一种具有过温与过流保护功能的LDO

为了防止功率管的功耗过大导致芯片受损,采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种具有过温与过流保护功能的低压差线性稳压器。仿真结果表明,LDO电路具有良好的线性调整率和负载调整率,过温、过流保护电路能够实现对电路的保护。在过热、过流或负载短路的情况下,降低系统的功耗,且当故障排除后,可自动恢复工作。在2～3.6 V的输入电压范围内,电路的稳定输出电压为1.8 V,电源调整率不超过0.194‰,负载调整率不超过1.1‰。     

0.13μm CMOS高精度过温保护电路的设计

采用0.13 μm CMOS工艺,设计了一款过温保护电路.芯片内部温度超过109℃时,产生过温保护信号,电路停止工作,从而起到保护作用.为了防止产生热振荡,采用滞回方式.设计实现了在109℃时关断,78℃时再次开启,有31℃滞迟.仿真结果显示,在电源电压波动或工艺参数变化时,过温保护电路的热关断及迟滞阈值点漂移最大误差仅为2℃,稳定性好.     

等离子体中频电源的驱动与保护电路设计

讨论了150 kHz等离子体中频电源的驱动与保护电路设计方案。该电路采用脉冲变压器耦合MOSFET管驱动电路,具有输出变压器原边平均电流和副边峰值电流的过流保护功能。结果表明:驱动波形的上升和下降时间都不超过80 ns,并能在检测到过流信号时封锁驱动信号,关断变换器中的开关器件,切断过流故障,有效进行电路保护。     

带使能端及保护电路的LDO设计

设计了一种带有使能端以及保护电路的低压差线性稳压器(LDO)。这种基于传统结构、带有使能端的LDO可在系统电路不工作时被关断,以减小电路功耗。使能信号可由数字模块输出。该LDO带有过流保护、短路保护以及过温保护电路,在过流、过温以及短路时能受到保护,避免电路被损坏。基于CSMC 0.5 μm单阱工艺完成电路设计,输入电压为5 V,输出电压为3 V,最大输出电流为100 mA,输出瞬态电压最大变化为4.26 mV。     

电流随温度自适应调节的LED驱动电路

针对传统LED驱动芯片不适用于大功率连续照明的问题,设计了一种电流随温度自适应调节的LED驱动电路。该电路具备过温滞回关断保护作用。基于CSMC 0.5 μm工艺,Spectre仿真结果表明,当电源电压正负波动10%时,恒流输出波动小于1.1%;当系统温度在0 ℃~83 ℃变化时,恒流输出变化小于0.28%;在83 ℃~103 ℃之间,调控输出电流可调幅度为93 mA,这种幅度变化不会被人眼发觉有明显光变;当温度升高到106 ℃时,过温关断保护电路开启,关断整体电路输出,直到温度降回69 ℃后,LED驱动电路又重新开启。     

PWM DC-DC变换器中过流保护的失效分析

原创性地提出并分析了PWM DC-DC过流保护失效.从理论上证明了过流保护回路的延时会造成过流保护失效.同时给出了避免失效的优化方案.通过降低电路的工作频率,可以实现过流保护电路关断及时,可靠性得到提高.电路在CSMC 1.5 μm BiCMOS工艺,BSIM3V3模型下,采用Cadence中的Spectre仿真工具进行仿真.当输入电源电压为11 V,输出电压在5 V时,最大电流限制在3.5 A以下,过流保护电路工作稳定可靠.     

一种用于升压型DC-DC变换器的过温保护电路

设计了一种用于升压型DC-DC变换器的过温保护电路。采用具有正负温度系数的电流相减,得到随温度变化更加明显的电流,经过电阻分压控制三极管的通断,并采用推挽反相器整形滤波后得到输出信号,实现了芯片过温关断和迟滞开启的功能。采用HHNEC BCD 0.35μm工艺,使用Cadence软件进行仿真验证。仿真结果显示,在各个工艺角及电源电压波动情况下,电路均能在芯片温度上升到170℃时关断、在芯片温度下降到140℃时开启,迟滞值为30℃(±2℃)。     

一种基于电流比较的新型过温保护电路

为了防止芯片过热,提高芯片可靠性和稳定性,提出了一种改进的高精度、低功耗、具有迟滞功能且结构简单的过温保护电路。在不引入热振荡的前提下,实现稳定电路温度和输出关断信号的双重功能。阐述了过温保护电路的工作原理,基于先锋国际半导体公司的BiCMOS0.5μm工艺库模型进行电路设计,采用Hspice软件并用先锋国际半导体公司的BiCMOS 0.5μm工艺库模型对该电路进行模拟仿真。仿真结果表明:当外界温度达到137℃时,过温保护电路输出发生翻转,从而关断芯片内的其他电路,降低功耗,使温度降低。当温度降到120℃时,芯片回到正常工作状态,温度迟滞量为17℃,性能稳定可靠。     

精密CMOS带隙基准及过温保护电路设计

设计了一款带有软启动电路的精密CMOS带隙基准源,并且利用PN结正向导通电压具有负温度系数和基准源提供的偏置电流具有正温度系数的原理实现了过温保护功能。采用UMC公司0.6μm 2P2M标准CMOS工艺进行设计和仿真,HSPICE模拟表明带隙基准的输出电压为1.293 V,且具有较高的精度和稳定性。在1.5V~4.0V的电源电压范围内基准随输入电压的最大偏移为0.27 mV;在-40℃~120℃的温度范围内,基准随温度的变化约为4.41 mV;基准的输出启动时间约为25μs;当工作温度超过160℃时过温保护电路将输出使能信号关断整个系统。     

一种低压音频放大器的设计

基于CMOS工艺设计一种单声道、桥式(BTL)输出的低压音频放大器,工作电压为2.0～5.5 V。整体功能包含：基准偏置、共模偏置、开关控制、过温保护及功率放大器模块。芯片内部包含两个基准偏置电路：过温保护模块采用一个单独的基准偏置电路,其余电路模块共同使用另外一个基准偏置电路。电路发生过温保护关断时,过温保护模块可以保证电路随温度降低后的功能恢复。整体电路的开启与关断,受开关模块的控制,关断模式下所有电路实现静态关断。采用国内0.5μm CMOS工艺完成流片,测试结果表明：3Ω负载下最大输出功率3.3 W,关断电流0.6μA,失调电压15 mV,电源电流6 mA,电源抑制比60 dB。