一种开关电源中的可调过温保护电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种开关电源中可调整的过温保护电路，旨在解决现有的过温保护电路成本高、占用空间大、保护温度的精度不好控制以及温度范围不便于调节的问题。本实用新型专利技术用来检测系统的温度是否在芯片正常工作范围内，当温度超过系统正常工作时，该模块输出一个过温保护信号。当系统温度再次恢复正常工作温度是，该模块输出一个正常的温度指示信号。该保护电路可以集成在控制芯片中，以最小的电路规模，提供可靠的保护结构，并能够通过可变电阻串进行微调。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种过温保护电路，具体的说是一种可集成在开关电源控制芯片 中的可调整的过温保护电路。
技术介绍
开关电源已经广泛地使用在各个领域，为各类设备提供工作电压。现有的开关电 源技术一般包括控制芯片、驱动电路、开关电路、变压器(有的没有)、整流和滤波电路。通 常来说，控制芯片里面包含基准电路、电源管理电路、振荡电路以及各种保护电路等等。其 中保护电路一般包含有过压保护、欠压保护、过流保护和过温保护等。本专利主要涉及保护 电路中的过温保护，并提供一种可以集成到控制芯片中实用的电路结构。如图1所示为过 温保护电路在开关电源中的应用。开关电源在工作时，特别是在重负载条件下时，电源内部的温度会急剧的上升。现 代的开关电源都在朝着高开关频率和高功率密度的方向发展，而功率晶体管的开关过程和 磁性器件产生的损耗为开关电源中的主要热源，尤其是当它们同时封装在一个密闭空间内 的时候，温度上升的更为迅速。而高温情况会使得整个开关电源的性能下降，降低开关电源 的寿命，最坏情况下甚至还会造成整机的破坏，带来巨大的经济损失。因此，我们在涉及开 关电源的时候通常会加入过温保护电路，一旦开关电源内部的温度超过其允许的最高温度 时，将停止内部电路的供电，为整个开关电源提供自身的保护，同时也保护了开关电源所供 电的整机电路免遭破坏。而当电源内部温度下降到允许工作的范围时，又能重新激活开关 电源使之正常工作。通常来说，更多功能的加入，会使得系统更加复杂，不管芯片面积的增加还是板上 电路的增加，都会导致面积的增大和成本的增加。所以作为一个必不可少的功能电路，怎样 让其小型化、简单化而又不失精确度将是研究的重点方向。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可调整的过温保护电路，旨在解决现有的过温保 护电路成本高、占用空间大、保护温度的精度不好控制以及温度范围不便于调节的问题。按照本技术提供的技术方案，所述开关电源中的可调过温保护电路包括第 一 PNP管基极与第二 PNP管的基极相连，第一 PNP管集电极、第五PNP管发射极、第三PNP 管基极、第四PNP管基极相连；第二 PNP管基极与集电极相连，再连接第六PNP管的发射极； 第三PNP管集电极、第五PNP管的基极、第一 NPN管集电极相连；第五PNP管集电极与地相 连；第六PNP管基极、第四PNP管集电极、第二 NPN管集电极相连；第六PNP管集电极通过第 二电阻接地；第一NPN管基极与第二NPN管基极相连；第一NPN管发射极与第三NPN管的集 电极、基极相连；第二NPN管发射极与第四NPN管的集电极、基极相连；第三NPN管发射极连 接第一电阻一端，第一电阻另一端分别连接第四NPN管发射极和可变电阻串一端，可变电 阻串另一端接地；外部电源连接在第一 PNP管、第二 PNP管、第三PNP管、第四PNP管的发射极端；偏置电压连接在第一 NPN管、第二 NPN管的基极端；可变电阻串用来调节翻转点的温 度，可变电阻串具有多个过温保护微调端；第六PNP管集电极与第二电阻之间的连接点为 输出。