专利名称：加热器及芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种加热器及芯片。
背景技术：
随着3G无线通信技术的飞速发展和物联网产业的不断壮大，行业用户对于3G功能的需求也日趋增多。以LGA为代表的新封装形式模块以其稳定的结构特性及良好的环境适应性受到了越来越多行业用户设计厂家的青睐。工业级电子产品的温度范围一般为-40— 85°C，以适应不同区域的恶劣工作温度需求。市面主流模块产品所用的3G芯片平台温度范围低温大多只支持到-30°C，如使用此类平台不加任何处理的话在低于_30°C的情况下会出现性能下降，功能丧失，尤其是对于3G芯片而言，由于温度低，芯片无法正常工作，导致无法正常开机。针对相关技术中电子产品由于温度低，导致性能下降的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容针对电子产品由于温度低，导致性能下降的问题，本实用新型提供了一种加热器及芯片，以至少解决该问题。根据本实用新型的一个方面，提供了一种加热器，包括:检测单元，用于在温度变化时，输出负温度系数热敏电阻对应的第一电压；加热单元，连接至所述检测单元，用于在所述第一电压的电压值大于预设电压时，进行加热，其中，所述预设电压为需要加热的温度下所述负温度系数热敏电阻和预设电阻 的分压值。优选地，所述检测单元包括:第一电阻、负温度系数热敏电阻和接口 ；其中，所述第一电阻的两端中的一端连接至模拟电压，所述两端中的另一端连接至所述负温度系数热敏电阻；所述负温度系数热敏电阻的两端中的一端连接至所述第一电阻，所述两端中的另一端连接至接地点GND ；所述接口，同时连接至所述第一电阻和所述负温度系数热敏电阻，用于输出所述负温度系数热敏电阻从所述模拟电压分得的所述第一电压。优选地，上述加热器还包括:判断单元，连接至所述检测单元，用于当所述检测单元输出的所述第一电压大于所述预设电压时，输出逻辑高电平；或者当所述检测单元输出的电压小于所述预设电压时，输出逻辑低电平；所述加热单元，还连接至所述判断单元，用于所述判断单元输出所述逻辑高电平时，进行加热，或所述判断单元输出所述逻辑低电平时，停止加热。优选地，所述判断单元包括:电压比较器，第二电阻和第三电阻；所述电压比较器，用于在该电压比较器的两个输入端的第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，输出逻辑高电平；或在所述第一输入端的电压小于所述第二输入端的电压时，输出逻辑低电平；其中，所述第一输入端连接至所述接口，所述第二输入端分别于所述第二电阻和所述第三电阻相连；所述第二电阻的两端中的一端连接至所述模拟电压，所述第二电阻的所述两端中的另一端连接至所述第三电阻；所述第三电阻的两端中的一端连接至所述第二电阻，所述第三电阻的两端中的一端连接至接地点。优选地，所述第一电阻的阻值和所述第二电阻的阻值相同。优选地，所述第三电压的阻值为所述负温度系数热敏电阻在预设温度下的瞬时电阻值。优选地，所述加热单元包括:三极管、一个或多个热功率电阻；所述三极管，用于在所述三极管的基极的输入为正电压时，导通该三极管的集电极和发射极的电路，或在所述基级的输入为负电压时，截止所述电路；其中，所述基极连接至所述电压判断器的输出端口，所述集电极连接至所述一个或多个热功率电阻；所述一个或多个热功率电阻串联或并联在集电极或系统电压之间。根据本实用新型的另一方面，提供了一种芯片，包括:上述的加热器。通过本实用新型，采用包括检测单元和加热单元的加热器，该检测单元用于在温度变化时，输出负温度系数热敏电阻对应的第一电压；加热单元，连接至该检测单元，用于在该第一电压的电压值大于预设电压时，进行加热，其中，该预设电压为需要加热的温度下该负温度系数热敏电阻对应的电压值，解决了相关技术中电子产品由于温度低，导致性能下降的问题，进而达到了提高电子产品的工作效率的效果。