CN102081423A

CN102081423A - 温度折返限流装置

Info

Publication number: CN102081423A
Application number: CN 201010577272
Authority: CN
Inventors: 余维学; 尹辉; 史亚军; 蔡培仙
Original assignee: Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2030-12-07
Also published as: CN102081423B

Abstract

本发明揭示一种温度折返限流装置，该限流装置包括：PTAT电流产生电路，产生PTAT电流；PTAT电流镜像电路，对获取的所述PTAT电流进行镜像而产生镜像电流；基准电压产生电路，产生基准电压；基准电压分流限流电路，获取所述基准电压、所述镜像电流，所述基准电压分流限流电路受控于所述基准电压，产生具有正温度系数的分流电流，以对所述镜像电流进行分流，并输出分流后的剩余电流，所述剩余电流的值为所述镜像电流与所述分流电流的差；输出电流镜像电路，接收所述剩余电流并对其进行镜像，产生输出电流。从而无需同时检测芯片的温度、输出电压的值，即可达到折返限流的目的，并且在电路实现的时候，比较简单。

Description

温度折返限流装置

技术领域

本发明涉及限流装置，特别是指一种通过温度折返的限流装置。

背景技术

由于集成电路封装散热的限制，在设计集成电路，尤其是大功率的集成电路时，必须考虑对芯片功率的限制。芯片的功率通常主要由某个需要流过大电流的元件决定的，当该元件的电流增加时，芯片的功率增大，温度也随之升高。为防止功率过大，温度升高而导致芯片被烧毁，常常需要限流机制来限制该元件上流过的最大电流。例如手机、MP3等手持式设备基本都用到LDO(1ow dropout regulator；低压差线性稳压器)、过压保护芯片电路等较大功率输出的电路。在这些具有较大功率输出的电路中，芯片很容易引起温度的升高，如果不进行电流的限制，则很容易引起温度过高而烧坏芯片。

对于以上问题，现有技术提供了一种常用的温度折返限流装置，请参阅图1，图1为现有技术的温度折返限流装置的电路模块图，用于需要限流电路的芯片上，该装置包括：限流电路800，与所述限流电路800相连接的PTAT(proportional to absolute temperature；与绝对温度成正比)电流产生电路801、基准电压产生电路802、温度检测电路803、输出电压检测电路804。

其中，PTAT电流产生电路801用以产生PTAT电流；基准电压产生电路802用以产生基准电压Vref；温度检测电路803用以检测需要限流的电路中芯片的温度；输出电压检测电路804用以检测所述芯片的输出电压并产生反馈电压；限流电路800用以将输出电压检测电路804产生的所述反馈电压与所述基准电压Vref做比较，并且将温度检测电路803检测的所述芯片的温度与温度的阈值作比较，进而对所述的PTAT电流产生电路801产生的所述PTAT电流进行限流以产生一输出电流Iout。

然而，采用上述温度折返限流装置进行限流时，需要同时检测芯片的温度、输出电压的值，并且在电路实现的时候，比较复杂。

发明内容

本发明解决的问题是，提供一种温度折返限流装置，解决现有技术限流装置电路复杂，需要同时检测温度及电压的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种温度折返限流装置，用于需要限流电路的芯片上，其特征在于，该限流装置包括：

PTAT电流产生电路，产生PTAT电流；

PTAT电流镜像电路，连接于所述PTAT电流产生电路，所述PTAT电流镜像电路获取所述PTAT电流进行镜像而产生镜像电流；

基准电压产生电路，产生基准电压；

基准电压分流限流电路，连接于所述PTAT电流镜像电路及所述基准电压产生电路，所述基准电压分流限流电路获取所述基准电压、所述镜像电流，所述基准电压分流限流电路受控于所述基准电压，产生具有正温度系数的分流电流，以对所述镜像电流进行分流，并输出分流后的剩余电流，所述剩余电流的值为所述镜像电流与所述分流电流的差；

