[發明專利]一種電源電壓負載轉儲保護電路

在審

• 申請號: 201310599291.6
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103617995A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州貝克微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H02H9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是針對電路芯片上的保護，防止電源瞬變負載突降，在這樣的電路中使用裝置的結構，以及用于制造這些結構的方法。

背景技術

集成電路器件在電源瞬變時特別容易損壞，除非提供保護電路。在一種最惡劣的被稱為“自動的負載突降”的情況下可以被保護。這種情況可以用圖1中所提供的曲線圖進行說明。

眾所周知，在一個基本配置的自動電子系統中，電池和交流發電機并聯連接在系統中的各種低電流邏輯電路的輸入電源焊盤。交流發電機能產生大的電流對電池進行充電，并提供其他汽車負載。一個“負載突降”事件發生時，發電機的負載斷開，例如當電池接頭松動或在較不嚴重的例子中，如當汽車的前燈被關閉。由于交流發電機的電流流過其固有的電感，建立了防止交流發電機的輸出電流迅速變化的磁場。當交流發電機的負載突然減小、充電，從而建立在工作電路的V_DD電源焊盤的電壓仍然連接到交流發電機的輸出。

如該圖1所示，電壓突然增加，或“負載突降瞬變”，被提供到V_DD電源焊盤在t?=?0時。這短暫的時間，可以表示為????????????????????????????????????????????????毫秒。典型的汽車系統中，電壓是非常接近電池的，并且隨著與電池的距離增加而遞減。例如，在發動機艙內瞬態電壓可能達到80V，防火墻是60V，在乘客車廂是40V。

很明顯，在系統中的邏輯電路必須保持在其正常的工作模式到16V的V_DD電源電壓。但是，如果電源電壓V_DD上升到高于16V，如負載突降瞬態事件，破壞電路的正常操作是允許的，但是不能引起內部電路的永久的損壞，通過它的輸出它不能傳遞大于20V的電壓到系統中的其他電路。當如圖1所示，電源電壓V_DD返回小于16V，隨著時間的推移，該電路必須返回到正常工作。

解決問題的瞬變負載突降的傳統方法就是提供一個外部無源元件，布置在電源和工作電路的電源焊墊之間。這通常需要外部阻容網絡作為一個濾波器，防止電壓激增。另外，一個外部電感器與工作電路串聯插入到工作電路，來對抗瞬時的變化引起的瞬態電流。這些解決方案需要額外的元件，從而增加成本和消耗寶貴的系統內部空間。

發明內容

因此，本發明的一個主要目的是提供集成的保護，防止電源瞬變負載突降。

本發明的另一個目的是利用傳統的加工技術的獨特應用，提供集成的保護電路。

本發明的另一個目的是提供對內部的執行電路的電源瞬變，以及對通過內部電路的輸出電壓的瞬態提供集成的保護。

負載突降保護電路本發明的這些和其它的目的，優點和特征將被更好地理解，通過結合下面本發明的優選實施例的詳細描述、以及結合附圖。

本發明的技術解決方案：

根據本發明，保護電路集成了工作在低電流的邏輯電路，這樣，工作電路可以體驗到V_DD電源瞬變，恢復，然后返回到正常工作而免受永久性損壞。此外，保護電路確保瞬態電壓不會通過其輸出線到系統數據總線來遍歷工作電路。它提供了一個有V_DD16V電平和16V的外部邏輯信號電平的接口，來為集成穩壓器和單片上電平轉換電路提供進一步的保護。

在本發明的保護電路采用結隔離CMOS器件技術。有厚度約為1000埃柵氧化層的設備是用來提供一個9?-?16V汽車電源線和信號線接口。利用有厚度約400埃柵氧化層的設備提供5V邏輯和處理電路，這些器件均采用集成的5V穩壓器。電壓減少裝置連接在V_DD電源焊盤與運算電路之間，并且運算電路的其余部分用來限制通過運算電路的電壓和電流。