專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)纹介_(kāi)關(guān)電源及其過(guò)溫保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及單片式開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路，更具體地說(shuō)，涉及一種
單片式開(kāi)關(guān)電源及其過(guò)溫度保護(hù)電路，尤其是涉及集成PWM邏輯控制器 電路和功率晶體管的單片式開(kāi)關(guān)電源的過(guò)溫度保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
單片式開(kāi)關(guān)電源整體方案設(shè)計(jì)了完善的PWM邏輯控制電路，并將功 率晶體管和控制器集成到一個(gè)封裝體內(nèi)，提高了集成度，并解決了小封裝 的可靠性問(wèn)題。帶過(guò)溫保護(hù)電路的單片式開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用方案是一款效率高、 短路特性好、系統(tǒng)輸出紋波低的高性能方案，且系統(tǒng)成本較低。
如果開(kāi)關(guān)電源的工作溫度很高，重負(fù)載條件下，電源內(nèi)部的溫度很快 就能升高。功率晶體管開(kāi)關(guān)過(guò)程為開(kāi)關(guān)電源電路中的主要熱源之一，當(dāng)功 率晶體管和控制器同在一個(gè)封裝體內(nèi)時(shí)，升溫更為迅速。高溫情況會(huì)使整 個(gè)開(kāi)關(guān)電源的可靠性和性能下降。因此，加入過(guò)溫保護(hù)和控制電路， 一旦 開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部升溫超過(guò)允許的最高溫度時(shí)，可使整個(gè)開(kāi)關(guān)電源自身保護(hù)， 停止供電，直至內(nèi)部溫度降到允許的溫度，又會(huì)重新工作。使整個(gè)單片式 開(kāi)關(guān)電源的可靠性和壽命提高。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種單片式開(kāi)關(guān)電源及其過(guò)溫度保護(hù)電路， 尤其是涉及集成PWM邏輯控制器電路和功率晶體管的單片式開(kāi)關(guān)電源的 過(guò)溫度保護(hù)電路。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供一種單片式開(kāi)關(guān)電源的過(guò)溫保護(hù)電路， 其特征在于，檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，基于該檢測(cè)的電壓 得到相應(yīng)的溫度值，還連接于該單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏輯控制電路和限流 比較器，當(dāng)測(cè)得的溫度值高于預(yù)定的第一溫度值時(shí)，該過(guò)溫保護(hù)電路切斷電源
直到測(cè)得的溫度低于預(yù)定的第二溫度值時(shí)才恢復(fù)供電，其中，該過(guò)溫保護(hù)電路
包括
溫度檢測(cè)電路，檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，得到相應(yīng)的 溫度值；
溫度比較電路，連接所述溫度檢測(cè)電路，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的 基準(zhǔn)電聘-接收一預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，基于所述基準(zhǔn)電壓獲得對(duì)應(yīng)于第一溫度值的 第一比較電壓和對(duì)應(yīng)于第二溫度值的第二比較電壓；比較所檢測(cè)的電壓和第一 比較電壓，當(dāng)所檢測(cè)的電壓高于第一比較電壓時(shí)，判斷溫度過(guò)高，所述溫度比 較電路輸出過(guò)溫控制信號(hào)；之后比較所檢測(cè)的電壓和第二比較電壓，當(dāng)所檢測(cè) 的電壓低于第二比較電壓時(shí)，判斷溫度恢復(fù)，所述溫度比較電路取消過(guò)溫控制 信號(hào)；
過(guò)溫控制電路，連接到所述溫度比較電路接收過(guò)溫控制信號(hào)，連接到所述 單片式開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)電3^l妄收一使能信號(hào)，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的 PWM邏輯控制電路和限流比較器，當(dāng)接收到過(guò)溫控制信號(hào)時(shí)，過(guò)溫控制電路 控制PWM邏輯控制電路和限流比較器切斷電源供應(yīng)直至過(guò)溫控制信號(hào)消失。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，當(dāng)所述過(guò)溫控制信號(hào)消失時(shí)，所述單片式開(kāi) 關(guān)電源等待PWM邏輯控制電路重新啟動(dòng)完成后才恢復(fù)供電。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述溫度檢測(cè)電路檢測(cè)晶體管的Vbe電壓， 根據(jù)Vbe電壓和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到相應(yīng)的溫度。