KR101003038B1 - Automatic recoverable over-temperature protection circuit and device using the same - Google Patents

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KR101003038B1
KR101003038B1 KR1020100052608A KR20100052608A KR101003038B1 KR 101003038 B1 KR101003038 B1 KR 101003038B1 KR 1020100052608 A KR1020100052608 A KR 1020100052608A KR 20100052608 A KR20100052608 A KR 20100052608A KR 101003038 B1 KR101003038 B1 KR 101003038B1
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소슬이
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주식회사 룩센테크놀러지
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Abstract

PURPOSE: An automatic recovery overheat preventing circuit and a device including the same are provided to recover a system by sensing the falling of the temperature independently of a restarting signal or reset signal from the outside. CONSTITUTION: A reference voltage generator(21) generates a reference voltage. A variable comparison voltage generator(23) generates a temperature comparison voltage and includes a current source and a resistor circuit. The current source generates a current in proportion to the temperature change. The resistor circuit shows the different resistor according to the overheat signal. A comparator(22) outputs the overheat signal by comparing the temperature comparison voltage with the reference voltage.

Description

자동 복구 과열 방지 회로 및 이를 포함한 장치{AUTOMATIC RECOVERABLE OVER-TEMPERATURE PROTECTION CIRCUIT AND DEVICE USING THE SAME}AUTOMATIC RECOVERABLE OVER-TEMPERATURE PROTECTION CIRCUIT AND DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 과열 방지 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 과열로 동작이 중지된 시스템이 냉각되면 자동으로 복구되는 자동 복구 과열 방지 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an overheat protection circuit, and more particularly, to an automatic recovery overheat protection circuit that automatically recovers when a system stopped by overheating is cooled.

종래의 OTP(Over-Temperature Protection) 회로는 BGR(Band-Gap Reference) 블럭에서 생성되는 온도의 변화에 대해 민감하지 않는 기준전압과 온도에 따라 선형적으로 변하는 온도 비교전압을 비교기에서 비교하고, 비교기의 과열신호에 따라 시스템을 동작 중지(shutdown)하라는 중지 신호를 발생시키는 동작을 수행한다. 하지만, 온도가 내려간 후 다시 시스템을 정상 작동시키기 위해서는 외부에서 재가동을 위한 트리거 신호가 반드시 필요하다.Conventional Over-Temperature Protection (OTP) circuits compare in a comparator with a reference voltage that is insensitive to temperature changes in a band-gap reference (BGR) block and a temperature comparator that varies linearly with temperature. Generates a stop signal to shut down the system according to the overheating signal of the system. However, to bring the system back to normal operation after the temperature has dropped, an external trigger signal is required.

도 1은 BGR 블럭과 비교기로 구성되는 종래 OTP 회로의 간단한 예시도이다. 도 1을 참조하면, BGR 블럭에서는 온도에 따라 크게 변하지 않는 기준전압 VBE와 온도 비교전압 VTHEM을 생성해 낸다. 온도 비교전압 VTHEM은 온도가 증가함에 따라 선형적으로 증가한다. 온도 비교전압 VTHEM은 기준전압 VBE와 함께 각각 비교기의 입력 단자로 인가되고, 비교기에서는 입력된 두 전압을 비교하여 OTP 과열신호인 VOUT을 출력한다. OTP 과열신호가 활성화되면 이는 온도 비교전압 VTHEM이 기준전압 VBE보다 낮다는 의미이고 곧 장치가 정상이라는 의미이다. OPT 과열신호가 비활성으로 되면 이는 온도 비교전압 VTHEM이 기준전압 VBE보다 높다는 의미이고 곧 장치가 과열이라는 의미이다. 비활성인 OTP 과열신호에 따라 시스템은 셧다운 절차를 수행한다.1 is a simple illustration of a conventional OTP circuit composed of a BGR block and a comparator. Referring to FIG. 1, the BGR block generates a reference voltage V BE and a temperature comparison voltage V THEM that do not vary greatly with temperature. The temperature comparison voltage V THEM increases linearly with increasing temperature. The temperature comparison voltage V THEM is applied to the input terminal of the comparator together with the reference voltage V BE, and the comparator compares the two input voltages and outputs the OTP overheating signal V OUT . When the OTP overheat signal is active, it means that the temperature comparison voltage V THEM is lower than the reference voltage V BE , which means the device is normal. If the OPT overheat signal is inactive, this means that the temperature comparison voltage V THEM is higher than the reference voltage V BE , which means the device is overheated. In response to an inactive OTP overheat signal, the system performs a shutdown procedure.

OTP 과열신호로 인해 시스템이 셧다운되는 한계온도는 BGR 블록 내의 전압 분배기(voltage divider)에서 사용되는 저항의 크기에 따라 결정된다. 한계온도 이상으로 시스템 내부의 온도가 올라가게 되면, 비교기는 시스템이 과열되기 전까지 출력하던 OTP 과열신호 VOUT을 반전시킨 OTP 과열신호를 출력하게 되며, 이때 반전 출력된 OTP 과열신호는 과열 방지를 필요로 하는 다른 회로부들을 셧다운시키는 트리거 신호로써 작용하게 된다.The threshold temperature at which the system shuts down due to an OTP overheating signal depends on the size of the resistor used in the voltage divider within the BGR block. When the temperature inside the system rises above the limit temperature, the comparator outputs an OTP overheating signal inverting the OTP overheating signal V OUT that was output before the system overheated, and the inverted OTP overheating signal needs to prevent overheating. It acts as a trigger signal to shut down other circuits.

종래의 기술에 따르면 과열을 감지한 OTP 회로에 의해 한번 셧다운된 시스템은 온도가 내려가도 자동으로 동작이 회복되지 않으며, 외부에서 리셋 신호나 재가동 신호가 입력되어야 비로소 정상 동작 상태로 복구된다는 번거로움이 있다.According to the related art, once shut down by the OTP circuit which senses overheating, the system does not automatically recover even when the temperature decreases, and it is troublesome to recover to the normal operation state only when an external reset signal or a restart signal is input. have.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 과열 시에 과열 방지 회로에 의해 셧다운된 시스템에 대해, 외부의 리셋 신호나 재가동 신호에 의존하지 않고 과열 방지 회로가 스스로 온도의 하락을 감지하여 시스템을 정상 동작 상태로 복구시킬 수 있는 장치를 제공하는 데에 있다.The problem to be solved by the present invention is the system shut down by the overheat protection circuit at the time of overheating, the overheat protection circuit detects the temperature drop by itself without relying on the external reset signal or the restart signal to bring the system to normal operation state. The present invention provides a device that can be recovered.

본 발명의 일 측면에 따른 자동 복구 과열 방지 회로는,Automatic recovery overheat protection circuit according to an aspect of the present invention,

기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;A reference voltage generator for generating a reference voltage;

온도 변화에 양으로 비례하는 전류를 생성하는 전류원과 과열신호에 따라 서로 다른 저항값을 나타내는 저항회로를 포함하며, 상기 전류원의 전류가 상기 저항회로에 흐름으로써 나타나는 온도 비교전압을 생성하는 가변 비교전압 생성부; 및A variable comparison voltage for generating a temperature comparison voltage generated by a current source generating a current proportional to a change in temperature and a different resistance value according to an overheating signal, and the current of the current source flowing through the resistance circuit; Generation unit; And

상기 기준전압과 상기 온도 비교전압을 입력받고 비교하여 상기 과열신호를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다.And a comparator configured to receive and compare the reference voltage and the temperature comparison voltage to output the overheat signal.

