過(guò)熱保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了過(guò)熱保護(hù)電路，包括：溫變電壓產(chǎn)生單元，通過(guò)對(duì)隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電壓和隨溫度升高而降低的第一導(dǎo)通電壓求和產(chǎn)生溫變電壓；以及防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元，比較所述溫變電壓和隨溫度升高而降低的第二導(dǎo)通電壓，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)，其中，所述第一導(dǎo)通電壓和所述第二導(dǎo)通電壓具有相同分布。
【專利說(shuō)明】過(guò)熱保護(hù)電路
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年11月22日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2012-0132966號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其披露通過(guò)引用結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及過(guò)熱保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0004]過(guò)熱保護(hù)電路包含在半導(dǎo)體集成電路中，并且是用于當(dāng)發(fā)生異常過(guò)熱時(shí)保護(hù)半導(dǎo)體集成電路的電路。過(guò)熱保護(hù)電路基于負(fù)溫度特性配置，由此，雙極結(jié)型晶體管(BJT)的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe隨溫度升高以-2.2mV/°C的速率進(jìn)行改變。
[0005]然而，過(guò)熱保護(hù)電路的操作溫度根據(jù)BJT的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe的分布而發(fā)生改變。
[0006]專利文獻(xiàn)1，即下述的相關(guān)技術(shù)文件，披露了一種熱保護(hù)電路，但是沒(méi)有披露將根據(jù)BJT的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe的分布而發(fā)生改變的操作溫度維持為恒定值的技術(shù)。
[0007]【相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)】
[0008](專利文獻(xiàn)I)美國(guó)專利公開(kāi)出版物US5654861。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種過(guò)熱保護(hù)電路，通過(guò)使用兩個(gè)在其基極與發(fā)射極之間具有相同電壓分布的雙極結(jié)型晶體管(BJT)補(bǔ)償基極與發(fā)射極之間的電壓分布，該過(guò)熱保護(hù)電路能夠在恒定溫度下運(yùn)行。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種過(guò)熱保護(hù)電路，包括:溫變電壓產(chǎn)生單元，通過(guò)對(duì)隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電壓和隨溫度升高而降低的第一導(dǎo)通電壓求和產(chǎn)生溫變電壓；以及防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元，比較溫變電壓和隨溫度升高而降低的第二導(dǎo)通電壓，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)，其中，第一導(dǎo)通電壓和第二導(dǎo)通電壓具有相同分布。
[0011]與溫度成比例的電壓隨溫度升高而增大的增大速率可比第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率高。
[0012]溫變電壓產(chǎn)生單元可包括與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元，檢測(cè)具有電流量隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電流，以產(chǎn)生與溫度成比例的電壓；以及分布校正單元，提供第一導(dǎo)通電壓以校正第二導(dǎo)通電壓的分布。
[0013]與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元可包括輸出與溫度成比例的電流的第一與溫度成比例的電流源；以及第一電阻器，將與溫度成比例的電流作為與溫度成比例的電壓檢測(cè)。
