一种芯片过温保护电路以及相应的芯片、芯片电路制造技术

本发明专利技术涉及电路技术领域，公开了一种芯片过温保护电路以及相应的芯片、芯片电路，包括：过温检测单元、阈值切换单元和输出功率控制单元；当芯片温度达到过温保护点，过温检测单元的输出的第一控制信号VO触发阈值切换单元进入阈值切换模式，阈值切换单元的第二控制信号输出端输出的第二控制信号VP的电压值减小，使输出功率控制单元输出至功率信号输出端SW的功率信号减小。本发明专利技术的过温保护电路在触发过温时降低输出功率，而不是关断输出，这样保证了恶劣、特殊条件下的应用，同时体现了过温保护电路简单、功耗低的优点。功耗低的优点。功耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片过温保护电路以及相应的芯片、芯片电路


[0001]本专利技术涉及电路
，具体为一种芯片过温保护电路以及相应的芯片、芯片电路。

技术介绍

[0002]在日常生产、生活中，我们会遇到许多需要对芯片温度进行控制的场景，这就需要用到过温检测、温度保护。具体到开关电源芯片中：开关电源实现的是电能的管理、转移功能，在开关电源芯片工作过程中负载将输入的电能转换成热能、光能、动能等，并且在能量转换的过程中会产生损耗，这些热能、光能、损耗等将以热能的形式消耗掉。如果在芯片工作异常、重载、应用环境温度恶劣、散热等条件差时，热量不能及时传导、辐射出去将会引起芯片损坏甚至引起其他事故，所以在开关电源芯片中为了检测芯片温度避免芯片损坏，通常会集成过温检测电路起到温度保护的作用。
[0003]但是，开关电源芯片中过温保护通常是通过热敏二极管、过温检测电路等设置过温保护窗口当芯片温度高于过温保护点时关闭芯片功率管、关闭芯片输出，使输出功率为零，等芯片温度降低到过温保护窗口的最低芯片温度时再打开芯片功率管，此类方法能起到过温保护作用，但是在一些极端、恶劣、特殊情况下如矿灯、应急灯等输出是不允许输出为零的，这就需要另外的一种控制方式来实现过温时输出不为零且能降低芯片温度的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有过温保护电路不能用于特殊情况的问题，提供了一种芯片过温保护电路以及相应的芯片、芯片电路。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种芯片过温保护电路，包括：过温检测单元、阈值切换单元和输出功率控制单元；所述过温检测单元的第一端连接内部工作电压VDD，所述过温检测单元的第二端连接接地端GND，所述过温检测单元的第三端作为第一控制信号输出端用于将输出的第一控制信号VO发送至所述阈值切换单元的第一端；所述阈值切换单元的第二端连接内部工作电压VDD，所述阈值切换单元的第三端连接基准电压VREF，所述阈值切换单元的第四端连接接地端GND，所述阈值切换单元的第五端作为第二控制信号输出端将输出的第二控制信号VP发送至所述输出功率控制单元的第一端, 所述阈值切换单元的第六端B1连接所述过温检测单元的第四端B0；所述输出功率控制单元的第二端用于接收反馈信号输入端FB输入的反馈信号，所述输出功率控制单元的第三端连接内部工作电压VDD，所述输出功率控制单元的第四端连接接地端GND，所述输出功率控制单元的第五端连接功率信号输出端SW，所述输出功率控制单元的第六端连接VCC输入端；所述过温检测单元用于检测芯片温度是否上升至过温保护点，当芯片温度未达到过温保护点时，所述过温检测单元的第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO不能触发
所述阈值切换单元进入阈值切换模式，所述阈值切换单元的第二控制信号输出端输出到所述输出功率控制单元的第一端的第二控制信号VP的电压值保持不变，使得所述输出功率控制单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号保持不变；当芯片温度达到过温保护点时，所述过温检测单元的第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式，使得所述阈值切换单元的第二控制信号输出端输出到所述输出功率控制单元的第一端的第二控制信号VP的电压值减小，使得所述输出功率控制单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号减小。
[0006]作为一种可实施方式，当所述控制输出功率单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号减小对芯片进行降温后，使得芯片温度降低直至芯片温度达到安全点时，所述过温检测单元的第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO不能触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式，所述阈值切换单元的第二控制信号输出端输出到所述输出功率控制单元的第一端的第二控制信号VP的电压值增大，使得所述输出功率控制单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号增大。
