过温保护方法、电路以及带该电路的线性驱动电路的制作方法_3

文档序号:8499549阅读:来源:国知局
探测到功率管的边缘温度,即探测得到的探测温度实际并非功率管的中心温度,而是小于中心温度。此外,功率管的导通电压越高,功率管承受的功率越大,功率管的中心温度越高。而功率管的中心温度越高,由于热传导速度有限,功率管的探测温度与其中心温度的温度差就越大。
[0074]另外,功率管的导通电压Vds越高,功率管承受的功率Po越大,功率管的中心温度T。越高。由于功率管的中心到温度传感单元(用于探测功率管温度的单元)的热传导速度有限,使得功率管的中心温度T。越高,温度探测的误差越大,即探测得到的探测温度Ts■与功率管的实际中心温度T。之间的差越大。
[0075]基于上述的研宄发现,在本实施例中,当功率管的导通电压Vds越高时,选用一越小的温度阈值信号Sth与当前探测信号Stelip相比较,能避免现有技术中由于探测温度Tsms可能远远低于功率管的实际中心温度T。而导致对功率管保护不及时的问题。可见,相对于现有技术,采用本实施例技术方案,能够更好地根据功率管当前实际承受的功率Po而实现对功率管的过温保护,对功率管的过温保护更加及时,更加可靠。
[0076]实施例2:
[0077]图3、4为本实施例1提供的一种功率管过温保护电路的电路原理示意图,参见图3所示,其主要包括:温度探测电路301、温度阈值信号产生电路302以及保护信号生成电路303。其连接关系以及工作原理如下:
[0078]其中,温度探测电路301探测功率管的温度,输出一表征探测温度Ts■的探测信号StMp。作为本实施例的示意,温度探测电路301中可以包括温度传感单元,以实现对被保护功率管的温度探测。
[0079]温度阈值信号产生电路302根据功率管的第一极性端与第二极性端之间的导通电压Vds,输出温度阈值信号sth,使功率管的导通电压Vds越大,温度阈值信号S th越小;
[0080]保护信号生成电路303的两输入端分别与温度探测电路301的输出端以及温度阈值信号产生电路302的输出端连接,保护信号生成电路303根据探测信号Stemp以及温度阈值信号Sth,输出一过温保护信号TSD,当探测信号Stelip大于或等于温度阈值信号S ^时,使过温保护信号TSD变为有效状态,以控制功率管关断,这里的有效状态是:指当前过温保护信号能够用于控制关断该功率管关断时的状态。
[0081]其进一步的工作原理、以及有益效果可以参见实施例1中的描述。
[0082]作为本实施例的示意,参见图4所示,本实施例的保护信号生成电路303可以采用一比较器COMPl实现,在比较器COMPl的第一输入端(图中以反相输入端为例)、第二输入端(图中以同相输入端“ + ”为例)分别输入温度阈值信号Sth以及探测信号S 一,以比较器COMPl输出的比较电平信号作为本实施例的过温保护信号TSD,当探测信号Stelip大于温度阈值信号Sth时,输出高电平信号,以高电平作为有效的过温保护信号TSD,控制功率管关断。
[0083]作为本实施例的示意,参见图4所示,本实施例的温度阈值信号产生电路302包括:导通电压检测电路3021、阈值选择电路3022。
[0084]其中导通电压检测电路3021接收功率管的第一极性端与第二极性端之间的导通电压Vds,阈值选择电路3022与导通电压检测电路3021的输出端相连。
[0085]作为本实施例的示意,在导通电压检测电路3021中可包括η个基准电压源,以用于设定一组取值大小依次增加的η个基准电压值:第I基准电压Vdsl…第η基准电压Vdsn,这η个基准电压可以为介于功率管的导通电压的最小值与最大值之间的一组电压,其中η为自然数(正整数),作为本实施例的另一种实现方式,这η个基准电压也可以由导通电压检测电路3021的外部的电压源提供。
[0086]在阈值选择电路3022中可包括η+1个参考电源,以设定一组大小依次减小的η+1个阈值参考信号:第I阈值参考信号Vthl…第η+1阈值参考信号Vthn+1例如η+1个参考电源可以为η+1个参考电压源,以分别输出一组大小依次增加的电压信号作为第I阈值参考信号vthi...第η+1阈值参考信号Vthn+1。同样,这η+1个参考阈值信号也可以由阈值选择电路302的外部电路提供。
