自调整温度的功率晶体管，包括功率晶体管，还包括降压NMOS管，所述降压NMOS管的源和漏分别连接功率晶体管的基极和信号输入端，所述降压NMOS管的栅极通过一个或多个串联的二极管连接形式的检测三极管接地，降压NMOS管的栅极同时通过限流电阻连接信号输入端，所述检测三极管位于功率晶体管的热量辐射区域内。本实用新型专利技术所述的自调整温度的功率晶体管，仅利用附加的少数器件即可实现对功率管发热量的调整，使功率管能够持续不间断的工作，避免无谓的关机损耗；在信号输入端的引脚处同时还实现了一定的静电防护功能，提高了信号输入端的工作可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于半导体制造领域，涉及功率管的设计和制造，特别是涉及一种自调整温度的功率晶体管。
技术介绍
半导体功率器件是利用半导体材料和半导体制造工艺制造的具备输出较大功率能力的单一器件，广泛应用于放大器、开关电源或驱动电路中，现有的应用电路解决方案中，通常都需要多个功率器件，可以分别作为放大信号、功率开关和输出级等使用。随着半导体工艺的进步，最小线宽早已突破微米级别，到达纳米量级，由于线宽的不断缩小，半导体芯片，特别是功率器件的功率密度不断提高，单一的半导体芯片已经能够提供安培级甚至更高的输出电流，芯片的工作电流和发热量不断增大，对功率管的封装和使用构成严峻挑战。虽然有针对芯片过热的各种温度保护电路，但多依赖于运算放大器、比较器或基准电压实现，设计复杂并且需要占用相当的面积，对于单一封装的功率器件，没有基准电压、比较器等模块时则难以实现，并且现有的温度保护电路多为在温度超过设定值时即行关闭功率器件本身，并不能对温度进行有限调整使功率器件继续正常工作。
技术实现思路
为克服现有技术的功率管没有专门的温度保护电路，或现有温度保护电路不能对功率管进行有限调整，保证器件持续工作的技术缺陷，本技术公开了一种自调整温度的功率晶体管。本技术所述自调整温度的功率晶体管，包括功率晶体管，其特征在于，还包括降压NMOS管，所述降压NMOS管的源和漏分别连接功率晶体管的基极和信号输入端，所述降压NMOS管的栅极通过一个或多个串联的二极管连接形式的检测三极管接地，降压NMOS管的栅极同时通过限流电阻连接信号输入端，所述检测三极管位于功率晶体管的热量辐射区域内。 具体的，所述降压MOS管为耗尽型NMOS管，所述检测三极管数量为一个。优选的，所述降压MOS管为增强型NMOS管，所述检测三极管数量为2个以上。优选的，还包括直流电源，所述限流电阻不与信号输入端连接，而连接直流电源输出端。进一步的，还包括连接在信号输入端和地之间的静电防护器件。具体的，所述检测三极管有多个，分别位于功率晶体管的不同区域。具体的，所述限流电阻的阻值为50K至1兆。本技术所述的自调整温度的功率晶体管，仅利用附加的少数器件即可实现对功率管发热量的调整，使功率管能够持续不间断的工作，避免无谓的关机损耗；在信号输入端的引脚处同时还实现了一定的静电防护功能，提高了信号输入端的工作可靠性。附图说明图1为本技术所述一种自调整温度的功率晶体管的一种具体实施方式结构示意图；图中附图标记名称为：IN-信号输入端 OUT-功率晶体管输出端 T0-功率晶体管 T1-第一检测三极管 T2-第二检测三极管，R-限流电阻，M1-降压NMOS管 M2-静电防护器件 VDD-直流电源。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本技术自调整温度的功率晶体管，包括功率晶体管T0，其特征在于，还包括降压NMOS管M1，所述降压NMOS管的源和漏分别连接功率晶体管的基极和信号输入端IN，所述降压NMOS管的栅极通过一个或多个串联的二极管连接形式的检测三极管接地，降压NMOS管的栅极同时通过限流电阻R连接信号输入端，所述检测三极管位于功率晶体管T0的热量辐射区域内。工作时，信号输入端为高电平，通过限流电阻后在降压NMOS管栅极得到可以打开降压NMOS管的电压，使降压NMOS管开启，功率晶体管基极得到一定的电压和电流使其开启。适当选择检测三极管个数和限流电阻阻值，保证功率晶体管能正常工作。 