分壓電路產(chǎn)生。因此，省略進一步的詳細描述。
[0134]接下來，將描述由于過電流而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件的情況與圖6和圖8中示出的第一實施例中的輸出電路的情況的差別。在本實施例中，假設(shè)比第一實施例中的過電流大的電流流動。
[0135]當(dāng)?shù)谝豢刂凭w管51導(dǎo)通并且從第一分壓電阻53和第二分壓電阻54之間的連接節(jié)點產(chǎn)生第二控制信號時，第二控制信號被供應(yīng)到第二保護晶體管72的柵極。此時，第一輸出上級晶體管61八的柵極和第二輸出上級晶體管618的柵極與第二保護晶體管72的漏極連接，第二保護晶體管72將晶體管61八和618的柵極連接到地6((}勵)。結(jié)果，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618被強制地截止。因此，可以在導(dǎo)通時強制地停止對負載9的電流供應(yīng)。
[0136]圖11是示出在異常操作的情況下第二實施例中的輸出電路中流過各路線的電流的電路圖。圖11示出通過從圖10中示出的電路圖中刪除表示傳感器電路部40、控制電路部50、輸出電路部60或保護電路部70的方框并且通過添加表示在輸出電路23進行操作的情況下流過各組件的各電流的箭頭來示出電路圖。因此，省略對圖8中示出的電路構(gòu)造的進一步詳細描述。
[0137]圖11中示出的電路圖包含表示第一電流121至第五電流125的五個箭頭。因為圖11中示出的第一電流121至第五電流125與圖8中示出的第一電流111至第五電流115相同，所以省略對它們的進一步詳細描述。
[0138]圖12是在異常操作的情況下第二實施例的輸出電路中各節(jié)點處的電壓隨時間變化的時間圖。參照圖12，將詳細描述當(dāng)圖10和圖11中示出的輸出電路23中由于過電流而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件時的操作。
[0139]圖12包含六條曲線，第一曲線⑷至第六曲線江)。第一曲線⑷表示連接圖11中示出的節(jié)點八的節(jié)點，即驅(qū)動邏輯電路部30的輸出節(jié)點之一、第一輸出上級晶體管61八的柵極和第二輸出上級晶體管618的柵極處電壓隨時間變化的示例。第二曲線(幻示出連接圖11中示出的節(jié)點8的節(jié)點，即驅(qū)動邏輯電路部30的另一個輸出節(jié)點與輸出下級晶體管62的柵極處的電壓隨時間變化的示例。第三曲線化)示出圖11中示出的節(jié)點的連接節(jié)點，即輸出端子10 00^1)和輸出電路23外部的負載9處的電壓隨時間變化的示例。第四曲線((1)示出連接圖11中示出的節(jié)點？的節(jié)點，即第一分壓電阻53、第二分壓電阻54和第二保護晶體管72的柵極處的電壓隨時間變化的示例。第五曲線(6)示出圖11中示出的第五電流125隨時間變化的示例。第六曲線化)示出圖11中示出的第三電流123隨時間變化的示例。
[0140]在圖12中示出的第一曲線⑷至第六曲線⑴中的每一個中，水平軸表示時間并且垂直軸表示電壓或電流。注意的是，在各曲線中，“II”表示高狀態(tài)和通狀態(tài)，“I”表示低狀態(tài)和斷狀態(tài)。然而，這些符號只是為了方便，對于每條曲線而言，這些具體值可以不同。
[0141]圖12中示出的時間120示出初始狀態(tài)。這里，第一曲線⑷中示出的節(jié)點六的電壓處于低(1)狀態(tài)。第二曲線化)中示出的節(jié)點4的電壓處于高⑶狀態(tài)。第三曲線中示出的節(jié)點￠:的電壓處于低(1)狀態(tài)。第四曲線((1)中示出的節(jié)點？的電壓處于低(1)狀態(tài)。第五曲線⑷中示出的第五電流125處于斷㈦狀態(tài)。第六曲線⑴中示出的第三電流123處于斷⑵狀態(tài)。
[0142]在圖12中示出的時間七21，節(jié)點八的電壓從低(1)狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)，節(jié)點8的電壓從高(?)狀態(tài)下降至低(1)狀態(tài)。此時，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618導(dǎo)通，輸出下級晶體管62截止，節(jié)點的電壓從低(0狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)。結(jié)果，產(chǎn)生圖11中示出的第一電流121和第二電流122。第五電流125從輸出端子10 00口丁)流向地6((^0)得到圖12的第五曲線⑷中示出的電流，即使此時由于過電流而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件并且比第一實施例中更過量的電流嘗試從輸出端子1000^1)流向負載9。結(jié)果，實際上從輸出端子1000^1)流向負載9的電流被抑制至圖11中示出的第六曲線⑴中示出的程度。然而，流過負載9的第三電流123仍然過量。
[0143]在圖12中示出的時間七22，第四曲線((1)中示出的節(jié)點？的電壓從低(1)狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)，從而產(chǎn)生第二控制信號。結(jié)果，第二保護晶體管72導(dǎo)通，以將節(jié)點八連接到地 6 (6^0)。
[0144]緊接此后，在圖12中示出的時間03，第一曲線⑷中示出的節(jié)點六的電壓強制地從高(?)狀態(tài)下降至低(1)狀態(tài)。結(jié)果，因為第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618被強制地截止，第三曲線化)中示出的節(jié)點的電壓強制地從高(?)狀態(tài)下降至低仏)狀態(tài)。此后，第五曲線(一)中示出的第五電流125和第六曲線⑴中示出的第三電流123迅速減弱并且返回斷(0狀態(tài)。
