特開 2025-7713 温度検出回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025007713

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】温度検出回路

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/20 20060101AFI20250109BHJP

   G01K 7/01 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

G01K1/20

G01K7/01 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023109292

(22)【出願日】2023-07-03

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 淳志

(72)【発明者】

【氏名】橋本 明

(72)【発明者】

【氏名】大森 仁規

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056JT06

(57)【要約】

【課題】対象温度及び判定温度間の高低関係を高精度に検出する。
【解決手段】温度検出回路（１０）は、対象温度（Ｔｘ）に対して負の温度特性を有する第１電圧（Ｖ１）を生成する第１回路（１１０）と、所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ）の供給を受け、基準電圧を対象温度に対して正の温度特性を有する第２電圧（Ｖ２）に変換する第２回路（１２０）と、第１電圧を第２電圧と比較することで、対象温度と所定の判定温度との高低関係を示す温度検出信号（ＴＳＤ）を生成する比較出力回路（１３０）と、を備える。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象温度に対して負の温度特性を有する第１電圧を生成するよう構成された第１回路と、
所定の基準電圧の供給を受け、前記基準電圧を前記対象温度に対して正の温度特性を有する第２電圧に変換するよう構成された第２回路と、
前記第１電圧を前記第２電圧と比較することで、前記対象温度と所定の判定温度との高低関係を示す温度検出信号を生成するよう構成された比較出力回路と、を備える
、温度検出回路。

【請求項2】

前記第２回路は、変換用トランジスタと、前記変換用トランジスタに直列接続された直列抵抗と、を備え、
前記変換用トランジスタは前記基準電圧を受けるベースを有するバイポーラトランジスタであり、
前記第２回路は、前記変換用トランジスタ及び前記直列抵抗の直列回路に対し、前記変換用トランジスタのベース－エミッタ間電圧に応じて増減する電流を供給し、前記電流に応じて前記第２電圧を生成する
、請求項１に記載の温度検出回路。

【請求項3】

前記第２回路は、前記直列回路に対し前記電流として第１電流を供給するとともに、前記第１電流に比例する第２電流を発生させるよう構成されたカレントミラー回路と、前記第２電流を受けて前記第２電圧を発生させるよう構成された電圧変換抵抗と、を備える
、請求項２に記載の温度検出回路。

【請求項4】

前記第２回路において、前記対象温度の上昇に伴い前記変換用トランジスタのベース－エミッタ間電圧が低下することを通じ前記第１電流が増大し、前記第１電流の増大により前記第２電流が増大することで前記第２電圧が上昇する
、請求項３に記載の温度検出回路。

【請求項5】

前記第１回路は、温度検出ダイオードを有し、前記温度検出ダイオードの順方向に定電流を供給することで前記温度検出ダイオードに発生する順方向電圧に基づき、前記第１電圧を生成する
、請求項１～４の何れかに記載の温度検出回路。

【請求項6】

前記温度検出ダイオードは、互いに接続されたコレクタ及びベースを有するバイポーラトランジスタにて形成される
、請求項５に記載の温度検出回路。

【請求項7】

前記第１回路は、互いに直列接続された複数の温度検出ダイオードを有し、前記複数の温度検出ダイオードの順方向に定電流を供給することで前記複数の温度検出ダイオードに発生する複数の順方向電圧の和に基づき、前記第１電圧を生成する
、請求項１～４の何れかに記載の温度検出回路。

【請求項8】

各温度検出ダイオードは、互いに接続されたコレクタ及びベースを有するバイポーラトランジスタにて形成される
、請求項７に記載の温度検出回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、温度検出回路に関する。

【背景技術】

【0002】

サーマルシャットダウンなどの用途のために温度検出回路が各種装置に設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２０５４６号公報

【0004】

［概要］
温度の検出精度を相応に高めることが求められる。

【0005】

本開示の一態様に係る温度検出回路は、対象温度に対して負の温度特性を有する第１電圧を生成するよう構成された第１回路と、所定の基準電圧の供給を受け、前記基準電圧を前記対象温度に対して正の温度特性を有する第２電圧に変換するよう構成された第２回路と、前記第１電圧を前記第２電圧と比較することで、前記対象温度と所定の判定温度との高低関係を示す温度検出信号を生成するよう構成された比較出力回路と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る半導体装置の概略全体構成図である。

【図2】図２は、本開示の実施形態に係る半導体装置の外観斜視図である。

【図3】図３は、本開示の実施形態に係り、半導体装置がスイッチング電源装置を形成するための装置である場合における、機能回路の構成例を示す図である。

【図4】図４は、参考温度検出回路に係り、温度検出のために対比されるべき２つの電圧の関係を示す図である。

【図5】図５は、参考温度検出回路に係り、温度検出のために対比されるべき２つの電圧の関係を示す図である。

【図6】図６は、本開示の実施形態に係り、温度検出のために対比されるべき２つの電圧の関係を示す図である。

【図7】図７は、本開示の実施形態に係り、温度検出のために対比されるべき２つの電圧の関係を示す図である。

【図8】図８は、参考温度検出回路と、本開示の実施形態に係る温度検出回路と、を比較するための図である。

【図9】図９は、本開示の実施形態に係る温度検出回路の内部構成図である。

【図10】図１０は、本開示の実施形態に係り、対象温度と、温度検出回路内の幾つかの信号と、温度検出回路内のトランジスタの状態と、の関係を示す図である。

【図11】図１１は、参考方法に係り、温度の検出可能範囲を説明するための図である。

【図12】図１２は、本開示の実施形態に係り、温度の検出可能範囲を説明するための図である。

【0007】

［詳細な説明］
以下、本開示の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等の名称を省略又は略記することがある。

【0008】

まず、本開示の実施形態の記述にて用いられる幾つかの用語について説明を設ける。グランドとは、基準となる０Ｖ（ゼロボルト）の電位を有する基準導電部を指す又は０Ｖの電位そのものを指す。基準導電部は金属等の導体を用いて形成されて良い。０Ｖの電位をグランド電位と称することもある。本開示の実施形態において、特に基準を設けずに示される電圧はグランドから見た電位を表す。

【0009】

レベルとは電位のレベルを指し、任意の注目した信号又は電圧についてハイレベルはローレベルよりも高い電位を有する。任意の注目した信号について、当該信号がハイレベルであるとき、当該信号の反転信号はローレベルをとり、当該信号がローレベルであるとき、当該信号の反転信号はハイレベルをとる。