[0007]作为一种可实施方式，所述过温检测单元包括第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第四电阻R3、第五电阻R4、第六电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4；所述第一电阻R0的一端连接所述过温检测单元的第一端，所述第一电阻R0的另一端分别连接所述过温检测单元的第四端B0和所述第二电阻R1的一端，所述第二电阻R1的另一端分别连接所述第三电阻R2的一端、所述第一三极管Q1的集电极和所述第四三极管Q4的基极，所述第三电阻R2的另一端连接所述过温检测单元的第二端，所述第一三极管Q1的发射极连接所述过温检测单元的第一端，所述第一三极管Q1的基极分别连接第二三极管Q2的基极、第二三极管Q2的集电极和所述第四电阻R3的一端，所述第二三极管Q2的发射极连接所述过温检测单元的第一端，所述第二二极管Q2的基极还与所述第五电阻R4的一端、所述第三三极管Q3的基极相连，所述第五电阻R4的另一端连接所述过温检测单元的第一端，所述第三三极管Q3的发射极连接所述过温检测单元的第一端，所述第三三极管Q3的集电极连接所述过温检测单元的第三端、所述第六电阻R5的一端，所述第六电阻R5的另一端连接所述过温检测单元的第二端；所述第四三极管Q4的集电极连接所述第四电阻R3的另一端，所述第四三极管Q4的发射极连接所述过温检测单元的第二端；随着芯片温度升高，所述第四三极管Q4的开启电压降低；当芯片温度未达到过温保护点时，所述第四三极管Q4的基极电压VT小于所述第四三极管Q4的开启电压，所述第一三极管Q1、所述第二三极管Q2、所述第三三极管Q3组成的电流镜不导通，所述第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO为低电平，不能触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式；当芯片温度达到过温保护点时，所述第四三极管Q4的基极电压VT等于所述第四三极管Q4的开启电压，所述第一三极管Q1、所述第二三极管Q2、所述第三三极管Q3组成的电流镜导通，所述第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO为高电平，触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式。
[0008]作为一种可实施方式，当芯片温度未达到过温保护点，所述第四三极管Q4的基极电压 VT的电压值VT1=VR2=VVDD*RR2/(RR0+RR1+RR2)，式中，VR2表示所述第三电阻R2的电压值，VVDD表示所述内部工作电压VDD的电压值，RR0、RR1、RR2分别表示第一电阻R0、第二电
阻R1、第三电阻R2的电阻值；当芯片温度达到过温保护点，所述第四三极管Q4的基极电压VT的电压值VT2=（VVDD*RR2/(RR0+RR1+RR2)）+I1*RR2，式中，VVDD表示所述内部工作电压VDD的电压值，RR0、RR1、RR2分别表示第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2的电阻值，I1表示通过所述第一三极管Q1的集电极的电流值。
[0009]所述阈值切换单元包括第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第七电阻R6、第八电阻R7、第九电阻R8和第十电阻R9；所述阈值切换单元的第一端作为所述第一控制信号输入端连接所述第五三极管Q5的基极，所述第五三极管Q5的发射极连接所述阈值切换单元的第四端，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片过温保护电路，其特征在于，包括：过温检测单元、阈值切换单元和输出功率控制单元；所述过温检测单元的第一端连接内部工作电压VDD，所述过温检测单元的第二端连接接地端GND，所述过温检测单元的第三端作为第一控制信号输出端用于将输出的第一控制信号VO发送至所述阈值切换单元的第一端；所述阈值切换单元的第二端连接内部工作电压VDD，所述阈值切换单元的第三端连接基准电压VREF，所述阈值切换单元的第四端连接接地端GND，所述阈值切换单元的第五端作为第二控制信号输出端将输出的第二控制信号VP发送至所述输出功率控制单元的第一端, 所述阈值切换单元的第六端B1连接所述过温检测单元的第四端B0；所述输出功率控制单元的第二端用于接收反馈信号输入端FB输入的反馈信号，所述输出功率控制单元的第三端连接内部工作电压VDD，所述输出功率控制单元的第四端连接接地端GND，所述输出功率控制单元的第五端连接功率信号输出端SW，所述输出功率控制单元的第六端连接VCC输入端；所述过温检测单元用于检测芯片温度是否上升至过温保护点，当芯片温度未达到过温保护点时，所述过温检测单元的第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO不能触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式，所述阈值切换单元的第二控制信号输出端输出到所述输出功率控制单元的第一端的第二控制信号VP的电压值保持不变，使得所述输出功率控制单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号保持不变；当芯片温度达到过温保护点时，所述过温检测单元的第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式，所述阈值切换单元的第二控制信号输出端输出到所述输出功率控制单元的第一端的第二控制信号VP的电压值减小，使得所述输出功率控制单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号减小。