일부 실시예에서는, 상기 비교기는In some embodiments, the comparator

상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 낮을 때에 활성인 상기 과열 신호를 출력하고, 상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 높을 때에 비활성인 상기 과열신호를 출력할 수 있다.The overheating signal may be output when the temperature comparison voltage is lower than the reference voltage, and the overheating signal may be output when the temperature comparison voltage is higher than the reference voltage.

일부 실시예에서는, 상기 가변 비교전압 생성부는In some embodiments, the variable comparison voltage generation unit

상기 과열신호가 활성일 때에 제1 저항값을 나타내고, 상기 과열신호가 비활성일 때에 상기 제1 저항값보다 큰 제2 저항값을 나타내는 상기 저항회로를 포함할 수 있다.The resistor circuit may include a first resistance value when the overheat signal is active and a second resistance value greater than the first resistance value when the overheat signal is inactive.

일부 실시예에서는, 상기 저항회로는 직렬 배치된 제1 저항 및 제2 저항과 스위치를 포함하며, 상기 스위치는 상기 과열신호가 활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항에만 흐르도록 연결시키고 상기 과열신호가 비활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항 및 제2 저항에 직렬로 흐르도록 연결시킬 수 있다.In some embodiments, the resistor circuit includes a switch arranged in series with a first resistor and a second resistor, wherein the switch connects the current of the current source to flow only in the first resistor when the overheat signal is active. When the overheat signal is inactive, the current of the current source may be connected to flow in series with the first resistor and the second resistor.

일부 실시예에서는, 상기 저항회로는 병렬 배치된 제1 저항 및 제2 저항과 스위치를 포함하며, 상기 스위치는 상기 과열신호가 활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항 및 제2 저항에 병렬로 흐르도록 연결시키고 상기 과열신호가 비활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항에만 흐르도록 연결시킬 수 있다.In some embodiments, the resistor circuit includes a switch and a first resistor and a second resistor disposed in parallel, wherein the switch is parallel to the first resistor and the second resistor when the current signal is active. When the overheat signal is inactive, the current of the current source may be connected only to the first resistor.

본 발명의 다른 측면에 따른 자동 복구 과열 방지 회로는, Automatic recovery overheat protection circuit according to another aspect of the present invention,

온도 변화에 상대적으로 둔감한 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;A reference voltage generator configured to generate a reference voltage relatively insensitive to temperature changes;

온도 변화에 상대적으로 민감한 온도비교 전압을 과열신호에 따라 서로 다른 온도-전압 특성을 갖도록 생성하는 가변 비교전압 생성회로; 및A variable comparison voltage generation circuit for generating a temperature comparison voltage which is relatively sensitive to temperature changes to have different temperature-voltage characteristics according to an overheat signal; And

상기 기준전압과 상기 온도비교 전압을 입력받고 비교하여 상기 과열신호를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다.And a comparator configured to receive and compare the reference voltage and the temperature comparison voltage to output the overheat signal.

일부 실시예에서는, 상기 과열신호는 상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 낮을 때에 활성으로 출력되고, 상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 높을 때에 비활성으로 출력될 수 있다.In some embodiments, the overheat signal may be active when the temperature comparison voltage is lower than the reference voltage and inactive when the temperature comparison voltage is higher than the reference voltage.

일부 실시예에서는, 상기 온도 비교전압의 온도-전압 특성은, 동일한 온도에서 상기 과열신호가 활성일 때의 상기 온도 비교전압의 전압 레벨이 상기 과열신호가 비활성일 때의 온도 비교전압의 전압 레벨보다 낮을 수 있다.In some embodiments, the temperature-voltage characteristic of the temperature comparison voltage is such that the voltage level of the temperature comparison voltage when the overheat signal is active at the same temperature is greater than the voltage level of the temperature comparison voltage when the overheat signal is inactive. Can be low.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 자동 복구 과열 방지 회로는,Automatic recovery overheat protection circuit according to another aspect of the present invention,

온도 변화에 상대적으로 둔감한 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;A reference voltage generator configured to generate a reference voltage relatively insensitive to temperature changes;

온도 변화에 상대적으로 민감한 온도비교 전압을 과열신호가 제1 상태로 천이하면 제1 온도-전압 특성을 갖게 되고 상기 과열신호가 제2 상태로 천이되면 같은 온도에서 상기 제1 온도-전압 특성과 다른 전압 레벨을 갖는 제2 온도-전압 특성을 갖게 되도록 생성하는 가변 비교전압 생성회로; 및When the overheat signal transitions to a first state, the temperature comparison voltage, which is relatively sensitive to temperature change, has a first temperature-voltage characteristic, and when the overheat signal transitions to a second state, it is different from the first temperature-voltage characteristic at the same temperature. A variable comparison voltage generation circuit for generating a second temperature-voltage characteristic having a voltage level; And

상기 기준전압과 상기 온도비교 전압을 입력받고, 상기 기준전압이 상기 온도비교 전압보다 높아지면 상기 과열신호를 상기 제1 상태로 출력하고 상기 기준전압이 상기 온도비교 전압보다 낮아지면 상기 과열신호를 상기 제2 상태로 출력하는 비교기를 포함할 수 있다.The reference voltage and the temperature comparison voltage are input, and when the reference voltage is higher than the temperature comparison voltage, the overheat signal is output to the first state. When the reference voltage is lower than the temperature comparison voltage, the overheat signal is output. It may include a comparator for outputting to the second state.

일부 실시예에서는, 상기 제1 상태는 상기 과열신호가 활성인 상태이고, 상기 제2 상태는 상기 과열신호가 비활성일 수 있다.In some embodiments, the first state may be a state in which the overheat signal is active, and the second state may be inactive.

일부 실시예에서는, 상기 과열신호가 활성인 때의 상기 제1 온도-전압 특성의 전압 레벨은 동일한 온도에서 상기 과열신호가 비활성인 때의 상기 제2 온도-전압 특성의 전압 레벨보다 낮을 수 있다.In some embodiments, the voltage level of the first temperature-voltage characteristic when the overheat signal is active may be lower than the voltage level of the second temperature-voltage characteristic when the overheat signal is inactive at the same temperature.

본 발명의 회로 및 장치에 따르면, 외부의 리셋 신호나 재가동 신호에 의존하지 않고 과열 방지 회로가 스스로 온도의 하락을 감지하여 시스템을 정상 동작 상태로 복구할 수 있다.According to the circuit and apparatus of the present invention, the overheat protection circuitry can detect the temperature drop by itself and restore the system to the normal operation state without relying on an external reset signal or a restart signal.

