[发明专利]一种具有热滞回功能的过温保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路温度保护技术领域，具体涉及一种具有热滞回功能的过温保护电路。

背景技术

温度特性在集成电路不断发展的过程中起着越来越重要的角色，一方面由于集成电路的集成度不断提高，集成了更多的功率器件；另一方面，能够在高温环境下工作的芯片设计越来越被广泛需要。尤其在集成了大功率器件的芯片中，会由于大功率器件的长时间工作导致功耗过大，导致芯片温度升高，甚至损坏芯片。为了保护芯片在高温坏境中不被损坏，芯片中会加入过温保护电路，此过温保护电路模块能通过检测芯片温度的变化，当温度超过阈值时，其输出信号控制芯片的部分模块停止工作，直到芯片温度降低达到恢复正常工作的温度阈值之后，又可重新启动芯片停止工作的模块。

为了避免在阈值温度附近发生热振荡，需要过温保护电路具有热滞回功能。

目前，市面上的过温保护电路是由过温保护电路的输出来控制温度检测电路，从而改变电路的结构，影响输出值，使得在高温、低温环境下的电路结构发生变化，不同的输出值将会对应不同的温度阈值点，以便实现热滞回功能，但是，导致实现的电路结构，较为复杂，面积较大。

发明内容

本发明所解决的技术问题是克服现有技术中用于芯片设计的过温保护电路，较为复杂，面积较大的问题。本发明的具有热滞回功能的过温保护电路，结构简单、占用芯片面积小、功耗小，设置有热滞回功能，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种具有热滞回功能的过温保护电路，其特征在于：包括基极电压产生电路、温度检测电路和输出级电路，

所述基极电压产生电路，采用电阻分压方式产生固定的电压，用于给所述温度检测电路中的晶体管提供基极电压；

所述温度检测电路，通过晶体管产生与温度有关的PTAT电流，根据温度变化使得PTAT电流的状态发生变化，PTAT电流的变化使得温度检测电路的输出电压的状态发生变化，从而实现根据温度是否超过温度阈值，得到不同的过温保护的输出；

所述输出级电路，用于增大过温保护的驱动能力，且隔离外部电路对所述温度检测电路的影响。

前述的一种具有热滞回功能的过温保护电路，其特征在于：所述基极电压产生电路，包括PMOS管M9、电阻R3和电阻R4，所述PMOS管M9的源极接直流电源VDD，所述PMOS管M9的栅极接地，所述PMOS管M9的漏极连接电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R3、电阻R4的连接处作为基极电压产生电路的输出，给所述温度检测电路中的晶体管提供基极电压。

前述的一种具有热滞回功能的过温保护电路，其特征在于：所述温度检测电路，包括PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M5、PMOS管M6、NMOS管M7、NMOS管M8、晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R1和电阻R2，

所述PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M5和PMOS管M6的源极接直流电源VDD，所述PMOS管M1的栅极和漏极相连并且与所述PMOS管M2的栅极、PMOS管M5的栅极、PMOS管M3的漏极、晶体管Q1的集电极相连接于节点D1；所述PMOS管M4的栅极和漏极相连并且与所述PMOS管M3的栅极、PMOS管M6的栅极、PMOS管M2的漏极、晶体管Q2的集电极相连接于节点D2；所述NMOS管M7的栅极和漏极相连并且与所述PMOS管M5的漏极相连接于节点D5；所述NMOS管M7的源极接地；所述NMOS管M8的栅极与节点D5相连接，所述NMOS管M8的漏极与PMOS管M6的漏极连接；所述晶体管Q1的基极与晶体管Q2的基极相连并且与为基极电压产生电路的输出相连接于节点D3；所述晶体管Q1的发射极与电阻R1的一端相连接于节点D4；所述电阻R1的另一端连接到地；所述NPN管Q2的发射极与电阻R2的一端相连接；所述电阻R2的另一端与电阻R1的一端相连接于节点D4；所述PMOS管M6的漏极与NMOS管M8的漏极相连接的节点，作为温度检测电路的输出端连接到输出级电路。

前述的一种具有热滞回功能的过温保护电路，其特征在于：所述晶体管Q1、晶体管Q2均采用NPN型晶体管。