DE19733707A1 - Schutzschaltung - Google Patents
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- H02H11/003—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection using a field effect transistor as protecting element in one of the supply lines
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung.
Bei vielen Anwendungen, in denen MOS-Feldeffekttransistoren
als Schalter eingesetzt werden, macht sich die für
MOS-Feldeffekttransistoren typische Inversdiode störend bemerk
bar. Bedingt durch diese Diode läßt sich ein MOS-Feldeffekt
transistor nur als Schalter für eine Stromrichtung verwenden
(unidirektionaler Schalter), da er für die entgegengesetzte
Stromrichtung immer leitet. Insbesondere bei Anwendungen, in
denen die Gefahr einer Verpolung besteht, können daraus er
hebliche Probleme entstehen, wie beispielsweise übermäßige
Verlustleistung, unzulässiges Einschalten von Funktionsein
heiten wie etwa Motoren und Ventilen, Zerstörung von Schal
tungseinheiten usw.
Zum Schutze vor Verpolung wird in bekannter Weise häufig eine
Diode derart in die Versorgungsleitung geschaltet, das im
Normalbetriebsfall die Diode leitet und bei Verpolung sperrt.
Dies hat jedoch den Nachteil, daß im Normalbetrieb eine Span
nung von 0,3 V an einer Schottky-Diode und bis zu 1,5 V an
einer Siliziumdiode abfällt. Ein derartig hoher Spannungsab
fall ist insbesondere bei Niederspannungsanwendungen wie etwa
in Kraftfahrzeugen nicht tolerierbar. Außerdem entsteht auf
grund des Spannungsabfalls eine erhebliche Verlustleistung,
die insbesondere bei hohen Strömen zu erheblichen thermischen
Problemen führt.
In "Engineering Journal", MAXIM, Ausgabe 20, Seite 9ff wird
vorgeschlagen, als Verpolschutz einen MOS-Feldeffekttransis
tor im Normalbetrieb als Verpolschutz einzusetzen. Bei einer
auf Masse bezogenen, positiven Versorgungsspannung wie sie
beispielsweise bei Kraftfahrzeugen Verwendung findet, wird
ein p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor benötigt, der jedoch aus
physikalischen Gründen eine erheblich größere Chipfläche er
fordert und damit aufwendiger ist. Zwar läßt sich die gleiche
Schutzfunktion auch mit einem n-Kanal-MOS-Feldeffekttransis
tor im Massepfad erreichen, wie dies beispielsweise bei
"Schaltnetzteil in Current-Mode-Technik mit der integrierten
Schaltung TDA 4919", Siemens Components 29(2), 1991, Seiten
77 bis 82, beschrieben ist, jedoch ist in den meisten Fällen
eine Unterbrechung der Masseleitung nicht erwünscht bzw.
nicht möglich.
Weitere Schaltungsvorschläge zum Verpolschutz bzw. zur
Realisierung rückwärtssperrender Schalter basieren auf der
Verwendung antiserieller MOS-Feldeffekttransistoren. Wie bei
spielsweise aus "Linear Application Handbook-Vol. II", Linear
Technology Corporation 1993, Seite AN-53-3, bekannt ist, wer
den dabei die Drain-Anschlüsse beider MOS-Feldeffekttransis
toren zusammengeschaltet. Dies hat jedoch den Nachteil, daß
wegen der geringen Durchbruchspannungen der jeweiligen
Gate-Source-Strecken diese Schaltungsanordnung nur für Spannungen
bis ca. 18 V einsetzbar ist. Diesen Nachteil vermeidet eine
aus "HEXFET Designers Manual-Vol. I", International Rectifier
Corporation, 1993, AN-950B, Seite 96, bekannte Schaltung, bei
der die Source-Anschlüsse beider Transistoren zusammenge
schaltet sind. Eine derartige Zusammenschaltung läßt sich je
doch bei vielen MOS-Technologien nicht monolithisch realisie
ren.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schutzschaltung an
zugeben, die diese Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird durch eine Schnittstellenschaltung gemäß Pa
tentanspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen
des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine erfindungsgemäße Schutzschaltung für eine an eine Ver
sorgungsspannungsquelle angeschlossene Last umfaßt insbeson
dere einen Feldeffekttransistor, dessen Gateanschluß an einer
mit der Versorgungsspannungsquelle verbundenen Ansteuerschal
tung angeschlossen ist, dessen Sourceanschluß mit einem An
schluß der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist und des
sen Drainanschluß mit einem Anschluß der Last gekoppelt ist.
