[發明專利]一種過溫保護電路

有效

• 申請號: 201410606497.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104362585B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 王釗
• 申請（專利權）人: 無錫中感微電子股份有限公司
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04;G01K7/01
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司32236
• 代理人: 龐聰雅

【技術領域】

本發明涉及電路設計領域，特別涉及一種集成于芯片中的過溫保護電路。

【背景技術】

在各種電路系統中，特別是功率較大的系統，可能會出現溫度過高的情況。為了提高電路和器件的可靠性，一般功率電路都設置有過溫度保護電路，通常過溫保護電路的功能為檢測電路的溫度，當超過預設溫度閾值時，其控制電路停止工作或減小電路輸出電流。

在集成電路(或芯片)中，集成了功率器件的電路，例如充電器、穩壓器等都在芯片上集成了過溫保護電路。然而現有的集成于芯片中的過溫保護電路在結構和性能上還存在很多不足。

因此，有必要提供一種改進的過溫保護電路的技術方案。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種過溫保護電路，其可實現當芯片溫度過高時，輸出過溫保護信號，控制芯片進入溫度保護狀態。

為了解決上述問題，本發明提供一種過溫保護電路，其包括過溫檢測電路和信號輸出電路。所述過溫檢測電路生成第一電流和第二電流，并比較第一電流和第二電流，基于第一電流和第二電流的比較結果輸出表示溫度是否超過溫度保護閾值的過溫檢測信號，其中第一電流的溫度系數與第二電流的溫度系數不同，所述信號輸出電路在所述過溫檢測信號的驅動下輸出表示溫度是否超過溫度保護閾值的過溫保護信號。

進一步的，在所述信號輸出電路輸出的過溫保護信號由表示溫度未超過溫度保護閾值的狀態跳變為表示溫度超過溫度保護閾值的狀態時，將所述第二電流的電流值由第一值減小至第二值，在所述信號輸出電路輸出的過溫保護信號由表示溫度超過溫度保護閾值的狀態跳變為表示溫度未超過溫度保護閾值的狀態時，將所述第二電流的電流值由第二值增加至第一值。

進一步的，所述過溫檢測電路包括PMOS晶體管MP1、MP2、MP3、MP4，NMOS晶體管MN1、MN2、MN3、MN4，雙極型晶體管Q1、Q2，電阻R1、R2。PMOS晶體管MP1、MP2、MP3和MP4的源極均與電源端VIN相連，PMOS晶體管MP1、MP2、MP3和MP4的柵極互相連接，PMOS晶體管MP1的柵極與其漏極相連；NMOS晶體管MN1、MN2、MN3和MN4的漏極分別與PMOS晶體管MP1、MP2、MP3和MP4的漏極相連，NMOS晶體管MN2、MN3和MN4的柵極互連，NMOS晶體管MN1的柵極與NMOS晶體管MN2的漏極相連；NMOS晶體管MN2的源極與雙極晶體管Q1的發射極相連，雙極晶體管Q1的集電極與地節點GND相連，NMOS晶體管MN3的源極經電阻R1和雙極晶體管Q2的發射極相連，雙極晶體管Q2的集電極與地節點GND，NMOS晶體管MN4的源極經電阻R2與地節點GND相連；雙極晶體管Q1的基極與Q2的基極相連后連接至地節點GND；NMOS晶體管MN1的源極與NMOS晶體管MN3的源級相連。PMOS晶體管MP4上的電流為第一電流；NMOS晶體管MN4上的電流為第二電流；PMOS晶體管MP4和NMOS晶體管MN4之間的連接節點為所述過溫檢測電路的輸出端。

進一步的，所述信號輸出電路包括PMOS晶體管MP5、電流源I3和反相器INV1。PMOS晶體管MP5的柵極與所述過溫檢測電路的輸出端相連，其源極與所述電源端VIN相連，其漏極與所述電流源I3的輸入端相連，電流源I3的輸出端與地節點GND相連；反相器INV1的輸入端與PMOS晶體管和電流源I3之間的連接節點相連，其輸出端與所述信號輸出電路的輸出端相連。

進一步的，當第一電流大于第二電流時，所述過溫檢測電路的輸出端變為高電平信號，此時PMOS晶體管MP5關斷，反相器INV1輸出高電平信號，表示溫度超過溫度保護閾值。

進一步的，所述過溫檢測電路還包括電阻R3和與所述電阻R3并聯的開關器件。所述電阻R3與所述電阻R2串聯于NMOS晶體管MN4的源級和地節點GND之間；所述開關器件的控制端與所述信號輸出電路的輸出端相連，在所述信號輸出電路輸出的過溫保護信號表示溫度超過溫度保護閾值時，所述開關器件截止，在所述信號輸出電路輸出的過溫保護信號表示未溫度超過溫度保護閾值時，所述開關器件導通。

進一步的，所述過溫保護電路還包括啟動電路，所述啟動電路的輸出端與過溫檢測電路中的NMOS晶體管MN1的柵極相連，所述啟動電路通過向NMOS晶體管MN1的柵極注入電流以啟動所述過溫度檢測電路。