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中: 图1是根据本实用新型实施例的加热器的结构框图；图2是根据本实用新型实施例的检测单元的优选的结构框图；图3是根据本实用新型实施例的加热器的优选的结构框图一；图4是根据本实用新型实施例的加热单元的优选的结构框图；图5是根据本实用新型实施例的温度检测电路的示意图；图6是根据本实用新型实施例的温度比较电路的示意图；以及图7是根据本实用新型的加热控制电路的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在相关技术中，环境温度低于-30°C时，已经到了多数可选的芯片(例如:3G芯片)平台温度的下限，如不加任何处理的话，会有很大出问题概率。解决恶劣环境下工作问题的常用作法是堵，即用刷三防漆之类的防护材料，这种方式对短时间内的低温冲击有一定的效果，但长时间低温环境下达到温度平衡后就不起任何作用了。而且，这类材料对于正常工作情况下的散热等方面都会有一定的影响。[0031]在下述实施例中，当低温下模块产品不能正常工作的话，在温度较低下的情况下对模块内部进行预热处理。本实用新型提供了一种加热器，图1是根据本实用新型实施例的加热器的结构框图，包括:检测单元12，加热单元14，下面对上述结构进行详细描述。检测单元12，用于在温度变化时，输出负温度系数热敏电阻对应的第一电压；力口热单元14，连接至检测单元12，用于在该第一电压的电压值大于预设电压时，进行加热，其中，所述预设电压为需要加热的温度下该负温度系数热敏电阻和预设电阻的分压值。通过该优选实施例，在温度变化时，检测单元12输出第一电压，当该第一电压大于预设电压时，通过加热单元12进行加热，解决了相关技术中电子产品由于温度低，导致性能下降的问题，进而达到了提高电子产品的工作效率的效果。图2是根据本实用新型实施例的检测单元的优选的结构框图，如图2所示，该检测单元12包括:第一电阻122、负温度系数热敏电阻124和接口 126，其中，第一电阻122的两端中的一端连接至模拟电压，两端中的另一端连接至负温度系数热敏电阻124 ;负温度系数热敏电阻124 的两端中的一端连接至第一电阻122，两端中的另一端连接至接地点(GND);接口 126，同时连接至第一电阻122和负温度系数热敏电阻124，用于输出负温度系数热敏电阻124从该模拟电压分得的第一电压。图3是根据本实用新型实施例的加热器的优选的结构框图一，如图3所示，该加热器还包括:判断单元32，连接至检测单元12，用于当检测单元12输出的第一电压大于该预设电压时，输出逻辑高电平；或者当该第一电压小于预设电压时，输出逻辑低电平；该加热单元，还连接至该判断单元32，用于该判断单元32输出该逻辑高电平时，进行加热，或该判断单元输出逻辑低电平时，停止加热。优选地，该判断单元32包括:电压比较器322，第二电阻324和第三电阻326。该电压比较器322，用于在该电压比较器的两个输入端的第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，输出逻辑高电平；或在该第一输入端的电压小于该第二输入端的电压时，输出逻辑低电平；其中，该第一输入端连接至该接口，该第二输入端分别于该第二电阻和该第三电阻相连；该第二电阻324的两端中的一端连接至该模拟电压，该第二电阻324的该两端中的另一端连接至该第三电阻326 ;该第三电阻的两端中的一端连接至该第二电阻324，该第三电阻的两端中的一端连接至接地点。优选地，该第一电阻的阻值和该第二电阻的阻值相同。优选地，该第三电压的阻值为该负温度系数热敏电阻在预设温度下的瞬时电阻值。图4是根据本实用新型实施例的加热单元的优选的结构框图，加热单元14包括:三极管142、一个或多个热功率电阻144。该三极管142，用于在该三极管的基极的输入为正电压时，导通该三极管的集电极和发射极的电路，或在该基级的输入为负电压时，截止该电路；其中，该基极连接至该电压判断器的输出端口，该集电极连接至该一个或多个热功率电阻144;该热功率电阻的两端中的一端连接至该集电极，该热功率电阻的两端中的另一端连接至系统电压。