Dabei sind die jeweils anderen Anschlüsse von Last und Ver
sorgungsspannungsquelle miteinander verschaltet und der Lei
tungstyp des Feldeffekttransistors sowie dessen Ansteuerung
sind derart, daß der Feldeffekttransistor bei der für die
Last richtigen Polung der Versorgungsspannungsquelle invers
betrieben wird und eingeschaltet ist sowie bei der für die
Last falschen Polung der Versorgungsspannungsquelle normal
betrieben wird und abgeschaltet ist. Bei falscher Polung der
Versorgungsspannungsquelle sperrt folglich der Feldeffekt
transistor und verhindert so einen Stromfluß bei Verpolung.
Im normalen Betriebsfall, also bei für die Last richtiger Po
lung der Versorgungsspannungsquelle wird der Feldeffekttran
sistor invers betrieben, d. h., daß die parasitäre Drain-
Source-Diode in Durchlaßrichtung betrieben wird und somit
eine Versorgung der Last über die Diode erfolgen kann. Um je
doch den Spannungsabfall über der parasitären Diode gering zu
halten, wird der Feldeffekttransistor im Inversbetrieb zu
sätzlich durchgeschaltet. Aufgrund des Durchschaltens des
Feldeffekttransistors liegt parallel zur parasitären Diode
ein niederohmiger Widerstand. Dadurch ergeben sich auch bei
hohen Lastströmen Spannungsabfälle an der parasitären Diode,
die weit unter denen handelsüblicher Schottky-Dioden liegen.
Bevorzugt umfaßt die Schutzschaltung eine Ladungspumpe zur
Ansteuerung des Feldeffekttransistors, die bei richtiger Po
lung der Versorgungsspannungsquelle den Feldeffekttransistor
durchschaltet und bei Verpolung die Gate-Source-Strecke des
Feldeffekttransistors kurzschließt. Damit wird mit geringem
Aufwand eine Ansteuerschaltung für den Feldeffekttransistor
realisiert.
Bevorzugt wird zur Ansteuerung der Ansteuerschaltung eine Lo
gikschaltung vorgesehen, welche aus mindestens einem Ein
gangssignal sowie zusätzlichen internen Signalen ein Ansteu
ersignal für die Ansteuerschaltung erzeugt. Derartige interne
Signale werden beispielsweise von einer Übertemperaturschutz
schaltung geliefert, die thermisch mit dem Feldeffekttransis
tor gekoppelt ist und die neben der Logikschaltung auch mit
der Ladungspumpe verbunden sein kann. Darüber hinaus kann
aber auch die Übertemperaturschutzschaltung nur mit der La
dungspumpe gekoppelt sein.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Drain-Source-Strecke
mindestens eines weiteren Feldeffekttransistors vom
gleichen Leitungstyp antiseriell zur Drain-Source-Strecke des
einen Feldeffekttransistors geschaltet, wobei der/die weite
ren Feldeffekttransistor(en) bei richtiger Polung mittels an
dessen/deren Gate(s) anlegbaren Steuersignalen schaltbar
ist/sind. Der weitere Feldeffekttransistor kann dabei als
Schalttransistor verwendet werden, so daß beide Feldeffekt
transistoren zusammen einen verpolsicheren Schalter bilden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ansteuerschal
tung zwischen Gate und Source des Feldeffekttransistors ge
schaltet. Die Ansteuerschaltung ist dabei in eine Wanne vom
ersten Leitungstyp integriert, wobei die Wanne selbst in eine
Zone eines Halbleiterkörpers vom zweiten Leitungstyp einge
bettet ist, die die Drainzone des Feldeffekttransistors bil
det und die mit der Zone einen pn-Übergang bildet. Die Wanne
ist dabei elektrisch mit dem Sourceanschluß des Feldeffekt
transistors verbunden. Eine parasitäre Diode, die durch die
Wanne und die genannte Zone gebildet wird, ist zwischen
Drain- und Sourceanschluß des Feldeffekttransistors ange
schlossen. Eine weitere Diode ist schließlich antiseriell zur
parasitären Diode geschaltet. Die so ausgebildete Schutz
schaltung ist in besonderem Maße für einen Inversbetrieb ge
eignet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der weiteren Diode
ein steuerbarer Schalter parallel geschaltet, der leitend ge
steuert ist, wenn das Drainpotential des Feldeffekttransis
tors höher ist als sein Sourcepotential und der gesperrt ist,
wenn das Sourcepotential des Feldeffekttransistors höher ist
als sein Drainpotential.
