一种电源过热保护电路及其校准方法技术

本发明专利技术公开了电源过热保护电路包括控制模块和温度采集模块，温度采集模块包括电源管理芯片、与电源管理芯片封装设置的温控芯片，温控芯片包括衬底、间隔形成在衬底内的第一注入区、位于第一注入区之间的第二注入区、位于第二注入区之间的第三注入区、位于第三注入区之间的第四注入区、位于衬底上表面的介质层、贯穿介质层分别与第二注入区、第三注入区对应设置的第一电极、第二电极，电源管理芯片形成在衬底内并与介质层连接，当温控芯片温度上升时，控制模块检测到第一电极与第二电极之间的压降产生变化，若温度超出电源管理芯片安全工作的预设温度时，控制电源管理芯片关断。提升对电源过热电路进行有效保护，也满足高精度电源对温度波动要求。源对温度波动要求。源对温度波动要求。

【技术实现步骤摘要】
一种电源过热保护电路及其校准方法


[0001]本专利技术涉及电源管理
，尤其涉及一种电源过热保护电路及其校准方法。

技术介绍

[0002]随着电子技术的发展，系统功率越来越高，同样发热也会越来越严重，过高的热量会导致电源的损坏，从而造成系统宕机或其他危险。目前的电源过热保护主要通过热敏元件或其他温度检测电源系统的温度，再转换为电信号，最终来决定电源的通断。此种方法信号传输反馈的速度太慢，不足以满足高精度电源对温度波动的要求。同时，由于电源管理模块都是封装好的成品，不同的封装对于散热影响很大，如果封装较差，电源管理模块芯片产生的热量没办法及时的散出，此时外部检测到的温度已经不是电源模块的真实温度了，外部温度不高，但电源芯片可能已经烧坏了，从而影响到了电路过热保护的效果。