[0145]在圖12中示出的時間七24，節(jié)點4的電壓保持低(1)狀態(tài)并且沒有變化，節(jié)點8的電壓從低(1)狀態(tài)上升至高(?)狀態(tài)。此時，第一輸出上級晶體管61八和第二輸出上級晶體管618保持截止?fàn)顟B(tài)。數(shù)據(jù)下級晶體管62導(dǎo)通并且節(jié)點的電壓沒有變化并且保持低
(1)狀態(tài)。
[0146]因為下面的操作與第一實施例中的操作相同，所以省略進一步詳細描述。
[0147]如上所述，根據(jù)圖10和圖11中示出的輸出電路，即使當(dāng)產(chǎn)生比第一實施例中的輸出電路的操作更過量的電流時，可以在導(dǎo)通時強制停止對負載9的電流供應(yīng)。例如，當(dāng)出現(xiàn)異常狀態(tài)使輸出端子10 和地6 ((^0)短路時，除了導(dǎo)通時，電流繼續(xù)流過負載9，只要輸出上級晶體管組處于導(dǎo)通狀態(tài)。在這種情況下，根據(jù)本實施例，第一控制晶體管51和第二保護晶體管72可以進行操作，以強制停止輸出上級晶體管組的操作。
[0148]注意的是，在本實施例中，保護功能的操作取決于由于過熱而導(dǎo)致產(chǎn)生異常的情況和由于過電流而導(dǎo)致產(chǎn)生異常的情況。
[0149][第三實施例]
[0150]圖134是示出根據(jù)第三實施例的輸出電路的構(gòu)造的電路圖。
[0151]將描述圖13八中示出的輸出電路的組件。圖13八中示出的輸出電路具有驅(qū)動邏輯電路部30、傳感器電路部40、控制電路部50、輸出電路部60、保護電路部70和輸出端子10，像圖6中示出的輸出電路和圖10中示出的輸出電路一樣。
[0152]將詳細地描述圖13八中示出的輸出電路的組件。圖13八中示出的傳感器電路部40具有第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42。圖13八中示出的控制電路部50具有控制晶體管51、第一分壓電阻53和第二分壓電阻54。圖13八中不出的輸出電路部60具有輸出上級晶體管61和輸出下級晶體管62。圖13八中示出的保護電路部70具有保護晶體管71。
[0153]這里，圖134中示出的控制晶體管51是？溝道晶體管。另外，圖134中示出的輸出上級晶體管61、輸出下級晶體管62和保護晶體管71是~溝道晶體管。
[0154]換句話講，通過從圖6中示出的輸出電路中去除第一控制晶體管51、第一分壓電阻53和第一輸出上級晶體管61八并且通過將第二輸出上級晶體管618的能力變成與輸出下級晶體管62的能力相同，得到圖13八中示出的輸出電路。
[0155]注意的是，假設(shè)在這種情況下，第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42分別具有負溫度系數(shù)和正溫度系數(shù)，像第一實施例的情況一樣。然而，期望的是，第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42的電阻值在室溫時彼此相等。
[0156]圖13八中示出的驅(qū)動邏輯電路部30、傳感器電路部40、控制電路部50、輸出電路部60、保護電路部70、輸出端子10、電源4 和地6 ((^0)的連接關(guān)系與圖6中示出的輸出電路和圖10中示出的輸出電路的情況下相同。因此，省略了進一步詳細描述。
[0157]將詳細地描述圖134中示出的組件的連接關(guān)系。電源40(^)與驅(qū)動邏輯電路部30的一端、第一傳感器電阻41和第二傳感器電阻42的一端公共連接。第一傳感器電阻41的一端與第一控制晶體管51的源極連接。第二傳感器電阻42的另一端與第一控制晶體管51的柵極和輸出上級晶體管61的漏極公共連接。
[0158]第一控制晶體管51的漏極與第一分壓電阻53的一端連接。第一分壓電阻53的另一端與第二分壓電阻54的一端和保護晶體管71的柵極公共連接。
[0159]驅(qū)動邏輯電路部30的輸出節(jié)點之一與輸出上級晶體管61的柵極連接。驅(qū)動邏輯電路部30的另一個輸出節(jié)點與輸出下級晶體管62的柵極連接。輸出上級晶體管61的源極、輸出下級晶體管62的漏極和保護晶體管71的漏極與輸出端子10 00^1)公共連接。驅(qū)動邏輯電路部30、第二分壓電阻54的另一端、保護晶體管71的源極和輸出下級晶體管62的源極與地6 ((^0)公共連接。輸出端子10 00^1)與外部的負載9連接。
[0160]換句話講，電源第二傳感器電阻42、輸出上級晶體管61、輸出端子10 00^1)、輸出下級晶體管62和地6 (6^0)依次順序串聯(lián)連接。
[0161]另外，電源4(7(^)、第一傳感器電阻41、控制晶體管51、第一分壓電阻53、第二分壓電阻54和地6 (6^0)依次順序串聯(lián)連接。
[0162]將描述圖13八中示出的輸出電路23的操作。首先，因為驅(qū)動邏輯電路部30的操作與第一實施例的操作相同，所以省略了進一步詳細描述。
[0163]接下來，當(dāng)從驅(qū)動邏輯電路部30的對應(yīng)一個輸出的信號對中的信號之一被設(shè)定成高狀態(tài)時，輸出上級晶體管61導(dǎo)通。當(dāng)輸出上級晶體管61導(dǎo)通時，電流流過第二傳感器電阻42。該電流從電源4 0(^)起依次通過第二傳感器電阻42和輸出上級晶體管61流向輸出端子10 。當(dāng)電流流過第二傳感器電阻42時，產(chǎn)生焦耳熱，第二傳感器電阻42升溫。當(dāng)?shù)诙鞲衅麟娮?2升溫時，電阻值根據(jù)該溫度變化而變化。
[0164]當(dāng)本實施例的輸出電路中控制晶體管51進行操作時的條件等式如下:
[0165]= 142 X 財2-141 X 尺 41
