专利名称：温度检测电路、方法及电子系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电路，特别是涉及一种温度检测电路、方法及电子系统。
背景技术：
能量储存组件，例如电池，在过温的情况下可能会损坏。图1所示为现有技术中 的过温检测电路100的电路图。过温检测电路100包括集成电路(integrated circuit, IC)芯片 110 和负温度系数(negative temperaturecoefficient, NTC)热敏电阻 130。热 敏电阻130通过专用模拟NTC引脚耦合于IC芯片110的外部。IC芯片110包括比较器120 和多个内部电阻，例如集成在IC芯片110上的电阻112、电阻114、电阻116和电阻118。 热敏电阻130感应温度，例如电池的温度。当温度改变时，热敏电阻130的阻值发生变化。 由电阻112、电阻118和热敏电阻130构成的分压器在节点122提供温度感应电压。由电阻 114、电阻116和电阻118构成的分压器在节点124提供参考阈值电压。比较器120比较温 度感应电压和参考阈值电压的大小，并当温度感应电压小于参考阈值电压时，产生过温检 测信号0TA。因此，当温度达到温度阈值时，热敏电阻130取决于内部电阻的阻值，例如电 阻112、电阻114和电阻116的阻值。内部电阻由硅芯片上的掺杂区域制作而成。因此，内部电阻的阻值在不同的芯片 上或相同芯片上的不同掺杂区域上会有所波动。由此，过温检测电路100的精度会受到影 响。此外，电阻118可能被设置相对高的阻值以降低电流能耗，进而增加芯片的面积以及过 温检测电路100的成本。图2所示为现有技术中的另一过温检测电路200的电路图。图2中与图1标号相 同的元素具有相同的功能。过温检测电路200包括耦合于热敏电阻130和IC芯片110的 外部可调节电阻210，用于调节因内部电阻的阻值波动引起的误差。然而，芯片面积的问题 仍未解决。图3所示为现有技术中的另一过温检测电路300的电路图。图3中与图1和图2 标号相同的元素具有相同的功能。过温检测电路300包括与热敏电阻130串联的外部电阻 312。由此，包含外部电阻312和热敏电阻130的分压器在节点302产生温度感应电压。包 含电阻116和114的分压器在节点304产生参考阈值电压。在前述的现有技术中，可通过提高过温检测电路100、200和300中的电阻(例如 内部电阻118和外部电阻312)的阻值以降低能耗。由此，减小了流经热敏电阻130的电 流。因此，当温度发生变化时，节点302或122上的温度感应电压的对应变化量随之减小。 例如，温度可能达到温度阈值。此时，温度感应电压等于参考阈值电压。当温度增加时，温 度感应电压可减小到小于参考阈值电压。在某些情况下，温度感应电压的电压变化可能小 于比较器120的失调电压，或者温度感应电压相对小的电压变化可能会受到比较器120的 耦合噪声的影响。因此，可能不会产生检测信号0TA(例如高电平)来表示过温状态。因 此，降低了过温检测电路100、200和300的精度。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种温度检测电路、方法及电子系统，以提高 温度检测的精度。为解决上述技术问题，本发明提供了一种温度检测电路。温度检测电路包括传感 器、集成电路芯片和电阻。传感器用于感应温度。电阻耦合于集成电路芯片的外部。集成 电路芯片耦合于所述传感器，用于比较表示所述温度的感应电压和表示温度阈值的阈值电 压之间的大小以决定所述温度的状态，所述集成电路芯片具有实质恒定参数。所述集成电 路芯片还保持电流比值等于所述实质恒定的参数，所述电流比值包括流经所述传感器的第 一电流和流经所述电阻的第二电流之间的电流比。本发明还提供了一种方法。所述方法包括保持电流比值等于集成电路芯片的实 质恒定的参数，所述电流比值包括流经传感器的第一电流和流经电阻的第二电流之间的电 流比，所述电阻耦合于所述集成电路芯片的外部；比较表示温度的感应电压和表示温度阈 值的阈值电压之间的大小；及根据所述比较的结果产生表示所述温度的状态的温度检测信号。本发明再提供了一种电子系统。所述电子系统包括电源、负载及温度检测电路。 负载耦合于所述电源，用于接收来自所述电源的电能。温度检测电路耦合于所述电源，用于 检测所述电源的温度。所述温度检测电路包括集成电路芯片和所述集成电路芯片的外围组 件，所述外围组件包括传感器和电阻。所述集成电路芯片保持流经所述传感器的电流和流 经所述电阻的电流之间的比值等于实质恒定的参数，其中，当所述温度达到温度阈值时，所 述传感器的阻值等于由所述电阻的阻值和所述实质恒定参数所决定的函数。与现有技术相比，本发明通过比较热敏电阻的阻值与由外部电阻的阻值和实质恒 定参数决定的函数之间的大小决定温度状态。由于外部电阻的阻值和实质恒定参数K都相 对精确，则进一步提高了检测电路的总体精度。以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的 特性和优点更为明显。


