應(yīng)用于無線充電控制芯片的可調(diào)精確過溫保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于無線充電控制芯片的可調(diào)精確過 溫保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展以及半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步，集成電路的集成度 越來越高，功耗也越來越大，從而使得芯片局部溫度過高，對(duì)芯片損壞較大。為使集成電路 芯片免受高溫的損壞，需要設(shè)計(jì)專門的過溫保護(hù)電路。溫度超過一定閾值時(shí)，過溫保護(hù)電路 輸出關(guān)斷信號(hào)，從而使芯片部分或完全停止工作。
[0003 ]傳統(tǒng)的過溫保護(hù)電路一般通過電壓比較器來實(shí)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)電阻的阻值來實(shí)現(xiàn)熱 關(guān)斷、熱開啟以及遲滯量的調(diào)節(jié)。在不同的工藝條件下，電阻的阻值變化很大，且不同的電 源電壓下，電阻上的電壓也會(huì)隨之改變，不同的工藝和電源電壓時(shí)，電路的溫度閾值點(diǎn)和熱 遲滯量將發(fā)生較大變化。這種過溫保護(hù)電路，同時(shí)受電阻以及正負(fù)溫度系數(shù)器件影響，影響 因素多，而且受工藝影響較大，不容易調(diào)節(jié)到精確的熱關(guān)斷溫度，無法實(shí)現(xiàn)高精度過溫保 護(hù)。
[0004] 為此，一篇申請(qǐng)?zhí)枮?00910236717.5的發(fā)明專利公開了一種抗工藝偏差的過溫保 護(hù)電路，該電路包括基準(zhǔn)電壓輸入緩沖級(jí)、電阻分壓陣列、負(fù)溫度系數(shù)電壓支路、比較器和 輸出整形電路，輸入基準(zhǔn)電壓經(jīng)該基準(zhǔn)電壓輸入緩沖級(jí)緩沖成為不受負(fù)載影響的基準(zhǔn)電 壓，然后經(jīng)該電阻分壓陣列分壓產(chǎn)生溫度設(shè)定電壓并輸出給比較器，在比較器中與負(fù)溫度 系數(shù)電壓支路產(chǎn)生的電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生一控制信號(hào)經(jīng)該輸出整形電路整形輸出。該發(fā)明 通過將輸入基準(zhǔn)電壓經(jīng)基準(zhǔn)電壓輸入緩沖級(jí)緩沖成為不受負(fù)載影響的基準(zhǔn)電壓，雖然在一 定程度上削減了集成電路制造過程中工藝偏差的影響，但是對(duì)于要求更為嚴(yán)格的場(chǎng)合，仍 然不夠精確。另外，該發(fā)明沒有磁滯功能，實(shí)用性不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出一種應(yīng)用于無線充電控制芯片的可調(diào)精確過 溫保護(hù)電路，該過溫保護(hù)電路通過采用負(fù)溫度系數(shù)器件的電壓與不受工藝、溫度變化影響 的電壓比較，輸出過溫信號(hào)，可減少溫度系數(shù)依賴器件，即降低溫度影響因素及工藝的影 響；通過調(diào)整相同類型電阻的比例，實(shí)現(xiàn)更精確調(diào)整熱關(guān)斷溫度，即過溫保護(hù)溫度;通過比 較器反饋信號(hào)控制兩個(gè)傳輸門，選取兩個(gè)不受工藝、溫度變化影響的電壓其中一個(gè)，實(shí)現(xiàn)磁 滯功能。同時(shí)本發(fā)明通過調(diào)整可調(diào)電阻電路，即采用控制單元調(diào)整電阻網(wǎng)絡(luò)阻值，調(diào)整過溫 保護(hù)之后的過溫釋放比較電壓，該電壓同樣不受工藝、溫度變化影響，且由比較器反饋信號(hào) 控制兩個(gè)傳輸門選取該電壓，可精確調(diào)節(jié)溫度磁滯量。