技术实现思路

[0003]针对上述提出的技术问题，本专利技术提供了一种可以实时检测电源管理芯片所处的温度、集成度高的电源过热保护电路及其校准方法，具体采用以下技术方案来实现。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种电源过热保护电路，包括：
[0005]控制模块；
[0006]温度采集模块，与所述控制模块连接，所述温度采集模块包括电源管理芯片、与所述电源管理芯片封装设置的温控芯片，所述温控芯片包括第一导电类型的衬底、间隔形成在所述衬底内的第二导电类型的第一注入区、位于所述第一注入区之间并与所述第一注入区连接的第一导电类型的第二注入区、位于所述第二注入区之间并与所述第二注入区连接的第二导电类型的第三注入区、位于所述第三注入区之间并与所述第三注入区连接的第一导电类型的第四注入区、位于所述衬底上表面的介质层、以及贯穿所述介质层分别与所述第二注入区、所述第三注入区对应设置并间隔排列的第一电极、第二电极，所述电源管理芯片形成在所述衬底内并与所述介质层连接；
[0007]其中，当所述温控芯片的温度上升时，所述控制模块检测到所述第一电极与所述第二电极之间的压降产生变化，判定所述电源管理芯片的温度，若所述温度超出所述电源管理芯片的安全工作的预设温度时，则所述控制模块控制所述电源管理芯片关断。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述电源过热保护电路还包括：
[0009]负载，与所述温度采集模块连接，所述温度采集模块用于对所述负载进行电源过热保护。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，所述第一注入区、所述第三注入区为N阱注入区，所述第二注入区、所述第四注入区为P阱注入区。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，各个阱的注入区均为环状注入，所述第一注入区与所述第三注入区的掺杂浓度相同，所述第二注入区与所述第四注入区的掺杂浓度相
同。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述温控芯片还包括连接所述第一电极的第一金属区和连接所述第二电极的第二金属区，所述第一金属区与所述第二金属区位于各个阱的注入区两侧。
[0013]第二方面，本专利技术还提供了一种电源过热保护电路校准方法，包括以下步骤：
[0014]将温控芯片与电源管理芯片通过金属条相连；
[0015]在进行晶圆测试时，所述温控芯片的第一金属区和第二金属区分别与外部测试模块连接，给所述温控芯片加温以检测所述第一金属区与所述第二金属区之间的电压随温度的变化状况得到检测结果；
[0016]控制模块根据所述检测结果以确定所述电源管理芯片的检测温度。
[0017]作为上述技术方案的进一步改进，所述控制模块根据所述检测结果以确定所述电源管理芯片的检测温度之后，还包括：
[0018]校准完成后，采用烧调方式将所述金属条熔断，所述金属条用于保持所述温控芯片与所述电源管理芯片的温度相同。
[0019]作为上述技术方案的进一步改进，所述温控芯片与所述电源管理芯片集成在同一芯片上和使用相同封盖工艺；
[0020]当所述电源管理芯片的温度超过安全工作温度时，所述温控芯片通过输出不同电流并发送至所述控制模块，所述控制模块发出指令给所述电源管理芯片，使所述电源管理芯片保持在安全工作温度工作。
[0021]本专利技术提供了一种电源过热保护电路及其校准方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0022]通过将温控芯片与电源管理芯片集成在同一芯片上，使用相同的封装过程，温控芯片可以实时检测电源管理芯片所处的温度，也提高了芯片的集成度，温控芯片输出信号给检测模块，检测模块对电源管理芯片进行直接控制，低延时，可以实时获取电源管理芯片的检测温度，提高了电源管理的可靠性和电源过热保护的及时性。温控芯片中的各个注入区为阱的注入区均为环状，器件的外圈为第二导电类型的阱，可以起到隔离的作用，同时环状的工艺稳定性高，不同导电类型的注入区间隔排列在衬底内，可以形成类似超结结构可以提高器件的耐压性能，也不容易出现电压尖峰，提高了器件的工作可靠性。第一注入区为外侧隔离环，可以防止外部噪声等信号对芯片的干扰。温控芯片和电源管理芯片具有相同的温度变化，当温控芯片的温度上升时，控制模块可以检测到温控芯片电极即第一电极和第二电极间的压降变化，从而判断温度上升的程度，已确定该温度为电源管理芯片的温度，若检测温度超出电源管理芯片的安全工作温度时，控制模块会控制电源管理芯片关断，提升了对电源过热电路进行有效保护，同时也满足了高精度电源对温度波动的要求。
附图说明
[0023]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专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的电源过热保护电路的结构框图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的温控芯片的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的温控芯片的俯视图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的电源过热保护电路的校准框图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的电源过热保护电路校准方法的流程图。
[0029]主要元件符号说明如下：
[0030]10
‑
控制模块；20
‑
温度采集模块；30
‑
电源管理芯片；40
‑
温控芯片；41
‑
衬底；42
‑
第一注入区；43
‑
第二注入区；44
‑
第三注入区；45
‑
第四注入区；46
‑
介质层；47
‑
第一电极；48
‑
第二电极；50
‑
负载；60
‑
第一金属区；70
‑
第二金属区；80
‑
金属条。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源过热保护电路，其特征在于，包括：控制模块；温度采集模块，与所述控制模块连接，所述温度采集模块包括电源管理芯片、与所述电源管理芯片封装设置的温控芯片，所述温控芯片包括第一导电类型的衬底、间隔形成在所述衬底内的第二导电类型的第一注入区、位于所述第一注入区之间并与所述第一注入区连接的第一导电类型的第二注入区、位于所述第二注入区之间并与所述第二注入区连接的第二导电类型的第三注入区、位于所述第三注入区之间并与所述第三注入区连接的第一导电类型的第四注入区、位于所述衬底上表面的介质层、以及贯穿所述介质层分别与所述第二注入区、所述第三注入区对应设置并间隔排列的第一电极、第二电极，所述电源管理芯片形成在所述衬底内并与所述介质层连接；其中，当所述温控芯片的温度上升时，所述控制模块检测到所述第一电极与所述第二电极之间的压降产生变化，判定所述电源管理芯片的温度，若所述温度超出所述电源管理芯片的安全工作的预设温度时，则所述控制模块控制所述电源管理芯片关断。2.根据权利要求1所述的电源过热保护电路，其特征在于，还包括：负载，与所述温度采集模块连接，所述温度采集模块用于对所述负载进行电源过热保护。3.根据权利要求1所述的电源过热保护电路，其特征在于，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，所述第一注入区、所述第三注入区为N阱注入区，所述第二注入区、所述第四注入区为P阱注入区。4.根据权利要求3所述的电源过热保护电路，其特征在于，各个阱的注入区均为环状...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金鑫，黄欣，陈生保，殷家刚，罗换名，
申请(专利权)人：深圳市响河测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：