智能功率芯片的過溫保護分析與電路設(shè)計.pdf

1、與傳統(tǒng)的智能功率模塊相比，智能功率芯片具有體積小、功耗低等優(yōu)點，隨著電機緊湊型和可靠性要求的日益提高以及國家節(jié)能環(huán)保政策的實施，智能功率芯片的需求量正快速增長。然而，嚴苛的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和獨特的內(nèi)部構(gòu)造易使智能功率芯片溫度升高，造成可靠性問題，因此一個高精度、穩(wěn)定性良好的內(nèi)置過溫保護電路對智能功率芯片及其應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性極為重要。
　　本文首先介紹了過溫保護電路的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，并分析了片上溫度檢測技術(shù)及其性能和傳統(tǒng)的智能功率芯

2、片中過溫保護電路存在的問題;其次，結(jié)合智能功率芯片的實際應(yīng)用情況和特點對其過溫保護進行了深入分析并設(shè)計了高可靠性的過溫保護策略;最后，著重研究了三極管溫度檢測電路的線性度、靈敏度及電源電壓三個參數(shù)，針對過溫保護電路提出了一種優(yōu)化的溫度檢測方法，設(shè)計了一款應(yīng)用于智能功率芯片的高精度、低功耗過溫保護電路并采用Cadence Spectre軟件仿真驗證。本文設(shè)計的過溫保護電路，采用三極管的基極-發(fā)射極電壓差△VBE進行溫度檢測，顯著提高了線性

3、度，減小電源電壓變化和工藝偏差對過溫保護開啟溫度點和關(guān)斷溫度點的影響;采用本文提出的溫度檢測方法，在低溫區(qū)溫度檢測靈敏度較低，而在高溫區(qū)靈敏度較高，從而減小基于△VBE的溫度檢測輸出電壓值，使得電路能夠工作于低電源電壓下，降低電路功耗;采用可再生比較器，利用其內(nèi)部正反饋，提高電路的轉(zhuǎn)換速率，從而提高過溫保護電路的精度。
　　本設(shè)計基于華潤上華的0.5μm600V SOI BCD工藝進行流片，測試結(jié)果顯示，本文設(shè)計的過溫保護電路，在