[发明专利]过温保护电路

说明书

本发明涉及一种过温保护电路。过温保护电路包括过温检测电路和信号输出电路。过温检测电路包括用于检测温度的双极型晶体管、具有正温度系数的第一电阻和具有负温度系数的二端元器件，当温度未超过温度保护阈值时，第二电压大于第一电压，第二电流小于第一电流；当温度超过温度保护阈值时，第二电压小于第一电压，第二电流大于第一电流；过温检测电路的输出端输出表征温度变化的过温检测信号，所述信号输出电路在所述过温检测信号的驱动下输出表示温度是否超过温度保护阈值的过温保护信号。本发明的电路结构简单，实现了过温保护的功能，电路所需元器件较少，整体功耗低，无需电压比较器以及基准电压，设计难度低，可方便调节过温保护阈值。

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，具体涉及一种集成于芯片中的过温保护电路。

背景技术

随着半导体集成电路技术的不断发展以及半导体工艺的进步，集成电路的集成度越来越高，功耗也越来越大从而使得芯片局部温度过高，对芯片损坏较大。为使集成电路芯片免受高温的损坏，需要设计专门的过温保护电路。温度超过一定阈值时，过温保护电路输出关断信号，从而使芯片部分或完全停止工作。

传统的过温保护电路一般通过电压比较器来实现，并需要外部输入基准电压信号，因此结构较为复杂，需要较多的元器件，增加了设计难度，电路功耗也较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、元器件少、功耗小的过温保护电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种过温保护电路，包括过温检测电路和信号输出电路。所述过温检测电路包括第一恒流源、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、用于检测温度的双极型晶体管、具有正温度系数的第一电阻和具有负温度系数的二端元器件，所述第一恒流源的输出端接地，其输入端与第一PMOS管的漏极相连，所述第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管的源极均与电源端VDD相连，所述第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管的栅极互相连接，所述第一PMOS管的栅极与其漏极相连；第一NMOS管、第二NMOS管的漏极分别与第二PMOS管和第三PMOS管的漏极相连，第一NMOS管和第二NMOS管的栅极互连，第一NMOS管的漏极和栅极相连；所述第一NMOS管的源极与二端元器件的一端相连，所述二端元器件的另一端和第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端接地；所述第二NMOS管的源极与双极型晶体管的发射极相连，双极型晶体管的集电极与基极相连后接地，第三PMOS管和第二NMOS管之间的连接节点为所述过温检测电路的输出端；所述第一NMOS管的源极电压为第一电压，所述双极型晶体管发射极的电压为第二电压，第三PMOS管所能提供的最大电流为第一电流，流过第二NMOS管上的电流为第二电流；当温度未超过温度保护阈值时，第二电压大于第一电压，第二电流小于第一电流；当温度超过温度保护阈值时，第二电压小于第一电压，第二电流大于第一电流；过温检测电路的输出端输出表征温度变化的过温检测信号，所述信号输出电路在所述过温检测信号的驱动下输出表示温度是否超过温度保护阈值的过温保护信号。优选的，所述信号输出电路包括第四PMOS管、第二恒流源、第一反相器和第二反相器，第四PMOS管的栅极与所述过温检测电路的输出端相连，其源极与所述电源端VDD相连，其漏极与所述第二恒流源的输入端相连，所述第二恒流源的输出端接地；第一反相器的输入端与第四PMOS管和第二恒流源之间的连接节点相连，其输出端与第二反相器的输入端相连，所述第二反相器的输出端与信号输出电路的输出端相连。

具体的，当第二电压大于第一电压时，第二电流小于第一电流，所述过温检测电路的输出端为高电平信号，此时第四PMOS管漏极电位为低电平，第二反相器输出低电平信号，表示温度未超过温度保护阈值；当第二电压小于第一电压时，第二电流大于第一电流，所述过温检测电路的输出端信号会下降以维持电流平衡，此时第四PMOS管漏极电位会升高而超过第一反相器的翻转阈值，第一反相器输出低电平信号，第二反相器输出高电平信号，表示温度超过温度保护阈值。