[發明專利]過溫保護電路

在審

• 申請號: 202011610926.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112803363A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張洪凱;王立新;陳潤澤;郭敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04;H02H7/12
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 孫峰芳

本發明提供一種過溫保護電路，該電路包括：溫度檢測電路，以PNP三極管作為溫度傳感元件，用于根據PNP三極管的發射極電壓檢測溫度；電壓比較器電路，與溫度檢測電路連接，用于將溫度檢測電路輸出的PNP三極管發射極電壓和基準電壓作比較，輸出比較信號；輸出驅動電路，與電壓比較器電路連接，用于增加比較信號的驅動能力，輸出溫度控制信號；其中，所述溫度檢測電路，還用于根據反饋的溫度控制信號控制流入PNP三極管的電流差值，以便實現溫度遲滯控制。本發明能夠降低溫度關斷閾值點和溫度開啟閾值點的工藝漂移。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種過溫保護電路。

背景技術

隨著集成電路的不斷發展，集成電路的集成度不斷增大，造成集成電路功耗不斷增加，功耗的不斷增加會造成溫度的不斷上升，會對集成電路的可靠性產生影響，因此在一些大功率的電源模塊，過溫保護非常重要。

在電源芯片上，傳統的過溫保護電路多采用基于二極管負溫度特性設計的過溫保護電路，利用幾個串聯的處于正向導通的二極管作為溫度傳感元件，二極管串聯增大了對溫度變化的靈敏度。但是二極管的正向導通壓降隨工藝的波動很大，會使得過溫保護電路的溫度關斷閾值點和溫度開啟閾值點隨工藝變化有著很大的波動，這會影響電路的性能，甚至造成芯片的邏輯錯誤，因此一種低工藝漂移的過溫保護電路非常重要。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種過溫保護電路，使用PNP三極管作為溫度傳感元件，并控制流入PNP三極管的電流差值，具有低工藝漂移。

第一方面，本發明提供一種過溫保護電路，包括：

溫度檢測電路，以PNP三極管作為溫度傳感元件，用于根據所述PNP三極管的發射極電壓檢測溫度；

電壓比較器電路，與所述溫度檢測電路連接，用于將所述溫度檢測電路輸出的PNP三極管發射極電壓和基準電壓作比較，輸出比較信號；

輸出驅動電路，與所述電壓比較器電路連接，用于增加所述比較信號的驅動能力，輸出溫度控制信號；

其中，所述溫度檢測電路，還用于根據反饋的所述溫度控制信號控制流入所述PNP三極管的電流差值，以便實現溫度遲滯控制。

可選地，所述溫度檢測電路包括：

第一PMOS管，所述第一PMOS管的源極與電源連接，所述第一PMOS管的柵極輸入偏置電壓；

第二PMOS管，所述第二PMOS管的源極與電源連接，所述第二PMOS管的柵極輸入偏置電壓；

第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏極與所述第一PMOS管的漏極連接，所述第一NMOS管的柵極輸入反饋的所述溫度控制信號，所述第一NMOS管的源極與所述第二PMOS管的漏極連接；

PNP三極管，所述PNP三極管的發射極與所述第一NMOS管的源極連接，所述PNP三極管的基極和集電極接地；

其中，所述PNP三極管的發射極作為所述溫度檢測電路的輸出端。

可選地，所述PNP三極管為多個晶體管的并聯結構或者多個晶體管的串聯結構。

可選地，所述電壓比較器電路包括：

第三PMOS管，所述第三PMOS管的源極與電源連接，所述第三PMOS管的柵極輸入偏置電壓；

第二NMOS管，所述第二NMOS管的漏極與所述第三PMOS管的漏極連接，所述第二NMOS管的柵極與自身的漏極連接，所述第二NMOS管的源極接地；

第四PMOS管，所述第四PMOS管的源極與電源連接，所述第四PMOS管的柵極輸入偏置電壓；