[0014]分布校正單元可包括第一雙極結(jié)型晶體管(BJT)，該BJT具有連接至與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元的集電極、連接至集電極的基極和連接至地的發(fā)射極，其中，第一 BJT根據(jù)第一 BJT的發(fā)射極與第一 BJT的基極之間的電壓提供第一導(dǎo)通電壓。
[0015]第二導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率等于第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率。
[0016]防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元可包括:比較器，比較溫變電壓和第二導(dǎo)通電壓；以及反相器，根據(jù)比較器的比較結(jié)果產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)。
[0017]比較器可包括第二與溫度成比例的電流源，產(chǎn)生與第一與溫度成比例電流源的電流相同的電流量；以及第二 BJT，具有連接至第二與溫度成比例的電源的集電極、具有在其上施加溫變電壓的基極和連接至地的發(fā)射極，其中，第二 BJT根據(jù)第二 BJT的發(fā)射極與第二BJT的基極之間的電壓提供第二導(dǎo)通電壓。
[0018]比較器可進(jìn)一步包括連接帶隙電路，該帶隙電路連接在第二 BJT的發(fā)射極與地之間，調(diào)整第二導(dǎo)通電壓。
[0019]反相器可包括P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該P(yáng)溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有連接至第二與溫度成比例的電流源和第二 BJT的集電極的連接點(diǎn)的柵極、其上施加驅(qū)動(dòng)電壓的源極和連接至輸出防過(guò)熱信號(hào)的輸出端的漏極；以及連接在漏極和地之間的恒流源。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種過(guò)熱保護(hù)電路，包括:溫變電壓產(chǎn)生單元，通過(guò)對(duì)隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電壓和隨溫度升高而降低的第一導(dǎo)通電壓求和產(chǎn)生溫變電壓；基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元，提供隨溫度升高而降低的第三導(dǎo)通電壓作為基準(zhǔn)電壓；以及防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元，比較溫變電壓和基準(zhǔn)電壓，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)，其中，第一導(dǎo)通電壓和第三導(dǎo)通電壓具有相同分布。
[0021]與溫度成比例的電壓隨溫度升高而增大的增大速率可比第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率高。
[0022]溫變電壓產(chǎn)生單元可包括:與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元，檢測(cè)具有電流量隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電流，以產(chǎn)生與溫度成比例的電壓；以及分布校正單元，提供第一導(dǎo)通電壓以校正第三導(dǎo)通電壓的分布。
[0023]與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元可包括輸出與溫度成比例的電流的第一與溫度成比例的電流源；以及第一電阻器，將與溫度成比例的電流作為與溫度成比例的電壓檢測(cè)。
[0024]分布校正單元可包括第一雙極結(jié)型晶體管(BJT)，該BJT具有連接至與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元的集電極、連接至集電極的基極以及連接至地的發(fā)射極，其中，第一 BJT根據(jù)第一 BJT的發(fā)射極與第一 BJT的基極之間的電壓提供第一導(dǎo)通電壓。
[0025]第三導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率等于第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率。
[0026]基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元可包括:第三與溫度成比例的電流源，產(chǎn)生與第一與溫度成比例的電流源的電流相同電流量的電流；以及第三BJT，具有連接至第三與溫度成比例的電流源的集電極、連接至集電極的基極和連接至地的發(fā)射極，其中，第三BJT根據(jù)第三BJT的發(fā)射極與第三BJT的基極之間的電壓提供第三導(dǎo)通電壓。
[0027]比較器可進(jìn)一步包括帶隙電路，該帶隙電路連接在第三BJT的發(fā)射極與地之間，調(diào)整第三導(dǎo)通電壓。
