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公開番号2025063452
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172659
出願日2023-10-04
発明の名称過電流保護回路、半導体装置、電子機器、及び車両
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H02H 3/08 20060101AFI20250409BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】過電流を高精度に検出することができ且つ監視対象電流を流す出力トランジスタのスルーレートが可変であっても過電流の検出値を固定できる過電流保護回路を提供する。
【解決手段】過電流保護回路(OCP1)は、監視対象電流に応じた検出信号の入力を受け付けるアンプ入力段を形成する第1,2トランジスタ(M1、M2)と、検出信号と基準信号との差分に応じた電流出力信号を生成しつつアンプ入力段に対して電流出力信号を負帰還入力させるアンプ出力段を形成する第3トランジスタ(M3)と、電流出力信号に基づく信号を複製することにより電流制限信号を生成するカレントミラー回路(M6、M7)と、カレントミラー回路の電流制限信号を出力するように構成された出力端に接続される第1電流源(CS1)と、を備える。前記第1電流源は、前記第1電流源から出力される電流を固定値と可変値との間で切り替えるように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電流制限信号に基づいて監視対象電流を制限するように構成された過電流保護回路であって、
前記監視対象電流に応じた検出信号の入力を受け付けるアンプ入力段を形成するように構成された第１トランジスタ及び第２トランジスタと、
前記検出信号と基準信号との差分に応じた電流出力信号を生成しつつ前記アンプ入力段に対して前記電流出力信号を負帰還入力させるアンプ出力段を形成するように構成された第３トランジスタと、
前記電流出力信号に基づく信号を複製することにより前記電流制限信号を生成するように構成されたカレントミラー回路と、
前記カレントミラー回路の前記電流制限信号を出力するように構成された出力端に接続される第１電流源と、
を備え、
前記第１電流源は、前記第１電流源から出力される電流を固定値と可変値との間で切り替えるように構成されている、過電流保護回路。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記第１電流源は、前記電流出力信号に応じて前記第１電流源から出力される電流を前記固定値と前記可変値との間で切り替えるように構成されている、請求項１に記載の過電流保護回路。
【請求項３】
電流切替制御用トランジスタを備え、
前記第１電流源は、前記電流切替制御用トランジスタのオン状態及びオフ状態に応じて前記第１電流源から出力される電流を前記固定値と前記可変値との間で切り替えるように構成され、
前記電流切替制御用トランジスタの制御端子と前記第３トランジスタの制御端子とは共通接続され、
前記電流切替制御用トランジスタのしきい値電圧と前記第３トランジスタののしきい値電圧より小さい、請求項２に記載の過電流保護回路。
【請求項４】
前記カレントミラー回路は、第４トランジスタ、第５トランジスタ、ソースフォロワ回路、及び第２電流源を含み、
前記カレントミラー回路の入力端に前記ソースフォロワ回路のゲートが接続され、前記第４トランジスタのゲート及び前記第５トランジスタのゲートに前記ソースフォロワ回路のソースが接続され、
前記第２電流源は、前記第４トランジスタのゲート及び前記第５トランジスタのゲートを放電する放電電流の値を制御するように構成されている、請求項１に記載の過電流保護回路。
【請求項５】
出力トランジスタと、
前記出力トランジスタに流れる出力電流を前記監視対象電流とするように構成された請求項１～４のいずれか一項に記載の過電流保護回路と、
を備える、半導体装置。
【請求項６】
前記過電流保護回路は、前記電流出力信号に基づいて前記出力トランジスタの駆動信号を制御することにより前記出力電流を制限するように構成されている、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
請求項５に記載の半導体装置を備える、電子機器。
【請求項８】
請求項７に記載の電子機器を備える、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されている発明は、過電流保護回路、半導体装置、電子機器、及び車両に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、車載ＩＰＤ［intelligent power device］などの半導体装置に関して、これまでに数多くの新技術を提案している（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
また、半導体装置に組み込まれる過電流保護回路の関連技術としては、例えば、特許文献２を挙げることができる。特許文献２で提案されている過電流保護回路は、過電流を高精度に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／１８７７８５号
特開２０２３－５０７１４号公報
【０００５】
［概要］
しかしながら、特許文献２で提案されている過電流保護回路では、監視対象電流を流す出力トランジスタのスルーレートが可変である場合、過電流の検出値も可変となり、定値でなくなってしまう。
【０００６】
本明細書中に開示されている過電流保護回路は、電流制限信号に基づいて監視対象電流を制限するように構成された過電流保護回路であって、前記監視対象電流に応じた検出信号の入力を受け付けるアンプ入力段を形成するように構成された第１トランジスタ及び第２トランジスタと、前記検出信号と基準信号との差分に応じた電流出力信号を生成しつつ前記アンプ入力段に対して前記電流出力信号を負帰還入力させるアンプ出力段を形成するように構成された第３トランジスタと、前記電流出力信号に基づく信号を複製することにより前記電流制限信号を生成するように構成されたカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路の前記電流制限信号を出力するように構成された出力端に接続される第１電流源と、を備える。前記第１電流源は、前記第１電流源から出力される電流を固定値と可変値との間で切り替えるように構成されている。
【０００７】
本明細書中に開示されている半導体装置は、出力トランジスタと、前記出力トランジスタに流れる出力電流を前記監視対象電流とするように構成された上記構成の過電流保護回路と、を備える。
【０００８】
本明細書中に開示されている電子機器は、上記構成の半導体装置を備える。
【０００９】
本明細書中に開示されている車両は、上記構成の電子機器を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。
図２は、第１実施形態に係る半導体装置の出力電流等の波形図である。
図３は、第１実施形態に係る半導体装置の出力電流の波形図である。
図４は、第２実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。
図５は、第２カレントミラー回路の動作を説明するための波形図である。
図６は、第２実施形態に係る半導体装置の出力電流の波形図である。
図７は、第２実施形態に係る半導体装置の出力電流の波形図である。
図８は、車両の外観図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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