(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 212875761 U(45)授权公告日 2021.04.02
(21)申请号 202021492682.X(22)申请日 2020.07.27
(73)专利权人 珠海拓芯科技有限公司
地址 519080 广东省珠海市高新区唐家湾
镇前湾二路2号高新区总部基地B栋二楼202
专利权人 宁波奥克斯电气股份有限公司(72)发明人 斯建 陈志强 游剑波 文健 (74)专利代理机构 北京隆源天恒知识产权代理
事务所(普通合伙) 11473
代理人 陈雪飞(51)Int.Cl.
H03K 17/08(2006.01)
权利要求书2页 说明书8页 附图3页
(54)实用新型名称
一种三极管过热保护系统(57)摘要
本实用新型提供了一种三极管过热保护系统，涉及三极管技术领域，包括：三极管的基极与处理电路电连接，处理电路的输出电压信号响应于基极电压信号；处理电路与信号电路电连接，信号电路的输出电压信号响应于处理电路的输出电压信号；信号电路电连接至三极管的基极，用于将信号电路的输出电压信号输入至三极管的基极，以触发三极管的导通或截止。本实用新型通过三极管的基极、处理电路和信号电路的相互连接，使处理电路的输出电压信号响应于三极管的基极电压信号，信号电路的输出电压信号响应于处理电路的输出电压信号，进而使信号电路的输出电压信号随着基极电压信号而变化，有效触发三极管的导通或截止。
CN 212875761 UCN 212875761 U
权 利 要 求 书
1/2页
1.一种三极管过热保护系统，其特征在于，包括三极管(Q)、处理电路(101)和信号电路(102)，
所述三极管(Q)的基极与所述处理电路(101)电连接，所述处理电路(101)用于获取所述三极管(Q)的基极电压信号，所述处理电路(101)的输出电压信号响应于所述基极电压信号；
所述处理电路(101)与所述信号电路(102)电连接，所述信号电路(102)的输出电压信号响应于所述处理电路(101)的输出电压信号；
所述信号电路(102)电连接至所述三极管(Q)的基极，用于将所述信号电路(102)的输出电压信号输入至所述三极管(Q)的基极，以触发所述三极管(Q)的导通或截止。
2.如权利要求1所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述处理电路(101)包括比较器(IC1)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，
所述比较器(IC1)的正向输入端与所述三极管(Q)的基极电连接，所述比较器(IC1)的负向输入端与第一分压点电连接，所述比较器(IC1)的输出端与所述信号电路(102)电连接，所述第一电阻(R1)电连接至所述三极管(Q)的发射极，所述第二电阻(R2)分别电连接至所述第一电阻(R1)和供电电压源(VCC)，所述第一分压点为所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)之间的分压点。
3.如权利要求2所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述处理电路(101)还包括第三电阻(R3)和第四电阻(R4)，
所述第三电阻(R3)的一端电连接至所述供电电压源(VCC)，所述第三电阻(R3)的另一端电连接至所述比较器(IC1)的输出端；
所述第四电阻(R4)的一端电连接至所述三极管(Q)的基极，所述第四电阻(R4)的另一端电连接至所述三极管(Q)的发射极。
4.如权利要求3所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述信号电路(102)包括控制信号源(1021)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第五电阻(R5)，
