CN102466523A - 温度检测装置 - Google Patents

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Abstract

温度检测装置。本发明的课题是提供一种消耗电流较少、且在检测温度附近不会牺牲检测速度的温度检测装置。作为解决手段，该温度检测装置为如下结构：具有输出对基准电压电路或比较器等内部电路进行接通/断开控制的控制信号的控制电路，振荡电路的振荡频率具有正的温度特性，使得控制电路在检测温度附近的检测速度变快。并且，控制电路为如下结构：具有波形整形电路，优化对内部电路进行接通控制的控制信号波形，成为低消耗电流。

Description

温度检测装置
技术领域
本发明涉及检测温度的温度检测装置。
背景技术
近年来，便携通信设备等伴随小型化、电路的高集成化而发出较多热的设备日益增加。作为保护电路免受这种热的影响的方法，公知有通过检测预定温度来停止电路动作的过热保护单元(例如，参照专利文献1)。
作为检测预定温度的温度检测装置，公知有如下的温度检测装置：用比较器对输出与温度对应的电压的温度传感器的输出与基准电压进行比较判定动作(例如，参照专利文献2)。
图6是示出以往的温度检测装置的结构图。以往的温度检测装置具有温度传感器601、基准电压电路602和比较器603。基准电压电路602的电压相对于温度是恒定的，被设定为在待检测的温度下温度传感器601输出的电压。比较器603输出温度传感器601的电压与基准电压电路602的电压之间的大小关系。温度检测装置构成为通过比较器603的输出来表示是否处于待检测的温度。
【专利文献1】日本特开平7-13643号公报
【专利文献2】日本特开2003-108241号公报
在便携通信设备中，为了延长电池寿命，要求进行低消耗工作。因此，期望各部分的消耗电流比较少。但是，以往的温度检测装置始终流过工作电流，因此存在温度检测装置的消耗电流变多的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题而研究的，实现不牺牲所要求的功能而抑制了消耗电流的温度检测装置。
本发明的温度检测装置检测温度，并具有以下部件作为内部电路：输出与温度对应的电压的温度传感器；以及对所述温度传感器的输出电压与基准电压进行比较判定的比较器，该温度检测装置的特征在于，所述温度检测装置还具有控制电路，所述控制电路输出根据温度对所述内部电路进行接通/断开控制的控制信号。
根据本发明的温度检测装置，能够在温度检测装置的内部电路中不始终流过工作电流的情况下使温度检测装置工作，能够提供可减少消耗电流，并且在检测温度附近不会牺牲检测速度的温度检测装置。
附图说明
图1是示出本实施方式的温度检测装置的电路图。
图2是示出本实施方式的温度检测装置的振荡电路的一例的电路图。
图3是示出本实施方式的温度检测装置的恒流电路的一例的电路图。
图4是示出本实施方式的温度检测装置的控制信号φ的一例的图。
图5是示出本实施方式的温度检测装置的控制信号φ的另一例的图。
图6是以往的温度检测装置的结构图。
标号说明
10：控制电路；11：振荡电路；12：定时发生电路；101：温度传感器；102：基准电压电路；103：比较器；104：采样保持电路；110：电流源；601：温度传感器；602：基准电压电路；603：比较器。
具体实施方式
图1是示出本实施方式的温度检测装置的结构图。
本实施方式的温度检测装置具有温度传感器101、基准电压电路102、比较器103、采样保持电路104和控制间歇工作的控制电路10。控制电路10具有振荡电路11和定时发生电路12。
温度传感器101和基准电压电路102与比较器103的输入端子连接。比较器103的输出端子经由采样保持电路104与温度检测装置的输出端子连接。作为温度检测装置的内部电路的温度传感器101、基准电压电路102和比较器103分别在与电源端子之间具有开关电路，控制电路10的输出端子与该开关电路连接。开关电路是例如MOS开关。
基准电压电路102的电压被设定为在待检测的温度下温度传感器101输出的电压。控制电路10输出在温度检测装置的内部电路中控制间歇工作的控制信号φ。
下面，对本实施方式的温度检测装置的工作进行说明。
控制电路10的振荡电路11输出基准时钟。控制电路10的定时发生电路12接收振荡电路11的基准时钟，并以预定频率输出用于对内部电路进行接通/断开控制的控制信号φ。
当控制电路10输出表示接通控制状态(例如高电平)的控制信号φ时，内部电路成为工作状态。比较器103对温度传感器101的输出与基准电压电路102的基准电压之间的大小关系进行比较，判定是否处于温度检测状态，并输出检测信号。
当控制电路10输出表示断开控制状态(例如低电平)的控制信号φ时，内部电路与电源端子的连接被切断从而成为停止状态，节省工作电流。
在温度检测装置的内部电路变为停止状态时，比较器103的输出变为无效的检测信号。此时，通过例如比较器103的输出端子处设置的采样保持电路104，在内部电路处于接通控制状态时的任意时机，对比较器103的有效输出进行采用保持处理即可。