根据本实用新型的另一方面，提供了一种芯片，包括:上述的加热器。下面将结合优选实施例进行说明，以下优选实施例结合了上述实施例及优选实施方式。优选实施例一本实用新型提供了一种加热器，该加热器包括:温度检测电路、温度比较电路、力口热控制电路，该三个电路分别如图5至7所示。在本实施例中，在需要处理的3G处理器芯片的周边放置如图5所示的温度检测电路，用于实时检测芯片的工作温度；工作温度变化会使图5中的负温度系数热敏电阻RTl的阻值发生变化，从而与Rl分压VCC_ANAL0G得到TEMP_DET发生变化。如图6中的温度比较电路所示，R2和R3对VCC_ANAL0G进行分压得到模拟电压值TEMP，这里R2的阻值和Rl相同，R3的值与我们所用3G芯片的工作温度负门限下RTl的瞬时阻值相同，这个阻值可以根据选用的负温度系数热敏电阻RTl的数据手册上提供的计算公式得到，这个值是固定的，那么TEMP将是一个固定值。在本实施例中，TEMP_DET的值和TEMP的值会由电压比较器Zl进行比较，当TEMP_DET的值大于TEMP的值时HEAT CONTROL输出为高电平，当TEMP_DET的值小于TEMP的值时HEAT CONTROL输出为低电平。由负温度系数热敏电阻的特性得知，当温度升高时RTl的值会变大，相反当温度降低时RTl的值会变小。那么，当温度高于3G芯片的工作温度负门限时TEMP_DET的值就会小于TEMP的值，从而HEAT CONTROL输出为低电平；而当温度低于3G芯片的工作温度负门限时TEMP_DET的值就会大于TEMP的值，从而HEAT CONTROL输出为高电平。如图7中的加热控制电路所示，当HEAT CONTROL输出为低电平时图7中的VTl的PIN2和PIN3之间处于断开状态 ，热功率电阻RPl不会有电流流过，也不会发热。当HEATC0NTR0L输出为高电平时图7中的VTl的PIN2和PIN3之间处于导通状态，热功率电阻RPl两端和电势差，会持续发热。当温度低于3G芯片的工作温度负门限时，PRl发热，会引起3G芯片周边环境温度的升高，这个过程中TEMP_DET的值会降低，当温度等于3G芯片的工作温度负门限，TEMP_DET的值与TEMP刚好相等，当温度超过3G芯片的工作温度负门限后，PRl停止发热。通过本优选实施例的电路，可以保证3G芯片周边环境温度不低于其工作温度的负门限。以保证3G芯片的正常工作。为了更好的实现上述功能，RTl和PRl的所有电路和3G芯片放在一个屏蔽分腔内(不要太大)，这样可以保证预热效果的实时性和准确性；RT1和PRl尽量靠近3G芯片放置；RTl和PRl之间不宜离得太近。优选地，在需预热芯片所在分腔内注满导热胶以提高加热的效率；PR1可以是多个并联的热功率电阻，按需求分布放置在需预热的芯片周围。比较优的，为了提升加热效果，可以把PRl用加热膜进行代替。下面对图5-7中的标识进行说明:Rl:贴片电阻器I;RTl:负温度系数热敏电阻；VCC_ANAL0G:稳定的模拟电压； TEMP_DET:RT1 与 Rl 分压 VCC_ANAL0G 得到的电压；[0062]R2:贴片电阻器2;R3:贴片电阻器3;Zl:电压比较器；TEMP:R2 与 R3 分压 VCC_ANAL0G 得到的电压；VDD:系统电压；HEAT CONTROL:TEMP_DET与TEMP经Zl比较后输出的逻辑电平；VTl:控制加热的门电路(举例中使用的三极管)；PRl:热功率电阻(可以是多个并联)。优选实施例二本实用新型提供了一种加热器，该加热器包括::温度检测电路、加热控制电路，该两个电路分别如图5和7所示。在本实施例中，可以应用三极管的开关特性，省去了优选实施例二中图6的电路，调整Rl的值，把Rl和临界温度下RTl的分压值调整到图3中VTl的开关电压相同。把TEMP_DET连接到HEAT CONTROL，这样在温度降低到临界温度时三极管打开，进行加热操作。该优选实施方式可以应用在空间较小环境。