[发明专利]保护电路、保护电路的动作方法以及半导体集成电路装置

权利要求书

1.一种保护电路，其特征在于，具备：

半导体集成电路，其连接于从外部电源供给预定的电源电压的电源端子；及

开关，其连接于所述半导体集成电路，在所述外部电源反向连接到所述电源端子时，阻止向所述半导体集成电路通电，

所述保护电路保护所述半导体集成电路免受破坏，

所述开关具备阻断从接地端子侧到所述电源端子侧的电流路径的MOS晶体管，

所述开关是栅极连接于第一NMOS晶体管的栅极以及源极、漏极连接于接地端子、源极连接于所述半导体集成电路的第二NMOS晶体管，所述第一NMOS晶体管的漏极连接于所述电源端子，

在所述第二NMOS晶体管的背栅极连接有第三NMOS晶体管的漏极以及第四NMOS晶体管的栅极及源极，所述第三NMOS晶体管的栅极连接于所述第一NMOS晶体管的所述栅极以及所述源极，所述第三NMOS晶体管的源极连接于所述接地端子，所述第四NMOS晶体管的漏极连接于所述第二NMOS晶体管的所述源极。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，

所述第一NMOS晶体管以及所述第四NMOS晶体管是耗尽型的N沟道型MOSFET，所述第二NMOS晶体管以及所述第三NMOS晶体管是增强型的N沟道型MOSFET。

3.根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，

输出负电压保护电路由所述第二NMOS晶体管、所述第三NMOS晶体管以及所述第四NMOS晶体管构成。

4.根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，

所述第一NMOS晶体管能够由电阻体来替代。

5.根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，

所述外部电源是车载用电池。

6.根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，

所述半导体集成电路是具备N型半导体基板的高侧开关。

7.根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于，

所述高侧开关具备：

第五NMOS晶体管，其连接于所述电源端子和连接有应供给动作电压的负载的输出端子之间；

驱动控制部，其连接于所述第五NMOS晶体管的栅极；

第六NMOS晶体管，其设置于所述驱动控制部和输入控制信号的输入端子之间，源极经由接地连接用端子连接于所述开关；

负电压控制部，其设置于所述第六NMOS晶体管和所述驱动控制部之间；

第一PMOS晶体管，其设置于所述驱动控制部和所述电源端子之间，在栅极输入所述控制信号；及

钳位电路，其设置于所述电源端子和所述第五NMOS晶体管的栅极之间。

8.根据权利要求7所述的保护电路，其特征在于，

所述驱动控制部具备：

并联连接于所述第一PMOS晶体管和所述负电压控制部之间的二极管、振荡电路以及升压电路；及

连接于所述升压电路和所述第五NMOS晶体管的栅极以及所述输出端子之间的驱动电路。

9.根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于，

所述第一NMOS晶体管、所述第二NMOS晶体管、所述第三NMOS晶体管以及所述第四NMOS晶体管形成于所述N型半导体基板上。

10.一种保护电路的动作方法，其保护连接于从外部电源供给预定的电源电压的电源端子的半导体集成电路免受破坏，该方法的特征在于，

在所述外部电源反向连接于所述电源端子时，通过开关来阻断接地端子和所述电源端子之间的电流路径，

所述开关是MOS晶体管，

在所述外部电源反向连接到所述电源端子时，所述MOS晶体管截止，阻止向所述半导体集成电路通电，

所述开关是栅极连接于第一NMOS晶体管的栅极以及源极、漏极连接于接地端子、源极连接于所述半导体集成电路的增强型的第二NMOS晶体管，其中，第一NMOS晶体管是漏极连接于所述电源端子的耗尽型的NMOS晶体管，

在所述第二NMOS晶体管的背栅极上连接有第三NMOS晶体管的漏极和第四NMOS晶体管的栅极以及源极，其中，第三NMOS晶体管是栅极连接于所述第一NMOS晶体管的所述栅极以及所述源极、源极连接于所述接地端子的增强型的NMOS晶体管，所述第四NMOS晶体管是漏极连接于所述第二NMOS晶体管的所述源极的耗尽型的NMOS晶体管，

在所述外部电源反向连接到所述电源端子时，连接于所述第二NMOS晶体管的背栅极的所述第三NMOS晶体管以及所述第四NMOS晶体管从所述第三NMOS晶体管切换成所述第四NMOS晶体管。