도 1은 종래의 과열 방지 회로를 예시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 구체적으로 예시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 구현한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 구현한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 비교전압 생성부와 MOSFET을 이용하여 구현한 도 4의 가변 비교전압 생성부를 상세하게 나타낸 회로도이다.
도 7은 도 4 및 도 5의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로의 동작 과정을 온도와 전압 관계에 기초하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 4의 회로로 예시한 본 발명에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 시뮬레이션한 출력 파형이다.1 is a circuit diagram illustrating a conventional overheat prevention circuit.
2 is a block diagram illustrating an automatic recovery overheat protection circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram specifically illustrating an automatic recovery overheat protection circuit according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram of an automatic recovery overheat prevention circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram of an automatic recovery overheat prevention circuit according to another embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram illustrating in detail the variable comparison voltage generator of FIG. 4 implemented using a temperature comparison voltage generator and a MOSFET according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph illustrating an operation process of an automatic recovery overheat protection circuit according to embodiments of FIGS. 4 and 5 based on a temperature and a voltage relationship.
8 is an output waveform simulating an automatic recovery overheat protection circuit according to the present invention illustrated by the circuit of FIG. 4.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments of the present invention, embodiments of the present invention may be implemented in various forms and It should not be construed as limited to the embodiments described in.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 예시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating an automatic recovery overheat protection circuit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 기준전압 생성부(21)는 온도에 따라 크게 변하지 않는 기준전압 VBE를 출력한다. 일반적으로 전자 회로에서는, 같은 조건에서 온도가 상승하면 더 많은 전류가 흐르기 때문에, 전압의 변동이 발생한다. 하지만, 기준전압 생성부(21)는 온도에 따른 전압 변동이 상대적으로 적거나 역의 상관관계가 있는 기준전압 VBE을 출력한다.Referring to FIG. 2, the reference voltage generator 21 outputs a reference voltage V BE that does not vary greatly with temperature. In electronic circuits, voltage fluctuations occur because more current flows when the temperature rises under the same conditions. However, the reference voltage generator 21 outputs a reference voltage V BE having a relatively small or inverse correlation with the voltage variation due to temperature.

비교기(22)는 인가되는 기준전압 VBE와 온도 비교전압 VTHEM을 비교하여 과열신호 VOUT을 출력하게 된다. 비교기(22)의 과열신호 VOUT에 따라 시스템의 셧다운 또는 재시동이 결정된다. 도 2의 예시에 따르면, 시스템이 정상 온도 범위일 때에는 비교기(22)는 활성화된 논리 하이(high) 레벨의 과열신호 VOUT을 출력하고, 시스템이 과열되면 비활성화된 논리 로우(low) 레벨의 과열신호 VOUT을 출력한다. 이를 위해 기준전압 VBE는 비교기(22)의 (+) 입력 단자로 입력되고, 온도 비교전압 VTHEM는 비교기(22)의 (-) 입력 단자로 입력된다. 만약, 도 2에서 예시한 바와 달리, 시스템이 과열될 때 비교기(22)가 활성화된 논리 하이 레벨의 과열신호 VOUT을 출력하도록 설계하려면, 기준전압 VBE가 비교기(22)의 (-) 입력 단자로 입력되고, 온도 비교전압 VTHEM가 비교기(22)의 (+) 입력 단자로 입력되도록 연결할 수도 있다.The comparator 22 outputs the overheat signal V OUT by comparing the applied reference voltage V BE with the temperature comparison voltage V THEM . Shutdown or restart of the system is determined by the overheat signal V OUT of the comparator 22. According to the example of FIG. 2, when the system is in the normal temperature range, the comparator 22 outputs an activated logic high level overheat signal V OUT , and when the system is overheated, an inactive logic low level overheat. Output the signal V OUT . For this purpose, the reference voltage V BE is input to the (+) input terminal of the comparator 22, and the temperature comparison voltage V THEM is input to the (-) input terminal of the comparator 22. 2, if the system is to be overheated and the comparator 22 is designed to output an active logic high level overheat signal V OUT , the reference voltage V BE is the negative input of the comparator 22. It may be connected to the terminal and the temperature comparison voltage V THEM is input to the (+) input terminal of the comparator 22.

온도 비교전압 VTHEM은 온도 변화에 관하여 상기 기준전압 VBE보다 상대적으로 민감하다. 예를 들어, 온도 비교전압 VTHEM은 온도 변화에 대해 큰 양의 상관관계, 예를 들어 선형 비례관계를 갖고 크게 변동할 수 있다.The temperature comparison voltage V THEM is relatively sensitive to the temperature change than the reference voltage V BE . For example, the temperature comparison voltage V THEM may fluctuate greatly with a large positive correlation, for example linear proportional to temperature change.

가변 비교전압 생성부(23)는 과열신호 VOUT에 따라 온도-전압 특성이 가변하는 온도 비교 전압 VTHEM을 출력한다. 다시 말해, 가변 비교전압 생성부(23)는 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 활성화된 상태(시스템의 정상 동작)에서는 기준전압 VBE보다 낮은 전압 레벨을 가지는 제1 온도-전압 특성(VTHEML)의 온도 비교 전압 VTHEM을 출력하고, 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 비활성화된(시스템이 셧다운된) 상태에서는 기준 전압 VBE보다 높은 전압 레벨을 가지는 제2 온도-전압 특성(VTHEMH)의 온도 비교 전압 VTHEM을 출력한다.The variable comparison voltage generation unit 23 outputs the temperature comparison voltage V THEM whose temperature-voltage characteristic is variable according to the overheat signal V OUT . In other words, the variable comparison voltage generator 23 has a first temperature-voltage characteristic V having a voltage level lower than the reference voltage V BE when the overheat signal V OUT of the comparator 22 is activated (normal operation of the system). The second temperature-voltage characteristic V having a voltage level higher than the reference voltage V BE when the temperature comparison voltage V THEM of THEML is output and the overheat signal V OUT of the comparator 22 is inactive (the system is shut down). Outputs the temperature comparison voltage V THEM of THEMH ).

구체적으로, 온도 비교 전압 VTHEM은 정상 동작 시와 셧다운 시에 각각 다른 온도-전압 특성을 보이면서 전압 레벨이 증감한다. 가변 비교전압 생성부(23)는 피드백된 비교기(22)의 과열신호 VOUT의 활성화 여부에 따라 제1 온도-전압 특성(VTHEML) 및 제2 온도-전압 특성(VTHEMH)에 따른 온도 비교 전압 VTHEM을 출력한다.Specifically, the temperature comparison voltage V THEM increases or decreases in voltage at different temperature-voltage characteristics in normal operation and in shutdown. The variable comparison voltage generator 23 compares temperatures according to the first temperature-voltage characteristic V THEML and the second temperature-voltage characteristic V THEMH according to whether the overheat signal V OUT of the feedback comparator 22 is activated. Output the voltage V THEM .

예를 들어, 시스템의 정상 동작 중에 온도가 셧다운 온도(TS)에 이르기까지의 제1 동작 구간에서는 온도 비교 전압 VTHEM은 제1 온도-전압 특성(VTHEML)을 갖고 변동한다. 셧다운 온도(TS)에 이르러 온도 비교 전압 VTHEM이 그때의 기준전압 레벨 VBE1보다 높아지는 제2 동작 구간에서는, 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 반전되면서 비활성화된다. 비활성화된 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 피드백됨에 따라, 가변 비교전압 생성부(23)는 온도 비교 전압 VTHEM을 즉각적으로 그 시점의 기준전압 VBE1보다 높은 셧다운 전압 레벨(VTHEMS)로 변동시켜 출력한다.For example, the temperature comparison voltage V THEM fluctuates with the first temperature-voltage characteristic V THEML in the first operating period until the temperature reaches the shutdown temperature T S during normal operation of the system. In the second operation section in which the temperature comparison voltage V THEM becomes higher than the reference voltage level V BE1 at the shutdown temperature T S , the overheat signal V OUT of the comparator 22 is inverted and deactivated. As the overheat signal V OUT of the deactivated comparator 22 is fed back, the variable comparison voltage generator 23 immediately sets the temperature comparison voltage V THEM to a shutdown voltage level V THEMS higher than the reference voltage V BE1 at that time. The output is changed.

