专利名称：硬件控制的过温保护终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种过温保护终端，特别是涉及一种硬件控制过温保护终端。
背景技术：
随着大规模集成电路的产生和发展，散热和集成电路的可靠性问题越来越受到人们的关注。因为集成电路要求运算速度越来越快，频率也越来越高，这样就不可避免的产生大量的热损耗；况且集成电路的电阻、电容及其晶体管等元件的参数受温度影响很大，如果不能很好的对系统温度进行控制，系统将无法正常高效地工作。大量的研究关注于系统工作时温度控制问题，很少有关于温度超出可控范围后如何对系统进行保护方面的研究，特别是一些大规模集成电路系统或一些产热量比较大的机电装置，一旦温度过高就可能将系统损毁，导致很大的经济损失并造成不必要的麻烦。因此一种硬件控制过温保护终端的研究就显得尤为必要了。
实用新型内容本实用新型是为了克服现有技术中的一些电路无法在系统温度超出正常温度范围时对系统进行及时有效保护的缺陷，提供一种具有探测系统温度，并将温度信息转化成高低电压信号，进而对系统进行及时保护的硬件控制的过温保护终端。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种硬件控制的过温保护终端，其特点在于，该硬件控制的过温保护终端包括一温度检测单元，用于检测一待测系统的温度，并将检测到的所述待测系统的温度转化成一电压信号；一 DC-DC电源芯片，用于给所述待测系统供电；一控制单元，用于接收所述温度检测单元输出的所述电压信号并控制是否给所述待测系统供电；其中所述温度检测单元、所述控制单元以及所述DC-DC电源芯片依次连接。较佳地，该温度检测单元为一第一 PTC热敏电阻的一端与一电源相连接，该第一PTC热敏电阻的另一端通过一第六电阻与地相连接，还通过一第二电容与地相连接，又通过一第五电阻与一运算放大器的一同相输入端连接，该运算放大器的一输出端与该温度检测单元的一第一输出端相连接，一第四电阻跨接于所述运算放大器的所述同相输入端与所述运算放大器的所述输出端，一第三电阻的一端与一电源相连，该第三电阻的另一端与所述温度检测单元电路的所述第一输出端相连，一第一电阻的一端与所述电源相连，该第一电阻的另一端通过一第二电阻接地，所述运算放大器的一反相输入端连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间，一第一电容与所述第二电阻相并联。较佳地，该温度检测单元为一第十三电阻的一端与一电源相连接，所述第十三电阻的另一端通过一第二 PTC热敏电阻与地相连接，还通过一第四电容与地相连接，又通过一第七电阻与一运算放大器的一反相输入端连接，该运算放大器的一同相输入端通过一第八电阻与一第三电容的一端相连，该第三电容另一端接地，所述运算放大器的一输出端与一第十电阻的一端相连接，该第十电阻的另一端与所述温度检测单元的一第二输出端相连，所述运算放大器的所述同相输入端通过一第九电阻与所述温度检测单元的所述第二输出端相连，一第十一电阻的一端与一电源相连，该第十一电阻的另一端通过一第十二电阻接地，两个稳压管均具有一阴极，所述两个稳压管的所述阴极相连组成一电压限幅元件，该电压限幅元件一端与所述温度检测单元电路的所述第二输出端相连，所述电压限幅元件另一端连接于所述第十一电阻与所述第十二电阻之间。较佳地，所述温度检测单元由一 PTC热敏电阻检测部分与一滞回电压比较器及其一滤波功能电路组成，所述PTC热敏电阻检测部分、滞回电压比较器及其滤波功能电路依次连接。较佳地，所述控制单元为一 N沟道型MOS管，该N沟道型MOS管的一栅极连接于所述温度检测单元电路的一第二输出端，该N沟道型MOS管的一源极与地相连接，该N沟道型MOS管的一漏极连接在DC-DC电源芯片的一使能端。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型提出了一种纯硬件的过温保护控制终端，当温度超过预设定极限值的时候，该硬件控制的过温保护终端将直接关断系统的总电源，对系统硬件进行保护；当温度恢复到合理的范围后，再自动打开电源使系统可以顺利有效的工作。因此解决了由于温度过高时不能及时对系统进行保护而导致待测系统损坏和失效的问题，延长了系统的使用寿命。
