[发明专利]一种无比较器的迟滞过温保护电路

说明书

一种无比较器的迟滞过温保护电路，利用正温度系数电压产生模块产生与绝对温度成正比的第一控制电压；过温保护核心模块中根据第一控制电压控制第二PNP型三极管的基极电压，进而控制第二PNP型三极管的集电极电流随温度升高而升高，从而控制第一NPN型三极管的集电极电位，将第一NPN型三极管的集电极电位进行驱动增强得到迟滞过温保护电路的输出信号；另外设置迟滞模块在芯片正常工作时将第一PNP型三极管的集电极电流全部通过第一NMOS管流出，在芯片过温状态下将第一PNP型三极管的集电极电流全部通过第四电阻、第四PNP型三极管和第六电阻的通路流出，从而引入迟滞窗口。本发明节省了芯片的面积，减小了信号传输的延时，并且能够防止芯片温度过高影响器件寿命。

技术领域

本发明属于基本电子电路技术领域，涉及一种无比较器的迟滞过温保护电路。

背景技术

随着集成电路技术的发展，芯片集成度越来越高，器件密度、能耗密度也越来越大。功耗会引起芯片温度的升高，易引起PN结热击穿从而过流会导致芯片无法正常工作。因此，在集成电路系统中，为避免芯片因工作温度过高造成永久性损坏，以及确保芯片工作的可靠性和稳定性，过温保护电路是非常必要的。

传统的过温保护电路如图1所示，采用阈值为负温度系数的三极管Q1实现过温比较，其工作原理是：比较器的正输入端电压取决于三极管Q1的阈值电压，其负输入端电压为定值；随着温度升高，比较器正输入端的电压降低，当温度不断上升，使得比较器正输入端电压低于负输入端电压时，比较器输出翻转，产生的输出信号发生跳变，从而可以作为过温标志信号去控制芯片内其他模块。

但是传统的过温保护电路由于带有比较器，会使得芯片面积过大，信号传输延时增加。并且传统的过温保护电路由于只设置了一个温度检测值，需要温度超过一定阈值时，才会输出芯片关断信号，具有一定的滞后性，很明显这样的滞后性会导致某些温度较高的半导体元器件过热烧坏，严重影响器件寿命。

发明内容

针对上述传统过温保护电路由于具有比较器导致的芯片面积大、传输延时增加，以及由于只有一个温度检测值导致的器件容易烧坏的问题，本发明提出了一种无比较器的具有迟滞功能的过温保护电路，能够在芯片温度过高的时候触发过温信号，关闭芯片内部模块，开启保护；并且在温度降低到正常允许的范围，芯片使能，开始重新上电工作。

本发明的技术方案是：

一种无比较器的迟滞过温保护电路，包括正温度系数电压产生模块、过温保护核心模块和迟滞模块；

所述正温度系数电压产生模块用于产生与绝对温度成正比的第一控制电压；

所述过温保护核心模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一NPN型三极管、第二PNP型三极管和输出驱动单元；

第二PNP型三极管的基极连接所述第一控制电压，其发射极连接基准电压，其集电极连接第一NPN型三极管的基极并通过第五电阻和第六电阻的串联结构后接地；

第一NPN型三极管的集电极连接所述输出驱动单元的输入端并通过第七电阻后连接电源电压，其发射极接地；

所述输出驱动单元的输出端作为所述迟滞过温保护电路的输出端；

所述迟滞模块包括第一PNP型三极管、第四PNP型三极管、第四电阻和第一NMOS管，且所述迟滞模块与所述过温保护核心模块共用第六电阻；

第一PNP型三极管的基极连接所述第一控制电压，其发射极连接所述基准电压，其集电极连接第一NMOS管的漏极并通过第四电阻后连接第四PNP型三极管的发射极；

第一NMOS管的栅极连接第一NPN型三极管的集电极，其源极接地；

第四PNP型三极管的基极连接第一NPN型三极管的基极，其集电极连接第五电阻和第六电阻的串联点。