[發明專利]一種用于LDO系統的過溫保護電路、方法及系統

有效

• 申請號: 202110844846.3
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113381383B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 劉航;鄭旭山
• 申請（專利權）人: 深圳市視景達科技有限公司
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04;H01L27/02
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

本發明公開了一種用于LDO系統的過溫保護電路，包括偏置電路、比較器、電阻和過溫保護器件，過溫保保護器件與電阻并聯連接至偏置電路，過溫保護器件包括與偏置電路連接的第一端口、與比較器輸出端連接的第二端口、用于接地的第三端口以及用于調整比較器輸出端的電位狀態的半導體器件，在半導體器件的溝槽內形成多組PN結并與第二端口連接，當半導體器件在比較器的第二輸入端的輸入電壓小于等于第二輸入端至半導體器件的多晶硅之間的擊穿電壓時，半導體器件關斷，當輸入電壓大于擊穿電壓時，半導體器件開啟。本發明還提供了一種用于LDO系統的過溫保護方法及系統，提高了LDO系統的工作可靠性，簡化了系統結構，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及保護電路技術領域，尤其涉及一種用于LDO系統的過溫保護電路、方法及系統。

背景技術

消費類電子產品已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分，其中線性穩壓器（low dropout voltage，LDO）、開關穩壓器、驅動芯片以及電源管理單元占據了大壁江山，LDO則具有得天獨厚的優勢，如芯片外觀體積小、輸出噪聲較小、造價較低等。而目前的便攜類電子產品又普遍要求電源管理芯片具有體積小、外圍電路少、無紋波、無電磁干擾等優點。據此可以看出，在未來的電源管理芯片市場，線性變換器 LDO 將獨占鰲頭。傳統的LDO系統中存在兩個電流偏置電路，具有較大的消耗，導致LDO的工作效率降低，同時采用了大量的器件，集成度不高，生產和制造成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種只需要一個偏置電路、低能耗的用于LDO系統的過溫保護電路、方法及系統，采用簡單的過溫保護器件，使得系統結構簡單和高可靠性，可以解決上述存在的技術問題，具體采用以下的技術方案來實現。

第一方面，本發明提供了一種用于LDO系統的過溫保護電路，包括偏置電路、比較器、電阻和過溫保護器件，所述比較器、所述過溫保護器件、所述電阻與所述偏置電路連接；

所述比較器包括與所述偏置電路的輸出端連接的第一輸入端、用于設置基準參數的第二輸入端、以及連接至所述過溫保護器件的比較器輸出端；

所述過溫保護器件包括與所述偏置電路連接的第一端口、與所述比較器輸出端連接的第二端口、用于接地的第三端口以及用于調整所述比較器輸出端的電位狀態的半導體器件，所述半導體器件包括第一導電類型的襯底、形成在所述襯底上的第一導電類型的第一外延層、自所述第一外延層的上表面延伸至所述襯底的下表面的溝槽、形成在所述溝槽側壁內的第一氧化硅、位于所述第一氧化硅之間并位于所述溝槽底部的第二導電類型的第二外延層、形成在所述第二外延層上的第一導電類型的第三外延層、形成在所述第一外延層內并位于所述溝槽兩側的第二導電類型的第一注入區、形成在所述第一注入區內的第一導電類型的第二注入區、形成在所述第一外延層上并與所述第一氧化硅連接的第二氧化硅、以及形成在所述第二氧化硅和所述溝槽頂部的多晶硅，所述多晶硅與所述第二注入區連接，所述第二氧化硅與所述第一注入區、所述第二注入區連接；

其中，當所述半導體器件在所述第二端口的輸入電壓小于等于所述第二端口至所述多晶硅之間的擊穿電壓時，所述半導體器件關斷，當所述輸入電壓大于所述擊穿電壓時，所述半導體器件開啟。

作為上述技術方案的進一步改進，所述過溫保護器件還包括間隔形成在所述襯底下表面的第一金屬層、與所述溝槽底部連接的第二金屬層、形成在所述多晶硅上并與所述第二注入區連接的介質層、以及形成在所述介質層、所述第一注入區和所述第二注入區上的第三金屬層，所述第一金屬層與所述第一端口連接，所述第二金屬層與所述第二外延層對應設置并與所述第二端口連接，所述第三金屬層與所述第三端口連接。

作為上述技術方案的進一步改進，所述基準參數為LDO系統輸出的基準電壓，當所述偏置電路的輸入電流的壓降為高電位時，所述比較器輸出端輸出低電壓，所述LDO系統正常工作；

當所述LDO系統在預設溫度范圍內工作時，所述比較器輸出端輸出低電壓，所述過溫保護器件不導通，所述輸入電流通過所述電阻流至接地端，所述輸入電流的壓降為高電位。