TWI711239B - 晶片以及其升溫電路與升溫控制方法 - Google Patents

晶片以及其升溫電路與升溫控制方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI711239B
TWI711239B TW108148014A TW108148014A TWI711239B TW I711239 B TWI711239 B TW I711239B TW 108148014 A TW108148014 A TW 108148014A TW 108148014 A TW108148014 A TW 108148014A TW I711239 B TWI711239 B TW I711239B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
temperature
voltage
circuit
chip
threshold voltage
Prior art date
Application number
TW108148014A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202125934A (zh
Inventor
邱偉航
涂結盛
Original Assignee
新唐科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新唐科技股份有限公司 filed Critical 新唐科技股份有限公司
Priority to TW108148014A priority Critical patent/TWI711239B/zh
Priority to CN202010842181.8A priority patent/CN113050726B/zh
Priority to US17/039,871 priority patent/US11967510B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI711239B publication Critical patent/TWI711239B/zh
Publication of TW202125934A publication Critical patent/TW202125934A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps
    • H05B3/0038—Heating devices using lamps for industrial applications
    • H05B3/0047—Heating devices using lamps for industrial applications for semiconductor manufacture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

本發明題中一種升溫電路。此升溫電路設置在具有一正常工作溫度範圍之一晶片內，且包括一比較電路以及一熱能產生電路。比較電路比較一溫度電壓與一第一臨界電壓，其中，溫度電壓表示晶片之一溫度。熱能產生電路受控於比較電路。當溫度電壓小於第一臨界電壓時，比較電路致能熱能產生電路以產生一熱能，使晶片之溫度上升。

Description

晶片以及其升溫電路與升溫控制方法
本發明係關於一種晶片，且特別是關於一種具有內部升溫電路的晶片。
處理器，例如微控制器(microcontroller unit，MCU)，具有其正常操作溫度範圍。舉例來說，一般而言，非工業等級的處理器其正常操作溫度範圍為-25℃~105℃，而工業等級的處理器其正常操作溫度範圍為-40℃~105℃。然而，在高緯度地區，溫度經常低於-40℃。當一晶片所處的環境溫度低於-40℃，此晶片的溫度也低於-40℃。此時，此晶片內的處理器無法正常運作，使得晶片也無法啟動(boot up)。因此，在高緯度區域或在極低溫環境中，電子設備的使用將受到許多限制。
因此，本發明提供一種晶片，其具有內部升溫電路，可在較低溫度的環境下自動對晶片加熱，使得晶片溫度提升至正常工作範圍後，才進行晶片啟動，以保證晶片在正常工作溫度下工作。
本發明之一實施例提供一種升溫電路。此升溫電路設置在具有一正常工作溫度範圍之一晶片內，且包括一比較電路以及一熱能產生電路。比較電路比較一溫度電壓與一第一臨界電壓，其中，溫度電壓表示晶片之一溫度。熱能產生電路受控於比較電路。當溫度電壓小於第一臨界電壓時，比較電路致能熱能產生電路以產生一熱能，使晶片之溫度上升。
本發明之一實施例提供一種晶片。此晶片包括一溫度感測器、一升溫電路以及一處理器。溫度感測器量測晶片之一溫度以產生一溫度電壓。升溫電路接收溫度電壓。升溫電路比較溫度電壓與一第一臨界電壓以產生一升溫控制信號。升溫電路比較溫度電壓與一第二臨界電壓以產生一比較信號。其中，第一臨界電壓大於第二臨界電壓。處理器耦接升溫電路，且升溫電路將比較信號作為復位信號提供至處理器。當溫度電壓小於第一臨界電壓時，升溫電路根據升溫控制信號來產生一熱能藉以加熱晶片。當溫度電壓小於第二臨界電壓時，復位信號具有一禁能電壓位準，使得處理器不操作。