输出电流镜像电路，连接于所述基准电压分流限流电路，接收所述剩余电流并对其进行镜像，产生输出电流。

可选地，所述PTAT电流产生电路为带隙基准产生电路。

可选地，所述基准电压产生电路为带隙基准产生电路。

可选地，所述PTAT电流产生电路包括：第一P型场效应管、第二P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第一PNP型三极管、第二PNP型三极管、电阻；其中，所述第一PNP型三极管基极和集电极接地，所述第二PNP型三极管基极和集电极接地；所述电阻一端连所述第一PNP型三极管的发射极，所述电阻的另一端连接所述第一N型场效应管的源极；所述第一N型场效应管的漏极与栅极短接，所述第一N型场效应管的栅极与所述第二N型场效应管的栅极连接，所述第二N型场效应管的源极连接所述第二PNP型三极管的发射极；所述第一P型场效应管源极接电源、所述第一P型场效应管漏极接所述第一N型场效应管的漏极，所述第二P型场效应管源极接电源、所述第二P型场效应管漏极接所述第二N型场效应管的漏极，所述第一P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极相连，所述第二P型场效应管的栅极和漏极短接；所述第二P型场效应管漏极产生所述PTAT电流。

可选地，所述PTAT电流镜像电路包括：P型场效应管，所述P型场效应管源极接电源，所述P型场效应管栅极接所述PTAT电流产生电路中第二P型场效应管的栅极，所述P型场效应管的漏极产生所述PTAT电流的镜像电流。

可选地，所述PTAT电流产生电路包括：第一P型场效应管、第二P型场效应管、第三P型场效应管、第四P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第三N型场效应管、第四N型场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一PNP型三极管、第二PNP型三极管；所述第一PNP型三极管基极和集电极接地，所述第二PNP型三极管基极和集电极接地；所述第三电阻一端连所述第一PNP型三极管的发射极，所述第三电阻的另一端连接所述第三N型场效应管的源极；所述第三N型场效应管的漏极与所述第一N型场效应管的源极相连，所述第三N型场效应管的栅极与所述第四N型场效应管的栅极相连，所述第四N型场效应管的源极接所述第二PNP型三极管的发射极，所述第四N型场效应管的漏极接所述第二N型场效应管的源极，所述第四N型场效应管的栅极还与所述第二N型场效应管的漏极相连；所述第一N型场效应管的漏极接所述第三P型场效应管的栅极，所述第一N型场效应管的栅极与所述第二N型场效应管的栅极相连，所述第二N型场效应管的栅极接所述第四P型场效应管的漏极；所述第一电阻的一端接所述第一N型场效应管的漏极，所述第一电阻的另一端接所述第三P型场效应管的漏极，所述第二电阻的一端接所述第二N型场效应管的漏极，所述第二电阻的另一端接所述第四P型场效应管的漏极；所述第三P型场效应管的源极接所述第一P型场效应管的漏极，所述第三P型场效应管的漏极与所述第一P型场效应管的栅极，所述第三P型场效应管的栅极与所述第四P型场效应管的栅极相连，所述第四P型场效应管的源极与所述第二P型场效应管的漏极相连；所述第一P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极相连，所述第一P型场效应管的源极接电源，所述第二P型场效应管的源极接电源；所述第四P型场效应管漏极产生所述PTAT电流。

可选地，所述PTAT电流镜像电路包括：第一P型场效应管、第二P型场效应管；所述第一P型场效应管的源极接电源、所述第一P型场效应管的漏极接第二P型场效应管的源极，所述第一P型场效应管的栅极接所述PTAT电流产生电路中第二P型场效应管的栅极，所述第二P型场效应管的栅极接所述PTAT电流产生电路中第四P型场效应管的栅极。

可选地，所述基准电压分流限流电路包括：电压负温度系数元件，所述电压负温度系数元件产生负温度系数电压；受控电流产生元件，连接于所述电压负温度系数元件、所述基准电压产生电路以及所述PTAT电流镜像电路，所述受控电流产生元件获取所述基准电压及所述负温度系数电压，所述受控电流产生元件根据所述基准电压与所述负温度系数电压的差产生分流电流，所述受控电流产生元件对所述镜像电流进行分流，并输出分流后的剩余电流，所述剩余电流的值为所述镜像电流与所述分流电流的差。

可选地，所述电压负温度系数元件为PNP型三极管，所述受控电流产生元件为N型场效应管；所述N型场效应管漏极获取所述镜像电流、所述N型场效应管栅极获取所述基准电压、所述N型场效应管源极接所述PNP型三极管的发射极；所述PNP型三极管的集电极和基极接地，所述PNP型三极管的发射极和基极间的电压差为所述负温度系数电压。

