[发明专利]通过比较分压对环境温度的确定

说明书

本发明涉及一种用于确定环境温度是否高于或低于预定阈值温度的装置。

电子装置具有一个正常工作所允许的限定的温度范围。因此，一些电子装置包含一个温度确定装置，用于确定环境温度是否高于或低于预定阈值温度。

在这样的电子装置中，当温度确定装置确定环境温度超过其工作所允许的范围时，比如强制终止工作，防止发生故障，或者进行历史记录，检查用户环境。当前述温度确定装置包含机械操作的产品时，通常使用电子操作的温度确定装置。

下面将参照图1和图2描述现有技术的这种电子确定装置。如图1中所示，现有技术的温度确定装置100包括一个电阻元件102、一个二极管103、一个参考电压生成电路104和一个比较器电路105。

电阻元件102和二极管103串联接在电子装置的工作电压Vdd和地之间。参考电压生成电路104由工作电压Vdd生成参考电压Vref，该工作电压Vdd低于参考电压Vref。比较器电路105的一个输入端与电阻元件102和二极管103之间的接点相连，比较器电路105的另一个输入端与参考电压生成电路104的输出相连。

电阻元件102具有预定的温度-电阻特性，其中阻值随着环境温度变化而改变。因此，环境温度的变化导致分压VD的变化，该分压VD由电阻元件102和二极管103从工作电压Vdd生成。Vdd和Vref的值被设定，电阻元件102的温度-电阻特性被这样选择，即分压VD等于在预定阈值温度处的参考电压Vref。

比较器电路105把该分压VD与参考电压Vref进行比较，并输出一个指示环境温度是否高于或低于阈值温度的信号。

如图2中所示，参考电压Vref在范围“a”中是恒定的，其中工作电压Vdd超过Vdd0。此外，当工作电压Vdd基于电子装置等等的技术标准变化时，即使环境温度是恒定的，参考电压Vref也随着工作电压Vdd变化。结果是，可确定温度的工作电压Vdd的范围被限制在比如图2中的范围“b”中。

另外，由于由参考电压生成电路104生成的参考电压Vref是依赖于温度的，该参考电压Vref独立于分压V0随着环境温度的变化而变化。结果，温度确定装置100很难精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。

很明显，前述问题同样发生在用第二电阻元件代替二极管103的温度确定装置中。

本发明的一个目的是提供一种能够精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度的温度确定方法和装置。

根据本发明的温度确定装置包括：第一串联电阻电路，其包括彼此串联连接的第一和第二电阻元件；第二串联电阻电路，其包括彼此串联连接的第三和第四电阻元件；电压生成电路；以及比较器。

在第一串联电阻电路中彼此串联连接的第一和第二电阻元件具有不同的温度-电阻特性。因此，环境温度的变化导致第一和第二电阻元件的阻值比率的变化。另一方面，在第二串联电阻电路中的第三和第四电阻元件具有相同的温度-电阻特性。因此，即使环境温度变化，第三和第四电阻元件的阻值比率也不变化。

电压生成电路把同样的参考电压施加到第一和第二串联电阻电路的两端。比较器电路把在第一和第二串联电阻电路之间的节点处生成的第一分压与在第三和第四串联电阻电路之间的节点处生成的第二分压进行比较，以确定环境温度是否高于或低于预定的温度。

如果环境温度没有改变，即使工作电压改变，从电压生成电路输出的电压是恒定的，因此第一和第二分压不变化。由于这个原因，可以在工作电压的一个很宽的范围内精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。

另外，即使从电压生成电路输出的电压由于环境温度而变化，第一和第二分压不独自变化，而是相互作用地变化，使得分压的相对变化很小，由此可以精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。

根据本发明的一个实施例，第二电阻元件的温度-电阻特性与第三和第四电阻元件的相同。因此，当环境温度变化时，第一分压显著地改变，而第二分压仍保持恒定。因此，可以精确地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。

根据本发明的另一个实施例，第二至第四电阻元件的温度-电阻特性低于第一电阻元件的温度-电阻特性。因此，当环境温度变化时，第一电阻元件的阻值变化低于第二至第四电阻元件的电阻变化。因此，可以用一个简单的结构可靠地确定环境温度是否高于或低于阈值温度。

根据本发明的又一个实施例，电压生成电路包括一个用于生成预定供电电压的供电电路和一个用于放大供电电压为所述电压的放大器电路。因此，可以生成合适的确定温度的电压。