TW201316637A - 保護電路 - Google Patents

Abstract

一種保護電路，用以防止積體電路的週邊電路溫度過高，該保護電路包括一偵測電路、一開關元件以及一控制晶片，控制晶片用以控制散熱裝置對週邊電路進行散熱，偵測電路藉由開關元件與控制晶片連接，且包括鄰近週邊電路設置的熱敏電阻，用以偵測該週邊電路的溫度，該偵測電路藉由熱敏電阻偵測到週邊電路的溫度超出一預設溫度值時，開關元件觸發控制晶片加強散熱裝置的散熱效果，直至熱敏電阻偵測到週邊電路的溫度低於預設溫度值；若所述散熱裝置全速運轉仍然無法使週邊電路的溫度降低至低於預設溫度值，控制晶片停止該週邊電路的工作。

Description

保護電路

本發明涉及一種保護電路，尤其涉及一種過熱保護電路。

目前各種積體電路（IC）元件基本上均具有過熱保護功能以保護積體電路本身，但在實際應用中，積體電路還必須與若干週邊電路配合工作，而在週邊電路設計中會應用到各種發熱量較高的電子元器件，如場效應管等。由於該等高發熱性的電子元器件的溫度上升很快，經常會超過積體電路中其他大多數元件的溫度，實際使用中，經常在IC自身的過熱保護功能發揮作用之前，該等高發熱性電子元器件就已經因自身溫度過高而燒毀。

鑒於以上內容，有必要提供一種防止積體電路的週邊電路過熱的保護電路。

一種保護電路，用以防止積體電路的週邊電路溫度過高，該保護電路包括一偵測電路、一開關元件以及一控制晶片，控制晶片用以控制習知的散熱裝置對週邊電路進行散熱，所述偵測電路藉由開關元件與控制晶片連接，且包括鄰近週邊電路設置的熱敏電阻，用以偵測該週邊電路的溫度，該偵測電路藉由熱敏電阻偵測到週邊電路的溫度超出一預設溫度值時，藉由開關元件觸發控制晶片加強散熱裝置的散熱效果，直至熱敏電阻偵測到週邊電路的溫度低於所述預設溫度值；若所述散熱裝置全速運轉仍然無法使週邊電路的溫度降低至低於預設溫度值，所述控制晶片停止該週邊電路的工作。

與習知技術相比，上述發明保護電路藉由緊鄰週邊電路設置的熱敏電阻來感測週邊電路的溫度，並於週邊電路的溫度超標時，藉由開關元件觸發控制晶片加強散熱裝置的散熱效果，實現及時對週邊電路的散熱。若藉由所述散熱裝置無法及時對週邊電路散熱，該保護電路還可及時停止該週邊電路的工作，防止該週邊電路被燒壞。

請一併參閱圖1所示，本發明保護電路用以防止一習知積體電路的週邊電路90因溫度過高而燒壞。該保護電路的第一較佳實施例包括一偵測電路10、開關元件20以及控制晶片30，所述偵測電路10緊鄰週邊電路90設置，用以偵測週邊電路90的溫度是否超出一預設溫度，並對應超出預設溫度時，藉由開關元件20觸發控制晶片30加強習知的散熱裝置70的散熱效果，以將週邊電路90的溫度降低至預設溫度值以下，確保該週邊電路90的正常工作。

所述偵測電路10包括比較器U、分壓電阻R1、分壓電阻R2、分壓電阻R3以及熱敏電阻NTC。所述分壓電阻R1的相對兩端分別連接至電源以及分壓電阻R2，分壓電阻R2的另一端接地，比較器U的正極連接至該分壓電阻R1、分壓電阻R2之間。所述分壓電阻R3的相對兩端分別連接至電源以及熱敏電阻NTC，熱敏電阻NTC的另一端接地並緊鄰週邊電路90設置，比較器U的負極連接至分壓電阻R3與熱敏電阻NTC之間。比較器U的輸出連接至開關元件20，且當所述比較器U的負極輸入的電壓低於正極輸入的電壓時，輸出高電位至開關元件20而導通該開關元件20；反之，則開關元件20不導通。本發明實施方式中，所述熱敏電阻NTC為一負溫度係數熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。

於本發明實施方式中，所述開關元件20為一場效應管Q，其閘極G連接至比較器U的輸出，源極S接地，汲極D連接至控制晶片30。當比較器U輸出高電位時，所述開關元件20導通，使控制晶片30藉由汲極D以及源極S接地而置為低電位，從而發送一低電平訊號至控制晶片30。

所述控制晶片30得為一基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC)或者一脈衝寬度調製(Pulse Width Modulation，PWM)晶片。該控制晶片30接收到開關元件20發送的低電平訊號，將不斷控制散熱裝置70加強散熱效果，使週邊電路90的溫度降低而使得熱敏電阻NTC的阻值降低、阻值相應升高，直至輸入至比較器U的負極的電壓等於或者大於正極輸入的電壓，該比較器U將斷開開關元件20以停止控制晶片30繼續調節散熱裝置70的散熱效果。若所述散熱裝置70以最強的散熱效果運轉(全速運轉)仍無法使週邊電路90的溫度降低至預設的溫度值內，該控制晶片30將停止該週邊電路90的工作。