本發明之一實施例提供一種升溫控制方法，用於一晶片。此升溫控制方法包括量測晶片之一晶片溫度；判斷晶片溫度是否高於一第一臨界溫度；判斷晶片溫度是否高於一第二臨界溫度，其中，第二臨界溫度低於第一臨界溫度；當晶片溫度低於該第一臨界溫度時，產生一熱能，以加熱晶片；以及當晶片溫度不高於第二臨界溫度時，不啟動晶片。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖係表示根據本發明一實施例的晶片。參閱第1圖，晶片1包括升溫模組10、處理器11以及類比數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)12。升溫模組10、處理器11以及ADC 12設置同一基板上，即是晶片1的基板。在一實施例中，處理器11例如是微控制器(microcontroller unit，MCU)。處理器11具有一預設的正常工作溫度範圍。升溫模組10包括升溫電路100、溫度感測器101以及功率控制器102。當一供電電壓提供至晶片1時(即當晶片1上電時)，溫度感測器101感測晶片1的溫度，且根據感測到的溫度產生一溫度電壓。在一實施例中，溫度感測器101可包括一熱敏電阻器。此熱敏電阻器之電阻值可隨其環境溫度(即晶片1的溫度)而改變，因此，溫度感測器101根據供電電壓與熱敏電阻器之電阻值產生溫度電壓V101，以表示晶片1的溫度，其中，舉 例來說，溫度電壓V101正比於晶片1的溫度。溫度感測器101將溫度電壓V101提供至ADC 12以及升溫電路100。升溫電路100比較溫度電壓V101與臨界電壓VSHTT(顯示於第2圖；SHTT：Stop Heating Temp.Threshold)。臨界電壓VSHTT係對應升溫電路100的停止加熱溫度臨界值，且停止加熱溫度臨界值可依系統需求來決定。舉例來說，臨界電壓VSHTT正比於停止加熱溫度臨界值，且基於溫度感測器101之溫度-電壓關係來決定。升溫電路100根據上述溫度電壓V101與臨界電壓VSHTT之間的比較結果來決定是否產生熱能來對晶片加熱。當升溫電路100產生熱能時，晶片1之溫度則反應於該熱能而上升。升溫電路100也比較溫度電壓V101與臨界電壓VCBTT(顯示於第2圖；CBTT：Chip Bost-Up Temo.Threshold)。臨界電壓VCBTT係對應晶片1的啟動溫度臨界值，且啟動溫度臨界值係依據晶片1的操作特性來決定。舉例來說，臨界電壓VCBTT正比於啟動溫度臨界值，且基於溫度感測器101之溫度-電壓關係來決定。升溫電路100根據上述溫度電壓V101與臨界電壓VCBTT之間的比較結果來產生一復位信號S100，以致能處理器11使其操作或禁能處理器11使其不操作，藉以啟動或不啟動晶片1。
當晶片1啟動時，ADC 12以一預設取樣頻率對溫度電壓V101進行取樣，藉以將溫度電壓V101轉換為一數位溫度信號S12。處理器11產生一熱能控制信號S11至功率控制器102。功率控制器102則根據熱能控制信號S11來產生對應之一功率調節信號S102。升溫電路100根據功率調節信號S102來調節其產生之熱能的大小，即控制對晶片1之加熱功率。處理器11接收數位溫度信號S12，且根據數位溫度信號S12來獲得晶片1之溫度。透過持續監控 晶片1之溫度，處理器11可調整熱能控制信號S11之值，藉以改變功率調節信號S102。如此一來，升溫電路100產生之熱能因此而增加或減少，使得晶片1之溫度能維持在一預設溫度範圍內或預設範圍內之一特定溫度。在此實施例中，上述預設溫度範圍在處理器11的正常工作溫度範圍內。
升溫模組10、處理器11、以及ADC 12的詳細操作以及升溫電路100的詳細架構，將於下文中透過第1~3B圖來說明。
參閱第2圖，升溫電路100包括比較電路20、熱能產生電路21以及復位控制電路22。比較電路20包括比較器200與201。比較器200之正輸入端(+)接收臨界電壓VCBTT，其負輸入端(-)接收溫度電壓V101，且其輸出端產生比較信號S200。比較器201之正輸入端(+)接收臨界電壓VSHTT，其負輸入端(-)接收溫度電壓V101，且其輸出端產生比較信號S201作為升溫控制信號。
熱能產生電路21包括電晶體210以及負載電路211。在第2圖的實施例中，電晶體210係以N型電晶體來實現。參閱第2圖，電晶體210的閘極(控制電極)接收升溫控制信號(即，比較信號)S201，且其汲極(輸入電極)耦接電源端T20。負載電路211耦接於電晶體210的源極(輸出電極)與接地端GND之間。在此實施例中，負載電路211包括一可變電阻器R21，其耦接於電晶體210的源極與接地端GND之間。負載電路211接收來自功率控制器102之功率調節信號S102，且受控於功率調節信號S102以改變可變電阻器R21的電阻值。
