一种基于温度的限流保护电路以及芯片的制作方法

1.本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种基于温度的限流保护电路以及芯片。


背景技术：

2.为了保护芯片不会因电流值过高而被烧坏，在芯片中都会加入限流保护电路。限流保护电路通常是通过采样输出电路中的输出电流/电压，将采样输出电流/电压与参考输出电流/电压进行比较，再通过调节电路中的输出电路的输入电流/电压，来限制输出电路的输出电流，进而实现输出限流。例如，输出电路为金属-氧化层半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet，简称mos)管，通过采样输出管的栅极电压，将采样的栅极电压与参考电压进行比较，再通过调节输出功率管栅极，限制输出管的栅极和源极之间的电压(栅源电压)，实现输出限流。
3.但是，目前限流保护电路的参考电压都为固定值，即限流阈值为固定值，而越来越多的电路的工作电压范围较宽。当工作电压较大时，功率管漏极和源极两端的电压(漏源电压)较大时，如果限流阈值过高，会导致流过功率管的电流太大，产生较大功耗使芯片烧毁。当工作电压较小时，功率管漏源电压较小，功耗较小时，又需要较高的限流阈值，使得电路的输出电流较高，以提高电路的带负载能力。
4.也即是说，工作电压较大时，需要较低的限流阈值，防止芯片被烧坏。工作电压较小时，又需要较高的限流阈值，以提高电路的带负载能力。而电路限流阈值为恒定值，难以兼顾上述两种情况。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种基于温度的限流保护电路以及芯片，能根据不同温度，产生不同参考电流或者参考电压，进而使得限流保护电路的限流阈值能随温度而变化，电路能应用于宽范围的工作电压。
6.第一方面，提供了一种基于温度的限流保护电路，其特征在于，电路包括反馈控制模块、电流采样模块，参考信号产生模块，电流采样模块连接反馈控制模块，反馈控制模块连接参考信号产生模块，其中，所述电流采样模块用于采集所述电路的输出信号，得到采样信号；所述参考信号产生模块用于根据温度产生参考信号；所述反馈控制模块用于将所述参考信号与所述采样信号进行比较，并根据比较结果，调整所述输出信号。
7.在上述方案中，该基于温度的限流保护电路能根据不同温度产生不同参考信号，使得限流保护电路的限流阈值能随温度而变化，进而电路能应用于宽范围的工作电压。其中，电路在工作电压较低时，此时输出管功率低，电路温度较低，进而产生较高的参考信号，使得正常工作状态下可带的负载较大。而电路在工作电压较大时，此时输出管功率高，电路温度也较高，进而产生较低的参考信号，防止电路工作电流较大，以防烧坏电路中的元器件。进而，使得该基于温度的限流保护电路能应用于工作电压范围较宽的电路。
8.结合第一方面，在一些实现方式中，所述输出信号为输出电流或者输出电压；所述采样信号为采样电流或者采样电压；所述参考信号为参考电流或者参考电压；所述比较结果为电流比较结果或者电压比较结果。
9.结合第一方面，在一些实现方式中，参考信号产生模块用于根据温度产生温度参考信号，当温度参考信号小于第一温度阈值，参考信号产生模块确定参考信号为第一参考信号，当温度参考信号大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，参考信号产生模块确定参考信号为第二参考信号，第二参考信号大于所述第一参考信号，当温度参考信号大于第二温度阈值且小于第三温度阈值，参考信号产生模块确定参考信号为第三参考信号，第三参考信号大于第二参考信号，当温度参考信号大于第三温度阈值，参考信号产生模块确定参考信号为第四参考信号，第四参考信号大于第三参考信号。
10.结合第一方面，在一些实现方式中，反馈控制模块用于将参考信号与采样信号进行比较，当采样信号未达到参考信号时，反馈控制单元确定根据第一控制信号调整输出信号；当采样信号达到参考信号时，反馈控制单元确定根据第二控制信号调整输出信号；其中，第一控制信号使得输出信号小于设定阈值，第二控制信号使得输出信号等于设定阈值。
