一种用于LDO系统的过温保护电路、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于LDO系统的过温保护电路，包括偏置电路、比较器和过温保护器件，过温保护器件包括与偏置电路连接的第一端口、与比较器输出端连接的第二端口、用于接地的第三端口以及用于调整比较器输出端的电位状态的半导体器件，在半导体器件的外延层上形成与第一端口连接的第一注入区、与第二端口连接的第二注入区、与第三端口连接的第三注入区并形成多组PN结，通过调整半导体器件的横向多组PN结的掺杂浓度、横向宽度改变通路的开启电压。本发明专利技术还提供了一种用于LDO系统的过温保护方法及装置，提高了LDO系统的工作可靠性，简化了系统结构，降低了生产成本。降低了生产成本。降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于LDO系统的过温保护电路、方法及装置


[0001]本专利技术涉及保护电路
，尤其涉及一种用于LDO系统的过温保护电路、方法及装置。

技术介绍

[0002]近十年来，随着便携类电子产品如手机、笔记本电脑、MP3等不断涌入人们的日常生活，这些电子产品如何有效地进行电源管理成为研究热点。特别是在新兴电子产品风靡全球的趋势下，由于其具有较大的显示屏且功能较为完善，因此对电源管理芯片(PMC)提出了更大的挑战。现如今，该市场有多达十余种类别的芯片。最为常见的有电荷泵、开关稳压器、线性稳压器(LDO)、功率因数校正(PFC)预调器、脉宽调制控制器(PWM Controller)与脉频调制控制器(PFM Controller)、电源管理单元(PMU)这几类芯片，而在这些芯片当中，前三者的应用较为广泛，占据了较大的市场份额。
[0003]在某些方面，LDO则具有得天独厚的优势。如芯片外观体积小、输出噪声较小、造价较低等。而目前的便携类电子产品又普遍要求电源管理芯片具有体积小、外围电路少、无纹波、无电磁干扰等优点。据此可以看出，在未来的电源管理芯片市场，线性变换器LDO将独占鳌头。由于传统的LDO系统中存在两个电流偏置电路，具有较大的消耗，导致LDO的工作效率降低，同时采用了大量的器件，集成度不高，生产和制造成本较高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种只需要一个偏置电路、低能耗的用于LDO系统的过温保护电路、方法及装置，采用简单的过温保护器件，使得系统结构简单和高可靠性，可以解决上述存在的技术问题，具体采用以下的技术方案来实现。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种用于LDO系统的过温保护电路，包括偏置电路、比较器和过温保护器件，所述比较器、所述过温保护器件与所述偏置电路连接；
[0006]所述比较器包括与所述偏置电路的输出端连接的第一输入端、用于设置基准参数的第二输入端、以及连接至所述过温保护器件的比较器输出端；
[0007]所述过温保护器件包括与所述偏置电路连接的第一端口、与所述比较器输出端连接的第二端口、用于接地的第三端口以及用于调整所述比较器输出端的电位状态的半导体器件，所述半导体器件包括第一导电类型的衬底、形成在所述衬底上的第二导电类型的外延层、以及形成在所述外延层上依次连接的第一注入区、第一导电类型的第二注入区和第三注入区；
[0008]所述第一注入区包括第一导电类型的第一注入子区和与所述第二注入区连接的第二导电类型的第二注入子区，所述第三注入区包括多组间隔排列的第二导电类型的第三注入子区和第一导电类型的第四注入子区，其中，所述第一注入子区用于连接所述第一端口，所述第二注入区用于连接所述第二端口，远离所述第二注入区并位于所述外延层上边缘的第四注入子区、所述衬底用于连接所述第三端口，所述第一注入子区和所述第二注入
子区的掺杂浓度相等，所述第二注入子区的掺杂浓度小于所述第二注入区的掺杂浓度，所述外延层的掺杂浓度小于所述第二注入子区的掺杂浓度，所述第三注入子区的掺杂浓度大于所述外延层的掺杂浓度。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一注入子区、所述第二注入子区和所述第二注入区的横向宽度相等，所述第二注入区的横向宽度大于所述第三注入子区、所述第四注入子区的横向宽度，所述第三注入子区和所述第四注入子区的横向宽度相等。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一注入区、所述第二注入区和所述第三注入区的厚度相等，所述第一注入区的厚度小于所述外延层的厚度，所述外延层的厚度大于所述第三注入区的横向宽度。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一注入区、所述第二注入区和所述第三注入区采用光刻刻蚀形成，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述基准参数为LDO系统输出的基准电压，当所述偏置电路的输入电流的压降为高电位时，所述比较器输出端的电位状态为低电压，所述LDO系统正常工作；