復位控制電路22接收比較信號S200，且根據比較信號S200產生復位信號S100。在第2圖的實施例中，復位控制電路 22包括反向器220。反向器220的輸入端接收比較信號S200，且其輸出端產生復位信號S100。因此可知，復位信號S100與比較信號S200互為反相。
根據一實施例，處理器11的正常工作溫度範圍是-40℃~105℃，晶片1的啟動溫度臨界值設定為正常工作溫度範圍的下限值-40℃，停止加熱溫度臨界值設為-34℃，且預設溫度範圍設為-40℃~-34℃。在此例子中，對應停止加熱溫度臨界值(-34℃)的臨界電壓VSHTT設定為大於對應啟動溫度臨界值(-40℃)之臨界電壓VCBTT。
以下將以上述參數為例來說明升溫模組10、處理器11以及ADC 12的詳細操作。
在一例子中，假設晶片1所處之環境的溫度為-50℃。當供電電壓VCC尚未提供至晶片1時(即當晶片1未上電時)，晶片1的溫度等於環境溫度(-50℃)。當供電電壓VCC提供至晶片1(即當晶片1上電)，溫度感測器101根據晶片1的溫度而產生溫度電壓V101。比較器200與201接收溫度電壓V101。此時晶片1的溫度仍為-50℃，其低於停止加熱溫度臨界值(-34℃)與啟動溫度臨界值(-40℃)。在此情況下，溫度電壓V101小於臨界電壓VCBTT，且比較器200產生具有一高電壓位準之比較信號S200，如第3A圖所示。此外，溫度電壓V101也小於臨界電壓VSHTT，且如第3B圖所示，比較器201產生具有一高電壓位準之升溫控制信號S201，以致能熱能產生電路21。詳細來說，電晶體210根據高電壓位準之升溫控制信號S201而導通，以產生電流I。電流I流經負載電路211的可變電阻器R21。基於電能轉熱能的原理，電流I流經可變電阻器R21產生 熱能(電流的熱效應)，晶片1受到此熱能的加熱，使得晶片1的溫度開始從-50℃逐漸上升。此時，熱能產生電路21係以全加熱功率對晶片1加熱。
此外，復位控制電路22的反向器220也接收比較信號S200。當晶片1的溫度低於啟動溫度臨界值(-40℃)時，反向器220將具有高電壓位準之比較信號S200轉換具有一低電壓位準(或稱為，禁能電壓位準)的復位信號S100，藉此禁能處理器11使其不操作。如此一來，晶片1則不啟動。
當晶片1的溫度開始從-50℃逐漸上升至超過啟動溫度臨界值(-40℃)且低於停止加熱溫度臨界值(-34℃)時，溫度電壓V101大於臨界電壓VCBTT且小於VSHTT。此時，如第3A~3B圖所示，比較器200產生的比較信號S200由高電壓位準切換為低電壓位準之比較信號S200，而比較器201持續產生具有高電壓位準之升溫控制信號S201。電晶體210根據高電壓位準之升溫控制信號S201而維持導通，以持續產生熱能以對晶片1加熱。
此外，在晶片1的溫度開始超過超過啟動溫度臨界值(-40℃)且低於停止加熱溫度臨界值(-34℃)時，反向器220將具有低電壓位準之比較信號S200轉換具有高電壓位準(或稱為，致能電壓位準)的復位信號S100，藉此致能處理器11使其操作。如此一來，晶片1則啟動。由於處理器11開始操作，ADC 12也開始操作。ADC 12以預設取樣頻率對溫度電壓V101進行取樣，藉以將溫度電壓V101轉換為數位溫度信號S12。處理器11根據數位溫度信號S12來監控監控晶片1之溫度，且根據晶片1之溫度來調整其所產生之熱能控制信號S11之值。功率控制器102根據熱能控 制信號S11之值來決定可變電阻器R21之值，且根據決定之可變電阻器R21之值來改變功率調節信號S102。可變電阻器R21則根據功率調節信號S102來改變其電阻值，藉以調節(增加或減少)熱能產生電路21所產生之熱能，使得晶片1之溫度能維持在預設溫度範圍(-40℃~-34℃)內或預設溫度範圍內之一特定溫度，例如-36℃。
在另一例子中，假設晶片1所處之環境的溫度為-25℃。當供電電壓VCC尚未提供至晶片1時，晶片1的溫度等於環境溫度(-25℃)。當供電電壓VCC提供至晶片1(即當晶片1上電)，溫度感測器101根據晶片1的溫度而產生溫度電壓V101。比較器200與201接收溫度電壓V101。此時晶片1的溫度高於停止加熱溫度臨界值(-34℃)與啟動溫度臨界值(-40℃)。在此情況下，溫度電壓V101大於臨界電壓VCBTT，且如第3A圖所示，比較器200產生具有一低電壓位準之比較信號S200。此外，溫度電壓V101也大於臨界電壓VSHTT，且如第3B圖所示，比較器201產生具有一低電壓位準之升溫控制信號S201，以禁能熱能產生電路21。詳細來說，電晶體210根據低電壓位準之升溫控制信號S201而不導通，因此，不會產生流經可變電阻器R21的任何電流，使得熱能產生電路21此時不產生熱能，換句話說，熱能產生電路21關閉，且晶片1不受熱能產生電路21加熱。此外，反向器220將具有低電壓位準之比較信號S200轉換具有高電壓位準的復位信號S100，藉此致能處理器11使其操作。如此一來，晶片1則啟動。在此例子中，由於熱能產生電路21關閉，因此即使晶片1啟動，其不須調整熱能。