[0166]這里，71冊1和7(^51表示閾值電壓的電壓和控制晶體管51的柵極和源極之間的電壓。142和財2表示流過第二傳感器電阻42的電流的電流值和電阻42的電阻值。141和財1表示流過第一傳感器電阻41的電流的電流值和電阻41的電阻值。
[0167]在上述的條件等式中，電流141的電流值是恒定的并且假設(shè)電流142的電流值比141的電流值大大約2位數(shù)。當(dāng)由于過熱出現(xiàn)異常事件時，第二傳感器電阻42的電阻值變得大于第一傳感器電阻41的電阻值，即，滿足下面的條件等式:
[0168]財2?尺 41
[0169]此時，通過預(yù)先選擇各電阻的參數(shù)使得在控制晶體管51中柵極和源極之間的電壓超過閾值電壓，在由于過熱而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件時，控制晶體管51變得可能進行操作。
[0170]另外，當(dāng)由于過電流而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件時，電流142增大，而電流141保持恒定值。因此，在由于通電操作而導(dǎo)致異常事件時，控制晶體管51可以進行操作。
[0171]當(dāng)以此方式出現(xiàn)由于通電或過熱而導(dǎo)致的異常事件時，控制晶體管51進行操作。根據(jù)本實施例的輸出電路23的下面的操作與第一實施例的操作相同。也就是說，根據(jù)控制晶體管51的操作，從第一分壓電阻53和第二分壓電阻54的連接節(jié)點向保護晶體管71的柵極輸出控制信號。保護晶體管71響應(yīng)于控制信號將輸出端子10 00^1)連接到地6((^0)。結(jié)果，變得可以在產(chǎn)生過熱或過電流的情況下，通過將要被供應(yīng)到輸出端子1000^1)的電流中的一部分通到地6 (6^0)，在導(dǎo)通時限制電流。
[0172]根據(jù)上述的第三實施例，相比于第一實施例的情況，為了保護負載9，可以用更少的組件檢測過熱或過電流。然而，過熱的檢測靈敏度比第一實施例的情況差，因為大電流作為電流142流動，也就是說，靈敏度取決于第二傳感器電阻的溫度系數(shù)。
[0173]注意的是，如果保護晶體管71的漏極的連接節(jié)點從圖13八中示出的情況下的輸出端子10 00^1)變成輸出上級晶體管61的柵極和驅(qū)動邏輯電路部30的輸出之一之間的連接節(jié)點，則像第二實施例一樣，可以在出現(xiàn)異常事件的情況下強制地停止輸出上級晶體管61的操作。圖138是示出第三實施例的輸出電路的不同構(gòu)造的電路圖。然而，在不同構(gòu)造的情況下，不同于第二實施例，即使當(dāng)除了由于過電流而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件之外還由于過熱而導(dǎo)致出現(xiàn)異常事件時，也強制地停止輸出上級晶體管61的操作。
[0174][第四實施例]
[0175]接下來，將描述使用根據(jù)第一實施例至第三實施例的半導(dǎo)體裝置的電子設(shè)備的構(gòu)造示例。圖14是示出根據(jù)第四實施例的…伺服系統(tǒng)的構(gòu)造示例的框圖。
[0176]圖14中示出的…伺服系統(tǒng)具有電源401、整流電路402、逆變器電路403、負載405、控制微計算機406、電阻407、半導(dǎo)體裝置408和電阻409。注意的是，盡管未示出，但具有圖14中示出的構(gòu)造示例的…伺服系統(tǒng)實際上具有六個電阻407、六個半導(dǎo)體裝置408和六個電阻409。
[0177]整流電路402與電源401連接。逆變器電路403與整流電路402連接。另一方面，六個半導(dǎo)體裝置408通過并聯(lián)連接的六個電阻407與控制微計算機406連接。逆變器電路403通過六個電阻409與六個半導(dǎo)體裝置408連接。負載405與逆變器電路403連接。
[0178]這里，電源401是…電源并且輸出…電力。整流電路402具有多個二極管，整流從電源401供應(yīng)的…電力以輸出IX:電力。注意的是，整流電路402可以具有電容器(0011(1611861-)，以平滑將輸出的IX:電力的波形。逆變器電路403具有六個(絕緣柵雙極晶體管這些叩81兩個兩個地串聯(lián)連接并且這些串聯(lián)連接再并聯(lián)連接。逆變器電路基于整流電路402供應(yīng)的IX:電力和隨后將描述的控制信號，輸出三相⑷電力。負載405是三相電機并且根據(jù)逆變器電路403供應(yīng)的三相電力進行操作。
[0179]控制微計算機406產(chǎn)生六個控制信號，這六個控制信號獨立地并且協(xié)作地控制逆變器電路403中包含的六個％81。六個半導(dǎo)體裝置408從控制微計算機406接收控制信號并且傳遞到六個的柵極。在這種情況下省略對半導(dǎo)體裝置408的進一步詳細描述，因為它以與第一實施例至第三實施例的情況相同的方式操作。
[0180]以此方式，半導(dǎo)體裝置408設(shè)置在控制微計算機406和I⑶！'的柵極之間，以驅(qū)動逆變器電路403的％81。通過用半導(dǎo)體裝置408的光電耦合器將控制微計算機406與逆變器電路403電絕緣，沒有逆變器電路403中的噪聲疊加在控制微計算機406側(cè)的風(fēng)險。
[0181][第五實施例]
[0182]圖15是示出第五實施例中的空調(diào)的壓縮機單元的構(gòu)造示例的電路框圖。圖15中示出的空調(diào)的壓縮機單元具有電源501、整流電路502、第一逆變器電路503、第一負載505、第二逆變器電路506和第二負載508?？照{(diào)的該壓縮機單元還具有控制微計算機509、電阻510、第一半導(dǎo)體裝置511、電阻512、第一柵極驅(qū)動器513、電阻514、第二半導(dǎo)體裝置515、電阻516和第二柵極驅(qū)動器517。注意的是，盡管未示出，但圖15中示出的構(gòu)造示例中的空調(diào)的壓縮機單元實際上具有六個電阻510、六個半導(dǎo)體裝置511、六個電阻512和六個柵極驅(qū)動器513。另外，圖15中示出的構(gòu)造示例中的空調(diào)的壓縮機單元具有六個電阻514、六個半導(dǎo)體裝置515、六個電阻516和六個柵極驅(qū)動器517。