【0010】

ＭＯＳＦＥＴを含むＦＥＴ（電界効果トランジスタ）として構成された任意のトランジスタについて、オン状態とは、当該トランジスタのドレイン及びソース間が導通している状態を指し、オフ状態とは、当該トランジスタのドレイン及びソース間が非導通となっている状態（遮断状態）を指す。ＦＥＴに分類されないトランジスタについても同様である。ＭＯＳＦＥＴは、特に記述無き限り、エンハンスメント型のＭＯＳＦＥＴであると解される。ＭＯＳＦＥＴは“metal-oxide-semiconductor field-effect transistor”の略称である。また、特に記述なき限り、任意のＭＯＳＦＥＴにおいて、バックゲートはソースに短絡されていると考えて良い。

【0011】

以下、任意のトランジスタについて、オン状態、オフ状態を、単に、オン、オフと表現することもある。また、任意のトランジスタについて、トランジスタがオン状態となっている期間をオン期間と称し、トランジスタがオフ状態となっている期間をオフ期間と称する。ハイレベル又はローレベルの信号レベルをとる任意の信号について、当該信号のレベルがハイレベルとなる期間をハイレベル期間と称し、当該信号のレベルがローレベルとなる期間をローレベル期間と称する。

【0012】

任意の回路素子、配線、ノードなど、回路を形成する複数の部位間についての接続とは、特に記述なき限り、電気的な接続を指すと解して良い。

【0013】

対比されるべき任意の２つの電圧が電圧Ｖ１及びＶ２であるとした場合、“Ｖ１＞Ｖ２”は電圧Ｖ１が電圧Ｖ２よりも高いことを表し、“Ｖ１＜Ｖ２”は電圧Ｖ１が電圧Ｖ２よりも低いことを表す。電圧以外の物理量を含む他の式についても同様である。

【0014】

図１に本開示の実施形態に係る半導体装置１の概略全体構成を示す。図２は半導体装置１の外観斜視図である。半導体装置１は、半導体基板上に形成された半導体集積回路を有する半導体チップと、半導体チップを収容する筐体（パッケージ）と、筐体から半導体装置１の外部に対して露出する複数の外部端子と、を備えた電子部品である。半導体チップを樹脂にて構成された筐体（パッケージ）内に封入することで半導体装置１が形成される。尚、図２に示される半導体装置１の外部端子の数及び半導体装置１の筐体の種類は例示に過ぎず、それらを任意に設計可能である。

【0015】

半導体装置１は、上記半導体集積回路に含まれる回路として温度検出回路１０、機能回路２０及び内部電源回路３０を備える。

【0016】

温度検出回路１０は、対象温度Ｔｘと所定の判定温度Ｔｔｈとの高低関係を検出し、その検出結果を表す温度検出信号ＴＳＤを出力する。温度検出信号ＴＳＤは、“０”又は“１”の値を有する二値信号である。温度検出回路１０は、対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈより高いときには“１”の値を有する温度検出信号ＴＳＤを出力し、対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈより低いときには“０”の値を有する温度検出信号ＴＳＤを出力する。このため、“１”の値を有する温度検出信号ＴＳＤは、対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈより高いことを示し、“０”の値を有する温度検出信号ＴＳＤは、対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈより低いことを示す。温度検出回路１０は、対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈとちょうど一致するときには“１”又は“０”の値を有する温度検出信号ＴＳＤを出力する。

【0017】

機能回路２０は所定の機能動作を実行する回路である。機能動作は、半導体装置１が実現すべき機能に応じた動作である。

【0018】

内部電源回路３０は、図示されない外部電源から半導体装置１に供給される直流の入力電圧に基づいて、所定の直流電圧値を有する内部電源電圧を生成する。温度検出回路１０及び機能回路２０は内部電源電圧に基づいて動作する。

【0019】

本実施形態では、温度検出信号ＴＳＤをサーマルシャットダウン信号として利用することを想定する（但し、温度検出信号ＴＳＤはサーマルシャットダウン信号以外の信号でも良い）。この場合、温度検出回路１０を、サーマルシャットダウン回路又は温度保護回路などと称することもできる。サーマルシャットダウン信号としての温度検出信号ＴＳＤは機能回路２０に入力される。機能回路２０は、温度検出信号ＴＳＤが“０”の値を有することを条件に上記機能動作を実行し、“１”の値を有する温度検出信号ＴＳＤが温度検出回路１０から出力されると、半導体装置１を過大な熱から保護すべく上記機能動作を停止する。

【0020】

対象温度Ｔｘは、半導体装置１内における所定の検出対象位置の温度である。検出対象位置は、半導体チップ上で最も高温となることが想定される位置又はその近傍であると良く、半導体チップ上で最も高温となることが想定される位置の近傍に温度検出回路１０を設置しておくと良い。検出対象位置は温度検出回路１０の配置位置に相当する、と考えることもできる。温度検出回路１０は半導体装置１の半導体チップに設けられるため、半導体チップの温度が対象温度Ｔｘであると解することもできる。

【0021】

図３に、半導体装置１がスイッチング電源装置を形成するための装置（いわゆる電源ＩＣ）である場合における、機能回路２０の構成例を示す。図３に示すスイッチング電源装置は、所定の入力電圧Ｖｉｎから目標電圧にて安定化された所定の出力電圧Ｖｏｕｔを生成する降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータである。入力電圧Ｖｉｎ及び出力電圧Ｖｏｕｔは正の直流電圧値を有する（但し、Ｖｉｎ＞Ｖｏｕｔ）。図３の機能回路２０は出力段回路２１及び制御回路２２を備える。出力段回路２１は、ハイサイドトランジスタ２１Ｈ及びローサイドトランジスタ２１Ｌの直列回路であるハーフブリッジ回路である。図３の構成例において、トランジスタ２１Ｈ及び２１ＬはＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして構成される。出力段回路２１に対し直流の入力電圧Ｖｉｎが加わる。制御回路２２はトランジスタ２１Ｈ及び２１Ｌのゲート電位を制御することでトランジスタ２１Ｈ及び２１Ｌを交互にオン、オフさせる。これにより、トランジスタ２１Ｈ及び２１Ｌ間の接続ノードに矩形波状の電圧が発生する。矩形波状の電圧が、コイルＬ１及び出力コンデンサＣ１から成る整流平滑回路にて整流及び平滑化されることで出力電圧Ｖｏｕｔが得られる。出力電圧Ｖｏｕｔの分圧がフィードバック電圧Ｖｆｂとして制御回路２２に入力される。制御回路２２は、フィードバック電圧Ｖｆｂが所定の基準電圧と一致するようにトランジスタ２１Ｈ及び２１Ｌの状態（オン、オフの状態）を制御する。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔが所定の目標電圧にて安定化される。図３の機能回路２０においては、制御回路２２によるトランジスタ２１Ｈ及び２１Ｌを交互にオン、オフする動作が、機能回路２０が実行すべき機能動作に含まれる。“１”の値を有する温度検出信号ＴＳＤが温度検出回路１０から出力されることに基づき機能動作が停止されると、トランジスタ２１Ｈ及び２１Ｌが共にオフ状態で維持される。

