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公開番号2024122265
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029711
出願日2023-02-28
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H03K 17/08 20060101AFI20240902BHJP(基本電子回路)
要約【課題】動作信頼性を向上する。
【解決手段】実施形態によれば、第1トランジスタは、ソースが第1端子に接続され、ゲートが第1ノードに接続される。第1回路は、第1比較器と、電流制限回路とを含む。第1比較器は、第1端子と接続された非反転入力端と、第1電圧が印加された反転入力端とを含む。電流制限回路は、一端が第1比較器の出力端に接続され、他端が第1ノードに接続される。第2回路は、第2比較器と、第2及び第3トランジスタと、第3回路とを含む。第2比較器は、第1端子に接続された非反転入力端と、第2電圧が印加された反転入力端とを含む。第2トランジスタは、ソースが接地され、ドレインが第1ノードに接続される。第3トランジスタは、ソースが接地され、ドレインが第1比較器の出力端に接続される。第3回路は、第2比較器の出力に基づいて、第2及び第3トランジスタを第1期間オンさせる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ソースが第１端子に接続され、ゲートが第１ノードに接続された第１トランジスタと、
第１回路と、
第２回路と、
を含み、
前記第１回路は、
前記第１端子と接続された非反転入力端と、第１電圧が印加された反転入力端と、を含む第１比較器と、
一端が前記第１比較器の出力端に接続され、他端が前記第１ノードに接続された電流制限回路と、
を含み、
前記第２回路は、
前記第１端子と接続された非反転入力端と、第２電圧が印加された反転入力端と、を含む第２比較器と、
ソースが接地され、ドレインが前記第１ノードに接続された第２トランジスタと、
ソースが接地され、ドレインが前記第１比較器の出力端に接続された第３トランジスタと、
前記第２比較器の出力に基づいて、前記第２トランジスタ及び前記第３トランジスタを第１期間オンさせる第３回路と、
を含む、
半導体装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記半導体装置は、前記第１トランジスタのドレインに電源電圧が印加され、前記第１端子が接地電圧と短絡された場合に、前記第１ノードを前記第２トランジスタによって前記第１期間放電することで、前記第１トランジスタを流れる電流を減少させ、かつ前記第１端子の電圧を０Ｖよりも高く維持する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第３回路は、第１抵抗と、第１キャパシタと、第１インバータと、第２インバータと、第３インバータと、第１ＮＡＮＤゲートと、第４インバータと、第５インバータと、を含み、
前記第１抵抗の一端は前記第２比較器の出力端に接続され、前記第１抵抗の他端は前記第１キャパシタの一方電極に接続され、
前記第１キャパシタの他方電極は接地され、
前記第１インバータの入力端は前記第１抵抗の前記他端に接続され、
前記第２インバータの入力端は前記第１インバータの出力端に接続され、
前記第３インバータの入力端は前記第２比較器の前記出力端に接続され、
前記第１ＮＡＮＤゲートは、前記第２インバータの出力と前記第３インバータの出力とをＮＡＮＤ演算し、前記ＮＡＮＤ演算の結果を出力し、
前記第４インバータの入力端は前記第１ＮＡＮＤゲートの出力端に接続され、前記第４インバータの出力端は前記第２トランジスタのゲートに接続され、
前記第５インバータの入力端は前記第１ＮＡＮＤゲートの前記出力端に接続され、前記第５インバータの出力端は前記第３トランジスタのゲートに接続される、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２トランジスタの前記ドレインと、前記第１ノードとの間に、第３抵抗が設けられた、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１ノードに電圧を供給する第４回路をさらに含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１電圧は、前記第２電圧よりも高い、
請求項１に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
過電流保護機能を備えた、負荷に電力を供給するための半導体装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－３０１６１７号公報
特開２００６－０４２５７６号公報
特開２００２－１７１７４９号公報
特開２０１８－１２９７２８号公報
特開２０１２－１３４８２８号公報
特開２０１７－４６５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動作信頼性を向上する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体装置は、第１トランジスタと、第１回路と、第２回路とを含む。第１トランジスタは、ソースが第１端子に接続され、ゲートが第１ノードに接続される。第１回路は、第１比較器と、電流制限回路とを含む。第１比較器は、第１端子と接続された非反転入力端と、第１電圧が印加された反転入力端とを含む。電流制限回路は、一端が第１比較器の出力端に接続され、他端が第１ノードに接続される。第２回路は、第２比較器と、第２トランジスタと、第３トランジスタと、第３回路とを含む。第２比較器は、第１端子に接続された非反転入力端と、第２電圧が印加された反転入力端とを含む。第２トランジスタは、ソースが接地され、ドレインが第１ノードに接続される。第３トランジスタは、ソースが接地され、ドレインが第１比較器の出力端に接続される。第３回路は、第２比較器の出力に基づいて、第２トランジスタ及び第３トランジスタを第１期間オンさせる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る半導体装置、半導体装置によって電力を供給される電子機器、及び半導体装置に電力を供給する電源の構成の一例を示すブロック図。
第１実施形態に係る半導体装置の構成の一例を示す回路図。
第１実施形態に係る半導体装置の動作例を示すタイミングチャート。
第２実施形態に係る半導体装置の構成の一例を説明するための回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態につき図面を参照して説明する。説明に際し、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付す。また、以下に示す実施形態は、技術的思想を例示するものである。実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものではない。実施形態は、種々の変更を加えることができる。
【０００８】
［１］第１実施形態
第１実施形態に係る半導体装置について説明する。
【０００９】
［１－１］構成
図１は、第１実施形態に係る半導体装置、半導体装置によって電力を供給される電子機器、及び半導体装置に電力を供給する電源の構成の一例を示すブロック図である。半導体装置１は、過電流保護機能を備えた、負荷に電力を供給するロードスイッチである。半導体装置１は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）チップである。半導体装置１は、例えば電子ヒューズとも呼ばれる。電子機器２は、半導体装置１から電源電圧を印加され、種々の機能を実現する電子機器である。電子機器２は、例えば、ＩＣチップである。電子機器２は、例えば、産業用ロボットの制御回路である。電源ＰＳは、直流電圧を出力する電圧源である。
【００１０】
半導体装置１は、端子ＴＩＮ及びＴＯＵＴを含む。端子ＴＩＮは、半導体装置１の入力端子である。端子ＴＩＮには、半導体装置１の外部に設けられた電源ＰＳが接続され、電圧ＶＩＮが印加される。端子ＴＯＵＴは、半導体装置１の出力端子である。端子ＴＯＵＴから半導体装置１の外部の電子機器２へ、電力が供給される。具体的には、端子ＴＯＵＴから電子機器２へ、電圧ＶＯＵＴが出力される。端子ＴＯＵＴから電子機器２へ、電流ＩＯＵＴが出力される。
（【００１１】以降は省略されています）

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