[0183]整流電路502與電源501連接。第一逆變器電路503和第二逆變器電路506與整流電路502并聯(lián)連接。
[0184]另一方面，六個半導(dǎo)體裝置511分別通過六個電阻510與控制微計算機509連接。六個柵極驅(qū)動器513分別通過六個電阻512與六個半導(dǎo)體裝置511連接。第一逆變器電路503的六個I⑶！' 504的柵極與六個柵極驅(qū)動器513連接。
[0185]另外，六個半導(dǎo)體裝置515通過六個電阻514與控制微計算機509連接。六個柵極驅(qū)動器517通過六個電阻516與六個半導(dǎo)體裝置515連接。第二逆變器電路506的六個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)507的柵極與六個柵極驅(qū)動器517連接。
[0186]第一負載505與其后級的第一逆變器電路503連接。第二負載508與其后級的第二逆變器電路506連接。
[0187]這里，電源501是…電源并且輸出…電力。整流電路502具有多個二極管，整流從電源501供應(yīng)的⑷電力并且輸出⑷電力。注意的是，整流電路502可以具有電容器，以平滑將輸出的IX:電力的波形。
[0188]第一逆變器電路503具有六個叩81。這些叩81兩個兩個地串聯(lián)連接并且這些串聯(lián)連接再并聯(lián)連接，并且基于從整流電路402供應(yīng)的IX:電力和隨后將描述的控制信號輸出三相電力。第一負載505是壓縮機單兀的三相電機并且在第一逆變器電路503供應(yīng)的三相電力下進行操作。
[0189]第二逆變器電路603具有六個這些兩個兩個地串聯(lián)連接并且這些串聯(lián)連接再并聯(lián)連接?；趶恼麟娐?02供應(yīng)的IX:電力和隨后將描述的控制信號輸出三相電力。第二負載508是風(fēng)扇電機并且在第二逆變器電路506供應(yīng)的三相電力下進行操作。
[0190]控制微計算機509產(chǎn)生六個第一控制信號以獨立地并且協(xié)作地控制第一逆變器電路503中包含的六個％81，產(chǎn)生六個第二控制信號以獨立地并且協(xié)作地控制第二逆變器電路506中包含的六個皿六個半導(dǎo)體裝置511從控制微計算機509接收第一控制信號以通過六個柵極驅(qū)動器513傳遞到六個叩81的柵極。六個半導(dǎo)體裝置515從控制微計算機509接收第二控制信號以通過六個柵極驅(qū)動器517傳遞到六個103而1的柵極。在這種情況下，省略對半導(dǎo)體裝置511和515的進一步詳細描述,因為它與第一至第三實施方式的半導(dǎo)體裝置相同。
[0191]以此方式，半導(dǎo)體裝置511和515設(shè)置在控制微計算機509和第一柵極驅(qū)動器513之間以及控制微計算機509和第二柵極驅(qū)動器517之間，以驅(qū)動第一逆變器電路503的1681和第二逆變器電路506的像第四實施例的情況一樣。用半導(dǎo)體裝置408的光電耦合器將控制微計算機509和柵極驅(qū)動器513和517電絕緣。
[0192]當(dāng)然，可以在使輸出電路23正確操作的范圍內(nèi)自由地選擇在上述實施例中的輸出電路23中包含的各晶體管的種類和極性、各電阻的電阻值和溫度系數(shù)的值和極性、電源的電壓和極性以及地等，并且可以將它們組合起來。
[0193]如上，已經(jīng)基于實施例描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實施例并且在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的范圍內(nèi)，各種修改形式是可能的。另外，可以在沒有技術(shù)矛盾的范圍內(nèi)，自由地組合這些實施例中描述的特征。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 光電I禹合器，所述光電I禹合器被構(gòu)造成光學(xué)地傳遞電信號； 驅(qū)動邏輯電路部，所述驅(qū)動邏輯電路部與所述光電耦合器連接并且被構(gòu)造成基于傳遞的電信號產(chǎn)生信號對； 傳感器電路部，所述傳感器電路部被構(gòu)造成接收電源電壓并且輸出基于溫度變化而變化的溫度相關(guān)電壓組； 輸出電路部，所述輸出電路部被構(gòu)造成接收所述溫度相關(guān)電壓組，并且從輸出端子輸出通過放大所述信號對而得到的輸出電壓； 控制電路部，所述控制電路部被構(gòu)造成接收所述電源電壓并且基于所述溫度相關(guān)電壓組產(chǎn)生控制信號組；以及 保護電路部，所述保護電路部被構(gòu)造成基于所述控制信號組停止從所述輸出端子輸出所述輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述輸出電路部包括: 輸出上級晶體管組，所述輸出上級晶體管組被構(gòu)造成接收所述溫度相關(guān)電壓組，放大所述信號對中的一個信號以輸出到所述輸出端子；以及 輸出下級晶體管組，所述輸出下級晶體管組被構(gòu)造成接收地電壓并且放大所述信號對中的另一個信號以輸出到所述輸出端子， 其中，所述傳感器電路部包括傳感器電阻組，在所述傳感器電阻組中，至少一個傳感器電阻的電阻值基于所述傳感器電阻的溫度變化而變化， 其中，所述控制電路部包括: 控制晶體管組，在所述控制晶體管組中，至少一個控制晶體管基于從所述傳感器電阻組輸出的所述溫度相關(guān)電壓組在操作狀態(tài)和非操作狀態(tài)之間切換； 