一种用于LDO系统的过温保护电路、方法及系统技术方案

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、电阻和过温保护器件，过温保保护器件与电阻并联连接至偏置电路，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，在半导体器件的沟槽内形成多组PN结并与第二端口连接，当半导体器件在比较器的第二输入端的输入电压小于等于第二输入端至半导体器件的多晶硅之间的击穿电压时，半导体器件关断，当输入电压大于击穿电压时，半导体器件开启。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系统，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、方法及系统


[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、方法及系统。

技术介绍

[0002]消费类电子产品已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，其中线性稳压器(low dropout voltage，LDO)、开关稳压器、驱动芯片以及电源管理单元占据了大壁江山，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。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

[0003]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LD O系统的过温保护电路、方法及系统，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。
[0004]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、电阻和过温保护器件，所述比较器、所述过温保护器件、所述电阻与所述偏置电路连接；
[0005]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；
[0006]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一导电类型的第一外延层、自所述第一外延层的上表面延伸至所述衬底的下表面的沟槽、形成在所述沟槽侧壁内的第一氧化硅、位于所述第一氧化硅之间并位于所述沟槽底部的第二导电类型的第二外延层、形成在所述第二外延层上的第一导电类型的第三外延层、形成在所述第一外延层内并位于所述沟槽两侧的第二导电类型的第一注入区、形成在所述第一注入区内的第一导电类型的第二注入区、形成在所述第一外延层上并与所述第一氧化硅连接的第二氧化硅、以及形成在所述第二氧化硅和所述沟槽顶部的多晶硅，所述多晶硅与所述第二注入区连接，所述第二氧化硅与所述第一注入区、所述第二注入区连接；
[0007]其中，当所述半导体器件在所述第二输入端的输入电压小于等于所述第二输入端至所述多晶硅之间的击穿电压时，所述半导体器件关断，当所述输入电压大于所述击穿电压时，所述半导体器件开启。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述过温保护器件还包括间隔形成在所述衬底下表面的第一金属层、与所述沟槽底部连接的第二金属层、形成在所述多晶硅上并与所述
第二注入区连接的介质层、以及形成在所述介质层、所述第一注入区和所述第二注入区上的第三金属层，所述第一金属层与所述第一端口连接，所述第二金属层与所述第二外延层对应设置并与所述第二端口连接，所述第三金属层与所述第三端口连接。
[0009]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，所述比较器输出端输出低电压，所述LDO系统正常工作；
[0010]当所述LDO系统在预设温度范围内工作时，所述比较器输出端输出低电压，所述过温保护器件不导通，所述输入电流通过所述电阻流至接地端，所述输入电流的压降为高电位。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述用于LDO系统的过温保护电路还包括当所述LDO系统的工作温度超过所述预设温度时，所述过温保护器件导通，所述输入电流的压降变为低电位，所述比较器输出端输出高电压，所述LDO系统停止工作。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述第二外延层的数量和所述第三外延层的数量均为三，且所述第二外延层和所述第三外延层依次排列在所述沟槽内，所述沟槽的深度等于所述衬底、所述第一外延层的厚度之和，每个所述第二外延层的厚度相等，每个所述第三外延层的厚度相等，每个所述第二外延层的厚度大于每个所述第三外延层的厚度。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，所述第一注入区的掺杂浓度小于所述第二注入区的掺杂浓度。
[0014]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：
[0015]获取LDO系统的工作温度，判断所述工作温度是否超过所述LDO系统正常工作的预设温度；
[0016]若是，所述比较器输出端输出低电压，所述过温保护器件不导通，所述输入电流通过所述电阻流至接地端，所述输入电流的压降为高电位；
[0017]若否，所述过温保护器件导通，所述输入电流的压降变为低电位，所述比较器输出端输出高电压，所述LDO系统停止工作。
[0018]第三方面，本专利技术还提供了一种用于LDO系统的过温保护系统，应用于上述的用于LDO系统的过温保护电路，包括：
[0019]获取模块，用于获取所述LDO系统的工作温度；
[0020]判断模块，用于判断所述工作温度是否超过所述述LDO系统正常工作的预设温度；
[0021]处理模块，用于当所述工作温度超过所述预设温度时，所述比较器输出端输出低电压，所述过温保护器件不导通，所述输入电流通过所述电阻流至接地端，所述输入电流的压降为高电位；还用于当所述工作温度未超过所述预设温度时，所述过温保护器件导通，所述输入电流的压降变为低电位，所述比较器输出端输出高电压，所述LDO系统停止工作。
[0022]作为上述技术方案的进一步改进，还包括调整单元，用于通过调整所述自所述第二端口对应的衬底的下表面到所述多晶硅之间的多组PN结的厚度改变所述半导体器件的开启电压。
[0023]本专利技术提供一种用于LDO系统的过温保护电路、方法及系统的有益效果为：通过在LDO系统中加入过温保护器件，将比较器、过温保护器件、电阻与偏置电路连接，将过温保护
器件与电阻并联连接，在过温保护器件不导通时偏置电路的输入电流通过电阻流至接地端，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，通过半导体器件的沟槽内的第二外延层和第三外延层形成多组PN结，当半导体器件在第二输入端的输入电压小于等于第二输入端至多晶硅之间的击穿电压时，半导体器件关断，当输入电压大于击穿电压时，半导体器件开启。通过多组PN结的厚度和掺杂浓度可以调整半导体器件的开启电压，从而调整LDO系统的安全工作温度和恢复正常工作温度，半导体器件的尺寸较小，可以提高过温保护器件的集成度，简化了系统结构，也提高了LDO系统的工作可靠性，降低了生产成本。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发本文档来自技高网...

【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、电阻和过温保护器件，所述比较器、所述过温保护器件、所述电阻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一导电类型的第一外延层、自所述第一外延层的上表面延伸至所述衬底的下表面的沟槽、形成在所述沟槽侧壁内的第一氧化硅、位于所述第一氧化硅之间并位于所述沟槽底部的第二导电类型的第二外延层、形成在所述第二外延层上的第一导电类型的第三外延层、形成在所述第一外延层内并位于所述沟槽两侧的第二导电类型的第一注入区、形成在所述第一注入区内的第一导电类型的第二注入区、形成在所述第一外延层上并与所述第一氧化硅连接的第二氧化硅、以及形成在所述第二氧化硅和所述沟槽顶部的多晶硅，所述多晶硅与所述第二注入区连接，所述第二氧化硅与所述第一注入区、所述第二注入区连接；其中，当所述半导体器件在所述第二输入端的输入电压小于等于所述第二输入端至所述多晶硅之间的击穿电压时，所述半导体器件关断，当所述输入电压大于所述击穿电压时，所述半导体器件开启。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，所述过温保护器件还包括间隔形成在所述衬底下表面的第一金属层、与所述沟槽底部连接的第二金属层、形成在所述多晶硅上并与所述第二注入区连接的介质层、以及形成在所述介质层、所述第一注入区和所述第二注入区上的第三金属层，所述第一金属层与所述第一端口连接，所述第二金属层与所述第二外延层对应设置并与所述第二端口连接，所述第三金属层与所述第三端口连接。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，所述比较器输出端输出低电压，所述LDO系统正常工作；当所述LDO系统在预设温度范围内工作时，所述比较器输出端输出低电压，所述过温保护器件不导通，所述输入电流通过所述电阻流至接地端，所述输入电流的压降为高电位。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航，郑旭山，
申请(专利权)人：深圳市视景达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：