【0022】

半導体装置１がスイッチング電源装置を形成するための装置（いわゆる電源ＩＣ）である場合の機能動作について説明したが、機能回路２０が実行すべき機能動作は任意である。即ち例えば、半導体装置１はモータ駆動システムに組み込まれるべきモータドライバであっても良く、この場合、機能回路２０は、三相モータの各コイルに矩形波状の端子電圧を供給する機能動作を実行する。また例えば、半導体装置１は発光システムに組み込まれるべきＬＥＤドライバであっても良く、この場合、機能回路２０は、発光システムに設けられたＬＥＤ（発光ダイオード）に発光用の駆動電流を供給する機能動作を実行する。何れにおいても、“１”の値を有する温度検出信号ＴＳＤが温度検出回路１０から出力されると、半導体装置１を過大な熱から保護すべく上記機能動作を停止する。

【0023】

本実施形態に係る温度検出回路１０の内部構成の説明に先立ち、図４を参照して、参考温度検出回路（不図示）を説明する。参考温度検出回路では、対象温度Ｔｘに対して負の温度特性を有する電圧Ｖａと対象温度Ｔｘに依存しない基準電圧Ｖｒｅｆとを生成し、対象温度Ｔｘの上昇に伴って電圧Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆを下回ったときに、温度検出信号ＴＳＤの値を“０”から“１”に変化させる。図４は、電圧Ｖａ及びＶｒｅｆが共に設計通りの理想値を有するときの電圧Ｖａ及びＶｒｅｆ間の関係を示す。参考温度検出回路において、仮に電圧Ｖａ及びＶｒｅｆが共に設計上の理想値を有する場合、対象温度Ｔｘの上昇過程で対象温度Ｔｘが理想判定温度Ｔｔｈ＿ｉに達したときに、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わる。

【0024】

しかしながら、実際には製造ばらつきの影響を受けて電圧Ｖａ及びＶｒｅｆは、ばらつく。図５に、製造ばらつきによって電圧Ｖａ及びＶｒｅｆが夫々にばらつく状況を示す。製造ばらつきの影響を受けて、電圧Ｖａの温度特性は破線９１１で示される特性から破線９１２で示される特性までの間でばらつき、基準電圧Ｖｒｅｆの温度特性は破線９２１で示される特性から破線９２２で示される特性までの間でばらつく。この結果、参考温度検出回路において、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わるときの対象温度Ｔｘは、温度Ｔｔｈ＿ｍｉｎ２から温度Ｔｔｈ＿ｍａｘ２までの間でばらつく。“Ｔｔｈ＿ｍｉｎ２＜Ｔｔｈ＿ｉ＜Ｔｔｈ＿ｍａｘ２”が成立する。

【0025】

製造ばらつきによる電圧Ｖａの変動範囲内において電圧Ｖａが最小値を持ち、且つ、製造ばらつきによる基準電圧Ｖｒｅｆの変動範囲内において電圧Ｖｒｅｆが最大値を持つ場合、対象温度Ｔｘが温度Ｔｔｈ＿ｍｉｎ２に達したときに、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わる。製造ばらつきによる電圧Ｖａの変動範囲内において電圧Ｖａが最大値を持ち、且つ、製造ばらつきによる基準電圧Ｖｒｅｆの変動範囲内において基準電圧Ｖｒｅｆが最小値を持つ場合、対象温度Ｔｘが温度Ｔｔｈ＿ｍａｘ２に達したときに、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わる。差（Ｔｔｈ＿ｍａｘ２－Ｔｔｈ＿ｍｉｎ２）は、参考温度検出回路による温度検出のばらつき幅に相当する。ばらつき幅の増大は温度検出の精度低下に相当する。温度検出のばらつき幅は極力小さい方が好ましい。

【0026】

これを考慮し、温度検出回路１０では、図６に示す如く、対象温度Ｔｘに対して負の温度特性を持つ電圧Ｖ１を生成する一方で、対象温度Ｔｘに依存しない基準電圧Ｖｒｅｆ（図６において不図示）を対象温度Ｔｘに対して正の温度特性を有する電圧Ｖ２に変換する。その上で、温度検出回路１０は、当該変換により得られた電圧Ｖ２を電圧Ｖ１と比較し、対象温度Ｔｘの上昇に伴って電圧Ｖ１が電圧Ｖ２を下回ったときに、温度検出信号ＴＳＤの値を“０”から“１”に変化させる。温度検出回路１０において電圧Ｖ１及びＶ２が共に設計上の理想値を有する場合、対象温度Ｔｘの上昇過程で対象温度Ｔｘが理想判定温度Ｔｔｈ＿ｉに達したときに、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わる。

【0027】

図７に、製造ばらつきによって電圧Ｖ１及びＶ２が夫々にばらつく状況を示す。製造ばらつきの影響を受けて、電圧Ｖ１の温度特性は破線６１１で示される特性から破線６１２で示される特性までの間でばらつき、電圧Ｖ２の温度特性は破線６２１で示される特性から破線６２２で示される特性までの間でばらつく。この結果、温度検出回路１０において、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わるときの対象温度Ｔｘは、温度Ｔｔｈ＿ｍｉｎ１から温度Ｔｔｈ＿ｍａｘ１までの間でばらつく。“Ｔｔｈ＿ｍｉｎ１＜Ｔｔｈ＿ｉ＜Ｔｔｈ＿ｍａｘ１”が成立する。

【0028】

製造ばらつきによる電圧Ｖ１の変動範囲内において電圧Ｖ１が最小値を持ち、且つ、製造ばらつきによる電圧Ｖ２の変動範囲内において電圧Ｖ２が最大値を持つ場合、対象温度Ｔｘが温度Ｔｔｈ＿ｍｉｎ１に達したときに、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わる。製造ばらつきによる電圧Ｖ１の変動範囲内において電圧Ｖ１が最大値を持ち、且つ、製造ばらつきによる基準電圧Ｖ２の変動範囲内において電圧Ｖ２が最小値を持つ場合、対象温度Ｔｘが温度Ｔｔｈ＿ｍａｘ１に達したときに、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”から“１”に切り替わる。“Ｔｔｈ＿ｍｉｎ１＜Ｔｔｈ＿ｉ＜Ｔｔｈ＿ｍａｘ１”が成立する。差（Ｔｔｈ＿ｍａｘ１－Ｔｔｈ＿ｍｉｎ１）は、温度検出回路１０による温度検出のばらつき幅に相当する。