시스템이 셧다운된 이후에 냉각되어 온도가 재시동될 수 있는 재시동 온도(TR)로 떨어지기까지의 제3 동작 구간에서는, 온도 비교 전압 VTHEM은 제2 온도-전압 특성(VTHEMH)을 갖고 변동한다. 이 동작 구간에서는, 온도가 떨어짐에 따라 온도 비교 전압 VTHEM도 점점 낮아진다. 시스템의 온도가 재시동 온도(TR)에 도달한 제4 동작 구간에서는, 온도 비교 전압 VTHEM이 그때의 기준전압 레벨 VBE2보다 낮아지게 되며, 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 활성화된다. 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 활성화되면, 즉각적으로 가변 비교전압 생성부(23)는 온도 비교 전압 VTHEM을 그 시점의 기준전압 VBE2보다 낮은 재시동 전압 레벨(VTHEMR)로 변동시켜 출력한다. 이후에는 다시 온도 비교 전압 VTHEM은 제1 동작 구간에서 설명한 바과 같이 변동할 수 있다.In the third operating period after the system is shut down until it cools down to a restart temperature T R at which the temperature can be restarted, the temperature comparison voltage V THEM fluctuates with the second temperature-voltage characteristic V THEMH . do. In this operation section, the temperature comparison voltage V THEM gradually lowers as the temperature drops. In the fourth operation section in which the temperature of the system reaches the restart temperature T R , the temperature comparison voltage V THEM becomes lower than the reference voltage level V BE2 at that time, and the overheat signal V OUT of the comparator 22 is activated. When the overheat signal V OUT of the comparator 22 is activated, the variable comparison voltage generator 23 immediately changes the temperature comparison voltage V THEM to a restart voltage level V THEMR lower than the reference voltage V BE2 at that time and outputs the result. do. Thereafter, the temperature comparison voltage V THEM may vary as described in the first operation section.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 구체적으로 예시한 블록도이다.3 is a block diagram specifically illustrating an automatic recovery overheat protection circuit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 가변 비교전압 생성부(23)는 내부에 전류원(I)와 두 가지의 저항값들을 선택적으로 나타낼 수 있는 저항 회로(231)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the variable comparison voltage generator 23 may include a resistor circuit 231 capable of selectively representing a current source I and two resistance values therein.

전류원(I)의 전류는 저항 회로(231)에 흐르고, 저항 회로(231)에 걸리는 전압, 즉 전류원(I)과 저항 회로(231) 사이의 노드에 나타나는 전압이 온도 비교 전압 VTHEM으로서 비교기(22)에 인가된다. 전류원(I)은, 일반적인 회로 소자가 그러하듯이, 온도가 올라감에 따라 더 많은 전류를 흘린다. 따라서, 저항 회로(231)에 걸리는 전압도 마찬가지로 온도에 비례하여 증감한다.The current of the current source I flows in the resistor circuit 231, and the voltage across the resistor circuit 231, i.e., the voltage appearing at the node between the current source I and the resistor circuit 231, is referred to as a temperature comparison voltage V THEM as a comparator ( 22). The current source I flows more current as the temperature rises, as does a typical circuit element. Therefore, the voltage applied to the resistance circuit 231 also increases and decreases in proportion to the temperature.

저항 회로(231)는 비교기(22)에서 피드백된 과열신호 VOUT에 의해 동일한 온도에서 상대적으로 낮은 저항값 및 상대적으로 높은 저항값을 선택적으로 각각 나타낸다. 이때, 저항 회로(231)는 비교기 과열신호 VOUT이 활성화된(시스템이 정상 동작하는) 상태일 때에는 상대적으로 낮은 저항값을 나타냄으로써, 가변 비교전압 생성부(23)에서 상대적으로 낮은 전압 레벨의 제1 온도-전압 특성(VTHEML)을 가진 온도 비교 전압 VTHEM을 출력하도록 한다.The resistance circuit 231 selectively represents relatively low resistance values and relatively high resistance values at the same temperature by the overheat signal V OUT fed back from the comparator 22, respectively. At this time, the resistance circuit 231 exhibits a relatively low resistance value when the comparator overheat signal V OUT is activated (the system operates normally), and thus the variable comparison voltage generator 23 has a relatively low voltage level. The temperature comparison voltage V THEM having the first temperature-voltage characteristic V THEML is output.

또한 저항 회로(231)는 비교기 과열신호 VOUT이 비활성화된(시스템이 셧다운된) 상태일 때에는 상대적으로 높은 저항값을 나타냄으로써, 가변 비교전압 생성부(23)에서 상대적으로 높은 전압 레벨의 제2 온도-전압 특성(VTHEMH)을 가진 온도 비교 전압 VTHEM을 출력하도록 한다. 상기 제2 온도-전압 특성은 상기 제1 온도-전압 특성에 비해 같은 온도에서 상대적으로 높은 전압 레벨을 가진다.In addition, the resistor circuit 231 exhibits a relatively high resistance value when the comparator overheat signal V OUT is in an inactive state (the system is shut down), thereby allowing the variable comparison voltage generator 23 to generate a second voltage having a relatively high voltage level. Output the temperature comparison voltage V THEM with the temperature-voltage characteristic (V THEMH ). The second temperature-voltage characteristic has a relatively high voltage level at the same temperature as compared to the first temperature-voltage characteristic.

다시 말해, 동일한 온도에서라면, 저항 회로(231)의 양단에는, 비교기(22)에서 피드백된 과열신호 VOUT이 활성인 상태일 때에는 기준전압 VBE보다 낮은 온도 비교 전압 VTHEM이 나타나고, 비교기(22)에서 피드백된 과열신호 VOUT이 비활성인 상태일 때에는 기준전압 VBE보다 높은 온도 비교 전압 VTHEM이 나타난다.In other words, at the same temperature, the temperature comparison voltage V THEM lower than the reference voltage V BE appears when the overheat signal V OUT fed back from the comparator 22 is active at both ends of the resistor circuit 231. When the overheat signal V OUT fed back in 22 is in an inactive state, a temperature comparison voltage V THEM higher than the reference voltage V BE appears.

저항 회로(231) 내에서는, 비교기(22)에서 피드백된 과열신호 VOUT을 선택 신호로 하여, 상대적으로 낮은 저항값을 나타내는 회로 구성과 상대적으로 높은 저항값을 나타내는 회로 구성 중 하나가 선택된다. 이를 위하여, 실시예에 따라, 저항 회로(231)는 두 가지 회로 구성 중 하나를 선택할 수 있는 스위치를 포함할 수 있고, 상기 스위치는 비교기(22)에서 피드백된 과열신호 VOUT에 의해 온/오프 제어될 수 있다. 예를 들어, 비교기(22)에서 피드백된 비활성 과열신호 VOUT(시스템의 정상 동작에서 셧다운되는 상태)에 의해 상기 스위치가 오프(off)로 되면 상기 저항 회로(231)는 상대적으로 낮은 저항값의 회로 구성에서 상대적으로 높은 저항값의 회로 구성으로 전환되고, 반대로 비교기(22)에서 피드백된 활성 과열신호 VOUT(냉각으로 재시동)에 의해 상기 스위치가 온(on)되면 상기 저항 회로(231)는 상대적으로 높은 저항값의 회로 구성에서 상대적으로 낮은 저항값의 회로 구성으로 전환될 수 있다.In the resistance circuit 231, one of the circuit configuration showing a relatively low resistance value and the circuit configuration showing a relatively high resistance value is selected using the overheat signal V OUT fed back from the comparator 22 as a selection signal. To this end, according to an embodiment, the resistor circuit 231 may comprise a switch that can select one of two circuit configurations, which switch is turned on / off by the overheat signal V OUT fed back from the comparator 22. Can be controlled. For example, when the switch is turned off by the inactive overheat signal V OUT fed back from the comparator 22 (shut down in the normal operation of the system), the resistor circuit 231 may have a relatively low resistance value. When the switch is switched on from a circuit configuration to a circuit configuration of a relatively high resistance value, and conversely, the switch is turned on by the active overheat signal V OUT (restarted on cooling) fed back from the comparator 22, the resistor circuit 231 It can be switched from a circuit configuration of a relatively high resistance value to a circuit configuration of a relatively low resistance value.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 구현한 회로도이다.4 is a circuit diagram of an automatic recovery overheat prevention circuit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 도 2 또는 도 3의 자동 복구 과열 방지 회로(20)는 기준전압 생성부(21), 비교기(22) 및 가변 비교전압 생성부(23)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the automatic recovery overheat protection circuit 20 of FIG. 2 or 3 may include a reference voltage generator 21, a comparator 22, and a variable comparison voltage generator 23.