分壓電路組，所述分壓電路組被構(gòu)造成對從處于操作狀態(tài)的所述控制晶體管組輸出的控制中間電壓組進行分壓，以作為所述控制信號組輸出；以及分壓節(jié)點組，從所述分壓節(jié)點組輸出所述控制信號組，并且 其中，所述保護電路部包括保護晶體管組，所述保護晶體管組被構(gòu)造成基于所述控制信號組將所述輸出端子連接到所述地電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述溫度相關(guān)電壓組包括第一溫度相關(guān)電壓和第二溫度相關(guān)電壓，并且 其中，所述傳感器電阻組包括: 第一傳感器電阻，所述第一傳感器電阻的電阻值隨著溫度變化基于第一系數(shù)變化，并且所述第一傳感器電阻被構(gòu)造成接收所述電源電壓并輸出所述第一溫度相關(guān)電壓；以及第二傳感器電阻，所述第二傳感器電阻的電阻值隨著溫度變化基于不同于所述第一系數(shù)的第二系數(shù)變化，并且所述第二傳感器電阻被構(gòu)造成接收所述電源電壓并輸出所述第二溫度相關(guān)電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述控制中間電壓組包括控制中間電壓， 其中，所述控制晶體管組包括控制晶體管，所述控制晶體管被構(gòu)造成接收所述第一溫度相關(guān)電壓并且輸出所述控制中間電壓， 其中，所述分壓電路組對所述控制中間電壓進行分壓并且包括第一分壓電阻和第二分壓電阻， 其中，所述分壓節(jié)點組包括連接在所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻之間的分壓節(jié)點， 其中，所述輸出上級晶體管組包括輸出上級晶體管，所述輸出上級晶體管的柵極與所述驅(qū)動邏輯電路部的第一輸出節(jié)點連接，所述第一輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述一個信號， 其中，所述輸出下級晶體管組包括輸出下級晶體管，所述輸出下級晶體管的柵極與所述驅(qū)動邏輯電路部的第二輸出節(jié)點連接，所述第二輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述另一個信號， 其中，所述保護晶體管組包括保護晶體管，所述保護晶體管的源極和漏極連接在所述輸出端子和所述地電壓之間，并且所述保護晶體管的柵極與所述分壓節(jié)點連接，并且 其中，所述控制晶體管的柵極與在所述第二傳感器電阻和所述輸出上級晶體管之間的節(jié)點連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述控制晶體管組包括: 第一控制晶體管，所述第一控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第一控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述電源電壓并且通過所述第一控制晶體管的柵極接收所述第一溫度相關(guān)電壓；以及 第二控制晶體管，所述第二控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第二控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓并且通過所述第二控制晶體管的柵極接收所述第二溫度相關(guān)電壓， 其中，所述分壓節(jié)點組包括分壓節(jié)點， 其中，所述分壓電路組包括: 第一分壓電阻，所述第一分壓電阻連接在所述第一控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述分壓節(jié)點之間； 第二分壓電阻，所述第二分壓電阻連接所述分壓節(jié)點和所述地電壓；以及第三分壓電阻，所述第三分壓電阻連接在所述第二控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述分壓節(jié)點之間， 其中，所述輸出上級晶體管組包括: 第一輸出上級晶體管，所述第一輸出上級晶體管被構(gòu)造成使所述第一輸出上級晶體管的柵極與所述驅(qū)動邏輯電路部的第一輸出節(jié)點連接，所述第一輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述一個信號，所述第一輸出上級晶體管通過所述第一輸出上級晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓，所述第一輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接；以及 第二輸出上級晶體管，所述第二輸出上級晶體管具有與所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點連接的柵極，并且所述第二輸出上級晶體管被構(gòu)造成通過所述第二輸出上級晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第二溫度相關(guān)電壓，所述第二輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接， 其中，所述輸出下級晶體管組包括輸出下級晶體管，所述輸出下級晶體管具有與所述驅(qū)動邏輯電路部的第二輸出節(jié)點連接的柵極，以及連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的源極和漏極，所述第二輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述另一個信號，并且 其中，所述保護晶體管組包括保護晶體管，所述保護晶體管具有與所述分壓節(jié)點連接的柵極，并且具有連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的源極和漏極。