采用信号输入端驱动降压NMOS管，可以不再额外增加直流电源，同时，由于信号输入端通过限流电阻和检测三极管连接地线，形成了一条静电防护通路，由于电阻和三极管的电流能力在高压下均很强，因此对信号输入端可以不再采用额外的静电防护器件。例如当降压NMOS管为普通增强型管时，由于每个检测三极管在连接成二极管形式，即基极和集电极相连时，压降大致在0.7V左右；为保证降压NMOS管开启，应至少使用两个检测三极管叠加使降压NMOS管栅极电压能够在1.5V以上，同时应减小限流电阻阻值，但为减少在检测三极管和限流电阻上的功耗，可以设置在50-200K范围。更优选的实施方式为选择降压NMOS管为耗尽型管，由于耗尽型在栅压为零时仍可开启并维持较低的导通压降，因此选择耗尽管时检测三极管可以只需要一个即可，功率晶体管仍然能正常工作，此时可以适当增加限流电阻阻值以减少功耗，例如选择R阻值在500K-1兆欧姆均可，当然也可以选择多个检测三极管叠加，以增大温度感应对降压NMOS管栅极的栅压调整幅度。当功率管由于功率增大而导致温度上升时， VBE值为负温度系数，每个检测三极管的VBE调整幅度通常在2毫伏每摄氏度左右，检测三极管感应到温度的上升后，VBE不断下降，降压NMOS管栅极电压下降，使其导通压降增加，在功率晶体管基极电压降低，从而使功率晶体管电流减小，功率降低，温度随之降低。本技术在功率过大导致温度上升而做出温度保护调整时，不是简单关闭功率器件，而是通过降低功率器件基极电压降低功率管工作电流，使功率管能够持续不间断的工作，避免无谓的关机损耗。当使用多个检测三极管时，可以将检测三极管布置在功率晶体管的不同区域，例如两侧位置或其他围绕功率晶体管对称分布的位置布置检测三极管。当信号输入端功率不足时，降压NMOS管可以采用单独的直流电源驱动栅极，此时限流电阻不与信号输入端连接，而连接直流电源输出端。此时，由于信号输入端不再具备如前所述的静电防护通路，因此需要设置连接在信号输入端和地之间的静电防护器件，如图1所示的GGNMOS形式的M2。前文所述的为本技术的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述技术人的技术验证过程，并非用以限制本技术的专利保护范围，本技术的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本技术的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本技术的保护范围内。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
自调整温度的功率晶体管，包括功率晶体管，其特征在于，还包括降压NMOS管，所述降压NMOS管的源和漏分别连接功率晶体管的基极和信号输入端，所述降压NMOS管的栅极通过一个或多个串联的二极管连接形式的检测三极管接地，降压NMOS管的栅极同时通过限流电阻连接信号输入端，所述检测三极管位于功率晶体管的热量辐射区域内。
【技术特征摘要】
1.自调整温度的功率晶体管，包括功率晶体管，其特征在于，还包括降压NMOS管，所述降压NMOS管的源和漏分别连接功率晶体管的基极和信号输入端，所述降压NMOS管的栅极通过一个或多个串联的二极管连接形式的检测三极管接地，降压NMOS管的栅极同时通过限流电阻连接信号输入端，所述检测三极管位于功率晶体管的热量辐射区域内。
2. 如权利要求1所述的自调整温度的功率晶体管，其特征在于，所述降压MOS管为耗尽型NMOS管，所述检测三极管数量为一个。
3. 如权利要求1所述的自调整温度的功率晶体管，其特征在于，所述降压MOS管为...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔永明，王建全，彭彪，李保霞，张干，王作义，
申请(专利权)人：四川广义微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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