图1所示为现有技术中的过温检测电路的电路图；图2所示为现有技术中的另一过温检测电路的电路图；图3所示为现有技术中的另一过温检测电路的电路图；图4所示为根据本发明的实施例的电子系统的结构图；图5所示为根据本发明的实施例的温度检测电路的结构图；图6所示为根据本发明的实施例的图5中的偏置电路的示例；图7所示为根据本发明的实施例的图5中的偏置电路的另一示例；图8所示为根据本发明的实施例的温度检测电路的另一结构图；图9所示为根据本发明的实施例的温度检测电路的另一结构图；图10所示为根据本发明的实施例的温度检测电路的另一结构图；以及图11所示为根据本发明的实施例的温度检测电路的方法流程图。
具体实施例方式以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式
进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明 进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式
中给出了众多的具体细节。 本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对 于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。本发明的实施例提供了一种温度检测电路，所述温度检测电路包括外部电阻、传 感器(例如热敏电阻)和集成电路(integrated circuit, IC)芯片。传感器可感应温度， 例如电源的温度。耦合于传感器的IC芯片可比较表示温度的感应电压和表示温度阈值的 阈值电压之间的大小，以决定温度状态。外部电阻耦合于IC芯片的外部。IC芯片具有实质 恒定参数K，并可保持流经传感器的电流和流经外部电阻的电流之间的比值等于实质恒定 参数K。优点在于，温度状态(例如电源的温度状态)可由传感器和外部电阻的阻 值关系来决定。例如当温度达到温度阈值时，热敏电阻的阻值由外部电阻的阻值(R_ external)和实质恒定参数K决定。例如，当温度等于温度阈值时，热敏电阻的阻值可等于 [external/K。在运行中，通过比较热敏电阻的阻值和[external/K的大小决定温度状 态。外部电阻相比集成在IC芯片上的内部电阻具有较小的阻值波动。因此，外部电阻的阻 值和实质恒定参数K都相对精确。由此，可提高该比较的结果的精确性。因此，可进一步提 高检测电路的总体精度。图4所示为根据本发明的实施例的电子系统400。在一个实施例中，电子系统400 包括电源404、负载406和温度检测电路402。耦合于电源404的负载406，接收来自电源 404的电能。耦合于电源404的温度检测电路402，用于感应电源404的温度，并在引脚V0 产生温度检测信号TA，以表示电源404是处于正常温度状态还是异常温度状态(例如过 温状态或欠温状态)。如果温度检测信号TA表示电源404的温度处于异常温度状态，电源 404执行过温保护或欠温保护。电源404可为电池组。如果来自温度检测电路402的温度 检测信号TA表示电池组的温度异常，温度检测信号TA用于停止电池组的充电或放电，从而 保护电池组不受异常温度状态的影响。温度检测电路402还可用于检测其他电子系统中的 设备温度，且不局限于图4的实例。在图4的实施例中，温度检测电路402包括IC芯片410和IC芯片410的外围组 件。其中，外围组件包括传感器430和外部电阻440。传感器430通过引脚NTC(例如专 用模拟引脚)耦合于芯片410的外部，并用于感应温度。在一个实施例中，传感器430包括 耦合于地的热敏电阻432，例如负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热 敏电阻，其阻值随着温度的升高而降低。在一个实施例中，IC芯片410提供电流411给热 敏电阻432。由于电流411流经热敏电阻432，则产生热敏电阻432上的电压434。或者， IC芯片410在引脚NTC上提供参考电压(例如带隙电压)，由于参考电压加在热敏电阻 432上，则产生流经热敏电阻432的电流411。传感器430还可包括其他组件，例如正温 度系数(positive temperature coefficient, PTC)热敏电阻、热电偶、电阻式温度检测器 (resistance temperature detector, RTD)或集成温度传感器。