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種應(yīng)用于無線充電控制芯片的可調(diào)精確過溫保護(hù)電路，包括一運(yùn)算放大器0P、 一NM0S管N0、第一PM0S管TO、第二PM0S管P1、第三PM0S管P2、電阻Ra、電阻Rb、第一傳輸門、第 二傳輸門、第一NPN三極管QO、第二NPN三極管Q1、一比較器COMP、第一反相器、第二反相器、 第三反相器、第四反相器、以及一個(gè)可調(diào)電阻電路。運(yùn)算放大器0P的正輸入端連接基準(zhǔn)電壓 Vref，運(yùn)算放大器0P的負(fù)輸入端與所述NM0S管NO的源極及所述電阻Ra的輸入端連接;運(yùn)算放 大器0P的輸出端連接匪0S管NO的柵極;匪0S管NO的漏極與第一 PM0S管P0的漏極及柵極連 接；第一 PM0S管P0的柵極分別與第二PM0S管P1的柵極及第三PM0S管P2的柵極連接；第一 PM0S管P0的源極與電源電壓VDD、第二PM0S管P1的源極及第三PM0S管P2的源極連接;電阻Ra 的輸入端與運(yùn)算放大器OP的負(fù)輸入端及NM0S管NO的源極連接，電阻Ra的輸出端與電阻Rb的 輸出端及第二NPN三極管Q1的發(fā)射極連接，并接地;第二PM0S管P1的柵極與第一 PM0S管P0的 漏極及柵極及第三PM0S管P2的柵極連接;第二PM0S管P1的源極與電源電壓VDD、第一 PM0S管 P0的源極及第三PM0S管P2的源極連接;第二PM0S管P1的漏極與所述可調(diào)電阻電路的輸入端 連接，所述可調(diào)電阻電路的輸出端與電阻Rb的輸入端連接，所述電阻Rb的輸出端與電阻Ra 的輸出端及第二NPN三極管Q1的發(fā)射極連接，并接地，第三PM0S管P2的柵極與第一 PM0S管P0 的漏極及柵極及第二PM0S管P1的柵極連接;第三PM0S管P2的源極與電源電壓VDD、第一 PM0S 管P0的源極及第二PM0S管P1的源極連接;第三PM0S管P2的漏極與與比較器COMP的負(fù)輸入端 Vinn及第一 NPN三極管Q0的發(fā)射極連接，所述第一 NPN三極管Q0的集電極和基極與第二NPN三 極管Q1的發(fā)射極連接，所述第二NPN三極管Q1的集電極和基極與電阻Ra的輸出端及電阻Rb 的輸出端連接，并接地;所述第一傳輸門的輸入端與第二PM0S管P1的漏極及所述可調(diào)電阻 電路的輸入端連接，連接點(diǎn)為c;所述第一傳輸門的輸出端與第二傳輸門的輸出端及比較器 COMP的正輸入端Vinp連接;所述第一傳輸門的NM0S控制端C1與第一反相器的輸入端、第三反 相器的輸出端、第四反相器的輸入端及第二傳輸門的PM0S控制端連接;所述第一傳輸門的 PM0S控制端與第二傳輸門的NM0S控制端C1及第一反相器的輸出端連接;所述第二傳輸門的 輸入端與所述可調(diào)電阻電路的輸出端及電阻Rb的輸入端連接，連接點(diǎn)為d;所述第二傳輸門 的輸出端與第一傳輸門的輸出端及比較器COMP的正輸入端Vinp連接;所述第二傳輸門的 NM0S控制端C1與第一傳輸門的PM0S控制端及第一反相器的輸出端連接;所述第二傳輸門的 PM0S控制端與第一傳輸門的匪0S控制端C1、第一反相器的輸入端、第三反相器的輸出端及 第四反相器的輸入端連接;所述比較器COMP的輸出端與第二反相器的輸入端連接，所述第 二反相器的輸出端與第三反相器的輸入端連接;第三反相器的輸出端與第四反相器的輸入 端連接;第四反相器的輸出端輸出TSD。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)更精確調(diào)節(jié)溫度磁滯量，作為一個(gè)優(yōu)選方案，所述可調(diào)電阻電路包括多 個(gè)并聯(lián)連接的支路，每個(gè)支路由一電阻和開關(guān)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)。