[实用新型]一种集成电路温度保护电路

说明书

技术领域

本实用新型是一种利用帯隙结构输出随温度变化曲线实现集成电路的过温保护的方法，属于集成电路设计技术领域。

背景技术

温度保护对集成电路的可靠性及使用寿命及其重要。目前集成电路设计中所使用的温度保护结构如图1所示为稳压管稳压后经电阻分压在一NPN三极管基极形成约0.4V的直流基准电位电位，NPN管发射极接地，集电极接电路的偏置电流。常温时，由于NPN管BE结导通电压为0.7V故该NPN管截止，电路偏置电流不受影响。由于BE结导通电压为负温度系数，即温度每升高一摄氏度，BE结导通电压降低约2mV。当温度升高到一定值时，BE结导通电压低于0.4V，此时该NPN管导通，拉走电路的部分偏置电流，使得电路的整体电流减小，电路发热速度减慢，在某一时刻，电路发热及散热保持平衡，芯片温度达到最高点。一般来说芯片内部最高温度不能超过150摄氏度，超过150摄氏度集成电路中的管子会出现损坏。芯片温度由常温升高到150摄氏度BE结导通电压下降约130*2mV=0.26V，这即是将NPN管基极电位设置在0.4V左右的原因。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷提供一种利用帯隙结构采样集成电路的温度控制过温保护回路的集成电路温度保护电路。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种集成电路温度保护电路，其特征在于：其包括感应温度的帯隙结构、比例电流源、以及用于过温保护的保护回路；将帯隙结构作为集成电路的温度采集器，利用帯隙结构输出随温度升高电流变大的特性，使输出电流经比例电流源转换为输出电压控制过温保护回路工作。

其具体特征在于：所述保护装置包括NPN型三极管T1、三极管T2、三极管T5、三极管T6、三极管T8、三极管T9和PNP型三极管T3、三极管T4、三极管T7以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；三极管T5、三极管T6串接在VCC与地之间，集电极与基极短接，为三极管T1、三极管T2基极提供钳位电压；三极管T1、三极管T2和电阻R3、电阻R4组成帯隙结构；三极管T3、三极管T4和电阻R1、电阻R2组成镜像电流源，为三极管T1、三极管T2供电；三极管T7，三极管T8，三极管T9构成热保护启动电路，三极管T7基极与三极管T1、三极管T4的集电极相接，发射极接VCC，集电极接三极管T8集电极；三极管T8集电极与基极短接与三极管T9基极相接，发射极接地；三极管T9集电极接电路的偏置电流，发射极接地。

本实用新型所提供的过温保护装置，避免了常规设计中由于BE导通压降随工艺波动造成的过温保护点的波动，提高了电路过温保护点的一致性，提高了集成电路的可靠性。

附图说明

图 1 为现有技术电路图；

图 2 本实用新型电路图。

具体实施方式

一种集成电路温度保护电路，其包括感应温度的帯隙结构、比例电流源、以及用于过温保护的保护回路；将帯隙结构作为集成电路的温度采集器，利用帯隙结构输出随温度升高电流变大的特性，使输出电流经比例电流源转换为输出电压控制过温保护回路工作。

如图2所示所述保护装置包括NPN型三极管T1、三极管T2、三极管T5、三极管T6、三极管T8、三极管T9和PNP型三极管T3、三极管T4、三极管T7以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；三极管T5、三极管T6串接在VCC与地之间，集电极与基极短接，为三极管T1、三极管T2基极提供钳位电压；三极管T1、三极管T2和电阻R3、电阻R4组成帯隙结构；三极管T3、三极管T4和电阻R1、电阻R2组成镜像电流源，为三极管T1、三极管T2供电；三极管T7，三极管T8，三极管T9构成热保护启动电路，三极管T7基极与三极管T1、三极管T4的集电极相接，发射极接VCC，集电极接三极管T8集电极；三极管T8集电极与基极短接与三极管T9基极相接，发射极接地；三极管T9集电极接电路的偏置电流，发射极接地。