11.结合第一方面，在一些实现方式中，参考信号产生模块还用于根据参考电流源以及第二控制信号，产生逻辑信号，逻辑信号用于控制参考信号不变。
12.结合第一方面，在一些实现方式中，参考信号产生模块包括温度采集元件，温度采集元件用于产生温度参考信号，温度参考信号与当前温度成正相关或者负相关。
13.结合第一方面，在一些实现方式中，温度采集元件为一个或者多个三极管，参考信号产生模块还包括控制逻辑模块、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第一电流源、第二电流源、第三电流源；并且，该一个或者多个三极管的基级和集电极短接，并连接到第一比较器、第二比较器以及第三比较器的反相输入端，第一比较器、第二比较器以及第三比较器的输出端连接控制逻辑模块，控制逻辑模块的输出端分别连接第一控制开关、第二控制开关以及第三控制开关，第一控制开关连接第一电流源，第二控制开关连接第二电流源，第三控制开关连接第三电流源。
14.结合第一方面，在一些实现方式中，控制逻辑模块包括低压电源指示信号、反相器、第一rs触发器、第二rs触发器、第三rs触发器，第一与门、第二与门、第一或非门、第二或非门以及第三或非门，低压电源指示信号连接反相器的输入端，反相器的输出端分别连接第一rs触发器、第二rs触发器以及第三rs触发器的置位端，逻辑信号连接第一或非门、第二或非门以及第三或非门的第一输入端，第一比较器的输出端连接第一rs触发器的复位端和第一或非门的第二输入端，第二比较器的输出端连接第一与门的第一输入端和第二或非门的第二输入端，第三比较器的输出端连接第二与门的第一输入端和第三或非门的第二输入端，第一rs触发器的输出的非信号连接第一与门的第二输入端，第二rs触发器的输出的非信号连接第二与门的第二输入端，第一与门的输出端连接第二rs触发器的复位端，第二与门的输出端连接第三rs触发器的复位端。
15.第二方面，提供了一种芯片，芯片中形成有如第一方面任一项所述的基于温度的限流保护电路。
16.第三方面，提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括芯片，所述芯片中形成有如第一方面任一项所述的基于温度的限流保护电路。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
18.图1是本技术实施例提供的一种现有技术的限流保护电路的结构示意图；
19.图2是本技术实施例提供的一种现有技术的限流保护电路的电路示意图；
20.图3是本技术实施例提供的一种基于温度的限流保护电路的结构示意图；
21.图4是本技术实施例提供的一种基于温度的限流保护电路的电路示意图；
22.图5是本技术实施例提供的一种参考信号产生模块的结构示意图；
23.图6是本技术实施例提供的一种参考信号产生模块的电路示意图；
24.图7是本技术实施例提供的一种控制逻辑模块的电路示意图；
25.图8是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
26.本技术的说明性实施例包括但不限于一种基于温度的限流保护电路以及芯片。
27.为了保护芯片不会因电流值过高而被烧坏，在芯片中都会加入限流保护电路，例如运算放大器输出短路限流电路，低压差线性稳压器等等。具体地，随着负载电流要求的不断提高，芯片中功率管流过电流也会不断增加，为避免因电路的负载突然减小，导致芯片中电流突然增大，或者出现芯片的输出端短路等，进而导致芯片被损坏的情况，在芯片内部需要集成限流保护电路。限流保护电路的作用是当被保护器件上电流超过所设定的阈值时，限流功能启动将功率管输出电流限制在限流阈值点，当功率管电流逐渐减小时，系统自动恢复到正常工作状态，进而起到保护芯片的作用。
28.如图1所示，如图1示例性示出了一种限流保护电路的框架图，限流保护电路包括功率级采样模块和反馈控制模块，采样模块采样输出管的栅极电压或按一定比例采样输出电流，所采样的信号与参考电流或电压进行比较，通过反馈控制模块调节输出功率管栅极电压，限制输出管的栅源电压，实现输出限流。