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述溫度比較電路包括比較器，所述比較器 的一個(gè)輸入端連接晶體管的Vbe電壓，另一個(gè)輸入端通過(guò)一分壓電路連接到 基準(zhǔn)電路獲得預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，根據(jù)第一和第二溫度值，所述分壓電路基于所 述基準(zhǔn)電壓的比例分壓提供第 一和第二比較電壓至所述比較器。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述過(guò)溫控制電路包括D觸發(fā)器和一與門(mén)， 所述D觸發(fā)器的D輸入端接收過(guò)溫控制信號(hào)，并將所述使能信號(hào)作為D觸發(fā) 器的時(shí)鐘信號(hào)，所述與門(mén)的輸入端連接D觸發(fā)器的Q輸出端和所述使能信號(hào)， 輸出過(guò)溫控制使能信號(hào)控制所述PWM邏輯控制電路和限流比較器的開(kāi)關(guān)。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提供一種單片式開(kāi)關(guān)電源，包括啟動(dòng)電路， 連接到電源輸入，提供使能信號(hào)；基準(zhǔn)電路，連接所述啟動(dòng)電路，提供基準(zhǔn)電
壓；限流比較器，連接到電源輸入，進(jìn)行限流；振蕩器，提供本地振蕩信號(hào)； PWM邏輯控制電路，連接到所述限流比較器和所述振蕩器，進(jìn)行PWM邏輯 信號(hào)控制，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路，連接到所迷PWM邏輯控制電路， 接收PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率晶體管；
該單片式開(kāi)關(guān)電源還包括過(guò)溫保護(hù)電路,檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的 電壓，基于該檢測(cè)的電壓得到相應(yīng)的溫度值，還連接于該單片式開(kāi)關(guān)電源的 PWM邏輯控制電路和限流比較器，當(dāng)測(cè)得的溫度值高于預(yù)定的第 一溫度值時(shí)， 該過(guò)溫保護(hù)電路切斷電源直到測(cè)得的溫度低于預(yù)定的第二溫度值時(shí)才恢復(fù)供 電，其中，該過(guò)溫保護(hù)電路包括
溫度檢測(cè)電路，檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，得到相應(yīng)的 溫度值；
溫度比較電路，連接所述溫度檢測(cè)電路，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的 基準(zhǔn)電路接收一預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，基于所述基準(zhǔn)電壓獲得對(duì)應(yīng)于第一溫度值的 第一比較電壓和對(duì)應(yīng)于第二溫度值的第二比較電壓；比較所檢測(cè)的電壓和第一 比較電壓，當(dāng)所檢測(cè)的電壓高于第一比較電壓時(shí)，判斷溫度過(guò)高，所述溫度比 較電路輸出過(guò)溫控制信號(hào)；之后比較所檢測(cè)的電壓和第二比較電壓，當(dāng)所檢測(cè) 的電壓低于第二比較電壓時(shí)，判斷溫度恢復(fù)，所述溫度比較電路取消過(guò)溫控制 信號(hào)；
過(guò)溫控制電路，連接到所述溫度比較電路接收過(guò)溫控制信號(hào)，連接到所述 單片式開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)電3^收一使能信號(hào)，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的 PWM邏輯控制電路和限流比較器，當(dāng)接收到過(guò)溫控制信號(hào)時(shí)，過(guò)溫控制電路 控制PWM邏輯控制電路和限流比較器切斷電源供應(yīng)直至過(guò)溫控制信號(hào)消失。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，當(dāng)所述過(guò)溫控制信號(hào)消失時(shí)，所述單片式開(kāi) 關(guān)電源等待PWM邏輯控制電路重新啟動(dòng)完成后才恢復(fù)供電。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述溫度檢測(cè)電路檢測(cè)晶體管的Vbe電壓，
根據(jù)Vbe電壓和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到相應(yīng)的溫度。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述溫度比較電路包括比較器，所述比較器 的一個(gè)輸入端連接晶體管的Vbe電壓，另一個(gè)輸入端通過(guò)一分壓電路連接到 基準(zhǔn)電路獲得預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，根據(jù)第一和第二溫度值，所述分壓電路基于所