根據上述實施例，本案在晶片1具有內建之升溫電路100，其能在環境溫度低於正常工作溫度範圍之下限值的情況下，於上電時能自動對晶片1加熱，使其溫度能上升至正常工作溫度範圍內。此外，當晶片1溫度能上升至超過正常工作溫度範圍的下限值時，處理器11能調節升溫電路100對晶片的加熱功率，使其維持在一預設溫度範圍內或在一預設溫度。
在一實施例中，本案之可變電阻器R21可由複數電阻器以及複數開關組成。如第4圖所示，在此實施例中，以三個電阻器R40~R42以及兩個開關SW40~SW41為例來說明。參閱第4圖，電阻器R40~R42串接於節點N40與接地端GND之間。開關SW40耦接於節點N40與N41之間，且開關SW41耦接於節點N40與N42之間。開關SW40與SW41受控於功率調節信號S102。當處理器11操作時，透過功率調節信號S102控制開關SW40與SW41的導通/關斷狀態，串接於節點N40與接地端GND之間的電阻器之數量改變，藉以改變可變電阻器R21的電阻值並調節熱能(即調節對晶片的加熱功率)。
第5圖係表示根據本發明一實施例的升溫控制方法之流程圖。此升溫控制方法係用於第1圖所示之晶片1。在一例子中，假設晶片1所處之環境的溫度為-50℃。當供電電壓VCC尚未提供至晶片1時(即當晶片1未上電時)，晶片1的溫度等於環境溫度(-50℃)。當供電電壓VCC提供至晶片1(即當晶片1上電)，首先由升溫電路100判斷晶片1的溫度Temp是否高於啟動溫度臨界值CHTT(-40℃)(步驟S50：Temp>CBTT(-40℃)？)。此時的溫度Temp不高於(即低於)啟動溫度臨界值CHTT(步驟S50-否)，則執行 步驟S54。在步驟S54，升溫電路100透過復位信號S100禁能處理器11使其不操作，藉此不啟動晶片1。此外，升溫電路100的熱能產生電路21操作以達到全加熱功率(步驟S55)，對晶片1加熱(步驟S59)，使得晶片1的溫度開始從-50℃逐漸上升。之後，升溫控制方法回到步驟S50，以持續判斷溫度Temp是否高於啟動溫度臨界值CHTT。
晶片1受到升溫電路100持續加熱。當當晶片1的溫度開始從-50℃逐漸上升至超過啟動溫度臨界值CHTT(-40℃)時，判斷晶片1是否正在運作(步驟S51)。若判斷出晶片1非正在運作(步驟S51-否)，則啟動晶片1(步驟S56)。晶片1啟動後則繼續進行步驟S52。若判斷出晶片1正在運作(步驟S51-是)，則繼續進行步驟S52。在步驟S52，升溫電路100判斷溫度Temp是否高於停止加熱溫度臨界值SHTT(-34℃)(步驟S52：Temp>SHTT(-34℃)？)。在溫度Temp因加熱而持續上升的期間，當溫度Temp尚未高於停止加熱溫度臨界值SHTT時(步驟S52-否)，則升溫電路100判斷溫度Temp是否高於啟動溫度臨界值CHTT(-40℃)但低於停止加熱溫度臨界值SHTT(-34℃)(步驟S53：SHTT(-34℃)>Temp>CBTT(-40℃)？)。當判斷出溫度Temp是否高於啟動溫度臨界值CHTT但低於停止加熱溫度臨界值SHTT(步驟S53-是)，則調節升溫電路100的加熱功率(步驟S58)，且以調節後的加熱功率來對晶片1加熱(步驟S59)。在步驟S59後，升溫控制方法回到步驟S50，透過步驟S50~S53、S58~S59，晶片1的溫度Temp可以維持在預設溫度範圍-34℃~-40℃內或維持在預設溫度範圍-34℃~-40℃內的一預設溫度，例如-36℃。
在一例子中，假設晶片1所處之環境的溫度為-25℃。當供電電壓VCC尚未提供至晶片1時(即當晶片1未上電時)，晶片1的溫度等於環境溫度(-25℃)。當供電電壓VCC提供至晶片1(即當晶片1上電)，首先由升溫電路100判斷晶片1的溫度Temp是否高於啟動溫度臨界值CHTT(-40℃)(步驟S50Temp)。由於此時的溫度Temp高於啟動溫度臨界值CHTT(步驟S50-是)，則執行步驟S51。在步驟S51，判斷晶片1是否正在運作。若判斷出晶片1非正在運作(步驟S51-否)，則啟動晶片1(步驟S56)。晶片1啟動後則繼續進行步驟S52。若判斷出晶片1正在運作(步驟S51-是)，則繼續進行步驟S52。在步驟S52，升溫電路100判斷溫度Temp是否高於停止加熱溫度臨界值SHTT(-34℃)。由於環境溫度已高於-25℃，因此此時的溫度Temp高於停止加熱溫度臨界值SHTT(步驟S52-是)。接著，在步驟S57中，停止提供供電電壓VCC至升溫電路100，使其不產生熱能，即不對晶片加熱。
根據上述的升溫控制方法，本案可在環境溫度低於正常工作溫度範圍之下限值的情況下，自動對晶片1加熱，使其溫度能上升至正常工作溫度範圍內。此外，當晶片1溫度能上升至超過正常工作溫度範圍的下限值時，能調對晶片1的加熱功率，使其維持在一預設溫度範圍內或在一預設溫度。
