开机温度保护电路的制作方法

本实用新型涉及车载设备技术领域，尤其涉及一种开机温度保护电路。

背景技术：

目前，部分电子设备的工作环境并不满足系统要求。一般来说，系统都会加入保护电路来保证系统工作于正常的工作环境，从而提高系统的稳定性和产品的寿命。

不正常的工作环境包括多种类型，其中，环境温度不符合要求占了很大的比例，而目前比较通用的温度保护的方式比较单一呆板，主要有以下两种。

（1）系统先自行开机，开机后温度传感器读取环境温度并将读到的温度值上报到系统，系统决定进行警告或强制关机的处理。本方式中，单纯上报环境的温度交由系统进行处理，必须要系统正常工作后才能发挥作用，当系统由于环境温度等因素工作不正常时，该保护电路就不能起到应有的作用。

（2）通过温度传感器先行读取环境温度并控制系统供电的电源，当环境温度低于系统要求时，系统开机，当环境温度高于系统温度要求时，系统关机。本方式中，当环境温度低于系统要求温度阈值后又上升到阈值温度之上，则系统会在开机的过程中电源拉低，导致系统开机过程中关机，容易导致系统损坏。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、稳定性高的开机温度保护电路，可实现对系统的开机温度保护。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种开机温度保护电路，包括比较电路、选择电路及用于采集环境温度的温度传感器，所述温度传感器与比较电路电连接并将环境温度输出至比较电路，所述选择电路与比较电路电连接并实时调节比较电路内的温度阈值，所述比较电路上设置有电源输出端，所述比较电路根据环境温度及温度阈值调节电源输出端的输出电源以驱动系统开启及关闭。

作为上述方案的改进，所述选择电路包括第五电阻、第三二极管、第六电阻及第三供电电源，所述第三供电电源依次通过第五电阻、第三二极管及第六电阻与比较电路连接，所述第三供电电源还直接通过第五电阻与比较电路连接。

作为上述方案的改进，所述比较电路包括控制芯片、NMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容、第二二极管、钳位二极管、第一供电电源及第二供电电源；所述第一供电电源依次通过第一电阻及钳位二极管接地并依次通过第一电阻及第二电阻连接控制芯片；所述第二供电电源与控制芯片连接并通过电容接地；所述NMOS管的栅极通过选择电路与控制芯片连接，源极接地，漏极通过第四电阻与第三供电电源连接并通过第三电阻接地、通过第二二极管连接电源输出端。

作为上述方案的改进，所述NMOS管内连接有整流二极管。

作为上述方案的改进，所述控制芯片为双电压比较器或单电压比较器。

作为上述方案的改进，所述控制芯片为LM393芯片，所述LM393芯片上设有OUTA引脚、INA-引脚、INA+引脚、GND引脚、VCC引脚、OUTB引脚、INB-引脚及INB+引脚。

作为上述方案的改进，所述控制芯片通过OUTA引脚与选择电路连接，通过INA-引脚与温度传感器连接，通过INA+引脚与第二电阻连接，通过GND引脚接地，通过VCC引脚与第二供电电源连接。

作为上述方案的改进，所述第三供电电源依次通过第五电阻、第三二极管及第六电阻与控制芯片的INA+引脚连接，所述第三供电电源还直接通过第五电阻与控制芯片的OUTA引脚连接。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型开机温度保护电路将比较电路与选择电路及温度传感器相结合，搭建成滞回比较电路。通过温度传感器实时采集环境温度，通过选择电路实时调节比较电路内的温度阈值，使得比较电路可实时根据环境温度及温度阈值调节电源输出端的输出电源以驱动系统开启及关闭。

相应地，本实用新型通过调节电路参数即可调节温度阈值，使得系统开机前后分别对应不同的电压阈值，确保系统的温度保护在系统工作之前就起作用，可有效防止系统工作不正常时温度保护电路失效的情况，也可以确保在系统开机过程中不会由于环境温度升高而导致系统开机过程中断电关机，而在开机后系统可以读到实际温度进行关机或其他处理，杜绝环境温度过高系统开机导致系统受损的情况。

附图说明

图1是本实用新型开机温度保护电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

参见图1，图1显示了本实用新型开机温度保护电路的电路图，其包括比较电路、选择电路M及用于采集环境温度的温度传感器；其中，所述温度传感器与比较电路电连接，所述温度传感器将环境温度Temp_ADKEY_IN输出至比较电路；所述选择电路M与比较电路电连接，所述选择电路M实时调节比较电路内的温度阈值；所述比较电路上设置有电源输出端PWR_EN，所述比较电路根据环境温度及温度阈值调节电源输出端PWR_EN的输出电源以驱动系统开启及关闭。