述基準(zhǔn)電壓的比例分壓提供第一和第二比較電壓至所述比較器。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，所述過(guò)溫控制電路包括D觸發(fā)器和一與門(mén)， 所迷D觸發(fā)器的D輸入端接收過(guò)溫控制信號(hào)，并將所述使能信號(hào)作為D觸發(fā) 器的時(shí)鐘信號(hào)，所述與門(mén)的輸入端連接D觸發(fā)器的Q輸出端和所述使能信號(hào)， 輸出過(guò)溫控制使能信號(hào)控制所述PWM邏輯控制電路和限流比較器的開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路利用晶體管的Vbe溫度特性，隨溫度升高， Vbe的值下降。通過(guò)檢測(cè)Vbe值與預(yù)定的比較電平相比較來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)溫度保護(hù)。 采用本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，但溫度到達(dá)第一溫度值(高溫值)后，可 迅速關(guān)斷功率晶體管，起到及時(shí)的保護(hù)作用。當(dāng)溫度重新下降到第二溫度(低 溫值)時(shí)，表明高溫信號(hào)解除，此時(shí)功率晶體管并不能馬上恢復(fù)工作，需等待 PWM邏輯控制器重啟動(dòng)完成后，開(kāi)關(guān)管才開(kāi)始恢復(fù)正常工作。從而保證整個(gè) 單片開(kāi)關(guān)電源的平穩(wěn)啟動(dòng)。


本實(shí)用新型的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)
以下結(jié)合附圖和 實(shí)施例的描述而變得更加清楚，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特 征，其中
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的過(guò)溫度保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的采用過(guò)溫度保護(hù)電路的單片式開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu) 框圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路的電路原理圖； 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路中的過(guò)溫度控制電路的邏輯元 件具體實(shí)現(xiàn)圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路的控制邏輯時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。 首先，本實(shí)用新型提供一種單片式開(kāi)關(guān)電源的過(guò)溫保護(hù)電路，參考圖1 示出了其結(jié)構(gòu)圖，該過(guò)溫度保護(hù)電路100用于檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管
的Vbe電壓，基于該檢測(cè)的電壓得到相應(yīng)的溫度值，還連接于該單片式開(kāi)關(guān) 電源的PWM邏輯控制電路和限流比較器，當(dāng)測(cè)得的溫度值高于預(yù)定的第一溫 度值時(shí)，該過(guò)溫保護(hù)電路切斷電源直到測(cè)得的溫度低子預(yù)定的第二溫度值時(shí)才 恢復(fù)供電，參考圖1，該過(guò)溫保護(hù)電路100包括
溫度檢測(cè)電路102，檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，得到相 應(yīng)的溫度值；
溫度比較電路104,連接溫度檢測(cè)電路，還連接到單片式開(kāi)關(guān)電源的基準(zhǔn) 電路接收一預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，基于基準(zhǔn)電壓獲得對(duì)應(yīng)于第一溫度值的第一比較 電壓和對(duì)應(yīng)于第二溫度值的第二比較電壓；比較所檢測(cè)的電壓和第一比較電 壓，當(dāng)所檢測(cè)的電壓高于第一比較電壓時(shí)，判斷溫度過(guò)高，溫度比較電路輸出 過(guò)溫控制信號(hào)；之后比較所檢測(cè)的電壓和第二比較電壓，當(dāng)所檢測(cè)的電壓低于 第二比較電壓時(shí)，判斷溫度恢復(fù)，溫度比較電路取消過(guò)溫控制信號(hào)；
過(guò)溫控制電路106,連接到溫度比較電路接收過(guò)溫控制信號(hào)，連接到單片 式開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)電蹈-接收一使能信號(hào)，還連接到單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏 輯控制電路和限流比較器，當(dāng)接收到過(guò)溫控制信號(hào)時(shí)，過(guò)溫控制電路控制PWM 邏輯控制電路和限流比較器切斷電源供應(yīng)直至過(guò)溫控制信號(hào)消失。
參考圖2,圖2是一完整的一種單片式開(kāi)關(guān)電源200的結(jié)構(gòu)圖，其中采 用了本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，參考圖2，該單片式開(kāi)關(guān)電源200包括
啟動(dòng)電路208,連接到電源輸入209，提供使能信號(hào)Enable;
