本申請(qǐng)涉及電路，具體涉及一種過溫保護(hù)電路和電源管理芯片。

背景技術(shù)：

1、隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電源管理芯片的應(yīng)用場景越來越多，電源功率芯片的集成度越來越高，功耗也越來越大，電源管理芯片的溫度應(yīng)用范圍也越來越廣。為使集成電路芯片免受高溫的損壞，需要設(shè)計(jì)專門的過溫保護(hù)電路。溫度超過一定閾值時(shí),過溫保護(hù)電路輸出關(guān)斷信號(hào),從而使芯片部分或完全停止工作如何精確的設(shè)計(jì)溫度保護(hù)電路對(duì)于保障電源管理芯片在越來越嚴(yán)苛的溫度要求來說至關(guān)重要。發(fā)明人對(duì)過溫保護(hù)方案進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，有些場景下過溫保護(hù)電路存在精度低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N過溫保護(hù)電路和電源管理芯片，以解決傳統(tǒng)的過溫保護(hù)方案在有些場景下存在精度低的的問題。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N過溫保護(hù)電路，所述過溫保護(hù)電路包括電流提供模塊、共源共柵電流鏡、trim電阻和電壓比較模塊；

3、所述電流提供模塊用于提供零溫度系數(shù)的電流；

4、所述共源共柵電流鏡用于鏡像處理所述零溫度系數(shù)的電流，將所述零溫度系數(shù)的電流輸出至所述trim電阻的第一端；

5、所述trim電阻用于將所述零溫度系數(shù)的電流轉(zhuǎn)換為檢測電壓，將所述檢測電壓輸出至所述電壓比較模塊的第一輸入端；

6、所述電壓比較模塊用于根據(jù)所述檢測電壓和所述參考電壓輸出過溫指示信號(hào)。

7、可選地，所述電流提供模塊包括負(fù)溫電壓提供單元、運(yùn)算放大器、第一nmos管和負(fù)溫電阻；所述負(fù)溫電壓提供單元的第一端接地，第二端連接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端；所述運(yùn)算放大器的反相輸入端分別連接所述第一nmos管的源極和所述負(fù)溫電阻的第一端，輸出端連接所述第一nmos管的柵極；所述第一nmos管的漏極作為所述電流提供模塊的輸出端，連接所述共源共柵電流鏡的輸入端；所述負(fù)溫電阻的第二端接地；所述負(fù)溫電壓提供單元用于提供負(fù)溫度系數(shù)電壓；所述負(fù)溫電阻用于將所述負(fù)溫度系數(shù)電壓轉(zhuǎn)換為所述零溫度系數(shù)的電流；所述第一nmos管將所述零溫度系數(shù)的電流輸入所述共源共柵電流鏡。

8、可選地，所述負(fù)溫電壓提供單元包括第二nmos管、第三nmos管和第四nmos管；所述第二nmos管的漏極用于接入輸入電流，并分別連接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述第二nmos管的柵極，源極分別連接所述第三nmos管的漏極和所述第三nmos管的柵極；所述第三nmos管的源極分別連接所述第四nmos管的漏極和所述第四nmos管的柵極；所述第四nmos管的源極接地。

9、可選地，所述過溫保護(hù)電路還包括電流源；所述電流源的第一端用于接入預(yù)設(shè)電壓，第二端連接所述第二nmos管的漏極，用于提供所述輸入電流。

10、可選地，所述共源共柵電流鏡包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管和預(yù)設(shè)電阻；所述第一pmos管的源極用于接入預(yù)設(shè)電壓，漏極連接所述第三pmos管的源極，柵極分別連接所述第二pmos管的柵極、所述第三pmos管的漏極和所述預(yù)設(shè)電阻的第一端；所述第二pmos管的源極用于接入所述預(yù)設(shè)電壓，漏極連接所述第四pmos管的源極；所述第三pmos管的柵極分別連接所述第四pmos管的柵極和所述預(yù)設(shè)電阻的第二端，并作為所述共源共柵電流鏡的輸入端；所述第四pmos管的漏極作為所述共源共柵電流鏡的輸出端，連接所述trim電阻的第一端。

11、可選地，所述trim電阻的第一端設(shè)有trim位點(diǎn)，用于接入所述trim電阻的測試設(shè)備，以調(diào)節(jié)所述trim電阻的溫度拐點(diǎn)。

