智能功率芯片的過溫保護(hù)分析與電路設(shè)計(jì).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(diǎn)，隨著電機(jī)緊湊型和可靠性要求的日益提高以及國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策的實(shí)施，智能功率芯片的需求量正快速增長(zhǎng)。然而，嚴(yán)苛的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和獨(dú)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(gè)高精度、穩(wěn)定性良好的內(nèi)置過溫保護(hù)電路對(duì)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(hù)電路的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，并分析了片上溫度檢測(cè)技術(shù)及其性能和傳統(tǒng)的智能功率芯

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

3、度，減小電源電壓變化和工藝偏差對(duì)過溫保護(hù)開啟溫度點(diǎn)和關(guān)斷溫度點(diǎn)的影響;采用本文提出的溫度檢測(cè)方法，在低溫區(qū)溫度檢測(cè)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(cè)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(hù)電路的精度。
　　本設(shè)計(jì)基于華潤(rùn)上華的0.5μm600V SOI BCD工藝進(jìn)行流片，測(cè)試結(jié)果顯示，本文設(shè)計(jì)的過溫保護(hù)電路，在