半導体装置
【課題】検出温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を示す信号を出力する半導体装置を提供する。
【解決手段】このサーモスタットＩＣ１は、それぞれ下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２に応じたレベルの一定の参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を発生する参照電圧発生回路５と、検出温度Ｔａに応じたレベルの電圧Ｖｔを出力する温度センサ４と、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ１との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する比較回路６と、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ２との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する比較回路７と、比較回路６，７の出力信号に基づいて、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２間の温度範囲内にあるか否かを示す信号ＯＳを出力する出力回路８とを備える。
【解決手段】このサーモスタットＩＣ１は、それぞれ下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２に応じたレベルの一定の参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を発生する参照電圧発生回路５と、検出温度Ｔａに応じたレベルの電圧Ｖｔを出力する温度センサ４と、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ１との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する比較回路６と、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ２との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する比較回路７と、比較回路６，７の出力信号に基づいて、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２間の温度範囲内にあるか否かを示す信号ＯＳを出力する出力回路８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体装置に関し、特に、温度検出回路を備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内蔵の温度センサで検出した温度が目標温度に到達したか否かを判定し、判定結果を示す信号を出力するサーモスタットＩＣが開発されている。このサーモスタットＩＣは、検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の出力電圧と参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する比較回路とを備えている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−８２３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
たとえば、携帯電話機用の電池パックは、下限温度以下の低温環境で使用すると液漏れを起こし、上限温度以上の高温環境で使用すると破裂する恐れがある。したがって、電池パックの液漏れや破裂を防止するためには、下限温度を超えたか否かを判定する第１のサーモスタットＩＣと、上限温度を超えたか否かを判定する第２のサーモスタットＩＣと、第１および第２のサーモスタットＩＣの出力信号に基づい電池パックの使用の許可または禁止する制御部とを携帯電話機に搭載する必要がある。
【０００４】
しかし、第１および第２のサーモスタットＩＣと制御部を携帯電話機に搭載すると、携帯電話機の構成が複雑化し、大型化してしまう。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、検出温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を示す信号を出力する半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る半導体装置は、それぞれ予め定められた下限温度および上限温度に応じたレベルの一定の第１および第２の参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の出力電圧と第１の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第１の比較回路と、温度検出回路の出力電圧と第２の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第２の比較回路と、第１および第２の比較回路の出力信号に基づいて、検出温度が下限温度および上限温度間の温度範囲内にあるか否かを示す信号を出力する出力回路とを備えたものである。
【０００７】
好ましくは、検出温度が温度範囲内にある場合は、第１および第２の比較回路は第１のレベルの信号を出力し、検出温度が温度範囲内にない場合は、第１および第２の比較回路のうちのいずれか一方の比較回路が第１のレベルの信号を出力するとともに他方の比較回路が第２のレベルの信号を出力する。出力回路は、出力端子と基準電圧のラインとの間に並列接続された第１および第２のトランジスタを含む。第１のトランジスタは、第１の比較回路から第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、第１の比較回路から第２のレベルの信号が出力された場合に導通する。第２のトランジスタは、第２の比較回路から第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、第２の比較回路から第２のレベルの信号が出力された場合に導通する。
【０００８】
また好ましくは、下限温度および上限温度は変更可能になっている。