[0028]防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元可包括比較器，該比較器在第一導(dǎo)通電壓等于或高于第三導(dǎo)通電壓時(shí)輸出防過(guò)熱信號(hào)。[0029]比較器可包括向其施加溫變電壓的同相端，向其施加第三導(dǎo)通電壓的反相端，和輸出防過(guò)熱信號(hào)的輸出端。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]結(jié)合附圖并根據(jù)以下詳細(xì)描述，將更清晰地理解本發(fā)明的上述和其他方面、特征以及其他優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0031]圖1為一般過(guò)熱保護(hù)電路實(shí)例的電路圖；
[0032]圖2A和圖2B為示出根據(jù)圖1的過(guò)熱保護(hù)電路的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)的過(guò)程的曲線圖；
[0033]圖3為另一個(gè)一般過(guò)熱保護(hù)電路實(shí)例的電路圖；
[0034]圖4A和圖4B為示出根據(jù)圖3的過(guò)熱保護(hù)電路的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)的過(guò)程的曲線圖；
[0035]圖5A和圖5B為不出根據(jù)圖1和圖3所不的BJT的基極與發(fā)射極之間的電壓分布的防過(guò)熱溫度分布；
[0036]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的過(guò)熱保護(hù)電路的電路圖；
[0037]圖7A至圖7C為由溫變電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生的電壓曲線圖，該溫變電壓產(chǎn)生單元為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的過(guò)熱保護(hù)電路的一個(gè)元件；
[0038]圖8A和圖SB為示出根據(jù)圖6的過(guò)熱保護(hù)電路的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)的過(guò)程的曲線圖；
[0039]圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的過(guò)熱保護(hù)電路的電路圖；以及
[0040]圖1OA和圖1OB為示出根據(jù)圖9的過(guò)熱保護(hù)電路的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)的過(guò)程的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]在下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，本發(fā)明可體現(xiàn)在許多不同的形式并且不應(yīng)受本文所述的實(shí)施方式限制。相反，提供了這些實(shí)施方式，以便本徹底、完整地披露，并且向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清晰，夸大了元件的形狀和尺寸，并且通篇使用相同的參考數(shù)字以便指明相同或相似的元件。
[0042]圖1為一般過(guò)熱保護(hù)電路實(shí)例的電路圖?，F(xiàn)在將參考圖1對(duì)一般過(guò)熱保護(hù)電路進(jìn)行描述。該過(guò)熱保護(hù)電路可比較由第一電阻器rl和第二電阻器r2對(duì)基準(zhǔn)電壓Vref分壓而產(chǎn)生的電壓Va與雙極結(jié)型晶體管(BJT)Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)。在這種情況下，BJTQl可接收來(lái)自恒流源Ic的恒定電流輸出，該恒流源Ic通過(guò)集電極連接至驅(qū)動(dòng)電壓Vcc。關(guān)于比較器1，電壓Va可被施加到比較器I的同相端，并且電壓Vbe可被施加到比較器I的反相端。隨后，當(dāng)電壓Va等于或高于電壓Vbe時(shí)，比較器I可向輸出端輸出防過(guò)熱信號(hào)。盡管在圖1中未示出，但是基準(zhǔn)電壓Vref可由帶隙電路提供，盡管溫度變化，但是該帶隙電路仍輸出恒定電壓。