根據本發明之上述各實施例，採用本發明之升溫電路或升溫控制方法的電子裝置，可在高緯度地區或極低溫的環境下正常操作，而不需採用工業等級或軍用等級的規格。因此，可擴大電子裝置的使用環境範圍，有助於人類科技的發展與生活便利性的提升。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:晶片 10:升溫模組 11:處理器 12:類比數位轉換器(ADC) 20:比較電路 21:熱能產生電路 22:復位控制電路 100:升溫電路 101:溫度感測器 102:功率控制器 200、201:比較器 210:電晶體 211:負載電路 220:反向器 GND:接地端 I:電流 N40…N42:節點 R21:可變電阻器 R40…R42:電阻器 S11:熱能控制信號 S12:數位溫度信號 S50…S59:步驟 S100:復位信號 S102:功率調節信號 S200:比較信號 S201:比較信號(升溫控制信號) SW40、SW41:開關 T20:電源端 V101:溫度電壓 V CBTT:臨界電壓 V SHTT:臨界電壓 VCC:供電電壓
第1圖表示根據本發明一實施例的晶片。
第2圖表示根據本發明另一實施例的晶片。
第3A~3B圖表示根據本發明一實施例，升溫電路的主要信號之波形圖。
第4圖表示根據本發明一實施例的熱能產生電路。
第5圖表示根據本發明一實施例的升溫控制方法之流程圖。
1:晶片
10:升溫模組
11:處理器
12:類比數位轉換器(ADC)
100:升溫電路
101:溫度感測器
102:功率控制器
S11:熱能控制信號
S12:數位溫度信號
S100:復位信號
S102:功率調節信號
V101:溫度電壓

Claims (17)

  1. 一種升溫電路，設置在具有一正常工作溫度範圍之一晶片內，包括：一比較電路，比較一溫度電壓與一第一臨界電壓，其中，該溫度電壓表示該晶片之一溫度；以及一熱能產生電路，受控於該比較電路，其中，當該溫度電壓小於該第一臨界電壓時，該比較電路致能該熱能產生電路以產生一熱能，使該晶片之該溫度上升；其中，當該晶片之該溫度反應於該熱能而上升至高於該正常工作溫度範圍之一下限值時，該熱能產生電路根據一功率調節信號來調節該熱能，使該晶片之該溫度維持在該正常工作溫度範圍中之一預設溫度範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之升溫電路，其中，當該溫度電壓大於該第一臨界電壓時，該比較電路禁能該熱能產生電路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之升溫電路，其中，該比較電路包括：一第一比較器，比較該溫度電壓與該第一臨界電壓以產生一升溫控制信號，且當該溫度電壓低於該第一臨界電壓時致能該升溫控制信號；一第二比較器，比較該溫度電壓與一第二臨界電壓以產生一比較信號，且當該溫度電壓低於該第二臨界電壓時致能該比較信號，其中，該第一臨界電壓大於該第二臨界電壓；其中，當該升溫控制信號被致能時，熱能產生電路被致能。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之升溫電路，其中，該熱能產生電路包括：一電晶體，具有接收該升溫控制信號之一控制電極、耦接一電源端之一輸入電極、以及一輸出電極；以及一負載電路，耦接於該電晶體之該輸出電極與一接地端之間；其中，當該熱能產生電路根據該升溫控制信號而被致能時，該負載電路產生由該電源端經該負載電路流向該接地端之一電流，藉以產生該熱能。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之升溫電路，其中，該負載電路包括：一可變電阻器，耦接於該電晶體之該輸出電極與該接地端之間且具有一電阻值；其中，當該晶片之該溫度反應於該熱能而上升至高於該正常工作溫度範圍之該下限值時，該可變電阻器根據該功率調節信號來改變該電阻值，藉以調節該熱能，使該晶片之該溫度維持在該正常工作溫度範圍中之該預設溫度範圍內。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之升溫電路，更包括：一復位控制電路，接收該比較信號，且根據該比較信號來產生一復位信號；其中，當一比較結果表示該溫度電壓小於該第二臨界電壓時，該復位控制電路產生具有一禁能電壓位準之該復位信號以不啟動該晶片；以及其中，當該比較結果表示該溫度電壓大於該第二臨界電壓時，該復位控制電路產生具有一致能電壓位準之該復位信號以啟動該晶 片。
  7. 一種晶片，包括：一溫度感測器，量測該晶片之一溫度以產生一溫度電壓；一升溫電路，接收該溫度電壓，比較該溫度電壓與一第一臨界電壓以產生一升溫控制信號，比較該溫度電壓與一第二臨界電壓，且根據該溫度電壓與該第二臨界電壓之一比較結果來產生一比較信號，其中，該第一臨界電壓大於該第二臨界電壓；以及一處理器，耦接該升溫電路，其中，該升溫電路將該比較信號作為一復位信號提供至該處理器；其中，當該溫度電壓小於該第一臨界電壓時，該升溫電路根據該升溫控制信號來產生一熱能藉以加熱該晶片；以及其中，當溫度電壓小於該第二臨界電壓時，該復位信號具有一禁能電壓位準，使得該處理器不操作。