29.在一些实施例中，限流保护电路可以如图1所示，mos管m1和mos管m2为输出管，即功率管，输出管m1具体为p沟道mos管(positive channel mos，pmos)管，输出管m2具体为n沟道mos管(negative channel mos，nmos管)。限流保护电路一般包括采样模块和反馈控制模块，以保护功率输出级中的m1为例，采样模块采样m1的栅极(gate极，g极)电压或按一定比例采样m1的漏极(drain极，d极)与源极(source极，s极)的电流，即漏源电流，然后反馈控制模块获取采样模块的采样数据，将采样数据与参考电流或电压进行比较，确定通过反馈控制模块调节m1的栅极电压，限制输出管m1的栅极和源极的电压，进而实现限制输出电流的大小。
30.下面对现有限流保护电路的原理进行介绍。以图2所示的电路图为例，图2中包括mos管m1、m2、m3、m4、m5、误差放大器ea1。ea1的正输入端接反馈电压v
fb
，负输入端接基准电压v
ref
，输出端连接m1的栅极。m1的栅极还分别与m2的漏极和m3的栅极相连，m1的漏极接i
out
的输入端。m2的漏极与m3的栅极相连，m2的栅极连接i
limited
的输出端。m3的漏极分别与m4的漏极、m4的栅极以及m5的栅极相连。m4的栅极与m5的栅极相连，m5的漏极与m2的栅极和i
limited
的输出端相连。m1的源极、m2的源极、m3的源极、i
limited
的输入端分别连接电源电压。
m4的源极、m5的源极和i
out
的输出端分别连接电源地端。
31.其中，m1为输出管，输出电流为i
out
。因为m3与m1栅极和源极的电压相等，进而可以实现m3等比例采样m1的输出电流，即m3漏极的电流与i
out
的比值为固定值，例如为m3漏极的电流与iout的大小为1：n。然后将m3漏极的电流经过m4和m5组成的电流镜，然后镜像到m5的漏极上，将m5的漏极的电流(采样电流i
sample
)与设置的限流阈值i
limited
进行比较。当采样电流i
sample
较大时，即i
sample
》i
limited
，a点电压被拉低，m2被打开，通过m2调整输出管m1的栅极电压，来减小输出电流i
out
。当采样电流i
sample
减小，小于限流阈值i
limited
时，即i
sample
《i
limited
，a点电压被拉高，m2管被关闭，此时限流电路不起作用，电路正常工作。进而，实现了当输出电流较大时，通过调整输出管的栅极电压来减少输出电流的大小，进而实现了电路限流。
32.但是，目前电路的工作电压范围较宽，功率管漏极和源极两端的电压(漏源电压)较大时，如果限流阈值过高，会导致流过功率管的电流太大，产生较大功耗使芯片烧毁，因此当功率管漏源电压较大时，需要较低的限流阈值，防止电路损坏。当功率管漏源电压较小，功耗较小时，又需要较高的限流阈值，使得电路的输出电流较高，以提高电路的带负载能力，如图1或图2所示电路其限流阈值为恒定值，难以兼顾上述两种情况。
33.为了解决目前限流保护电路的限流阈值为固定值，导致无法适用于工作电压范围较宽的电路的问题，本技术提供了一种基于温度的限流保护电路以及芯片，根据三极管基极(base，b极)和发射极(emitter，e极)之间的电压差v
be
与温度呈负相关的特征，进而根据v
be
调节参考电流的大小，在输出管的采样电流大于参考电流时，调节输出管的输出电流大小，进而实现根据芯片温度变化调节限流阈值。这样，电路在工作电压较低时，输出管漏源电压较小，此时输出管功率低，芯片温度较低，进而v
be
变高，对应将参考电流拉高一个单位，使得正常工作状态下可带的负载较大。而电路在工作电压较大时，输出管漏源电压较大，此时输出管功率高，芯片温度也较高，进而v
be
变低，对应将参考电流降低一个单位大小，防止电路工作电流较大，以防烧坏电路中的元器件。进而，使得该基于温度的限流保护电路能应用于工作电压范围较宽的电路。
34.在采样电流大于限流阈值的时候，即输出电流较大，芯片的温度升高至限定值的情况下，电路是通过mos管调节输出管栅极电压，来减小输出电流。但是，若此时电路的温度持续升高，又会使得参考电流继续变小，即限流阈值减小，电路会进一步使输出管输出电流降低，进而使芯片温度降低。而随着输出电流降低，输出管功率降低，芯片温度降低，参考电流又会升高。然后电路输出电流也逐渐升高，使得芯片温度又升高，参考电流又会降低，以此往复，电路的温度、限流阈值以及输出电流等都进入反复升高又降低的循环状态。