また好ましくは、さらに、下限温度および上限温度の変更を指示するための外部端子を備え、参照電圧発生回路は、一定の電圧を発生する定電圧発生回路と、一定の電圧を分圧し、それぞれ複数の下限温度に対応する複数の第１の参照電圧と、それぞれ複数の上限温度に対応する複数の第２の参照電圧とを生成する分圧回路と、外部端子を介して与えられた信号に従って、複数の第１の参照電圧のうちのいずれかの第１の参照電圧と、複数の第２の参照電圧のうちのいずれかの第２の参照電圧とを選択し、選択した第１および第２の参照電圧をそれぞれ第１および第２の比較回路に与える電圧選択回路とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る半導体装置では、それぞれ予め定められた下限温度および上限温度に応じたレベルの一定の第１および第２の参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の出力電圧と第１の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第１の比較回路と、温度検出回路の出力電圧と第２の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第２の比較回路と、第１および第２の比較回路の出力信号に基づいて、検出温度が下限温度および上限温度間の温度範囲内にあるか否かを示す信号を出力する出力回路とが設けられる。したがって、検出温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を示す信号を出力する半導体装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、この発明の一実施の形態によるサーモスタットＩＣ１の構成を示すブロック図である。図１において、このサーモスタットＩＣ１は基板２を備える。基板２の表面には、参照電流発生回路３、温度センサ４、参照電圧発生回路５、比較回路６，７、および出力回路８が形成されている。また、基板２の外周部には外部ピンＰ１〜Ｐ５が設けられている。外部ピンＰ２には外部から接地電圧ＧＮＤ（０Ｖ）が与えられ、外部ピンＰ４には外部から電源電圧ＶＤＤ（たとえば、３Ｖ）が与えられる。ＩＣ１は、電源電圧ＶＤＤおよび接地電圧ＧＮＤによって駆動される。
【００１１】
参照電流発生回路３は、たとえばバンドギャップ定電流源を含み、温度依存性の無い一定の参照電流Ｉｒｅｆ１，Ｉｒｅｆ２を発生する。温度センサ４は、直列接続された複数のダイオードを含む。複数のダイオードには、参照電流発生回路３で生成された参照電流Ｉｒｅｆ１が流される。複数のダイオードの順方向電圧の和は、温度センサ４の出力電圧Ｖｔとなる。この電圧Ｖｔは、温度上昇に比例して低下する。電圧Ｖｔは、外部ピンＰ３に出力される。
【００１２】
参照電圧発生回路５は、参照電流発生回路３からの参照電流Ｉｒｅｆ２に基づいて、温度依存性の無い一定の参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を発生する。参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２は、それぞれ下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２に対応している。下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、変更可能になっている。
【００１３】
すなわち参照電圧発生回路５は、図２に示すように、定電圧発生回路１０、増幅回路１１、分圧回路１２、論理回路１３、および電圧選択回路１４を含む。定電圧発生回路１０は、参照電流発生回路３とともにバンドギャップ定電圧源を構成し、参照電流発生回路３で生成された参照電流Ｉｒｅｆ２に基づいて、温度依存性の無い一定の電圧ＶＣを発生する。増幅回路１１は、定電圧ＶＣを増幅する。分圧回路１２は、増幅回路１１の出力電圧Ｖ０を分圧して、６つの電圧Ｖ１〜Ｖ６を生成する。電圧Ｖ１〜Ｖ６は、たとえば、それぞれ−５℃，０℃，５℃，５５℃，６０℃，６５℃に対応している。
【００１４】
論理回路１３は、外部ピンＰ１を介して与えられる制御信号ＣＮＴに従って、信号Ｓ１〜Ｓ３のうちのいずれかの信号を選択レベルの「Ｈ」レベルにする。制御信号ＣＮＴが「Ｌ」レベルの場合は信号Ｓ１が「Ｈ」レベルになり、制御信号ＣＮＴが「Ｈ」レベルの場合は信号Ｓ２が「Ｈ」レベルになり、制御信号ＣＮＴがハイ・インピーダンス状態である場合は信号Ｓ３が「Ｈ」レベルになる。
【００１５】
電圧選択回路１４は、信号Ｓ１が「Ｈ」レベルの場合は電圧Ｖ１，Ｖ４を選択し、選択した電圧Ｖ１，Ｖ４をそれぞれ参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２として出力する。この場合、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、それぞれ−５℃および５５℃となる。
【００１６】
また、電圧選択回路１４は、信号Ｓ２が「Ｈ」レベルの場合は電圧Ｖ２，Ｖ５を選択し、選択した電圧Ｖ２，Ｖ５をそれぞれ参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２として出力する。この場合、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、それぞれ０℃および６０℃となる。
【００１７】
また、信号Ｓ３が「Ｈ」レベルの場合は電圧Ｖ３，Ｖ６を選択し、選択した電圧Ｖ３，Ｖ６をそれぞれ参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２として出力する。この場合、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、それぞれ５℃および６５℃となる。
【００１８】
図１に戻って、比較回路６の反転入力端子（−端子）には参照電圧Ｖｒｅｆ１が与えられ、その非反転入力端子（＋端子）には温度センサ４の出力電圧Ｖｔが与えられる。比較回路６は、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ１との高低を比較し、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ１よりも高い場合は出力信号φ１を「Ｈ」レベル（電源電圧ＶＤＤ）にし、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ１よりも低い場合は出力信号φ１を「Ｌ」レベル（接地電圧ＧＮＤ）にする。なお、比較回路６は、ヒステリシス特性を有する。
【００１９】
また、比較回路７の非反転入力端子（＋端子）には参照電圧Ｖｒｅｆ２が与えられ、その反転入力端子（−端子）には温度センサ４の出力電圧Ｖｔが与えられる。比較回路７は、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ２との高低を比較し、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ２よりも高い場合は出力信号φ２を「Ｌ」レベル（接地電圧ＧＮＤ）にし、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ２よりも低い場合は出力信号φ２を「Ｈ」レベル（電源電圧ＶＤＤ）にする。なお、比較回路７は、ヒステリシス特性を有する。
【００２０】
出力回路８は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルの場合は外部ピンＰ５を「Ｌ」レベルにし、信号φ１，φ２がともに「Ｌ」レベルの場合は外部ピンＰ５をハイ・インピーダンス状態にし、信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルの場合は外部ピンＰ５を「Ｌ」レベルにする。
【００２１】
