一种嵌入式热关断使能电路的利记博彩app
【专利摘要】一种嵌入式热关断使能电路，采用温度不敏感阈值检测器网络，在其输入端的ON/OFF信号超过预定电压时，提供了一个期望的偏置电流。当ON/OFF信号等于预选的电压，并且使能电路的温度低于预选的最大值时，连接在阈值检测器网络的输入端和地电势之间的热敏感电路保持关闭。但是，当使能电路的温度达到预选的最大值，热敏感电路会打开，钳位输入信号在阈值检测器网络低于预选电压。
【专利说明】一种嵌入式热关断使能电路
【技术领域】:
[0001]本发明涉及电子电路，特别的，涉及到一种集成了热关闭能力的使能电路；
【背景技术】:
[0002]使能电路，用于提供偏置电流到相联的集成电路(IC)是众所周知的。通常情况下，除了满足其主要功能是在一个开/关输入信号的响应下，提供相关联的集成电路的驱动，当输入信号关闭时，使能电路的设计也可降低待机电流。
[0003]常规的集成电路通过在集成电路关闭时，断开电源，来最小化电源流出的电流。然而，也有需要保持电源连接，即使特定的集成电路在不使用的应用。例如汽车，就需要直接连接许多电流到电池，这样每个电路都能够使用，当点火开关是关闭时。这些电路必须设计成低待机电流，来防止当汽车没有发动时的电池放电，来延长使用时间。
[0004]除了提供用于最小化待机电流，它也是可取的，如果它的温度超过预定的阈值，提供热关断能力的集成电路。热关机是必要的，因为当温度超过阈值，电路性能会漂移。
[0005]实现一个特定的集成电路热关机，通常需要利用一个专用的与集成电路分开的热关断电路加以保护。独立的热关断电路监测温度，并且当它的温度超过预定的阈值关闭集成电路。而通常位于同一芯片作为被保护集成电路，热关断电路通常和使能电路本身一样复杂。通常情况下，热关断电路连接到使能电路输出端，当超过阈值温度时重写输出。这些独立的热关断电路需要额外的芯片面积，从而降低产量并且增加了产品成本。
【发明内容】
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[0006]本发明提供一种使能电路，利用最小数量的集成元件并且当超过定义好的温度，额外提供嵌入式热关闭，克服了现有技术的局限性。当输入的是有一个明确的、温度相对稳定的导通阈值迟滞，电路没有电流。
[0007]本发明的技术解决方案:
[0008]与本发明相一致的使能电路包括温度不敏感阈值检测器网络，在其输入端的ON/OFF信号超过预定电压时，提供了一个期望的偏置电流。当0N/0FF信号等于预选的电压，并且使能电路的温度低于预选的最大值时，连接在阈值检测器网络的输入端和地电势之间的热敏感电路保持关闭。但是，当使能电路的温度达到预选的最大值，热敏感电路会打开，钳位输入信号在阈值检测器网络低于预选电压。
[0009]在本发明公开的实施例中，该阈值检测网络的核心是一个用于开环结构布罗考单元。布罗考单元的固有的特点是当它没有电流输入时是关闭的。热敏电路公开作为一个二极管串或Vbe倍乘器。电流调节器与输入的布罗考单元和地电势分流多余的输入电流。交换网络连接到布罗考单元提供开关电压滞后和热关闭滞后。
[0010]本发明至前所述的额外的特点和优势，将在下面详细说明，并应与所附图纸一并考虑后，将能更充分地理解。
[0011]对比专利文献:CN202916632U安防系统调压设备消除电流紊乱系统201220599209.0【专利附图】
【附图说明】:
[0012]图1是一个按照本发明的有嵌入式热关闭功能的使能电路的一个实施例的示意图。
[0013]图2是一个可能取代了图1所示的二极管串的Vbe倍乘器的示意图。
[0014]图3是一个展示图1的电路的热关断特性图形。
【具体实施方式】:
