一種用于電源管理芯片中的過熱保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及保護電路技術領域，尤其是一種用于電源管理芯片中的過熱保護電路。
【背景技術】
[0002]電源管理芯片的溫度每升高2°C，安全可靠性就下降10%，溫度升高50°C時的電源管理芯片工作壽命是溫度升高25°C時的1/6。為了保護電源管理芯片，使其在高溫情況下不被損壞，必須設置過熱保護電路，以便當芯片工作溫度超過允許值時，保護電路將主要的功耗電路切斷。現(xiàn)有的保護電路很多是基于比較器來設計的，盡管有較高的溫度靈敏度，對保護電路而言，其版圖代價過大。而采用BiCMOS工藝的過熱保護電路，電路雖較簡單，但需要個固定偏置電路，芯片面積還是較大，功耗也沒有降下來。因此，減小芯片面積和功耗仍然是過熱保護電路設計的關鍵問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、靈敏度高、關閉和開啟溫度點受電源影響較小、版圖面積小和功耗低的用于電源管理芯片中的過熱保護電路。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]一種用于電源管理芯片中的過熱保護電路，它包括第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和第一三極管；
[0006]所述第一 MOS管的柵極連接偏置電壓、漏極連接所述第一三極管的集電極和第四MOS管的柵極；
[0007]所述第二 MOS管的柵極連接所述第一 MOS管的柵極、漏極連接所述第一三極管的基極并通過第一電阻連接所述第七MOS管的漏極；
[0008]所述第三MOS管的柵極連接所述第六MOS管的柵極、柵極還連接過熱保護電路的輸出端、漏極連接所述第六MOS管的漏極和第七MOS管的柵極；
[0009]所述第四MOS管的柵極連接所述第五MOS管的柵極、漏極連接所述第五MOS管的漏極和第六MOS管的柵極；
[0010]所述第五MOS管的柵極連接所述第一三極管的集電極和第四MOS管的柵極、源極接地；
[0011]所述第六MOS管的柵極連接過熱保護電路的輸出端、源極接地；
[0012]所述第七MOS管的柵極連接所述第六MOS管的漏極、漏極分別通過第一電容與第二電阻接地、源極接地。
[0013]所述第一三極管的集電極連接所述第一 MOS管的漏極和第四MOS管的柵極、發(fā)射極接地。
[0014]由于采用了上述方案，本實用新型利用三極管基-發(fā)射極電壓的負溫度系數(shù)特性，從帶隙模塊電路取出隨電壓線性變化的控制電壓來給電路提供偏置，該過熱保護電路具有結構簡單、溫度靈敏度高、關閉和開啟溫度點受電源影響較小、版圖面積小和功耗低等特點，適合集成在電源管理芯片中。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]如圖1所示，本實施例的一種用于電源管理芯片中的過熱保護電路，它包括第一MOS管M1、第二 MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7和第一三極管Ql ；
[0018]第一 MOS管Ml的柵極連接偏置電壓VBIAS、漏極連接第一三極管Ql的集電極和第四MOS管M4的柵極；
[0019]第二 MOS管M2的柵極連接第一 MOS管Ml的柵極、漏極連接第一三極管Ql的基極并通過第一電阻Rl連接第七MOS管M7的漏極；
[0020]第三MOS管M3的柵極連接第六MOS管M6的柵極、柵極還連接過熱保護電路的輸出端A2、漏極連接第六MOS管M6的漏極和第七MOS管M7的柵極；
[0021]第四MOS管M4的柵極連接第五MOS管M5的柵極、漏極連接第五MOS管M5的漏極和第六MOS管M6的柵極；
[0022]第五MOS管M5的柵極連接第一三極管Ql的集電極和第四MOS管M4的柵極、源極接地；
[0023]第六MOS管M6的柵極連接過熱保護電路的輸出端A2、源極接地；
[0024]第七MOS管M7的柵極連接第六MOS管M6的漏極、漏極分別通過第一電容Cl與第二電阻R2接地、源極接地。
