[发明专利]一种基于亚阈值MOS管的过温保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及功率集成电路、模拟集成电路中的过温保护电路，特别涉及一种基于亚阈值MOS管的过温保护电路，属于微电子技术领域。

背景技术

集成电路芯片中如电源、驱动器件等的功耗往往很大，开关电源芯片中由于集成了高电压和大电流的功率开关管，功耗会更大。功耗增大使芯片温度升高，如果散热不力、过温保护电路不可靠，很容易造成器件的热击穿，导致器件永久损坏并有可能使芯片烧毁。

一般过温保护电路方案，是采用双极型晶体管负温度特性的导通电压与基准源通过电阻产生的电压进行检测，由于工艺造成的偏差，过温点会出现较大的偏差，从而造成过温保护电路的不稳定。而且双极性晶体管需要占用较大的面积，也使得传统过温保护电路的面积和成本增加。

发明内容

为了解决传统过温保护电路因工艺偏差造成过温点偏移的问题，本发明提供一种基于亚阈值区MOS管温度特性的过温保护电路电路，它不使用三极管，提高了温度保护电路的精度，并且适用于普通CMOS工艺。

本发明的技术方案为：一种基于亚阈值MOS管的过温保护电路，其特征在于：设有温度检测电路、电压比较器及输出整形电路，温度检测电路输出连接到电压比较器，电压比较器输出连接到输出整形电路，输出整形电路反馈输出连接到温度检测电路，输出整形电路产生控制后续电路的输出电压；其中：

温度检测电路包括十个MOS管M1～M10、三个电阻R0、R1、R2，MOS管M1的漏极连接电阻R0的一端及MOS管M2的栅极，MOS管M1的栅极连接电阻R0的另一端并与及MOS管M3的源极连接，MOS管M2的漏极连接MOS管M4的源极，MOS管M3的栅极与MOS管M4的栅极互连并连接MOS管M3的漏极和MOS管M5的漏极，MOS管M5的栅极与MOS管M6的栅极互连并连接MOS管M4的漏极和MOS管M6的漏极，MOS管M6的源极连接MOS管M7的漏极，MOS管M7的栅极、MOS管M8的栅极以及MOS管M9的栅极互连并连接MOS管M8的漏极和MOS管M6的源极，MOS管M7、M8、M9的源极均接电源电压，MOS管M9的漏极连接电阻R1的一端，R1的另一端连接电阻R2的一端及MOS管M10的漏极，电阻R2的另一端以及MOS管M1、M2、M10的源极均接地；

电压比较器包括九个MOS管M11～M19，MOS管M11的漏极连接MOS管M12和MOS管M13的源极，MOS管M12的栅极连接温度检测电路中MOS管M1的漏极，MOS管M13的栅极连接温度检测电路中MOS管M9的漏极，MOS管M12的漏极与MOS管M14的漏极互连并连接到MOS管M14的栅极和MOS管M18的栅极，MOS管M13的漏极与MOS管M15的漏极互连并连接到MOS管M15的栅极和MOS管M19的栅极，MOS管M14、M15、M18、M19的源极均接地，MOS管M18的漏极与MOS管M16的漏极互连并连接MOS管M16和MOS管M17的栅极，MOS管M17的漏极与MOS管M19的漏极连接，MOS管M11、M16、M17的源极均接电源电压；

输出整形电路包括两个反相器INV1及INV2，反相器INV1的输出端连接反相器INV1的输入端并连接到温度检测电路中MOS管M10的栅极，反相器INV1的输入端连接电压比较器中MOS管M17及M19的漏极，反相器INV2的输出端控制后续电路。

所述温度检测电路中的MOS管M1、M2、M3、M4为NMOS管，M1和M2工作在亚阈值区，M3、M4工作在饱和区，MOS管M5、M6、M7、M8均为工作在饱和区的PMOS管。

本发明的优点及显著效果：

（1）本发明采用MOS型过温保护电路，不包含双极型晶体管，能够节省芯片面积和成本。

（2）本发明采用亚阈值MOS管电流源产生的正温度系数电压与负温度系数的亚阈值MOS管栅源电压进行温度检测，可以减小因为工艺偏差造成的过温点偏移过大，提高了电路的稳定性。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的一种具体实现电路图；

图3为本发明与传统过温保护电路效果对比图。

具体实施方式