【0029】

比較のため、参考温度検出回路に対応する図５の温度特性図と、温度検出回路１０に対応する図７の温度特性図とを、図８にあわせて示す。製造ばらつきによる電圧Ｖａ、Ｖｒｅｆ、Ｖ１及びＶ２の変動範囲の大きさが互いに同じであると考えた場合、ばらつき幅（Ｔｔｈ＿ｍａｘ１－Ｔｔｈ＿ｍｉｎ１）は、ばらつき幅（Ｔｔｈ＿ｍａｘ２－Ｔｔｈ＿ｍｉｎ２）より小さくなる。これは、対比されるべき２つの電圧の傾きの差（対象温度Ｔｘに対する傾きの差）が、温度検出回路１０において参考温度検出回路よりも大きいことに起因する。ばらつき幅の縮小により温度検出の精度が向上する。

【0030】

図９に温度検出回路１０の内部構成例を示す。図９の温度検出回路１０は、第１電圧生成回路１１０、第２電圧生成回路１２０及び比較検出回路１３０を備えると共に、基準電圧源１６１、定電流源１６２、トランジスタ１６３及びインバータ回路１６４を備える。また温度検出回路１０に設けられる電源配線Ｗｖｒｅｇには所定の正の直流電圧値を有する内部電源電圧Ｖｒｅｇが印加される。図１の内部電源回路３０にて内部電源電圧Ｖｒｅｇが生成される。グランド配線Ｗｇｎｄは０Ｖのグランド電位を有する。尚、グランド配線Ｗｇｎｄへの接続と、グランドへの接続は、互いに同義である。

【0031】

第１電圧生成回路１１０は、温度検出素子１１１及びトランジスタ１１２を備える。図９の例において温度検出素子１１１は温度検出ダイオード１１１ａ及び１１１ｂの直列回路を有する。第２電圧生成回路１２０は、変換用トランジスタ１２１、直列抵抗１２２、トランジスタ１２３、１２４及び１２６並びに電圧変換抵抗１２５を備える。図９の例において電圧変換抵抗１２５は抵抗１２５ａ及び１２５ｂの直列回路を有する。比較検出回路１３０は、トランジスタ１３１～１３６、抵抗１３７、インバータ回路１３８及びバッファ回路１３９を備える。

【0032】

トランジスタ１１２、１２３、１２４、１３１～１３３及び１６３はＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。トランジスタ１２６及び１３４～１３６はＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。温度検出ダイオード１１１ａ及び１１１ｂは各々にＮＰＮバイポーラトランジスタにより構成される。このため、以下、温度検出ダイオード１１１ａ、１１１ｂは、夫々、トランジスタ１１１ａ、１１１ｂと称され得る。変換用トランジスタ１２１はＮＰＮバイポーラトランジスタである。

【0033】

トランジスタ１６３及び１１２、１２３、１２４及び１３３の各ソースは電源配線Ｗｖｒｅｇに接続され、内部電源電圧Ｖｒｅｇの供給を受ける。トランジスタ１６３のドレイン及びゲートとトランジスタ１１２及び１３３の各ゲートはノード１７４に接続される。定電流源１６２はノード１７４及びグランド間に挿入され、トランジスタ１６３に一定のドレイン電流が流れるよう動作する。

【0034】

トランジスタ１１２のドレインはノード１７１に接続される。トランジスタ１１１ａのコレクタ及びベースは互いに短絡され且つノード１７１に接続される。トランジスタ１１１ｂのコレクタ及びベースは互いに短絡され且つトランジスタ１１１ａのエミッタに接続される。トランジスタ１１１ｂのエミッタはグランド配線Ｗｇｎｄに接続される。

【0035】

トランジスタ１２３のゲート及びドレインと、トランジスタ１２４のゲートと、変換用トランジスタ１２１のコレクタと、は互いに接続される。変換用トランジスタ１２１のベースに対して基準電圧源１６１の出力端が接続される。基準電圧源１６１は所定の正の直流電圧値を有する基準電圧Ｖｒｅｆを生成し、自身の出力端から基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。故に、変換用トランジスタ１２１のベースには基準電圧Ｖｒｅｆが供給される。バンドギャップリファレンス等を用いて基準電圧源１６１を形成できる。変換用トランジスタ１２１と直列抵抗１２２は互いに直列接続される。具体的には、変換用トランジスタ１２１のエミッタは直列抵抗１２２の第１端に接続され、直列抵抗１２２の第２端はグランド配線Ｗｇｎｄに接続される。

【0036】

トランジスタ１２４のドレインはノード１７２に接続される。ノード１７２とグランド配線Ｗｇｎｄとの間に電圧変換抵抗１２５が設けられる。具体的には、抵抗１２５ａの第１端がノード１７２に接続され、抵抗１２５ａの第２端及び抵抗１２５ｂの第１端はノード１７３に接続され、抵抗１２５ｂの第２端はグランド配線Ｗｇｎｄに接続される。トランジスタ１２６のドレインはノード１７３に接続され、トランジスタ１２６のソースはグランド配線Ｗｇｎｄに接続される。

【0037】

トランジスタ１３３のドレインとトランジスタ１３１及び１３２の各ソースはノード１７５にて共通接続される。トランジスタ１３１のゲートはノード１７１に接続され、トランジスタ１３２のゲートはノード１７２に接続される。トランジスタ１３１及び１３２は互いに同じ構造及び電気的特性を有する２つのトランジスタの対（差動対）である。ノード１７１における電圧は電圧Ｖ１であり、ノード１７２における電圧は電圧Ｖ２である。

【0038】

トランジスタ１３２のドレインはトランジスタ１３４のドレイン及びゲートとトランジスタ１３５のゲートに接続される。トランジスタ１３１のドレインはトランジスタ１３５のドレイン及びトランジスタ１３６のゲートに接続される。トランジスタ１３４～１３６の各ソースはグランド配線Ｗｇｎｄに接続される。抵抗１３７の第１端は電源配線Ｗｖｒｅｇに接続されて内部電源電圧Ｖｒｅｇの供給を受ける。抵抗１３７の第２端及びトランジスタ１３６のドレインはノード１７６に接続される。