12、可選地，所述trim電阻為負(fù)溫度系數(shù)的電阻。

13、可選地，所述電壓比較模塊包括比較器和電平處理單元；所述比較器的正輸入端連接所述trim電阻的第一端，以接入所述檢測電壓，負(fù)輸出端接入所述參考電壓，輸出端通過所述電平處理單元輸出所述過溫指示信號(hào)；所述比較器用于在所述檢測電壓大于所述參考電壓時(shí)輸出高電平信號(hào)，在所述檢測電壓小于所述參考電壓時(shí)輸出低電平信號(hào)；所述電平處理單元用于對(duì)所述比較器輸出的電平信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換處理，以使轉(zhuǎn)換后的信號(hào)表征過溫狀態(tài)。

14、可選地，所述電平處理單元包括偶數(shù)個(gè)串聯(lián)的反相器。

15、本申請(qǐng)還提供一種芯片，包括上述任一種過溫保護(hù)電路。

16、本申請(qǐng)上述過溫保護(hù)電路和電源管理芯片中，電流提供模塊110可以提供零溫度系數(shù)的電流，以避免鏡像處理的電流受溫度影響，采用共源共柵電流鏡120鏡像處理零溫度系數(shù)的電流，使trim電阻r3將零溫度系數(shù)的電流轉(zhuǎn)換為檢測電壓v1，能夠提升鏡像處理的精度，再通過電壓比較模塊130根據(jù)檢測電壓v1和參考電壓vref輸出過溫指示信號(hào)otp，使芯片的其他結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)過溫指示信號(hào)otp做出對(duì)應(yīng)響應(yīng)，以使芯片工作過程更為安全，且上述過溫保護(hù)電路具有更高的檢測精度，能夠進(jìn)一步提升芯片工作過程中的安全性。

17、進(jìn)一步地，共源共柵電流鏡結(jié)構(gòu)采用pmos管實(shí)現(xiàn)，相同電流處理能力下面積要小，因而能夠減小對(duì)應(yīng)過溫保護(hù)電路的尺寸。

18、進(jìn)一步地，trim電阻r3的第一端設(shè)有trim位點(diǎn)，能夠調(diào)節(jié)trim位數(shù)來得到一個(gè)隨著溫度變化在某一個(gè)溫度點(diǎn)的相對(duì)精確的負(fù)溫度系數(shù)電壓來實(shí)現(xiàn)一種精確設(shè)置溫度拐點(diǎn)的過溫保護(hù)電路；且trim電阻r3為負(fù)溫度系數(shù)的電阻，使電壓比較模塊130可以通過采用負(fù)溫度系數(shù)器件的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，輸出過溫指示信號(hào)otp，能夠減少溫度系數(shù)依賴器件，降低溫度及工藝對(duì)過溫檢測過程的影響，提升過溫保護(hù)電路的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述過溫保護(hù)電路包括電流提供模塊、共源共柵電流鏡、trim電阻和電壓比較模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述電流提供模塊包括負(fù)溫電壓提供單元、運(yùn)算放大器、第一nmos管和負(fù)溫電阻；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述負(fù)溫電壓提供單元包括第二nmos管、第三nmos管和第四nmos管；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述過溫保護(hù)電路還包括電流源；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述共源共柵電流鏡包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管和預(yù)設(shè)電阻；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述trim電阻的第一端設(shè)有trim位點(diǎn)，用于接入所述trim電阻的測試設(shè)備，以調(diào)節(jié)所述trim電阻的溫度拐點(diǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述trim電阻為負(fù)溫度系數(shù)的電阻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓比較模塊包括比較器和電平處理單元；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過溫保護(hù)電路，其特征在于，所述電平處理單元包括偶數(shù)個(gè)串聯(lián)的反相器。

10.一種芯片，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的過溫保護(hù)電路。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開一種過溫保護(hù)電路和電源管理芯片，其中過溫保護(hù)電路包括電流提供模塊、共源共柵電流鏡、trim電阻和電壓比較模塊；所述電流提供模塊用于提供零溫度系數(shù)的電流；所述共源共柵電流鏡用于鏡像處理所述零溫度系數(shù)的電流，將所述零溫度系數(shù)的電流輸出至所述trim電阻的第一端；所述trim電阻用于將所述零溫度系數(shù)的電流轉(zhuǎn)換為檢測電壓，將所述檢測電壓輸出至所述電壓比較模塊的第一輸入端；所述電壓比較模塊用于根據(jù)所述檢測電壓和所述參考電壓輸出過溫指示信號(hào)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑倪^溫保護(hù)電路具有更高的過溫檢測精度，能夠進(jìn)一步提升芯片工作過程中的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳帥謙,翟姚卓鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波奧拉半導(dǎo)體股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19