기준전압 생성부(21)는 전류원 I1, I2, 직렬 연결된 저항 R1 및 R2, 저항 R3, 트랜지스터 Q1 및 Q2를 포함한다. 전류원 I1과 I2는 미러링(mirroring)된 전류원일 수 있다.The reference voltage generator 21 includes current sources I1 and I2, resistors R1 and R2 connected in series, resistors R3, transistors Q1 and Q2. The current sources I1 and I2 may be mirrored current sources.

전류원 I1, I2에서 각각 생성된 전류는 직렬 연결 저항 R1, R2 및 저항 R3에 흐르고, 또한 각각 트랜지스터 Q1 및 Q2에 흐른다. 통상적으로, BJT(Bipolar Junction Transistor)에서는, 베이스-이미터 전압은 음의 온도-전압 상관 관계를 가지는 반면, 서로 다른 전류로 구동되는 두 BJT의 각각의 베이스-이미터 전압의 차는 양의 온도-전압 상관 관계를 가진다. 따라서, 이 두 가지 상충되는 상관 관계를 동시에 이용하면, 온도 변화에 둔감한 전압을 생성할 수 있다.Currents generated at current sources I1 and I2 respectively flow through series connection resistors R1, R2 and resistor R3, and also through transistors Q1 and Q2, respectively. Typically, in a Bipolar Junction Transistor (BJT), the base-emitter voltage has a negative temperature-voltage correlation, while the difference between each base-emitter voltage of two BJTs driven by different currents is a positive temperature- Has a voltage correlation. Thus, using these two conflicting correlations simultaneously can produce voltages that are insensitive to temperature changes.

도 5에서, 전류원 I1, I2는 이상적인 전류원으로서 하단의 노드가 공통 노드로 연결되어 있어, 저항 R1, R3의 상단의 전압 레벨은 동일하다. 저항 R1, R3와 BJT 트랜지스터 Q1, Q2 사이에 각각 서로 다른 크기의 저항이 배치되면 각 트랜지스터 Q1, Q2에 흐르는 전류가 달라진다. 따라서, 위와 같은 상충 조건이 만족되고, 저항 R3의 하단에서 나타나는 전압은 온도에 둔감하게 나타난다. 이러한 원리로 기준전압 생성부(21)는 온도의 변화에 둔감한 기준전압 VBE을 출력한다.In Fig. 5, current sources I1 and I2 are ideal current sources, with nodes at the bottom connected to a common node, so that voltage levels at the top of resistors R1 and R3 are the same. When resistors of different sizes are disposed between the resistors R1 and R3 and the BJT transistors Q1 and Q2, the currents flowing through the transistors Q1 and Q2 are different. Thus, the above conflicting conditions are satisfied, and the voltage appearing at the lower end of the resistor R3 appears insensitive to temperature. With this principle, the reference voltage generator 21 outputs the reference voltage V BE insensitive to the change in temperature.

한편, 가변 비교전압 생성부(23)는 온도의 변화에 선형적으로 민감한 온도 비교 전압 VTHEM을 출력한다. 가변 비교전압 생성부(23)는 전류원 I3와 저항 회로(231a)를 포함할 수 있다. 전류원 I3와 저항 회로(231a) 사이의 노드에서 온도 비교 전압 VTHEM이 출력된다.On the other hand, the variable comparison voltage generator 23 outputs the temperature comparison voltage V THEM which is linearly sensitive to the change in temperature. The variable comparison voltage generator 23 may include a current source I3 and a resistor circuit 231a. The temperature comparison voltage V THEM is output at the node between the current source I3 and the resistor circuit 231a.

저항 회로(231a)는 직렬 연결된 저항 R4와 R5과 스위치 S1을 포함한다. 스위치 S1은 저항 R4와 저항 R5의 연결 노드와 저전압 노드(Vss) 사이의 연결을 통제할 수 있다.The resistor circuit 231a includes resistors R4 and R5 and a switch S1 connected in series. The switch S1 may control the connection between the connection node of the resistor R4 and the resistor R5 and the low voltage node Vss.

시스템이 정상 동작하여 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 활성화된 상태인 동안에는 스위치 S1은 온되며 저항 R5를 우회하는 전류 경로가 형성되기 때문에, 저항 회로(231a)의 저항값은 상대적으로 낮은 값인 R4로 나타난다. 가변 온도비교 전압 VTHEM은 상대적으로 전압 레벨이 낮은 제1 온도-전압 특성을 가지고 전류원 I3와 저항 회로(231a) 사이의 노드에서 출력된다.While the system is operating normally and the overheat signal V OUT of the comparator 22 is active, the switch S1 is turned on and a current path is formed bypassing the resistor R5, so that the resistance value of the resistor circuit 231a is relatively low. It appears as R4. The variable temperature comparison voltage V THEM has a first temperature-voltage characteristic having a relatively low voltage level and is output at the node between the current source I3 and the resistance circuit 231a.

시스템이 과열되어 셧다운되면서 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 비활성화되면, 스위치 S1은 오프되며 저항 회로(231a)의 저항값은 상대적으로 높은 값인 R4 + R5로 나타난다. 가변 온도비교 전압 VTHEM은 상대적으로 전압 레벨이 높은 제2 온도-전압 특성을 가지고 전류원 I3와 저항 회로(231a) 사이의 노드에서 출력된다.If the overheat signal V OUT of the comparator 22 is deactivated while the system is overheated and shut down, the switch S1 is turned off and the resistance value of the resistor circuit 231a is represented by R4 + R5, which is a relatively high value. The variable temperature comparison voltage V THEM has a second temperature-voltage characteristic with a relatively high voltage level and is output at the node between the current source I3 and the resistance circuit 231a.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 구현한 회로도이다.5 is a circuit diagram of an automatic recovery overheat prevention circuit according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 도 2 또는 도 3의 자동 복구 과열 방지 회로(20)는 기준전압 생성부(21), 비교기(22) 및 가변 비교전압 생성부(23)로 구성될 수 있다. 도 5는 도 4와 실질적으로 유사하며, 다만 가변 비교전압 생성부(23)가 전류원 I3와 저항 회로(231b)를 포함할 수 있다. 전류원 I3와 저항 회로(231b) 사이의 노드에서 온도 비교 전압 VTHEM이 출력된다.Referring to FIG. 5, the automatic recovery overheat protection circuit 20 of FIG. 2 or 3 may include a reference voltage generator 21, a comparator 22, and a variable comparison voltage generator 23. FIG. 5 is substantially similar to FIG. 4 except that the variable comparison voltage generator 23 may include a current source I3 and a resistor circuit 231b. The temperature comparison voltage V THEM is output at the node between the current source I3 and the resistor circuit 231b.