[0043]圖2A和圖2B為示出根據(jù)圖1的過(guò)熱保護(hù)電路的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)Stsd的過(guò)程的曲線圖。如可從圖2A看出的，隨著溫度的升高，Va維持在第二電壓電平V2，但是由于BJT的基極與發(fā)射極之間的電壓特性，電壓Vbe隨溫度的升高而降低。[0044]電壓Vbe在室溫Tl下為第一電壓電平Vl，但是其隨溫度的升高而以恒定的速率降低。因此，防過(guò)熱信號(hào)Stsd可在與電壓Va等于或高于電壓Vbe的時(shí)間對(duì)應(yīng)的防過(guò)熱溫度Ttsd產(chǎn)生。如從圖2B可看出的，防過(guò)熱信號(hào)在溫度低于防過(guò)熱溫度Ttsd時(shí)維持在低電平，但是從防過(guò)熱溫度Ttsd起轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖健?br> [0045]圖3為另一個(gè)一般過(guò)熱保護(hù)電路實(shí)例的電路圖。現(xiàn)在將參考圖3對(duì)一般過(guò)熱保護(hù)電路的實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。第一和第二溫度比例電源Ipatatl和Ipatat2以恒定增加速率增大電流量，以根據(jù)溫度的升高輸出電流。第一溫度比例電源Ipatatl的電流輸出可由電阻器r檢測(cè)為電壓Vb，并且可被提供至BJT Ql的基極。BJT Ql的發(fā)射極可連接至地。BJTQl的集電極可接收來(lái)自第二溫度比例電源Ipatat2的電流。反相器2可連接至BJT Ql的集電極，并且可向輸出端OUT輸出通過(guò)對(duì)集電極的電壓反相而產(chǎn)生的防過(guò)熱信號(hào)Stsd。
[0046]圖4A和圖4B為示出根據(jù)圖3的過(guò)熱保護(hù)電路的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)Stsd的過(guò)程的曲線圖。
[0047]電壓Vb被設(shè)定為在室溫Tl下比BJT Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe低。因此，電壓Vb可維持在第三電壓電平V3，并且電壓Vbe可維持在第一電壓電平VI。在這種情況下，BJT Ql不運(yùn)行。BJT Ql的集電極電壓可維持在高電平，并且通過(guò)對(duì)集電極電壓反相獲得的防過(guò)熱信號(hào)Stsd可維持在低電平。
[0048]然而，可看出的是，隨著溫度的逐漸升高，溫度比例電源Ipatatl的電流輸出量增力口，以致電壓Vb也逐漸增加，并且由于BJT的基極與發(fā)射極之間的電壓特性，電壓Vbe降低。隨著溫度的不斷升高，BJT Ql在電壓電平V2接通，在電壓電平V2電壓Vb等于或大于電壓Vbe。此外，BJTQl的集電極電壓降低至低電平，以致通過(guò)對(duì)集電極電壓反相獲得的防過(guò)熱信號(hào)Stsd可轉(zhuǎn)變至高電平。即，防過(guò)熱信號(hào)Stsd可在防過(guò)熱溫度Ttsd產(chǎn)生,防過(guò)熱溫度Ttsd與電壓Vb等于或大于電壓Vbe的時(shí)間對(duì)應(yīng)。
[0049]圖5A和圖5B為示出根據(jù)圖1和圖3所示的BJT的基極與發(fā)射極之間電壓Vbe的分布的防過(guò)熱溫度Ttsd的分布的曲線圖。圖5A涉及圖1的過(guò)熱保護(hù)電路，并且圖5B涉及圖3的過(guò)熱保護(hù)電路。
[0050]參考圖2A和5A,圖2A不出的電壓Vbe由實(shí)線表不,在圖5A中，基于正電壓分布+ Δ V的電壓Vbe由虛線表不,并且基于負(fù)電壓分布-Δ V的電壓Vbe由點(diǎn)劃線表不。
[0051]從圖5A可看出，不受電壓分布影響的電壓Vbe與電壓Va在防過(guò)熱溫度Ttsd處相交，但是，受正和負(fù)電壓分布土 AV影響的電壓Vbe與電壓Va在與防過(guò)熱溫度Ttsd相差土 Λ T溫差處相交，而不是在防過(guò)熱溫度Ttsd處相交。
[0052]參考圖4Α和5Β,圖4Α不出的電壓Vbe由實(shí)線表不,在圖5Β中，基于正電壓分布+ Δ V的電壓Vbe由虛線表不,并且基于負(fù)電壓分布-Δ V的電壓Vbe由點(diǎn)劃線表不。
[0053]如上述描述一樣，可看出的是，受正和負(fù)電壓分布土 AV影響的電壓Vbe與電壓Vb在與防過(guò)熱溫度Ttsd相差土 Λ T溫差處相交，而不是在防過(guò)熱溫度Ttsd處相交。
[0054]S卩，由于BJT的基極與發(fā)射極之間的電壓分布，因此產(chǎn)生過(guò)熱溫度Ttsd的分布，其中防過(guò)熱信號(hào)Stsd在過(guò)熱溫度Ttsd產(chǎn)生，從而影響過(guò)熱保護(hù)電路的可靠性。
[0055]在下文中，將對(duì)克服上述問(wèn)題的本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行描述。
[0056]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的過(guò)熱保護(hù)電路10的電路圖。過(guò)熱保護(hù)電路10可包括溫變電壓產(chǎn)生單元Iio和防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元120。[0057]溫變電壓產(chǎn)生單元110可包括與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元111和分布校正單元112。
