一种过温保护电路制造技术

本申请公开了一种过温保护电路，包括检测电压产生电路、阈值电压产生电路、第一比较器、第二比较器、一与非门以及逻辑电路，第一比较器用于根据检测电压和第一阈值电压产生第一比较信号，第二比较器用于根据检测电压和第二阈值电压产生第二比较信号，与非门用于根据第二比较信号和上电复位信号产生一复位信号，逻辑电路用于根据第一比较信号进行置位操作，根据复位信号进行复位操作，从而产生过温控制信号，当芯片在回温阈值和过温阈值之间的温度启动时，由于上电复位信号为低电平，所以此时复位信号为高电平，逻辑电路根据复位信号执行复位操作，将过温控制信号输出为低电平，从而解决了芯片在回温阈值和过温阈值之间启动时过温保护误触发的问题。温保护误触发的问题。温保护误触发的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种过温保护电路


[0001]本专利技术涉及芯片过温保护
，更具体地，涉及一种过温保护电路。

技术介绍

[0002]过温保护电路(Over Temperature Protection，OTP)广泛应用于电源电路中，防止芯片温度过高引起电路工作不正常甚至烧毁。其原理是利用温度敏感器件对芯片温度进行监控，当芯片温度高于过温阈值时，输出一个控制信号以关断电路；当芯片温度降低至回温阈值时，输出另一个控制信号使电路继续工作。
[0003]如图1示出传统的过温保护电路的结构示意图。如图1所示，传统的过温保护电路100包括检测电压产生电路110、阈值电压产生电路120和比较电路130。
[0004]检测电压产生电路110包括依次串联连接于电源电压VDD和地之间的电流源I1、晶体管B1和晶体管B2，检测电压产生电路110用于产生一检测电压VBE，检测电压VBE为负温度系数电压。
[0005]阈值电压产生电路120包括晶体管Mp1、晶体管Mp2、电流源I
PTAT
以及电阻R1和电阻R2，晶体管Mp1和晶体管Mp2构成电流镜，晶体管Mp1和晶体管Mp2的宽长比之比为1:1。阈值电压产生电路120用于产生第一阈值电压Vthm和第二阈值电压Vhys。因为电流源I
PTAT
为正温度系数电流源，所以第一阈值电压Vthm和第二阈值电压Vhys为正温度系数电压，且第二阈值电压Vhys大于第一阈值电压Vthm。其中，第一阈值电压Vthm为芯片温度上升过程中，使得过温保护电路的输出状态发生翻转对应的检测电压，第二阈值电压Vhys为芯片温度下降过程中，使得过温保护电路的输出状态发生翻转对应的检测电压。
[0006]比较电路130包括比较器131、反相器INV1、反相器INV2以及晶体管Mn1和晶体管Mn2。比较器131的正相输入端用于接收第一阈值电压Vthm或第二阈值电压Vhys，比较器131的反相输入端用于接收检测电压VBE。反相器INV1的输入端与比较器131的输出端连接，反相器INV2的输入端与反相器INV1的输出端连接，反相器INV2的输出端用于输出过温控制信号OTP，反相器INV1的输出端用于输出回温控制信号TSDB。晶体管Mn1连接在第一阈值电压Vthm和比较器131的正相输入端之间，晶体管Mn2连接在第二阈值电压Vhys和比较器131的正相输入端之间，晶体管Mn1的控制端用于回温控制信号TSDB，晶体管Mn2的控制端用于接收过温控制信号OTP。
[0007]传统的过温保护电路的工作原理如下：电流源I1流过三极管B1和三极管B2得到负温度系数的检测电压VBE，电流源I
PTAT
流过电阻R1和电阻R2，得到正温度系数的第一阈值电压Vthm和第二阈值电压Vhys。第一阈值电压Vthm或第二阈值电压Vhys与检测电压VBE经过比较器131，然后再经过反相器INV1和反相器INV2的整形，得到过温控制信号OTP和回温控制信号TSDB。常温下第一阈值电压Vthm和第二阈值电压Vhys都小于检测电压VBE，比较器131输出低电平，回温控制信号TSDB为高电平，过温控制信号OTP为低电平，晶体管Mn1导通，晶体管Mn2关断，A点电位等于第一阈值电压Vthm。随着芯片温度的上升，检测电压VBE减小，第一阈值电压Vthm增大，当芯片温度高于过温阈值时，检测电压VBE小于第一阈值电压
Vthm，比较器131输出发生翻转，回温控制信号TSDB变为低电平，过温控制信号OTP变为高电平，芯片进入过温保护。同时，晶体管Mn1关断，晶体管Mn2导通，A点电位等于第二阈值电压Vhys。因为过温控制信号OTP关闭了需要监控的电路，使得芯片温度下降，检测电压VBE逐渐增大，第二阈值电压Vhys逐渐减小，当芯片温度降低至回温阈值时，检测电压VBE大于第二阈值电压Vhys，比较器131再次翻转，回温控制信号TSDB变为高电平，过温控制信号OTP变为低电平，芯片重新开始工作。
[0008]传统的过温保护电路的缺点在于，当芯片在回温阈值和过温阈值之间的温度启动时，由于比较器的初始输出电平无法确定，因此芯片启动时晶体管Mn1和晶体管Mn2的状态无法确定，这就带来了过温保护误触发的可能性。例如，如果比较器131的初始输出为高电平并在电路启动之前一直保持为高电平状态，所以芯片启动时晶体管Mn1关断，晶体管Mn2导通，由于此时检测电压VBE小于第二阈值电压Vhys，所以比较器131输出高电平，过温控制信号OTP为高电平，回温控制信号TSDB为低电平，芯片直接进入过温保护，使得芯片无法正常启动。