35.而为了防止参考电流一直随着温度而变化，使得限流阈值也一直变化，本技术还提供了限流状态检测电路，当电路的输出电流较高，在mos管调节输出管栅极电压来减小输出电流的时候，为了防止参考电流在降低之后，又因为芯片温度的降低，参考电流又升高，使得限流阈值降低后又升高，此时还会由限流状态检测电路产生一个逻辑信号，该逻辑信号是根据调节输出管的mos管的电流产生的，该逻辑信号控制参考电流在限流触发后便不再随温度变化，进而能防止限流阈值一直变化，电路的输出电流的范围不稳定。
36.下面对本技术提供的基于温度的限流保护电路的结构进行介绍。其中如图3所示，该基于温度的限流保护电路包括限流状态检测模块、参考信号产生模块、反馈控制模块、电
流采样模块以及功率输出级模块。其中，电流采样模块用于采集功率输出级模块中输出管的输出电流，并将所述采样电流传输给反馈控制模块。参考信号产生模块用于产生一个参考电流，然后反馈控制模块将参考电流与采样电流进行比较，根据比较结果，通过mos管调解输出管的电压，进而调整电路的输出电流。限流状态检测电路用于根据调解输出管电压的mos管的电流来产生一个逻辑信号，该逻辑信号控制参考电流在限流触发后便不再随温度变化，避免限流阈值一直变化。
37.下面结合图4对上述基于温度的限流保护电路的具体电路图进行举例说明。
38.功率输出级模块为示例性地以甲乙类功率放大器(ab类功率放大器，class ab)作为输出级进行举例，具体由pmos管mp5和nmos管mn5以及驱动电路组成，即mp5为输出管。mp5管的源极连接电源vex，漏极连接输出端v
out
，同时连接mn5管的漏极，mp5的栅极连接电流采样模块中pom管mp4的栅极和驱动电路；mn5管的栅极连接驱动电路，源极接地。
39.电流采样模块由pmos管mp4构成，其中mp4管源极连接电源vex，漏极连接反馈控制模块的nmos管mn1的漏极，mp4管栅极电压与输出管mp5的栅极电压相等，其尺寸为mp5管的1/n，使得当mp5导通时采样电流i
sense
为i
out
/n。
40.反馈控制模块由nmos管mn1、mn2、mn4、pmos管mp3、电容c0组成。mn1管的栅极与漏极短接，同时连接到mn2的栅极，mn1的源极接地。mn2管的源极接地，漏极连接到mn4的源极。mn4管栅极连接外部偏置电压vbn1，mn4管的漏极连接参考电流i
ref
输出端、mp3管的栅极、电容c0的一端和mp1的栅极。参考电流i
ref
的输入端连接到电源vex。mp3管的源极连接电源vex，mp3管的漏极连接电容c0的另一端，同时连接到mp4管的栅极与mp5管的栅极。
41.其中，mn2管的尺寸为mn1管的1/m，反馈控制电路通过将采样电流i
sense
减小m倍后，与参考电流i
ref
进行比较，mn4管为高压钳位管，防止低压管mn2漏极的电压过大。当i
sense
/mn的值大于i
ref
时，此时mp3管打开，对输出管栅极的电荷进行泄放，控制其稳定在所设定的电压处，得到固定不变的输出电流i
out
，实现限流保护。图4中的参考电流i
ref
与输出电流之间的关系可参考下述公式(1)：
42.i
out
＝m*n*i
ref
(1)
43.也即是说，反馈控制模块将参考信号(i
ref
)与采样信号(i
sense
/mn)进行比较，当采样信号未达到参考信号时，反馈控制单元的mp3对输出管的栅极输出的是第一控制信号。当采样信号达到参考信号时，反馈控制单元的mp3将对输出管的栅极输出第二控制信号，使得输出信号等于设定阈值i
out
。
44.限流状态检测模块由pmos管mp1、mp2和nmos管mn3、mn6组成。其中，mp1管源极连接电源，其漏极连接mp2管的源极。mp2管的栅极连接偏置电压v
bp2
，其漏极连接mn3管的漏极。mn3管的栅漏短接，其源极接地。mn6管的栅极连接mn3管栅极，其源极接地，漏极产生输出信号i