可选地，所述N型场效应管的源极和所述PNP型三极管的发射极间连接有电阻。

可选地，所述输出电流镜像电路包括：所述输出电流镜像电路包括：第一N型场效应管，第二N型场效应管；所述第一N型场效应管漏极获取所述剩余电流、所述第一N型场效应管栅极与漏极短接、所述第一N型场效应管源极接地；所述第二N型场效应管栅极与所述第一N型场效应管的栅极相连、所述第二N型场效应管源极接地、所述第二N型场效应管漏极产生所述输出电流。

与现有技术相比，采用本发明的温度折返限流装置，具有以下优点：一方面，无需再检测电压值，在电路实现的时候，更加简单；另一方面，由于采用电流镜像及三极管发射极-基极电压差稳定的负温度系数的特性，进而控制分流电流为正温度系数特性，所述输出电流的值为所述镜像电流与所述分流电流的差。因此，所述输出电流岁温度的升高而降低，从而在进行限流时更加容易做到精确的实现。

附图说明

图1为现有技术的温度折返限流装置的电路模块图。

图2为本发明的温度折返限流装置的电路模块图。

图3为图2中基准电压分流限流电路的电路模块图。

图4为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第一实施例中PTAT电流产生电路的结构图。

图5为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第一实施例的PTAT电流产生电路以外电路第一实施方式的结构图。

图6为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例的PTAT电流产生电路以外电路第二实施方式的结构图。

图7为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例中PTAT电流产生电路的结构图。

图8为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例的PTAT电流产生电路以外电路第一实施方式的结构图。

图9为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例的PTAT电流产生电路以外电路第二实施方式的结构图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，采用上述温度折返限流装置进行限流时，需要同时检测芯片的温度、输出电压的值，并且在电路实现的时候，比较复杂。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面即结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图2，图2为本发明的温度折返限流装置的电路模块图。本发明提供一种温度折返限流装置，用于需要限流电路的芯片上，该限流装置包括：

PTAT电流产生电路1，产生PTAT电流Iptat；

PTAT电流镜像电路2，连接所述PTAT电流产生电路1，获取所述PTAT电流Iptat进行镜像而产生镜像电流Iptat’；

基准电压产生电路3，产生基准电压Vref；

基准电压分流限流电路4，连接所述PTAT电流镜像电路2及所述基准电压产生电路3，获取所述基准电压Vref、所述镜像电流Iptat’，所述基准电压分流限流电路4受控于所述基准电压Vref，产生具有正温度系数的分流电流I1，以对所述镜像电流Iptat’进行分流，并输出剩余电流I2＝Iptat’-I1；

输出电流镜像电路5，连接于所述基准电压分流限流电路4，接收所述剩余电流I2并对其进行镜像，产生输出电流Iout。

较佳地，所述PTAT电流产生电路1为带隙基准产生电路。

较佳地，所述基准电压产生电路4为带隙基准产生电路。

请再参阅图3，图3为图2中基准电压分流限流电路的电路模块图。所述基准电压分流限流电路4包括：电压负温度系数元件6，所述电压负温度系数元件6产生负温度系数电压V1；受控电流产生元件7，连接于所述电压负温度系数元件6、所述基准电压产生电路3以及所述PTAT电流镜像电路2，所述受控电流产生元件7获取所述基准电压Vref及所述负温度系数电压V1，所述受控电流产生元件7根据所述基准电压Vref与所述负温度系数电压V1的差产生分流电流I1，所述受控电流产生元件7对所述镜像电流Iptat’进行分流，并输出分流后的剩余电流I2，所述剩余电流I2的值为所述镜像电流Iptat’与所述分流电流I1的差。

请再参阅图4，图4为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第一实施例中PTAT电流产生电路的结构图。

具体地，于该第一实施例，所述PTAT电流产生电路1包括：第一P型场效应管101、第二P型场效应管102、第一N型场效应管103、第二N型场效应管104、第一PNP型三极管105、第二PNP型三极管106、电阻100。