換言すると、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１よりも低い場合は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２はそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルとなり、外部ピンＰ５は「Ｌ」レベルとなる。また、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２はともに「Ｌ」レベルとなり、外部ピンＰ５はハイ・インピーダンス状態となる。また、検出温度Ｔａが上限温度Ｔ２よりも高い場合は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２はそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルとなり、外部ピンＰ５は「Ｌ」レベルとなる。
【００２２】
さらに、換言すると、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は、外部ピンＰ５はハイ・インピーダンス状態となる。検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲に無い場合は、外部ピンＰ５は「Ｌ」レベルとなる。
【００２３】
図３は、出力回路８の構成を示す回路図である。図３において、出力回路８は、外部ピンＰ５と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に並列接続されたＮチャネルＭＯＳトランジスタ１５，１６を含む。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１５，１６のゲートは、それぞれ比較回路６，７の出力信号φ１，φ２を受ける。外部ピンＰ５には、抵抗素子１７の一方端子が接続され、その他方端子は電源電圧ＶＤＤを受ける。
【００２４】
比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルである場合は、トランジスタ１５が導通するとともにトランジスタ１６が非導通となり、外部ピンＰ５に現れる信号ＯＳは「Ｌ」レベルとなる。比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がともに「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタ１５，１６はともに非導通となり、外部ピンＰ５に現れる信号ＯＳは「Ｈ」レベルとなる。また、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルである場合は、トランジスタ１５が非導通になるとともにトランジスタ１６が導通し、外部ピンＰ５に現れる信号ＯＳは「Ｌ」レベルとなる。
【００２５】
換言すると、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は、信号ＯＳは「Ｈ」レベルとなる。検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲に無い場合は、信号ＯＳは「Ｌ」レベルとなる。
【００２６】
図４(ａ）は温度センサ４の出力電圧Ｖｔの温度特性を示す図であり、同図（ｂ）はＩＣ１の出力信号ＯＳの温度特性を示す図である。図４（ａ）において、電圧Ｖｔは、３０℃で１．３００Ｖである。電圧Ｖｔは、３０℃から温度が１℃上昇する毎に８．２ｍＶ低下する。図４（ｂ）では、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２がそれぞれ０℃および６０℃に設定されている場合が示されている。対象物の温度Ｔａが室温から上昇して６０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。温度Ｔａが６０℃よりも高い温度から下降して５０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられる。つまり、このＩＣ１は、１０℃のヒステリシスを有する。これは、たとえば、温度が略６０℃一定になったとき、信号ＯＳが高い周波数で振動することを防止するためである。
【００２７】
逆に、対象物の温度Ｔａが室温から下降して０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。温度Ｔａが０℃よりも低い温度から上昇して１０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられる。つまり、このＩＣ１は、１０℃のヒステリシスを有する。これは、たとえば、温度が略０℃一定になったとき、信号ＯＳが高い周波数で振動することを防止するためである。
【００２８】
なお、信号ＯＳの論理変化を逆にし、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は信号ＯＳを「Ｌ」レベルにし、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲に無い場合は信号ＯＳを「Ｈ」レベルにしてもよい。ただし、この場合は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１５，１６を、電源電圧ＶＤＤのラインと外部ピンＰ５の間に並列接続された２つのＰチャネルＭＯＳトランジスタで置換し、信号φ１，φ２の反転信号を２つのＰチャネルＭＯＳトランジスタのゲートにそれぞれ与える必要がある。また、抵抗素子１７は、外部ピンＰ５と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に接続する。
【００２９】
次に、このサーモスタットＩＣ１の使用方法について説明する。図５は、サーモスタットＩＣ１を用いた携帯電話機用電池パック２０を示す図である。図５において、電池パック２０は、電池２１と、制御基板２２とを備える。制御基板２２は、電池２１の端面に設けられている。制御基板２２にはサーモスタットＩＣ１が搭載されており、サーモスタットＩＣは電池２１に貼り付けられている。
【００３０】
図６は、電池パック２０の構成を示す回路ブロック図である。図６において、制御基板２２には、サーモスタットＩＣ１、抵抗素子１７、コンデンサ２３、および制御部２４が設けられている。ＩＣ１の外部ピンＰ１，Ｐ４には電源電圧ＶＤＤが与えられ、外部ピンＰ４と接地電圧ＧＮＤのラインとの間にコンデンサ２３が接続される。コンデンサ２３は、電源電圧ＶＤＤの安定化のために設けられる。外部ピンＰ２には、接地電圧ＧＮＤが与えられる。外部ピンＰ３は使用されない。外部ピンＰ５は、抵抗素子１７を介して電源電圧ＶＤＤのラインに接続されるとともに、制御部２４に接続される。
【００３１】
ＩＣ１は、電池２１の温度Ｔａを検出し、検出した温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲内にある場合は信号ＯＳを「Ｈ」レベルにし、温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲内に無い場合は信号ＯＳを「Ｌ」レベルにする。制御部２４は、信号ＯＳが「Ｈ」レベルの場合は電池２１の充電および放電を許可し、信号ＯＳが「Ｌ」レベルの場合は電池２１の充電および放電を禁止する。これにより、電池２１が下限温度以下の低温環境で使用されて液漏れを起こしたり、上限温度以上の高温環境で使用されて破裂することが防止される。