所述第一二极管(D1)的负极与所述比较器(IC1)的输出端电连接，所述第一二极管(D1)的正极与所述控制信号源(1021)电连接，所述第二二极管(D2)的正极与所述控制信号源(1021)电连接，所述第二二极管(D2)的负极与所述第五电阻(R5)电连接，所述第五电阻(R5)与所述三极管(Q)的基极电连接。
5.如权利要求4所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述比较器(IC1)用于比较所述基极电压信号和所述第一分压点的电压信号，当所述基极电压信号大于所述第一分压点的电压信号时触发所述比较器(IC1)输出低电平，使得所述三极管(Q)截止；当所述基极电压信号小于所述第一分压点的电压信号时触发所述比较器(IC1)输出高电平，使得所述三极管(Q)导通。
6.如权利要求1所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述处理电路(101)包括运算放大器(IC2)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)，
所述运算放大器(IC2)的正向输入端与所述三极管(Q)的基极电连接，所述运算放大器(IC2)的负向输入端与所述三极管(Q)的发射极电连接，所述运算放大器(IC2)的输出端与所述信号电路(102)电连接，所述第六电阻(R6)的一端与所述三极管(Q)的发射极电连接，所述第六电阻(R6)的另一端与所述运算放大器(IC2)的负向输入端电连接，所述第七电阻
2
CN 212875761 U
权 利 要 求 书
2/2页
(R7)的一端与所述运算放大器(IC2)的输出端电连接，所述第七电阻(R7)的另一端与所述运算放大器(IC2)的负向输入端电连接。
7.如权利要求6所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述处理电路(101)还包括第八电阻(R8)，
所述第八电阻(R8)的一端与所述三极管(Q)的基极电连接，所述第八电阻(R8)的另一端与所述三极管(Q)的发射极电连接。
8.如权利要求7所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述信号电路(102)包括数模转换电路(1022)、控制信号发生电路(1023)、第九电阻(R9)，
所述数模转换电路(1022)分别电连接至所述运算放大器(IC2)的输出端和所述控制信号发生电路(1023)，所述控制信号发生电路(1023)通过所述第九电阻(R9)电连接至所述三极管(Q)的基极。
9.如权利要求8所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述运算放大器(IC2)用于放大所述基极电压信号并输出基极放大信号，所述控制信号发生电路(1023)在所述基极放大信号的触发下输出所述三极管(Q)的截止驱动信号或导通驱动信号。
10.如权利要求1所述的三极管过热保护系统，其特征在于，所述三极管(Q)的集电极通过第十电阻(R10)电连接至供电电压源(VCC)，所述三极管(Q)的发射极接地。
3
CN 212875761 U
说 明 书
一种三极管过热保护系统
1/8页
技术领域
[0001]本实用新型涉及三极管技术领域，具体而言，涉及一种三极管过热保护系统。背景技术
[0002]三极管是电子行业常用的半导体器件，主要用于功率电路开关控制。由于三极管在工作时内部存在导通阻抗，电流流过三极管内部时会产生热损耗，由此导致三极管发热。当三极管集电极电流较大、工作在高温环境或者表面积灰时，三极管均容易出现内部过热的现象，致使器件老化或者热击穿失效。实用新型内容
[0003]本实用新型解决的是有效防止三极管过热失效的问题。[0004]为解决上述问题，本实用新型提出一种三极管过热保护系统，包括：包括三极管、处理电路和信号电路，
