具有溫度補償特性的電源檢測電路及受電設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有溫度補償特性的電源檢測電路及受電電路，該電源檢測電路包括：電壓轉(zhuǎn)電流電路，其輸入端連接電源電壓接入端，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路將電源電壓轉(zhuǎn)換為第一電流、第二電流和第三電流，第二電流等于第一電流與第二電流之和，所述第二電流經(jīng)由第一輸出端輸出，所述第三電流經(jīng)由第二輸出端輸出；微電流源，其輸入端接收所述第二電流，其輸出端產(chǎn)生第四電流；其中，所述第三電流和第四電流相比較產(chǎn)生比較信號。本發(fā)明無需基準電壓，可以省去帶隙基準和比較器，有利于減小芯片面積。
【專利說明】具有溫度補償特性的電源檢測電路及受電設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源檢測技術(shù)，尤其涉及一種具有溫度補償特性的電源檢測電路以及包含該電源檢測電路的受電設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路電源管理芯片中，特別是應(yīng)用于以太網(wǎng)供電(PoE，Power overEthernet)系統(tǒng)中的受電設(shè)備(PD, Power Device)時，當供電設(shè)備(PSE, Power SourceEquipment)檢測受電設(shè)備時，會對受電設(shè)備提供特定范圍內(nèi)的電源電壓，受電設(shè)備則須檢測該電源電壓，并將電路切換至檢測狀態(tài)。抑或是應(yīng)用于欠壓保護(UVL0，Under VoltageLock Out)等電路時，當檢測到電源電壓落在正常范圍內(nèi)時發(fā)出使能信號，保證電路工作在安全可靠的電源電壓下。
[0003]如圖1所示，傳統(tǒng)的電源檢測電路是通過電壓比較器12將電源電壓Vin與帶隙基準11產(chǎn)生的基準電壓Vref比較而實現(xiàn)的。其中，電源電壓Vin經(jīng)過電阻R1和電阻R2降壓后輸入至比較器12，當降壓后的電壓大于基準電壓Vref時，比較器12的輸出電平翻轉(zhuǎn)，為系統(tǒng)提供使能信號?；鶞孰妷篤Mf由帶隙基準11產(chǎn)生，保證了基準電壓VMf具有低溫度系數(shù)。上述控制方法可以使電源檢測的閾值電壓具有精度高、溫漂小的特性，但是其電路設(shè)計方案復雜，需要額外設(shè)計帶隙基準11和比較器12，導致芯片面積增大，且額外的模塊需要上電時間，導致檢測時間變長,甚至檢測失敗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是提供一種具有溫度補償特性的電源檢測電路及受電設(shè)備，無需基準電壓，可以省去帶隙基準和比較器，有利于減小芯片面積。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有溫度補償特性的電源檢測電路，包括:
[0006]電壓轉(zhuǎn)電流電路，其輸入端連接電源電壓接入端，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路將電源電壓轉(zhuǎn)換為第一電流、第二電流和第三電流，第二電流等于第一電流與第二電流之和，所述第二電流經(jīng)由第一輸出端輸出，所述第三電流經(jīng)由第二輸出端輸出；
[0007]微電流源，其輸入端接收所述第二電流，其輸出端產(chǎn)生第四電流；
[0008]其中，所述第三電流和第四電流相比較產(chǎn)生比較信號。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路包括:
[0010]第一 PNP三極管，其發(fā)射極連接所述電源電壓接入端以接收所述電源電壓，其基極連接所述第一 PNP三極管的集電極；
[0011]第二 PNP三極管，其發(fā)射極連接所述電源電壓接入端，其基極連接所述第一 PNP三極管的基極，其集電極作為所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的第二輸出端；
[0012]第一電阻，其第一端連接所述電源電壓接入端，其第二端連接所述第一 PNP三極管的集電極；
[0013]第二電阻，其第一端連接所述第一 PNP三極管的集電極，其第二端作為所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的第一輸出端；
[0014]其中，流經(jīng)所述第一電阻的電流為所述第一電流，流經(jīng)所述第二電阻的電流為所述第二電流，所述第二 PNP三極管的集電極的電流為所述第三電流。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述微電流源包括:
[0016]第一 NPN三極管，其集電極連接所述第二電阻的第二端，其基極連接所述第一 NPN三極管的集電極，其發(fā)射極接地；
[0017]第二 NPN三極管，其集電極連接所述第二 PNP三極管的集電極，其基極連接所述第一 NPN三極管的基極，所述第二 NPN三極管的集電極輸出比較信號，所述第二 NPN三極管的集電極的電流為所述第四電流；
[0018]第三電阻，其第一端連接所述第二 NPN三極管的發(fā)射極，其第二端接地。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該電源檢測電路還包括:電平轉(zhuǎn)換電路，將所述比較信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電平。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該電源檢測電路還包括:
[0021]第四電阻，所述第二電阻的第二端經(jīng)由該第四電阻連接所述第一 NPN三極管的集電極；
[0022]第六開關(guān)管，其第一端連接所述第四電阻的第一端，其第二端連接所述第四電阻的第二端，其控制端接收所述數(shù)字電平。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括:
[0024]施密特反相器，其輸入端接收所述比較信號；
