具有線性過溫保護電路的dc-dc轉換器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種具有線性過溫保護電路的DC-DC轉 換器。
【背景技術】
[0002] 圖1示出了一種同步升壓型DC-DC(DirectCurrent，直流電源）轉換器結構，輸 入信號VIN通過電感L連接至SW端，低端NMOS晶體管連接SW端與公共端GND之間；當該 低端NMOS晶體管導通時，對電感L進行充電。高端PMOS晶體管連接SW端與輸出端VOUT 之間；當該高端PMOS晶體管導通時，對電感L進行放電。通過控制低端NMOS晶體管與高端 PMOS晶體管的開關動作完成對電感L進行充放電，從而輸出一個穩定的直流電壓信號。當 出現環境溫度過高、電源短路、內部短路等異常情況時，這些高壓功率輸出電路的功耗急劇 增大，導致管芯溫度過高，使芯片快速老化甚至永久性損壞。因此，在DC-DC轉換器中需要 過溫保護電路，對芯片進行保護。
[0003] 圖2示出了現有技術中一種過溫保護電路。該電路利用三極管結電壓VBE的負溫 度特性來檢測芯片內部的溫度變化。當芯片內部溫度超過設定值時，該過溫保護電路工作， 關斷部分模塊防止DC-DC轉換器損壞。由于電流源II和電流源12為正溫度系統的PTAT 電流源，電阻R3和電阻R4為零溫電阻，通過比較負溫度系數結電壓VBE和正溫度系數電流 產生的正溫電壓VA，輸出具有施密特觸發特性的OTP(OverTemperatureProtect,過溫保 護）信號，再通過邏輯電路，控制功率管的導通或關斷，從而達到保護芯片的目的。但是， 關斷部分器件時，有可能使DC-DC轉換器停止工作，另外頻繁關斷器件帶來的噪聲會影響 DC-DC轉換器正常工作。
【發明內容】
[0004] 本發明的其中一個目的在于提供一種具有線性過溫保護電路的DC-DC轉換器，以 解決現有過溫保護電路關斷器件導致DC-DC轉換器工作不正常或帶來的噪聲影響DC-DC轉 換器工作的技術問題。
[0005] 為此目的，本發明提供了一種具有線性過溫保護電路的DC-DC轉換器，包括DC-DC 升壓電路部分與反饋電路部分，其中，所述反饋電路部分包括：線性過溫保護電路、鉗位電 路、PWM信號產生電路、驅動電路和溫度三極管；
[0006] 所述溫度三極管，用于根據所采集的DC-DC轉換器的溫度生成結電壓信號；
[0007] 所述線性過溫保護電路，用于根據所述結電壓信號與第一基準電壓信號形成誤差 放大信號；
[0008] 所述鉗位電路，用于限制所述誤差放大信號的最大值與最小值以使該誤差放大信 號保持在固定電壓范圍，并形成溫度調整信號；
[0009] 所述PWM信號產生電路，用于根據所述溫度調整信號與斜坡信號形成PWM脈沖信 號；
[0010] 所述驅動電路，用于根據所述PWM脈沖信號生成驅動信號控制所述DC-DC升壓電 路部分的輸出功率。
[0011] 可選地，所述線性過溫保護電路包括：線性跨導放大子電路、基準電壓產生子電路 與誤差放大子電路；其中，
[0012] 所述線性跨導放大子電路的正相輸入端連接所述結電壓信號，反相輸入端連接第 一基準電壓信號，輸出信號端連接所述基準電壓產生子電路的正相輸入端，用于根據所述 結電壓信號與所述第一基準電壓信號形成與溫度保持線性關系的溫度偏差信號；
[0013] 所述基準電壓產生子電路的反相輸入端連接至輸出信號端，并且該輸出信號端連 接至所述誤差放大器正相輸入端，用于使所述溫度偏差信號與該基準電壓產生子電路的第 二基準電壓信號保持相等；
[0014] 所述誤差放大子電路的反相輸入端連接分壓反饋信號，正相輸入端連接所述基準 電壓產生子電路的輸出信號端，輸出信號端連接所述鉗位電路的信號輸入端，用于根據所 述分壓反饋信號與所述基準電壓產生子電路的輸出信號端傳輸的第二基準電壓信號生成 誤差放大信號。
[0015] 可選地，所述線性跨導放大子電路包括：第一PMOS晶體管~第七PMOS晶體管、第 一NMOS晶體管~第四NMOS晶體管、第一電阻~第四電阻、第一電容和第一電流源；其中，
[0016] 第一PMOS晶體管柵極和漏極與第二PMOS晶體管柵極連接，源極連接電源，漏極連 接第一電流源；
[0017] 第二PMOS晶體管源極連接電源，漏極與第五PMOS晶體管源極連接；
[0018] 第五PMOS晶體管柵極連接第一基準電壓信號，漏極與第一NMOS晶體管的柵極和 漏極連接；并且第五PMOS晶體管與第六PMOS晶體管共用襯底電壓信號；
[0019] 第一NMOS晶體管柵極和漏極與第二NMOS晶體管柵極連接，源極連接公共端電 壓；
[0020] 第三PMOS晶體管柵極與第一PMOS晶體管柵極連接，源極連接電源，漏極與第六 PMOS晶體管源極連接；