【００３２】
図７は、サーモスタットＩＣ１を用いた冷却装置の構成を示す回路ブロック図である。図７において、この冷却装置は、サーモスタットＩＣ１、抵抗素子１７、コンデンサ２３、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５、ファン２６、およびダイオード２７を備える。ＩＣ１、抵抗素子１７、およびコンデンサ２３の接続方法は、図６で示した通りである。ＩＣ１は、対象物の温度を検出する。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５およびファン２６は、電源電圧ＶＤＤのラインと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５のゲートはＩＣ１の出力信号ＯＳを受ける。
【００３３】
ダイオード２７のアノードは接地電圧ＧＮＤを受け、そのカソードはＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５のドレインに接続される。ダイオード２７は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５が非導通にされたときにファン２６の巻線に発生する電圧によってトランジスタ２５が破壊されるのを防止するために設けられている。
【００３４】
対象物の温度がＩＣ１に設定された上限温度よりも低い場合は、信号ＯＳが「Ｈ」レベルになってトランジスタ２５が非導通になり、ファン２６に電源電圧ＶＤＤは印加されない。したがって、ファン２６は駆動されず、対象物に送風されず、対象物の冷却は行なわれない。
【００３５】
対象物の温度が上昇して上限温度を超えると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルに立ち下げられてトランジスタ２５が導通し、ファン２６に電源電圧ＶＤＤが印加される。したがって、ファン２６が駆動されて対象物に送風され、対象物が冷却される。したがって、対象物の温度はＩＣ１の上限温度に維持される。なお、この冷却装置では、対象物の温度が室温以上になることが前提とされており、ＩＣ１の下限温度は使用されない。
【００３６】
図８は、サーモスタットＩＣ１を用いた加熱装置の構成を示す回路ブロック図である。図８において、この加熱装置は、サーモスタットＩＣ１、抵抗素子１７、コンデンサ２３、リレー３０、ＮＰＮバイポーラトランジスタ３１、およびヒータ３２を備える。ＩＣ１、抵抗素子１７、およびコンデンサ２３の接続方法は、図６で示した通りである。ＩＣ１は、対象物の温度を検出する。リレー３０の電磁コイル３０ａおよびトランジスタ３１は、電源電圧ＶＤＤのラインと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。トランジスタ３１のベースは、ＩＣ１の出力信号ＯＳを受ける。リレー３０のスイッチ３０ｂおよびヒータ３２は、たとえば交流電源３３の端子間に直列接続される。
【００３７】
対象物の温度がＩＣ１に設定された上限温度よりも低い場合は、信号ＯＳが「Ｈ」レベルになってトランジスタ３１が導通し、電磁コイル３０ａに電流が流れる。したがって、スイッチ３０ｂが導通してヒータ３２に電流が流れ、対象物が加熱される。
【００３８】
対象物の温度が上昇して上限温度を超えると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルに立ち下げられてトランジスタ３１が非導通になり、電磁コイル３０ａに電流は流れない。したがって、スイッチ３０ｂが非導通になってヒータ３２に電流は流れず、対象物は加熱されない。したがって、対象物の温度はＩＣ１の上限温度に維持される。なお、この冷却装置では、対象物の温度が室温以上になることが前提とされており、ＩＣ１の下限温度は使用されない。
【００３９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一実施の形態によるサーモスタットＩＣの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した参照電圧発生回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した出力回路の構成を示す回路図である。
【図４】図１に示した温度センサの出力電圧とＩＣの出力信号ＯＳの温度依存性を示す図である。
【図５】図１に示したＩＣを用いた電池パックの構成を示す図である。
【図６】図５に示した電池パックの構成を示す回路ブロック図である。
【図７】図１に示したＩＣを用いた冷却装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】図１に示したＩＣを用いた加熱装置の構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ サーモスタットＩＣ、２ 基板、３ 参照電流発生回路、４ 温度センサ、５ 参照電圧発生回路、６，７ 比較回路、８ 出力回路、１０ 定電圧発生回路、１１ 増幅回路、１２ 分圧回路、１３ 論理回路、１４ 電圧選択回路、１５，１６ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、１７ 抵抗素子、２０ 電池パック、２１ 電池、２２ 制御基板、２３ コンデンサ、２４ 制御部、２５ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、２６ ファン、２７ ダイオード３０ リレー、３０ａ 電磁コイル、３０ｂ スイッチ、３１ ＮＰＮバイポーラトランジスタ、３２ ヒータ、３３ 交流電源、Ｐ１〜Ｐ５ 外部ピン。
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体装置に関し、特に、温度検出回路を備えた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内蔵の温度センサで検出した温度が目標温度に到達したか否かを判定し、判定結果を示す信号を出力するサーモスタットＩＣが開発されている。このサーモスタットＩＣは、検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の出力電圧と参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する比較回路とを備えている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−８２３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
たとえば、携帯電話機用の電池パックは、下限温度以下の低温環境で使用すると液漏れを起こし、上限温度以上の高温環境で使用すると破裂する恐れがある。したがって、電池パックの液漏れや破裂を防止するためには、下限温度を超えたか否かを判定する第１のサーモスタットＩＣと、上限温度を超えたか否かを判定する第２のサーモスタットＩＣと、第１および第２のサーモスタットＩＣの出力信号に基づい電池パックの使用の許可または禁止する制御部とを携帯電話機に搭載する必要がある。
【０００４】
