CN116581851A - 一种具有线性温度保护模块的电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池充电技术领域，公开了本发明提供了一种具有线性温度保护模块的电路，包括：正温度系数电流源生成正温度系数电流，正温度系数电流用于使得第一电阻的电压随着温度变化；第一比较电路输出第一参考电压与第一电阻的电压中的较大者；第二比较电路将第二参考电压与第一比较电路的输出电压相减，得到电压差值；电压差值用于控制后级电路输出的电流值；第二参考电压为第一参考电压的2倍；当第一电阻的电压随着温度升高超过第一参考电压并上升至第二参考电压时，电压差值逐渐减小直至减小至0，后级电路输出的电流值逐渐降为0，从而大大增加了应用电路及电池负载的寿命。

Description

一种具有线性温度保护模块的电路

技术领域

本发明涉及电池充电技术领域，具体涉及一种具有线性温度保护模块的电路。

背景技术

现有技术中，通常利用恒流充电电路对电池进行充电，该恒流充电电路的电路框图通常如图1所示，其包括控制模块、功率模块、温度保护模块以及电池负载；控制模块控制功率模块输出恒定电流IOUT对电池进行充电，温度保护模块对恒流充电电路中的温度进行检测，当恒流充电电路中的温度超过设定温度时，温度保护模块输出控制信号vc给控制模块，此时，控制模块直接关断功率模块，输出的电池充电电流iout瞬间变为0A，当电路温度恢复到正常值时，控制模块控制功率模块重新启动，输出的电池充电电流iout又重新变为恒定电流IOUT，即此时，恒流充电电路输出的电池充电电流iout会在0A和恒定电流IOUT之间突变，从而容易损坏恒流充电电路及电池负载。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有线性温度保护模块的电路，以解决过温时，恒流充电电路输出的电池充电电流iout会在0A和恒定电流IOUT之间突变，从而容易损坏恒流充电电路及电池负载的问题。

第一方面，本发明提供了一种线性温度保护模块，包括：正温度系数电流源、第一电阻、第一比较电路及第二比较电路，其中，正温度系数电流源，其第一端与电源连接，其第二端通过第一电阻接地，其第二端还与第一比较电路的第一端连接，其用于生成正温度系数电流，正温度系数电流用于使得第一电阻的电压随着温度变化；第一比较电路，其第二端输入第一参考电压，其第三端与第二比较电路的第一端连接，用于输出第一参考电压与第一电阻的电压中的较大者；第二比较电路，其第二端输入第二参考电压，其用于将第二参考电压与第一比较电路的输出电压相减，得到电压差值；电压差值用于控制后级电路输出的电流值；第二参考电压为第一参考电压的2倍；当第一电阻的电压随着温度升高超过第一参考电压并上升至第二参考电压时，电压差值逐渐减小直至减小至0，后级电路输出的电流值逐渐降为0。

本发明的线性温度保护模块，使得应用电路在过温后，输出电流随温度的升高而线性减小，从而大大增加了应用电路及电池负载的寿命。

在一种可选的实施方式中，正温度系数电流源包括：电流镜电路、第三比较电路、第二电阻、第一开关电路及第二开关电路，其中，电流镜电路，其第一端与电源连接，其第二端与第三比较电路的第一端连接，其第三端分别与第一开关电路的第一端、第三比较电路的第二端连接，其第四端与第三比较电路的第三端连接，其第四端还通过第二电阻与第二开关电路的第一端连接，其第五端通过第一电阻接地，其第五端还与第一比较电路的第一端连接；第一开关电路，其第二端接地；第二开关电路，其第二端接地。

在一种可选的实施方式中，电流镜电路包括：第一开关、第二开关及第三开关，其中，第一开关，其第一端与电源连接，其第二端分别与第三比较电路的第二端、第一开关电路的第一端连接；第二开关，其第一端与电源连接，其第二端与第三比较电路的第三端连接，其第二端还通过第二电阻与第二开关电路的第一端连接，其控制端与第一开关的控制端、第三比较电路的第一端连接；第三开关，其第一端与电源连接，其控制端与第一开关的控制端连接，其第二端通过第一电阻接地，其第二端还与第一比较电路的第一端连接。

在一种可选的实施方式中，第三比较电路包括：第一运算放大器，其正相输入端与电流镜电路的第四端连接，其反相输入端与电流镜电路的第三端连接，其输出端与电流镜电路的第二端连接。