图1为本实用新型的硬件控制过温保护终端的模块图。图2为本实用新型的硬件控制过温保护终端的较佳实施例的温度检测单元电路图。图3为本实用新型的硬件控制过温保护终端的较佳实施例的温度电压传输特性图。图4为本实用新型的硬件控制过温保护终端的较佳实施例的控制单元电路图。图5为本实用新型的硬件控制过温保护终端的温度检测单元另一电路图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。如图1所示的一种硬件控制过温保护终端的组成模块图，硬件控制的过温保护终端包括一温度检测单元，用于检测一待测系统的温度，并将检测到的所述待测系统的温度转化成一电压信号；一 DC-DC电源芯片，用于给所述待测系统供电；一控制单元，用于接收所述温度检测单元输出的所述电压信号并控制是否给所述待测系统供电；其中所述温度检测单元、所述控制单元以及所述DC-DC电源芯片依次连接。[0028]图2为本实用新型的硬件控制过温保护终端的较佳实施例的温度检测单元电路图，温度检测单元电路具体描述如下一 PTC热敏电阻的一端与一电源V。。相连接，该PTC热敏电阻的另一端通过一电阻R26与地相连接，还通过一电容C22与地相连接，又通过一电阻Ii25与一运算放大器的一同相输入端连接，该运算放大器的一输出端与该温度检测单元的一输出端V。ut相连接，一电阻I^24跨接于所述运算放大器的所述同相输入端与所述运算放大器的所述输出端，一电阻I^23的一端与一电源V。。相连，该电阻Ii23的另一端与所述温度检测单元电路的所述输出端V。ut相连，一电阻R21的一端与所述电源V。。相连，该电阻R21的另一端通过一电阻Ii22接地，所述运算放大器的一反相输入端连接于所述电阻I^21与所述电阻I^2之间，一电容C21与所述电阻I^2相并联。所述温度检测单元的电路整体上由三部分组成一 PTC热敏电阻检测部分201与一电容组成的滤波功能电路202及其一具有双稳态的电压比较器203组成；双稳态的电压比较器为滞回电压比较器。本实施例中的该硬件控制过温保护终端的温度检测单元工作原理如下所述的温度检测单元包括比较器为运算放大器LM393(美国国家半导体公司生产)，其中可设定 R21 = R22 = 100K,则 Veef = Vcc/2。R23 = R24 = 47K。Rt21 选择 PTC (PositiveTemperature Coefficient,正温度系数)热敏电阻，将Rt21放在CPU的旁边或者CPU的背部，阻值随着CPU的温度的变化而变化。现假设当温度为T2时候，阻值为R27，温度为T1的时候阻值为&8。通过计算通过调整R25和R26为合适的阻值来控制LM393的输出如图3所示，使得当温度等于T2的时候，LM393的同相输入端电压为Vth2，温度检测单元输出电压为VQH，当温度降低等到T1的时候，LM393的同相端输入电压为Vthl，温度控制单元输出电压为V%。具体的计算如下。当温度上升为T2时，V。ut输出电压假设为Vqh，此时LM393的同相端电压为U+，反相端电压为U-。此时热敏电阻Rt21的阻值为I^27，则有