由此，在断开控制状态下，以上述预定频率继续持续输出在之前的接通控制状态下进行采样保持处理的判定结果。即，如前所述，作为采样保持电路104的输出，继续持续输出是否处于温度检测状态的判定结果。
这样，能够通过对比较器103的输出施加适当的采样保持处理，使得不从温度检测装置输出断开控制状态下的比较器103的无效检测信号。
如上述说明那样，本实施方式的温度检测装置在断开控制状态下不对是否处于温度检测状态进行判定。因此，温度检测装置的反应时间取决于振荡电路11的频率。振荡电路11的频率越高，温度检测装置的反应时间相对于温度变化的追随性越好。但是，当振荡电路11的频率提高时，消耗电流增加。即，温度检测装置的反应时间与消耗电流处于折衷关系。
因此，本实施方式的温度检测装置使振荡电路11的频率具有正的温度特性，从而温度越上升而接近待检测的温度，频率越高。
图2是示出本实施方式的温度检测装置的振荡电路11的一例的电路图。
作为使振荡电路的频率具有正的温度特性的方法，可通过例如一般公知的如下方法实现：在向电容流入电流，根据达到预定电压的时间来确定频率的振荡电路中，使电流具有正的温度特性。即，可通过使电流源110的电流I具有正的温度特性来实现。
图3是示出本实施方式的温度检测装置的恒流电路的一例的电路图。
电流源110可通过使电阻R具有负的温度特性来实现正的温度特性的电流I。
图4是示出本实施方式的温度检测装置的控制信号φ的一例的图。此处，设温度检测装置的待检测温度为80℃进行说明。
控制信号φ在低电平时将内部电路控制为断开控制状态，在高电平时将内部电路控制为接通控制状态。如图所示，在温度是比温度检测装置的待检测温度低的常温25℃时，振荡电路11的频率低，温度检测装置以低消耗电流工作。并且，在温度上升从而接近温度检测装置的待检测温度80℃时，振荡电路11的频率变高，在能够进行高速反应的状态下工作。
图5是示出本实施方式的温度检测装置的控制信号φ的另一例的图。示出了与图4相同条件下的控制信号φ。但是，此时为了进一步实现低消耗电流，对控制信号φ的导通截止的占空比(导通控制状态与断开控制状态的时间比)进行了控制。在图4的情况下，定时发生电路12是对振荡电路11的输出信号的频率进行分频的分频电路。在图5的情况下，定时发生电路12还具有脉冲整形电路。脉冲整形电路是例如单发脉冲发生电路。即，定时发生电路12对振荡电路11的输出信号进行分频，并进一步整形为检测温度所需的足够脉宽。在使控制信号φ成为这种波形时，温度检测装置能够以更低的消耗电流进行工作。
本实施方式的温度检测装置通过设定为以上结构，在比待检测温度低的温度处实现低消耗电流，在待检测温度附近实现高速反应，因此能够提供同时实现低消耗电流和高速反应的温度检测装置。
在本实施方式的温度检测装置中，设温度传感器101为采用了二极管和电阻的电路进行说明，但是只要是根据温度输出电压的电路，则不限于这种电路。例如也可以是采用了双极晶体管和热敏电阻的电路。在用CMOS构成温度检测装置的情况下，如果用采用二极管或双极晶体管的电路构成温度传感器101，则能够单片地构成温度检测装置，从而减小温度检测装置。在用单独部件构成温度检测装置的情况下，如果用采用了热敏电阻的电路构成，则能够廉价地构成温度检测装置。
此外，在本实施方式中，作为削减内部电路的工作电流的方法，设为在与电源电压之间具有开关电路的结构，但是不限于该方式。例如，也可以在比较器103中，在构成内部的差动对的晶体管的栅极与电源电压之间设置开关电路，或者在内部的电流路径上设置开关电路。
此外，在本实施方式中，作为不将断开控制状态下的无效输出作为温度检测装置的输出的方法，设置了采样保持电路104，但是不限于该方式。
此外，在本实施方式中，作为使振荡电路11的频率具有正的温度特性的方法，设为了图2的电路结构，但是不限于该方式。
此外，在本实施方式中，作为进行接通/断开控制的内部电路，设为温度传感器101、基准电压电路102和比较器103，但是不限于该方式。只要是温度检测装置的内部电路、且消耗电流的电路，则也能够通过控制信号φ进行接通/断开控制。
此外，在本实施方式中，作为温度检测装置，以检测温度变高的情况为前提，但是，特别地，在检测温度变低的情况时，在对预定的内部电路进行接通/断开控制的控制电路10中，使频率具有负的温度特性，由此能够提供同时实现低消耗电流和高速反应的温度检测装置。
如上所述，根据本实施方式的温度检测装置，根据预定的占空比施加节省内部电路的工作电流的断开控制状态，因此与内部电路始终为接通状态的情况相比，能够减少内部电路的工作电流，能够提供消耗电流少的温度检测装置。
并且，在对预定的内部电路进行接通/断开控制的控制电路10中，使频率具有正的温度特性，由此能够提供同时实现低消耗电流和高速反应的温度检测装置。
此外，特别地，在检测温度变低的情况时，在对预定的内部电路进行接通/断开控制的控制电路10中，使频率具有负的温度特性，由此能够提供同时实现低消耗电流和高速反应的温度检测装置。