在一种可选的实施方式中，第一开关电路包括：第四开关，其第一端与电流镜电路的第三端连接，其第二端接地，其控制端与其第一端连接。

在一种可选的实施方式中，第二开关电路包括：预设数量的并联连接的第四开关，其中，第二开关电路中全部的第四开关的第一端均通过第二电阻与电流镜电路的第四端连接，第二开关电路中全部的第四开关的第二端接地，第二开关电路中全部的第四开关的控制端与其第一端连接。

在一种可选的实施方式中，第一比较电路包括：第一二极管及第二二极管，其中，第一二极管，其阳极输入第一参考电压，其阴极与第二比较电路的第一端连接；第二二极管，其阳极通过第一电阻接地，其阴极与第二比较电路的第一端连接。

在一种可选的实施方式中，第二比较电路包括：减法器，其正输入端第二参考电压，其负输入端与第一比较电路的第三端连接，其输出端输出电压差值。

在一种可选的实施方式中，线性温度保护模块还包括第一参数设置模块，第一参数设置模块包括：第三电阻、第五开关及第二运算放大器，或者，第一参数设置模块包括：第三电阻、第五开关及第一比较器，其中，第五开关，其第一端通过第一电阻与正温度系数电流源的第二端连接，其第一端还通过第三电阻接地，其控制端与第二运算放大器或第一比较器的输出端连接；第二运算放大器或第一比较器，其正相输入端输入第一参考电压，其反相输入端与正温度系数电流源的第二端连接。

在一种可选的实施方式中，线性温度保护模块还包括第二参数设置模块，第二参数设置模块包括：第四电阻、第六开关及第三运算放大器，或者，第二参数设置模块包括：第四电阻、第六开关及第二比较器，其中，第六开关，其第一端通过第四电阻与正温度系数电流源的第二端连接，其第二端接地，其控制端与第三运算放大器或第二比较器的输出端连接；第三运算放大器或第二比较器，其正相输入端与正温度系数电流源的第二端连接，其反相输入端输入第一参考电压。

本发明通过设置第一参数设置模块或第二参数设置模块，使得线性温度保护模块可根据电路的实际需求，任意设置温度阈值和截止温度，大大提高线性温度保护模块的应用范围。

第二方面，本发明提供一种具有线性温度保护模块的电路，包括：第一方面的线性温度保护模块、控制模块及功率模块，其中，控制模块，其第一端与第二比较电路的输出端连接，其第二端与功率模块的第一端连接；功率模块，其第二端与电池负载连接；当第一电阻的电压随着温度升高超过第一参考电压并上升至第二参考电压时，电压差值逐渐减小直至减小至0，控制模块控制功率模块输出的电流值逐渐降为0。

本发明的具有线性温度保护模块的电路，在过温前，输出恒定的电池充电电流，在过温后，输出的电池充电电流随温度的升高而线性减小，从而大大增加了恒流充电电路及电池负载的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的恒流充电电路的结构框图；

图2是根据本发明实施例的线性温度保护模块的结构框图；

图3是根据本发明实施例的正温度系数电流源的结构框图；

图4是根据本发明实施例的正温度系数电流源的电路结构图；

图5是根据本发明实施例的第一比较电路的电路结构图；

图6是根据本发明实施例的另一线性温度保护模块的电路结构图；

图7是根据本发明实施例的另一线性温度保护模块的电路结构图；

图8是根据本发明实施例的电池充电电流iout随温度T的变化曲线图；

图9是根据本发明实施例的具有线性温度保护模块的电路的结构框图；

图10~图12均是根据本发明实施例的具有线性温度保护模块的电路的电路结构图；

图13是根据本发明实施例的具有线性温度保护模块的电路的电池充电电流iout随温度T的变化曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例通过设置该线性温度保护模块，使得电池恒流充电电路在过温后，输出电流随温度的升高线性减小，从而大大增加恒流充电电路及电池负载的寿命。

根据本发明实施例，提供了一种线性温度保护模块，如图2所示，包括：正温度系数电流源11、第一电阻R1、第一比较电路12及第二比较电路13，其中。

如图2所示，正温度系数电流源11，其第一端与电源VDD连接，其第二端通过第一电阻R1接地，其第二端还与第一比较电路12的第一端连接，其用于生成正温度系数电流，正温度系数电流用于使得第一电阻R1的电压随着温度变化。