Bevorzugt ist dabei der steuerbare Schalter ein MOS-Feldef
fekttransistor, dessen Gateanschluß mit dem Ausgang eines
Komparators verbunden ist und bei der der eine Eingang des
Komparators mit dem Drainanschluß und der andere Eingang des
Komparators mit dem Sourceanschluß des Feldeffekttransistors
verbunden ist. Dadurch wird mit geringem Aufwand eine Ansteu
erschaltung realisiert.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird als MOS-Feldef
fekttransistor ein Depletion-Feldeffekttransistor verwendet,
dessen Drainzone durch die Katodenzone der integrierten Diode
gebildet wird und seine Sourcezone mit der Wanne elektrisch
verbunden ist.
Schließlich wird bevorzugt in die Wanne eine Schutzdiode in
tegriert, die zwischen Gateanschluß und Sourceanschluß des
Feldeffekttransistors angeschlossen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schutzschaltung,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schutzschaltung,
Fig. 3 die Anwendung einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung
bei einem Halbleiterschalter,
Fig. 4 eine erste Ausführungsform eines bevorzugten Feldef
fekttransistors zur Verwendung bei einer erfindungs
gemäßen Schutzschaltung,
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines bevorzugten Feldef
fekttransistors zur Verwendung bei einer erfindungs
gemäßen Schutzschaltung und
Fig. 6 die Topologie eines Teils der Schaltung nach Fig. 5.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein Feldeffekt
transistor 1 über seinen Sourceanschluß mit einem Versor
gungspotential V und über seinen Drainanschluß mit einem Aus
gangsanschluß A verbunden. Zwischen Ausgangsanschluß A und
ein Bezugspotential 6 ist dabei eine Last L geschaltet. Das
Versorgungspotential V ist bei Normalbetrieb der Last L posi
tiv und bei Verpolung, also bei falscher Polung, negativ. Der
Gateanschluß des Feldeffekttransistors 1 ist an eine Ansteu
erschaltung 4 angeschlossen, die ebenfalls an das Bezugspo
tential 6 angeschlossen ist. Ein Steuereingang 5 der Ansteu
erschaltung 4 ist über einen Widerstand 3 mit dem Versor
gungspotential V verbunden. Da der Feldeffekttransistor 1 vom
n-Kanal-Typ ist, wird er folglich bei richtiger Polung des
Versorgungspotentials V invers betrieben. Demnach ist bei
Normalbetrieb die parasitäre Diode des Feldeffekttransistor 1
in Durchlaßrichtung zwischen das Versorgungspotential V und
dem Ausgangsanschluß A geschaltet. Bei Normalbetrieb wird zu
dem die Ansteuerschaltung 4 über den Widerstand 3 durch das
Versorgungspotential V derart ausgesteuert, daß diese einen
Strom I in den Gateanschluß des Feldeffekttransistors 1
treibt. Dadurch verringert sich der Widerstand der
Source-Drain-Strecke des Feldeffekttransistors 1 und setzt damit den
Spannungsabfall, der ansonsten durch die parasitäre Diode be
stimmt wird, wesentlich herab. Bei Verpolung arbeitet der
Feldeffekttransistor 1 in normaler Betriebsweise. In dem Fall
wird jedoch kein Strom je in den Gateanschluß getrieben, so
daß der Feldeffekttransistor 1 sperrt und somit einen Strom
fluß zur Last L unterbindet.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist gegenüber dem aus
Fig. 1 dahingehend abgeändert, daß die Ansteuerschaltung 4
eine Ladungspumpe 41 aufweist, die dem Gateanschluß des
Feldeffekttransistors 1 vorgeschaltet ist. Die Ladungspumpe