저항 회로(231b)는 병렬 연결된 저항 R6와 R7과 스위치 S2를 포함한다. 스위치 S2는 저항 R6과 저항 R7 사이의 연결을 통제할 수 있다.The resistor circuit 231b includes resistors R6 and R7 and a switch S2 connected in parallel. Switch S2 can control the connection between resistor R6 and resistor R7.

시스템이 정상 동작하여 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 활성화된 상태인 동안에는 스위치 S2는 온되며 저항 R6과 R7이 병렬 연결시키는 전류 경로가 형성되기 때문에, 저항 회로(231b)의 저항값은 상대적으로 낮은 값인 R6∥R7로 나타난다. 가변 온도비교 전압 VTHEM은 상대적으로 전압 레벨이 낮은 제1 온도-전압 특성을 가지고 전류원 I3와 저항 회로(231b) 사이의 노드에서 출력된다.While the system is in normal operation and the overheat signal V OUT of the comparator 22 is active, the switch S2 is turned on and a current path is formed in which the resistors R6 and R7 are connected in parallel, so that the resistance value of the resistor circuit 231b is relative. R6 ∥ R7. The variable temperature comparison voltage V THEM has a first temperature-voltage characteristic having a relatively low voltage level and is output at the node between the current source I3 and the resistance circuit 231b.

시스템이 과열되어 셧다운되면서 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 비활성화되면, 스위치 S2는 오프되며 저항 회로(231b)의 저항값은 상대적으로 높은 값인 R7로 나타난다. 가변 온도비교 전압 VTHEM은 상대적으로 전압 레벨이 높은 제2 온도-전압 특성을 가지고 전류원 I3와 저항 회로(231b) 사이의 노드에서 출력된다.When the overheat signal V OUT of the comparator 22 is deactivated while the system is overheated and shut down, the switch S2 is turned off and the resistance value of the resistor circuit 231b is represented by R7, which is a relatively high value. The variable temperature comparison voltage V THEM has a second temperature-voltage characteristic with a relatively high voltage level and is output at the node between the current source I3 and the resistance circuit 231b.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 비교전압 생성부와 MOSFET을 이용하여 구현한 도 4의 가변 비교전압 생성부를 상세하게 나타낸 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating in detail the variable comparison voltage generator of FIG. 4 implemented using a temperature comparison voltage generator and a MOSFET according to an exemplary embodiment of the present invention.

시스템이 정상 동작하여 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 활성화된 상태인 동안에는 N형 MOSFET M1은 온되며 저항 R5를 우회하는 전류 경로가 형성되기 때문에, 저항 회로(231a)의 저항값은 상대적으로 낮은 값인 R4로 나타난다. 가변 온도비교 전압 VTHEM은 상대적으로 전압 레벨이 낮은 제1 온도-전압 특성을 가지고 전류원 I3와 저항 회로(231a) 사이의 노드에서 출력된다.While the system is operating normally and the overheat signal V OUT of the comparator 22 is active, since the N-type MOSFET M1 is turned on and a current path is formed bypassing the resistor R5, the resistance value of the resistor circuit 231a is relatively high. The low value is indicated by R4. The variable temperature comparison voltage V THEM has a first temperature-voltage characteristic having a relatively low voltage level and is output at the node between the current source I3 and the resistance circuit 231a.

시스템이 과열되어 셧다운되면서 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 비활성화되면, NMOS M1은 오프되며 저항 회로(231a)의 저항값은 상대적으로 높은 값인 R4 + R5로 나타난다. 가변 온도비교 전압 VTHEM은 상대적으로 전압 레벨이 높은 제2 온도-전압 특성을 가지고 전류원 I3와 저항 회로(231a) 사이의 노드에서 출력된다.When the overheat signal V OUT of the comparator 22 is deactivated while the system is overheated and shut down, the NMOS M1 is turned off and the resistance value of the resistor circuit 231a is represented by R4 + R5, which is a relatively high value. The variable temperature comparison voltage V THEM has a second temperature-voltage characteristic with a relatively high voltage level and is output at the node between the current source I3 and the resistance circuit 231a.

실시예에 따라, 만약 비교기(22)의 (+), (-) 입력 단자에 각각 기준전압 VBE와 온도 비교전압 VTHEM의 입력이 도 2 및 도 3과 반대로 입력될 경우에는, NMOS 대신에 P형 MOSFET이 사용될 수 있다.According to the embodiment, if the inputs of the reference voltage V BE and the temperature comparison voltage V THEM are respectively inputted to the (+) and (-) input terminals of the comparator 22 as opposed to FIGS. 2 and 3, instead of the NMOS, P-type MOSFETs can be used.

도 5의 스위치 S2도 도 6과 마찬가지로 NMOS 또는 PMOS 트랜지스터로 구현할 수 있다.The switch S2 of FIG. 5 may also be implemented with an NMOS or PMOS transistor like FIG. 6.

도 7은 도 4 및 도 5의 일 실시예에 따른 자동 복구 과열 방지 회로의 동작 과정을 온도와 전압 관계에 기초하여 나타낸 그래프이다. FIG. 7 is a graph illustrating an operation process of an automatic recovery overheat protection circuit according to embodiments of FIGS. 4 and 5 based on a temperature and a voltage relationship.

제1 동작 구간은 자동 복구 과열 방지 회로(20)의 과열신호 VOUT이 활성화된 상태로서, 시스템이 정상 동작하는 온도 범위를 의미한다. 과열신호 VOUT은 논리 하이 레벨로 활성이고 가변 비교전압 생성부(23)는 스위치 S1 또는 S2가 온 상태이므로 상대적으로 낮은 저항값 R4(도 4의 실시예) 또는 R6∥R7(도 5의 실시예)을 보이며, 이에 따라 상대적으로 낮은 전압 레벨의 제1 온도-전압 특성을 가지는 온도 비교전압 VTHEM을 출력한다. 상기 제1 온도-전압 특성에서는 온도의 변화에 양의 상관관계를 갖고 전압이 변동하지만 기준전압 VBE보다는 낮은 모습을 보인다. 제1 온도-전압 특성의 온도 비교전압 VTHEM은 기준전압 VBE보다 낮기 때문에 과열신호 VOUT은 활성인 레벨을 유지할 수 있다.The first operation section is a state in which the overheat signal V OUT of the automatic recovery overheat prevention circuit 20 is activated, and means a temperature range in which the system operates normally. The overheat signal V OUT is active at a logic high level and the variable comparison voltage generator 23 has a relatively low resistance value R4 (embodiment of FIG. 4) or R6 ∥ R7 (embodiment of FIG. 5) since the switch S1 or S2 is on. Example), thereby outputting a temperature comparison voltage V THEM having a first temperature-voltage characteristic of a relatively low voltage level. In the first temperature-voltage characteristic, the voltage fluctuates positively with a change in temperature but is lower than the reference voltage V BE . Since the temperature comparison voltage V THEM of the first temperature-voltage characteristic is lower than the reference voltage V BE , the overheat signal V OUT may maintain an active level.