所述可变电阻串包括4个过温保护微调端，第十一电阻一端接第一过温保护微调 端，另一端接第二过温保护微调端；第二十一电阻一端接第二过温保护微调端，另一端接第 三过温保护微调端、第三十一电阻和第三十二电阻的一端；第三十一电阻和第三十二电阻 另一端相连并连接第四过温保护微调端以及第四十一电阻、第四十二电阻、第四十三电阻、 第四十四电阻的一端，第四十一电阻、第四十二电阻、第四十三电阻、第四十四电阻另一端 接地。对可变电阻串可以通过多种接法改变其阻值，其一、第二过温保护微调端、第三过 温保护微调端，第四过温保护微调端一起短接到地；其二、第三过温保护微调端，第四过温 保护微调端一起短接到地；其三、第四过温保护微调端短接到地。所述第一 PNP管基极与第二 PNP管两管对称，第三PNP管基极和第四PNP管两管 对称，第三PNP管基极和第四PNP管两管的发射极面积大于第一 PNP管基极与第二 PNP管 的发射极面积，第五PNP管、第六PNP管发射极面积大于第一 PNP管基极、第二 PNP管，第一 NPN管与第三NPN管两管的发射极面积一致，第二 NPN管与第四NPN管两管的发射极面积一 致，第一 NPN管、第三NPN管两管的发射极面积大于第二 NPN管、第四NPN管两管的发射极 面积。所述可变电阻串可以采用串联不同阻值的电阻实现，或采用混联相同阻值的电阻 实现。本技术的优点是本技术用来检测系统的温度是否在芯片正常工作范围 内，当温度超过系统正常工作时，该电路输出一个过温保护信号；当系统温度再次恢复正常 工作温度是，该电路输出一个正常的温度指示信号。该保护电路可以集成在控制芯片中，可 以用简单的电路结构，提供精确的、可调的、低成本的过温保护解决方案，以最小的电路规 模，提供可靠的保护结构，并能够通过可变电阻串进行微调。附图说明图1为过温保护电路在开关电源中的应用图；图2为过温保护电路结构图；图3为RES可变电阻串的结构图；图4为第一实施例；图5为第二实施例；图6为第三实施例；图7为第四实施例。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图2所示，本技术所述的过温保护电路包括由P3、N1、N3组成的第一支路； 由卩4、拟、附组成的第二支路；由？1、？2、？5、？6组成的反馈系统；限流电阻Rl和R2 ；可变电阻串RES，如图3所示，用来调节翻转点的温度。VDD为外部提供的电源，连接在PI、P2、 P3、P4的发射极端；VMf为外部提供的偏置电压，连接在N1、N2的基极端；PAD1、PAD2、PAD3、 PAD4为过温保护微调端，联接于各个电阻之间；V。ut为输出电压，连接在R2与P6的集电极 之间。GND为大地，与RES、P5的集电极、R2相连。具体为第一 PNP管Pl基极与第二 PNP管P2的基极相连，第一 PNP管Pl集电极、 第五PNP管P5发射极、第三PNP管P3基极、第四PNP管P4基极相连；第二 PNP管P2基极 与集电极相连，再连接第六PNP管P6的发射极；第三PNP管P3集电极、第五PNP管P5的基 极、第一 NPN管附集电极相连；第五PNP管P5集电极与地相连；第六PNP管P6基极、第四 PNP管P4集电极、第二 NPN管N2集电极相连；第六PNP管P6集电极通过第二电阻R2接地； 第一 NPN管附基极与第二 NPN管N2基极相连；第一 NPN管附发射极与第三NPN管N3的 集电极、基极相连；第二 NPN管N2发射极与第四NPN管N4的集电极、基极相连。第三NPN管N3发射极连接第一电阻Rl —端，第一电阻Rl另一端分别连接第四NPN 管N4发射极和可变电阻串RES —端PAD1，可变电阻串RES另一端接地；外部电源VDD连接 在第一 PNP管P1、第二 PNP管P2、第三PNP管P3、第四PNP管P4的发射极端；偏置电压Vref 连接在第一 NPN管Ni、第二 NPN管N2的基极端。各双极型晶体管的比例关系如图2所示。图上所标的M为晶体管发射极面积与标 准模型的比值，具体为P1 M = 0. 