使用該保護電路防止週邊電路90的溫度高於一預設溫度時，還應對應設置所述分壓電阻R1、分壓電阻R2、分壓電阻R3以及熱敏電阻NTC的阻值，使得當所述週邊電路90與熱敏電阻NTC處於所述預設的臨界溫度點時，所述比較器U的正極與負極輸入的電壓相等。藉此，當熱敏電阻NTC在週邊電路90的作用下溫度高於預設溫度值時，所述比較器U的負極輸入的電壓將低於正極輸入的電壓，輸出端導通所述開關元件20，即可觸發控制晶片30加強散熱裝置70的散熱效果，以加強對週邊電路90的散熱而實現降溫。

參考圖2，本發明保護電路的第二實施例與第一實施例相似，其區別在於：所述熱敏電阻PTC為一阻值隨溫度升高而增大的正溫度係數熱敏電阻，且所述熱敏電阻PTC的一端連接至電源，另一端連接至分壓電阻R3，所述分壓電阻R3的另一端接地，比較器U的負極連接至分壓電阻R3與熱敏電阻PTC之間。同樣的，當熱敏電阻PTC與週邊電路90的溫度超過預設溫度值時，比較器U的負極輸入的電壓低於正極輸入的電壓而輸出一高電位至開關元件20，使開關元件20導通而觸發控制晶片30加強散熱裝置70的散熱效能。

本發明的保護電路藉由緊鄰週邊電路90設置的熱敏電阻PTC、NTC的阻值變化來感測週邊電路90的溫度，並於週邊電路90的溫度超標時，導通開關元件20以觸發控制晶片30增加散熱裝置70的散熱效果，實現對週邊電路90的及時散熱。若所述散熱裝置70全速運轉仍然無法及時對週邊電路90散熱，該保護電路還可及時停止該週邊電路90的工作，防止該週邊電路90被燒壞。

最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

10．．．偵測電路

U．．．比較器

R1、R2、R3．．．分壓電阻

NTC、PTC．．．熱敏電阻

20．．．開關元件

30．．．控制晶片

70．．．散熱裝置

90．．．週邊電路

圖1是本發明保護電路的第一較佳實施例的電路圖。

圖2是本發明保護電路的第二較佳實施例的電路圖。

10、40．．．偵測電路

U．．．比較器

R1、R2、R3．．．分壓電阻

NTC．．．熱敏電阻

20．．．開關元件

30．．．控制晶片

70．．．散熱裝置

90．．．週邊電路

Claims (7)

1. 一種保護電路，用以防止積體電路的週邊電路溫度過高，其改良在於：該保護電路包括一偵測電路、一開關元件以及一控制晶片，控制晶片用以控制習知的散熱裝置對週邊電路進行散熱，所述偵測電路藉由開關元件與控制晶片連接，且包括鄰近週邊電路設置的熱敏電阻，用以偵測該週邊電路的溫度，該偵測電路藉由熱敏電阻偵測到週邊電路的溫度超出一預設溫度值時，藉由開關元件觸發控制晶片加強散熱裝置的散熱效果，直至熱敏電阻偵測到週邊電路的溫度低於所述預設溫度值；若所述散熱裝置全速運轉仍然無法使週邊電路的溫度降低至低於預設溫度值，所述控制晶片停止該週邊電路的工作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之保護電路，其中所述偵測電路還包括比較器以及三個分壓電阻，其中所述二分壓電阻相互串聯後連接至電源與地之間，另一個分壓電阻與熱敏電阻相互串聯後連接至電源與地之間，所述比較器的正極輸入端連接至二相串聯的分壓電阻之間，負極輸入端連接至相串聯的分壓電阻與熱敏電阻之間，輸出端連接至開關單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之保護電路，其中所述週邊電路與熱敏電阻的溫度處於預設溫度值時，該比較器的負極輸入端輸入的電壓等於正極輸入端輸入的電壓，比較器斷開所述開關單元；所述週邊電路與熱敏電阻的溫度高於預設溫度值時，比較器的負極輸入端輸入的電壓小於正極輸入端輸入的電壓，比較器輸出一高電平訊號至開關單元而導通所述開關單元，使開關單元觸發控制晶片加強散熱裝置的散熱效果。
4. 如申請專利範圍第3項所述之保護電路，其中所述熱敏電阻為一負溫度係數熱敏電阻，該熱敏電阻的一端連接至一分壓電阻，熱敏電阻的另一端接地，分壓電阻的另一端連接至電源，當熱敏電阻的溫度超過預設溫度值時，比較器負極輸入端端輸入的電壓小於正極輸入端輸入的電壓而導通所述開關單元。
5. 如申請專利範圍第3項所述之保護電路，其中所述熱敏電阻為一正溫度係數熱敏電阻，該熱敏電阻的一端連接至一分壓電阻，熱敏電阻的另一端連接至電源，分壓電阻的另一端接地，當熱敏電阻的溫度超過預設溫度值時，比較器負極輸入端輸入的電壓小於正極輸入端輸入的電壓而導通所述開關單元。
6. 如申請專利範圍第3項所述之保護電路，其中所述開關單元為一場效應管，包括連接至比較器輸出端的閘極、連接至控制晶片的汲極以及接地的源極，所述閘極接收到比較器輸出的高電位而導通，使控制晶片藉由汲極以及源極接地，觸發控制晶片加強散熱裝置的散熱效果。
7. 如申請專利範圍第1項所述之保護電路，其中所述控制晶片為一脈衝寬度調製晶片或者一基板管理控制器。