基準(zhǔn)電路210，連接啟動(dòng)電路208，提供基準(zhǔn)電壓Vref;
限流比較器212，連接到電源輸入209,進(jìn)行限流；
振蕩器214,提供本地振蕩信號(hào)；
PWM邏輯控制電路216，連接到限流比較器212和振蕩器214,進(jìn)行 PWM邏輯信號(hào)控制，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
驅(qū)動(dòng)電路218,連接到PWM邏輯控制電路216，接收PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 輸出功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率晶體管220;
該單片式開(kāi)關(guān)電源200還包括過(guò)溫保護(hù)電路，過(guò)溫保護(hù)電路用于檢測(cè)單 片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，基于該檢測(cè)的電壓得到相應(yīng)的溫度值， 還連接于該單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏輯控制電路和限流比較器，當(dāng)測(cè)得的溫
度值高于預(yù)定的第 一溫度值時(shí)，該過(guò)溫保護(hù)電路切斷電源直到測(cè)得的溫度低于 預(yù)定的第二溫度值時(shí)才恢復(fù)供電，其中，該過(guò)溫保護(hù)電路包括
溫度檢測(cè)電路202，檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管220的電壓，得到相 應(yīng)的溫度值；
溫度比較電路204，連接溫度檢測(cè)電路202,還連接到單片式開(kāi)關(guān)電源的 基準(zhǔn)電路210接收一預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vref,基于基準(zhǔn)電壓獲得對(duì)應(yīng)于第一溫 度值的第一比較電壓和對(duì)應(yīng)于第二溫度值的第二比較電壓；比較所檢測(cè)的電壓 和第一比較電壓，當(dāng)所檢測(cè)的電壓高于第一比較電壓時(shí)，判斷溫度過(guò)高，所述 溫度比較電路輸出過(guò)溫控制信號(hào)；之后比較所檢測(cè)的電壓和第二比較電壓，當(dāng) 所檢測(cè)的電壓低于第二比較電壓時(shí)，判斷溫度恢復(fù)，溫度比較電路取消過(guò)溫控 制信號(hào)；
過(guò)溫控制電路206,連接到溫度比較電路204接收過(guò)溫控制信號(hào) OTP_driver，連接到單片式開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)電膝接收一使能信號(hào)Enable,還 連接到單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏輯控制電路216和限流比較器212,當(dāng)接收 到過(guò)溫控制信號(hào)時(shí)OTP—driver,過(guò)溫控制電路控制PWM邏輯控制電路216 和限流比較器212切斷電源供應(yīng)直至過(guò)溫控制信號(hào)消失。
本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路是利用晶體管的Vbe電壓的溫度特性，隨 溫度升高，Vbe下降而進(jìn)行過(guò)溫度保護(hù)，因此，本實(shí)用新型的溫度檢測(cè)電路檢 測(cè)檢測(cè)功率晶體管的Vbe電壓，根據(jù)Vbe電壓和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到相應(yīng)的 溫度。根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，會(huì)設(shè)定兩個(gè)溫度值，即第一溫度值(高溫 值)和第二溫度值(低溫值)，當(dāng)測(cè)得的晶體管溫度高于第一溫度值時(shí)，就需 要切斷整個(gè)單片式開(kāi)關(guān)電源的供電，當(dāng)測(cè)得的晶體管溫度重新回到第二溫度值 之下時(shí)，重新恢復(fù)供電。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，溫度比較電路包括比較器， 比較器的一個(gè)輸入端連接功率晶體管的Vbe電壓，另一個(gè)輸入端通過(guò)一分壓 電路連接到基準(zhǔn)電路獲得預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vref，根據(jù)第一和第二溫度值，分壓 電路基于基準(zhǔn)電壓Vref的比例分壓提供第一和第二比較電壓至比較器。
根據(jù)本實(shí)用新型，當(dāng)過(guò)溫控制信號(hào)消失時(shí)，單片式開(kāi)關(guān)電源等待PWM邏 輯控制電路重新啟動(dòng)完成后才恢復(fù)供電。本實(shí)用新型的上述開(kāi)/關(guān)的過(guò)程由述 過(guò)溫控制電路實(shí)現(xiàn)，該過(guò)溫控制電路包括D觸發(fā)器和一與門(mén)，D觸發(fā)器的D
輸入端接收過(guò)溫控制信號(hào)OTP—driver,并將使能信號(hào)作為D觸發(fā)器的時(shí)鐘信 號(hào)，與門(mén)的輸入端連接D觸發(fā)器的Q輸出端和使能信號(hào)Enable,輸出過(guò)溫控 制使能信號(hào)Enable—OTP控制PWM邏輯控制電路和限流比較器的開(kāi)關(guān)。 參考圖3，圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路的電路原理圖。溫