外部电阻440的一端通过引脚RST (例如专用模拟引脚或混合模拟引脚)耦合于 IC芯片410外部，且其另外一端耦合于地。在一个实施例中，IC芯片410提供电流413流 经外部电阻440，由此，在引脚RST上产生了电压444。或者，IC芯片410可在引脚RST上 提供参考电压(例如带隙电压)，由此，则产生电流413流经外部电阻440。在一个实施例中，IC芯片410具有实质恒定的参数K。IC芯片410可保持电流411 和电流413的比值等于实质恒定的参数K。在本发明中，“实质恒定”表示参数K的值可变 化，但保持在一个变化范围，由此，电流411和电流413的变化不会影响电压434和电压444 的精度，在图5、图6和图7中将进一步地说明。更具体地说，流经热敏电阻432的电流411 的电流值由参数K和流经外部电阻440的电流413所决定。在一个实施例中，电流411与 电流413成比例，电流411和电流413之间的电流比等于实质恒定的参数K。此外，IC芯片 410比较表示感应温度的感应电SV_sensing和表示温度阈值(例如过温阈值或欠温阈 值)的阈值电压VTH之间的大小，并根据比较的结果输出温度检测信号TA。在一个实施例 中，由热敏电阻432提供的电压434被用作感应电压V_sensing。在这种情况下，阈值电压 VTH为外部电阻440上的电压444或参考电压生成器产生的参考电压V_ref。或者，阈值电 压VTH为参考电压V_ref，其中，V_ref同时又是热敏电阻432上的电压434。在这种情况 下，电压444被用作表示感应温度的感应电压V_sensing。感应电压V_sensing和阈值电压 VTH的操作将在图5至图10中进一步地描述。优点在于，通过提供与电流413成比例的电流411，温度检测信号TA由外部电阻 440和实质恒定数值(例如实质恒定数值可为K或M*K)决定，并将在图5至图10作进一 步说明。由于温度检测电路402中与温度检测有关的电阻(例如外部电阻440)位于IC 芯片410之外，外部电阻440的阻值波动小于内部电阻(例如图1中的电阻112)的阻值 波动。因此，提高了温度检测信号TA的精度，进而提供更可靠的温度保护。图5所示为根据本发明的实施例的温度检测电路402的结构图。图5将结合图4 进行描述。图5中与图4标号相同的元件具有相同的功能。在图5的实施例中，外部电阻 440上的电压444作为表示温度阈值的阈值电压VTH。热敏电阻432上的电压434作为表 示感应温度的感应电压V_sensing。因此，在图5至图7的描述中，感应电压V_sensing也 称作感应电压434，且阈值电压VTH也称作阈值电压444。在一个实施例中，IC芯片410包括比较器520和偏置电路550。偏置电路550耦 合于引脚NTC和引脚RST，用于产生流经热敏电阻432的电流411。于是，热敏电阻432在 引脚NTC上产生感应电压434。在一个实施例中，偏置电路550还产生流经外部电阻440的 电流413。于是，外部电阻440在引脚RST上产生阈值电压444。或者，偏置电路550直接 在引脚RST上产生阈值电压444，外部电阻440据此产生电流413。在一个实施例中，IC芯片410提供的电流411与电流413成比例。电流411和电 流413之间的比值为实质恒定的数值，例如IC芯片410的参数K。如前所述，“实质恒定” 表示该参数的数值可变化，但保持在一个范围，由此，电流411和电流413的变化不会影响 电压434和电压444的精度。在一个实施例中，比较器520具有耦合于引脚NTC的第一输 入端和耦合于引脚RST的第二输入端。比较器520比较感应电压434和阈值电压444之间 的大小，以输出温度检测信号TA。在一个实施例中，比较器520是迟滞比较器。更具体地 说，在一个实施例中，如果感应电压434小于表示预设过温阈值的阈值电压444，例如，当温度上升超过预设过温阈值时，则产生温度检测信号TA (例如高电平)表示过温状态。同样 地，如果感应电压434大于表示预设欠温阈值的阈值电压444，例如，当温度下降到小于预 设欠温阈值时，则产生温度检测信号TA (例如低电平)表示欠温状态。由于电流411与电流413之间的电流比值等于参数K，感应电压434的电压值可表 示为V_sensing = K*I_external*R_thermistor, (1)其中，V_sensing表示感应电压434的电压值，I_external表示电流413的电流 值，[thermistor表示热敏电阻432的阻值。优点在于，电流411是电流413的K倍。因 此，当温度变化时，感应电压434可被调节，以具有相对大的电压变化，例如，用户可以设置 实质恒定的参数K。由此，降低由比较器520的失调电压和耦合噪声产生的影响，从而提高 温度检测电路402的精度。