具体地，本实施例正温度系数电流源11的元器件的电压受温度影响，即元器件的电压随着温度的变化而变化，从而导致正温度系数电流源11输出的电流与温度成正温度系数关系。

如图2所示，第一比较电路12，其第二端输入第一参考电压VREF1，其第三端与第二比较电路13的第一端连接，用于输出第一参考电压VREF1与第一电阻R1的电压中的较大者。

具体地，本实施例的正温度系数电流流经第一电阻R1，当温度变化时，正温度系数电流变化，从而导致第一电阻R1的电压变化，即第一电阻R1的电压与温度同样成线性关系。

具体地，当第一电阻R1的电压小于第一参考电压VREF1时，即温度未超过温度阈值时，第一比较电路12输出第一参考电压VREF1至第二比较电路13；当第一电阻R1的电压大于第一参考电压VREF1时，即温度超过预设温度阈值时，第一比较电路12输出第一电阻R1的电压至第二比较电路13。

如图2所示，第二比较电路13，其第二端输入第二参考电压VREF2，其用于将第二参考电压VREF2与第一比较电路12的输出电压相减，得到电压差值；电压差值用于控制后级电路输出的电流值。

具体地，本实施例将第二参考电压VREF2设置为第一参考电压VREF1的2倍，因此在温度上升过程中，将包含以下几种情况：

（1）当第一电阻R1的电压小于第一参考电压VREF1时，第一比较电路12输出第一参考电压VREF1至第二比较电路13，第二比较电路13的电压差值为第一参考电压VREF1，该第一参考电压VREF1用于控制后级电路输出恒定电流。

（2）当第一电阻R1的电压大于第一参考电压VREF1时，第一比较电路12输出第一电阻R1的电压至第二比较电路13，第二比较电路13输出第二参考电压VREF2与第一电阻R1的电压的差值，由于第一电阻R1的电压随着温度的升高而升高，因此电压差值将随着温度的升高而降低，并且该电压差值的逐渐降低将控制后级电路输出的电流值逐渐降低。

（3）当第一电阻R1的电压等于第二参考电压VREF2时，第一比较电路12输出第一电阻R1的电压至第二比较电路13，第二比较电路13输出的电压差值为0，则此时电压差值将控制后级电路输出的电流值为0。

由上可知，在温度上升并超过温度阈值时，由于电压差值并不是直接降为0，而是逐渐降为0，故后级电路输出的电流值逐渐降为0，从而避免损坏恒流充电电路及电池负载的问题。

在一些可选的实施方式中，如图3所示，正温度系数电流源11包括：电流镜电路111、第三比较电路112、第二电阻R2、第一开关电路113及第二开关电路114。

如图3所示，电流镜电路111，其第一端与电源VDD连接，其第二端与第三比较电路112的第一端连接，其第三端分别与第一开关电路113的第一端、第三比较电路112的第二端连接，其第四端与第三比较电路112的第三端连接，其第四端还通过第二电阻R2与第二开关电路114的第一端连接，其第五端通过第一电阻R1接地，其第五端还与第一比较电路12的第一端连接；第一开关电路113，其第二端接地；第二开关电路114，其第二端接地。

具体地，本实施例的第一开关电路113及第二开关电路114采用其电压受温度影响的开关器件，从而在温度变化时，使得电流镜电路111输出正温度系数电流至第一电阻R1。

可选地，如图4所示，电流镜电路111包括：第一开关Mp1、第二开关Mp2及第三开关Mp3，其中，第一开关Mp1，其第一端与电源VDD连接，其第二端分别与第三比较电路112（即第一运算放大器A1）的第二端、第一开关电路113（即Q1）的第一端连接；第二开关Mp2，其第一端与电源VDD连接，其第二端与第三比较电路112的第三端连接，其第二端还通过第二电阻R2与第二开关电路114（即Q2）的第一端连接，其控制端与第一开关Mp1的控制端、第三比较电路112的第一端连接；第三开关Mp3，其第一端与电源VDD连接，其控制端与第一开关Mp1的控制端连接，其第二端通过第一电阻R1接地，其第二端还与第一比较电路12的第一端连接。