[0025]反相器，其輸入端連接所述施密特反相器的輸出端，其輸出端輸出所述數(shù)字電平。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電源電壓由低向高上升至第一閾值電壓時，所述數(shù)字電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)；所述電源電壓由高向低下降至第二閾值電壓時，所述數(shù)字電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)，所述第一閾值電壓大于所述第二閾值電壓。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一閾值電壓為:

【權(quán)利要求】
1.一種具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，包括: 電壓轉(zhuǎn)電流電路，其輸入端連接電源電壓接入端，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路將電源電壓轉(zhuǎn)換為第一電流、第二電流和第三電流，第二電流等于第一電流與第二電流之和，所述第二電流經(jīng)由第一輸出端輸出，所述第三電流經(jīng)由第二輸出端輸出； 微電流源，其輸入端接收所述第二電流，其輸出端產(chǎn)生第四電流； 其中，所述第三電流和第四電流相比較產(chǎn)生比較信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路包括: 第一 PNP三極管，其發(fā)射極連接所述電源電壓接入端以接收所述電源電壓，其基極連接所述第一 PNP三極管的集電極； 第二 PNP三極管，其發(fā)射極連接所述電源電壓接入端，其基極連接所述第一 PNP三極管的基極，其集電極作為所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的第二輸出端； 第一電阻，其第一端連接所述電源電壓接入端，其第二端連接所述第一 PNP三極管的集電極； 第二電阻，其第一端連接所述第一 PNP三極管的集電極，其第二端作為所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的第一輸出端； 其中，流經(jīng)所述第一電阻的電流為所述第一電流，流經(jīng)所述第二電阻的電流為所述第二電流，所述第二 PNP三極管的集電極的電流為所述第三電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，所述微電流源包括: 第一 NPN三極管，其集電極連接所述第二電阻的第二端，其基極連接所述第一NPN三極管的集電極，其發(fā)射極接地； 第二 NPN三極管，其集電極連接所述第二 PNP三極管的集電極，其基極連接所述第一NPN三極管的基極，所述第二 NPN三極管的集電極輸出比較信號，所述第二 NPN三極管的集電極的電流為所述第四電流； 第三電阻，其第一端連接所述第二 NPN三極管的發(fā)射極，其第二端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，還包括: 電平轉(zhuǎn)換電路，將所述比較信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，還包括: 第四電阻，所述第二電阻的第二端經(jīng)由該第四電阻連接所述第一 NPN三極管的集電極； 第六開關(guān)管，其第一端連接所述第四電阻的第一端，其第二端連接所述第四電阻的第二端，其控制端接收所述數(shù)字電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括: 施密特反相器，其輸入端接收所述比較信號； 反相器，其輸入端連接所述施密特反相器的輸出端，其輸出端輸出所述數(shù)字電平。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，所述電源電壓由低向高上升至第一閾值電壓時，所述數(shù)字電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)；所述電源電壓由高向低下降至第二閾值電壓時，所述數(shù)字電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)，所述第一閾值電壓大于所述第二閾值電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，所述第一閾值電壓為:

所述第二閾值電壓為:+iJ卜+.其中，R1為所述第一電阻的電阻值，R2為所述第二電阻的電阻值，R3為所述第三電阻的電阻值，R4為所述第四電阻的電阻值，Vbe為所述第一 PNP三極管、第二 PNP三極管以及第一NPN三極管的基極-發(fā)射極電壓，Vt = kT/q，k為玻爾茲曼常數(shù)，T為溫度，q為電子電荷常數(shù)，η為所述第二 NPN三極管與第一 NPN三極管的尺寸比例。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，所述第二NPN三極管的集電極經(jīng)由第四開關(guān)管連接所述第二 PNP三極管的集電極，其中，所述第四開關(guān)管的第一端連接所述第二 PNP三極管的集電極，所述第四開關(guān)管的第二端連接所述第二NPN三極管的集電極，所述第四開關(guān)管的控制端接收偏置電路提供的偏置電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路，其特征在于，所述偏置電路包括: 第六電阻，其第一端連接所述電源電壓接入端； 穩(wěn)壓二極管，其陰極連接所述第六電阻的第二端，其陽極接地。
11.一種受電設(shè)備，該受電設(shè)備由以太網(wǎng)供電，其特征在于，該受電設(shè)備包括權(quán)利要求1至10中任一項所述的具有溫度補償特性的電源檢測電路。
【文檔編號】G01R1/44GK104198783SQ201410481905
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】寧志華, 王晨陽 申請人:杭州士蘭微電子股份有限公司