技术实现思路

[0009]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种过温保护电路，解决芯片在回温阈值和过温阈值之间启动时过温保护误触发的问题。
[0010]根据本专利技术实施例，提供了一种过温保护电路，包括：检测电压产生电路，用于产生一检测电压；阈值电压产生电路，用于产生第一阈值电压和第二阈值电压；第一比较器，用于根据所述检测电压和所述第一阈值电压产生第一比较信号；第二比较器，用于根据所述检测电压和所述第二阈值电压产生第二比较信号；一与非门，用于根据所述第二比较信号和上电复位信号产生一复位信号；以及逻辑电路，用于根据所述第一比较信号进行置位操作，根据所述复位信号进行复位操作，从而产生过温控制信号。
[0011]优选地，所述检测电压产生电路包括依次串联连接于电源电压和地之间的第一电流源、第一晶体管和第二晶体管，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管分别连接成二极管结构，所述第一电流源和所述第一晶体管的中间节点用于提供所述检测电压。
[0012]优选地，所述第一晶体管和所述第二晶体管分别为NPN型双极性晶体管。
[0013]优选地，所述阈值电压产生电路包括：依次串联连接于电源电压和地之间的第三晶体管和第二电流源；以及依次串联连接于所述电源电压和地之间的第四晶体管、第一电阻和第二电阻，其中，所述第三晶体管和所述第四晶体管构成电流镜，所述第一电阻和所述第二电阻之间的中间节点用于提供所述第一阈值电压，所述第四晶体管和所述第一电阻的中间节点用于提供所述第二阈值电压。
[0014]优选地，所述第三晶体管和所述第四晶体管分别为P型金属氧化物半导体场效应晶体管。
[0015]优选地，所述检测电压为负温度系数电压，所述第一阈值电压和所述第二阈值电压为正温度系数电压。
[0016]优选地，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压。
[0017]优选地，所述第一比较器的反相输入端用于接收所述检测电压，正相输入端用于接收所述第一阈值电压，输出端用于提供所述第一比较信号，所述第二比较器的反相输入
端用于接收所述检测电压，正相输入端用于接收所述第二阈值电压，输出端用于提供所述第二比较信号。
[0018]优选地，所述逻辑电路包括一D触发器。
[0019]本专利技术实施例的过温保护电路包括检测电压产生电路、阈值电压产生电路、第一比较器、第二比较器、一与非门以及逻辑电路。其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过温保护电路，其特征在于，包括：检测电压产生电路，用于产生一检测电压；阈值电压产生电路，用于产生第一阈值电压和第二阈值电压；第一比较器，用于根据所述检测电压和所述第一阈值电压产生第一比较信号；第二比较器，用于根据所述检测电压和所述第二阈值电压产生第二比较信号；一与非门，用于根据所述第二比较信号和上电复位信号产生一复位信号；以及逻辑电路，用于根据所述第一比较信号进行置位操作，根据所述复位信号进行复位操作，从而产生过温控制信号。2.根据权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述检测电压产生电路包括依次串联连接于电源电压和地之间的第一电流源、第一晶体管和第二晶体管，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管分别连接成二极管结构，所述第一电流源和所述第一晶体管的中间节点用于提供所述检测电压。3.根据权利要求2所述的过温保护电路，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管分别为NPN型双极性晶体管。4.根据权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述阈值电压产生电路包括：依次串联连接于电源电压和地之间的第三晶体管和第二电流源；以及依次串联...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利地，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：