应用于无线充电控制芯片的可调精确过温保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种应用于无线充电控制芯片的可调精确过 温保护电路。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003 ]传统的过温保护电路一般通过电压比较器来实现，通过调节电阻的阻值来实现热 关断、热开启以及迟滞量的调节。在不同的工艺条件下，电阻的阻值变化很大，且不同的电 源电压下，电阻上的电压也会随之改变，不同的工艺和电源电压时，电路的温度阈值点和热 迟滞量将发生较大变化。这种过温保护电路，同时受电阻以及正负温度系数器件影响，影响 因素多，而且受工艺影响较大，不容易调节到精确的热关断温度，无法实现高精度过温保 护。
[0004] 为此，一篇申请号为200910236717.5的发明专利公开了一种抗工艺偏差的过温保 护电路，该电路包括基准电压输入缓冲级、电阻分压阵列、负温度系数电压支路、比较器和 输出整形电路，输入基准电压经该基准电压输入缓冲级缓冲成为不受负载影响的基准电 压，然后经该电阻分压阵列分压产生温度设定电压并输出给比较器，在比较器中与负温度 系数电压支路产生的电压进行比较，产生一控制信号经该输出整形电路整形输出。该发明 通过将输入基准电压经基准电压输入缓冲级缓冲成为不受负载影响的基准电压，虽然在一 定程度上削减了集成电路制造过程中工艺偏差的影响，但是对于要求更为严格的场合，仍 然不够精确。另外，该发明没有磁滞功能，实用性不强。
【发明内容】
[0005] 因此，针对上述的问题，本发明提出一种应用于无线充电控制芯片的可调精确过 温保护电路，该过温保护电路通过采用负温度系数器件的电压与不受工艺、温度变化影响 的电压比较，输出过温信号，可减少温度系数依赖器件，即降低温度影响因素及工艺的影 响；通过调整相同类型电阻的比例，实现更精确调整热关断温度，即过温保护温度;通过比 较器反馈信号控制两个传输门，选取两个不受工艺、温度变化影响的电压其中一个，实现磁 滞功能。同时本发明通过调整可调电阻电路，即采用控制单元调整电阻网络阻值，调整过温 保护之后的过温释放比较电压，该电压同样不受工艺、温度变化影响，且由比较器反馈信号 控制两个传输门选取该电压，可精确调节温度磁滞量。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0007] -种应用于无线充电控制芯片的可调精确过温保护电路，包括一运算放大器0P、 一NM0S管N0、第一PM0S管TO、第二PM0S管P1、第三PM0S管P2、电阻Ra、电阻Rb、第一传输门、第 二传输门、第一NPN三极管QO、第二NPN三极管Q1、一比较器COMP、第一反相器、第二反相器、 第三反相器、第四反相器、以及一个可调电阻电路。运算放大器0P的正输入端连接基准电压 Vref，运算放大器0P的负输入端与所述NM0S管NO的源极及所述电阻Ra的输入端连接;运算放 大器0P的输出端连接匪0S管NO的栅极;匪0S管NO的漏极与第一 PM0S管P0的漏极及栅极连 接；第一 PM0S管P0的栅极分别与第二PM0S管P1的栅极及第三PM0S管P2的栅极连接；第一 PM0S管P0的源极与电源电压VDD、第二PM0S管P1的源极及第三PM0S管P2的源极连接;电阻Ra 的输入端与运算放大器OP的负输入端及NM0S管NO的源极连接，电阻Ra的输出端与电阻Rb的 输出端及第二NPN三极管Q1的发射极连接，并接地;第二PM0S管P1的栅极与第一 PM0S管P0的 漏极及栅极及第三PM0S管P2的栅极连接;第二PM0S管P1的源极与电源电压VDD、第一 PM0S管 P0的源极及第三PM0S管P2的源极连接;第二PM0S管P1的漏极与所述可调电阻电路的输入端 连接，所述可调电阻电路的输出端与电阻Rb的输入端连接，所述电阻Rb的输出端与电阻Ra 的输出端及第二NPN三极管Q1的发射极连接，并接地，第三PM0S管P2的栅极与第一 PM0S管P0 的漏极及栅极及第二PM0S管P1的栅极连接;第三PM0S管P2的源极与电源电压VDD、第一 PM0S 管P0的源极及第二PM0S管P1的源极连接;第三PM0S管P2的漏极与与比较器COMP的负输入端 Vinn及第一 NPN三极管Q0的发射极连接，所述第一 NPN三极管Q0的集电极和基极与第二NPN三 极管Q1的发射极连接，所述第二NPN三极管Q1的集电极和基极与电阻Ra的输出端及电阻Rb 