[0015]图1是一个按照本发明的有嵌入式热关闭功能的使能电路10的一个实施例的示意图。图1电路可以通过使用已知的集成电路工艺流程实现。
[0016]如图1所示，一个0N/0FF输入信号被提供到使能电路10的输入端，当打开时，ON/OFF输入信号通过50千欧姆的输入电阻Rl和68千欧姆的电阻R2，提供基极驱动到NPN晶体管Q5和Q6。晶体管Q5和Q6是温度不敏感阈值检测网络的输入设备，被配置成开环布罗考单元，包括晶体管Q5-Q8。除了晶体管Q5和Q6，布罗考单元也包括一个电流镜，由PNP晶体管Q7和Q8构成。晶体管Q6的发射极是Q5晶体管3X发射极尺寸的四倍。
[0017]一个正电源14连接到PNP晶体管Q9的发射极，晶体管Q9的共集电极/基极区域连接到晶体管Q5的集电极。PNP晶体管QlO的4X发射极通过100欧姆的电阻R6连接到正电源14。Q5的发射极通过串联电阻R4 (3.9千欧姆)和电阻R5 (1.5千欧姆)接至地电势。晶体管Q6的发射极通过与电阻R4和R5串联在一起的720欧姆电阻R3，接至地电势。
[0018]NPN晶体管Q12的集电极连接在电阻R4和R5之前，而晶体管Q12的6X发射极连接到地电势。PNP晶体管QlO的集电极连接到NPN输出晶体管Q14的基极和NPN晶体管Qll的共集电极/基极区域。晶体管Qll的3X发射极通过一个阻抗网络，包括I千欧姆电阻R7，2千欧姆电阻R8和20千欧姆电阻R9，连接到地电势。NPN晶体管Q13的集电极通过
7.5千欧姆的电阻RlO和输出晶体管Q14，连接到使能电路的受控电流输出ITOT。
[0019]使能电路10的0N/0FF端也通过电阻Rl连接到地电势，通过电流调节PNP晶体管Ql0
[0020]与本发明一致，并且如下文更加具体的描述，图1所示的热敏感电路包括三个串联的由NPN晶体管Q2-Q4形成的钳位二极管，连接晶体管Q5和Q6的基极驱动信号，也就是阈值检测器网络的输入端到地电势。每个装置92-04都是被制造成有1.7乂的发射极。
[0021]使能电路的核心是布罗考单元，包括晶体管Q5-Q8，来作为一个阈值电路网络。图1中的布罗考单元使用在一个开环配置中，如上文提到的。布罗考单元的一个固有的特性是当0N/0FF输入低于IVbe (其中Vbe = 0.7V)。但是当0N/0FF电压增加到超过1VBE，电流就开始流入晶体管Q5和Q6。一开始在晶体管Q6的电流超过晶体管Q5的电流，由于两个晶体管发射极4:1的面积比率。因此晶体管Q9保持关闭。在布罗考单元的导通阈值时，晶体管Q5的电流等于AVbe,由于被电阻R3的值(720欧姆)分割成的晶体管Q5和Q64:1的面积比率。这发生在当晶体管Q5的基极阈值电压等于IVbe加上通过电阻R4和R5的电压降，由于流入晶体管Q5和Q6的电流和。在图1的例子中，阈值电压大约为1.2V。
[0022]当布罗考单元的导通阈值超过了，PNP晶体管Q9和QlO都导通，使得开关装置Q12和Q13也导通。开关装置Q12短路电阻R5来从ON/OFF输入到阈值检测网络提供迟滞，二开关晶体管Q13导通一个输出电流IOT，值约为Vbe/R10。
[0023]由于这里没有负反馈，从布罗考单元阈值检测网络的输出到它的0N/0FF输入，进一步增加了 0N/0FF电压，超过了导通阈值，这会引起不需要的大电流流入晶体管Q10。因此，100欧姆的衰减电阻R6被添加到了晶体管QlO的发射极。
[0024]与本发明一致，一个3Vbe的钳位Q2-Q4被添加到了阈值检测网络的输入端。这种钳位防止当一个大电压加在0N/0FF的输入端时，晶体管Q5和Q6饱和，并且额外提供了使能电路的热关闭特性。当使能电路10的温度增加，在阈值检测网络的输入端的钳位电压下降，由于钳位Q2-Q4的负温度共同作用。由于被布罗考单元设置的阈值电压相对温度独立，在某些温度时，钳位电压下降到低于布罗考单元的关闭电压，被控制的输出电流Itot被关闭。