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述控制晶體管組包括: 第一控制晶體管，所述第一控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第一控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述電源電壓并且通過所述第一控制晶體管的柵極接收所述第一溫度相關(guān)電壓；以及 第二控制晶體管，所述第二控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第二控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓并且通過所述第二控制晶體管的柵極接收所述第二溫度相關(guān)電壓， 其中，所述分壓節(jié)點組包括第一分壓節(jié)點和第二分壓節(jié)點， 其中，所述分壓電路組包括: 第一分壓電阻，所述第一分壓電阻連接在所述第一控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述第一分壓節(jié)點之間； 第二分壓電阻，所述第二分壓電阻連接在所述第一分壓節(jié)點和所述地電壓之間；第三分壓電阻，所述第三分壓電阻連接在所述第二控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述第二分壓節(jié)點之間；以及 第四分壓電阻，所述第四分壓電阻連接在所述第二分壓節(jié)點和所述地電壓之間， 其中，所述輸出上級晶體管組包括: 第一輸出上級晶體管，所述第一輸出上級晶體管被構(gòu)造成具有源極和漏極，以及與所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點連接的柵極，并且所述第一輸出上級晶體管通過所述第一輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓，所述第一輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接，所述第一輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述一個信號；以及 第二輸出上級晶體管，所述第二輸出上級晶體管被構(gòu)造成具有源極和漏極，以及與所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點連接的柵極，并且所述第二輸出上級晶體管通過所述第二輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的一個接收所述第二溫度相關(guān)電壓，所述第二輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接， 其中，所述輸出下級晶體管組包括: 輸出下級晶體管，所述輸出下級晶體管被構(gòu)造成具有與所述驅(qū)動邏輯電路部的第二輸出節(jié)點連接的柵極，以及連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的漏極和源極，所述第二輸出節(jié)點輸出所述信號對中的另一個信號，并且其中，所述保護晶體管組包括: 第一保護晶體管，所述第一保護晶體管被構(gòu)造成具有與所述第一分壓節(jié)點連接的柵極，并且具有連接在所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點和所述地電壓之間的漏極和源極；以及 第二保護晶體管，所述第二保護晶體管被構(gòu)造成具有與所述第二分壓節(jié)點連接的柵極，并且具有連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的漏極和源極。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述傳感器電阻組包括多晶娃電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任一項所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述傳感器電阻組包括擴散電阻。
9.一種電子設(shè)備，包括: 逆變器電路，所述逆變器電路被構(gòu)造成向負載供電； 控制微計算機，所述控制微計算機被構(gòu)造成產(chǎn)生逆變器控制信號以控制所述逆變器電路的操作；以及 多個半導(dǎo)體裝置，所述多個半導(dǎo)體裝置中的每一個被構(gòu)造成將所述逆變器控制信號傳遞到所述逆變器電路， 其中，所述半導(dǎo)體裝置包括: 光電耦合器，所述光電耦合器被構(gòu)造成光學(xué)地傳遞所述逆變器控制信號； 驅(qū)動邏輯電路部，所述驅(qū)動邏輯電路部與所述光電耦合器連接并且被構(gòu)造成基于傳遞的逆變器控制信號產(chǎn)生信號對； 傳感器電路部，所述傳感器電路部被構(gòu)造成接收電源電壓并且輸出基于溫度變化而變化的溫度相關(guān)電壓組； 輸出電路部，所述輸出電路部被構(gòu)造成接收所述溫度相關(guān)電壓組，并且從輸出端子輸出通過放大所述信號對而得到的輸出電壓作為控制輸出信號； 控制電路部，所述控制電路部被構(gòu)造成接收所述電源電壓并且基于所述溫度相關(guān)電壓組產(chǎn)生控制信號組；以及 保護電路部，所述保護電路部被構(gòu)造成基于所述控制信號組停止從所述輸出端子輸出所述輸出電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中，所述輸出電路部包括: 輸出上級晶體管組，所述輸出上級晶體管組被構(gòu)造成接收所述溫度相關(guān)電壓組，放大所述信號對中的一個信號以輸出到所述輸出端子；以及 輸出下級晶體管組，所述輸出下級晶體管組被構(gòu)造成接收地電壓并且放大所述信號對中的另一個信號以輸出到所述輸出端子， 