在一个实施例中，如果温度达到温度阈值，感应电压434变为等于阈值电压444， 可由公式⑵表示V_threshold = I_external*R_external= K*I_external*R_thermistor_T， (2)其中，R_thermistor_T表示在温度阈值时热敏电阻432的阻值，[external表示 外部电阻440的阻值。因此，在温度达到温度阈值(例如过温阈值或欠温阈值)时，热敏 电阻432的阻值可表示为R_thermistor_T = R_external/K。(3)如公式(3)所示，温度状态可由热敏电阻432和外部电阻440之间的电阻关系来 表示。也就是说，温度检测信号TA是通过比较实质恒定的参数K和外部电阻440的阻值所 组成的函数(例如R_eXternal/K)与热敏电阻432的阻值之间的大小来决定。例如如果 [thermistor小于[external/K，例如当温度上升到大于预设过温阈值时，则产生温度 检测信号TA (例如高电平)表示过温状态。同样地，如果[thermistor大于[external/ K，例如，当温度下降到小于预设欠温阈值时，则产生温度检测信号TA(例如低电平)表示 欠温状态。优点在于，温度检测信号TA取决于外部电阻440的阻值和参数K。由于外部电阻 440相比集成在IC芯片上的内部电阻具有较小的阻值波动，且IC芯片410的参数K实质恒 定，[external和K均相对精确。由此，提高了上述比较的结果的精确度，从而进一步提高 了温度检测电路402的精确度。此外，根据公式(3)，可通过设置外部电阻440的阻值(例 如用户设置)以完成对于各种温度阈值的温度检测。由此，提高了温度检测电路402的灵 活性。图6所示为根据本发明的实施例的图5中的偏置电路550的示例。图6将结合图 4和图5进行描述。在图6的实施例中，偏置电路550可包括电流源611和电流源612，用 于分别产生电流411和电流413。正如图5所述，电流411和电流413成比例，且电流411 和电流413之间的电流比值为实质恒定的参数K。在一个实施例中，偏置电路550还包括开关电路620和开关控制器616。开关电 路620包括分别耦合于电流源611和电流源612的开关622和开关624。开关622和开关 624用于导通和断开电流411和电流413的电流通路。
开关控制器616用于产生控制信号630，例如脉宽调制(pulse widthmodulation, PWM)信号，以控制开关622和开关624的状态。在一个实施例中，开关 控制器616可包括振荡(0SC)电路628和逻辑电路626。振荡电路628可产生振荡信号，例 如周期脉冲信号。逻辑电路626接收振荡信号，并产生控制信号630，例如PWM信号。或 者，开关控制器616可具有其他组件，且不局限于图6的实施例。因此，开关电路620周期性地导通或关断电流411和电流413的电流通路。具体 地说，在一个实施例中，当PWM信号为高电平时，开关622和开关624闭合以导通电流411 和电流413的电流通路。热敏电阻432接收电流411，并根据电流411产生感应电压434。 外部电阻440接收电流413，并根据电流413产生阈值电压444。比较器520比较感应电压 434和阈值电压444之间的大小，并根据比较的结果产生温度检测信号TA，如图4和图5中 的描述。在图6的实施例中，IC芯片410的温度变化可能造成电流411和电流413的电流 值的波动。优点在于，电流411和电流413之间的电流比值可保持为实质恒定的参数K。举 例说明，如果电流413增加，感应电压434和阈值电压444均会因此增加。也就是说，根据 公式(2)，在温度阈值点上的感应电压434和阈值电压444可自动被调节相同的数值，因此， 公式(3)仍然成立。由此，根据感应电压434和阈值电压444产生的检测信号TA的精确度 也得到提高。也就是说，减轻或消除了由于电流413的波动产生的感应误差对温度检测电 路402的影响。由此，提高了温度检测电路402的精度。当PWM信号为低电平时，开关622和开关624断开以断开电流411和电流413的 电流通路。优点在于，当开关622和开关624断开时，热敏电阻432和外部电阻440不会消 耗能量。因此，可根据需要感应温度，从而降低了温度检测电路402的功耗。图7所示为根据本发明的实施例的图5中的偏置电路550的另一示例。图7将结 合图4、图5和图6进行描述。图7中与图4和图6标号相同的元件具有相同的功能。在图7的实施例中，偏置电路550包括电流镜710、参考电压生成器712、开关控制 器616和开关电路620。参考电压生成器712用于产生阈值电压444，其进一步包括带隙电 路714和电压跟随器716。带隙电路714产生在温度变化情况下保持实质恒定的带隙参考 电压。电压跟随器716进一步包括运算放大器，其跟随带隙参考电压，并产生与带隙参考电 压大致相等的阈值电压444。