[0005]所述三极管的基极与所述处理电路电连接，所述处理电路用于获取所述三极管的基极电压信号，所述处理电路的输出电压信号响应于所述基极电压信号；[0006]所述处理电路与所述信号电路电连接，所述信号电路的输出电压信号响应于所述处理电路的输出电压信号；
[0007]所述信号电路电连接至所述三极管的基极，用于将所述信号电路的输出电压信号输入至所述三极管的基极，以触发所述三极管的导通或截止。[0008]由此，本实用新型利用基极电压信号随着三极管PN结温度变化的特性，通过三极管的基极、处理电路和信号电路的相互连接，使处理电路的输出电压信号响应于三极管的基极电压信号，信号电路的输出电压信号响应于处理电路的输出电压信号，进而使信号电路的输出电压信号随着基极电压信号而变化，再将信号电路的输出电压信号输入至三极管的基极，以此有效依据三极管PN结的温度变化情况触发三极管的导通或截止，防止三极管过热失效。
[0009]进一步地，所述处理电路包括比较器、第一电阻和第二电阻，[0010]所述比较器的正向输入端与所述三极管的基极电连接，所述比较器的负向输入端与第一分压点电连接，所述比较器的输出端与所述信号电路电连接，所述第一电阻电连接至所述三极管的发射极，所述第二电阻分别电连接至所述第一电阻和供电电压源，所述第一分压点为所述第一电阻和所述第二电阻之间的分压点。[0011]由此，利用第一电阻和第二电阻的分压特性，选择合适的第一电阻和第二电阻，将第一分压点的电压信号设置为三极管达到温度保护值时的电压，比较器比较第一分压点的电压信号和基极电压信号，当基极电压信号达到第一分压点的电压信号，说明此时三极管达到了温度保护值。综上，利用第一电阻、第二电阻的分压特性，使基极电压信号和一分压点的电压信号进行比较，比较器输出随着三极管PN结温度而变化的输出电压信号，以此利用比较器的输出电压信号有效触发三极管的导通或截止，即有效地依据温度变化对三极管
4
CN 212875761 U
说 明 书
2/8页
进行触发。
[0012]进一步地，所述处理电路还包括第三电阻和第四电阻，[0013]所述第三电阻的一端电连接至所述供电电压源，所述第三电阻的另一端电连接至所述比较器的输出端；
[0014]所述第四电阻的一端电连接至所述三极管的基极，所述第四电阻的另一端电连接至所述三极管的发射极。[0015]由此，由于比较器内部是漏极开路，因而设置第三电阻才能使比较器输出高电平；第四电阻用于基极对地阻抗，防止基极误导通，以此保证比较器接收有效的基极电压信号。[0016]进一步地，所述信号电路包括控制信号源、第一二极管、第二二极管和第五电阻，所述控制信号源用于产生激励信号，
[0017]所述第一二极管的负极与所述比较器的输出端电连接，所述第一二极管的正极与所述控制信号源电连接，所述第二二极管的正极与所述控制信号源电连接，所述第二二极管的负极与所述第五电阻电连接，所述第五电阻与所述三极管的基极电连接。[0018]由此，设置第一二极管防止比较器输出高电平使三极管导通，设置第二二极管防止第一二极管上的压降电压使三极管导通，设置第五电阻防止驱动回路电流过大，保证信号电路对三极管基极的有效驱动。[0019]进一步地，所述比较器用于比较所述基极电压信号和所述第一分压点的电压信号，当所述基极电压信号大于所述第一分压点的电压信号时触发所述比较器输出低电平，使得所述三极管截止；当所述基极电压信号小于所述第一分压点的电压信号时触发所述比较器输出高电平，使得所述三极管导通。[0020]由此，有效利用比较器进行信号比较，根据比较结果有效地控制三极管导通或截止，达到高效保护的目的。[0021]进一步地，所述处理电路包括运算放大器、第六电阻和第七电阻，[0022]所述运算放大器的正向输入端与所述三极管的基极电连接，所述运算放大器的负向输入端与所述三极管的发射极电连接，所述运算放大器的输出端与所述信号电路电连接，所述第六电阻的一端与所述三极管的发射极电连接，所述第六电阻的另一端与所述运算放大器的负向输入端电连接，所述第七电阻的一端与所述运算放大器的输出端电连接，所述第七电阻的另一端与所述运算放大器的负向输入端电连接。