【0039】

インバータ回路１３８の入力端はノード１７６に接続され、インバータ回路１３８の出力端はノード１７７に接続される。バッファ回路１３９の入力端はノード１７７に接続され、バッファ回路１３９の出力端から温度検出信号ＴＳＤが出力される。インバータ回路１６４の入力端はノード１７７に接続され、インバータ回路１６４の出力端はトランジスタ１２６のゲートに接続される。

【0040】

ノード１７６の信号はインバータ回路１３８への入力信号である。インバータ回路１３８は自身への入力信号の反転信号を自身の出力端から出力する(従ってノード１７７に出力する）。このため、ノード１７６の信号がハイレベルを有するとき、インバータ回路１３８の出力信号はローレベルを有し、ノード１７６の信号がローレベルを有するとき、インバータ回路１３８の出力信号はハイレベルを有する。インバータ回路１６４はノード１７７の信号の反転信号を自身の出力端から出力する。このため、ノード１７７の信号がハイレベルを有するとき、インバータ回路１６４の出力信号はローレベルを有し、ノード１７７の信号がローレベルを有するとき、インバータ回路１６４の出力信号はハイレベルを有する。インバータ回路１６４の出力信号はトランジスタ１２６のゲートに供給される。インバータ回路１６４の出力信号がハイレベルを有するとき、トランジスタ１２６はオン状態であり、インバータ回路１６４の出力信号がローレベルを有するとき、トランジスタ１２６はオフ状態である。

【0041】

インバータ回路１３８及び１６４はグランド電位を基準に内部電源電圧Ｖｒｅｇに基づいて駆動する。インバータ回路１３８の入力信号及び出力信号並びにインバータ回路１６４の入力信号及び出力信号におけるハイレベルは内部電源電圧Ｖｒｅｇと一致するか、内部電源電圧Ｖｒｅｇよりも若干低く、少なくとも上側閾電圧Ｖｈ＿ｔｈ以上である。インバータ回路１３８の入力信号及び出力信号並びにインバータ回路１６４の入力信号及び出力信号におけるローレベルはグランド電位と一致するか、グランド電位よりも若干高く、少なくとも下側閾電圧Ｖｌ＿ｔｈ以下である。“０＜Ｖｌ＿ｔｈ＜Ｖｈ＿ｔｈ＜Ｖｒｅｇ”が成立する。

【0042】

バッファ回路１３９は、インバータ回路１３８の出力信号がハイレベルを有するとき、ハイレベルの温度検出信号ＴＳＤを出力し、インバータ回路１３８の出力信号がローレベルを有するとき、ローレベルの温度検出信号ＴＳＤを出力する。ハイレベルの温度検出信号ＴＳＤは“１”の値を有し、ローレベルの温度検出信号ＴＳＤは“０”の値を有する。バッファ回路１３９はグランド電位を基準に内部電源電圧Ｖｒｅｇに基づいて駆動して良く、この場合、バッファ回路１３９の出力信号におけるハイレベルは実質的に内部電源電圧Ｖｒｅｇの電位を有する。或いは、バッファ回路１３９はグランド電位を基準に内部電源電圧Ｖｒｅｇとは異なる他の電源電圧ＶＤＤ（不図示）に基づいて駆動して良く、この場合、バッファ回路１３９の出力信号におけるハイレベルは実質的に電源電圧ＶＤＤの電位を有する。バッファ回路１３９の出力信号におけるローレベルは実質的にグランド電位を有する。尚、インバータ回路１３８の出力信号が温度検出信号ＴＳＤであっても良い。

【0043】

トランジスタ１６３、１１２及び１３３はカレントミラー回路ＣＭ１を形成する。カレントミラー回路ＣＭ１において、トランジスタ１６３は入力側のトランジスタであり、トランジスタ１１２及び１３３は出力側のトランジスタである。カレントミラー回路ＣＭ１は、トランジスタ１６３のドレイン電流に比例する電流がトランジスタ１１２のドレイン電流として発生するよう且つトランジスタ１６３のドレイン電流に比例する他の電流がトランジスタ１３３のドレイン電流として発生するよう動作する。

【0044】

トランジスタ１２３及び１２４はカレントミラー回路ＣＭ２を形成する。カレントミラー回路ＣＭ２において、トランジスタ１２３は入力側のトランジスタであり、トランジスタ１２４は出力側のトランジスタである。カレントミラー回路ＣＭ２は、トランジスタ１２３のドレイン電流に比例する電流がトランジスタ１２４のドレイン電流として発生するよう動作する。

【0045】

トランジスタ１３４及び１３５はカレントミラー回路ＣＭ３を形成する。カレントミラー回路ＣＭ３において、トランジスタ１３４は入力側のトランジスタであり、トランジスタ１３５は出力側のトランジスタである。カレントミラー回路ＣＭ３は、トランジスタ１３４のドレイン電流に比例する電流がトランジスタ１３５のドレイン電流として発生するよう動作する。

【0046】

上述したように、基準電圧Ｖｒｅｆは対象温度Ｔｘに依存しない。即ち、対象温度Ｔｘの変化に対して基準電圧Ｖｒｅｆの値が変化することが無いよう基準電圧源１６１が構成される。厳密には、対象温度Ｔｘが変化したとき、基準電圧Ｖｒｅｆが若干変化することもあるが、ここでは、対象温度Ｔｘの変化に対して基準電圧Ｖｒｅｆは不変であるとする。

【0047】

温度検出回路１０の構成要素の全部又は一部は、対象温度Ｔｘを有するか、対象温度Ｔｘに近い温度を持つ。少なくとも、温度検出素子１１１及び変換用トランジスタ１２１は検出対象位置に配置される。故に、温度検出素子１１１及び変換用トランジスタ１２１の温度は、対象温度Ｔｘの上昇に伴って単調に上昇し、対象温度Ｔｘの低下に伴って単調に低下する。トランジスタ１１１ａ、１１１ｂ及び１２１は、互いに同じ構造及び電気的特性を有する３つのトランジスタであると良い。

【0048】

トランジスタ１１１ａ及び１１１ｂの夫々におけるベース－エミッタ間電圧は、対象温度Ｔｘの上昇に伴って減少する一方、対象温度Ｔｘの低下に伴って増加する。このため、ノード１７１における電圧Ｖ１は対象温度Ｔｘに対して負の温度特性を持つ。即ち、電圧Ｖ１は、対象温度Ｔｘの上昇に伴って単調に低下し、対象温度Ｔｘの低下に伴って単調に上昇する。

