一种微电子过温过流保护元件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微电子过温过流保护元件，包括MOS管和温度采样支路，所述MOS管与被保护器件串联，所述温度采样支路与所述MOS管、被保护器件相并联，且所述MOS管与所述温度采样支路相连接。本实用新型专利技术提供的微电子过温过流保护元件，具有结构简单、抗震性能好、安全性能高、体积小、导通电阻小、灵敏度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及过流保护元件
，尤其涉及一种结构简单、体积小的微电子过温过流保护元件。
技术介绍
近年来，锂电池供电的移动通信装置正向小型化、微型化、大电流化发展，因内部热积累造成的高温升，使锂电池供电带来的安全隐患越来越严重。为确保锂电池工作的绝对安全，以高温升为核心的过电流保护日益受到高度的重视。当前，PPTC自恢复保险丝、双金属片等过电流保护元件已得到广泛的应用。这些传统的保护元件中，PPTC自恢复保险丝价格便宜，可以提供一定的过电流保护，但是其内阻高，并且控温精度较差；双金属片控温精度较好，但是抗震动机械性能较差，在外界震动出现时，容易造成设备的意外关机，而且现有技术中的过流保护元件的安全性能都很差。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺陷及存在的技术问题，本技术解决的首要技术问题是提供一种微电子过温过流保护元件，具有结构简单、抗震性能好、安全性能高、体积小、导通电阻小、灵敏度高的特性。实现上述目的的技术方案是:本技术的一种微电子过温过流保护元件，包括MOS管和温度采样支路，MOS管与被保护器件串联，温度采样支路与MOS管、被保护器件相并联，且MOS管与温度采样支路相连接。本技术的进一步特征为，温度采样支路包括限温电阻和感温元件，限温电阻与感温元件相互串联，且MOS管的栅极连接于限温电阻、感温元件之间或限温电阻上。本技术的进一步特征为，感温元件为跳变二极管。本技术的进一步特征为，感温元件为测温二极管。本技术的进一步特征为，MOS管为N沟道增强型场效应晶体管、N沟道耗尽型场效应晶体管、P沟道增强型场效应晶体管、P沟道耗尽型场效应晶体管中的任一种。本技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是:1、本技术方案提供的过温过流保护元件，仅包含MOS管、限流电阻和感温元件，与现有技术相比，不仅结构简单，没有活动部件，抗震动性能好，而且体积微小，更适合在微小空间内安装和使用。2、本技术方案提供的过温过流保护元件，采用MOS管来实现过流时电路的通断，使得正常工况下，该保护元件的导通电阻极小，最小可以达到0.001 Ω以下，从而自身的功率损耗小，可减小或无需散热片，进一步减小了过温过流保护元件的体积，于此同时能够承受较大的工作电流。3、本技术方案提供的过温过流保护元件，感温元件采用跳变二极管，该跳变二极管的温度灵敏度极高，保护时间极短，约20?30 μ S，当过电流发生时，能够确保及时、可靠地实现对保护元件的过电流保护。4、本技术方案提供的过温过流保护元件中，感温元件采用跳变二极管，由于跳变二极管发生跳变后，除非断电，否则会一直维持低电阻状态，因此，本技术的过温过流保护元件具有不断电不恢复的特性，具有更高的安全特性。5、本技术方案提供的过温过流保护元件中，温度采样支路中的限温电阻可根据不同类别的保护元件，灵活设置不同阻值的限温电阻，从而使得本方案提供的过流保护元件具有更广泛的适用性，便于推广使用。6、本技术方案提供的过温过流保护元件中，因其结构简单，所以生产工艺简单、成本低。【附图说明】图1为本技术一种微电子过温过流保护元件的实施例一电路结构示意图；图2为本技术一种微电子过温过流保护元件的实施例二电路结构示意图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一如图1所示，一种微电子过温过流保护元件，包括MOS管和温度采样支路，MOS管与被保护器件&相串联构成过流控制支路，温度采样支路与MOS管、被保护器件L构成的过流控制支路相并联，且MOS管与温度采样支路相连接，过流控制支路、温度采样支路均有一端接地。