CN214893754U - 一种半导体芯片内部温度检测电路及空调器 - Google Patents
一种半导体芯片内部温度检测电路及空调器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种半导体芯片内部温度检测电路及空调器，包括：温度检测电路和过热保护电路，所述温度检测电路包括运算放大器U1A、转换器和微控制单元MCU，所述运算放大器U1A的正相输入端通过二极管D1与供电电源Vcc连接，所述运算放大器U1A的输出端通过转换器和微控制单元MCU连接；所述过热保护电路包括比较器U2B，所述比较器U2B的输出端与半导体芯片相连接，所述运算放大器U1A的输出端还与所述比较器U2B的反相输入端和连接，本申请所述的半导体芯片内部温度检测电路及空调器同时实现了对所述半导体芯片内部温度的实时检测和当所述半导体芯片的内部温度过高时的保护，有效避免了所述半导体芯片由于内部温度过高导致的失效。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，本实用新型涉空调中所使用的一种半导体芯片内部温度检测电路。
背景技术
随着半导体芯片产业的发展，半导体芯片得到了越来越广泛的应用。但是，当半导体芯片在恶劣的环境中使用时，常由于芯片内部PN结温太高，使芯片内部直接击穿而导致失效，其中，由于温度导致的芯片失效已经占据芯片总失效的三分之一以上，因此，半导体芯片内部温度变化及检测已经成为企业生产和科学研究中重点关注的问题。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种半导体芯片内部温度检测电路，再将所述的半导体芯片内部温度检测电路用于空调中，以对半导体芯片的内部温度进行检测，以克服由于芯片内部PN结温过高导致的芯片失效，降低空调的故障率、提高空调的运行稳定性。
本实用新型公开一种半导体芯片内部温度检测电路，包括：温度检测电路和过热保护电路，所述温度检测电路包括运算放大器U1A、转换器和微控制单元MCU，所述运算放大器U1A的正相输入端通过二极管D1与供电电源Vcc连接，所述运算放大器U1A的输出端通过转换器和微控制单元MCU连接；所述过热保护电路包括比较器U2B，所述比较器U2B的输出端与半导体芯片相连接，所述运算放大器U1A的输出端还与所述比较器U2B的反相输入端和连接。
本申请所述半导体芯片内部温度变化时，根据半导体器件的温度特性可知，半导体器件的漏电电流将会发生变化，即流过所述二极管D1内部的漏电电流会随着所述半导体芯片内部温度的变化同步地增大或较小，进而导致所述运算放大器U1A的正相输入端的电压也随之增大或减小，之后，所述运算放大器U1A将电压信号放大后、通过所述A/D转换器将所述运算放大器U1A输出的电压信号转换为数字信号后输入所述微控制单元MCU，所述微控制单元MCU进一步通过运算、将所述数字信号转换为所述半导体芯片的内部温度值，如此，实现对所述半导体芯片内部温度进行检测、实时了解所述半导体芯片内部温度的变化情况的目的。
进一步的，所述转换器为A/D转换器，所述A/D转换器能够将所述运算放大器U1A输出的电压信号转换为数字信号、并输送给所述微控制单元MCU。
采用A/D转换器将所述运算放大器U1A输出的电压信号转换为数字信号，具有分辨率高、转换误差小、转换时间快的优点；同时，为所述微控制单元MCU进行计算提供基础。
进一步的，所述微控制单元MCU能够将所述A/D转换器输入的数字信号转换为所述半导体芯片的内部温度值。
通过所述微控制单元MCU将所述A/D转换器输入的数字信号转换为所述半导体芯片的内部温度值，使得用户能够直观地得到所述半导体芯片的内部温度值，便于用户进行进一步的调控或使用。
进一步的，所述运算放大器U1A的输出端和反相输入端连接，形成一个负反馈组态。
通过所述负反馈组态能够提高所述半导体芯片内部温度检测电路的运行稳定性。
进一步的，所述运算放大器U1A的输出端通过电阻R2和反相输入端连接。
进一步的，所述运算放大器U1A的输出端和反相输入端均与电阻R3串联后接地。
通过电阻R2和电阻R3的阻值变换能够调控所述运算放大器U1A的输出端的电压。
进一步的，将所述运算放大器U1A同相输入端的电压记为U1，所述运算放大器U1A输出端的电压记为U0，所述电阻R3两端的电压记为U2，则
通过所述运算放大器U1A同相输入端的电压U1、电阻R2和电阻R3的阻值能够快速计算出所述运算放大器U1A输出端的电压U0的值。
进一步的，所述比较器U2B的比较端通过电阻R5接地。
进一步的，所述比较器U2B的比较端通过电阻R4与另一供电电源连接。
所述比较器U2B的比较端通过电阻R4与另一供电电源连接后，能够使得所述比较器U2B的比较端的电压稳定地，为所述比较器U2B对所述运算放大器U1A输入的信号进行判断提供基础。
一种空调器，所述空调器包括上述的半导体芯片内部温度检测电路。
本申请所述半导体芯片内部温度检测电路及空调器通过设置温度检测电路和过热保护电路，同时实现了对所述半导体芯片内部温度的实时检测和当所述半导体芯片的内部温度过高时的保护，有效避免了所述半导体芯片由于内部温度过高导致的失效，当将所述半导体芯片内部温度检测电路用于空调时，可以降低空调的故障率、提高空调的运行稳定性。
附图说明
图1为本实用新型所述的半导体芯片内部温度检测电路。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
本实用新型提供一种半导体芯片内部温度检测电路，包括：温度检测电路和过热保护电路，所述温度检测电路包括运算放大器U1A、转换器和微控制单元MCU，所述运算放大器U1A的正相输入端通过二极管D1与供电电源Vcc连接，所述运算放大器U1A的输出端通过转换器和微控制单元MCU连接；
所述过热保护电路包括比较器U2B，所述比较器U2B的输出端与半导体芯片相连接，所述运算放大器U1A的输出端还与所述比较器U2B的反相输入端和连接。
优选的，所述转换器为A/D转换器，所述A/D转换器能够将所述运算放大器U1A输出的电压信号转换为数字信号、并输送给所述微控制单元MCU。
进一步的，所述微控制单元MCU能够将所述A/D转换器输入的数字信号转换为所述半导体芯片的内部温度值。