limit_gen
。限流电路不工作时，mp3管栅极电压为电源电压，此时mn6管输出电流为零。限流电路工作时，i
limit_gen
输出一个与mp3电流成比例的电流。
45.应理解，图4只是所述基于温度的限流保护电路的一种实现方式，在其他实施例中，电流采样模块也可以添加其他钳位电路，以保证电流采样的准确性。或者，在另一些实施例中，也可以采样输出管的电压。本技术对电路的具体结构和元器件不作具体限定。
46.下面结合图5介绍图4中参考电流i
ref
的产生进行详细介绍。如图5所示，产生参考电流i
ref
的电路模块，即参考信号产生模块，包括温度检测模块和参考电流选择模块。
47.其中，温度检测模块主要利用温度采集元件的某种参数会随温度变化而变化的特征，输出随温度变化的电压值。例如，温度检测模块可以使用一个或多个三极管，利用三极管基极和发射极之间的电压差v
be
与温度呈负相关的特征，来产生随温度变化的电压值。
48.参考电流选择模块用于根据温度检测模块输出的电压值，即温度参考信号，然后利用控制逻辑电路来根据不同电压值产生不同大小的参考电流i
ref
。其中，控制逻辑电路可以通过温度检测模块的输电压控制多个开关的闭合，多个开关都连接不同电流源，使得参考电流选择模块产生不同大小的输出电流，即参考电流i
ref
。
49.下面结合图6对上述产生参考电流i
ref
的具体电路图，即参考信号产生模块的电路图，进行举例说明。
50.温度检测电路包括电流源i5，npn型三极管q1和q2。三极管q2的发射极接地，三极管q2基极和集电极短接，并连接到三极管q1的发射极。三极管q1的基级和集电极短接，连接到电流源i5的输出端，同时连接到参考电流选择模块比较器a1、a2、a3的反相输入端，电流源i5的上端连接到电源vin。其中，由于三极管q1和q2的v
be
电压与温度成负相关，温度越高则v
be
越小。
51.参考电流选择模块包括比较器a1、a2、a3、控制逻辑模块、电流源i1～i4、i6、以及图4限流状态检测产生的信号i
limit_gen
、开关s1～s3。比较器a1也可称为第一比较器，比较器a2也可称为第二比较器，比较器a3也可称为第三比较器。电流源i1也可称为第一电流源，电流源i2也可称为第二电流源，电流源i3也可称为第三电流源。开关s1也可称为第一控制开关，开关s2也可称为第二控制开关，开关s3也可称为第三控制开关。
52.其中，比较器用于将温度检测模块输出的电压值与预设电压值进行比较，进而产生表示比较结果的指示位，根据指示位可以确定当前温度属于哪个温度等级。比较器a1的同相输入端连接参考电压v
ref1
，比较器a1的输出端用于将t》t1的指示位送入控制逻辑模块。比较器a2的同相输入端连接参考电压v
ref2
，比较器a2的输出端用于将t》t2的指示位送入控制逻辑模块。比较器a3的同相输入端连接参考电压v
ref3
，比较器a3的输出端用于将t》t3的指示位送入控制逻辑模块，其中，t1《t2《t3。电流源i6与i
limit_gen
的比较信号limit也被送入控制逻辑模块，控制逻辑模块的输出信号s1、s2、s3对应控制开关s1、s2、s3的开关，最终输出的i
ref
，i
ref
的计算方式可参考下述公式(2)，s1、s2、s3的值为0或1。
53.i
ref
＝i4+s1*i1+s2*i2+s3*i3
ꢀꢀꢀ
(2)
54.因此，通过三极管q1和q2输出随温度变化的电压值v
be
，进而通过比较器和控制逻辑模块来控制开关的闭合，使得i
ref
能随温度的变化更改其大小。其中，根据公式(2)可知，i
ref
的值可以为i4，i4+i1，i4+i1+i2，i4+i1+i2+i3。
55.也即是说，当温度参考信号小于第一温度阈值(t《t1)，参考信号产生模块确定参考信号为第一参考信号(i4)。
56.当温度参考信号大于第一温度阈值且小于第二温度阈值(t》t1)，参考信号产生模块确定参考信号为第二参考信号(i4+i1)，第二参考信号大于第一参考信号。
57.当温度参考信号大于第二温度阈值且小于第三温度阈值(t》t2)，参考信号产生模块确定所述参考信号为第三参考信号(i4+i1+i2)，第三参考信号大于第二参考信号。
