一種cmos過溫保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是過溫保護電路技術領域，具體涉及一種CMOS過溫保護電路。
【背景技術】
[0002]隨著電路的集成密度不斷提高，功耗成為影響電路功能及穩定性的重要因素，功耗會引起芯片溫度的升高，進一步引起PN熱擊穿而過流，從而導致芯片無法正常工作，因此，功率電路通常需要過溫保護電路，過溫保護電路首先檢測電路的瞬態溫度，當最高溫度達到溫度極限范圍時，電路產生指示信號，關斷系統，阻止電路溫度繼續上升；當溫度下降至低溫時，指示信號翻轉，使系統回到正常工作模式。
[0003]現有的過溫保護電路首先將溫度信號轉化為電壓信號，再對該電壓信號進行處理，集成電路中的過溫保護電路一般利用的是二極管的導通電壓隨溫度升高而減小的特性，將二極管作為溫度傳感器來實現，并將采集到的電壓送入遲滯比較器中比較，但是遲滯比較器的使用增加了電路的復雜度，進而增加了電路的功耗，不符合現有低功耗電路發展的趨勢，為了解決上述問題，設計一種CMOS過溫保護電路還是很有必要的。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術上存在的不足，本實用新型目的是在于提供一種CMOS過溫保護電路，結構簡單，設計合理，功耗降低，同時具有線性可調的遲滯翻轉范圍，可根據不同的環境需要進行調節，實用性強。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:一種CMOS過溫保護電路，包括第一 PTAT電流源、第二 PTAT電流源、第一場效應晶體管-第四場效應晶體管、第一電阻-第五電阻、三極管和反相器，三極管的集電極依次接第一 PTAT電流源、第三電阻至地端，三極管的基極依次接第二電阻、第二 PTAT電流源、第四電阻至地端，三極管的基極與發射極之間接有第一電阻，三極管的發射極接電源VCC端，三極管的發射極、集電極分別接第一場效應晶體管的源極、柵極，第一場效應晶體管的柵極、漏極分別接第二場效應晶體管的柵極、漏極，第二場效應晶體管的源極接第三場效應晶體管的漏極，第三場效應晶體管的源極接地端，第三場效應晶體管的源極接第五電阻至第四場效應晶體管的源極，第四場效應晶體管的漏極接第二 PTAT電流源與第二電阻之間的節點，第一場效應晶體管的漏極接反相器的輸入端，反相器的輸出端接第四場效應晶體管的柵極。
[0006]作為優選，所述的三極管采用PNP型三極管。
[0007]作為優選，所述的第一場效應晶體管采用N溝道絕緣柵場效應管，第二場效應晶體管、第三場效應晶體管、第四場效應晶體管均采用P溝道絕緣柵場效應管。
[0008]本實用新型的有益效果:充分利用了 COMS功耗低的特點，巧妙地避免使用遲滯比較器實現電路的翻轉功能，電路結構簡單，功耗降低，同時具有線性可調的遲滯翻轉范圍，可根據不同的環境需要進行調節。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0010]圖1為本實用新型的原理圖。
【具體實施方式】
[0011]為使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0012]參照圖1，本【具體實施方式】采用以下技術方案:一種CMOS過溫保護電路，包括第一PTAT電流源I 1、第二 PTAT電流源12、第一場效應晶體管Ml-第四場效應晶體管M4、第一電阻Rl-第五電阻R5、三極管Ql和反相器U,三極管Ql的集電極依次接第一 PTAT電流源I1、第三電阻R3至地端，三極管Ql的基極依次接第二電阻R2、第二 PTAT電流源12、第四電阻R4至地端，三極管Ql的基極與發射極之間接有第一電阻R1，三極管Ql的發射極接電源VCC端，三極管Ql的發射極、集電極分別接第一場效應晶體管Ml的源極、柵極，第一場效應晶體管Ml的柵極、漏極分別接第二場效應晶體管M2的柵極、漏極，第二場效應晶體管M2的源極接第三場效應晶體管M3的漏極，第三場效應晶體管M3的源極接地端，第三場效應晶體管M3的源極接第五電阻R5至第四場效應晶體管M4的源極，第四場效應晶體管M4的漏極接第二 PTAT電流源12與第二電阻R2之間的節點，第一場效應晶體管Ml的漏極接反相器U的輸入端，反相器U的輸出端接第四場效應晶體管M4的柵極。