度比較電路的一個(gè)輸入端(圖中所示是"-"輸入端)接收由溫度檢測(cè)電路測(cè) 得的晶體管的Vbe,另一個(gè)輸入端(圖中所示是"+"輸入端)連接是一個(gè)分 壓電路(圖中所示包括三個(gè)電阻R1、 R2、 R3),通過(guò)該分壓電路，可得到基 準(zhǔn)電壓Vref的比例分壓，第一溫度值，此處稱(chēng)為高溫閾值點(diǎn)Ta由電阻比例
~~^~~xP^/決定，第二溫度值，此處稱(chēng)為低溫閾值點(diǎn)Tb由電阻比例
i l + i 2 + i 3
~^~><^^/決定。當(dāng)測(cè)得的溫度低于Ta前，過(guò)溫信號(hào)Cm^driver輸出為0
i 2 + i 3
電平， 一旦溫度到達(dá)Ta，比較器翻轉(zhuǎn)，OTP—driver輸出1電平。圖3中的另 兩個(gè)器件NMOS和SPNP是輔助器件。
繼續(xù)參考圖3， OTP—driver輸出到了過(guò)溫控制電路，該過(guò)溫控制電路是 由過(guò)溫保護(hù)信號(hào)OTP_driver和使能信號(hào)Enable驅(qū)動(dòng)的的帶使能端的異步置 位D觸發(fā)器，D觸發(fā)器輸出通過(guò)與門(mén)產(chǎn)生過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào)EnableJDTP, 該使能信號(hào)控制本地振蕩器和PWM邏輯控制電路。正常溫度時(shí)，D觸發(fā)器Q 端輸出為1電平，過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào)Enable—OTP-Enable，控制器電路正 常工作。當(dāng)溫度到達(dá)閾值點(diǎn)Ta后，OTP—driver輸出1電平，D觸發(fā)器Q端 被清零，Enable—OTP被置0電平，驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉，功率晶體管關(guān)閉，對(duì)系統(tǒng) 進(jìn)行了有效保護(hù)。等過(guò)溫信號(hào)解除后，OTP—driver翻轉(zhuǎn)，輸出0電平，D觸 發(fā)器狀態(tài)不變，維持0電平，過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào)Enable一OTP仍保持為0 電平，需等到PWM系統(tǒng)重新啟動(dòng)，Enable再次置1，上升沿有效，D觸發(fā)器 狀態(tài)翻轉(zhuǎn)后，過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào)Enable—OTP才可以復(fù)位，跟隨Enable信 號(hào)變化。這樣就可以有效的避免了因過(guò)溫解除時(shí)，PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)突然恢復(fù)， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比太大，造成系統(tǒng)電流過(guò)沖。每次系統(tǒng)過(guò)溫信號(hào)解除后，PWM 邏輯控制器輸出的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)需等待重新啟動(dòng)后才可以從最小占空比開(kāi) 始恢復(fù)，從而保證每次啟動(dòng)，都有"軟啟動(dòng)"過(guò)程。
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路中的過(guò)溫度控制電路的邏輯元 件具體實(shí)現(xiàn)圖。該方式使用較少的門(mén)電路，就可以實(shí)現(xiàn)有效的過(guò)溫控制。與非
門(mén)NAND1和NAND2，與非門(mén)NAND3和NAND4分別4勾成兩個(gè)RS觸發(fā)器。 當(dāng)無(wú)過(guò)溫信號(hào)時(shí)，過(guò)溫保護(hù)邏輯電平OTP—driver為0電平，與非門(mén) NAND4輸出為1，與非門(mén)NAND1和NAND2組成的RS觸發(fā)器輸出為1電 平，與非門(mén)3的輸出電平為^i,取反后即為過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào) Enable_OTP,此時(shí)EnableJDTP跟隨Enable信號(hào)。
到達(dá)溫度保護(hù)點(diǎn)后，過(guò)溫保護(hù)邏輯電平OTP_driver翻轉(zhuǎn)置NAND1電平， 與非門(mén)NAND2輸出NAND1電平，與非門(mén)NAND1輸出為^^i，該輸出送 入與非門(mén)NAND3,與Enable進(jìn)行與非運(yùn)算，使與非門(mén)NAND3輸出為常1 電平，過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào)Enable—OTP為0電平，該0電平送入PWM邏 輯控制器，關(guān)斷功率晶體管。