其中，所述傳感器電路部包括傳感器電阻組，在所述傳感器電阻組中，至少一個傳感器電阻的電阻值基于所述傳感器電阻的溫度變化而變化， 其中，所述控制電路部包括: 控制晶體管組，在所述控制晶體管組中，至少一個控制晶體管基于從所述傳感器電阻組輸出的所述溫度相關(guān)電壓組在操作狀態(tài)和非操作狀態(tài)之間切換； 分壓電路組，所述分壓電路組被構(gòu)造成對從處于操作狀態(tài)的所述控制晶體管組輸出的控制中間電壓組進行分壓以作為所述控制信號組輸出；以及分壓節(jié)點組，從所述分壓節(jié)點組輸出所述控制信號組，并且 其中，所述保護電路部包括保護晶體管組，所述保護晶體管組被構(gòu)造成基于所述控制信號組將所述輸出端子連接到所述地電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中，所述溫度相關(guān)電壓組包括第一溫度相關(guān)電壓和第二溫度相關(guān)電壓，并且 其中，所述傳感器電阻組包括: 第一傳感器電阻，所述第一傳感器電阻的電阻值隨著溫度變化基于第一系數(shù)變化，并且所述第一傳感器電阻被構(gòu)造成接收所述電源電壓并輸出所述第一溫度相關(guān)電壓；以及第二傳感器電阻，所述第二傳感器電阻的電阻值隨著溫度變化基于不同于所述第一系數(shù)的第二系數(shù)變化，并且所述第二傳感器電阻被構(gòu)造成接收所述電源電壓并輸出所述第二溫度相關(guān)電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中，所述控制中間電壓組包括控制中間電壓，其中，所述控制晶體管組包括控制晶體管，所述控制晶體管被構(gòu)造成接收所述第一溫度相關(guān)電壓并且輸出所述控制中間電壓， 其中，所述分壓電路組對所述控制中間電壓進行分壓并且包括第一分壓電阻和第二分壓電阻， 其中，所述分壓節(jié)點組包括連接在所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻之間的分壓節(jié)點，其中，所述輸出上級晶體管組包括輸出上級晶體管，所述輸出上級晶體管的柵極與所述驅(qū)動邏輯電路部的第一輸出節(jié)點連接，所述第一輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述一個信號， 其中，所述輸出下級晶體管組包括輸出下級晶體管，所述輸出下級晶體管的柵極與所述驅(qū)動邏輯電路部的第二輸出節(jié)點連接，所述第二輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述另一個信號， 其中，所述保護晶體管組包括保護晶體管，所述保護晶體管的源極和漏極連接在所述輸出端子和所述地電壓之間，并且所述保護晶體管的柵極與所述分壓節(jié)點連接，并且 其中，所述控制晶體管的柵極與在所述第二傳感器電阻和所述輸出上級晶體管之間的節(jié)點連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中，所述控制晶體管組包括: 第一控制晶體管，所述第一控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第一控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述電源電壓并且通過所述第一控制晶體管的柵極接收所述第一溫度相關(guān)電壓；以及 第二控制晶體管，所述第二控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第二控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓并且通過所述第二控制晶體管的柵極接收所述第二溫度相關(guān)電壓， 其中，所述分壓節(jié)點組包括分壓節(jié)點， 其中，所述分壓電路組包括: 第一分壓電阻，所述第一分壓電阻連接在所述第一控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述分壓節(jié)點之間； 第二分壓電阻，所述第二分壓電阻連接所述分壓節(jié)點和所述地電壓；以及第三分壓電阻，所述第三分壓電阻連接在所述第二控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述分壓節(jié)點之間， 其中，所述輸出上級晶體管組包括: 第一輸出上級晶體管，所述第一輸出上級晶體管被構(gòu)造成使所述第一輸出上級晶體管的柵極與所述驅(qū)動邏輯電路部的第一輸出節(jié)點連接，所述第一輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述一個信號，所述第一輸出上級晶體管通過所述第一輸出上級晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓，所述第一輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接；以及 第二輸出上級晶體管，所述第二輸出上級晶體管具有與所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點連接的柵極，并且所述第二輸出上級晶體管被構(gòu)造成通過所述第二輸出上級晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第二溫度相關(guān)電壓，所述第二輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接， 其中，所述輸出下級晶體管組包括輸出下級晶體管，所述輸出下級晶體管具有與所述驅(qū)動邏輯電路部的第二輸出節(jié)點連接的柵極，以及連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的源極和漏極，所述第二輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述另一個信號，并且 其中，所述保護晶體管組包括保護晶體管，所述保護晶體管具有與所述分壓節(jié)點連接的柵極，并且具有連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的源極和漏極。