【技术实现步骤摘要】
本技术涉及温度保护,具体涉及一种温度保护电路。
技术介绍
1、在一些涉及加热的场景中,例如老化试验过程中,为防止加热系统工作异常导致的夹具温度超过容忍温度进而损坏待测器件或引起火灾,需要在其加热系统之外增加独立的过热保护系统,以防止意外的发生。目前常见的过热保护系统通常采用双金属片型的温度开关串接在加热系统的驱动回路中实现,该方案成本较低,可以有效的防止加热系统过热导致的异常。但该方案存在以下问题:
2、受其实现原理限制,其保护温度和恢复温度的差值往往只能做到55℃左右,无法满足集成电路老化试验的应用场景,通常情况下我们的试验温度跨度会在80~150℃的范围内,而试验器件允许的最大安全温度通常在170℃,使用该方案时老化夹具无法兼容多个温度点的试验;
3、该类保护开关体积较大,需要占用老化夹具上额外的空间进行安装,夹具体积较大,无法进行小型化设计;
4、该类保护开关的安装位置以及安装可靠性会直接影响温度保护开关的性能,批次间一致性较难控制。
5、上述缺陷目前缺乏简便有效的解决方案。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种温度保护电路,能够直接设计在独立温控控制模块上,不占用额外的空间,且可以根据需要调整保护温度和恢复温度的设定值,更加的灵活。
2、为实现上述目的,本技术提供一种温度保护电路,包括仪表放大器子电路、减法运算放大子电路、冷端补偿子电路和迟滞比较器子电路;所述仪表放大器子电路包括仪表放大器,所述仪表放大器的正
3、可选的,所述冷端补偿子电路能够输出第二电压,所述仪表放大器包括增益配置电阻r3,所述增益配置电阻r3用于将所述第一电压放大预设倍数以形成并输出第一放大电压,并使所述第一放大电压和所述第二电压的比值在预设比值内。
4、可选的,所述仪表放大器与偏置分压模块连接,所述偏置分压模块用于增大所述仪表放大器输出的电压。
5、可选的,所述冷端补偿子电路包括温度补偿二极管d1和电压输出模块,所述温度补偿二极管d1与所述电压输出模块并联,所述电压输出模块的输出端与所述第一运放的正向输入端连接。
6、可选的,所述冷端补偿子电路还包括分压模块,所述分压模块用于对所述温度补偿二极管d1两端电压进行分压,并将分压后电压输入至所述第一运放的正向输入端。
7、可选的,所述电压输出模块包括电阻r9,所述分压模块包括电阻r12和电阻r17;所述电阻r12的一端靠近电源并同时与所述温度补偿二极管d1的输入端连接,所述电阻r12的另一端与所述电阻r9的输入端连接并同时与所述电阻r17的一端连接,所述电阻r17的另一端接地并同时与所述温度补偿二极管d1的输出端连接,所述电阻r9的输出端与所述第一运放连接。
8、可选的,所述电压输出模块包括电阻r9,所述分压模块包括电阻r13和滤波电容c1;所述电阻r13和所述滤波电容c1并联,所述电阻r13和所述滤波电容c1的一端均连接所述电阻r9的输出端并同时连接所述第一运放的正向输入端,所述电阻r13和所述滤波电容c1的另一端均接地;所述电阻r9的输出端与所述第一运放连接,所述电阻r9的输入端靠近电源。
9、可选的,所述电压输出模块包括电阻r9,所述仪表放大器子电路的输出端和所述第一运放的反向输入端之间设有电阻r2,所述电阻r2与所述电阻r9的电阻值相等。
10、可选的,所述迟滞比较器子电路还包括电阻r14、电阻r15、电阻r16以及电阻r18;所述电阻r14的一端与电源连接,所述电阻r14的另一端与所述电阻r18的一端连接并同时与所述r15的一端连接,所述r18的另一端接地,所述r15的另一端与所述第二运放的正向输入端连接并同时与所述电阻r16的一端连接,所述电阻r16的另一端与所述第二运放的输出端连接。
11、可选的,所述迟滞比较器子电路还包括电阻r4,所述电阻r4的一端与电源连接,所述电阻r4的另一端与所述第二运放的输出端连接。
12、本技术提供的温度保护电路具有如下有益效果:
13、本技术提供一种温度保护电路,包括仪表放大器子电路、减法运算放大子电路、冷端补偿子电路和迟滞比较器子电路;所述仪表放大器子电路的正向输入端和反向输入端用于接收热电偶转化形成的第一电压;所述减法运算放大子电路包括第一运放,所述仪表放大器子电路的输出端与所述第一运放的反向输入端连接,所述冷端补偿子电路的输出端与所述第一运放的正向输入端连接;所述迟滞比较器子电路包括第二运放,所述减法运算放大子电路的输出端与所述第二运放的反向输入端连接,所述第二运放的输出端用于与开关连接,所述开关能够根据所述第二运放的输出信号切换开关状态。