或者，参考电压生成器712可包括其他组件，且不局限于图7 的示例。开关电路620周期性地导通和断开电流411和电流413的电流通路。当开关622 和开关624闭合时，外部电阻440接收来自参考电压生成器712的阈值电压444，并根据阈 值电压444提供电流413。由于阈值电压444是带隙电压，因此，不会因为温度变化而发生 波动。由此，流经外部电阻440的电流413也与温度无关。因此，减轻或预防了由电流413 的波动产生的误差。在一个实施例中，电流镜710接收电流413，并通过镜像电流413产生电流411，电 流411是电流413的K倍。热敏电阻432接收电流411，并根据电流411产生感应电压434。 因此，比较器520比较感应电压434和阈值电压444的大小，并根据比较的结果产生温度检 测信号TA。当开关622和开关624断开时，热敏电阻432和外部电阻440不会消耗能量。因此，可根据需要感应温度，从而降低了温度检测电路402的功耗。偏置电路550可由其他组 件组成，且不局限于图6和图7的示例。优点在于，内部电阻(例如图1中的电阻112、电阻114、电阻116和电阻118)可 由图6或图7中的偏置电路550和外部电阻440代替，由此，减小了温度检测电路402的芯 片面积，并降低了成本。
图8所示为根据本发明的实施例的温度检测电路402的另一结构图。图8将结合 图4、图5和图7进行描述。图8中与图4至图7标号相同的元件具有相同的功能。在一个实施例中，IC芯片410包括比较器520和偏置电路550。偏置电路550采 用图7中介绍的结构。在图8的实施例中，参考电压生成器712产生参考电压444。外部电 阻440采用参考电压444来提供电流413。参考电压生成器712以同样的方式产生表示温 度阈值的阈值电压VTH。参考电压444和阈值电压VTH都可为带隙电压。电流镜710通过 镜像电流413产生与电流413成比例的电流411。电流411和电流413之间的比值可为实 质恒定的参数K。热敏电阻432接收电流411，并据此产生感应电压434。因此，根据公式(2)，当温度达到预设温度阈值时，感应电压434等于阈值电压 VTH0由于I_external等于参考电压444(例如V_ref)的电压值除以外部电阻440的阻 值，例如I_external = V_ref/[external，公式(2)可以重新写为公式(4)R_thermistor_T = V_threshold*R_external/(V_ref*K)。 (4)如公式⑷所示，R_thermistor_T等于参考电压444、外部电阻440、阈值电压VTH 和实质恒定的参数K的一个函数。由于V_threSh0lc^nV_ref都是带隙电压，例如当温度变化时，带隙电压保持实 质恒定，V_ref和V_threshold之间的比值(例如V_ref/V_threshold)，可由实质恒定的 数值M代替。因此，公式(4)可重新写为公式(5)。R_thermistor_T = R_external/(M*K)。 (5)如公式(5)所示，R_thermistor_T等于外部电阻440和实质恒定的参数M*K的一 个函数。优点在于，根据公式(5)，温度状态(例如电源404的温度状态)由热敏电阻432 和外部电阻440之间的电阻关系决定。例如，温度检测信号TA是通过比较外部电阻440和 实质恒定的参数M*K的函数与热敏电阻432之间的大小来决定的。由于[external和M*K 均相对精确，则提高了上述比较的结果的精确度。由此，提供了温度检测电路402的整体精度。图9所示为根据本发明的实施例的温度检测电路402的另一结构图。图9将结合 图4至图8进行描述。图9中与图4和图5标号相同的元件具有相同的功能。在图9的实 施例中，温度检测电路402可根据多个温度阈值来判定温度的状态。在一个实施例中，温度检测电路402包括IC芯片910、热敏电阻432和外部电阻 440。IC芯片 910包括偏置电路550、模数转换器(analog todigital converter，ADC) 930和 多个比较器920_1-920_N。为了简洁明了的表达，图9中没有画出所有的比较器920_1-920_ N。偏置电路550可采用图7或图8中所示的结构，并用于产生与电流413成比例的电流 411。电流411和电流413的比值为实质恒定的参数K。偏置电路550还产生带隙电压，以 提供参考电压444。热敏电阻432接收电流411，并根据电流411产生感应电压434。在一个实施例中，一个或多个参考电压生成器产生多个阈值电压VTH1-VTHN。例如，VTH1-VTHN 都为带隙电压，并由参考电压生成器712产生。在一个实施例中，每个比较器920_1_920_N接收感应电压434和对应的一个阈值 电压VTH1-VTHN。