[發(fā)明專利]保護(hù)電路、保護(hù)電路的動(dòng)作方法以及半導(dǎo)體集成電路裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780012200.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN108702147B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋直樹;高橋俊太郎;宅間徹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/08
• 分類號(hào): H03K17/08;H02J7/00
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;王立杰

1.一種保護(hù)電路，其特征在于，具備：

半導(dǎo)體集成電路，其連接于從外部電源供給預(yù)定的電源電壓的電源端子；及

開關(guān)，其連接于所述半導(dǎo)體集成電路，在所述外部電源反向連接到所述電源端子時(shí)，阻止向所述半導(dǎo)體集成電路通電，

所述保護(hù)電路保護(hù)所述半導(dǎo)體集成電路免受破壞，

所述開關(guān)具備阻斷從接地端子側(cè)到所述電源端子側(cè)的電流路徑的MOS晶體管，

所述開關(guān)是柵極連接于第一NMOS晶體管的柵極以及源極、漏極連接于接地端子、源極連接于所述半導(dǎo)體集成電路的第二NMOS晶體管，所述第一NMOS晶體管的漏極連接于所述電源端子，

在所述第二NMOS晶體管的背柵極連接有第三NMOS晶體管的漏極以及第四NMOS晶體管的柵極及源極，所述第三NMOS晶體管的柵極連接于所述第一NMOS晶體管的所述柵極以及所述源極，所述第三NMOS晶體管的源極連接于所述接地端子，所述第四NMOS晶體管的漏極連接于所述第二NMOS晶體管的所述源極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，

所述第一NMOS晶體管以及所述第四NMOS晶體管是耗盡型的N溝道型MOSFET，所述第二NMOS晶體管以及所述第三NMOS晶體管是增強(qiáng)型的N溝道型MOSFET。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)電路，其特征在于，

輸出負(fù)電壓保護(hù)電路由所述第二NMOS晶體管、所述第三NMOS晶體管以及所述第四NMOS晶體管構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)電路，其特征在于，

所述第一NMOS晶體管能夠由電阻體來(lái)替代。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)電路，其特征在于，

所述外部電源是車載用電池。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)電路，其特征在于，

所述半導(dǎo)體集成電路是具備N型半導(dǎo)體基板的高側(cè)開關(guān)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路，其特征在于，

所述高側(cè)開關(guān)具備：

第五NMOS晶體管，其連接于所述電源端子和連接有應(yīng)供給動(dòng)作電壓的負(fù)載的輸出端子之間；

驅(qū)動(dòng)控制部，其連接于所述第五NMOS晶體管的柵極；

第六NMOS晶體管，其設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)控制部和輸入控制信號(hào)的輸入端子之間，源極經(jīng)由接地連接用端子連接于所述開關(guān)；

負(fù)電壓控制部，其設(shè)置于所述第六NMOS晶體管和所述驅(qū)動(dòng)控制部之間；

第一PMOS晶體管，其設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)控制部和所述電源端子之間，在柵極輸入所述控制信號(hào)；及

鉗位電路，其設(shè)置于所述電源端子和所述第五NMOS晶體管的柵極之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)電路，其特征在于，

所述驅(qū)動(dòng)控制部具備：

并聯(lián)連接于所述第一PMOS晶體管和所述負(fù)電壓控制部之間的二極管、振蕩電路以及升壓電路；及

連接于所述升壓電路和所述第五NMOS晶體管的柵極以及所述輸出端子之間的驅(qū)動(dòng)電路。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路，其特征在于，

所述第一NMOS晶體管、所述第二NMOS晶體管、所述第三NMOS晶體管以及所述第四NMOS晶體管形成于所述N型半導(dǎo)體基板上。

10.一種保護(hù)電路的動(dòng)作方法，其保護(hù)連接于從外部電源供給預(yù)定的電源電壓的電源端子的半導(dǎo)體集成電路免受破壞，該方法的特征在于，

在所述外部電源反向連接于所述電源端子時(shí)，通過(guò)開關(guān)來(lái)阻斷接地端子和所述電源端子之間的電流路徑，

所述開關(guān)是MOS晶體管，

在所述外部電源反向連接到所述電源端子時(shí)，所述MOS晶體管截止，阻止向所述半導(dǎo)體集成電路通電，

所述開關(guān)是柵極連接于第一NMOS晶體管的柵極以及源極、漏極連接于接地端子、源極連接于所述半導(dǎo)體集成電路的增強(qiáng)型的第二NMOS晶體管，其中，第一NMOS晶體管是漏極連接于所述電源端子的耗盡型的NMOS晶體管，

在所述第二NMOS晶體管的背柵極上連接有第三NMOS晶體管的漏極和第四NMOS晶體管的柵極以及源極，其中，第三NMOS晶體管是柵極連接于所述第一NMOS晶體管的所述柵極以及所述源極、源極連接于所述接地端子的增強(qiáng)型的NMOS晶體管，所述第四NMOS晶體管是漏極連接于所述第二NMOS晶體管的所述源極的耗盡型的NMOS晶體管，

在所述外部電源反向連接到所述電源端子時(shí)，連接于所述第二NMOS晶體管的背柵極的所述第三NMOS晶體管以及所述第四NMOS晶體管從所述第三NMOS晶體管切換成所述第四NMOS晶體管。