しかし、第１および第２のサーモスタットＩＣと制御部を携帯電話機に搭載すると、携帯電話機の構成が複雑化し、大型化してしまう。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、検出温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を示す信号を出力する半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る半導体装置は、それぞれ予め定められた下限温度および上限温度に応じたレベルの一定の第１および第２の参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の出力電圧と第１の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第１の比較回路と、温度検出回路の出力電圧と第２の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第２の比較回路と、第１および第２の比較回路の出力信号に基づいて、検出温度が下限温度および上限温度間の温度範囲内にあるか否かを示す信号を出力する出力回路とを備えたものである。
【０００７】
好ましくは、検出温度が温度範囲内にある場合は、第１および第２の比較回路は第１のレベルの信号を出力し、検出温度が温度範囲内にない場合は、第１および第２の比較回路のうちのいずれか一方の比較回路が第１のレベルの信号を出力するとともに他方の比較回路が第２のレベルの信号を出力する。出力回路は、出力端子と基準電圧のラインとの間に並列接続された第１および第２のトランジスタを含む。第１のトランジスタは、第１の比較回路から第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、第１の比較回路から第２のレベルの信号が出力された場合に導通する。第２のトランジスタは、第２の比較回路から第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、第２の比較回路から第２のレベルの信号が出力された場合に導通する。
【０００８】
また好ましくは、下限温度および上限温度は変更可能になっている。
また好ましくは、さらに、下限温度および上限温度の変更を指示するための外部端子を備え、参照電圧発生回路は、一定の電圧を発生する定電圧発生回路と、一定の電圧を分圧し、それぞれ複数の下限温度に対応する複数の第１の参照電圧と、それぞれ複数の上限温度に対応する複数の第２の参照電圧とを生成する分圧回路と、外部端子を介して与えられた信号に従って、複数の第１の参照電圧のうちのいずれかの第１の参照電圧と、複数の第２の参照電圧のうちのいずれかの第２の参照電圧とを選択し、選択した第１および第２の参照電圧をそれぞれ第１および第２の比較回路に与える電圧選択回路とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る半導体装置では、それぞれ予め定められた下限温度および上限温度に応じたレベルの一定の第１および第２の参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、温度検出回路の出力電圧と第１の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第１の比較回路と、温度検出回路の出力電圧と第２の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第２の比較回路と、第１および第２の比較回路の出力信号に基づいて、検出温度が下限温度および上限温度間の温度範囲内にあるか否かを示す信号を出力する出力回路とが設けられる。したがって、検出温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を示す信号を出力する半導体装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、この発明の一実施の形態によるサーモスタットＩＣ１の構成を示すブロック図である。図１において、このサーモスタットＩＣ１は基板２を備える。基板２の表面には、参照電流発生回路３、温度センサ４、参照電圧発生回路５、比較回路６，７、および出力回路８が形成されている。また、基板２の外周部には外部ピンＰ１〜Ｐ５が設けられている。外部ピンＰ２には外部から接地電圧ＧＮＤ（０Ｖ）が与えられ、外部ピンＰ４には外部から電源電圧ＶＤＤ（たとえば、３Ｖ）が与えられる。ＩＣ１は、電源電圧ＶＤＤおよび接地電圧ＧＮＤによって駆動される。
【００１１】
参照電流発生回路３は、たとえばバンドギャップ定電流源を含み、温度依存性の無い一定の参照電流Ｉｒｅｆ１，Ｉｒｅｆ２を発生する。温度センサ４は、直列接続された複数のダイオードを含む。複数のダイオードには、参照電流発生回路３で生成された参照電流Ｉｒｅｆ１が流される。複数のダイオードの順方向電圧の和は、温度センサ４の出力電圧Ｖｔとなる。この電圧Ｖｔは、温度上昇に比例して低下する。電圧Ｖｔは、外部ピンＰ３に出力される。
【００１２】
参照電圧発生回路５は、参照電流発生回路３からの参照電流Ｉｒｅｆ２に基づいて、温度依存性の無い一定の参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を発生する。参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２は、それぞれ下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２に対応している。下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、変更可能になっている。
【００１３】
すなわち参照電圧発生回路５は、図２に示すように、定電圧発生回路１０、増幅回路１１、分圧回路１２、論理回路１３、および電圧選択回路１４を含む。定電圧発生回路１０は、参照電流発生回路３とともにバンドギャップ定電圧源を構成し、参照電流発生回路３で生成された参照電流Ｉｒｅｆ２に基づいて、温度依存性の無い一定の電圧ＶＣを発生する。増幅回路１１は、定電圧ＶＣを増幅する。分圧回路１２は、増幅回路１１の出力電圧Ｖ０を分圧して、６つの電圧Ｖ１〜Ｖ６を生成する。電圧Ｖ１〜Ｖ６は、たとえば、それぞれ−５℃，０℃，５℃，５５℃，６０℃，６５℃に対応している。
【００１４】
論理回路１３は、外部ピンＰ１を介して与えられる制御信号ＣＮＴに従って、信号Ｓ１〜Ｓ３のうちのいずれかの信号を選択レベルの「Ｈ」レベルにする。制御信号ＣＮＴが「Ｌ」レベルの場合は信号Ｓ１が「Ｈ」レベルになり、制御信号ＣＮＴが「Ｈ」レベルの場合は信号Ｓ２が「Ｈ」レベルになり、制御信号ＣＮＴがハイ・インピーダンス状態である場合は信号Ｓ３が「Ｈ」レベルになる。
【００１５】
電圧選択回路１４は、信号Ｓ１が「Ｈ」レベルの場合は電圧Ｖ１，Ｖ４を選択し、選択した電圧Ｖ１，Ｖ４をそれぞれ参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２として出力する。この場合、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、それぞれ−５℃および５５℃となる。
【００１６】