可选地，如图4所示，第三比较电路112包括：第一运算放大器A1，其正相输入端与电流镜电路111的第四端连接，其反相输入端与电流镜电路111的第三端连接，其输出端与电流镜电路111的第二端连接。

可选地，如图4所示，第一开关电路113包括：第四开关Q1，其第一端与电流镜电路111的第三端连接，其第二端接地，其控制端与其第一端连接。

可选地，第二开关电路114包括：预设数量的并联连接的第四开关Q1，其中，第二开关电路114中全部的第四开关Q1的第一端均通过第二电阻R2与电流镜电路111的第四端连接，第二开关电路114中全部的第四开关Q1的第二端接地，第二开关电路114中全部的第四开关Q1的控制端与其第一端连接。

具体地，参考图4，第一开关电路113包括第四开关Q1，第二开关电路114包括开关Q2，Q2由N个第四开关Q1并联连接构成，即第四开关Q1与开关Q2的宽长比为1：N。

图4中正温度系数电流源11生成正温度系数电流的原理如下：

电路刚上电时，第一开关Mp1、第二开关Mp2及第三开关Mp3的栅极相对于源极为低电平，第一开关Mp1、第二开关Mp2及第三开关Mp3导通，此时，第四开关Q1和开关Q2的基极通过第一开关Mp1、第二开关Mp2被拉到高电平，第四开关Q1及开关Q2导通，此时，第一开关Mp1产生第一电流Ip1，第二开关Mp2产生第二电流Ip2，第三开关Mp3产生正温度系数电流Ia，由于第一开关Mp1、第二开关Mp2及第三开关Mp3构成电流镜结构，因此Ip1= Ip2= Ia。

同时由图4可知，电压Vp1为第四开关Q1的基极和发射极之间的电压差Vbe1，因此，

（1）

其中，k为玻尔兹曼常数；q为单位电荷量，T为绝对温度；Is1为第一开关电路113的反向饱和电流，其正比于第四开关Q1的并联个数。

基于式（1），第二开关电路114的反向饱和电流Is2=N×Is1，此时可得：

（2）

并且，在第一运算放大器的作用下，第一运算放大器的正相输入端的电压Vp2被调节成与其反相输入端的电压Vp1相等，因此，

（3）

由式（3）可得，

（4）

由式（4）可得，电流Ia为随着绝对温度T升高而增大的正温度系数电流。

基于图2及图4，本实施例的线性温度保护模块工作原理如下：

基于式（4）可得第一电阻R1的端电压V1：

（5）

由式（5）可知，第一电阻R1的端电压V1为正温度系数电压。

基于式（5），将出现以下几种情况：

（1）当温度较低时，第一电阻R1的端电压V1小于第一参考电压VREF1，则第二比较电路13的输出电压差值VC=2VREF1-VREF1=VREF1，此时，电压差值输入至图1的控制模块中，控制模块控制功率模块输出恒定电流IOUT。

（2）当温度超过温度阈值时，即当T>Tth后，第一电阻R1的端电压V1升高至大于第一参考电压VREF1，第二比较电路13输出电压差值VC=2VREF1-V1，此时由于V1大于VREF1，且V1随着温度的升高而升高，因此电压差值VC从VREF1开始随着温度的升高而逐渐减小，该电压差值VC输入至控制模块中，控制模块控制功率模块逐渐减小输出的电池负载充电电流iout。

（3）当温度升高至截止温度Tsh后，第一电阻R1的端电压V1升高至第二参考电压VREF2时，电压差值VC降为0，电池负载充电电流iout减小到0。

由以上可知，即温度阈值/>，同时，可得/>，即截止温度/>。

由上述分析可知，图2及图4所示线性温度保护模块，当T<Tth时，温度保护未触发，功率模块输出的电池充电电流为恒定电流IOUT；当T>Tth时，温度保护触发，功率模块输出的电池充电电流随着温度的增加而减小，直到T升高到Tsh时，功率模块输出的电池充电电流减小为0。

因此，图2及图4中的线性温度保护模块使得电池恒流充电电路在过温后，输出的电池充电电流随温度的升高线性减小，从而大大增加了恒流充电电路及电池负载的寿命。

在一些可选的实施方式中，如图5所示，第一比较电路12包括：第一二极管D1及第二二极管D2，其中，第一二极管D1，其阳极输入第一参考电压VREF1，其阴极与第二比较电路13的第一端连接；第二二极管D2，其阳极通过第一电阻R1接地，其阴极与第二比较电路13的第一端连接。