58.当温度参考信号大于所述第三温度阈值(t》t3)，参考信号产生模块确定参考信号为第四参考信号(i4+i1+i2+i3)，第四参考信号大于第三参考信号。
59.并且，参考信号产生模块还可以根据参考电流源(电流源i6)以及第二控制信号对应的i
limit_gen
，产生逻辑信号(limit)，逻辑信号可以用于控制参考信号不变。
60.应理解，图4只是所述电流保护电路的一种实现方式，在其他实施例中，开关s1、s2、s3也可以为nmos管或者pmos管。
61.并且，温度检测电路中的三极管可以是一个或多个，当三极管的个数越多时，其根据温度的变化产生的v
be
会更加误差不会太大，使得电路对温度的检测更加精确。图6中是以三极管为两个进行示例性展示，本技术对温度检测电路中的三极管的个数不作具体限定。
62.同样地，上述电路中的比较器具体可以为一个或者多个，开关的个数可以为一个或者多个，开关连接的电流源的个数也可以为一个或多个，其比较器的个数与开关的个数对应相同。应理解，当比较器的个数越多，能确定的温度等级就越多，进而产生更多的指示位输出到控制逻辑信号中，使得能控制更多的开关，进而i
ref
的取值可以有更多种。
63.下面介绍图6中控制逻辑模块的具体电路结构。
64.如图7所示，控制逻辑模块包括反相器i1，复位/置位触发器(reset-set trigger，rs触发器)i3、i6、i9，输入与门i4、i7，输入或非门i2、i5、i8。其中，i3也可称为第一rs触发器，i6也可称为第二rs触发器，i9也可称为第三rs触发器，i4也可称为第一与门，i7也可称为第二与门，i2也可称为第一或非门，i5也可称为第二或非门，i8也可称为第三或非门。
65.具体连接包括，图6中的limit信号连接或非门i2、i5、i8的一个输入端，比较器a1的输出(t》t1的指示位)连接i3的复位端(reset端，r端)，同时连接或非门i2的一个输入端，内部低压电源指示信号vin_ok连接反相器i1的输入端，i1的输出分别连接i3、i6、i9的第一置位端(set端，s端)，i2的输出端连接i3的第二置位端(第二s端)。i3的一个输出信号为s1信号，另一个输出为s1的非信号，s1控制开关s1，s1的非信号连接到与门i4的一个输入端，比较器a2的输出(t》t2的指示位)连接到与门i4的另一输入端，同时连接到或非门i5的另一个输入端，i4的输出连接rs触发器i6的r端，i5的输出端连接i6的第二s端。i6的一个输出为s2信号，控制开关s2，另一个信号为s2的非信号，连接与门i7的输入端，比较器a3的输出(t》t3的指示位)连接到i7的另一个输入端，同时连接到或非门i8的另一个输入端，i7的输出端连接rs触发器i9的r端，i8的输出端连接i9的第二s端。i9的输出信号为s3，控制开关s3。
66.其中，内部低压电源指示信号vin_ok用来为控制逻辑设置合适的初值，即当内部电源建立完成之前，vin_ok为低，s1、s2、s3信号均为高，此时所有电流源均接入，参考电流源为所设置的最大值i
ref
＝i4+i1+i2+i3。
67.当vin_ok拉高后，rs触发器输出保持为高，限流阈值不变。如果芯片工作在低环境温度，输出管漏源电压较小，则温升较小，正常工作负载可以很大，如果芯片工作在低环境温度下，但输出管漏源电压较大时，一开始限流阈值仍然很高，不影响芯片正常工作。当电路输出被短路到地时，输出管上过大的功率引起温升，直至结温＞t1，此时s1为输出低，开关s1开路，限流阈值减小，此时对应参考电流值为i
ref
＝i4+i2+i3。如果开关s1已经关闭，但结温继续升高至》t2，则此时s2输出低，参考电流值进一步减小为i
ref
＝i4+i3。如果开关s2已经关闭，结温继续升高至》t3，则此时s3输出低，参考电流减小为最小值i
ref
＝i4。对应的短路电流及温升也减小，i4的取值需要保证芯片工作能够处于安全状态。当芯片退出限流状态limit＝0且温度小于阈值时限流值逐渐恢复为初值。当环境温度较高时，电路的限流值也随温度减小而减小。