41 wird dabei von einer Logikschaltung 42 angesteuert, deren
einer Eingang den Eingang 5 der Ansteuerschaltung 4 bildet
und deren anderer Eingang mit dem Ausgang einer Transistor
schutzschaltung 43 verbunden. Die Transistorschutzschaltung
43 überwacht den Feldeffekttransistor beispielsweise hin
sichtlich der Temperatur. Demnach ist die Transistorschutz
schaltung 43 thermisch mit dem Feldeffekttransistor 1 gekop
pelt. In gleicher Weise kann die Transistorschutzschaltung 43
den Feldeffekttransistor 1 auch hinsichtlich Überspannung und
Kurzschluß überwachen und über die Logikschaltung 42 und die
Ladungspumpe 41 entsprechend auf den Feldeffekttransistor 1
einwirken.
In Fig. 3 ist die Anwendung der Schutzschaltung nach Fig. 1
bei einem elektronischen Schalter gezeigt. Zu diesem Zweck
ist der Drain-Source-Strecke die Source-Drain-Strecke eines
weiteren Feldeffekttransistors 1' nachgeschaltet. Das bedeu
tet, daß die Source-Drain-Strecken der beiden Feldeffekttran
sistoren 1, 1' in Antiserie bei miteinander gekoppelten
Source-Anschlüssen geschaltet sind. Der Drainanschluß des
Feldeffekttransistors 1' bildet dabei einen Schaltausgang S,
an dem beispielsweise die zu schaltende Last L angeschlossen
ist. Der Feldeffekttransistor 1' wird durch eine Ansteuer
schaltung 4' in gleicher Weise wie der Feldeffekttransistor 1
durch die Ansteuerschaltung 4 angesteuert. Beide Ansteuer
schaltungen 4, 4' sind dabei an das Bezugspotential 6 ange
schlossen. Die Steuereingänge beider Ansteuerschaltungen 4,
4' sind über jeweils einen Widerstand 3, 3' an einen Steuer
eingang 55 gelegt. Um sicherzustellen, daß der invers betrie
bene Feldeffekttransistor 1 bei Verpolung sicher ausgeschal
tet bleibt, ist eine Diode zwischen seinem Schalteingang 5
und dem Versorgungspotential V eine Diode 2 derart geschal
tet, daß diese bei Verpolung leitend ist. Das bedeutet beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel, daß die Anode mit dem
Schalteingang 5 und die Katode mit dem Versorgungspotential V
verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform können die beiden
Source-Drain-Strecken gemeinsam durchgesteuert werden, da ein
Verpolschutz nur bei durchgeschaltetem Feldeffekttransistor
1' erforderlich ist und daher nur in diesem Fall eine ent
sprechende Aussteuerung des Feldeffekttransistors 1 notwendig
wird. Auf diese Weise können elektronische Schalter mit Ver
polschutz realisiert werden, die trotz des Verpolschutzes ei
nen geringen Durchlaßwiderstand aufweisen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Feldeffekt
transistor 1 durch einen MOS-Feldeffekttransistor gegeben.
Ihm ist drainseitig die Last L in Reihe geschaltet. Sein
Sourceanschluß ist an das Versorgungspotential V angeschlos
sen. MOS-Feldeffekttransistoren benötigen zum Einschalten
bekanntlich ein Gatepotential, das höher ist als das Source
potential. Dieses Potential wird z. B. durch eine Ladungspumpe
7 erzeugt, die Teil der Ansteuerschaltung 4 ist, und die zum
Ansteuern des Feldeffekttransistors 1 dient. Die Gate-Source-Spannung
des Feldeffekttransistors 1 wird dabei durch eine
Zenerdiode 8 zwischen dem Gateanschluß G und dem
Sourceanschluß S begrenzt. Durch Anlegen eines Steuersignals
an den Anschluß 6 wird die Ladungspumpe 7 in Betrieb gesetzt
und der MOS-Feldeffekttransistor 1 leitend gesteuert.