[0013]值得注意的是，所述的三極管Ql采用PNP型三極管，第一場效應晶體管Ml采用N溝道絕緣柵場效應管，第二場效應晶體管M2、第三場效應晶體管M3、第四場效應晶體管M4均采用P溝道絕緣柵場效應管。
[0014]本【具體實施方式】電路正常工作時，三極管Ql不導通，三極管Ql的集電極電壓為低，經過反相器U輸出為低電平，第四場效應晶體管M4截止，遲滯功能關閉；隨著溫度的升高，三極管Ql的導通電壓逐漸降低，同時第一 PTAT電流源Il的電流值逐漸升高，經過第一電阻Rl和第二電阻R2分壓所得到的三極管Ql基極電壓逐漸升高，當電壓升高至大于三極管Ql的導通電壓時，三極管Ql進入深線性區，集電極電壓為高，此時芯片溫度即為關斷溫度，三極管Ql的集電極電壓經過兩級反相輸出指示電壓為高電平，打開第四場效應晶體管M4，實現電路的遲滯特性；隨著溫度的降低，三極管Ql導通電壓升高，同時三極管Ql基極電壓降低，最終實現三極管Ql的關斷，電路開始正常工作。
[0015]本【具體實施方式】具有施密特觸發器的特性，當溫度高于160°C時，電路指示信號輸出為高，將系統關斷，當芯片溫度降至110°c時，指示信號輸出為低，芯片重新開始工作，電路的關鍵在于利用了 PTAT電流源的正溫度系數和負溫度系數的共同作用，將溫度信號轉化為電壓信號，再進一步進行處理，引用峰值電流源作為啟動電路，并嘗試避免使用傳統的遲滯比較器，采用了結構實現比較功能，實現了一種過溫保護電路的設計，降低功耗，具有廣闊的市場應用前景。
[0016]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種CMOS過溫保護電路，其特征在于，包括第一 PTAT電流源(Il)、第二 PTAT電流源(12)、第一場效應晶體管(Ml)-第四場效應晶體管(M4)、第一電阻(Rl)-第五電阻(R5)、三極管(Ql)和反相器(U)，三極管(Ql)的集電極依次接第一 PTAT電流源(II)、第三電阻(R3)至地端，三極管(Ql)的基極依次接第二電阻(R2)、第二 PTAT電流源(12)、第四電阻(R4)至地端，三極管(Ql)的基極與發射極之間接有第一電阻(Rl)，三極管(Ql)的發射極接電源VCC端，三極管(Ql)的發射極、集電極分別接第一場效應晶體管(Ml)的源極、柵極，第一場效應晶體管(Ml)的柵極、漏極分別接第二場效應晶體管(M2)的柵極、漏極，第二場效應晶體管(M2)的源極接第三場效應晶體管(M3)的漏極，第三場效應晶體管(M3)的源極接地端，第三場效應晶體管(M3)的源極接第五電阻(R5)至第四場效應晶體管(M4)的源極，第四場效應晶體管(M4)的漏極接第二 PTAT電流源(12)與第二電阻(R2)之間的節點，第一場效應晶體管(Ml)的漏極接反相器⑶的輸入端，反相器⑶的輸出端接第四場效應晶體管(M4)的柵極。2.根據權利要求1所述的一種CMOS過溫保護電路，其特征在于，所述的三極管(Ql)采用PNP型三極管。3.根據權利要求1所述的一種CMOS過溫保護電路，其特征在于，所述的第一場效應晶體管(Ml)采用N溝道絕緣柵場效應管。4.根據權利要求1所述的一種CMOS過溫保護電路，其特征在于，所述的第二場效應晶體管(M2)、第三場效應晶體管(M3)、第四場效應晶體管(M4)均采用P溝道絕緣柵場效應管。
【專利摘要】本實用新型公開了一種CMOS過溫保護電路，它涉及過溫保護電路技術領域。三極管的發射極、集電極分別接第一場效應晶體管的源極、柵極，第一場效應晶體管的柵極、漏極分別接第二場效應晶體管的柵極、漏極，第二場效應晶體管的源極接第三場效應晶體管的漏極，第三場效應晶體管的源極接地端，第三場效應晶體管的源極接第五電阻至第四場效應晶體管的源極，第四場效應晶體管的漏極接第二PTAT電流源與第二電阻之間的節點，第一場效應晶體管的漏極接反相器的輸入端，反相器的輸出端接第四場效應晶體管的柵極。本實用新型降低功耗，同時具有線性可調的遲滯翻轉范圍，可根據不同的環境需要進行調節，實用性強。
【IPC分類】H02H3/06, H02H5/04
【公開號】CN204651893
【申請號】CN201520312355
【發明人】沈懌皓, 于濤
【申請人】上海中基國威電子有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月14日