等溫度保護(hù)解除后，過(guò)溫保護(hù)邏輯電平OTP—driver又恢復(fù)為0電平，與 非門(mén)NAND4輸出常1電平，與非門(mén)NAND1和NAND2構(gòu)成的RS觸發(fā)器狀 態(tài)保持，使與非門(mén)NAND3的狀態(tài)也保持不變，仍為NAND1電平，等到內(nèi)部 使能電平Enable下次上升沿到來(lái)，與非門(mén)NAND1和NAND2構(gòu)成的RS觸 發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，與非門(mén)NAND3的狀態(tài)才開(kāi)始恢復(fù)，跟隨Enable, PWM邏輯 控制器開(kāi)始工作。
圖5為本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路的時(shí)序邏輯圖。無(wú)過(guò)溫信號(hào)時(shí)， Enable—OTP跟隨內(nèi)部使能電平Enable變化，T1時(shí)刻，過(guò)溫信號(hào)到來(lái)，控制 信號(hào)OTP—driver狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào)Enable—OTP被置0電平， PWM控制邏輯關(guān)斷。T2時(shí)刻，過(guò)溫信號(hào)解除，此時(shí)過(guò)溫調(diào)制的使能信號(hào) Enable—OTP沒(méi)有馬上恢復(fù)，直到下次Enable上升沿到來(lái)，Enable—OTP才 恢復(fù)跟隨Enable的特性。電源電路開(kāi)始恢復(fù)工作。
本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路利用晶體管的Vbe溫度特性，隨溫度升高， Vbe的值下降。通過(guò)檢測(cè)Vbe值與預(yù)定的比較電平相比較來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)溫度保護(hù)。 采用本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，但溫度到達(dá)第一溫度值(高溫值)后，可
迅速關(guān)斷功率晶體管，起到及時(shí)的保護(hù)作用。當(dāng)溫度重新下降到第二溫度(低 溫值)時(shí)，表明高溫信號(hào)解除，此時(shí)功率晶體管并不能馬上恢復(fù)工作，需等待PWM邏輯控制器重啟動(dòng)完成后，開(kāi)關(guān)管才開(kāi)始恢復(fù)正常工作。從而保證整個(gè) 單片開(kāi)關(guān)電源的平穩(wěn)啟動(dòng)。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，熟 悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做 出種種修改或變化，因而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng) 該是符合權(quán)利要求書(shū)提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1.一種單片式開(kāi)關(guān)電源的過(guò)溫保護(hù)電路，其特征在于，連接并檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，還連接于該單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏輯控制電路和限流比較器，其中，該過(guò)溫保護(hù)電路包括溫度檢測(cè)電路，連接并檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，得到相應(yīng)的溫度值；溫度比較電路，連接所述溫度檢測(cè)電路，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的基準(zhǔn)電路接收一預(yù)定的基準(zhǔn)電壓；當(dāng)溫度檢測(cè)電路所檢測(cè)的電壓高于一第一比較電壓時(shí)，，所述溫度比較電路輸出過(guò)溫控制信號(hào)；當(dāng)當(dāng)溫度檢測(cè)電路所檢測(cè)的電壓低于一第二比較電壓時(shí)，所述溫度比較電路取消過(guò)溫控制信號(hào)；過(guò)溫控制電路，連接到所述溫度比較電路接收過(guò)溫控制信號(hào)，連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)電路接收一使能信號(hào)，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏輯控制電路和限流比較器，過(guò)溫控制電路控制PWM邏輯控制電路和限流比較器在接收到過(guò)溫控制信號(hào)時(shí)切斷電源供應(yīng)直至過(guò)溫控制信號(hào)消失。
2. 如權(quán)利要求1所述的過(guò)溫保護(hù)電路，其特征在于，所述溫度比較電路 包括比較器，所述比較器的一個(gè)輸入端連接晶體管的Vbe電壓，另一個(gè)輸入 端通過(guò)一分壓電路連接到基準(zhǔn)電路獲得預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，所述分壓電路基于所 述基準(zhǔn)電壓的比例分壓提供第 一和第二比較電壓至所述比較器。
3. 如權(quán)利要求1所述的過(guò)溫保護(hù)電路，其特征在于，所述過(guò)溫控制電路 包括D觸發(fā)器和一與門(mén)，所述D觸發(fā)器的D輸入端接收過(guò)溫控制信號(hào)，并將 所述使能信號(hào)作為D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)，所述與門(mén)的輸入端連接D觸發(fā)器的 Q輸出端和所述使能信號(hào)，輸出過(guò)溫控制使能信號(hào)控制所述PWM邏輯控制電 路和限流比較器的開(kāi)關(guān)。