具體的，該可調(diào)電阻電路包括電阻 R1、電阻R2、電阻R3、……、電阻Rn、開關(guān)K1、開關(guān)K2、開關(guān)K3、……和開關(guān)Kn，其中η為大于1的 正整數(shù);開關(guān)Κ1和電阻R1串聯(lián)連接形成第一支路，開關(guān)Κ2和電阻R2串聯(lián)連接形成第二支路， 開關(guān)Κ3和電阻R3串聯(lián)連接形成第三支路，……，開關(guān)Kn和電阻Rn串聯(lián)連接形成第η支路，第 一支路、第二支路、第三支路、……、第η支路并聯(lián)連接。
[0009] 為了減少溫度系數(shù)依賴器件，即降低溫度影響因素及工藝的影響，實(shí)現(xiàn)比較器 C0MP的正輸入端V_不受溫度影響。作為一個(gè)優(yōu)選方案，所述電阻Ra、電阻Rb、以及可調(diào)電阻 電路中的各電阻（電阻R1，電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,電阻R6,電阻R7，···，電阻Rn)具 有相同工藝類型且具有相同溫度系數(shù)為相同工藝類型且具有相同溫度系數(shù)的電阻(阻值根 據(jù)設(shè)計(jì)需要選?。?。
[0010] 作為優(yōu)選方式，所述第一 NPN三極管Q0和第二NPN三極管Q1的基極、發(fā)射極電壓差 為負(fù)溫度系數(shù)，即其隨著絕對(duì)溫度上升，電壓絕對(duì)值減小。
[0011] 本發(fā)明采用上述方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：1、通過采用負(fù)溫度系 數(shù)器件的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，輸出過溫信號(hào)，可減少溫度系數(shù)依賴器件，即降低溫度影響 因素及工藝的影響；2、通過調(diào)整相同類型電阻的比例，實(shí)現(xiàn)更精確調(diào)整熱關(guān)斷溫度;3、本發(fā) 明通過調(diào)整可調(diào)電阻電路，即采用控制單元調(diào)整電阻網(wǎng)絡(luò)阻值，可精確調(diào)節(jié)溫度磁滯量。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的可調(diào)精確過溫保護(hù)電路的電路原理圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的比較器V?^Vinn變化的輸出波形示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的TSD隨溫度變化的輸出波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016] 作為一個(gè)具體的實(shí)例，參見圖1，本發(fā)明的一種應(yīng)用于無線充電控制芯片的可調(diào)精 確過溫保護(hù)電路，包括一運(yùn)算放大器0P、一匪0S管N0、第一PM0S管P0、第二PM0S管P1、第三 PM0S管P2、電阻Ra、電阻Rb、第一傳輸門102、第二傳輸門103、第一 NPN三極管Q0、第二NPN三 極管Q1、一比較器C0MP、第一反相器101、第二反相器104、第三反相器105、第四反相器106、 以及可調(diào)電阻電路。運(yùn)算放大器0P的正輸入端連接基準(zhǔn)電壓V ref，運(yùn)算放大器0P的負(fù)輸入端 與所述NM0S管N0的源極及所述電阻Ra的輸入端連接;運(yùn)算放大器0P的輸出端連接NM0S管N0 的柵極;NM0S管NO的漏極與第一 PM0S管P0的漏極及柵極連接;第一 PM0S管P0的柵極分別與 第二PM0S管P1的柵極及第三PM0S管P2的柵極連接;第一 PM0S管P0的源極與電源電壓VDD、第 二