[發明專利]一種具有熱保護功能的功率管及電路系統

在審

• 申請號: 202010971192.6
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112072614A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 鐘權;蔣吉強;楊宣華;吳翠蘋
• 申請（專利權）人: 廣東長虹電子有限公司
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04;H02H7/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 肖軍

本發明公開了一種具有熱保護功能的功率管及電路系統，包括：芯片本體，芯片本體設置有功率模塊；過溫保護模塊，過溫保護模塊集成在芯片本體上，溫度保護單元與功率模塊連接，過溫保護模塊過溫保護模塊能夠根據溫度控制功率模塊工作。通過在芯片本體上集成有過溫保護模塊，過溫保護模塊能夠在溫度超過閾值時控制功率模塊停止工作，避免功率模塊在溫度過高的情況下持續工作，有利于延長整體的使用壽命。并且由于過溫保護模塊與功率模塊集成在同一芯片本體上，能夠準確檢測功率模塊的實際溫度，提高可靠性。另外，過溫保護模塊集成在芯片本體上，無需依賴外部溫度保護電路，有利于簡化電路結構，便于設計使用。

技術領域

本發明涉及功率管領域，特別涉及一種具有熱保護功能的功率管及電路系統。

背景技術

隨著集成電路的快速發展，芯片的功耗、安全性和穩定性越來越重要。在功率管工作過程中，遇到電源短接、內部短路和重負載等情況時，功率會增加，導致功率管的溫度升高。功率管容易受到溫度變化的影響，導致功率管的使用壽命縮短、甚至永久性損壞，因此功率管的溫度必須限制在一定范圍內。

現有技術中，一般在電路板上設置有溫度保護電路，以能夠在工作環境溫度高于閾值時，控制功率管停止工作。然而，溫度保護電路檢測的是周圍工作環境的溫度，功率管芯片的實際溫度與工作環境的溫度存在差異，存在功率管芯片的實際工作溫度已經超過閾值，而溫度保護電路還沒觸發的情況，并且額外設置有溫度保護電路的方式，令整體電路結構更加復雜。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種具有熱保護功能的功率管及電路系統，其無需依賴外部的溫度保護電路，能夠在芯片本體溫度超過閾值時，令功率模塊停止工作。

根據本發明第一方面實施例的一種具有熱保護功能的功率管，包括：芯片本體，所述芯片本體設置有功率模塊；過溫保護模塊，所述過溫保護模塊集成在所述芯片本體上，所述溫度保護單元與所述功率模塊連接，所述過溫保護模塊所述過溫保護模塊能夠根據溫度控制所述功率模塊工作。

根據本發明實施例的一種具有熱保護功能的功率管，至少具有如下有益效果：通過在芯片本體上集成有過溫保護模塊，過溫保護模塊能夠在溫度超過閾值時控制功率模塊停止工作，避免功率模塊在溫度過高的情況下持續工作，有利于延長整體的使用壽命。并且由于過溫保護模塊與功率模塊集成在同一芯片本體上，能夠準確檢測功率模塊的實際溫度，防止功率模塊實際溫度超過閾值時仍然工作的情況發生，提高可靠性。另外，過溫保護模塊集成在芯片本體上，無需依賴外部溫度保護電路，有利于簡化電路結構，便于設計使用。

根據本發明的一些實施例，所述芯片本體設置有控制引腳以及接地引腳，所述控制引腳以及所述接地引腳能夠與外部電路連接，所述功率模塊與所述控制引腳連接，所述過溫保護模塊分別與所述控制引腳以及所述接地引腳連接，所述溫度保護模塊能夠根據溫度控制所述控制引腳與所述接地引腳之間導通或截止。

根據本發明的一些實施例，所述過溫保護模塊包括溫度感應單元、基準電壓單元、比較器以及第一開關管，所述溫度感應單元能夠根據溫度改變自身的壓降大小，所述溫度感應單元與所述比較器的第一輸入端連接，所述比較器的第二輸入端與所述基準電壓單元連接，所述比較器的輸出端與所述第一開關管的控制端連接，所述第一開關管的輸入端與所述控制引腳連接，所述第一開關管的輸出端與所述接地引腳連接。

根據本發明的一些實施例，所述溫度感應單元包括PNP管 Q2以及第一分壓件，所述PNP管Q2的發射極與供電端連接，所述PNP管Q2的基極分別與所述PNP管Q2的集電極、所述比較器的第一輸入端以及所述第一分壓件的一端連接，所述第一分壓件的另一端接地。

根據本發明的一些實施例，所述第一分壓件為恒流源U2。

根據本發明的一些實施例，還包括滯回模塊，所述滯回模塊分別與所述比較器的輸出端以及所述基準電壓單元連接，所述滯回模塊能夠根據所述比較器的輸出端電壓值改變所述基準電壓單元的電壓值。