如此设置,本技术提供一种基于集成电路控制的温度保护开关解决方案,温度传感器热电偶输出信号经过高输入阻抗的仪表放大器放大若干倍,将热电偶温度系数和冷端补偿子电路温度系数统一,冷端温度补偿后经减法运算放大子电路放大若干倍后输出至合适电压范围,最终与迟滞比较器子电路进行比较,以生成温度异常保护信号,控制开关切换。该方案的优势如下:1)可靠性高:外置温度开关需要通过结构固定,填充导热材料,长期使用,温度开关陶瓷外壳出现碎裂情况,或者与加热块分离达不到保护效果,内置温度开关直接复用温度传感器信号,该传感器内置在加热块内部,无贴合问题,也无温度开关外壳碎裂风险;2)小型化、降低模组结构复杂度:内置温度传感器,无需添加额外的固定结构,外部无需增加互连电源线,体积远远小于陶瓷温度开关,可以实现超薄小型化的结构设计;3)高灵活性,可定制温度开关参数:用户可以通过更改若干电阻器件实现温度开关参数的调整;4)高精度:内置温度开关误差温度精度远远高于传统的陶瓷温度开关。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种温度保护电路,其特征在于,包括仪表放大器子电路、减法运算放大子电路、冷端补偿子电路和迟滞比较器子电路;
2.如权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,所述冷端补偿子电路能够输出第二电压,所述仪表放大器包括增益配置电阻R3,所述增益配置电阻R3用于将所述第一电压放大预设倍数以形成并输出第一放大电压,并使所述第一放大电压和所述第二电压的比值在预设比值内。
3.如权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,所述仪表放大器与偏置分压模块连接,所述偏置分压模块用于增大所述仪表放大器输出的电压。
4.如权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,所述冷端补偿子电路包括温度补偿二极管D1和电压输出模块,所述温度补偿二极管D1与所述电压输出模块并联,所述电压输出模块的输出端与所述第一运放的正向输入端连接。
5.如权利要求4所述的温度保护电路,其特征在于,所述冷端补偿子电路还包括分压模块,所述分压模块用于对所述温度补偿二极管D1两端电压进行分压,并将分压后电压输入至所述第一运放的正向输入端。
6.如权利要求5所述的温度保护电路,其特
7.如权利要求5所述的温度保护电路,其特征在于,所述电压输出模块包括电阻R9,所述分压模块包括电阻R13和滤波电容C1;
8.如权利要求4所述的温度保护电路,其特征在于,所述电压输出模块包括电阻R9,所述仪表放大器子电路的输出端和所述第一运放的反向输入端之间设有电阻R2,所述电阻R2与所述电阻R9的电阻值相等。
9.如权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,所述迟滞比较器子电路还包括电阻R14、电阻R15、电阻R16以及电阻R18;
10.如权利要求1或9所述的温度保护电路,其特征在于,所述迟滞比较器子电路还包括电阻R4,所述电阻R4的一端与电源连接,所述电阻R4的另一端与所述第二运放的输出端连接。
...【技术特征摘要】
1.一种温度保护电路,其特征在于,包括仪表放大器子电路、减法运算放大子电路、冷端补偿子电路和迟滞比较器子电路;
2.如权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,所述冷端补偿子电路能够输出第二电压,所述仪表放大器包括增益配置电阻r3,所述增益配置电阻r3用于将所述第一电压放大预设倍数以形成并输出第一放大电压,并使所述第一放大电压和所述第二电压的比值在预设比值内。
3.如权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,所述仪表放大器与偏置分压模块连接,所述偏置分压模块用于增大所述仪表放大器输出的电压。
4.如权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,所述冷端补偿子电路包括温度补偿二极管d1和电压输出模块,所述温度补偿二极管d1与所述电压输出模块并联,所述电压输出模块的输出端与所述第一运放的正向输入端连接。
5.如权利要求4所述的温度保护电路,其特征在于,所述冷端补偿子电路还包括分压模块,所述分压模块用于对所述温度补偿...
【专利技术属性】
技术研发人员:周军,王延政,丁荣伟,王裕昌,
申请(专利权)人:上海华岭申瓷集成电路有限责任公司,
类型:新型
国别省市:
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