[0058]與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元111可包括第一與溫度成比例的電流源Ipl和第一電阻器rl。詳細(xì)地，第一與溫度成比例的電流源Ipl可連接至驅(qū)動(dòng)電壓Vcc，以輸出電流量隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電流。第一電阻器rl可檢測(cè)與溫度成比例的電流，以產(chǎn)生與溫度成比例的電壓VrI。
[0059]分布校正單元112可包括第一 BJT Ql。第一 BJT Ql的集電極可連接至與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元111，第一 BJT Ql的基極可連接至集電極，并且第一 BJT Ql的發(fā)射極可連接至地。如上所述，由于晶體管的特性，第一 BJT Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbel可隨溫度的升高而降低。
[0060]在這種情況下，通過(guò)增加與溫度成比例的電壓Vrl和第一BJT Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbel，溫變電壓產(chǎn)生單元110產(chǎn)生溫變電壓Va。在這種情況下，為了產(chǎn)生隨溫度升高而增大的溫變電壓Va，將與溫度成比例的電壓Vrl隨溫度升高的增大速率可被設(shè)定為比第一 BJT Ql的基極與發(fā)射極之間電壓Vbel隨溫度升高的降低速率高。
[0061]圖7A至圖7C為由溫變電壓產(chǎn)生單元110產(chǎn)生的電壓的曲線圖，該溫變電壓產(chǎn)生單元為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的過(guò)熱保護(hù)電路的一個(gè)元件。
[0062]圖7A涉及與溫度成比例的電壓Vrl，圖7B涉及第一 BJT Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbel，且圖7C涉及溫變電壓Va。在圖7B中，不受電壓分布影響的電壓Vbel由實(shí)線表不，基于正電壓分布的電壓Vbel由虛線表不，以及基于負(fù)電壓分布的電壓Vbel由點(diǎn)劃線表不。
[0063]從圖7A至圖7C可看出，與溫度成比例的電壓Vrl隨溫度的升高而增大，并且電壓Vbel隨溫度的升高而降低。電壓Vrl隨溫度升高的增大速率可被設(shè)定為比電壓Vbel的降低速率高，濕的溫變電壓Va可隨溫度的升高而增大。但是，可看出的是，由于電壓Vbel分布的影響，溫變電壓Va也可具有分布。
[0064]返回來(lái)參考圖6，防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元120可包括比較器121和反相器122。
[0065]比較器121可包括第二與溫度成比例的電流源Ip2和第二 BJT Q2。詳細(xì)地，第二與溫度成比例的電流源Ip2可連接至驅(qū)動(dòng)電壓Vcc，以向第二 BJT Q2的集電極輸出電流量隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電流。在這種情況下，第二溫度比例電流源Ip2可產(chǎn)生與第一與溫度成比例的電流源Ipl產(chǎn)生的電流相等的電流。S卩，第一與溫度成比例的電流源Ipl和第二與溫度成比例的電流源Ip2可在相同的溫度產(chǎn)生相同的電流。
[0066]第二 BJT Q2可包括連接至第二與溫度成比例的電流源Ip2的集電極、具有施加溫變電壓至此的基極以及接地的發(fā)射極。第二 BJT Q2與第一 BJT Ql以相同的工藝制造，因此第一 BJT Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbel和第二 BJT Q2的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe2具有相同的分布。由于晶體管的特性，電壓Vbel和電壓Vbe2以相同的降低速率隨溫度的升高而降低。
[0067]此外，比較器121可進(jìn)一步包括帶隙電路123，盡管溫度變化，但是仍輸出恒定電壓。
[0068]帶隙電路123連接在第二 BJT Q2的發(fā)射極與地之間，以便調(diào)整電壓Vbe2使其在室溫下比溫變電壓Va高。[0069]當(dāng)溫變電壓Va小于電壓Vbe2時(shí)，向連接至第二 BJT Q2的集電極的節(jié)點(diǎn)施加高電壓。當(dāng)溫變電壓Va等于或高于電壓Vbe2時(shí)，可向連接至第二 BJT Q2的集電極的節(jié)點(diǎn)施加低電壓。即，比較器121可比較溫變電壓Va與電壓Vbe2，以產(chǎn)生具有高/低電平的輸出。
[0070]反相器(inverter) 122可將比較器121的比較結(jié)果反相，以向輸出端OUT輸出防過(guò)熱信號(hào)Ttsd。詳細(xì)地，反相器122可包括:P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，該P(yáng)溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括連接至第二與溫度成比例的電流源IP2和集電極的連接節(jié)點(diǎn)的柵極，提供有驅(qū)動(dòng)電壓的源極，和連接到輸出端以輸出防過(guò)熱信號(hào)Stsd的漏極；以及連接在漏極與地之間的恒電流源。當(dāng)向第二 BJT Q2施加低電壓時(shí)，P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管可導(dǎo)通，以通過(guò)其輸出端輸出防過(guò)熱信號(hào)Stsd。