Claims (7)

1.一种温度检测装置，其检测温度，并具有以下部件作为内部电路：输出与温度对应的电压的温度传感器；以及对所述温度传感器的输出电压与基准电压进行比较判定的比较器，该温度检测装置的特征在于，
所述温度检测装置还具有控制电路，
所述控制电路输出根据温度对所述内部电路进行接通/断开控制的控制信号。
2.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，
所述控制电路具有用于生成所述控制信号的振荡电路，
所述振荡电路的频率具有正的温度特性。
3.根据权利要求2所述的温度检测装置，其特征在于，
所述振荡电路具有电流源和用所述电流源进行充电的电容，
所述电流源具有正的温度特性。
4.根据权利要求3所述的温度检测装置，其特征在于，
所述电流源具有：基准电压电路；具有负的温度特性的电阻；输入所述基准电压电路的电压和所述电阻的两端电压的误差放大电路；以及流过与所述放大电路的输出对应的电流的晶体管。
5.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，
所述控制电路具有用于生成所述控制信号的振荡电路，
所述振荡电路的频率具有负的温度特性。
6.根据权利要求5所述的温度检测装置，其特征在于，
所述振荡电路具有电流源和用所述电流源进行充电的电容，
所述电流源具有负的温度特性。
7.根据权利要求6所述的温度检测装置，其特征在于，
所述电流源具有：基准电压电路；具有正的温度特性的电阻；输入所述基准电压电路的电压和所述电阻的两端电压的误差放大电路；以及流过与所述放大电路的输出对应的电流的晶体管。
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