权利要求1.一种硬件控制的过温保护终端，其特征在于，该硬件控制的过温保护终端包括一温度检测单元，用于检测一待测系统的温度，并将检测到的所述待测系统的温度转化成一电压信号；一 DC-DC电源芯片，用于给所述待测系统供电；一控制单元，用于接收所述温度检测单元输出的所述电压信号并控制是否给所述待测系统供电；其中所述温度检测单元、所述控制单元以及所述DC-DC电源芯片依次连接。
2.如权利要求1所述的硬件控制的过温保护终端，其特征在于，该温度检测单元为一PTC热敏电阻(Rt21)的一端与一电源(V。。)相连接，该PTC热敏电阻(Rt21)的另一端通过一电阻(R26)与地相连接，还通过一电容(C22)与地相连接，又通过一电阻(R25)与一运算放大器的一同相输入端连接，该运算放大器的一输出端与该温度检测单元的一输出端(V。ut)相连接，一电阻(R24)跨接于所述运算放大器的所述同相输入端与所述运算放大器的所述输出端，一电阻(R23)的一端与一电源(V。。)相连，该电阻(R23)的另一端与所述温度检测单元电路的所述输出端(Vout)相连，一电阻(R21)的一端与所述电源(Vcc)相连，该电阻(R21)的另一端通过一电阻(R22)接地，所述运算放大器的一反相输入端连接于所述电阻0 21)与所述电阻(R22)之间，一电容(C21)与所述电阻(R22)相并联。
3.如权利要求1所述的硬件控制的过温保护终端，其特征在于，该温度检测单元为一电阻(R57)的一端与一电源(VJ相连接，所述电阻(R57)的另一端通过一 PTC热敏电阻(R151)与地相连接，还通过一电容(C52)与地相连接，又通过一电阻(R51)与一运算放大器的一反相输入端连接，该运算放大器的一同相输入端通过一电阻(R52)与一电容(C51)的一端相连，该电容(C51)另一端接地，所述运算放大器的一输出端与一电阻(R54)的一端相连接，该电阻(R54)的另一端与所述温度检测单元的一输出端(V。ut)相连，所述运算放大器的所述同相输入端通过一电阻(R53)与所述温度检测单元的所述输出端(V。ut)相连，一电阻(R55)的一端与一电源(VJ相连，该电阻(R55)的另一端通过一电阻(R56)接地，两个稳压管均具有一阴极，所述两个稳压管的所述阴极相连组成一电压限幅元件(Dz)，该电压限幅元件(Dz) 一端与所述温度检测单元电路的所述输出端(Vout)相连，所述电压限幅元件(Dz)另一端连接于所述电阻(R55)与所述电阻(R56)之间。
4.如权利要求2或3所述的硬件控制的过温保护终端，其特征在于，所述温度检测单元由一 PTC热敏电阻检测部分与一滞回电压比较器及其一滤波功能电路组成，所述PTC热敏电阻检测部分、滞回电压比较器及其滤波功能电路依次连接。
5.如权利要求1所述的硬件控制的过温保护终端，其特征在于，所述控制单元为一N沟道型MOS管，该N沟道型MOS管的一栅极连接于所述温度检测单元电路的一输出端(V。ut)，该N沟道型MOS管的一源极与地相连接，该N沟道型MOS管的一漏极连接在DC-DC电源芯片的一使能端。
专利摘要本实用新型公开了一种硬件控制的过温保护终端，该硬件控制的过温保护终端包括一温度检测单元，用于检测一待测系统的温度，并将检测到的所述待测系统的温度转化成一电压信号；一DC-DC电源芯片，用于给所述待测系统供电；一控制单元，用于接收所述温度检测单元输出的所述电压信号并控制是否给所述待测系统供电；其中所述温度检测单元、所述控制单元以及所述DC-DC电源芯片依次连接。本实用新型提出了一种纯硬件的过温保护控制终端，当温度超过预设定极限值的时候，通过硬件控制的过温保护终端直接关断系统的总电源，对系统硬件进行保护；当温度恢复到合理的范围后再自动打开电源，使系统可以顺利有效的开机工作。
文档编号H02H3/06GK202167829SQ20112030189
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者徐建红 申请人:上海晨兴希姆通电子科技有限公司