一种无比较器的过温保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及芯片过温保护技术领域，提出了一种无比较器的过温保护电路，其包括正温度系数电压产生模块、过温保护核心模块和迟滞模块，正温度系数电压产生模块，包括第一NPN型三极管和电阻单元；过温保护核心模块，包括第一电流镜单元、第二电流镜单元、输出控制单元、第二NPN型三极管和电流源；迟滞模块，包括第一MOS管和第三电阻。通过控制第二NPN型三极管的导通来控制输出信号，当芯片温度过高时触发过温保护信号，关闭芯片，只有温度降低到低于过温点的一个值时，芯片才重新上电工作，同时具备迟滞功能，在实现过温保护功能的同时，减小了芯片的面积、降低了电路的功耗。降低了电路的功耗。降低了电路的功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种无比较器的过温保护电路


[0001]本技术涉及芯片过温保护
，特别是一种无比较器的过温保护电路。

技术介绍

[0002]在芯片中，过温保护电路是一种常见的保护电路。当芯片内部发生短路或者出现异常情况导致功耗突然上升，会造成工作温度过高，严重的话芯片会被损坏。过温保护电路的作用是监测芯片的温度，当工作温度高于阈值时，过温保护电路发出逻辑信号，关闭芯片。同时过温保护电路在过温点的判定上留有一定的迟滞量，当温度略低于过温点时，过温保护电路发出逻辑信号，芯片恢复正常工作。
[0003]现有技术的过温保护电路如附图1所示。一路负温度系数电流(ICTAT)流过两个电阻产生一个负温度系数的电压(VCTAT)，该电压接在比较器CMP的反相端。比较器CMP的同相端接一个与温度无关的基准电压(VBG)。比较器的输出信号OTP接在NMOS管M1的栅极，同时OTP信号也作为过温保护信号。当芯片温度比较低未发生过温时，VREF<VCTAT,OTP信号为低电平，M1截止,电阻R1接入电路当中，芯片正常工作；当温度持续上升并超过过温点时，VREF>VCTAT,OTP信号从低电平跳变为高电平，M1导通，电阻R1被短路，芯片受保护被关闭。由于电阻R1被短路，只有当温度下降到比过温点更低时，OTP才回到低电平，芯片重新正常工作。
[0004]现有技术的过温保护电路由于引入了比较器，信号的传输延时增加；此外还会导致芯片面积过大且电路的功耗也会增加。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。
[0006]鉴于现有传统的过温保护电路引入了比较器，信号的传输延时增加，并且芯片面积过大，电路的功耗也增大。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种无比较器的过温保护电路，包括，正温度系数电压产生模块，包括第一NPN型三极管和电阻单元，所述第一NPN型三极管的基极接入基准电压，其集电极接入电源电压，其发射极与所述电阻单元连接；过温保护核心模块，包括第一电流镜单元、第二电流镜单元、输出控制单元和第二NPN型三极管和电流源，所述第一电流镜单元和第二电流镜单元相连到输出控制单元的输入端，所述第二NPN型三极管的集电极连接到第二电流镜单元，其发射极接地，所述电流源一端接入电源电压，另一端接到第一电流镜单元；迟滞模块，包括第一MOS管和第三电阻，所述第一MOS管的漏极连接到第三电阻的一端，其源极与所述第三电阻的另一端相连并接到地。
[0008]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述第一NPN型三极管发射极产生第一控制电压。
[0009]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述电阻单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻一端与第一NPN型三极管发射极连接，另一端与第二电阻串联。
[0010]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述第一电流镜单元包括第二MOS管和第三MOS管，所述第二MOS管的漏极与电流源相连，其漏极和栅极相连，且连接到第三MOS管的栅极。
[0011]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述第二电流镜单元包括第四MOS管和第五MOS管，第四MOS管的漏极和栅极相连，且连接到第五MOS管的栅极。
[0012]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述第二NPN型三极管的集电极连接到第四MOS管的漏极。
[0013]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述输出控制单元包括第一反相器和第二反相器，所述第一反相器的输出端连接到第二反相器的输入端，所述第二反相器的输出端作为本电路的输出端。
[0014]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述第三MOS管的漏极与第五MOS管的漏极相连，且连接到所述第一反相器的输入端。
[0015]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述第一控制电压经过第一电阻分压之后连接到第二NPN型三极管的基极，并通过第二电阻和第三电阻的串联结构后接地。
[0016]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述输出控制单元中第一反相器的输出端连接到第一MOS管的栅极。
[0017]作为本技术所述无比较器的过温保护电路的一种优选方案，所述输出控制单元中第一反相器的输入端连接到第一MOS管的栅极。
[0018]本技术的有益效果：在过温保护电路中不使用比较器，同时具备迟滞功能，在芯片温度过高时触发过温保护信号，关闭芯片，只有温度降低到低于过温点的一个值时，芯片才重新上电工作，在实现过温保护功能的同时，减小了芯片的面积、降低了电路的功耗。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0020]图1为现有技术的有比较器的过温保护电路；
[0021]图2为本技术无比较器的过温保护电路的电路示意图；
[0022]图3为本技术无比较器的过温保护电路的工作过程示意图；
[0023]图4为本技术无比较器的过温保护电路的迟滞量仿真示意图。
具体实施方式
[0024]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附
图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0027]再其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0028]实施例1
[0029]参照图2，为本技术第一个实施例，提供了一种无比较器的过温保护电路，由正温度系数电压产生模块100产生第一控制电压VA，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无比较器的过温保护电路，其特征在于：包括，正温度系数电压产生模块（100），包括第一NPN型三极管（Q1）和电阻单元（101），所述第一NPN型三极管（Q1）的基极接入基准电压（VBG），其集电极接入电源电压（VDD），其发射极与所述电阻单元（101）连接；过温保护核心模块（200），包括第一电流镜单元（201）、第二电流镜单元（202）、输出控制单元（203）和第二NPN型三极管（Q2）和电流源（IB），所述第一电流镜单元（201）和第二电流镜单元（202）相连到输出控制单元（203）的输入端，所述第二NPN型三极管（Q2）的集电极连接到第二电流镜单元（202），其发射极接地，所述电流源（IB）一端接入电源电压（VDD），另一端接到第一电流镜单元（201）；迟滞模块（300），包括第一MOS管（M1）和第三电阻（R3），所述第一MOS管（M1）的漏极连接到第三电阻（R3）的一端，其源极与所述第三电阻（R3）的另一端相连并接到地。2.根据权利要求1所述的无比较器的过温保护电路，其特征在于：所述第一NPN型三极管（Q1）发射极产生第一控制电压（VA）。3.根据权利要求2所述的无比较器的过温保护电路，其特征在于：所述电阻单元（101）包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2），所述第一电阻（R1）一端与第一NPN型三极管（Q1）发射极连接，另一端与第二电阻（R2）串联。4.根据权利要求3所述的无比较器的过温保护电路，其特征在于：所述第一电流镜单元（201）包括第二MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志寅，李富华，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：新型
国别省市：