具体的，本申请所述半导体芯片内部温度检测电路的工作原理为：当所述半导体芯片内部温度变化时，根据半导体器件的温度特性可知，半导体器件的漏电电流将会发生变化，即流过所述二极管D1内部的漏电电流会随着所述半导体芯片内部温度的变化同步地增大或较小，进而导致所述运算放大器U1A的正相输入端的电压也随之增大或减小，之后，所述运算放大器U1A将电压信号放大后、通过所述A/D转换器将所述运算放大器U1A输出的电压信号转换为数字信号后输入所述微控制单元MCU，所述微控制单元MCU进一步通过运算、将所述数字信号转换为所述半导体芯片的内部温度值，如此，实现对所述半导体芯片内部温度进行检测、实时了解所述半导体芯片内部温度的变化情况的目的。
进一步的，当所述半导体芯片的内部温度过高时，所述运算放大器U1A的输出端直接接所述比较器U2B的反相输入端，通过所述比较器U2B输出信号给所述半导体芯片，此时，所述半导体芯片的内部执行相关保护操作、防止芯片被损坏。
进一步的，所述运算放大器U1A的输出端和反相输入端连接，形成一个负反馈组态，以确保所述半导体芯片内部温度检测电路的稳定运行。
具体的，所述运算放大器U1A的输出端通过电阻R2和反相输入端连接，所述运算放大器U1A的输出端和反相输入端分别与电阻R3串联后接地。
进一步的，所述运算放大器U1A输出端的输出电压计算过程如下：
将所述运算放大器U1A同相输入端的电压记为U1，所述运算放大器U1A输出端的电压记为U0，所述电阻R3两端的电压记为U2。
根据虚断的概念，则有：
进而化简可得:
根据虚短的概念则有：
如此，可以通过调整所述R2和R3阻值调整所述运算放大器输出端的电压U0的大小。
进一步的，所述比较器U2B的比较端通过电阻R5接地；所述比较器U2B的比较端还通过电阻R4与另一供电电源连接。
进一步的，所述运算放大器U1A的同相输入端与电阻R1串联后接地。
此外，本申请还提供一种空调器，所述空调器包括上述的半导体芯片内部温度检测电路。
综上所述，不难发现：本申请所述半导体芯片内部温度检测电路及空调器通过设置温度检测电路和过热保护电路，同时实现了对所述半导体芯片内部温度的实时检测和当所述半导体芯片的内部温度过高时的保护，有效避免了所述半导体芯片由于内部温度过高导致的失效，当将所述半导体芯片内部温度检测电路用于空调时，可以降低空调的故障率、提高空调的运行稳定性。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，包括：温度检测电路和过热保护电路，所述温度检测电路包括运算放大器U1A、转换器和微控制单元MCU，所述运算放大器U1A的正相输入端通过二极管D1与供电电源Vcc连接，所述运算放大器U1A的输出端通过转换器和微控制单元MCU连接；
所述过热保护电路包括比较器U2B，所述比较器U2B的输出端与半导体芯片相连接，所述运算放大器U1A的输出端还与所述比较器U2B的反相输入端和连接。
2.根据权利要求1所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，所述转换器为A/D转换器，所述A/D转换器能够将所述运算放大器U1A输出的电压信号转换为数字信号、并输送给所述微控制单元MCU。
3.根据权利要求2所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，所述微控制单元MCU能够将所述A/D转换器输入的数字信号转换为所述半导体芯片的内部温度值。
4.根据权利要求1所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，所述运算放大器U1A的输出端和反相输入端连接，形成一个负反馈组态。
5.根据权利要求4所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，所述运算放大器U1A的输出端通过电阻R2和反相输入端连接。
6.根据权利要求5所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，所述运算放大器U1A的输出端和反相输入端均与电阻R3串联后接地。
7.根据权利要求6所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，将所述运算放大器U1A同相输入端的电压记为U1，所述运算放大器U1A输出端的电压记为U0，所述电阻R3两端的电压记为U2，则
8.根据权利要求1所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，所述比较器U2B的比较端通过电阻R5接地。
9.根据权利要求1所述的半导体芯片内部温度检测电路，其特征在于，所述比较器U2B的比较端通过电阻R4与另一供电电源连接。
10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括上述权利要求1～9任一项所述的半导体芯片内部温度检测电路。
Priority Applications (1)
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| CN202121209516.9U CN214893754U (zh) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | 一种半导体芯片内部温度检测电路及空调器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN214893754U true CN214893754U (zh) | 2021-11-26 |
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Family Applications (1)
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| CN202121209516.9U Active CN214893754U (zh) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | 一种半导体芯片内部温度检测电路及空调器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN214893754U (zh) |
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2021
- 2021-06-01 CN CN202121209516.9U patent/CN214893754U/zh active Active
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