其中，所述第一PNP型三极管105基极和集电极接地，所述第二PNP型三极管106基极和集电极接地；所述电阻100一端连所述第一PNP型三极管105的发射极，所述电阻100的另一端连接所述第一N型场效应管103的源极；所述第一N型场效应管103的漏极与栅极短接，所述第一N型场效应管103的栅极与所述第二N型场效应管104的栅极连接，所述第二N型场效应管104的源极连接所述第二PNP型三极管106的发射极；所述第一P型场效应管101源极接电源、所述第一P型场效应管101漏极接所述第一N型场效应管103的漏极，所述第二P型场效应管102源极接电源、所述第二P型场效应管102漏极接所述第二N型场效应管104的漏极，所述第一P型场效应管101的栅极与所述第二P型场效应管102的栅极相连，所述第二P型场效应管102的栅极和漏极短接。所述第二P型场效应管102漏极产生所述PTAT电流Iptat，所述第二P型场效应管102的栅极产生所述栅极电压Vb。

请参阅图5，图5为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第一实施例的PTAT电流产生电路以外电路第一实施方式的结构图。以下介绍该部分电路的具体结构。

具体地，所述PTAT电流镜像电路2包括：P型场效应管10，所述P型场效应管10的源极接电源VDD，所述P型场效应管10的栅极与所述PTAT电流产生电路1中的第二P型场效应管102的栅极相连。因此，所述P型场效应管10的栅极电压Vb来自于所述PTAT电流产生电路1，所述P型场效应管10受控于所述栅极电压Vb，在所述P型场效应管10的漏极产生所述PTAT电流Iptat的镜像电流Iptat’。

具体地，所述电压负温度系数元件6以PNP型三极管40为例，而不以此为限，所述受控电流产生元件7以N型场效应管30为例，亦不以此为限，所述N型场效应管30的漏极获取所述镜像电流Iptat’、所述N型场效应管30的栅极获取所述基准电压Vref、所述N型场效应管30的源极接所述PNP型三极管40的发射极，所述PNP型三极管40的集电极和基极接地，所述PNP型三极管40的发射极和基极间的电压差Vbe为所述负温度系数电压V1。

具体地，所述输出电流镜像电路5包括：第一N型场效应管50，第二N型场效应管60，所述第一N型场效应管50的漏极获取所述剩余电流I2、所述第一N型场效应管的栅极50与漏极短接、所述第一N型场效应管50的源极接地，所述第二N型场效应管60的栅极与所述第一N型场效应管50的栅极相连、所述第二N型场效应管60的源极接地、所述第二N型场效应管60的漏极产生所述输出电流Iout。

承上所述，PTAT电流镜像电路2中的Vb来自于PTAT电流产生电路1，该PTAT的电流可以用以下式子表示：Iptat＝K1*Vb*T。Vb*T＝kT/q，k是玻尔兹曼常数，q为电子电荷，T为绝对温度。K1为一与温度无关的固定系数。可见，该PTAT电流Iptat为正温度系数的电流。因此，所述第二P型场效应管20的漏极产生所述PTAT电流Iptat的镜像电流Iptat’也为正温度系数的电流。

同时，基准电压分流限流电路4中的Vref来自基准电压产生电路3，该电压一般为1.25V左右，且此电压不随电源VDD、温度的变化而改变。由于所述PNP型三极管40的发射极与基极间的电压差Vbe是负温度系数的电压。在一般室温条件下(25℃)，所述第一N型场效应管30的阈值Vth为0.7V，所述PNP型三极管40的Vbe为0.7V。所以，在室温的条件下，Vref-Vbe＜Vth，所述N型场效应管30没有电流通过。由于Vbe为负温度系数电压，当温度升高时Vbe下降，当温度升高到一定温度的时候，Vref-Vbe＞Vth，所述N型场效应管30导通，于是有电流I1经过所述N型场效应管30、所述PNP型三极管40到地。该电流I1＝K0*(Vref-Vth-Vbe)，其中K0为与温度无关的固定系数。由于K0、Vref、Vth、Vbe中仅Vbe与温度相关且为负温度系数，因此，I1为正温度系数的电流。