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之晶片，更包括：一類比數位轉換器，接收該溫度電壓，且將該溫度電壓轉換為一數位溫度信號；其中，該處理器根據該數位溫度信號來獲得該晶片之該溫度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之晶片，更包括：一功率控制器，耦接該升溫電路以及該處理器；其中，當該溫度電壓大於該第二臨界電壓時，該復位信號具有一致能電壓位準使得該處理器操作，且該處理器產生一熱能控制信號；以及其中，該功率控制器根據該熱能控制信號來產生對應之一功率調節信號該升溫電路根據該功率調節信號調節該熱能，藉以控制對該 晶片之加熱功率，使該晶片之該溫度維持在之一預設溫度範圍內。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之晶片，其中，當該溫度電壓大於該第一臨界電壓時，該升溫電路停止產生該熱能。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之晶片，其中，該升溫電路包括：一比較電路，比較該溫度電壓與該第一臨界電壓以產生該升溫控制信號，且比較該溫度電壓與該第二臨界電壓以產生該比較信號；以及一熱能產生電路，受控於該比較電路，其中，當該溫度電壓小於該第一臨界電壓時，該升溫電路根據該升溫控制信號而被致能以產生該熱能。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之晶片，其中，該比較電路包括：一第一比較器，比較該溫度電壓與該第一臨界電壓以產生該升溫控制信號，且當該溫度電壓小於該第一臨界電壓時致能該升溫控制信號以致能該熱能產生電路；一第二比較器，比較該溫度電壓與該第二臨界電壓以產生該比較信號，且當該溫度電壓小於該第二臨界電壓時致能該比較信號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之晶片，其中，該升溫電路更包括：一復位控制電路，耦接該第二比較器以接收該比較信號，且根據該比較信號來產生該復位信號；其中，當該溫度電壓小於該第二臨界電壓時，該復位控制電路根據被致能的該比較信號來產生具有該禁能電壓位準之該復位信號， 使得該處理器不操作；以及其中，當該溫度電壓大於該第二臨界電壓時，該復位控制電路根據該比較信號來產生具有一致能電壓位準之該復位信號，使得該處理器操作。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之晶片，其中，該熱能產生電路包括：一電晶體，具有接收該升溫控制信號之一控制電極、耦接一電源端之一輸入電極、以及一輸出電極；以及一負載電路，耦接於該電晶體之該輸出電極與一接地端之間；其中，當該熱能產生電路根據該升溫控制信號而被致能時，該負載電路產生由該電源端經該負載電路流向該接地端之一電流，藉以產生該熱能。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之晶片，其中，該負載電路包括：一可變電阻器，耦接於該電晶體之該輸出電極與該接地端之間且具有一電阻值；其中，當溫度電壓大於該第二臨界電壓時，該復位信號具有一致能電壓位準使得該處理器操作，且該處理器產生一熱能控制信號；以及其中，該可變電阻器之該電阻值根據該熱能控制信號而改變，藉以調節該熱能，使該晶片之該溫度維持在一預設溫度範圍內。
  16. 一種升溫控制方法，用於一晶片，包括：量測該晶片之一晶片溫度；判斷該晶片溫度是否高於一第一臨界溫度； 判斷該晶片溫度是否高於一第二臨界溫度，其中，該第二臨界溫度低於該第一臨界溫度；當該晶片溫度不高於該第一臨界溫度時，產生一熱能，以加熱該晶片；當該晶片溫度不高於該第二臨界溫度時，不啟動該晶片；以及當該晶片被加熱使該晶片溫度高於該第二臨界溫度時，啟動該晶片，且控制對該晶片之加熱功率，以將該晶片溫度維持在一預設溫度範圍內。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之升溫控制方法，更包括：當該晶片溫度高於該第一臨界溫度時，不產生該熱能。
TW108148014A 2019-12-27 2019-12-27 晶片以及其升溫電路與升溫控制方法 TWI711239B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108148014A TWI711239B (zh) 2019-12-27 2019-12-27 晶片以及其升溫電路與升溫控制方法
CN202010842181.8A CN113050726B (zh) 2019-12-27 2020-08-20 芯片与升温控制方法
