[发明专利]宽电源电压的过温迟滞保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体为一种适用于宽电源电压的过温迟滞保护电路。

背景技术

过温保护(Over-Temperature-Protection，OTP)电路作为现代电源管理芯片中不可或缺组成部分，其特点在于工作过程中如果电路温度超过阈值T_H，电路产生一个关断功率管等器件的信号；当温度恢复到T_L,电路产生一个开启功率管的信号。OTP电路的主要技术指标包括：电源电压范围、热振荡性等。

图1是一种现有的OTP电路结构。其中M₁-M₄、Q₀、Q₁、以及电阻R₀构成一个与绝对温度成正比(Proportional To Absolute Temperature，PTAT)的电流产生电路。M₅、R₁以及Q₃构成基准电压电路；M₆、M₇、R₂、R₃以及电压比较器COMP构成过温检测电路；最后两个模块是反相器。

这种电路结构存在三个缺点：第一，该电路缺少启动电路。如果由于某种原因M1的栅极电压为高电平，M₃的栅极电压为低电平，那么整个电路则无法正常的工作。第二，所产生的PTAT电流随温度线性不够好。因为在流片时每个MOS管不可能完全匹配，会存在一定的失配，这使得MOS管的阈值电压略微不同；为了使得流过M₃和M₄的电流相等，根据MOS管工作在饱和区的电流公式：

ID=12UCOXWL(VGS-VTH)2(1+λVDS)---(1)]]>

可知它们的栅源电压就不相等，而它们有相同的栅极电压，所以它们的源极电压就不相等，这会导致由Q₀和Q₁、R₀所产生的PTAT电流随温度线性性不够好。第三，M₂和M₅以及M₂和M₆构成的电流镜精度不高。虽然M₂、M₅以及M₆有相同的栅源电压，但是它们的漏极电压并不相同，根据MOS管工作在饱和区的电流公式(1)知，流过M₂、M₅以及M₆的电流并不相等。这会导致在不同电源电压下它的跳变温度不够稳定。

发明内容