Ein Stromfluß allein durch die dem MOS-Feldeffekttransistor
1 antiparallel geschaltete parasitäre Diode ist nicht er
wünscht, da hier hohe Verluste aufgrund der hohen
Schwellspannung eintreten würden. Deshalb muß sichergestellt
werden, daß der MOS-Feldeffekttransistor 1 mit Hilfe der La
dungspumpe 7 bei Inversbetrieb eingeschaltet bleibt, da die
Ansteuerschaltung 4 in der Regel mindestens eine parasitäre
Diode aufweist, die mit 9 bezeichnet ist. Sie ist über einen
Ausgang der Ansteuerschaltung 4 mit dem Sourceanschluß und
über einen Versorgungsspannungsanschluß der Steuerschaltung
mit dem Drainanschluß des MOS-Feldeffekttransistors 1 ver
bunden.
Ist also im Inversbetrieb das Sourcepotential größer als das
Drainpotential, so beginnt die parasitäre Diode 9 zu leiten.
Sie schaltet einen parasitären Bipolartransistor ein, der
zwischen Gateanschluß G und Drainanschluß D des MOS-Feldef
fekttransistors 1 angeschlossen ist. Das Einschalten des pa
rasitären Bipolartransistors verhindert, daß das Gatepoten
tial größer als das Drainpotential wird. Der MOS-Feldeffekt
transistor 1 könnte daher bei Inversbetrieb nicht einge
schaltet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht nun vor, daß der para
sitären Diode 9 eine weitere Diode 10 in Antiserie geschaltet
ist. Die Diode 10 kann so mit der Diode 9 verbunden sein, daß
entweder - wie beim Ausführungsbeispiel gezeigt - ihre Anoden
zonen oder ihre Katodenzonen miteinander verbunden sind. Sie
kann in die Steuerschaltung integriert oder diskret ausge
bildet sein. Wird nun das Sourcepotential des MOS-Feldeffekt
transistors 1 größer als das Drainpotential, so kann durch
die Diode 9 kein Strom fließen. Damit kann auch der parasi
täre Bipolartransistor nicht eingeschaltet werden. Der
MOS-Feldeffekttransistor 1 bleibt damit auch bei Inversbetrieb
eingeschaltet. Ein Strom kann damit über den MOS-Feldeffekt
transistor 1 niederohmig zur Last fließen, so daß nur geringe
Verluste entstehen.
Die weitere Diode 10 kann, wie in Fig. 6 dargestellt, durch
eine in die Wanne 12 integrierte stark n-dotierte Zone 26
realisiert werden. Die Zone 26 bildet die Katodenzone der
Diode 10, die Wanne 12 die Anodenzone.
Ist die weitere Diode 10 in die Steuerschaltung integriert,
kann sie unter bestimmten Voraussetzungen ebenfalls parasi
täre Bipolarstrukturen einschalten. Dies wird bei der in Fig.
5 dargestellten Weiterbildung der Erfindung berücksich
tigt. Die Steuerschaltung 4 enthält dazu einen
Depletion-MOS-Feldeffekttransistor 20, der der Diode 10 parallel geschaltet
ist. Der Gateanschluß von 20 ist über einen Anschluß 25 und
einen Widerstand mit dem Ausgang eines Komparators 21 verbun
den. Der Komparator 21 hat einen ersten Eingang 23, der mit
dem Drainanschluß von 1 verbunden ist und einen zweiten Ein
gang 24, der mit dem Sourceanschluß von 1 verbunden ist. Der
Depletion-MOS-Feldeffekttransistor 20 wird vom Komparator 21
dann leitend gesteuert, wenn die Spannung am Eingang 23 grö
ßer ist als die Spannung am Eingang 24 des Komparators 21,
d. h. wenn das Drainpotential höher ist als das Sourcepoten
tial des Feldeffekttransistors 1. Wird das Sourcepotential
höher als das Drainpotential, so tritt am Ausgang des Kompa
rators 21 eine Spannung auf, die den Depletion-MOS-Feldef
fekttransistor 20 sperrt. Damit kann durch die parasitäre
Diode 9 kein Strom fließen und der Feldeffekttransistor 1
bleibt über die Ladungspumpe 7 sicher eingeschaltet. Zur
Einstellung des Arbeitspunktes des Depletion-MOS-Feldeffekt
transistor 20 ist dessen Gateanschluß mit dem Sourceanschluß
über eine Diode 19 verbunden.