2.根据权利要求1所述的芯片过温保护电路，其特征在于，当所述控制输出功率单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号减小对芯片进行降温后，使得芯片温度降低直至芯片温度达到安全点时，所述过温检测单元的第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO不能触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式，所述阈值切换单元的第二控制信号输出端输出到所述输出功率控制单元的第一端的第二控制信号VP的电压值增大，使得所述输出功率控制单元输出至所述功率信号输出端SW的功率信号增大。3.根据权利要求1所述的芯片过温保护电路，其特征在于，所述过温检测单元包括第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2、第四电阻R3、第五电阻R4、第六电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4；所述第一电阻R0的一端连接所述过温检测单元的第一端，所述第一电阻R0的另一端分别连接所述过温检测单元的第四端B0和所述第二电阻R1的一端，所述第二电阻R1的另一端分别连接所述第三电阻R2的一端、所述第一三极管Q1的集电极和所述第四三极管Q4的基极，所述第三电阻R2的另一端连接所述过温检测单元的第二端，所述第一三极管Q1的发射极连接所述过温检测单元的第一端，所述第一三极管Q1的基极分别连接第二三极管Q2的基极、第二三极管Q2的集电极和所述第四电阻R3的一端，所述第二三极管Q2的发射极连接所述过温检测单元的第一端，所述第二二极管Q2的基极还与所述第五电阻R4的一端、所述第三三极管Q3的基极相连，所述第五电阻R4的另一端连接所述过温检测单元的第一端，所述第三三极管Q3的发射极连接所述过温检测单元的第一端，所述第三三极管Q3的集电极连接
所述过温检测单元的第三端、所述第六电阻R5的一端，所述第六电阻R5的另一端连接所述过温检测单元的第二端；所述第四三极管Q4的集电极连接所述第四电阻R3的另一端，所述第四三极管Q4的发射极连接所述过温检测单元的第二端；随着芯片温度升高，所述第四三极管Q4的开启电压降低；当芯片温度未达到过温保护点时，所述第四三极管Q4的基极电压VT小于所述第四三极管Q4的开启电压，所述第一三极管Q1、所述第二三极管Q2、所述第三三极管Q3组成的电流镜不导通，所述第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO为低电平，不能触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式；当芯片温度达到过温保护点时，所述第四三极管Q4的基极电压VT等于所述第四三极管Q4的开启电压，所述第一三极管Q1、所述第二三极管Q2、所述第三三极管Q3组成的电流镜导通，所述第一控制信号输出端输出的第一控制信号VO为高电平，触发所述阈值切换单元进入阈值切换模式。4.根据权利要求3所述的芯片过温保护电路，其特征在于，当芯片温度未达到过温保护点，所述第四三极管Q4的基极电压 VT的电压值VT1=VR2=VVDD*RR2/(RR0+RR1+RR2)，式中，VR2表示所述第三电阻R2的电压值，VVDD表示所述内部工作电压VDD的电压值，RR0、RR1、RR2分别表示第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2的电阻值；当芯片温度达到过温保护点，所述第四三极管Q4的基极电压VT的电压值VT2=（VVDD*RR2/(RR0+RR1+RR2)）+I1*RR2，式中，VVDD表示所述内部工作电压VDD的电压值， RR0、RR1、RR2分别表示第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2的电阻值，I1表示通过所述第一三极管Q1的集电极的电流值。5.根据权利要求1所述的芯片过温保护电路，其特征在于，所述阈值切换单元包括第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第七电阻R6、第八电阻R7、第九电阻R8和第十电阻R9；所述阈值切换单元的第一端作为所述第一控制信号输入端连接所述第五三极管Q5的基极，所述第五三极管Q5的发射极连接所述阈值切换单元的第四端，所述第五三极管Q5的集电极分别连接所述第八三极管Q8的基极、所述第七三极管Q7的集电极，所述第九三极管Q9的基极连接所述阈值切换单元的第六端B1，所述第九三极管Q9的发射极连接所述第七电阻R6的一端，所述第七电阻R6的另一端连接所述阈值切换单元的第四端，所述第九三极管Q9的集电极分别连接所述第六三极管Q6的集电极、所述第六三极管Q6的基极和所述第七三极管Q7...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾生龙，李瑞平，
申请(专利权)人：上海芯龙半导体技术股份有限公司南京分公司，
类型：发明
国别省市：