68.进而，通过控制逻辑模块可以将比较器a1、a2、a3输出的信号转换为控制开关的闭合，其中，开关连接电流源，进而使得输出的参考电流能有多个等级，实现了随温度变化，调整限流阈值。
69.综上所述，本技术提供的基于温度的限流保护电路在工作电压较低时，输出管漏源电压较小，此时输出管功率低，芯片温度较低，进而v
be
变高，对应将参考电流拉高一个单位，使得正常工作状态下可带的负载较大。而电路在工作电压较大时，输出管漏源电压较大，此时输出管功率高，芯片温度也较高，进而v
be
变低，对应将参考电流降低一个单位大小，防止电路工作电流较大，以防烧坏电路中的元器件。进而，使得该基于温度的限流保护电路能应用于工作电压范围较宽的电路。
70.另一方面，本发明实施例还提出一种芯片，形成有如上任一实施例中所述的基于温度的限流保护电路。所述芯片可以为模数转换芯片、接口芯片或电源管理芯片。
71.另一方面，本发明实施例还提出一种电子设备，该电子设备可以包括上述芯片。该电子设备可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机、上网本或专门的照相机(例如单反相机、卡片式相机)等。
72.如图8所示，根据本技术的实施例，示出了一种基于soc(system on chip，片上系统)的电子设备800的框图。在图8中，相似的部件具有同样的附图标记。另外，虚线框是更先进的soc的可选特征。在图8中，电子设备800包括：互连单元850，其被耦合至处理器815；系统代理单元870；总线控制器单元880；集成存储器控制器单元840；一组或一个或多个协处理器820，其可包括集成图形逻辑、图像处理器、音频处理器和视频处理器；静态随机存取存储器(sram)单元830；直接存储器存取(dma)单元860。在一个实施例中，协处理器820包括专用处理器，诸如例如网络或通信处理器、压缩引擎、gpgpu、高吞吐量mic处理器、或嵌入式处理器等等。
73.本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
74.需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
75.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述电路包括反馈控制模块、电流采样模块，参考信号产生模块，所述电流采样模块连接所述反馈控制模块，所述反馈控制模块连接所述参考信号产生模块，其中，所述电流采样模块用于采集所述电路的输出信号，得到采样信号；所述参考信号产生模块用于根据温度确定参考信号；所述反馈控制模块用于将所述参考信号与所述采样信号进行比较，并根据比较结果，调整所述输出信号。2.根据权利要求1所述的基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述输出信号为输出电流或者输出电压；所述采样信号为采样电流或者采样电压；所述参考信号为参考电流或者参考电压；所述比较结果为电流比较结果或者电压比较结果。3.根据权利要求2所述的基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述参考信号产生模块用于根据温度产生参考信号，包括：所述参考信号产生模块用于根据温度产生温度参考信号，当所述温度参考信号小于第一温度阈值，所述参考信号产生模块确定所述参考信号为第一参考信号，当所述温度参考信号大于第一温度阈值且小于第二温度阈值，所述参考信号产生模块确定所述参考信号为第二参考信号，所述第二参考信号大于所述第一参考信号，当所述温度参考信号大于所述第二温度阈值且小于第三温度阈值，所述参考信号产生模块确定所述参考信号为第三参考信号，所述第三参考信号大于所述第二参考信号，当所述温度参考信号大于所述第三温度阈值，所述参考信号产生模块确定所述参考信号为第四参考信号，所述第四参考信号大于所述第三参考信号。4.