시스템의 온도가 셧다운 온도(TS)까지 오르면, 함께 증가하던 온도 비교전압 VTHEM이 그 때의 기준전압 VBE1보다 높아지며, 자동 복구 과열 방지 회로(20)의 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 비활성 레벨로 천이한다. 시스템은 셧다운될 것이고, 이러한 제2 동작 구간에서, 가변 비교전압 생성부(23)는 스위치 S1 또는 S2가 오프되기 때문에 상대적으로 높은 저항값 R5(도 4의 실시예) 또는 R7(도 5의 실시예)을 보이며, 이에 따라 온도 비교전압 VTHEM은 그 때의 기준전압 VBE1보다 더 높은 셧다운 전압(VTHEMS)으로 즉각적으로 변동한다.When the temperature of the system rises to the shutdown temperature T S , the temperature comparison voltage V THEM that increases together becomes higher than the reference voltage V BE1 at that time, and the overheat signal V OUT of the comparator 22 of the automatic recovery overheat protection circuit 20 is increased. Transition to this inactive level. The system will shut down, and in this second operation period, the variable comparison voltage generator 23 has a relatively high resistance value R5 (the embodiment of FIG. 4) or R7 (the implementation of FIG. 5) because the switch S1 or S2 is turned off. As a result, the temperature comparison voltage V THEM immediately changes to a shutdown voltage V THEMS higher than the reference voltage V BE1 at that time.

시스템이 셧다운된 이후, 시스템의 온도가 지속적으로 떨어져 재시동이 가능한 온도(TR)에 이르기까지 제3 동작 구간에서, 과열신호 VOUT은 논리 로우 레벨로 비활성이고 가변 비교전압 생성부(23)는 스위치 S1 또는 S2가 오프 상태이므로 상대적으로 높은 저항값 R5(도 4의 실시예) 또는 R7(도 5의 실시예)을 보이며, 이에 따라 상대적으로 높은 전압 레벨의 제2 온도-전압 특성을 가지는 온도 비교전압 VTHEM을 출력한다. 상기 제2 온도-전압 특성은 온도의 변화에 양의 상관관계를 갖고 변동하지만 기준전압 VBE보다는 높은 모습을 보인다. 제2 온도-전압 특성의 온도 비교전압 VTHEM은 기준전압 VBE보다 높기 때문에 과열신호 VOUT은 비활성인 레벨을 유지할 수 있다.After the system is shut down, the overheat signal V OUT is inactive at a logic low level and the variable comparison voltage generator 23 is in the third operation period until the temperature of the system continuously drops and reaches a temperature T R that can be restarted. Since the switch S1 or S2 is in the off state, a relatively high resistance value R5 (the embodiment of FIG. 4) or R7 (the embodiment of FIG. 5) is shown, and thus the temperature having the second temperature-voltage characteristic of the relatively high voltage level Output the comparison voltage V THEM . The second temperature-voltage characteristic fluctuates with a positive correlation with the change in temperature but is higher than the reference voltage V BE . Since the temperature comparison voltage V THEM of the second temperature-voltage characteristic is higher than the reference voltage V BE , the overheat signal V OUT may maintain an inactive level.

시스템 온도가 재시동 온도(TR)까지 떨어지면, 함께 낮아지던 온도 비교전압 VTHEM이 그 때의 기준전압 VBE2보다 높아지며, 자동 복구 과열 방지 회로(20)의 비교기(22)의 과열신호 VOUT이 활성 레벨로 천이한다. 시스템은 재시동될 것이고, 이러한 제4 동작 구간에서, 가변 비교전압 생성부(23)는 스위치 S1 또는 S2가 다시 온되기 때문에 상대적으로 낮은 저항값 R4(도 4의 실시예) 또는 R6∥R7(도 5의 실시예)을 보이며, 이에 따라 온도 비교전압 VTHEM은 그 시점의 기준전압 VBE2보다 낮은 재시동 전압(VTHEMR)으로 즉각적으로 변동한다.When the system temperature drops to the restart temperature T R , the temperature comparison voltage V THEM which has been lowered together becomes higher than the reference voltage V BE2 at that time, and the overheat signal V OUT of the comparator 22 of the automatic recovery overheat protection circuit 20 Transition to active level. The system will be restarted, and in this fourth operation period, the variable comparison voltage generator 23 has a relatively low resistance value R4 (the embodiment of FIG. 4) or R6 ∥R7 (Fig. 4) because the switch S1 or S2 is turned on again. 5), whereby the temperature comparison voltage V THEM immediately changes to a restart voltage V THEMR lower than the reference voltage V BE2 at that time.

이후에, 시스템의 정상 동작과 함께 온도가 상승할 것이고, 자동 복구 과열 방지 회로(20)는 과열신호 VOUT이 활성 레벨을 유지하면서 제1 동작 구간에서 설명한 바와 같이 동작한다.Thereafter, the temperature will rise with the normal operation of the system, and the automatic recovery overheat prevention circuit 20 operates as described in the first operation section while the overheat signal V OUT maintains the active level.

이렇게 하여 본 발명의 자동 복구 과열 방지 회로(20)는 비교기와 스위치 및 저항 회로를 포함하는 단순한 회로로써 과열 방지 및 냉각 후 자동 재시동을 가능하게 할 수 있다.In this way, the automatic recovery overheat prevention circuit 20 of the present invention is a simple circuit including a comparator, a switch, and a resistance circuit, and can enable automatic restart after overheating prevention and cooling.

가변 비교전압 생성부(23) 내의 저항 회로(231)의 저항 값은 설정된 셧다운 온도와 재시동 온도에 따라 적절히 선택할 수 있다.The resistance value of the resistor circuit 231 in the variable comparison voltage generator 23 may be appropriately selected according to the set shutdown temperature and restart temperature.

도 8은 도 4의 회로로 예시한 본 발명에 따른 자동 복구 과열 방지 회로를 시뮬레이션한 출력 파형이다.8 is an output waveform simulating an automatic recovery overheat protection circuit according to the present invention illustrated by the circuit of FIG. 4.

저항 R1과 R3가 각각 84.1KΩ; R2가 8.63KΩ; R4가 70.5KΩ, 그리고 R5가 40.5KΩ이고, 전원전압 VDD는 3.3V가 주어졌다. 이러한 조건으로, 0℃ 에서 150℃, 그리고 150℃에서 다시 0℃까지의 온도 변화에 대해 도 4가 시뮬레이션되었다. Resistors R1 and R3 are 84.1 K? R2 is 8.63 KΩ; R4 is 70.5KΩ, R5 is 40.5KΩ, and the supply voltage V DD is 3.3V. Under these conditions, FIG. 4 was simulated for temperature changes from 0 ° C. to 150 ° C. and from 150 ° C. to 0 ° C. again.

0℃부터 약 125℃까지는 자동 복구 과열 방지 회로의 과열신호 VOUT이 3.3V(활성)지만 125℃를 초과할 경우 온도 비교전압 VTHEM이 기준전압 VBE보다 높아지게 되고 과열신호 VOUT이 0V으로 떨어지며(시스템이 셧다운됨), 온도 비교전압 VTHEM이 약 0.55V에서 0.85V로 갑자기 증가하는 것을 볼 수 있다. 한편, 온도가 150℃부터 점차 내려가 약 25℃로 되면 온도 비교전압 VTHEM이 기준전압 VBE보다 낮아지게 되는데, 그 즉시 VOUT이 다시 3.3V로 출력되고(시스템이 자동으로 재시동됨) 온도 비교전압 VTHEM은 0.65V에서 0.4V로 갑자기 떨어지는 것을 볼 수 있다.From 0 ℃ to about 125 ℃, the overheat signal V OUT of the automatic recovery overheat protection circuit is 3.3V (active), but if it exceeds 125 ℃, the temperature comparison voltage V THEM becomes higher than the reference voltage V BE and the overheat signal V OUT becomes 0V. As the system drops down (system shuts down), the temperature comparison voltage V THEM suddenly increases from about 0.55V to 0.85V. On the other hand, when the temperature is gradually lowered from 150 ° C to about 25 ° C, the temperature comparison voltage V THEM becomes lower than the reference voltage V BE. Immediately, V OUT is output again to 3.3V (the system is automatically restarted) and temperature comparison is performed. It can be seen that the voltage V THEM suddenly drops from 0.65V to 0.4V.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications will fall within the scope of the invention.