[0023]由此，设置运算放大器对三极管的基极电压信号进行有效的放大，以此输出相应的输出电压信号，由于基极电压信号随着三极管PN结温度而变化，运算放大器的输出电压信号也随着三极管PN结温度而变化，因而利用运算放大器的输出电压信号进行对三极管进行有效的截止或导通。同时设置第六电阻、第七电阻构成运算放大器负反馈，用于保证运算放大器输出相应的输出电压。[0024]进一步地，所述处理电路还包括第八电阻，其中：[0025]所述第八电阻的一端与所述三极管的基极电连接，所述第八电阻的另一端与所述三极管的发射极电连接。[0026]由此，设置第八电阻用于基极对地阻抗，防止基极误导通，以此保证放大器接收有效的基极电压信号。[0027]进一步地，所述信号电路包括数模转换电路、控制信号发生电路、第九电阻，所述
5
CN 212875761 U
说 明 书
3/8页
数模转换电路分别电连接至所述运算放大器的输出端和所述控制信号发生电路，所述控制信号发生电路通过所述第九电阻电连接至所述三极管的基极。[0028]由此，设置数模转换电路，将运算放大器的输出电压信号有效转换为对应的数字信号，设置控制信号发生电路接收相关的数字信号，依据数字信号输出相应的控制信号，将控制信号输入至三极管的基极，以此控制三极管的导通或截止。[0029]进一步地，所述运算放大器用于放大所述基极电压信号并输出基极放大信号，所述控制信号发生电路在所述基极放大信号的触发下输出所述三极管的截止驱动信号或导通驱动信号。[0030]由此，利用三极管的基极电压信号随着三极管PN结温度而变化的特性，第一放大信号有效反映着三极管PN结温度，运算放大器在基极电压信号的触发下输出相应的第一放大信号至控制信号发生电路，控制信号发生电路根据第一放大信号触发三极管的导通或截止，有效地依据温度变化对三极管进行触发。[0031]进一步地，所述三极管的集电极通过第十电阻电连接至供电电压源，所述三极管的发射极接地。[0032]由此，将三极管的集电极通过第十电阻电连接至供电电压源，三极管的发射极接地，保证对三极管的正常供电连接。附图说明
[0033]图1所示为本实用新型实施例的三极管PN结温度变化的近似等效示意图；[0034]图2所示为本实用新型实施例的三极管过热保护系统的结构示意图；
[0035]图3所示为本实用新型实施例的三极管过热保护系统的具体结构示意图一；[0036]图4所示为本实用新型实施例的三极管过热保护系统的具体结构示意图二；[0037]附图标记说明：[0038]Q-三极管，101-处理电路，102-信号电路，1021-控制信号源，数模转换电路-1022，1023-控制信号发生电路，IC1-比较器，IC2-运算放大器，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，R10-第十电阻，D1-第一二极管，D2-第二二极管，VCC-供电电压源，b-三极管Q的基极，c-三极管Q的集电极，e-三极管Q的发电极，GND-地端。具体实施方式
[0039]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0040]三极管Q在工作时内部存在导通阻抗，会产生相应的热损耗，由此导致三极管Q发热。当三极管Q集电极电流较大、工作在高温环境或者表面积灰时，三极管Q均容易出现内部过热的现象，致使器件老化或者热击穿失效。目前大部分功率三极管Q内部均无过热保护功能，存在三极管Q因过热失效风险。
[0041]图1所示为本实用新型实施例的三极管PN结温度变化的近似等效示意图，横坐标为三极管PN结的温度T，纵坐标为三极管Q的基极电压信号，当三极管PN结温度变化时，其基极电压信号也随着温度而改变，当三极管PN结温度达到温度保护值时，将此时对应的基极
6
CN 212875761 U
说 明 书
4/8页
电压信号设置为温度保护基准信号Vref。任意时刻下，当三极管Q的基极电压信号达到保护基准信号Vref时，说明此时三极管Q内部过热。
[0042]以图1为例更进一步说明三极管PN结温度变化特性，具体公式如下：