4. 一種單片式開(kāi)關(guān)電源，包括 啟動(dòng)電路，連接到電源輸入，提供使能信號(hào)； 基準(zhǔn)電路，連接所述啟動(dòng)電路，提供基準(zhǔn)電壓； 限流比較器，連接到電源輸入，進(jìn)行限流； 振蕩器，提供本地振蕩信號(hào)；PWM邏輯控制電路，連接到所述限流比較器和所述振蕩器，進(jìn)行PWM 邏輯信號(hào)控制，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路，連接到所述PWM邏輯控制電路，接收PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出 功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率晶體管；其特征在于，該單片式開(kāi)關(guān)電源還包括過(guò)溫保護(hù)電路，連接并檢測(cè)單片式 開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，還連接于該單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏輯控 制電路和限流比較器，其中，該過(guò)溫保護(hù)電路包括溫度檢測(cè)電路，連接并檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，得到 相應(yīng)的溫度值；溫度比較電路，連接所述溫度檢測(cè)電路，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的 基準(zhǔn)電路接收一預(yù)定的基準(zhǔn)電壓；當(dāng)溫度檢測(cè)電路所檢測(cè)的電壓高于一第一比 較電壓時(shí)，所述溫度比較電路輸出過(guò)溫控制信號(hào)；當(dāng)溫度檢測(cè)電路所檢測(cè)的電 壓低于一第二比較電壓時(shí)，所述溫度比較電路取消過(guò)溫控制信號(hào)；過(guò)溫控制電路，連接到所述溫度比較電路接收過(guò)溫控制信號(hào)，連接到所述 單片式開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)電路接收一使能信號(hào)，還連接到所述單片式開(kāi)關(guān)電源的 PWM邏輯控制電路和限流比較器，過(guò)溫控制電路控制PWM邏輯控制電路和 限流比較器在接收到過(guò)溫控制信號(hào)時(shí)切斷電源供應(yīng)直至過(guò)溫控制信號(hào)消失。
5. 如權(quán)利要求4所述的單片式開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述溫度比較電 路包括比較器，所述比較器的一個(gè)輸入端連接晶體管的Vbe電壓，另一個(gè)輸 入端通過(guò)一分壓電路連接到基準(zhǔn)電路獲得預(yù)定的基準(zhǔn)電壓，所述分壓電路基于 所述基準(zhǔn)電壓的比例分壓提供第一和第二比較電壓至所述比較器。
6. 如權(quán)利要求4所述的單片式開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述過(guò)溫控制電 路包括D觸發(fā)器和一與門(mén)，所述D觸發(fā)器的D輸入端接收過(guò)溫控制信號(hào)，并 將所述使能信號(hào)作為D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)，所述與門(mén)的輸入端連接D觸發(fā)器 的Q輸出端和所述使能信號(hào)，輸出過(guò)溫控制使能信號(hào)控制所述PWM邏輯控 制電路和限流比4交器的開(kāi)關(guān)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型揭示了一種單片式開(kāi)關(guān)電源的過(guò)溫保護(hù)電路，檢測(cè)單片式開(kāi)關(guān)電源中晶體管的Vbe電壓，基于該檢測(cè)的電壓得到相應(yīng)的溫度值，還連接于該單片式開(kāi)關(guān)電源的PWM邏輯控制電路和限流比較器，當(dāng)測(cè)得的溫度值高于預(yù)定的第一溫度值時(shí)，該過(guò)溫保護(hù)電路切斷電源直到測(cè)得的溫度低于預(yù)定的第二溫度值時(shí)才恢復(fù)供電，其中，該過(guò)溫保護(hù)電路包括溫度檢測(cè)電路，溫度比較電路，和過(guò)溫控制電路。本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路利用晶體管的Vbe溫度特性，隨溫度升高，Vbe的值下降。通過(guò)檢測(cè)Vbe值與預(yù)定的比較電平相比較來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)溫度保護(hù)。采用本實(shí)用新型的過(guò)溫度保護(hù)電路，當(dāng)溫度到達(dá)第一溫度值(高溫值)后，可迅速關(guān)斷功率晶體管，起到及時(shí)的保護(hù)作用。
文檔編號(hào)H02H7/122GK201001028SQ200620135570
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者段建華 申請(qǐng)人:Bcd半導(dǎo)體制造有限公司