20 자동 복구 과열 방지 회로
21 기준전압 생성부
22 비교기
23 가변 비교전압 생성부
231 저항 회로20 Self-healing overheat protection circuit
21 Reference voltage generator
22 comparator
23 Variable Comparison Voltage Generator
231 resistor circuit

Claims (11)

기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;
온도 변화에 양으로 비례하는 전류를 생성하는 전류원과 과열신호에 따라 서로 다른 저항값을 나타내는 저항회로를 포함하며, 상기 전류원의 전류가 상기 저항회로에 흐름으로써 나타나는 온도 비교전압을 생성하는 가변 비교전압 생성부; 및
상기 기준전압과 상기 온도 비교전압을 입력받고 비교하여 상기 과열신호를 출력하는 비교기를 포함하는 자동 복구 과열 방지 회로.A reference voltage generator for generating a reference voltage;
A variable comparison voltage for generating a temperature comparison voltage generated by a current source generating a current proportional to a change in temperature and a different resistance value according to an overheating signal, and the current of the current source flowing through the resistance circuit; Generation unit; And
And a comparator configured to receive and compare the reference voltage and the temperature comparison voltage to output the overheat signal. 청구항 1에 있어서, 상기 비교기는
상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 낮을 때에 활성인 상기 과열 신호를 출력하고, 상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 높을 때에 비활성인 상기 과열신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.The method of claim 1, wherein the comparator
And outputting the active overheat signal when the temperature comparison voltage is lower than the reference voltage, and outputting the inactive overheat signal when the temperature comparison voltage is higher than the reference voltage. 청구항 2에 있어서, 상기 가변 비교전압 생성부는
상기 과열신호가 활성일 때에 제1 저항값을 나타내고, 상기 과열신호가 비활성일 때에 상기 제1 저항값보다 큰 제2 저항값을 나타내는 상기 저항회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.The method of claim 2, wherein the variable comparison voltage generation unit
And a resistance circuit that indicates a first resistance value when the overheat signal is active and indicates a second resistance value that is greater than the first resistance value when the overheat signal is inactive. 청구항 2에 있어서, 상기 저항회로는 직렬 배치된 제1 저항 및 제2 저항과 스위치를 포함하며, 상기 스위치는 상기 과열신호가 활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항에만 흐르도록 연결시키고 상기 과열신호가 비활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항 및 제2 저항에 직렬로 흐르도록 연결시키는 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.The resistor circuit of claim 2, wherein the resistor circuit includes a switch arranged in series with a first resistor and a second resistor, wherein the switch connects a current of the current source to flow only in the first resistor when the overheat signal is active. And when the overheat signal is inactive, connects the current of the current source to flow in series with the first resistor and the second resistor. 청구항 2에 있어서, 상기 저항회로는 병렬 배치된 제1 저항 및 제2 저항과 스위치를 포함하며, 상기 스위치는 상기 과열신호가 활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항 및 제2 저항에 병렬로 흐르도록 연결시키고 상기 과열신호가 비활성일 때에는 상기 전류원의 전류가 상기 제1 저항에만 흐르도록 연결시키는 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.The resistor circuit of claim 2, wherein the resistor circuit comprises a switch arranged in parallel with a first resistor and a second resistor, wherein the switch has a current parallel to the first resistor and the second resistor when the overheat signal is active. And the current of the current source flows only in the first resistor when the overheat signal is inactive. 온도 변화에 상대적으로 둔감한 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;
온도 변화에 상대적으로 민감한 온도비교 전압을 과열신호에 따라 서로 다른 온도-전압 특성을 갖도록 생성하는 가변 비교전압 생성회로; 및
상기 기준전압과 상기 온도비교 전압을 입력받고 비교하여 상기 과열신호를 출력하는 비교기를 포함하는 자동 복구 과열 방지 회로.A reference voltage generator configured to generate a reference voltage relatively insensitive to temperature changes;
A variable comparison voltage generation circuit for generating a temperature comparison voltage which is relatively sensitive to temperature changes to have different temperature-voltage characteristics according to an overheat signal; And
And a comparator configured to receive and compare the reference voltage and the temperature comparison voltage to output the overheat signal. 청구항 6에 있어서, 상기 과열신호는 상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 낮을 때에 활성으로 출력되고, 상기 온도 비교전압이 상기 기준전압보다 높을 때에 비활성으로 출력되는 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.The automatic recovery overheat protection circuit according to claim 6, wherein the overheat signal is active when the temperature comparison voltage is lower than the reference voltage, and is inactive when the temperature comparison voltage is higher than the reference voltage. 청구항 7에 있어서, 상기 온도 비교전압의 온도-전압 특성은, 동일한 온도에서 상기 과열신호가 활성일 때의 상기 온도 비교전압의 전압 레벨이 상기 과열신호가 비활성일 때의 온도 비교전압의 전압 레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.The temperature-voltage characteristic of the temperature comparison voltage is that the voltage level of the temperature comparison voltage when the overheat signal is active at the same temperature is higher than the voltage level of the temperature comparison voltage when the overheat signal is inactive. Automatic recovery overheat protection circuit, characterized in that low. 온도 변화에 상대적으로 둔감한 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;
온도 변화에 상대적으로 민감한 온도비교 전압을 과열신호가 제1 상태로 천이하면 제1 온도-전압 특성을 갖게 되고 상기 과열신호가 제2 상태로 천이되면 같은 온도에서 상기 제1 온도-전압 특성과 다른 전압 레벨을 갖는 제2 온도-전압 특성을 갖게 되도록 생성하는 가변 비교전압 생성회로; 및
상기 기준전압과 상기 온도비교 전압을 입력받고, 상기 기준전압이 상기 온도비교 전압보다 높아지면 상기 과열신호를 상기 제1 상태로 출력하고 상기 기준전압이 상기 온도비교 전압보다 낮아지면 상기 과열신호를 상기 제2 상태로 출력하는 비교기를 포함하는 자동 복구 과열 방지 회로.A reference voltage generator configured to generate a reference voltage relatively insensitive to temperature changes;
When the overheat signal transitions to a first state, the temperature comparison voltage, which is relatively sensitive to temperature change, has a first temperature-voltage characteristic, and when the overheat signal transitions to a second state, it is different from the first temperature-voltage characteristic at the same temperature. A variable comparison voltage generation circuit for generating a second temperature-voltage characteristic having a voltage level; And
The reference voltage and the temperature comparison voltage are input, and when the reference voltage is higher than the temperature comparison voltage, the overheat signal is output to the first state. When the reference voltage is lower than the temperature comparison voltage, the overheat signal is output. A self-healing overheat protection circuit comprising a comparator for outputting to a second state. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 상태는 상기 과열신호가 활성인 상태이고, 상기 제2 상태는 상기 과열신호가 비활성인 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.10. The automatic overheat protection circuit of claim 9, wherein the first state is an active state of the overheat signal, and the second state is an inactive state of the overheat signal. 청구항 10에 있어서, 상기 과열신호가 활성인 때의 상기 제1 온도-전압 특성의 전압 레벨은 동일한 온도에서 상기 과열신호가 비활성인 때의 상기 제2 온도-전압 특성의 전압 레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 자동 복구 과열 방지 회로.The voltage level of the first temperature-voltage characteristic when the overheat signal is active is lower than the voltage level of the second temperature-voltage characteristic when the overheat signal is inactive at the same temperature. Automatic recovery overheat protection circuit.
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