CN204538661U - 一种用于电源管理芯片中的过热保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及保护电路技术领域，尤其是一种用于电源管理芯片中的过热保护电路。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、第一三极管、第一电容、第一电阻和第二电阻。本实用新型利用三极管基-发射极电压的负温度系数特性，从带隙模块电路取出随电压线性变化的控制电压来给电路提供偏置，该用于电池管理芯片中的过热保护电路具有结构简单、温度灵敏度高、关闭和开启温度点受电源影响较小、版图面积小和功耗低等特点，关断和开启阀值点准确，能够有效地抑制电源电压引起的温度迟滞变化，迟滞范围基本不变，且具有良好的移植性，适合应用集成在电源管理芯片中。

Description

一种用于电源管理芯片中的过热保护电路

技术领域

本实用新型涉及保护电路技术领域，尤其是一种用于电源管理芯片中的过热保护电路。

背景技术

电源管理芯片的温度每升高2℃，安全可靠性就下降10％，温度升高50℃时的电源管理芯片工作寿命是温度升高25℃时的1/6。为了保护电源管理芯片，使其在高温情况下不被损坏，必须设置过热保护电路，以便当芯片工作温度超过允许值时，保护电路将主要的功耗电路切断。现有的保护电路很多是基于比较器来设计的，尽管有较高的温度灵敏度，对保护电路而言，其版图代价过大。而采用BiCMOS工艺的过热保护电路，电路虽较简单，但需要个固定偏置电路，芯片面积还是较大，功耗也没有降下来。因此，减小芯片面积和功耗仍然是过热保护电路设计的关键问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、灵敏度高、关闭和开启温度点受电源影响较小、版图面积小和功耗低的用于电源管理芯片中的过热保护电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于电源管理芯片中的过热保护电路，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管和第一三极管；

所述第一MOS管的栅极连接偏置电压、漏极连接所述第一三极管的集电极和第四MOS管的栅极；

所述第二MOS管的栅极连接所述第一MOS管的栅极、漏极连接所述第一三极管的基极并通过第一电阻连接所述第七MOS管的漏极；

所述第三MOS管的栅极连接所述第六MOS管的栅极、栅极还连接过热保护电路的输出端、漏极连接所述第六MOS管的漏极和第七MOS管的栅极；

所述第四MOS管的栅极连接所述第五MOS管的栅极、漏极连接所述第五MOS管的漏极和第六MOS管的栅极；

所述第五MOS管的栅极连接所述第一三极管的集电极和第四MOS管的栅极、源极接地；

所述第六MOS管的栅极连接过热保护电路的输出端、源极接地；

所述第七MOS管的栅极连接所述第六MOS管的漏极、漏极分别通过第一电容与第二电阻接地、源极接地。

所述第一三极管的集电极连接所述第一MOS管的漏极和第四MOS管的栅极、发射极接地。

由于采用了上述方案，本实用新型利用三极管基-发射极电压的负温度系数特性，从带隙模块电路取出随电压线性变化的控制电压来给电路提供偏置，该过热保护电路具有结构简单、温度灵敏度高、关闭和开启温度点受电源影响较小、版图面积小和功耗低等特点，适合集成在电源管理芯片中。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实施例的一种用于电源管理芯片中的过热保护电路，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和第一三极管Q1；

第一MOS管M1的栅极连接偏置电压VBIAS、漏极连接第一三极管Q1的集电极和第四MOS管M4的栅极；

第二MOS管M2的栅极连接第一MOS管M1的栅极、漏极连接第一三极管Q1的基极并通过第一电阻R1连接第七MOS管M7的漏极；

第三MOS管M3的栅极连接第六MOS管M6的栅极、栅极还连接过热保护电路的输出端A2、漏极连接第六MOS管M6的漏极和第七MOS管M7的栅极；

第四MOS管M4的栅极连接第五MOS管M5的栅极、漏极连接第五MOS管M5的漏极和第六MOS管M6的栅极；

第五MOS管M5的栅极连接第一三极管Q1的集电极和第四MOS管M4的栅极、源极接地；

第六MOS管M6的栅极连接过热保护电路的输出端A2、源极接地；

第七MOS管M7的栅极连接第六MOS管M6的漏极、漏极分别通过第一电容C1与第二电阻R2接地、源极接地。

第一三极管Q1的集电极连接第一MOS管M1的漏极和第四MOS管M4的栅极、发射极接地。

其中，偏置电压VBIAS是从带隙基准电流源取出来的偏置电压，随电源呈线性变化，使得第一MOS管M1和第二MOS管M2能提供恒定电流。在芯片正常工作时，B点电压低于Q1的开启电压，第一三极管Q1截止。A点输出为高电平，过热保护电路的输出端A2输出为低电平，此时第七MOS管M7导通，第一电阻R1上电流流过第七MOS管M7直接接地，第二电阻R2(大电阻)上几乎没有电流流过，电路处于无效状态。

当电源管理芯片的温度上升时，第一三极管Q1的基-发射极电压减小，假如当温度升到阀值温度(设为150℃)时，第一三极管Q1开启，这时，过热保护电路的输出端A2在150℃时输出高电平，电源管理芯片关断，第七MOS管M7截止，电流I1流过第一电阻R1与第二电阻R2到地面。假如当温度下降到迟滞开启温度(设为130℃)时，过热保护电路的输出端A2恢复低电平，电源管理芯片恢复正常工作。

另外，第一电容C1用于保护第七MOS管M7，防止C点电压在迟滞开启的瞬间被急速拉低。热关断温度和迟滞开启温度不依赖电源电压，通过控制第七MOS管M7的开启和关断，控制第二电阻R2是否被短路，实现了过热保护电路的迟滞作用，避免了电路在某一温度点的反复开启和关断。

本实施例利用三极管基-发射极电压的负温度系数特性，从带隙模块电路取出随电压线性变化的控制电压来给电路提供偏置，该用于电池管理芯片中的过热保护电路具有结构简单、温度灵敏度高、关闭和开启温度点受电源影响较小、版图面积小和功耗低等特点，关断和开启阀值点准确，能够有效地抑制电源电压引起的温度迟滞变化，迟滞范围基本不变，且具有良好的移植性，适合应用集成在电源管理芯片中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于电源管理芯片中的过热保护电路，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管和第一三极管；

所述第一MOS管的栅极连接偏置电压、漏极连接所述第一三极管的集电极和第四MOS管的栅极；

所述第二MOS管的栅极连接所述第一MOS管的栅极、漏极连接所述第一三极管的基极并通过第一电阻连接所述第七MOS管的漏极；

所述第三MOS管的栅极连接所述第六MOS管的栅极、栅极还连接过热保护电路的输出端、漏极连接所述第六MOS管的漏极和第七MOS管的栅极；

所述第四MOS管的栅极连接所述第五MOS管的栅极、漏极连接所述第五MOS管的漏极和第六MOS管的栅极；

所述第五MOS管的栅极连接所述第一三极管的集电极和第四MOS管的栅极、源极接地；

所述第六MOS管的栅极连接过热保护电路的输出端、源极接地；

所述第七MOS管的栅极连接所述第六MOS管的漏极、漏极分别通过第一电容与第二电阻接地、源极接地；

所述第一三极管的集电极连接所述第一MOS管的漏极和第四MOS管的栅极、发射极接地。