【0049】

今、説明の便宜上、変換用トランジスタ１２１の電流増幅率が十分に大きいものとし、変換用トランジスタ１２１のコレクタ電流及びエミッタ電流が同じ値を持つと考える。また変換用トランジスタ１２１のベース－エミッタ間電圧を記号“Ｖｂｅ”にて表し、直列抵抗１２２の抵抗値を記号“Ｒ１２２”にて表す。そうすると、変換用トランジスタ１２１のコレクタ電流は電流Ｉａであって、“Ｉａ＝（Ｖｒｅｆ－Ｖｂｅ）／Ｒ１２２”で表される。電流Ｉａはトランジスタ１２３のドレイン電流として変換用トランジスタ１２１に供給されるため、トランジスタ１２４のドレイン電流である電流Ｉｂは電流Ｉａに比例する。ここにおける比例の係数は任意であるが、１であるとする。そうすると、“Ｉｂ＝Ｉａ＝（Ｖｒｅｆ－Ｖｂｅ）／Ｒ１２２”が成立する。

【0050】

ここで、変換用トランジスタ１２１のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅは、バイポーラトランジスタの特性に従い、対象温度Ｔｘの上昇に伴って単調に減少し、対象温度Ｔｘの低下に伴って単調に増大する。故に、直列抵抗Ｒ１２２の温度係数が十分に小さいとして無視すれば、電流Ｉａ及びＩｂは、対象温度Ｔｘの上昇に伴って単調に増大し、対象温度Ｔｘの低下に伴って単調に減少する。電圧Ｖ２は電流Ｉｂを電圧変換抵抗１２５に供給することで電圧変換抵抗１２５に発生する電圧降下であるため、電圧Ｖ２は対象温度Ｔｘの上昇に伴って単調に上昇し、対象温度Ｔｘの低下に伴って単調に低下する。即ち、電圧Ｖ２は対象温度Ｔｘに対して正の温度特性を持つことなる。

【0051】

尚、対象温度Ｔｘに対して正の温度特性を持つ抵抗と対象温度Ｔｘに対して負の温度特性を持つ抵抗とを組み合わせて直列抵抗１２２を構成することで、直列抵抗Ｒ１２２の温度係数を十分に低く設定して良い。対象温度Ｔｘの上昇に対する電流Ｉａの増大率を大きくすべく、対象温度Ｔｘに対して負の温度特性を持つ抵抗を直列抵抗Ｒ１２２として採用しても良い。

【0052】

このように、第１電圧生成回路１１０は、対象温度Ｔｘに対して負の温度特性を有する電圧Ｖ１を生成する。第１電圧生成回路１１０は、温度検出ダイオードを有し、温度検出ダイオードの順方向に定電流（トランジスタ１１２のドレイン電流に相当）を供給することで温度検出ダイオードに発生する順方向電圧に基づき電圧Ｖ１を生成する。図９の例では、温度検出ダイオードとして互いに直列接続された温度検出ダイオード１１１ａ及び１１１ｂが設けられる。このため、図９の第１電圧生成回路１１０は、温度検出ダイオード１１１ａ及び１１１ｂの順方向に定電流（トランジスタ１１２のドレイン電流に相当）を供給することで温度検出ダイオード１１１ａ及び１１１ｂに発生する順方向電圧の和に基づき電圧Ｖ１を生成する。

【0053】

これに対し、第２電圧生成回路１２０は、所定の基準電圧Ｖｒｅｆの供給を受け、基準電圧Ｖｒｅｆを対象温度Ｔｘに対して正の温度特性を有する電圧Ｖ２に変換する。第２電圧生成回路１２０は、変換用トランジスタ１２１及び直列抵抗１２２の直列回路に対し、変換用トランジスタ１２１のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅに応じて増減する電流Ｉａを供給し、電流Ｉａに応じて電圧Ｖ２を生成する。この際、カレントミラー回路ＣＭ２により電流Ｉａに比例する電流Ｉｂを発生させ、電流Ｉｂを電圧変換抵抗１２５に供給することで電圧Ｖ２を生成する。

【0054】

比較出力回路１３０は、電圧Ｖ１を電圧Ｖ２と比較することで、対象温度Ｔｘと所定の判定温度Ｔｔｈとの高低関係を示す温度検出信号ＴＳＤを生成及び出力する。比較出力回路１３０は、“Ｖ１＞Ｖ２”の成立時にはローレベルの比較結果信号ＴＳＤを生成及び出力し、“Ｖ１＜Ｖ２”の成立時にはハイレベルの比較結果信号ＴＳＤを生成及び出力する。“Ｖ１＝Ｖ２”の成立時において比較結果信号ＴＳＤはローレベル又はハイレベルを有する。

【0055】

温度検出信号ＴＳＤの生成に際し、比較出力回路３０にはヒステリシス特性が付与される。このため、判定温度Ｔｔｈには、上側の判定温度Ｔｔｈ１と、上側の判定温度Ｔｔｈ１よりも低い下側の判定温度Ｔｔｈ２と、がある。判定温度Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２は、例えば、夫々、１２５℃、１００℃である。ヒステリシス特性は電圧変換抵抗１２５及びトランジスタ１２６を用いて実現される。トランジスタ１２６のオン抵抗値は抵抗１２５ａ及び１２５ｂの各値に比べて十分に小さい。このため、トランジスタ１２６のオン抵抗値がゼロであるとみなす。そうすると、トランジスタ１２６がオフであるとき、電圧変換抵抗１２５の値は抵抗１２５ａ及び１２５ｂの各値の和である一方、トランジスタ１２６がオンであるとき、電圧変換抵抗１２５の値は抵抗１２５ａの値に等しい。

【0056】

電圧Ｖ２は電流Ｉｂを電圧変換抵抗１２５に供給することで電圧変換抵抗１２５に発生する電圧降下であるので、電流Ｉｂが一定であると仮定すれば、トランジスタ１２６のオフ期間における電圧Ｖ２は、抵抗１２５ｂで発生する電圧降下の分だけ、トランジスタ１２６のオン期間における電圧Ｖ２よりも高くなる。これを利用して比較出力回路３０にヒステリシス特性が付与される。

【0057】

図１０を参照し、対象温度Ｔｘの変化に対して温度検出信号ＴＳＤの値が切り替わる動作を説明する。図１０には、対象温度Ｔｘが変化したときの、電圧Ｖ１及びＶ２並びに温度検出信号ＴＳＤの波形とトランジスタ１２６の状態が示される。