また、電圧選択回路１４は、信号Ｓ２が「Ｈ」レベルの場合は電圧Ｖ２，Ｖ５を選択し、選択した電圧Ｖ２，Ｖ５をそれぞれ参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２として出力する。この場合、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、それぞれ０℃および６０℃となる。
【００１７】
また、信号Ｓ３が「Ｈ」レベルの場合は電圧Ｖ３，Ｖ６を選択し、選択した電圧Ｖ３，Ｖ６をそれぞれ参照電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２として出力する。この場合、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２は、それぞれ５℃および６５℃となる。
【００１８】
図１に戻って、比較回路６の反転入力端子（−端子）には参照電圧Ｖｒｅｆ１が与えられ、その非反転入力端子（＋端子）には温度センサ４の出力電圧Ｖｔが与えられる。比較回路６は、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ１との高低を比較し、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ１よりも高い場合は出力信号φ１を「Ｈ」レベル（電源電圧ＶＤＤ）にし、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ１よりも低い場合は出力信号φ１を「Ｌ」レベル（接地電圧ＧＮＤ）にする。なお、比較回路６は、ヒステリシス特性を有する。
【００１９】
また、比較回路７の非反転入力端子（＋端子）には参照電圧Ｖｒｅｆ２が与えられ、その反転入力端子（−端子）には温度センサ４の出力電圧Ｖｔが与えられる。比較回路７は、温度センサ４の出力電圧Ｖｔと参照電圧Ｖｒｅｆ２との高低を比較し、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ２よりも高い場合は出力信号φ２を「Ｌ」レベル（接地電圧ＧＮＤ）にし、電圧Ｖｔが参照電圧Ｖｒｅｆ２よりも低い場合は出力信号φ２を「Ｈ」レベル（電源電圧ＶＤＤ）にする。なお、比較回路７は、ヒステリシス特性を有する。
【００２０】
出力回路８は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルの場合は外部ピンＰ５を「Ｌ」レベルにし、信号φ１，φ２がともに「Ｌ」レベルの場合は外部ピンＰ５をハイ・インピーダンス状態にし、信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルの場合は外部ピンＰ５を「Ｌ」レベルにする。
【００２１】
換言すると、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１よりも低い場合は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２はそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルとなり、外部ピンＰ５は「Ｌ」レベルとなる。また、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２はともに「Ｌ」レベルとなり、外部ピンＰ５はハイ・インピーダンス状態となる。また、検出温度Ｔａが上限温度Ｔ２よりも高い場合は、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２はそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルとなり、外部ピンＰ５は「Ｌ」レベルとなる。
【００２２】
さらに、換言すると、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は、外部ピンＰ５はハイ・インピーダンス状態となる。検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲に無い場合は、外部ピンＰ５は「Ｌ」レベルとなる。
【００２３】
図３は、出力回路８の構成を示す回路図である。図３において、出力回路８は、外部ピンＰ５と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に並列接続されたＮチャネルＭＯＳトランジスタ１５，１６を含む。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１５，１６のゲートは、それぞれ比較回路６，７の出力信号φ１，φ２を受ける。外部ピンＰ５には、抵抗素子１７の一方端子が接続され、その他方端子は電源電圧ＶＤＤを受ける。
【００２４】
比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルである場合は、トランジスタ１５が導通するとともにトランジスタ１６が非導通となり、外部ピンＰ５に現れる信号ＯＳは「Ｌ」レベルとなる。比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がともに「Ｌ」レベルの場合は、トランジスタ１５，１６はともに非導通となり、外部ピンＰ５に現れる信号ＯＳは「Ｈ」レベルとなる。また、比較回路６，７の出力信号φ１，φ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルである場合は、トランジスタ１５が非導通になるとともにトランジスタ１６が導通し、外部ピンＰ５に現れる信号ＯＳは「Ｌ」レベルとなる。
【００２５】
換言すると、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は、信号ＯＳは「Ｈ」レベルとなる。検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲に無い場合は、信号ＯＳは「Ｌ」レベルとなる。
【００２６】
図４(ａ）は温度センサ４の出力電圧Ｖｔの温度特性を示す図であり、同図（ｂ）はＩＣ１の出力信号ＯＳの温度特性を示す図である。図４（ａ）において、電圧Ｖｔは、３０℃で１．３００Ｖである。電圧Ｖｔは、３０℃から温度が１℃上昇する毎に８．２ｍＶ低下する。図４（ｂ）では、下限温度Ｔ１および上限温度Ｔ２がそれぞれ０℃および６０℃に設定されている場合が示されている。対象物の温度Ｔａが室温から上昇して６０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。温度Ｔａが６０℃よりも高い温度から下降して５０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられる。つまり、このＩＣ１は、１０℃のヒステリシスを有する。これは、たとえば、温度が略６０℃一定になったとき、信号ＯＳが高い周波数で振動することを防止するためである。
【００２７】
逆に、対象物の温度Ｔａが室温から下降して０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。温度Ｔａが０℃よりも低い温度から上昇して１０℃に到達すると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられる。つまり、このＩＣ１は、１０℃のヒステリシスを有する。これは、たとえば、温度が略０℃一定になったとき、信号ＯＳが高い周波数で振動することを防止するためである。