具体地，当第一参考电压VREF1大于第一电阻R1的电压时，第一二极管导通、第二二极管关断；当第一参考电压VREF1小于第一电阻R1的电压时，第一二极管关断，第二二极管导通。

在一些可选的实施方式中，如图5所示，第二比较电路13包括：减法器131，其正输入端输入第二参考电压VREF2，其负极与第一比较电路的第三端连接，其输出端输出电压差值。

在一些可选的实施方式中，基于上述分析可知，图2中的截止温度Tsh为温度阈值Tth的2倍，因此为了实现对两个温度参数的灵活设置，线性温度保护模块还包括第一参数设置模块，如图6所示，第一参数设置模块包括：第三电阻R3、第五开关Mx1及第二运算放大器A2，或者，第一参数设置模块包括：第三电阻R3、第五开关Mx1及第一比较器，图6中仅示出第二运算放大器A2的连接方式，但是第二运算放大器A2与第一比较器的连接方式相同。

如图6所示，第五开关Mx1，其第一端通过第一电阻R1与正温度系数电流源11的第二端连接，其第一端还通过第三电阻R3接地，其控制端与第二运算放大器A2或第一比较器的输出端连接；第二运算放大器A2或第一比较器，其正相输入端输入第一参考电压VREF1，其反相输入端与正温度系数电流源11的第二端连接。

图6所示线性温度保护模块的工作原理为：

（1）当T<Tth时，V1<VREF1，图6中第二运算放大器A2的输出VX1为高电平，控制第五开关Mx1导通，第三电阻R3被短路，未接入到电路中，此时图6中的线性温度保护模块可等效为图2中的线性温度保护模块，因此，图6中的线性温度保护模块的Tth等于图2中的线性温度保护模块的温度阈值。

（2）当T>Tth时，V1>VREF1，图6中第二运算放大器A2的输出VX1为低电平，控制第五开关Mx1关断，第三电阻R3接入电路中，与第一电阻R1串联连接，此时，可得图6对应的截止温度。

因此图6所示拓扑的截止温度与温度阈值的比值为小于2的任意值。

在一些可选的实施方式中，基于上述分析可知，图2中的截止温度Tsh为温度阈值Tth的2倍，因此为了实现对两个温度参数的灵活设置，线性温度保护模块还包括第二参数设置模块，如图7所示，第二参数设置模块包括：第四电阻R4、第六开关Mx2及第三运算放大器A3，或者，第二参数设置模块包括：第四电阻R4、第六开关Mx2及第二比较器，图7中仅示出第三运算放大器A3的连接方式，但是第三运算放大器与第二比较器的连接方式相同。

如图7所示，第六开关Mx2，其第一端通过第四电阻R4与正温度系数电流源11的第二端连接，其第二端接地，其控制端与第三运算放大器A3或第二比较器的输出端连接；第三运算放大器A3或第二比较器，其正相输入端与正温度系数电流源11的第二端连接，其反相输入端输入第一参考电压VREF1。

图7所示线性温度保护模块的工作原理为：

（1）当T<Tth时，V1<VREF1，图7中第三运算放大器A3的输出VX2为低电平，控制第六开关Mx2关断，第四电阻R4未接入到电路中，此时图7中的温度保护电路可等效为图2中的线性温度保护模块，因此，图7中的线性温度保护模块的Tth等于图2中的线性温度保护模块的温度阈值。

（2）当T>Tth时，V1>VREF1，图7中第三运算放大器A3的输出VX2为高电平，控制第六开关Mx2导通，第四电阻R4接入电路中，与第一电阻R1并联连接，此时，将第一电阻R1与第四电阻R4并联后的电阻值表示为R1//R4，且由本领域技术常识可知，R1//R4小于R1，故可得图7对应的截止温度。

因此图7所示拓扑的截止温度与温度阈值的比值为大于2的任意值。

采用本实施例的线性温度保护模块时，当为电池负载充电时，则充电电流iout随着温度T的变化曲线如图8所示。由图8可知：当温度T小于Tth时，电池充电电流iout为恒定电流IOUT，当温度T超过Tth之后，电池充电电流iout线性下降，直到温度T达到Tsh后，电池充电电流iout下降为0。