【0058】

対象温度Ｔｘが十分に低いとき（少なくとも“Ｔｘ＜Ｔｔｈ２”であるとき）、“Ｖ１＞Ｖ２”が成立する。カレントミラー回路ＣＭ１の作用により電源配線Ｗｖｒｅｇからトランジスタ１３３を介し一定の電流がノード１７５に向けて供給され、ノード１７５への供給電流はトランジスタ１３１及び１３２に分配される。“Ｖ１＞Ｖ２”の成立時には、トランジスタ１３１のドレイン電流よりもトランジスタ１３２のドレイン電流の方が大きく、故にカレントミラー回路ＣＭ３の作用により、トランジスタ１３６がオフとなる。結果、ノード１７６はハイレベルを有するので、温度検出信号ＴＳＤはローレベルを有する。温度検出信号ＴＳＤのローレベル期間ではトランジスタ１２６はオンである。

【0059】

温度検出信号ＴＳＤがローレベルである状態を起点に、対象温度Ｔｘが上昇する過程において“Ｔｘ＜Ｔｔｈ１”の成立状態から“Ｔｘ＞Ｔｔｈ１”の成立状態に切り替わると“Ｖ１＞Ｖ２”の成立状態から“Ｖ１＜Ｖ２”の成立状態に切り替わる。即ち、対象温度Ｔｘが上昇する過程において“Ｖ１＞Ｖ２”の成立状態から“Ｖ１＜Ｖ２”の成立状態に切り替わるときの対象温度Ｔｘが、判定温度Ｔｔｈ１に相当する。

【0060】

“Ｖ１＜Ｖ２”の成立時には、トランジスタ１３２のドレイン電流よりもトランジスタ１３１のドレイン電流の方が大きく、故にカレントミラー回路ＣＭ３の作用により、トランジスタ１３６がオンとなる。結果、ノード１７６はローレベルを有するので、温度検出信号ＴＳＤはハイレベルを有する。温度検出信号ＴＳＤのハイレベル期間ではトランジスタ１２６はオフである。つまり、“Ｖ１＞Ｖ２”の成立状態から“Ｖ１＜Ｖ２”の成立状態に切り替わったとき、トランジスタ１２６がオン状態からオフ状態に切り替わるので、電圧Ｖ２が、抵抗１２５ｂでの電圧降下の分だけ急峻に増大する。

【0061】

その後、対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈ１よりも高い状態から低下してゆき、対象温度Ｔｘが低下する過程において“Ｔｘ＞Ｔｔｈ２”の成立状態から“Ｔｘ＜Ｔｔｈ２”の成立状態に切り替わると“Ｖ１＜Ｖ２”の成立状態から“Ｖ１＞Ｖ２”の成立状態に切り替わる。“Ｖ１＞Ｖ２”の成立時には、上述したように、温度検出信号ＴＳＤはローレベルを有し、トランジスタ１２６はオン状態となる。つまり、対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈ１よりも高い温度から低下する過程において対象温度Ｔｘが判定温度Ｔｔｈ２を下回ることを契機に、温度検出信号ＴＳＤのレベルがハイレベルからローレベルに切り替わる。また、トランジスタ１２６がオフ状態からオン状態に切り替わる際、電圧Ｖ２が抵抗１２５ｂでの電圧降下の分だけ急峻に減少する。

【0062】

本実施形態に係る温度検出回路１０は、温度検出の精度向上に加えて、温度の検出可能範囲を拡大できる点において優位性を持つ。これについて説明する。上述の参考温度検出回路（図４参照）の如く、対象温度Ｔｘに対して負の温度特性を有する電圧Ｖａを対象温度Ｔｘに依存しない基準電圧Ｖｒｅｆと比較する場合、電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆとが交差する部分において温度検出信号ＴＳＤの値が“０”及び“１”間で切り替わる。図１１に示す如く、電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆとが交差するときの対象温度Ｔｘを“Ｔｍｉｎ”で表す。基準電圧Ｖｒｅｆの抵抗による分圧を利用すれば、基準電圧Ｖｒｅｆ１又はＶｒｅｆ２など、基準電圧Ｖｒｅｆより低い一定電圧を得ることができる。電圧Ｖａを当該一定電圧と比較すれば、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”及び“１”間で切り替わる対象温度Ｔｘを温度Ｔｍｉｎより高めることができる。即ち、電圧Ｖａを対象温度Ｔｘに依存しない一定電圧（例えばＶｒｅｆ、Ｖｒｅｆ１又はＶｒｅｆ２）と比較する参考方法では、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”及び“１”間で切り替わるときの対象温度Ｔｘを、温度Ｔｉｍ以上の検出可能範囲内で設定できる（温度Ｔｉｍ未満には設定できない）。

【0063】

これに対し、図９の温度検出回路１０では、カレントミラー回路ＣＭ２のミラー比（即ち電流Ｉａ及びＩｂ間の比）又は抵抗１２２の値などを調整することで、電圧Ｖ１と対比されるべき電圧Ｖ２の特性を、図１２の破線６３１、６３２及び６３３の如く、様々に設計可能である。このため、温度検出回路１０では、温度検出信号ＴＳＤの値が“０”及び“１”間で切り替わるときの対象温度Ｔｘを、参考方法よりも、広い温度範囲内で任意に設定できる。

【0064】

＜＜変形等＞＞
上述の事項に対する変形技術又は補足事項等を説明する。

【0065】

基準電圧Ｖｒｅｆを対象温度Ｔｘに対して正の温度特性を有する電圧Ｖ２に変換する機能を持つ限り、第２電圧生成回路１２０の構成は図９に示すものに限定されない。但し、図９の例によれば、簡素な構成で第２電圧生成回路１２０を形成できる。ＰＮＰバイポーラトランジスタにて変換用トランジスタ１２１が形成されるよう、第２電圧生成回路１２０を変形しても良い。上記ヒステリシス特性の付与は必須ではなく、故に第２電圧生成回路１２０からトランジスタ１２６が省略されることがあっても良い。

【0066】

図９の例では、感温検出素子１１１を２つの温度検出ダイオード（１１１ａ、１１１ｂ）にて形成している。しかしながら、単一の温度検出ダイオードにて感温検出素子１１１を形成するようにしても良く、この場合、図９の構成において温度検出ダイオード１１１ｂを削除した上で、温度検出ダイオード１１１ａとしてのトランジスタのエミッタをグランド配線Ｗｇｎｄに接続すれば良い。或いは、互いに直列接続された３以上の温度検出ダイオードにて感温検出素子１１１を形成するようにしても良い。