[0087]作为本实施例的示意,在本实施例中可以但不限于采用电压信号作为本实施例的阈值参考信号,以电压信号作为本实施例温度阈值信号Sth。
[0088]具体的第I基准电压Vdsl…第η基准电压Vdsn与第I阈值参考信号V thl…第η+1阈值参考信号Vthn+1可根据第I基准电压Vdsl…第η基准电压Vdsn的大小进行相应的设定。当然,在设定第I基准电压Vdsl…第η基准电压Vthn与第I阈值参考信号Vthl…第η+1阈值参考信号Vthn+1的具体大小时,还需要考虑包含功率管芯片的的热阻、热容、承受的最大功率以及功率管的中心温度到传感单元的热传递速率。总体的设定是,基准电压的值设定得越大,对应设定的阈值参考信号Vth的值设定得越小,以使得当功率管的导通电压V ds达到其中一个基准电压时,在探测信号Ts■等于该基准电压关断该功率管时,该主功率管未被损坏。
[0089]在电路工作时,导通电压检测电路3021将导通电压Vds分别与第I基准电压V dsl…第η基准电压Vdsn进行比较,并输出表征当前的导通电压V ds的大小的检测结果。阈值选择电路3022根据检测结果,从设定的第I阈值参考信号Vthl…第η+1阈值参考信号Vthn+1中的选取其中一个,作为当前的温度阈值信号Sth:
[0090]当导通电压Vds小于第I基准电压V dsl时,阈值选择电路3022输出第i阈值参考信号Vthl作为温度阈值信号V th,
[0091]当导通电压Vds大于第i基准电压Vdsi且小于或等于第i+Ι基准电压Vdsi+1时,阈值选择电路3022输出第i+Ι阈值参考信号Vthi+1作为温度阈值信号S th,其中,i为小于η的自然数;
[0092]当导通电压Vds大于第η基准电压时,阈值选择电路3022输出第η+1阈值参考信号Vthn+i作为温度阈值信号S th,η为自然数。
[0093]总之,当前导通电压Vds越高,对应的用于与探测信号Stemp比较的温度阈值信号Sth的取值越小,以降低探测温度Ts■与功率管的中心温度T。之间的固有误差导致的保护不及时的风险,对功率管的保护更为及时、可靠。
[0094]作为本实施例的实施,本实施例的导通电压检测电路3021可以由η个比较器实现:如图4中的第I比较器CP1"^ η比较器CPn,其中第I比较器CP1"^ η比较器CP1^第一输入端均接收当前的导通电压Vds,第二输入端分别接收第I基准电压Vdsl…第η基准电压Vdsn,以第I比较器CP1…第η比较器CPn输出的比较电平信号作为检测结果,表征了当前导通电压Vds的大小。
[0095]作为本实施例的实施,本实施例的导通电压检测电路3021还可以进一步包括一优先编码器30212,该优先编码器30212的η个输入端分别与第I比较器CP1-第η比较器CPn的输出端连接,接收根据第I比较器CP1…第η比较器CPn输出的比较电平信号,输出一表征当前检测结果的数字编码信号,即该数字编码信号由第I比较器CP1-第η比较器CPn输出的比较电平信号构成,以便于实现阈值选择电路3022根据该检测结果进行阈值参考信号的选择,以输出合适的温度阈值信号Sth。譬如可以如图4所示由m位数字信号YmYnrl…Y1Ytl表示,其中Y ο…Ym分别为“O”或者“ I”。
[0096]相应的,作为本实施例的示意,可以采用数据选择器4033实现阈值选择电路3022数据选择器的选通控制端接收优先编码器30212输出的表征检测结果的数字编码信号,数据输入端(引脚Dtl、引脚D1…引脚Dlri)分别接收设定的第I阈值参考信号Vthl…第η+1阈值参考信号Vthn+1,输出端输出当前选择的温度阈值信号Sth,这样即实现了数字化设计,便于控制。
[0097]本实施例的进一步的工作原理以及有益效果分析详细见实施例1的
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