例如，比较器920_1接收感应电压434和阈值电压VTH1，比较器920_2接 收感应电压434和阈值电压VTH2，且比较器920_N接收感应电压434和阈值电压VTHN。优 点在于，比较器920_1-920_N可产生对应于不同温度阈值的多个温度检测信号TA1-TAN。因 此，温度检测电路402可同时完成对应不同温度阈值的温度检测。在一个实施例中，ADC 930可将感应电压434转换为数字信号954。数字信号954 可适用于其他不同的应用。例如，数字信号954可存储于计算机的存储介质(例如存储 器)中，并用于在计算机屏幕上显示温度值。图10所示为根据本发明的实施例的温度检测电路402的另一结构图。图10将结 合图4至图7进行描述。图10中与图4至图7标号相同的元件具有相同的功能。在图10的实施例中，IC芯片410包括比较器520和偏置电路1050。偏置电路1050 包括参考电压生成器712。与图7中的偏置电路550是在引脚RST上产生参考电压V_ref 不同，在本实施例中，参考电压生成器712在引脚NTC上产生V_ref。由于参考电压V_ref 还加在热敏电阻432上，参考电压V_ref在图10的实施例中也被称作参考电压434。在本 实施例中，参考电压434也作为阈值电压VTH，如公式(6)所示VTH = V_ref0(6)偏置电路1050还包括电流镜710，用于镜像电流411以产生电流413。电流411 和电流413的电流比值等于实质恒定的参数K。外部电阻440根据电流413产生电压444。由于电压434是参考电压生成器712提供的参考电压，电流411会因为热敏电阻 432的阻值变化而随温度发生变化。由此，电压444也随之发生变化。因此，在图10的实施 例中，电压444也作为感应电SV_sensing以表示感应温度。因此，在本实施例中，感应电 Sv_sensing还可表示为感应电压444。当温度达到温度阈值时，感应电压444由公式(7) 表不。V_sensing = (V_ref/R_thermistor_T)*K*R_external. (7)比较器520比较感应电压444和阈值电压434之间的大小，并根据比较结果判定 温度状态。当温度达到温度阈值时，感应电压444等于阈值电压434。根据公式(6)和(7)， 在温度阈值点上的热敏电阻432的阻值表示为R_thermistor_T = R_external/K。(8)与图5中的公式(3)类似，根据公式(8)，温度状态由热敏电阻432和外部电阻440 的电阻关系来表示。也就是说，通过比较实质恒定的参数K和外部电阻440的阻值的函数 与热敏电阻432的阻值的大小来判定温度状态。由于实质恒定的参数K和外部电阻440的 阻值都相对精确，则提高了温度检测电路402的精度。图11所示为根据本发明的实施例的温度检测电路402的方法流程图1100。图11 将结合图4至图10进行描述。图11所涵盖的具体步骤仅仅作为示例。也就是说，本发明 适用于其他合理的流程或对图11进行改进的步骤。在步骤1102中，保持流经传感器(例如热敏电阻432)的第一电流(例如电流 411)和流经电阻(例如外部电阻440)的第二电流(例如电流413)之间的电流比值等于IC芯片的(例如IC芯片410)实质恒定的参数(例如实质恒定的参数K)。其中，该电 阻耦合于IC芯片的外部。在步骤1104中，比较表示温度的感应电压和表示温度阈值的阈值电压。在步骤1106中，根据比较的结果产生表示温度状态的温度检测信号。在一个实施 例中，将电阻的电压作为阈值电压，且由传感器提供感应电压。此时，温度检测信号是通过 比较实质恒定的参数和电阻的阻值所组成的函数与传感器的阻值之间的大小来判定的。在 另一个实施例中，参考电压生成器产生参考电压，电阻采用参考电压产生第二电流，根据实 质恒定的参数镜像第二电流以产生第一电流，且传感器根据第一电流产生感应电压。此时， 温度检测信号是通过比较阈值电压、参考电压、实质恒定的参数和电阻的阻值所组成的函 数与传感器的阻值之间的大小来判定。在另一个实施例中，参考电压生成器产生阈值电压， 传感器采用阈值电压产生第一电流，根据实质恒定的参数镜像第一电流以产生第二电流， 以及将电阻上的电压作为感应电压。此时，温度检测信号是通过比较实质恒定的参数和电 阻的阻值所组成的函数与传感器的阻值之间的大小来判定的。在步骤1108中，导通或断开第一电流和第二电流的电流通路。在步骤1110中，将感应电压转换成数字信号，例如数字信号954。上文具体实施方式