[0025]当晶体管QlO关闭，晶体管Q12也会关闭，电阻R5重新连入电路，增加阈值来打开晶体管Q10。因此，电阻R5和晶体管Q12是用来提供0N/0FF电压迟滞和热关闭迟滞的。
[0026]通过使用3Vbe的钳位Q2-Q4，电阻R4和R5所需的值来提供需要的关断温度和迟滞，同样引起一个0N/0FF阈值，完全兼容TTL和CMOS输入信号。
[0027]晶体管Ql作为一个电流调节器，从电阻Rl分流超出的输入电流到地电势。这限制了 Q2-Q4钳位电流在Vbe/R2，因此准确地定义了关闭温度。
[0028]图2展示了可选的温度敏感电路，即一个Vbe倍乘器，可以用来提到二极管串Q2-Q4(图1所示的虚线框)。Vbe倍乘器的钳位电压是(RA+RB)/RB倍的IVbe，这样使得小数的Vbe钳位能够通过调整Ra和Rb来获得。Vbe倍乘器会为热关闭提供更多的调节，但是电阻Ra和Rb会从0N/0FF输入产生电流，引起阈值电压的增加。
[0029]图3提供了一张图表，对比使能电路10的输入阈值电压，与一个图1中实际的集成电路的温度。如图3所示，在大约125°C，使能电路的导通阈值是无穷大，表现出热关闭。
【权利要求】
1.一种嵌入式热关断使能电路，其特征是:集成的使能电路，来提供一个被控制的输出电流，包括(a)当一个ON/OFF信号超过预定阈值电压时，阈值电路提供了一个被控制的输出电流，阈值电路包括:(i)第一和第二双极输入晶体管工作在不同的电流密度下，并且在预选的阈值电压的响应下导通；(ii) 一个耦合在第一和第二输入晶体管和一个正电源之间的电流镜；(iii)连接到电流镜的开关装置，当流入第一输入晶体管的电流超过流入第二晶体管的电流时，提供输入偏置电流；(b) 一个钳位网络，连接在到阈值电路的0N/0FF输入端和地电势之间，来当阈值电路的温度超过预选的温度时，关闭被控制的输出电流。
2.根据权利要求1中所述的一种嵌入式热关断使能电路，其特征是:其中开关装置包括第三和第四双极型晶体管，它们共基极，基极连接到第一输入晶体管的集电极，这样第一晶体管控制通过流过第三和第四晶体管的电流。
3.根据权利要求1中所述的一种嵌入式热关断使能电路，其特征是:其中开关装置进一步包括:(a) —个双极输入晶体管，它的基极连接到第四晶体管的集电极；(b) —个双极开关晶体管，连接在输出晶体管的发射极和地电势之间，并且它的基极通过一个电阻连接到第四晶体管的集电极；(C)其中当第四晶体管导通时，输出晶体管提供输出偏置电流。
4.根据权利要求1中所述的一种嵌入式热关断使能电路，其特征是:其中钳位网络包括许多二极管接法晶体管。
5.根据权利要求1中所述的一种嵌入式热关断使能电路，其特征是:其中钳位网络包括一个Vbe倍增器，它包括:(a)—个双极钳位晶体管，它的集电极连接到0N/0FF输入信号，它的发射极连接到地电势；(b) —个第一电阻元件，连接在钳位晶体管的集电极和基极之间；(C) 一个第二电阻元件，连接在钳位晶体管的发射极和基极之间。
6.根据权利要求1中所述的一种嵌入式热关断使能电路，其特征是:使能电路包括:Ca) 一个阈值电路，当一个输入到它的0N/0FF信号超过预定阈值电压时，提供一个被控制的输出电流；(b )—个钳位网络，连接在阈值电路的0N/0FF输入端和地电势之间，来当阈值电路的温度超过预选的温度时，关闭被控制的输出电流；(c) 一个电流调节器，与钳位网络并联连接在0N/0FF输入信号和地电势之间。
【文档编号】H03K17/687GK103618531SQ201310610951
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】不公告发明人 申请人:苏州贝克微电子有限公司