【００２８】
なお、信号ＯＳの論理変化を逆にし、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲にある場合は信号ＯＳを「Ｌ」レベルにし、検出温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲に無い場合は信号ＯＳを「Ｈ」レベルにしてもよい。ただし、この場合は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１５，１６を、電源電圧ＶＤＤのラインと外部ピンＰ５の間に並列接続された２つのＰチャネルＭＯＳトランジスタで置換し、信号φ１，φ２の反転信号を２つのＰチャネルＭＯＳトランジスタのゲートにそれぞれ与える必要がある。また、抵抗素子１７は、外部ピンＰ５と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に接続する。
【００２９】
次に、このサーモスタットＩＣ１の使用方法について説明する。図５は、サーモスタットＩＣ１を用いた携帯電話機用電池パック２０を示す図である。図５において、電池パック２０は、電池２１と、制御基板２２とを備える。制御基板２２は、電池２１の端面に設けられている。制御基板２２にはサーモスタットＩＣ１が搭載されており、サーモスタットＩＣは電池２１に貼り付けられている。
【００３０】
図６は、電池パック２０の構成を示す回路ブロック図である。図６において、制御基板２２には、サーモスタットＩＣ１、抵抗素子１７、コンデンサ２３、および制御部２４が設けられている。ＩＣ１の外部ピンＰ１，Ｐ４には電源電圧ＶＤＤが与えられ、外部ピンＰ４と接地電圧ＧＮＤのラインとの間にコンデンサ２３が接続される。コンデンサ２３は、電源電圧ＶＤＤの安定化のために設けられる。外部ピンＰ２には、接地電圧ＧＮＤが与えられる。外部ピンＰ３は使用されない。外部ピンＰ５は、抵抗素子１７を介して電源電圧ＶＤＤのラインに接続されるとともに、制御部２４に接続される。
【００３１】
ＩＣ１は、電池２１の温度Ｔａを検出し、検出した温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲内にある場合は信号ＯＳを「Ｈ」レベルにし、温度Ｔａが下限温度Ｔ１と上限温度Ｔ２の間の範囲内に無い場合は信号ＯＳを「Ｌ」レベルにする。制御部２４は、信号ＯＳが「Ｈ」レベルの場合は電池２１の充電および放電を許可し、信号ＯＳが「Ｌ」レベルの場合は電池２１の充電および放電を禁止する。これにより、電池２１が下限温度以下の低温環境で使用されて液漏れを起こしたり、上限温度以上の高温環境で使用されて破裂することが防止される。
【００３２】
図７は、サーモスタットＩＣ１を用いた冷却装置の構成を示す回路ブロック図である。図７において、この冷却装置は、サーモスタットＩＣ１、抵抗素子１７、コンデンサ２３、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５、ファン２６、およびダイオード２７を備える。ＩＣ１、抵抗素子１７、およびコンデンサ２３の接続方法は、図６で示した通りである。ＩＣ１は、対象物の温度を検出する。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５およびファン２６は、電源電圧ＶＤＤのラインと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５のゲートはＩＣ１の出力信号ＯＳを受ける。
【００３３】
ダイオード２７のアノードは接地電圧ＧＮＤを受け、そのカソードはＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５のドレインに接続される。ダイオード２７は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２５が非導通にされたときにファン２６の巻線に発生する電圧によってトランジスタ２５が破壊されるのを防止するために設けられている。
【００３４】
対象物の温度がＩＣ１に設定された上限温度よりも低い場合は、信号ＯＳが「Ｈ」レベルになってトランジスタ２５が非導通になり、ファン２６に電源電圧ＶＤＤは印加されない。したがって、ファン２６は駆動されず、対象物に送風されず、対象物の冷却は行なわれない。
【００３５】
対象物の温度が上昇して上限温度を超えると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルに立ち下げられてトランジスタ２５が導通し、ファン２６に電源電圧ＶＤＤが印加される。したがって、ファン２６が駆動されて対象物に送風され、対象物が冷却される。したがって、対象物の温度はＩＣ１の上限温度に維持される。なお、この冷却装置では、対象物の温度が室温以上になることが前提とされており、ＩＣ１の下限温度は使用されない。
【００３６】
図８は、サーモスタットＩＣ１を用いた加熱装置の構成を示す回路ブロック図である。図８において、この加熱装置は、サーモスタットＩＣ１、抵抗素子１７、コンデンサ２３、リレー３０、ＮＰＮバイポーラトランジスタ３１、およびヒータ３２を備える。ＩＣ１、抵抗素子１７、およびコンデンサ２３の接続方法は、図６で示した通りである。ＩＣ１は、対象物の温度を検出する。リレー３０の電磁コイル３０ａおよびトランジスタ３１は、電源電圧ＶＤＤのラインと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。トランジスタ３１のベースは、ＩＣ１の出力信号ＯＳを受ける。リレー３０のスイッチ３０ｂおよびヒータ３２は、たとえば交流電源３３の端子間に直列接続される。
【００３７】
対象物の温度がＩＣ１に設定された上限温度よりも低い場合は、信号ＯＳが「Ｈ」レベルになってトランジスタ３１が導通し、電磁コイル３０ａに電流が流れる。したがって、スイッチ３０ｂが導通してヒータ３２に電流が流れ、対象物が加熱される。
【００３８】
対象物の温度が上昇して上限温度を超えると、信号ＯＳが「Ｌ」レベルに立ち下げられてトランジスタ３１が非導通になり、電磁コイル３０ａに電流は流れない。したがって、スイッチ３０ｂが非導通になってヒータ３２に電流は流れず、対象物は加熱されない。したがって、対象物の温度はＩＣ１の上限温度に維持される。なお、この冷却装置では、対象物の温度が室温以上になることが前提とされており、ＩＣ１の下限温度は使用されない。
【００３９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一実施の形態によるサーモスタットＩＣの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した参照電圧発生回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した出力回路の構成を示す回路図である。
【図４】図１に示した温度センサの出力電圧とＩＣの出力信号ＯＳの温度依存性を示す図である。
【図５】図１に示したＩＣを用いた電池パックの構成を示す図である。
【図６】図５に示した電池パックの構成を示す回路ブロック図である。