同时，所述剩余电流I2＝Iptat’-I1，由于I1为正温度系数的电流，所述第二N型场效应管60产生所述输出电流Iout，在第一N型场效应管50与第二N型场效应管60器件参数相同时，Iout＝I2，用数学表达式表示为：Iout＝I2＝Iptat’-I1。分析输出电流Iout可见，由于I1的分流，Iout随温度的升高而减小，从而实现折返限流功能。

综上所述，通过本发明的温度折返限流装置即可达到在温度升高的时候进行折返限流的功能。

与现有技术相比，采用本发明的温度折返限流装置，具有以下优点：一方面，以上电路并未涉及对电压的检测，在电路实现的时候，更加简单；另一方面，由于采用电流镜像及PNP型三极管40的发射极-基极电压Vbe稳定的负温度系数的特性，进而控制分流电流I1为正温度系数特性，从而在进行限流时更加容易做到精确的实现。

请参阅图6，图6为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例的PTAT电流产生电路以外电路第二实施方式的结构图。

与所述第一实施方式相比，基准电压分流限流电路4中的所述N型场效应管30的源极和所述PNP型三极管40的发射极间连接有电阻70。此时的电流I1亦由I1＝K0*(Vref-Vth-Vbe)变为I1＝K0*(Vref-Vth-V_R-Vbe)。因为电阻70的阻值为R，电阻70两端电压差V_R，流经电阻70的电流I1，所以I1＝(Vref-Vth-I1*R-Vbe)。第一实施例中已经详述，温度升高会导致所述PNP型三极管40的Vbe降低，而Vref及Vth是不随温度变化的。此时，I1＝K0*(Vref-Vth-I1*R-Vbe)，所以，I1＝K0*(Vref-Vth-Vbe)/(1+K0*R)。可见，温度上升的时候I1仍然是增大。但是，当I1增大时，V_R也会增大，就会对I1的变化起到一个抑制的作用，从而电阻70达到负反馈的目的。同时，增加电阻70后，I1＝K0*(Vref-Vth-VR2-Vbe)。对于I1来说，增加了VR2后，便增加了影响I1的一个影响因素，从而减小了制造工艺上V_th的偏差对电流I1的影响。可以保证该电路在大批量时候的一致性和稳定性。

请参阅图7，图7为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例中PTAT电流产生电路的结构图。

与第一实施例相比，第二实施例中所述PTAT电流产生电路1有所变化，具体地，于该第二实施例，所述PTAT电流产生电路1包括：第一P型场效应管201、第二P型场效应管202、第三P型场效应管203、第四P型场效应管204、第一N型场效应管207、第二N型场效应管208、第三N型场效应管209、第四N型场效应管210、第一电阻205、第二电阻206、第三电阻211、第一PNP型三极管212、第二PNP型三极管213。

其中，所述第一PNP型三极管212基极和集电极接地，所述第二PNP型三极管213基极和集电极接地；所述第三电阻211一端连所述第一PNP型三极管212的发射极，所述第三电阻211的另一端连接所述第三N型场效应管209的源极；所述第三N型场效应管209的漏极与所述第一N型场效应管207的源极相连，所述第三N型场效应管209的栅极与所述第四N型场效应管210的栅极相连，所述第四N型场效应管210的源极接所述第二PNP型三极管213的发射极，所述第四N型场效应管210的漏极接所述第二N型场效应管208的源极，所述第四N型场效应管210的栅极还与所述第二N型场效应管208的漏极相连；所述第一N型场效应管207的漏极接所述第三P型场效应管203的栅极，所述第一N型场效应管207的栅极与所述第二N型场效应管208的栅极相连，所述第二N型场效应管208的栅极接所述第四P型场效应管204的漏极；所述第一电阻205的一端接所述第一N型场效应管207的漏极，所述第一电阻205的另一端接所述第三P型场效应管203的漏极，所述第二电阻206的一端接所述第二N型场效应管208的漏极，所述第二电阻206的另一端接所述第四P型场效应管204的漏极；所述第三P型场效应管203的源极接所述第一P型场效应管201的漏极，所述第三P型场效应管203的漏极与所述第一P型场效应管201的栅极，所述第三P型场效应管203的栅极与所述第四P型场效应管204的栅极相连，所述第四P型场效应管204的源极与所述第二P型场效应管202的漏极相连；所述第一P型场效应管201的栅极与所述第二P型场效应管202的栅极相连，所述第一P型场效应管201的源极接电源VDD，所述第二P型场效应管202的源极接电源VDD。所述第四P型场效应管204漏极产生所述PTAT电流Iptat，所述第二P型场效应管202的栅极产生所述栅极电压Vb1、所述第四P型场效应管204的栅极产生所述栅极电压Vb2。