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中，所述控制晶體管組包括: 第一控制晶體管，所述第一控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第一控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述電源電壓并且通過所述第一控制晶體管的柵極接收所述第一溫度相關(guān)電壓；以及 第二控制晶體管，所述第二控制晶體管被構(gòu)造成通過所述第二控制晶體管的源極和漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓并且通過所述第二控制晶體管的柵極接收所述第二溫度相關(guān)電壓， 其中，所述分壓節(jié)點組包括第一分壓節(jié)點和第二分壓節(jié)點， 其中，所述分壓電路組包括: 第一分壓電阻，所述第一分壓電阻連接在所述第一控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述第一分壓節(jié)點之間； 第二分壓電阻，所述第二分壓電阻連接在所述第一分壓節(jié)點和所述地電壓之間；第三分壓電阻，所述第三分壓電阻連接在所述第二控制晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個和所述第二分壓節(jié)點之間；以及 第四分壓電阻，所述第四分壓電阻連接在所述第二分壓節(jié)點和所述地電壓之間， 其中，所述輸出上級晶體管組包括: 第一輸出上級晶體管，所述第一輸出上級晶體管被構(gòu)造成具有源極和漏極，以及與所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點連接的柵極，并且所述第一輸出上級晶體管通過所述第一輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的一個接收所述第一溫度相關(guān)電壓，所述第一輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接，所述第一輸出節(jié)點輸出所述信號對中的所述一個信號；以及 第二輸出上級晶體管，所述第二輸出上級晶體管被構(gòu)造成具有源極和漏極，以及與所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點連接的柵極，并且所述第二輸出上級晶體管通過所述第二輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的一個接收所述第二溫度相關(guān)電壓，所述第二輸出上級晶體管的所述源極和所述漏極中的另一個與所述輸出端子連接； 其中，所述輸出下級晶體管組包括: 輸出下級晶體管，所述輸出下級晶體管被構(gòu)造成具有與所述驅(qū)動邏輯電路部的第二輸出節(jié)點連接的柵極，以及連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的漏極和源極，所述第二輸出節(jié)點輸出所述信號對中的另一個信號，并且其中，所述保護晶體管組包括: 第一保護晶體管，所述第一保護晶體管被構(gòu)造成具有與所述第一分壓節(jié)點連接的柵極，并且具有連接在所述驅(qū)動邏輯電路部的所述第一輸出節(jié)點和所述地電壓之間的漏極和源極；以及 第二保護晶體管，所述第二保護晶體管被構(gòu)造成具有與所述第二分壓節(jié)點連接的柵極，并且具有連接在所述輸出端子和所述地電壓之間的漏極和源極。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項所述的電子設(shè)備，其中，所述傳感器電阻組包括多晶硅電阻。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項所述的電子設(shè)備，其中，所述傳感器電阻組包括擴散電阻。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項所述的電子設(shè)備，進一步包括: 整流電路，所述整流電路被構(gòu)造成對八￠:電力進行整流，以向所述逆變器電路供應(yīng)％電力。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項所述的電子設(shè)備，其中，所述逆變器電路包括多個(絕緣柵雙極晶體管)，并且 其中，所述電子設(shè)備進一步包括多個柵極驅(qū)動器，所述多個柵極驅(qū)動器被構(gòu)造成將所述控制輸出信號分別從所述多個半導(dǎo)體裝置傳遞到所述多個叩81的柵極。
19.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項所述的電子設(shè)備，其中，所述逆變器電路包括多個103？價(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)，并且 其中，所述電子設(shè)備進一步包括多個柵極驅(qū)動器，所述多個柵極驅(qū)動器被構(gòu)造成將所述多個半導(dǎo)體裝置的所述控制輸出信號分別傳遞到所述多個的柵極。
【文檔編號】H03K19/14GK104426531SQ201410446895
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】藤井啟史 申請人:瑞薩電子株式會社