[0071]圖8A和圖SB為示出根據(jù)圖6的過(guò)熱保護(hù)電路10的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)的過(guò)程的曲線圖。
[0072]如從圖8A可看出，對(duì)于電壓Vbe2而言，第一 BJT Ql和第二 BJT Q2以相同的工藝制造，因此電壓Vbe2和電壓Vbel可具有相同的分布。
[0073]如從圖8A和圖8B可看出，盡管電壓Vbe2具有分布，但是由電壓Vbel抵消(offset)該分布,并且防過(guò)熱溫度Ttsd和電壓Vbe2總是在防過(guò)熱溫度Ttsd處相交，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)Stsd。
[0074]g卩，電壓Vbe2的分布由電壓Vbel的分布補(bǔ)償，從而過(guò)熱保護(hù)電路10可靠地運(yùn)行。
[0075]圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的過(guò)熱保護(hù)電路20的電路圖。過(guò)熱保護(hù)電路20可包括溫變電壓產(chǎn)生單元210、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元220以及防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元230。
[0076]圖9的溫變電壓產(chǎn)生單元210與圖6的溫變電壓產(chǎn)生單元110具有相似的結(jié)構(gòu)和功能，因此不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0077]基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元220可包括第三與溫度成比例的電流源Ip3和第三BJT Q3。詳細(xì)地，第三與溫度成比例的電流源Ip3可連接至驅(qū)動(dòng)電壓Vcc，并且可向第三BJT Q3的集電極輸出電流量隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電流。在這種情況下，第三比例電流源IP3可產(chǎn)生與第一與溫度成比例的電流源IPl相同的電流。即，第一與溫度成比例的電流源IPl和第三與溫度成比例的電流源IP3可在相同的溫度產(chǎn)生相同的電流。
[0078]第三BJT Q3可包括連接至溫度比例電源IP3的集電極、連接至集電極的基極和連接至地的發(fā)射極。第三BJT Q3和第一 BJT Ql都以相同的工藝制造，因此，第一 BJT Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbel和第三BJT Q3的基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe3具有相同的分布。此外，由于晶體管的特性，電壓Vbel和電壓Vbe3可以以相同的降低速率隨溫度的升高而降低。
[0079]此外，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元220可進(jìn)一步包括帶隙電路221，盡管溫度變化，但該帶隙電路仍輸出恒定電壓。
[0080]帶隙電路221可連接在第三BJT Q3的發(fā)射極與地之間，并且可通過(guò)調(diào)節(jié)電壓Vbe3在室溫下維持在比溫變電壓Va高的電平從而產(chǎn)生電壓Vc。在這種情況下，通過(guò)簡(jiǎn)單地將電壓Vbe3移動(dòng)(shift)預(yù)定電平轉(zhuǎn)換以在室溫下比溫變電壓Va高，從而可獲得電壓Vc，并且因此電壓Vc可具有與電壓Vbe3相同的分布。
[0081 ] 防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元230可比較溫變電壓Va和電壓Vbe3，并且根據(jù)比較結(jié)果向輸出端OUT輸出防過(guò)熱信號(hào)Stsd。詳細(xì)地，當(dāng)比較溫變電壓Va與電壓Vbe3時(shí)，如果溫變電壓Va等于或高于電壓Vbe3，則防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元230可輸出防過(guò)熱信號(hào)Stsd。
[0082]防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元230可包括比較器231，該比較器具有施加有溫變電壓Va的同相端、施加有電壓Vbe3的反相端和輸出防過(guò)熱信號(hào)Stsd的輸出端。
[0083]圖10為示出根據(jù)圖9的過(guò)熱保護(hù)電路20的溫度升高而產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)的過(guò)程的曲線圖。