请参阅图8，图8为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例的PTAT电流产生电路以外电路第一实施方式的结构图。

与第一实施例相比，该第二实施例在所述PTAT电流镜像电路2上也有所变化。

具体地，于该第二实施例，所述PTAT电流镜像电路2包括：第一P型场效应管10、第二P型场效应管20；所述第一P型场效应管10的源极接电源VDD、所述第一P型场效应管10的漏极接第二P型场效应管20的源极，所述第一P型场效应管10的栅极接所述PTAT电流产生电路1中第二P型场效应管202的栅极，所述第二P型场效应管20的栅极接所述PTAT电流产生电路1中第四P型场效应管204的栅极。因此，所述第一P型场效应管10的栅极电压Vb1、所述第二P型场效应管20的栅极电压Vb2皆来自于所述PTAT电流产生电路1，所述第一P型场效应管10、第二P型场效应管20分别受控于所述栅极电压Vb1、Vb2，在所述第二P型场效应管20的漏极产生所述PTAT电流Iptat的镜像电流Iptat’。采用所述两个栅极电压Vb1、Vb2的控制，与第一实施例相比，可以提高电路的电源抑制比(PSRR)。

请参阅图9，图9为本发明的温度折返限流装置的温度折返限流电路第二实施例的PTAT电流产生电路以外电路第二实施方式的结构图。

与所述第一实施方式相比，基准电压分流限流电路4中的所述N型场效应管30的源极和所述PNP型三极管40的发射极间连接有电阻70。此时的电流II亦由I1＝K0*(Vref-Vth-Vbe)变为I1＝K0*(Vref-Vth-VR-Vbe)。因为电阻70的阻值为R，电阻70两端电压差VR，流经电阻70的电流I1，所以I1＝(Vref-Vth-I1*R-Vbe)。第一实施例中已经详述，温度升高会导致所述PNP型三极管40的Vbe降低，而Vref及Vth是不随温度变化的。此时，I1＝K0*(Vref-Vth-I1*R-Vbe)，所以，I1＝K0*(Vref-Vth-Vbe)/(1+K0*R)。可见，温度上升的时候I1仍然是增大。但是，当I1增大时，VR也会增大，就会对I1的变化起到一个抑制的作用，从而电阻70达到负反馈的目的。同时，增加电阻70后，I1＝K0*(Vref-Vth-VR2-Vbe)。对于I1来说，增加了VR2后，便增加了影响I1的一个影响因素，从而减小了制造工艺上Vth的偏差对电流I1的影响。可以保证该电路在大批量时候的一致性和稳定性。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种温度折返限流装置，用于需要限流电路的芯片上，其特征在于，该限流装置包括：

PTAT电流产生电路，产生PTAT电流；

基准电压产生电路，产生基准电压；

2.如权利要求1所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述PTAT电流产生电路为带隙基准产生电路。

3.如权利要求1所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述基准电压产生电路为带隙基准产生电路。

4.如权利要求1所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述PTAT电流产生电路包括：第一P型场效应管、第二P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第一PNP型三极管、第二PNP型三极管、电阻；

其中，所述第一PNP型三极管基极和集电极接地，所述第二PNP型三极管基极和集电极接地；所述电阻一端连所述第一PNP型三极管的发射极，所述电阻的另一端连接所述第一N型场效应管的源极；所述第一N型场效应管的漏极与栅极短接，所述第一N型场效应管的栅极与所述第二N型场效应管的栅极连接，所述第二N型场效应管的源极连接所述第二PNP型三极管的发射极；所述第一P型场效应管源极接电源、所述第一P型场效应管漏极接所述第一N型场效应管的漏极，所述第二P型场效应管源极接电源、所述第二P型场效应管漏极接所述第二N型场效应管的漏极，所述第一P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极相连，所述第二P型场效应管的栅极和漏极短接；所述第二P型场效应管漏极产生所述PTAT电流。