[0025]第一三極管Ql的集電極連接第一 MOS管Ml的漏極和第四MOS管M4的柵極、發(fā)射極接地。
[0026]其中，偏置電壓VBIAS是從帶隙基準電流源取出來的偏置電壓，隨電源呈線性變化，使得第一 MOS管Ml和第二 MOS管M2能提供恒定電流。在芯片正常工作時，B點電壓低于Ql的開啟電壓，第一三極管Ql截止。A點輸出為高電平，過熱保護電路的輸出端A2輸出為低電平，此時第七MOS管M7導通，第一電阻Rl上電流流過第七MOS管M7直接接地，第二電阻R2 (大電阻)上幾乎沒有電流流過，電路處于無效狀態(tài)。
[0027]當電源管理芯片的溫度上升時，第一三極管Ql的基-發(fā)射極電壓減小，假如當溫度升到閥值溫度(設為150°C )時，第一三極管Ql開啟，這時，過熱保護電路的輸出端A2在150°C時輸出高電平，電源管理芯片關斷，第七MOS管M7截止，電流Il流過第一電阻Rl與第二電阻R2到地面。假如當溫度下降到遲滯開啟溫度(設為130°C)時，過熱保護電路的輸出端A2恢復低電平，電源管理芯片恢復正常工作。
[0028]另外，第一電容Cl用于保護第七MOS管M7，防止C點電壓在遲滯開啟的瞬間被急速拉低。熱關斷溫度和遲滯開啟溫度不依賴電源電壓，通過控制第七MOS管M7的開啟和關斷，控制第二電阻R2是否被短路，實現(xiàn)了過熱保護電路的遲滯作用，避免了電路在某一溫度點的反復開啟和關斷。
[0029]本實施例利用三極管基-發(fā)射極電壓的負溫度系數(shù)特性，從帶隙模塊電路取出隨電壓線性變化的控制電壓來給電路提供偏置，該用于電池管理芯片中的過熱保護電路具有結構簡單、溫度靈敏度高、關閉和開啟溫度點受電源影響較小、版圖面積小和功耗低等特點，關斷和開啟閥值點準確，能夠有效地抑制電源電壓引起的溫度遲滯變化，遲滯范圍基本不變，且具有良好的移植性，適合應用集成在電源管理芯片中。
[0030]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種用于電源管理芯片中的過熱保護電路，其特征在于:它包括第一 MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和第一三極管； 所述第一 MOS管的柵極連接偏置電壓、漏極連接所述第一三極管的集電極和第四MOS管的柵極； 所述第二 MOS管的柵極連接所述第一 MOS管的柵極、漏極連接所述第一三極管的基極并通過第一電阻連接所述第七MOS管的漏極； 所述第三MOS管的柵極連接所述第六MOS管的柵極、柵極還連接過熱保護電路的輸出端、漏極連接所述第六MOS管的漏極和第七MOS管的柵極； 所述第四MOS管的柵極連接所述第五MOS管的柵極、漏極連接所述第五MOS管的漏極和第六MOS管的柵極； 所述第五MOS管的柵極連接所述第一三極管的集電極和第四MOS管的柵極、源極接地； 所述第六MOS管的柵極連接過熱保護電路的輸出端、源極接地； 所述第七MOS管的柵極連接所述第六MOS管的漏極、漏極分別通過第一電容與第二電阻接地、源極接地； 所述第一三極管的集電極連接所述第一 MOS管的漏極和第四MOS管的柵極、發(fā)射極接地。
【專利摘要】本實用新型涉及保護電路技術領域，尤其是一種用于電源管理芯片中的過熱保護電路。它包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第一三極管、第一電容、第一電阻和第二電阻。本實用新型利用三極管基-發(fā)射極電壓的負溫度系數(shù)特性，從帶隙模塊電路取出隨電壓線性變化的控制電壓來給電路提供偏置，該用于電池管理芯片中的過熱保護電路具有結構簡單、溫度靈敏度高、關閉和開啟溫度點受電源影響較小、版圖面積小和功耗低等特點，關斷和開啟閥值點準確，能夠有效地抑制電源電壓引起的溫度遲滯變化，遲滯范圍基本不變，且具有良好的移植性，適合應用集成在電源管理芯片中。
【IPC分類】H02H3-06, H02H5-04
【公開號】CN204538661
【申請?zhí)枴緾N201520154295
【發(fā)明人】張國堅
【申請人】山東明大電器有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月18日