和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书 所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员 应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下 在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例 仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前 之描述。
权利要求
一种温度检测电路，其特征在于，所述温度检测电路至少包括传感器，用于感应温度；耦合于所述传感器的集成电路芯片，用于比较表示所述温度的感应电压和表示温度阈值的阈值电压之间的大小，以决定所述温度的状态，所述集成电路芯片具有实质恒定的参数；及耦合于所述集成电路芯片外部的电阻；其中，所述集成电路芯片保持电流比值等于所述实质恒定的参数，所述电流比值包括流经所述传感器的第一电流和流经所述电阻的第二电流之间的电流比。
2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括 耦合于所述传感器的第一电流源，用于提供所述第一电流；及耦合于所述电阻的第二电流源，用于提供所述第二电流； 其中，所述传感器根据所述第一电流提供所述感应电压。
3.根据权利要求2所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括耦合于所述第一电流源和所述第二电流源的开关电路，用于导通或断开所述第一电流 和所述第二电流的电流通路。
4.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括耦合于所述电阻的参考电压生成器，用于产生参考电压，所述电阻采用所述参考电压 产生所述第二电流；及耦合于所述传感器和所述电阻的电流镜，用于根据所述实质恒定的参数镜像所述第二 电流，以产生所述第一电流；其中，所述传感器根据所述第一电流提供所述感应电压。
5.根据权利要求4所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括耦合于所述电流镜的开关电路，用于导通或断开所述第一电流和所述第二电流的电流 通路。
6.根据权利要求4所述的温度检测电路，其特征在于，所述参考电压生成器用于提供 表示多个温度阈值的多个阈值电压。
7.根据权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括 多个比较器，用于比较所述多个阈值电压和所述感应电压之间的大小。
8.根据权利要求4所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度的状态是通过比较所 述参考电压、所述阈值电压、所述实质恒定的参数和所述电阻的阻值组成的函数与所述传 感器的阻值之间的大小来决定。
9.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，将所述电阻上的电压用作所述 阈值电压，将所述传感器的电压用作所述感应电压。
10.根据权利要求9所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度的状态是通过比较所 述实质恒定的参数和所述电阻的阻值组成的函数与所述传感器的阻值之间的大小来决定。
11.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括耦合于所述传感器的参考电压生成器，用于产生所述阈值电压，所述传感器采用所述 阈值电压产生所述第一电流；及耦合于所述传感器和所述电阻的电流镜，用于根据所述实质恒定的参数镜像所述第一电流，以产生所述第二电流，其中，所述传感器根据所述第二电流提供所述感应电压。
12.根据权利要求11所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度的状态是通过比较 所述实质恒定的参数和所述电阻的阻值所组成的函数与所述传感器的阻值之间的大小来决定。
13.根据权利要求11所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括 耦合于所述电流镜的开关电路，用于导通或断开所述第一电流和所述第二电流的电流通路。
14.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述集成电路芯片还包括 模数转换器，用于将所述感应电压转换成数字信号。
15.一种温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法至少包括下列步骤 保持电流比值等于集成电路芯片的实质恒定的参数，所述电流比值包括流经传感器的第一电流和流经电阻的第二电流之间的电流比，所述电阻耦合于所述集成电路芯片的外 部；比较表示温度的感应电压和表示温度阈值的阈值电压之间的大小；及 根据所述比较的结果产生表示所述温度的状态的温度检测信号。