通过上述实施例，提供了一种加热器及芯片，通过低温自动检测及预热电路可以解决模块在低温下的工作问题，对模块产品低温环境下正常工作可起到很好的保证作用，可以动态调节芯片所处的·小环境里的温度。为模块产品(例如:3G模块)更好地适应低温度环境提供有效的解决方案。需要说明的是，这些技术效果并不是上述所有的实施方式所具有的，有些技术效果是某些优选实施方式才能取得的。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种加热器，其特征在于包括: 检测单元，用于在温度变化时，输出负温度系数热敏电阻对应的第一电压； 加热单元，连接至所述检测单元，用于在所述第一电压的电压值大于预设电压时，进行加热，其中，所述预设电压为需要加热的温度下所述负温度系数热敏电阻和预设电阻的分压值。
2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于， 所述检测单元包括:第一电阻、负温度系数热敏电阻和接口 ； 其中，所述第一电阻的两端中的一端连接至模拟电压，所述两端中的另一端连接至所述负温度系数热敏电阻； 所述负温度系数热敏电阻的两端中的一端连接至所述第一电阻，所述两端中的另一端连接至接地点GND ； 所述接口，同时连接至所述第一电阻和所述负温度系数热敏电阻，用于输出所述负温度系数热敏电阻从所述模拟电压分得的所述第一电压。
3.根据权利要求1或2所述的加热器，其特征在于，还包括: 判断单元，连接至所述检测单元，用于当所述检测单元输出的所述第一电压大于所述预设电压时，输出逻辑高电平；或者当所述第一电压小于所述预设电压时，输出逻辑低电平; 所述加热单元，还连接至所述判断单元，用于所述判断单元输出所述逻辑高电平时，进行加热，或所述判断单元输出所述逻辑低电平时，停止加热。
4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于， 所述判断单元包括:电压比较器，第二电阻和第三电阻； 所述电压比较器，用于在该电压比较器的两个输入端的第一输入端的电压大于第二输入端的电压时，输出逻辑高电平；或在所述第一输入端的电压小于所述第二输入端的电压时，输出逻辑低电平； 其中，所述第一输入端连接至所述接口，所述第二输入端分别于所述第二电阻和所述第三电阻相连； 所述第二电阻的两端中的一端连接至所述模拟电压，所述第二电阻的所述两端中的另一端连接至所述第三电阻； 所述第三电阻的两端中的一端连接至所述第二电阻，所述第三电阻的两端中的一端连接至接地点。
5.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于， 所述第一电阻的阻值和所述第二电阻的阻值相同。
6.根据权利要求4所述的加热器，其特征在于， 所述第三电压的阻值为所述负温度系数热敏电阻在预设温度下的瞬时电阻值。
7.根据权利要求1、2、4至6中任一项所述的加热器，其特征在于， 所述加热单元包括:三极管、一个或多个热功率电阻； 所述三极管，用于在所述三极管的基极的输入为正电压时，导通该三极管的集电极和发射极的电路，或在所述三级管的基极的输入为负电压时，截止所述电路； 其中，所述基极连接至所述电压判断器的输出端口，所述集电极连接至所述一个或多个热功率电阻；所述一个或多个热功率电阻串联或并联在所述集电极或所述系统电压之间。
8.—种芯片，其特征 在于包括:权利要求1至7中任一项所述的加热器。
专利摘要本实用新型公开了一种加热器及芯片，该加热器包括检测单元，用于在温度变化时，输出负温度系数热敏电阻对应的第一电压；加热单元，连接至检测单元，用于在第一电压的电压值大于预设电压时，进行加热，其中，预设电压为需要加热的温度下负温度系数热敏电阻对应的电压值。通过本实用新型，实现了动态调节芯片所处的小环境里的温度。
文档编号G05D23/30GK203149425SQ20132011412
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者何祥宇, 孙维菊, 袁杰 申请人:中兴通讯股份有限公司