5.如权利要求4所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述PTAT电流镜像电路包括：P型场效应管，所述P型场效应管源极接电源，所述P型场效应管栅极接所述PTAT电流产生电路中第二P型场效应管的栅极，所述P型场效应管的漏极产生所述PTAT电流的镜像电流。

6.如权利要求1所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述PTAT电流产生电路包括：第一P型场效应管、第二P型场效应管、第三P型场效应管、第四P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第三N型场效应管、第四N型场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一PNP型三极管、第二PNP型三极管；

所述第一PNP型三极管基极和集电极接地，所述第二PNP型三极管基极和集电极接地；所述第三电阻一端连所述第一PNP型三极管的发射极，所述第三电阻的另一端连接所述第三N型场效应管的源极；所述第三N型场效应管的漏极与所述第一N型场效应管的源极相连，所述第三N型场效应管的栅极与所述第四N型场效应管的栅极相连，所述第四N型场效应管的源极接所述第二PNP型三极管的发射极，所述第四N型场效应管的漏极接所述第二N型场效应管的源极，所述第四N型场效应管的栅极还与所述第二N型场效应管的漏极相连；所述第一N型场效应管的漏极接所述第三P型场效应管的栅极，所述第一N型场效应管的栅极与所述第二N型场效应管的栅极相连，所述第二N型场效应管的栅极接所述第四P型场效应管的漏极；所述第一电阻的一端接所述第一N型场效应管的漏极，所述第一电阻的另一端接所述第三P型场效应管的漏极，所述第二电阻的一端接所述第二N型场效应管的漏极，所述第二电阻的另一端接所述第四P型场效应管的漏极；所述第三P型场效应管的源极接所述第一P型场效应管的漏极，所述第三P型场效应管的漏极与所述第一P型场效应管的栅极，所述第三P型场效应管的栅极与所述第四P型场效应管的栅极相连，所述第四P型场效应管的源极与所述第二P型场效应管的漏极相连；所述第一P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极相连，所述第一P型场效应管的源极接电源，所述第二P型场效应管的源极接电源；所述第四P型场效应管漏极产生所述PTAT电流。

7.如权利要求6所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述PTAT电流镜像电路包括：第一P型场效应管、第二P型场效应管；所述第一P型场效应管的源极接电源、所述第一P型场效应管的漏极接第二P型场效应管的源极，所述第一P型场效应管的栅极接所述PTAT电流产生电路中第二P型场效应管的栅极，所述第二P型场效应管的栅极接所述PTAT电流产生电路中第四P型场效应管的栅极。

8.如权利要求1所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述基准电压分流限流电路包括：电压负温度系数元件，所述电压负温度系数元件产生负温度系数电压；受控电流产生元件，连接于所述电压负温度系数元件、所述基准电压产生电路以及所述PTAT电流镜像电路，所述受控电流产生元件获取所述基准电压及所述负温度系数电压，所述受控电流产生元件根据所述基准电压与所述负温度系数电压的差产生分流电流，所述受控电流产生元件对所述镜像电流进行分流，并输出分流后的剩余电流，所述剩余电流的值为所述镜像电流与所述分流电流的差。

9.如权利要求8所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述电压负温度系数元件为PNP型三极管，所述受控电流产生元件为N型场效应管；所述N型场效应管漏极获取所述镜像电流、所述N型场效应管栅极获取所述基准电压、所述N型场效应管源极接所述PNP型三极管的发射极；所述PNP型三极管的集电极和基极接地，所述PNP型三极管的发射极和基极间的电压差为所述负温度系数电压。

10.如权利要求9所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述N型场效应管的源极和所述PNP型三极管的发射极间连接有电阻。

11.如权利要求1所述的温度折返限流装置，其特征在于，所述输出电流镜像电路包括：第一N型场效应管，第二N型场效应管；所述第一N型场效应管漏极获取所述剩余电流、所述第一N型场效应管栅极与漏极短接、所述第一N型场效应管源极接地；所述第二N型场效应管栅极与所述第一N型场效应管的栅极相连、所述第二N型场效应管源极接地、所述第二N型场效应管漏极产生所述输出电流。