16.根据权利要求15所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法还包括下 列步骤将所述电阻的电压作为所述阈值电压；及 由所述传感器提供所述感应电压。
17.根据权利要求16所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测信号是通过比 较所述实质恒定的参数和所述电阻的阻值所组成的函数与所述传感器的阻值之间的大小 来决定。
18.根据权利要求15所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法还包括下 列步骤由参考电压生成器产生参考电压；所述电阻采用所述参考电压，以产生所述第二电流；根据所述实质恒定的参数镜像所述第二电流，以产生所述第一电流；及所述传感器根据所述第一电流产生所述感应电压。
19.根据权利要求15所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测信号是通过比 较所述阈值电压、所述参考电压、所述实质恒定的参数和所述电阻的阻值所组成的函数与 所述传感器的阻值之间的大小来决定。
20.根据权利要求15所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法还包括下 列步骤导通或断开所述第一电流和所述第二电流的电流通路。
21.根据权利要求15所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法还包括下 列步骤将所述感应电压转换成数字信号。
22.根据权利要求15所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法还包括下列步骤由参考电压生成器产生所述阈值电压；所述传感器采用所述阈值电压产生所述第一电流；根据所述实质恒定的参数镜像所述第一电流，以产生所述第二电流；及将所述电阻上的电压作为所述感应电压。
23.根据权利要求22所述的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测信号是通过比 较所述实质恒定的参数和所述电阻的阻值所组成的函数与所述传感器的阻值之间的大小 来决定。
24.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统至少包括电源；耦合于所述电源的负载，用于接收来自所述电源的电能；及耦合于所述电源的温度检测电路，用于检测所述电源的温度，所述温度检测电路包括 集成电路芯片和所述集成电路芯片的外围组件，所述外围组件包括传感器和电阻，所述集 成电路芯片保持流经所述传感器的电流和流经所述电阻的电流之间的比值等于实质恒定 的参数，其中，当所述温度达到温度阈值时，所述传感器的阻值等于由所述电阻的阻值和所 述实质恒定的参数所决定的函数。
25.根据权利要求24所述的电子系统，其特征在于，所述集成电路芯片包括参考电压 生成器，用于产生所述电阻两端的参考电压和表示所述温度阈值的阈值电压，其中，所述函 数还决定于所述参考电压和所述阈值电压。
26.根据权利要求24所述的电子系统，其特征在于，所述温度检测电路提供表示温度 状态的温度检测信号，所述温度状态包括正常状态、过温状态或欠温状态。
27.根据权利要求24所述的电子系统，其特征在于，所述传感器包括负温度系数热敏 电阻、正温度系数热敏电阻、热电偶、电阻式温度检测器或集成温度传感器。
全文摘要
本发明公开了一种温度检测电路、方法及电子系统。所述温度检测电路包括用于感应温度的传感器、耦合于传感器的集成电路芯片和耦合于集成电路芯片的外部的电阻，集成电路用于比较表示所述温度的感应电压和表示温度阈值的阈值电压之间的大小，以决定所述温度的状态，集成电路芯片具有实质恒定的参数，集成电路芯片还保持电流比值等于所述实质恒定的参数，且所述电流比值包括流经所述传感器的第一电流和流经所述电阻的第二电流之间的电流比。本发明的温度检测电路可通过比较传感器的阻值与由外部电阻的阻值和实质恒定参数决定的函数之间的大小来决定温度状态，由于外部电阻的阻值和实质恒定的参数都相对精确，进一步提高了温度检测电路的总体精度。
文档编号G01K7/24GK101865733SQ20101015184
公开日2010年10月20日 申请日期2010年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者栗国星, 汤小虎 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司