US17/039,871 US11967510B2 (en) 2019-12-27 2020-09-30 Chip, heating circuit and heating control method for chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108148014A TWI711239B (zh) 2019-12-27 2019-12-27 晶片以及其升溫電路與升溫控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI711239B true TWI711239B (zh) 2020-11-21
TW202125934A TW202125934A (zh) 2021-07-01

Family

ID=74202156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108148014A TWI711239B (zh) 2019-12-27 2019-12-27 晶片以及其升溫電路與升溫控制方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11967510B2 (zh)
CN (1) CN113050726B (zh)
TW (1) TWI711239B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113515185A (zh) * 2021-07-09 2021-10-19 杭州华澜微电子股份有限公司 一种低温自适应芯片及用于芯片的低温自适应方法
CN115981735A (zh) * 2023-03-17 2023-04-18 广州匠芯创科技有限公司 芯片的低温启动控制方法及其系统、电子设备、存储介质
CN116880625B (zh) * 2023-09-07 2023-12-05 北京华鲲振宇智能科技有限责任公司 一种智能融合终端整机cpu芯片低温加热装置及方法
CN117295320A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 安徽百信信息技术有限公司 一种发热散热二合一的散热翅片及使用方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200709527A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Monolithic Power Systems Inc Thermal protection circuits, power delivery integrated circuits and power delivery methods
CN101192597A (zh) * 2007-03-15 2008-06-04 中兴通讯股份有限公司 一种高低温度保护电路
CN101421895A (zh) * 2006-04-19 2009-04-29 西门子能量及自动化公司 用于在电弧故障检测系统中进行温度补偿的系统、设备和方法
US7710064B2 (en) * 2006-05-26 2010-05-04 Hitachi, Ltd. Semiconductor device for motor driving and motor having the same, motor driving apparatus and air conditioner
CN105743416A (zh) * 2016-03-18 2016-07-06 杭州威衡科技有限公司 一种电机能耗测试及节能控制系统
US9898911B2 (en) * 2011-08-22 2018-02-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Fire detecting device including metal-insulator transition (MIT) device molded by clear compound epoxy
CN209592967U (zh) * 2018-12-10 2019-11-05 上海闻泰信息技术有限公司 温度保护电路及电子设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101727116A (zh) * 2008-10-21 2010-06-09 杜波 可设置温度的恒温芯片
CN104703302B (zh) * 2013-12-09 2016-06-01 启碁科技股份有限公司 用于电子装置的加热系统
CN204331513U (zh) * 2014-12-29 2015-05-13 浙江大华技术股份有限公司 一种设备加热控制电路及加热控制装置
CN107450627B (zh) * 2017-09-15 2022-09-16 京信网络系统股份有限公司 温度控制电路
CN109820248B (zh) * 2017-11-23 2024-01-09 上海烟草集团有限责任公司 加热系统、雾化器及电子烟