4 ；P2 M = 0. 4 ；P3 M = 5 ;P4 M = 5 ;P本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种开关电源中的可调过温保护电路，其特征是包括：第一ＰＮＰ管（Ｐ１）基极与第二ＰＮＰ管（Ｐ２）的基极相连，第一ＰＮＰ管（Ｐ１）集电极、第五ＰＮＰ管（Ｐ５）发射极、第三ＰＮＰ管（Ｐ３）基极、第四ＰＮＰ管（Ｐ４）基极相连；第二ＰＮＰ管（Ｐ２）基极与集电极相连，再连接第六ＰＮＰ管（Ｐ６）的发射极；第三ＰＮＰ管（Ｐ３）集电极、第五ＰＮＰ管（Ｐ５）的基极、第一ＮＰＮ管（Ｎ１）集电极相连；第五ＰＮＰ管（Ｐ５）集电极与地相连；第六ＰＮＰ管（Ｐ６）基极、第四ＰＮＰ管（Ｐ４）集电极、第二ＮＰＮ管（Ｎ２）集电极相连；第六ＰＮＰ管（Ｐ６）集电极通过第二电阻（Ｒ２）接地；第一ＮＰＮ管（Ｎ１）基极与第二ＮＰＮ管（Ｎ２）基极相连；第一ＮＰＮ管（Ｎ１）发射极与第三ＮＰＮ管（Ｎ３）的集电极、基极相连；第二ＮＰＮ管（Ｎ２）发射极与第四ＮＰＮ管（Ｎ４）的集电极、基极相连；第三ＮＰＮ管（Ｎ３）发射极连接第一电阻（Ｒ１）一端，第一电阻（Ｒ１）另一端分别连接第四ＮＰＮ管（Ｎ４）发射极和可变电阻串（ＲＥＳ）一端（ＰＡＤ１），可变电阻串（ＲＥＳ）另一端接地；外部电源（ＶＤＤ）连接在第一ＰＮＰ管（Ｐ１）、第二ＰＮＰ管（Ｐ２）、第三ＰＮＰ管（Ｐ３）、第四ＰＮＰ管（Ｐ４）的发射极端；偏置电压（Ｖｒｅｆ）连接在第一ＮＰＮ管（Ｎ１）、第二ＮＰＮ管（Ｎ２）的基极端；可变电阻串（ＲＥＳ）用来调节翻转点的温度，可变电阻串（ＲＥＳ）具有多个过温保护微调端；第六ＰＮＰ管（Ｐ６）集电极与第二电阻（Ｒ２）之间的连接点为输出（Ｖｏｕｔ）。...

【技术特征摘要】
1.一种开关电源中的可调过温保护电路，其特征是包括第一 PNP管(Pl)基极与第二 PNP管(P》的基极相连，第一 PNP管(Pl)集电极、第五 PNP管(PO发射极、第三PNP管(P； )基极、第四PNP管(P4)基极相连；第二 PNP管(P》基极与集电极相连，再连接第六PNP管(P6)的发射极； 第三PNP管(P； )集电极、第五PNP管(PQ的基极、第一 NPN管(Ni)集电极相连； 第五PNP管(PQ集电极与地相连；第六PNP管(P6)基极、第四PNP管(P4)集电极、第二 NPN管(拟)集电极相连；第六 PNP管(P6)集电极通过第二电阻(R2)接地；第一 NPN管(Ni)基极与第二 NPN管(拟)基极相连；第一 NPN管(Ni)发射极与第三 NPN管(N3)的集电极、基极相连；第二 NPN管(拟)发射极与第四NPN管(N4)的集电极、基极相连； 第三NPN管(N3)发射极连接第一电阻(Rl) —端，第一电阻(Rl)另一端分别连接第四 NPN管(N4)发射极和可变电阻串(RES) —端(PAD1)，可变电阻串(RES)另一端接地；外部电源(VDD)连接在第一 PNP管(Pl)、第二 PNP管(P2)、第三PNP管(P3)、第四PNP 管(P4)的发射极端；偏置电压(Vref)连接在第一 NPN管(W)、第二 NPN管(N2)的基极端； 可变电阻串(RES)用来调节翻转点的温度，可变电阻串(RES)具有多个过温保护微调 端；第六PNP管(P6)集电极与第二电阻(R2)之间的连接点为输出(V。ut)。2.如权利要求1所述开关电源中的可调过温保护电路，其特征是所述可变电阻串 (RES)包括4个过温保护微调端(PAD1、PAD2、PAD3、PAD4)，第^^一电阻(Rll) —端接第一过 温保护微调端(PADl)，另一端接第二过温保护微调端(PAD2)；第二十一电阻(R21) —端接 第二过温保护微调端(PA...

【专利技术属性】
技术研发人员：易峰，张又丹，黄嵩人，吴旭，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：实用新型
国别省市：32