[0084]第一 BJT Ql和第三BJT Q3由相同的工藝制造。因此，電壓Vbe3和電壓Vbel具有相同的分布。因此，可看出的是，電壓Vc也具有與電壓Vbel相同的分布。
[0085]參考圖1OA和圖10B，盡管電壓Vc具有分布，但是由電壓Vbel抵消電壓Vc的分布，并且溫變電壓Va和電壓Vc總在防過(guò)熱溫度Ttsd處相交，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)Stsd。
[0086]g卩，電壓Vbe3的分布由電壓Vbel的分布補(bǔ)償，從而過(guò)熱保護(hù)電路20可靠運(yùn)行。
[0087]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過(guò)使用兩個(gè)雙極結(jié)型晶體管補(bǔ)償基極與發(fā)射極之間的電壓分布，從而增加了過(guò)熱保護(hù)電路的運(yùn)行可靠性，其中該雙極結(jié)型晶體管的基極與發(fā)射極之間的電壓具有相同分布。
[0088]盡管連同實(shí)施方式示出并描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然的是，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可根據(jù)所附權(quán)利要求的定義做出修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)熱保護(hù)電路，包括: 溫變電壓產(chǎn)生單元，通過(guò)對(duì)隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電壓和隨溫度升高而降低的第一導(dǎo)通電壓求和產(chǎn)生溫變電壓；以及 防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元，比較所述溫變電壓和隨溫度升高而降低的第二導(dǎo)通電壓，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)， 其中，所述第一導(dǎo)通電壓和所述第二導(dǎo)通電壓具有相同分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述與溫度成比例的電壓隨溫度升高而增大的增大速率比所述第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述溫變電壓產(chǎn)生單元包括: 與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元，檢測(cè)具有電流量隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電流，以產(chǎn)生所述與溫度成比例的電壓；以及 分布校正單元，提供第一導(dǎo)通電壓用于校正所述第二導(dǎo)通電壓的分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元包括: 第一與溫度成比例的電流源，輸出所述與溫度成比例的電流；以及 第一電阻器，將所述與溫度成比例的電流作為與溫度成比例的電壓所述檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述分布校正單元包括第一雙極結(jié)晶體管(BJT)，所述雙極結(jié)型晶體管具有連接至所述與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元的集電極、連接至所述集電極的基極和連接至地的發(fā)射極， 其中，所述第一雙極結(jié)晶體管根據(jù)所述第一雙極結(jié)晶體管的發(fā)射極與所述第一雙極結(jié)晶體管的基極之間的電壓提供所述第一導(dǎo)通電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述第二導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率等于所述第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元包括: 比較器，比較所述溫變電壓和所述第二導(dǎo)通電壓；以及 反相器，根據(jù)所述比較器的比較結(jié)果產(chǎn)生所述防過(guò)熱信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述比較器包括: 第二與溫度成比例的電流源，產(chǎn)生與所述第一與溫度成比例的電流源的電流相同的電流量；以及 第二雙極結(jié)晶體管，具有連接至所述第二與溫度成比例的電流源的集電極、具有在其上施加所述溫變電壓的基極和連接至地的發(fā)射極， 其中，所述第二雙極結(jié)晶體管根據(jù)所述第二雙極結(jié)晶體管的發(fā)射極與所述第二雙極結(jié)晶體管的基極之間的電壓提供所述第二導(dǎo)通電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述比較器進(jìn)一步包括帶隙電路，所述帶隙電路連接在所述第二雙極結(jié)晶體管的發(fā)射極與地之間，調(diào)整所述第二導(dǎo)通電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述反相器包括: P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，具有連接至所述第二與溫度成比例的電流源和所述第二雙極結(jié)晶體管的集電極的連接點(diǎn)的柵極，在其上施加驅(qū)動(dòng)電壓的源極，和連接至輸出所述防過(guò)熱信號(hào)的輸出端的漏極；以及連接在所述漏極與地之間的恒流源。