[0043]
其中，Tj为温度保护值，对应的电压是保护基准信号Vref，Tj1为三极管Q的某一PN结温度，Vbe1为对应的基极电压；Tj2为三极管Q的另一PN结温度，Vbe2为对应的基极电压，c为某一常数。可以理解的是，图1仅为三极管PN结温度变化的近似等效示意图，将三极管PN结温度变化近似为一条直线，实际上，三极管PN结温度变化的总体趋势是基极电压随温度升高而减小，不限于此图。且三极管PN结温度变化曲线由三极管厂家规格书里提供，在本实用新型实施例中根据基极电压Vbe查找对应的温度即可，无需额外复杂方法确定。[0045]图2所示为本实用新型实施例的三极管Q过热保护系统的结构示意图，包括三极管Q、处理电路101和信号电路102，
[0046]三极管Q的基极与处理电路101电连接，用于获取三极管Q的基极电压信号输入至处理电路101，处理电路101的输出电压信号响应于基极电压信号；[0047]处理电路101与信号电路102电连接，信号电路102的输出电压信号响应于处理电路101的输出电压信号；[0048]信号电路102电连接至三极管Q的基极，将信号电路102的输出电压信号输入至三极管Q的基极，以触发三极管Q的导通或截止。[0049]其中，三极管Q的集电极连接至供电电压源VCC，三极管Q的发射极接地，以保证对三极管Q的正常供电连接。可以理解的是，三极管Q的供电连接不仅限于图2中的连接方法，保证三极管Q的正常供电连接的连接方式都可。
[0050]本实用新型利用基极电压信号随着三极管PN结温度变化的特性，通过三极管Q的基极、处理电路101和信号电路102的相互连接，使处理电路101的输出电压信号响应于三极管Q的基极电压信号，信号电路102的输出电压信号响应于处理电路101的输出电压信号，进而使信号电路102的输出电压信号随着基极电压信号而变化，再将信号电路102的输出电压信号输入至三极管Q的基极，以此有效依据三极管PN结的温度变化情况触发三极管Q的导通或截止。当三极管PN结温度正常时，基极电压信号始终小于保护基准信号Vref，触发信号电路102的输出电压信号为高电平，促使三极管Q导通；而当三极管PN结温度过高时，基极电压信号达到保护基准信号Vref，触发信号电路102的输出电压信号为低电平，促使三极管Q截止，以此有效防止三极管Q过热失效。
[0051]图3所示为本实用新型实施例的三极管Q过热保护系统的具体结构示意图一，结合图3来看，处理电路101包括比较器IC1、第一电阻R1、第二电阻R2，其中：[0052]比较器IC1的正向输入端与三极管Q的基极电连接，用于将三极管Q的基极电压信号作为比较器IC1的正向输入；
[0053]比较器IC1的负向输入端与第一分压点电连接，比较器IC1的输出端与信号电路102电连接，用于将第一分压点的电压信号作为比较器IC1的负向输入；[0054]比较器IC1的输出端与信号电路102电连接，用于将比较器IC1的输出电压信号输入至信号电路102；
7
[0044]
CN 212875761 U[0055]
说 明 书
5/8页
第一电阻R1电连接至三极管Q的发射极，第二电阻R2分别电连接至第一电阻R1和
供电电压源VCC，第一分压点为第一电阻R1和第二电阻R2之间的分压点。[0056]其中，处理电路101的输出电压信号响应于基极电压信号的过程如下：[0057]利用比较器IC1本身的电学特性，两个输入端电连接第一分压点和三极管Q的基极，在输入的基极电压信号大于第一分压点的电压信号时，比较器IC1经比较后输出低电平，在输入的基极电压信号小于第一分压点的电压信号时，比较器IC1经比较后输出高电平。