对于图5中的线性温度保护模块，Tsh与Tth大小的比值等于2；对于图6中的线性温度保护模块，Tsh与Tth大小的比值小于2；对于图7中的线性温度保护模块，Tsh与Tth大小的比值大于2；此时，即可根据电路的实际需求来选取对应技术方案。

例如，若电路需要在温度为380K时，开始触发温度保护，当温度增加到440K时，让电池充电电流iout下降为0；此时的Tth=380K，Tsh=440K，Tsh和Tth的比值小于2，因此，此时即可将线性温度保护模块设计为图6中的电路结构，并且，首先选取合适阻值的第一电阻R1，使得Tth=380K，再选取合适阻值的第三电阻R3，使Tsh=440K。

本实施例提供一种具有线性温度保护模块的电路，如图9所示，包括：以上实施例及其任一可选的实施方式的线性温度保护模块1、控制模块2及功率模块3。控制模块2，其第一端与第二比较电路13的输出端连接，其第二端与功率模块3的第一端连接；功率模块3，其第二端与电池负载连接；

具体地，当第一电阻R1的电压随着温度升高超过第一参考电压VREF1并上升至第二参考电压VREF2时，电压差值逐渐减小直至减小至0，控制模块2控制功率模块3输出的电流值逐渐降为0。

示例性地，本实施例的具有线性温度保护模块的电路具体拓扑为图10结构，其工作原理为：

电路刚上电时，由于温度较低，因此，减法器输出的电压差值VC为第一参考电压VREF1，该第一参考电压VREF1输入第四运算放大器A4的正相输入端后，第一功率开关管Ma1导通，在第六电阻R6、第一功率开关管Ma1和第五电阻R5组成的支路中形成电流I1；同时，由于第五运算放大器A5的反相输入端的电压为电源电压，因此，第五运算放大器A5输出低电平，第二功率开关管Mp4导通，在第七电阻R7和第二功率开关管Mp4中产生电池充电电流iout；

此时，第四运算放大器A4将第一功率开关管Ma1的源极电压调节为等于第一参考电压VREF1，故此时，在流过第一功率开关管Ma1的电流；第五运算放大器A5将第一功率开关管Ma1的漏极电压Vad调节为等于第二功率开关管Mp4的源极电压Vps，故此时，第五电阻R5和第七电阻R7的两端压差相等，流过第七电阻R7上的电池充电电流iout与流过第五电阻R5上的电流I1的比值为R5/R7，故此时，电池充电电流。

当温度T小于Tth时，线性温度保护模块不工作，电池充电电流iout为恒定电流，当温度T超过Tth之后，线性温度保护模块开始工作，电池充电电流iout从/>开始线性下降，直到温度T达到Tsh后，电池充电电流iout下降为0。

示例性地，本实施例的具有线性温度保护模块的电路具体拓扑还可以为图11或者图12结构，图13示出图10~图12中的具有线性温度保护模块的电路为电池充电时的充电电流随温度T的变化曲线，由图13可知，当温度T小于Tth时，电池充电电流iout为恒定电流，当温度T超过Tth之后，电池充电电流iout线性下降，直到温度T达到Tsh后，电池充电电流iout下降为0。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种线性温度保护模块，其特征在于，包括：正温度系数电流源、第一电阻、第一比较电路及第二比较电路，其中，

正温度系数电流源，其第一端与电源连接，其第二端通过所述第一电阻接地，其第二端还与所述第一比较电路的第一端连接，其用于生成正温度系数电流，所述正温度系数电流用于使得所述第一电阻的电压随着温度变化；

第一比较电路，其第二端输入第一参考电压，其第三端与所述第二比较电路的第一端连接，用于输出所述第一参考电压与第一电阻的电压中的较大者；

第二比较电路，其第二端输入第二参考电压，其用于将所述第二参考电压与第一比较电路的输出电压相减，得到电压差值；所述电压差值用于控制后级电路输出的电流值；

所述第二参考电压为所述第一参考电压的2倍；

当所述第一电阻的电压随着温度升高超过第一参考电压并上升至所述第二参考电压时，所述电压差值逐渐减小直至减小至0，所述后级电路输出的电流值逐渐降为0。

2.根据权利要求1所述的线性温度保护模块，其特征在于，所述正温度系数电流源包括：电流镜电路、第三比较电路、第二电阻、第一开关电路及第二开关电路，其中，

电流镜电路，其第一端与电源连接，其第二端与所述第三比较电路的第一端连接，其第三端分别与所述第一开关电路的第一端、所述第三比较电路的第二端连接，其第四端与所述第三比较电路的第三端连接，其第四端还通过所述第二电阻与所述第二开关电路的第一端连接，其第五端通过所述第一电阻接地，其第五端还与所述第一比较电路的第一端连接；