[0013]当所述输入电流的压降为低电位时，所述比较器输出端的电位状态为高电压，所述LDO系统停止工作。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，在所述LDO系统正常工作时，所述过温保护器件的压降是高导通压降，所述输入电流流过所述第一端口为高电位；
[0015]当所述过温保护器件的压降为低导通压降时，所述输入电流流过所述第一端口为低电位。
[0016]第二方面，本专利技术还提供了一种用于LDO系统的过温保护方法，应用于上述的用于LDO系统的过温保护电路，包括：
[0017]获取所述LDO系统的温度值，判断所述温度值是否超过所述LDO系统正常工作的安全工作温度；
[0018]若是，所述第二端口与所述比较器输出端连接的通路开启，所述比较器输出端的电位状态为高电压状态，维持所述通路导通；
[0019]若否，所述半导体器件的开启电压超过所述第二端口的电压，所述通路截止，所述比较器输出端的电位状态为低电压状态。
[0020]作为上述技术方案的进一步改进，通过调整所述半导体器件的横向多组PN结的掺杂浓度、横向宽度改变所述通路的开启电压。
[0021]第三方面，本专利技术还提供了一种用于LDO系统的过温保护装置，应用于上述的用于LDO系统的过温保护电路，包括：
[0022]获取模块，用于获取所述LDO系统的温度值；
[0023]判断模块，用于判断所述温度值是否超过所述LDO系统正常工作的安全工作温度；
[0024]处理模块，用于当所述温度值超过所述安全工作温度，所述比较器输出端的电位状态为高电压状态，维持所述第二端口与所述比较器输出端连接的通路导通；还用于当所述温度值未超过所述安全工作温度，所述半导体器件的开启电压超过所述第二端口的电压，所述通路截止，所述比较器输出端的电位状态为低电压状态。
[0025]作为上述技术方案的进一步改进，所述的用于LDO系统的过温保护装置还包括调
整模块，用于通过调整所述半导体器件的横向多组PN结的掺杂浓度、横向宽度改变所述通路的开启电压。
[0026]本专利技术提供了一种用于LDO系统的过温保护电路、方法及装置的有益效果为：通过将偏置电路、比较器和过温保护器件连接，将比较器的第一输入端与偏置电路的输出端连接，第二输入端用于设置基准参数，比较器输出端与过温保护器件连接，以确保LDO系统的工作安全性。在过温保护器件中加入半导体器件，通过半导体器件的外延层上的第一注入区、第二注入区和第三注入区形成多组PN结，LDO系统温度升高后，横向的多组PN结随温度上升，半导体器件的开启电压降低，通路开启，导通压降比正常温度的电流通路要低，比较器输出变为高电压状态，维持该通路导通。系统温度降低到安全工作温度后多组PN结的开启电压上升，但由于第二端口的高压存在该通路会一直导通，直到系统温度降低到比安全温度更低的恢复工作温度时，多组PN结的开启电压超过第二端口的高压，该电流通路才会截止。该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于LDO系统的过温保护电路，其特征在于，包括偏置电路、比较器和过温保护器件，所述比较器、所述过温保护器件与所述偏置电路连接；所述比较器包括与所述偏置电路的输出端连接的第一输入端、用于设置基准参数的第二输入端、以及连接至所述过温保护器件的比较器输出端；所述过温保护器件包括与所述偏置电路连接的第一端口、与所述比较器输出端连接的第二端口、用于接地的第三端口以及用于调整所述比较器输出端的电位状态的半导体器件，所述半导体器件包括第一导电类型的衬底、形成在所述衬底上的第二导电类型的外延层、以及形成在所述外延层上依次连接的第一注入区、第一导电类型的第二注入区和第三注入区；所述第一注入区包括第一导电类型的第一注入子区和与所述第二注入区连接的第二导电类型的第二注入子区，所述第三注入区包括多组间隔排列的第二导电类型的第三注入子区和第一导电类型的第四注入子区，其中，所述第一注入子区用于连接所述第一端口，所述第二注入区用于连接所述第二端口，远离所述第二注入区并位于所述外延层上边缘的第四注入子区、所述衬底用于连接所述第三端口，所述第一注入子区和所述第二注入子区的掺杂浓度相等，所述第二注入子区的掺杂浓度小于所述第二注入区的掺杂浓度，所述外延层的掺杂浓度小于所述第二注入子区的掺杂浓度，所述第三注入子区的掺杂浓度大于所述外延层的掺杂浓度。2.根据权利要求1所述的用于LDO系统的过温保护电路，其特征在于，所述第一注入子区、所述第二注入子区和所述第二注入区的横向宽度相等，所述第二注入区的横向宽度大于所述第三注入子区、所述第四注入子区的横向宽度，所述第三注入子区和所述第四注入子区的横向宽度相等。3.根据权利要求1所述的用于LDO系统的过温保护电路，其特征在于，所述第一注入区、所述第二注入区和所述第三注入区的厚度相等，所述第一注入区的厚度小于所述外延层的厚度，所述外延层的厚度大于所述第三注入区的横向宽度。4.根据权利要求1所述的用于LDO系统的过温保护电路，其特征在于，所述第一注入区、所述第二注入区和所述第三注入区采用光刻刻蚀形成，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型。5.根据权利要求1所述的用于LD...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳欢，柳超，冯萍，
申请(专利权)人：武汉度美迪新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：