具体地，温度采样支路包括限温电阻R和感温元件，在本实施例中，感温元件为跳变二极管J，限温电阻R与跳变二极管J相互串联，限温电阻R与跳变二极管J的位置可以相互互换，MOS管的栅极连接于限温电阻R、跳变二极管J之间的某一点，且该点的电压为VMOS管为N沟道增强型场效应晶体管、N沟道耗尽型场效应晶体管、P沟道增强型场效应晶体管、P沟道耗尽型场效应晶体管中的任一种，在本实施例中MOS管为N沟道增强型场效应晶体管(NMOS)。本技术方案提供的过流保护元件在工作时，正常工况时，跳变二极管J呈高阻，Vd压降较大，MOS管处于开启状态，其导通电阻很小，被保护器件&流过额定的工作电流I μ电流I为保护元件的总电流。静态设计时，因“温度采样”支路的工作电流Id很小，其功耗不占主要份额，电路的总电流I近似等于被保护器件&的工作电流I P当过温或过电流发生时，系统温度升高，当温度升高到保护温度时，因跳变二极管J具有NTC(负温度系数)特性，立即从高阻状态“跳变”到低阻状态，Vd压降随之减小，MOS管迅速截止，因其截止电阻很大(彡1ΜΩ)，工作电流It被阻断，对被保护器件I实现过电流定温保护。由于跳变二极管J发生跳变后，除非断电，否则会一直维持低电阻状态，因此，本技术过温过流保护元件具有不断电不恢复的特性，具有更高的安全特性。实施例二如图2所示，一种微电子过温过流保护元件，包括MOS管和温度采样支路，MOS管与被保护器件&相串联构成过流控制支路，温度采样支路与MOS管、被保护器件L构成的过流控制支路相并联，且MOS管与温度采样支路相连接，过流控制支路、温度采样支路均有一端接地。具体地，温度采样支路包括限温电阻R和感温元件，在本实施例中，感温元件为测温二极管De或其他测温元件，限温电阻R与测温二极管D E相互串联，限温电阻R与测温二极管叫的位置可以相互互换，MOS管的栅极连接于限温电阻R上的某一分压点，且该点的电压为Vd。MOS管为N沟道增强型场效应晶体管、N沟道耗尽型场效应晶体管、P沟道增强型场效应晶体管、P沟道耗尽型场效应晶体管中的任一种，在本实施例中MOS管为N沟道增强型场效应晶体管(NMOS)。E为直流电源端，GND为“地”端。限流电阻R与测温二极管De相串联，构成温度采样支路。限流电阻R限定温度采样支路的工作电流ID，并设定保护温度。测温二极管De作为测温元件，其压降Vd与过电流引起的温升成正比，并具有NTC特性，用以提供过电流保护的控制信号，控制NMOS的工作状态。保护对象&与NMOS相串联，构成过流控制支路，两者流过同一工作电流IJ或It)，统一受控于温度采样信号。正常工况时，Vd压降较大，NMOS处于开启状态，其导通电阻很小，保护对象L流过额定的工作电流込。当过电流发生时，因系统温度升高，Vd压降随之减小，当VD减小到某一阈值时，NMOS迅速截止，其截止电阻很大(彡1ΜΩ),工作电流It被阻断，对保护对象R L实现过电流定温保护。电流I为保护电路的总电流。静态设计时，因温度采样支路的工作电流^很小，其功耗不占主要份额，电路的总电流I近似等于保护对象&的工作电流I P以上结合附图实施例对本技术进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子过温过流保护元件，其特征在于：包括MOS管和温度采样支路，所述MOS管与被保护器件串联，所述温度采样支路与所述MOS管、被保护器件相并联，且所述MOS管与所述温度采样支路相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯李明，付云鹏，
申请(专利权)人：上海神沃电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31