根据权利要求3所述的基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述反馈控制模块用于将所述参考信号与所述采样信号进行比较，并根据比较结果，调整所述输出信号，包括：所述反馈控制模块用于将所述参考信号与所述采样信号进行比较，当所述采样信号未达到所述参考信号时，所述反馈控制单元确定根据第一控制信号调整所述输出信号；当所述采样信号达到所述参考信号时，所述反馈控制单元确定根据第二控制信号调整所述输出信号；其中，所述第一控制信号使得所述输出信号小于设定阈值，所述第二控制信号使得所述输出信号等于设定阈值。5.根据权利要求4所述的基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述参考信号产生模块还用于根据参考电流源以及所述第二控制信号，产生逻辑信号，所述逻辑信号用于控制所述参考信号不变。6.根据权利要求5所述的基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述参考信号产生模块包括温度采集元件，所述温度采集元件用于产生所述温度参考信号，所述温度参考信号与当前温度成正相关或者负相关。7.根据权利要求6所述的基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述温度采集元件为一个或者多个三极管，所述参考信号产生模块还包括控制逻辑模块、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第一电流源、第二电流源、第三电流源；并且，
所述一个或者多个三极管的基级和集电极短接，并连接到所述第一比较器、所述第二比较器以及所述第三比较器的反相输入端，所述第一比较器、所述第二比较器以及所述第三比较器的输出端连接所述控制逻辑模块，所述控制逻辑模块的输出端分别连接所述第一控制开关、所述第二控制开关以及所述第三控制开关，所述第一控制开关连接所述第一电流源，所述第二控制开关连接所述第二电流源，所述第三控制开关连接所述第三电流源。8.根据权利要求7所述的基于温度的限流保护电路，其特征在于，所述控制逻辑模块包括低压电源指示信号、反相器、第一rs触发器、第二rs触发器、第三rs触发器，第一与门、第二与门、第一或非门、第二或非门以及第三或非门，所述低压电源指示信号连接所述反相器的输入端，所述反相器的输出端分别连接所述第一rs触发器、所述第二rs触发器以及所述第三rs触发器的置位端，所述逻辑信号连接所述第一或非门、所述第二或非门以及所述第三或非门的第一输入端，所述第一比较器的输出端连接所述第一rs触发器的复位端和所述第一或非门的第二输入端，所述第二比较器的输出端连接所述第一与门的第一输入端和所述第二或非门的第二输入端，所述第三比较器的输出端连接所述第二与门的第一输入端和所述第三或非门的第二输入端，所述第一rs触发器的输出的非信号连接所述第一与门的第二输入端，所述第二rs触发器的输出的非信号连接所述第二与门的第二输入端，所述第一与门的输出端连接所述第二rs触发器的复位端，所述第二与门的输出端连接所述第三rs触发器的复位端。9.一种芯片，其特征在于，所述芯片中形成有如权利要求1-8任一项所述的基于温度的限流保护电路。10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括芯片，所述芯片中形成有如权利要求1-8任一项所述的基于温度的限流保护电路。

技术总结
本申请应用于电子技术领域，提供了一种基于温度的限流保护电路以及芯片，其中电路包括反馈控制模块、电流采样模块，参考信号产生模块，电流采样模块连接反馈控制模块，反馈控制模块连接参考信号产生模块，其中，电流采样模块用于采集所述电路的输出信号，得到采样信号；参考信号产生模块用于根据温度产生参考信号；反馈控制模块用于将所述参考信号与采样信号进行比较，并根据比较结果，调整输出信号。进而，能根据不同温度产生不同参考信号，使得限流保护电路的限流阈值能随温度而变化，进而电路能应用于宽范围的工作电压。路能应用于宽范围的工作电压。路能应用于宽范围的工作电压。


技术研发人员：蔡景宜 汪秀红 张研 吴建国
受保护的技术使用者：上海艾为电子技术股份有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/7/21