需要说明的是，本实用新型通过将比较电路与选择电路M及温度传感器相结合，搭建成滞回比较电路，提供一个温度比较的范围，当环境温度低于温度阈值时，电源输出端PWR_EN输出高电平，系统开启；当环境温度高于温度阈值时，电源输出端PWR_EN输出低电平，系统关闭或者进行其他处理。

具体地，所述选择电路M包括第五电阻R5、第三二极管D3、第六电阻R6及第三供电电源VSYS，所述第三供电电源VSYS依次通过第五电阻R5、第三二极管D3及第六电阻R6与比较电路连接，所述第三供电电源VSYS还直接通过第五电阻R5与比较电路连接。所述比较电路包括控制芯片U1、NMOS管U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容C1、第二二极管D2、钳位二极管D1、第一供电电源VDC12V及第二供电电源VDC5V；所述第一供电电源VDC12V依次通过第一电阻R1及钳位二极管D1接地并依次通过第一电阻R1及第二电阻R2连接控制芯片U1；所述第二供电电源VDC5V与控制芯片U1连接并通过电容C1接地；所述NMOS管U2的栅极通过选择电路M与控制芯片U1连接，源极接地，漏极通过第四电阻R4与第三供电电源VSYS连接并通过第三电阻R3接地、通过第二二极管D2连接电源输出端PWR_EN。优选地，所述NMOS管U2内连接有整流二极管，其中，NMOS管U2的栅极是由二氧化硅与另两个电极隔离的，其电阻极高，容易感应静电，导致击穿烧毁，为了防止静电的积累可并接一个整流二极管，当电压超过一定值时整流二极管反向击穿释放电荷，从而起到保护NMOS管U2的作用。

需要说明的是，通过比较电路可有效调节选择电路M中的电流流向，具体地，选择电路M中的电流流向可以为“第三供电电源VSYS——第五电阻R5——第三二极管D3——第六电阻R6——比较电路”，也可以为“第三供电电源VSYS——第五电阻R5——比较电路”。

进一步，所述控制芯片U1为双电压比较器或单电压比较器。所述控制芯片为LM393芯片，所述LM393芯片上设有OUTA引脚、INA-引脚、INA+引脚、GND引脚、VCC引脚、OUTB引脚、INB-引脚及INB+引脚。具体地，所述控制芯片U1通过OUTA引脚与选择电路M连接，通过INA-引脚与温度传感器连接，通过INA+引脚与第二电阻R2连接，通过GND引脚接地，通过VCC引脚与第二供电电源VDC5V连接。所述第三供电电源VSYS依次通过第五电阻R5、第三二极管D3及第六电阻R6与控制芯片U1的INA+引脚连接，所述第三供电电源VSYS还直接通过第五电阻R5与控制芯片U1的OUTA引脚连接。

下面结合具体地电路对本实用新型作进一步的说明。

S1、上电时，第一供电电源VDC12V、第三供电电源VSYS及第二供电电源VDC5V依次上电。由于控制芯片U1中INA+引脚的时序比INA-引脚及第二供电电源VDC5V要快，在控制芯片U1刚工作时OUTA引脚为高电平，即OUTA引脚与控制芯片U1内部地断开。选择电路M的电流流向为“第三供电电源VSYS——第五电阻R5——第三二极管D3——第六电阻R6——INA+引脚”，则INA+引脚的电压阈值为1.485V，当INA-引脚为1.485V时对应温度阈值为T1。

S2、INA-引脚为温度传感器（Temp_ADKEY_IN）转换的电压值，INA-引脚的电压值与温度值呈反比例关系。当INA-引脚的电压高于INA+引脚的阈值电压时（即温度传感器读到的环境温度低于T1），OUTA引脚输出低电平，NMOS管U2的栅极为低电平，电源输出端PWR_EN输出高电平，系统开机。

S3、系统开机时，OUTA引脚已经置为低电平，OUTA引脚与控制芯片U1内部地相连。选择电路M的电流流向为“第三供电电源VSYS——第五电阻R5——OUTA引脚”。此时，INA+引脚的电压阈值由钳位二极管D1的钳位电压提供，为0.641V，当INA-引脚为0.641V时对应温度阈值为T2（T2>T1）。

S4、此时，即使环境温度上升，而INA+引脚对应的温度阈值为T1，只要环境温度T满足T1<T<T2，即INA-引脚的电压高于0.641V，OUTA引脚依然置低，电源输出端PWR_EN保持高电平。

由上可知，本实用新型通过调节电路参数即可调节温度阈值T1和T2，使得系统开机前后分别对应不同的电压阈值，确保系统的温度保护在系统工作之前就起作用，可有效防止系统工作不正常时温度保护电路失效的情况，也可以确保在系统开机过程中不会由于环境温度升高而导致系统开机过程中断电关机，而在开机后系统可以读到实际温度进行关机或其他处理，杜绝环境温度过高系统开机导致系统受损的情况。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。