第一开关电路，其第二端接地；

第二开关电路，其第二端接地。

3.根据权利要求2所述的线性温度保护模块，其特征在于，所述电流镜电路包括：第一开关、第二开关及第三开关，其中，

第一开关，其第一端与电源连接，其第二端分别与所述第三比较电路的第二端、所述第一开关电路的第一端连接；

第二开关，其第一端与电源连接，其第二端与所述第三比较电路的第三端连接，其第二端还通过所述第二电阻与所述第二开关电路的第一端连接，其控制端与所述第一开关的控制端、所述第三比较电路的第一端连接；

第三开关，其第一端与电源连接，其控制端与所述第一开关的控制端连接，其第二端通过所述第一电阻接地，其第二端还与所述第一比较电路的第一端连接。

4.根据权利要求2所述的线性温度保护模块，其特征在于，第三比较电路包括：

第一运算放大器，其正相输入端与所述电流镜电路的第四端连接，其反相输入端与所述电流镜电路的第三端连接，其输出端与所述电流镜电路的第二端连接。

5.根据权利要求2所述的线性温度保护模块，其特征在于，第一开关电路包括：

第四开关，其第一端与所述电流镜电路的第三端连接，其第二端接地，其控制端与其第一端连接。

6.根据权利要求5所述的线性温度保护模块，其特征在于，第二开关电路包括：预设数量的并联连接的第四开关，其中，

第二开关电路中全部的第四开关的第一端均通过所述第二电阻与所述电流镜电路的第四端连接，第二开关电路中全部的第四开关的第二端接地，第二开关电路中全部的第四开关的控制端与其第一端连接。

7.根据权利要求1所述的线性温度保护模块，其特征在于，所述第一比较电路包括：第一二极管及第二二极管，其中，

第一二极管，其阳极输入第一参考电压，其阴极与所述第二比较电路的第一端连接；

第二二极管，其阳极通过所述第一电阻接地，其阴极与所述第二比较电路的第一端连接。

8.根据权利要求1所述的线性温度保护模块，其特征在于，所述第二比较电路包括：

减法器，其正输入端输入第二参考电压，其负输入端与所述第一比较电路的第三端连接，其输出端输出所述电压差值。

9.根据权利要求1所述的线性温度保护模块，其特征在于，还包括第一参数设置模块，所述第一参数设置模块包括：第三电阻、第五开关及第二运算放大器，或者，所述第一参数设置模块包括：第三电阻、第五开关及第一比较器，其中，

第五开关，其第一端通过所述第一电阻与所述正温度系数电流源的第二端连接，其第一端还通过所述第三电阻接地，其控制端与所述第二运算放大器或第一比较器的输出端连接；

第二运算放大器或第一比较器，其正相输入端输入第一参考电压，其反相输入端与所述正温度系数电流源的第二端连接。

10.根据权利要求1所述的线性温度保护模块，其特征在于，还包括第二参数设置模块，所述第二参数设置模块包括：第四电阻、第六开关及第三运算放大器，或者，所述第二参数设置模块包括：第四电阻、第六开关及第二比较器，其中，

第六开关，其第一端通过所述第四电阻与所述正温度系数电流源的第二端连接，其第二端接地，其控制端与所述第三运算放大器或第二比较器的输出端连接；

第三运算放大器或第二比较器，其正相输入端与所述正温度系数电流源的第二端连接，其反相输入端输入第一参考电压。

11.一种具有线性温度保护模块的电路，其特征在于，包括：权利要求1-10任一项所述的线性温度保护模块、控制模块及功率模块，其中，

控制模块，其第一端与第二比较电路的输出端连接，其第二端与所述功率模块的第一端连接；

功率模块，其第二端与电池负载连接；

当第一电阻的电压随着温度升高超过第一参考电压并上升至第二参考电压时，电压差值逐渐减小直至减小至0，控制模块控制所述功率模块输出的电流值逐渐降为0。