[0021] 第六PMOS晶體管柵極連接所述結電壓信號，漏極分別與第二NMOS晶體管的漏極、 第三NMOS晶體管漏極和柵極連接；
[0022] 第二NMOS晶體管的源極連接公共端電壓；
[0023] 第三NMOS晶體管柵極和漏極連接第四NMOS晶體管柵極，源極連接公共端電壓；
[0024] 第四PMOS晶體管柵極與第一PMOS晶體管柵極連接，源極連接電源，漏極與第七 PMOS晶體管源極和襯底連接；
[0025] 第七PMOS晶體管柵極連接第一基準電壓信號，漏極連接公共端電壓
[0026] 第二電阻、第三電阻和第四電阻依次串聯，并且第二電阻的一端連接第三基準電 壓信號，第四電阻的一端連接公共端電壓；
[0027] 第四NMOS晶體管漏極連接至第二電阻與第三電阻的公共點，源極連接公共端電 壓；
[0028] 在第四電阻的兩端并聯所述第一電容；
[0029] 第一電阻分別連接第二PMOS晶體管源極與第五PMOS晶體管漏極的公共點、第三 PMOS晶體管源極與第六PMOS晶體管漏極的公共點。
[0030] 可選地，所述基準電壓產生子電路包括：第八PMOS晶體管~第十五PMOS晶體管、 第五NM0S晶體管~第八NM0S晶體管、第一三極管~第二三級管、第二電容和第二電流源； 其中，
[0031] 第八PMOS晶體管柵極和漏極分別與第九PMOS晶體管柵極連接，源極與電源連接， 漏極與第二電流源連接；
[0032] 第九PMOS晶體管源極與電源連接，漏極分別與第十二PMOS晶體管、第十三PMOS 晶體管的源極連接；
[0033] 第十二PMOS晶體管柵極連接溫度偏差信號，漏極與第五NM0S晶體管漏極和柵極 連接，并且襯底與第十三PMOS晶體管的襯底相連；
[0034] 第十三PMOS晶體管柵極連接第二基準信號，漏極與第六NM0S晶體管漏極連接；
[0035] 第五NM0S晶體管柵極和漏極與第六NM0S晶體管柵極連接，并且第五NM0S晶體 管、第六NM0S晶體管的源極連接公共端電壓；
[0036] 第十PMOS晶體管柵極與第八PMOS晶體管柵極連接，源極連接電源，漏極與第一三 極管基極和集電極連接；
[0037] 第十四PMOS晶體管源極與第一三極管發射極連接，并且襯底與第一三極管基極 相連接，漏極連接公共端電壓；
[0038] 第二三極管集電極連接電源，基極與第一三極管基極連接，發射極與第十五PMOS 晶體管源極連接；
[0039] 第十五PMOS晶體管柵極和漏極分別與第七NM0S晶體管漏極連接，并形成第二基 準電壓信號，襯底與第二三極管的基極連接；
[0040] 第七NM0S晶體管柵極與第八NM0S晶體管柵極和漏極連接，源極連接公共端電 壓；
[0041] 第十一PMOS晶體管柵極與第八PMOS晶體管柵極連接，源極與電源連接，漏極與第 八NM0S晶體管的漏極和柵極連接；
[0042] 第八NM0S晶體管柵極與第七NM0S晶體管柵極連接，源極連接公共端電壓；
[0043] 第二電容一端連接公共端電壓，另一端與第六NM0S晶體管的漏極連接。
[0044] 可選地，所述誤差放大子電路包括：第十六PMOS晶體管~第二十一PMOS晶體管、 第九NM0S晶體管~第十七NM0S晶體管、第三電容~第四電容、第五電阻和第三電流源；其 中，
[0045] 第十六PMOS晶體管源極連接電源，柵極與漏極分別連接第十七PMOS晶體管柵極， 漏極連接第十二NM0S晶體管漏極；
[0046] 第十二NM0S晶體管柵極與第十一NM0S晶體管柵極和漏極連接，源極連接公共端 電壓；
[0047] 第九NM0S晶體管柵極和漏極同時連接第三電流源；源極連接第^^一NM0S晶體管 漏極和柵極；
[0048] 第十一NM0S晶體管源極連接公共端電壓；
[0049] 第十八PMOS晶體管源極連接電源，柵極與漏極同時連接第十NM0S晶體管漏極；
[0050] 第十NM0S晶體管柵極與第九NM0S晶體管柵極連接，源極與第十三NM0S晶體管的 漏極連接；
[0051] 第十三NMOS晶體管柵極與第十四NMOS晶體管柵極和漏極連接，源極與公共端電 壓連接；
[0052] 第十七PM0S晶體管源極連接電源，柵極連接第十六PM0S晶體管柵極，漏極分別與 第二十PM0S晶體管、第二^^一PM0S晶體管源極連接；
[0053] 第二十PM0S晶體管柵極連接分壓反饋信號，漏極分別連接第十四NMOS晶體管的 柵極與漏極；
[0054] 第十四NMOS晶體管的柵極與第十三NMOS晶體管柵極連接，源極連接公共端電 壓；
[0055] 第二十一PM0S晶體管柵極連接第二基準電壓信號，漏極與第十五NMOS晶體管柵 極和漏極連接；
[0056] 第十五NMOS晶體管柵極和漏極與第十六NMOS晶體管柵極連接，源極連接公共端 電壓；
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