【図７】図１に示したＩＣを用いた冷却装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】図１に示したＩＣを用いた加熱装置の構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ サーモスタットＩＣ、２ 基板、３ 参照電流発生回路、４ 温度センサ、５ 参照電圧発生回路、６，７ 比較回路、８ 出力回路、１０ 定電圧発生回路、１１ 増幅回路、１２ 分圧回路、１３ 論理回路、１４ 電圧選択回路、１５，１６ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、１７ 抵抗素子、２０ 電池パック、２１ 電池、２２ 制御基板、２３ コンデンサ、２４ 制御部、２５ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ、２６ ファン、２７ ダイオード３０ リレー、３０ａ 電磁コイル、３０ｂ スイッチ、３１ ＮＰＮバイポーラトランジスタ、３２ ヒータ、３３ 交流電源、Ｐ１〜Ｐ５ 外部ピン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ予め定められた下限温度および上限温度に応じたレベルの一定の第１および第２の参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、
検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、
前記温度検出回路の出力電圧と前記第１の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第１の比較回路と、
前記温度検出回路の出力電圧と前記第２の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第２の比較回路と、
前記第１および第２の比較回路の出力信号に基づいて、前記検出温度が前記下限温度および上限温度間の温度範囲内にあるか否かを示す信号を出力する出力回路とを備える、半導体装置。
【請求項２】
前記検出温度が前記温度範囲内にある場合は、前記第１および第２の比較回路は第１のレベルの信号を出力し、前記検出温度が前記温度範囲内にない場合は、前記第１および第２の比較回路のうちのいずれか一方の比較回路が第１のレベルの信号を出力するとともに他方の比較回路が第２のレベルの信号を出力し、
前記出力回路は、出力端子と基準電圧のラインとの間に並列接続された第１および第２のトランジスタを含み、
前記第１のトランジスタは、前記第１の比較回路から前記第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、前記第１の比較回路から前記第２のレベルの信号が出力された場合に導通し、
前記第２のトランジスタは、前記第２の比較回路から前記第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、前記第２の比較回路から前記第２のレベルの信号が出力された場合に導通する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記下限温度および前記上限温度は変更可能になっている、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
さらに、前記下限温度および前記上限温度の変更を指示するための外部端子を備え、
前記参照電圧発生回路は、
一定の電圧を発生する定電圧発生回路と、
前記一定の電圧を分圧し、それぞれ複数の下限温度に対応する複数の第１の参照電圧と、それぞれ複数の上限温度に対応する複数の第２の参照電圧とを生成する分圧回路と、
前記外部端子を介して与えられた信号に従って、前記複数の第１の参照電圧のうちのいずれかの第１の参照電圧と、前記複数の第２の参照電圧のうちのいずれかの第２の参照電圧とを選択し、選択した第１および第２の参照電圧をそれぞれ前記第１および第２の比較回路に与える電圧選択回路とを含む、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項１】
それぞれ予め定められた下限温度および上限温度に応じたレベルの一定の第１および第２の参照電圧を発生する参照電圧発生回路と、
検出温度に応じたレベルの電圧を出力する温度検出回路と、
前記温度検出回路の出力電圧と前記第１の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第１の比較回路と、
前記温度検出回路の出力電圧と前記第２の参照電圧との高低を比較し、比較結果を示す信号を出力する第２の比較回路と、
前記第１および第２の比較回路の出力信号に基づいて、前記検出温度が前記下限温度および上限温度間の温度範囲内にあるか否かを示す信号を出力する出力回路とを備える、半導体装置。
【請求項２】
前記検出温度が前記温度範囲内にある場合は、前記第１および第２の比較回路は第１のレベルの信号を出力し、前記検出温度が前記温度範囲内にない場合は、前記第１および第２の比較回路のうちのいずれか一方の比較回路が第１のレベルの信号を出力するとともに他方の比較回路が第２のレベルの信号を出力し、
前記出力回路は、出力端子と基準電圧のラインとの間に並列接続された第１および第２のトランジスタを含み、
前記第１のトランジスタは、前記第１の比較回路から前記第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、前記第１の比較回路から前記第２のレベルの信号が出力された場合に導通し、
前記第２のトランジスタは、前記第２の比較回路から前記第１のレベルの信号が出力された場合に非導通になり、前記第２の比較回路から前記第２のレベルの信号が出力された場合に導通する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記下限温度および前記上限温度は変更可能になっている、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
さらに、前記下限温度および前記上限温度の変更を指示するための外部端子を備え、
前記参照電圧発生回路は、
一定の電圧を発生する定電圧発生回路と、
前記一定の電圧を分圧し、それぞれ複数の下限温度に対応する複数の第１の参照電圧と、それぞれ複数の上限温度に対応する複数の第２の参照電圧とを生成する分圧回路と、
前記外部端子を介して与えられた信号に従って、前記複数の第１の参照電圧のうちのいずれかの第１の参照電圧と、前記複数の第２の参照電圧のうちのいずれかの第２の参照電圧とを選択し、選択した第１および第２の参照電圧をそれぞれ前記第１および第２の比較回路に与える電圧選択回路とを含む、請求項３に記載の半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１２７４５（Ｐ２０１０−１１２７４５Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８３３２１（Ｐ２００８−２８３３２１）
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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