[發(fā)明專利]過(guò)溫保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510367755.X
• 申請(qǐng)日: 2015-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104993454B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘福躍;李現(xiàn)坤;湯賽楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H02H5/04
• 分類(lèi)號(hào): H02H5/04
• 代理公司: 無(wú)錫派爾特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發(fā)明涉及一種過(guò)溫保護(hù)電路。過(guò)溫保護(hù)電路包括過(guò)溫檢測(cè)電路和信號(hào)輸出電路。過(guò)溫檢測(cè)電路包括用于檢測(cè)溫度的雙極型晶體管、具有正溫度系數(shù)的第一電阻和具有負(fù)溫度系數(shù)的二端元器件，當(dāng)溫度未超過(guò)溫度保護(hù)閾值時(shí)，第二電壓大于第一電壓，第二電流小于第一電流；當(dāng)溫度超過(guò)溫度保護(hù)閾值時(shí)，第二電壓小于第一電壓，第二電流大于第一電流；過(guò)溫檢測(cè)電路的輸出端輸出表征溫度變化的過(guò)溫檢測(cè)信號(hào)，所述信號(hào)輸出電路在所述過(guò)溫檢測(cè)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下輸出表示溫度是否超過(guò)溫度保護(hù)閾值的過(guò)溫保護(hù)信號(hào)。本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了過(guò)溫保護(hù)的功能，電路所需元器件較少，整體功耗低，無(wú)需電壓比較器以及基準(zhǔn)電壓，設(shè)計(jì)難度低，可方便調(diào)節(jié)過(guò)溫保護(hù)閾值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成于芯片中的過(guò)溫保護(hù)電路。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展以及半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步，集成電路的集成度越來(lái)越高，功耗也越來(lái)越大從而使得芯片局部溫度過(guò)高，對(duì)芯片損壞較大。為使集成電路芯片免受高溫的損壞，需要設(shè)計(jì)專門(mén)的過(guò)溫保護(hù)電路。溫度超過(guò)一定閾值時(shí)，過(guò)溫保護(hù)電路輸出關(guān)斷信號(hào)，從而使芯片部分或完全停止工作。

傳統(tǒng)的過(guò)溫保護(hù)電路一般通過(guò)電壓比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)，并需要外部輸入基準(zhǔn)電壓信號(hào)，因此結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要較多的元器件，增加了設(shè)計(jì)難度，電路功耗也較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件少、功耗小的過(guò)溫保護(hù)電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種過(guò)溫保護(hù)電路，包括過(guò)溫檢測(cè)電路和信號(hào)輸出電路。所述過(guò)溫檢測(cè)電路包括第一恒流源、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、用于檢測(cè)溫度的雙極型晶體管、具有正溫度系數(shù)的第一電阻和具有負(fù)溫度系數(shù)的二端元器件，所述第一恒流源的輸出端接地，其輸入端與第一PMOS管的漏極相連，所述第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管的源極均與電源端VDD相連，所述第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管的柵極互相連接，所述第一PMOS管的柵極與其漏極相連；第一NMOS管、第二NMOS管的漏極分別與第二PMOS管和第三PMOS管的漏極相連，第一NMOS管和第二NMOS管的柵極互連，第一NMOS管的漏極和柵極相連；所述第一NMOS管的源極與二端元器件的一端相連，所述二端元器件的另一端和第一電阻的一端相連，所述第一電阻的另一端接地；所述第二NMOS管的源極與雙極型晶體管的發(fā)射極相連，雙極型晶體管的集電極與基極相連后接地，第三PMOS管和第二NMOS管之間的連接節(jié)點(diǎn)為所述過(guò)溫檢測(cè)電路的輸出端；所述第一NMOS管的源極電壓為第一電壓，所述雙極型晶體管發(fā)射極的電壓為第二電壓，第三PMOS管所能提供的最大電流為第一電流，流過(guò)第二NMOS管上的電流為第二電流；當(dāng)溫度未超過(guò)溫度保護(hù)閾值時(shí)，第二電壓大于第一電壓，第二電流小于第一電流；當(dāng)溫度超過(guò)溫度保護(hù)閾值時(shí)，第二電壓小于第一電壓，第二電流大于第一電流；過(guò)溫檢測(cè)電路的輸出端輸出表征溫度變化的過(guò)溫檢測(cè)信號(hào)，所述信號(hào)輸出電路在所述過(guò)溫檢測(cè)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下輸出表示溫度是否超過(guò)溫度保護(hù)閾值的過(guò)溫保護(hù)信號(hào)。優(yōu)選的，所述信號(hào)輸出電路包括第四PMOS管、第二恒流源、第一反相器和第二反相器，第四PMOS管的柵極與所述過(guò)溫檢測(cè)電路的輸出端相連，其源極與所述電源端VDD相連，其漏極與所述第二恒流源的輸入端相連，所述第二恒流源的輸出端接地；第一反相器的輸入端與第四PMOS管和第二恒流源之間的連接節(jié)點(diǎn)相連，其輸出端與第二反相器的輸入端相連，所述第二反相器的輸出端與信號(hào)輸出電路的輸出端相連。

具體的，當(dāng)?shù)诙妷捍笥诘谝浑妷簳r(shí)，第二電流小于第一電流，所述過(guò)溫檢測(cè)電路的輸出端為高電平信號(hào)，此時(shí)第四PMOS管漏極電位為低電平，第二反相器輸出低電平信號(hào)，表示溫度未超過(guò)溫度保護(hù)閾值；當(dāng)?shù)诙妷盒∮诘谝浑妷簳r(shí)，第二電流大于第一電流，所述過(guò)溫檢測(cè)電路的輸出端信號(hào)會(huì)下降以維持電流平衡，此時(shí)第四PMOS管漏極電位會(huì)升高而超過(guò)第一反相器的翻轉(zhuǎn)閾值，第一反相器輸出低電平信號(hào)，第二反相器輸出高電平信號(hào)，表示溫度超過(guò)溫度保護(hù)閾值。