的输出端连接，并接地;所述第一传输门的输入端与第二PM0S管P1的漏极及所述可调电阻 电路的输入端连接，连接点为c;所述第一传输门的输出端与第二传输门的输出端及比较器 COMP的正输入端Vinp连接;所述第一传输门的NM0S控制端C1与第一反相器的输入端、第三反 相器的输出端、第四反相器的输入端及第二传输门的PM0S控制端连接;所述第一传输门的 PM0S控制端与第二传输门的NM0S控制端C1及第一反相器的输出端连接;所述第二传输门的 输入端与所述可调电阻电路的输出端及电阻Rb的输入端连接，连接点为d;所述第二传输门 的输出端与第一传输门的输出端及比较器COMP的正输入端Vinp连接;所述第二传输门的 NM0S控制端C1与第一传输门的PM0S控制端及第一反相器的输出端连接;所述第二传输门的 PM0S控制端与第一传输门的匪0S控制端C1、第一反相器的输入端、第三反相器的输出端及 第四反相器的输入端连接;所述比较器COMP的输出端与第二反相器的输入端连接，所述第 二反相器的输出端与第三反相器的输入端连接;第三反相器的输出端与第四反相器的输入 端连接;第四反相器的输出端输出TSD。
[0008] 为了实现更精确调节温度磁滞量，作为一个优选方案，所述可调电阻电路包括多 个并联连接的支路，每个支路由一电阻和开关串联实现。具体的，该可调电阻电路包括电阻 R1、电阻R2、电阻R3、……、电阻Rn、开关K1、开关K2、开关K3、……和开关Kn，其中η为大于1的 正整数;开关Κ1和电阻R1串联连接形成第一支路，开关Κ2和电阻R2串联连接形成第二支路， 开关Κ3和电阻R3串联连接形成第三支路，……，开关Kn和电阻Rn串联连接形成第η支路，第 一支路、第二支路、第三支路、……、第η支路并联连接。
[0009] 为了减少温度系数依赖器件，即降低温度影响因素及工艺的影响，实现比较器 C0MP的正输入端V_不受温度影响。作为一个优选方案，所述电阻Ra、电阻Rb、以及可调电阻 电路中的各电阻（电阻R1，电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,电阻R6,电阻R7，···，电阻Rn)具 有相同工艺类型且具有相同温度系数为相同工艺类型且具有相同温度系数的电阻(阻值根 据设计需要选取）。
[0010] 作为优选方式，所述第一 NPN三极管Q0和第二NPN三极管Q1的基极、发射极电压差 为负温度系数，即其随着绝对温度上升，电压绝对值减小。
[0011] 本发明采用上述方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：1、通过采用负温度系 数器件的电压与基准电压比较，输出过温信号，可减少温度系数依赖器件，即降低温度影响 因素及工艺的影响；2、通过调整相同类型电阻的比例，实现更精确调整热关断温度;3、本发 明通过调整可调电阻电路，即采用控制单元调整电阻网络阻值，可精确调节温度磁滞量。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的可调精确过温保护电路的电路原理图；
[0013] 图2为本发明的实施例的比较器V?^Vinn变化的输出波形示意图；
[0014] 图3为本发明的实施例的TSD随温度变化的输出波形示意图。
【具体实施方式】
[0015] 现结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0016] 作为一个具体的实例，参见图1，本发明的一种应用于无线充电控制芯片的可调精 确过温保护电路，包括一运算放大器0P、一匪0S管N0、第一PM0S管P0、第二PM0S管P1、第三 PM0S管P2、电阻Ra、电阻Rb、第一传输门102、第二传输门103、第一 NPN三极管Q0、第二NPN三 极管Q1、一比较器C0MP、第一反相器101、第二反相器104、第三反相器105、第四反相器106、 以及可调电阻电路。运算放大器0P的正输入端连接基准电压V ref，运算放大器0P的负输入端 与所述NM0S管N0的源极及所述电阻Ra的输入端连接;运算放大器0P的输出端连接NM0S管N0 的栅极;NM0S管NO的漏极与第一 PM0S管P0的漏极及栅极连接;第一 PM0S管P0的栅极分别与 第二PM0S管P1的栅极及第三PM0S管P2的栅极连接;第一 PM0S管P0的源极与电源电压VDD、第 二