11.一種過(guò)熱保護(hù)電路，包括: 溫變電壓產(chǎn)生單元，通過(guò)對(duì)隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電壓和隨溫度升高而降低的第一導(dǎo)通電壓求和產(chǎn)生溫變電壓； 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元，提供隨溫度升高而降低的第三導(dǎo)通電壓作為基準(zhǔn)電壓；以及 防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元，比較所述溫變電壓和所述基準(zhǔn)電壓，以產(chǎn)生防過(guò)熱信號(hào)， 其中，所述第一導(dǎo)通電壓和所述第三導(dǎo)通電壓具有相同分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述與溫度成比例的電壓隨溫度升高而增大的增大速率比所述第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率高。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述溫變電壓產(chǎn)生單元包括: 與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元，檢測(cè)具有電流量隨溫度升高而增大的與溫度成比例的電流，以產(chǎn)生所述與溫度成比例的電壓；以及 分布校正單元，提供所述第一導(dǎo)通電壓用于校正所述第三導(dǎo)通電壓的分布。
14.根據(jù)權(quán)利 要求13所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元包括: 第一與溫度成比例的電流源，輸出所述與溫度成比例的電流；以及 第一電阻器，將所述與溫度成比例的電流作為所述與溫度成比例的電壓檢測(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述分布校正單元包括第一雙極結(jié)晶體管(BJT)，所述第一雙極結(jié)型晶體管具有連接至所述與溫度成比例的電壓產(chǎn)生單元的集電極、連接至所述集電極的基極和連接至地的發(fā)射極， 其中，所述第一雙極結(jié)晶體管根據(jù)所述第一雙極結(jié)晶體管的發(fā)射極與所述第一雙極結(jié)晶體管的基極之間的電壓提供所述第一導(dǎo)通電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述第三導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率等于所述第一導(dǎo)通電壓隨溫度升高而降低的降低速率。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元包括: 第三與溫度成比例的電流源，產(chǎn)生與所述第一與溫度成比例的電流源的電流相同電流量的電流；以及 第三雙極結(jié)晶體管，具有連接至所述第三與溫度成比例的電流源的集電極、連接至所述集電極的基極和連接至地的發(fā)射極， 其中，所述第三雙極結(jié)晶體管根據(jù)所述第三雙極結(jié)晶體管的發(fā)射極與所述第三雙極結(jié)晶體管的基極之間的電壓提供所述第三導(dǎo)通電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元進(jìn)一步包括帶隙電路，所述帶隙電路連接在所述第三雙極結(jié)晶體管的發(fā)射極與地之間，調(diào)整所述第三導(dǎo)通電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述防過(guò)熱信號(hào)產(chǎn)生單元包括比較器，所述比較器在所述第一導(dǎo)通電壓等于或高于所述第三導(dǎo)通電壓時(shí)輸出所述防過(guò)熱信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的過(guò)熱保護(hù)電路，其中，所述比較器包括在其上施加所述溫變電壓的同相端、在其上施加所述第三導(dǎo)通電壓的反相端，和輸出所述防過(guò)熱信號(hào)的輸出端。
【文檔編號(hào)】H02H5/04GK103840430SQ201310053730
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月22日
【發(fā)明者】許暢宰 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社