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200709527A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Monolithic Power Systems Inc Thermal protection circuits, power delivery integrated circuits and power delivery methods
CN101421895A (zh) * 2006-04-19 2009-04-29 西门子能量及自动化公司 用于在电弧故障检测系统中进行温度补偿的系统、设备和方法
US7710064B2 (en) * 2006-05-26 2010-05-04 Hitachi, Ltd. Semiconductor device for motor driving and motor having the same, motor driving apparatus and air conditioner
CN101192597A (zh) * 2007-03-15 2008-06-04 中兴通讯股份有限公司 一种高低温度保护电路
US9898911B2 (en) * 2011-08-22 2018-02-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Fire detecting device including metal-insulator transition (MIT) device molded by clear compound epoxy
CN105743416A (zh) * 2016-03-18 2016-07-06 杭州威衡科技有限公司 一种电机能耗测试及节能控制系统
CN209592967U (zh) * 2018-12-10 2019-11-05 上海闻泰信息技术有限公司 温度保护电路及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
US11967510B2 (en) 2024-04-23
US20210202279A1 (en) 2021-07-01
CN113050726B (zh) 2022-07-15
CN113050726A (zh) 2021-06-29
TW202125934A (zh) 2021-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI711239B (zh) 晶片以及其升溫電路與升溫控制方法
JP5309641B2 (ja) 充電制御用半導体集積回路
TWI382162B (zh) 以熱敏電阻為基礎之溫度偵測裝置及其溫度偵測方法
TWI498484B (zh) 風扇控制系統、電腦系統及其風扇控制之方法
US7887235B2 (en) Multiple sensor thermal management for electronic devices
TWI482413B (zh) Ｐｗｍ控制器及其方法
US9307145B2 (en) Video camera with temperature sensor
TWI493845B (zh) 一種用於提供供應電壓之電路
JP2019524047A (ja) 熱システムのための電力コンバータ
KR20120112159A (ko) 복수의 온칩 모니터 회로들 및 제어 회로를 구비한 회로 장치 및 상응하는 방법
JP2019009633A (ja) 半導体装置および電子制御ユニット
JP2007134723A (ja) ファンシステム及びサーモ起動モジュール
TWI453439B (zh) 形成檢測電路的方法和其結構
TWI267727B (en) Chip overheat protection device and method thereof
US20140327475A1 (en) Power arbitration method and apparatus having a control logic circuit for assessing and selecting power supplies
JP2008035673A (ja) 電源装置
JP2007104790A (ja) 充電装置
CN110609597B (zh) 升温装置及升温方法
US8640968B2 (en) Temperature gain control device and method thereof
TWI521917B (zh) 用於電子裝置之加熱系統
CN114639897A (zh) 发热系统、发热控制方法和电子设备
TWI232080B (en) Radiator having a fan with a variable rotation speed
JP2004185406A (ja) 過電流保護装置
JPH10122932A (ja) 液位検知装置
TWM447631U (zh) 電源轉換裝置