【0067】

ＮＰＮバイポーラトランジスタの代わりに、ＰＮＰバイポーラトランジスタを用いて温度検出ダイオード（１１１ａ、１１１ｂ）を形成しても良い。

【0068】

バイポーラトランジスタを用いて温度検出ダイオード（１１１ａ、１１１ｂ）を形成するのではなく、半導体のＰＮ接合により形成される任意のダイオードを温度検出ダイオードとして用いても良い。

【0069】

任意の信号又は電圧に関して、上述の主旨を損なわない形で、それらのハイレベルとローレベルの関係は上述したものの逆とされ得る。

【0070】

各実施形態に示されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のチャネルの種類は例示である。上述の主旨を損なわない形で、任意のＦＥＴのチャネルの種類はＰチャネル型及びＮチャネル型間で変更され得る。

【0071】

不都合が生じない限り、上述の任意のトランジスタは、任意の種類のトランジスタであって良い。例えば、ＭＯＳＦＥＴとして上述された任意のトランジスタを、不都合が生じない限り、接合型ＦＥＴ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）又はバイポーラトランジスタに置き換えることも可能である。任意のトランジスタは第１電極、第２電極及び制御電極を有する。ＦＥＴにおいては、第１及び第２電極の内の一方がドレインで他方がソースであり且つ制御電極がゲートである。ＩＧＢＴにおいては、第１及び第２電極の内の一方がコレクタで他方がエミッタであり且つ制御電極がゲートである。ＩＧＢＴに属さないバイポーラトランジスタにおいては、第１及び第２電極の内の一方がコレクタで他方がエミッタであり且つ制御電極がベースである。

【0072】

本開示の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本開示の実施形態の例であって、本開示ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。

【0073】

＜＜付記＞＞
上述の実施形態にて具体的構成例が示された本開示について付記を設ける。

【0074】

本開示の一側面に係る温度検出回路（１０）は、対象温度（Ｔｘ）に対して負の温度特性を有する第１電圧（Ｖ１）を生成するよう構成された第１回路（１１０）と、所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ）の供給を受け、前記基準電圧を前記対象温度に対して正の温度特性を有する第２電圧（Ｖ２）に変換するよう構成された第２回路（１２０）と、前記第１電圧を前記第２電圧と比較することで、前記対象温度と所定の判定温度との高低関係を示す温度検出信号（ＴＳＤ）を生成するよう構成された比較出力回路（１３０）と、を備える構成（第１の構成）である。

【0075】

これにより、対象温度及び判定温度間の高低関係を高精度に検出することが可能となる（換言すれば、検出のばらつきを抑制できる）。

【0076】

上記第１の構成に係る温度検出回路において、前記第２回路は、変換用トランジスタ（１２１）と、前記変換用トランジスタに直列接続された直列抵抗（１２２）と、を備え、前記変換用トランジスタは前記基準電圧を受けるベースを有するバイポーラトランジスタであり、前記第２回路は、前記変換用トランジスタ及び前記直列抵抗の直列回路に対し、前記変換用トランジスタのベース－エミッタ間電圧（Ｖｂｅ）に応じて増減する電流（Ｉａ）を供給し、前記電流に応じて前記第２電圧を生成する構成（第２の構成）であっても良い。

【0077】

これにより、簡素な構成にて基準電圧を第２電圧に変換できる。

【0078】

上記第２の構成に係る温度検出回路において、前記第２回路は、前記直列回路に対し前記電流として第１電流（Ｉａ）を供給するとともに、前記第１電流に比例する第２電流（Ｉｂ）を発生させるよう構成されたカレントミラー回路（ＣＭ２）と、前記第２電流を受けて前記第２電圧を発生させるよう構成された電圧変換抵抗（１２５）と、を備える構成（第３の構成）であっても良い。

【0079】

これにより、簡素な構成にて基準電圧を第２電圧に変換できる。

【0080】

上記第３の構成に係る温度検出回路において、前記第２回路において、前記対象温度の上昇に伴い前記変換用トランジスタのベース－エミッタ間電圧が低下することを通じ前記第１電流が増大し、前記第１電流の増大により前記第２電流が増大することで前記第２電圧が上昇する構成（第４の構成）であっても良い。

【0081】

上記第１～第４の構成の何れかに係る温度検出回路において、前記第１回路は、温度検出ダイオード（１１１ａ又は１１１ｂ）を有し、前記温度検出ダイオードの順方向に定電流を供給することで前記温度検出ダイオードに発生する順方向電圧に基づき、前記第１電圧を生成する構成（第５の構成）であっても良い。

【0082】

上記第５の構成に係る温度検出回路において、前記温度検出ダイオードは、互いに接続されたコレクタ及びベースを有するバイポーラトランジスタにて形成される構成（第６の構成）であっても良い。

【0083】

上記第１～第４の構成の何れかに係る温度検出回路において、前記第１回路は、互いに直列接続された複数の温度検出ダイオード（１１１ａ及び１１１ｂ）を有し、前記複数の温度検出ダイオードの順方向に定電流を供給することで前記複数の温度検出ダイオードに発生する複数の順方向電圧の和に基づき、前記第１電圧を生成する構成（第７の構成）であっても良い。

【0084】

上記第７の構成に係る温度検出回路において、各温度検出ダイオードは、互いに接続されたコレクタ及びベースを有するバイポーラトランジスタにて形成される構成（第８の構成）であっても良い。

【符号の説明】

【0085】

１ 半導体装置
１０ 温度検出回路
２０ 機能回路
２１ 出力段回路
２１Ｈ ハイサイドトランジスタ
２１Ｌ ローサイドトランジスタ
２２ 制御回路
３０ 内部電源回路
Ｖｉｎ 入力電圧
Ｖｏｕｔ 出力電圧
Ｖｆｂ フィードバック電圧
Ｌ１ コイル
Ｃ１ 出力コンデンサ
ＴＳＤ 温度検出信号
１１０ 第１電圧生成回路
１１１ 温度検出素子
１１１ａ、１１１ｂ 温度検出ダイオード
１２０ 第２電圧生成回路
１２１ 変換用トランジスタ
１２２ 直列抵抗
１２３、１２４、１２６ トランジスタ
１２５ 電圧変換抵抗
１２５ａ、１２５ｂ 抵抗
１３０ 比較出力回路
１３１～１３６ トランジスタ
１３７ 抵抗
１３８ インバータ回路
１３９ バッファ回路
１６１ 基準電圧源
１６２ 定電流源
１６３ トランジスタ
１６４ インバータ回路
Ｖｒｅｆ 基準電圧
Ｖ１、Ｖ２ 電圧
ＣＭ１～ＣＭ３ カレントミラー回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】