Bei der integrierten Schaltung nach Fig. 6 wird der Deple
tion-MOS-Feldeffekttransistor 20 durch einen Lateral-Feldef
fekttransistor gebildet, dessen Drainzone die Zone 26 ist. Im
Abstand davon ist eine stark n-dotierte Sourcezone 27 ange
ordnet. Drain- und Sourcezone sind durch eine schwach n-do
tierte Kanalzone 28 miteinander verbunden. Die Sourcezone 27
ist über einen ohmschen Kontakt an die p-dotierte Wanne 12
angeschlossen. Die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 20
ist über einen Anschluß 25 mit dem Ausgang des Komparators 21
aus Fig. 5 verbunden.
In einem schwach n-dotierten Halbleiterkörper 11 ist eine
p-dotierte Wanne 12 eingebettet, in die wiederum eine stark
n-dotierte Zone 17 eingebettet ist. Die Zone 17 bildet die Ka
todenzone der Schutzdiode 8, die parasitäre Diode 9 ist durch
die p-Wanne 12 und die n-dotierte Zone 11 gebildet. Die Zone
17 ist analog der Schaltung nach Fig. 4 über einen Kontakt
mit dem Ausgang der Ladungspumpe 7 und mit dem Gateanschluß
des MOS-Feldeffekttransistors 1 verbunden. Dieser ist
üblicherweise in den gleichen Halbleiterkörper integriert und
hat eine p-dotierte Basiszone 14 und darin eingebettete
Sourcezonen 15. Die Zonen 14 und 15 sind kontaktiert und über
einen Kontakt mit der Wanne 12 verbunden. Die Wanne 12 liegt
damit auf Sourcepotential. Im Normalbetrieb der Last L ist
das Drainpotential des Feldeffekttransistors 1 höher als sein
Sourcepotential. Die parasitäre Diode 9 ist damit gesperrt,
ebenso ist der parasitäre, aus den Zonen 17, 12 und 11
gebildete Bipolartransistor 13 gesperrt.
Claims (10)
1. Schutzschaltung für eine an eine Versorgungsspannungs
quelle angeschlossene Last (2) mit einem Feldeffekttransistor
(1), dessen Gateanschluß an einer mit der Versorgungsspan
nungsquelle verbundenen Ansteuerschaltung (4) angeschlossen
ist, dessen Sourceanschluß mit einem Anschluß (V) der Ver
sorgungsspannungsquelle verbunden ist und dessen Drainan
schluß mit einem Anschluß der Last (L) gekoppelt ist, wobei
die jeweils anderen Anschlüsse von Last (L) und Versorgungs
spannungsquelle miteinander verschaltet sind und der Lei
tungstyp des Feldeffekttransistors (1) sowie dessen Ansteue
rung derart sind, daß der Feldeffekttransistor (1) bei der
für die Last (1) richtigen Polung der Versorgungsspannungs
quelle invers betrieben wird und eingeschaltet ist sowie bei
der für die Last (L) falschen Polung der Versorgungsspan
nungsquelle normal betrieben wird und abgeschaltet ist.
2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, bei der die Ansteuer
schaltung eine Ladungspumpe (41) aufweist, die bei richtiger
Polung den Feldeffekttransistors (1) einschaltet.
3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine Lo
gikschaltung (42) zur Ansteuerung der Ladungspumpe (41) vor
gesehen ist.
4. Schutzschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei
der der Feldeffekttransistor (1) thermisch mit einer Tran
sistorschutzschaltung (43) gekoppelt ist, die elektrisch mit
der Logikschaltung (42) und/oder der Ladungspumpe (41) ver
bunden ist.
5. Schutzschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei
der die Drain-Source-Strecke mindestens eines weiteren Feld
effekttransistors (1') vom gleichen Leitungstyp antiseriell
zur Drain-Source-Strecke des einen Feldeffekttransistors (1)
geschaltet ist, wobei der weitere Feldeffekttransistor (1')
bei richtiger Polung mittels an dessen Gate anlegbaren Steu
ersignalen schaltbar ist.
6. Schutzschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei
der die Ansteuerschaltung zwischen Gate und Source des Feld
effekttransistors (1) geschaltet ist,
die Ansteuerschaltung (4) in eine Wanne (12) vom ersten Lei tungstyp integriert ist,
die Wanne (12) in eine Zone (11) eines Halbleiterkörpers vom zweiten Leitungstyp eingebettet ist, die die Drainzone des Feldeffekttransistors (1) bildet und die mit der Zone (11) einen pn-Übergang bildet,
die Wanne (12) elektrisch mit dem Sourceanschluß des Feldef fekttransistors (1) verbunden ist,
eine parasitäre Diode (9), die durch die Wanne (12) und die genannte Zone (11) gebildet ist, zwischen Drain- und Source anschluß des Feldeffekttransistors (1) angeschlossen ist,
eine weitere Diode (10) in Antiserie zur parasitären Diode (9) geschaltet ist.
die Ansteuerschaltung (4) in eine Wanne (12) vom ersten Lei tungstyp integriert ist,
die Wanne (12) in eine Zone (11) eines Halbleiterkörpers vom zweiten Leitungstyp eingebettet ist, die die Drainzone des Feldeffekttransistors (1) bildet und die mit der Zone (11) einen pn-Übergang bildet,
die Wanne (12) elektrisch mit dem Sourceanschluß des Feldef fekttransistors (1) verbunden ist,
eine parasitäre Diode (9), die durch die Wanne (12) und die genannte Zone (11) gebildet ist, zwischen Drain- und Source anschluß des Feldeffekttransistors (1) angeschlossen ist,
eine weitere Diode (10) in Antiserie zur parasitären Diode (9) geschaltet ist.
7. Schutzschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei
der der weiteren Diode (10) ein steuerbarer Schalter (20)
parallel geschaltet ist, der leitend gesteuert ist, wenn das
Drainpotential des Feldeffekttransistors (1) höher ist als
sein Sourcepotential und der gesperrt ist, wenn das Source
potential des Feldeffekttransistors (1) höher ist als sein
Drainpotential.
8. Schutzschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei
der der steuerbare Schalter ein MOS-Feldeffekttransistor (20)
ist, dessen Gateanschluß mit dem Ausgang eines Komparators
(21) verbunden ist und daß der eine Eingang (23) des
Komparators (21) mit dem Drainanschluß und der andere
Eingang (24) des Komparators (21) mit dem Sourceanschluß des
Feldeffekttransistors (1) verbunden ist.
9. Schutzschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei
der der MOS-Feldeffekttransistor (20) ein Depletion-Feldef
fekttransistor ist, dessen Drainzone (26) durch die Katoden
zone der integrierten Diode gebildet ist und daß seine Sour
cezone (27) mit der Wanne (12) elektrisch verbunden ist.
10. Schutzschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei
der in die Wanne (12) eine Schutzdiode (17) integriert ist,
die zwischen Gateanschluß und Sourceanschluß des Feldeffekt
transistors (1) angeschlossen ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19733707A DE19733707A1 (de) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Schutzschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19733707A DE19733707A1 (de) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Schutzschaltung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19733707A1 true DE19733707A1 (de) | 1999-02-11 |
Family
ID=7837965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19733707A Ceased DE19733707A1 (de) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Schutzschaltung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19733707A1 (de) |
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