[0058]本实用新型利用第一电阻R1和第二电阻R2的分压特性，选择合适的第一电阻R1和第二电阻R2，将第一分压点的电压信号设置为三极管Q达到温度保护值时的电压，比较器IC1比较第一分压点的电压信号和基极电压信号，当基极电压信号达到第一分压点的电压信号，说明此时三极管Q达到了温度保护值。综上，利用第一电阻R1、第二电阻R2的分压特性，使基极电压信号和一分压点的电压信号进行比较，比较器IC1输出随着三极管PN结温度而变化的输出电压信号，以此利用比较器IC1的输出电压信号有效触发三极管Q的导通或截止，即有效地依据温度变化对三极管Q进行触发。[0059]可选地，处理电路101还包括第三电阻R3和第四电阻R4，其中：[0060]第三电阻R3的一端电连接至供电电压源VCC，第三电阻R3的另一端电连接至比较器IC1的输出端。由此，由于比较器IC1内部是漏极开路，因而设置第三电阻R3才能使比较器IC1有效输出高电平。
[0061]第四电阻R4的一端电连接至三极管Q的基极，第四电阻R4的另一端电连接至三极管Q的发射极。由此，第四电阻R4用于作为基极对地阻抗，防止基极误导通，以此保证比较器IC1接收有效的基极电压信号。[0062]可选地，信号电路102包括控制信号源1021、第一二极管D1、第二二极管D2和第五电阻R5，[0063]第一二极管D1的负极电连接至比较器IC1的输出端，第一二极管D1的正极电连接至控制信号源1021。由此，设置第一二极管D1防止比较器IC1输出高电平使三极管Q导通。[0064]第二二极管D2的正极电连接至控制信号源1021，第二二极管D2的负极电连接至第五电阻R5，第五电阻R5电连接至三极管Q的基极。由此，设置第二二极管D2防止第一二极管D1上的压降电压使三极管Q导通，设置第五电阻R5防止驱动回路电流过大，保证信号电路102对三极管Q基极的有效驱动。[0065]其中，控制信号源1021用于产生激励信号，用于促使三极管Q的导通，如果控制信号源1021持续输出高电平，三极管Q就持续导通。[0066]其中，信号电路102的输出电压信号响应于处理电路101的输出电压信号的过程如下：
[0067]比较器IC1的输出端通过第一二极管D1电连接至控制信号源1021，同时控制信号源1021通过第二二极管D2电连接至三极管Q的基极。利用第一二极管D1和第二二极管D2的单向导电性，当比较器IC1的输出电压信号为低电平，信号电路102的输出电压信号也被强制拉低，三极管Q也就无法导通，当比较器IC1的输出电压信号为高电平，信号电路102的输出电压信号不受影响，三极管Q保持导通。[0068]结合图1、图3具体阐述本实用新型电路原理如下：
8
CN 212875761 U[0069]
说 明 书
6/8页
首先，利用第一电阻R1和第二电阻R2的分压特性使第一分压点的电压信号为保护
基准信号Vref，根据保护基准信号Vref在电路设计中，进行电路设计时，工程人员确定出合理的第一电阻R1和第二电阻R2的值，具体公式如下：
[0070]
其中，结合图2来看，VCC为供电电压源VCC，R1为第一电阻R1，R2为第二电阻R2，由此，选择合理的第一电阻R1和第二电阻R2，利用电路本身的分压特性即可有效使第一分压点的电压信号为保护基准信号Vref。[0072]其中，在选择第一电阻R1和第二电阻R2的值时，可以利用图1中的Vbe-Tj曲线查找对应的保护基准信号Vref，即第一分压点的电压信号，但保护基准信号Vref的设定不限于该公式，以具体三极管Q的温度特性而定，只需从相应的PN结温度变化曲线上找到温度保护值对应的保护基准信号Vref即可。
[0073]求出第一电阻R1和第二电阻R2后，利用常规的电学公式求出图3所示的电路中其他电学器件相应的值，对应选取即可，此为现有技术，在此不再赘述。[0074]其中，当三极管Q的温度超过保护点温度时，基极电压信号大于第一分压点的电压信号，即大于保护基准信号Vref，比较器IC1输出低电平，使得三极管Q截止；当三极管Q的温度小于保护点温度时，基极电压信号小于第一分压点的电压信号，比较器IC1输出高电平，使得三极管Q导通。
[0075]在本实用新型的一个具体实施例中，供电电压源VCC为1V，通过上述方法获得保护基准信号Vref为0.5V，通过分压得出第一电阻R1为500Ω，第二电阻R2为500Ω，使得第一分压点的输出电压信号始终为0.5V。进一步还可以求得，第三电阻R3为10K，第四电阻R4为10K，第五电阻R5为1K，以上电阻数值通过常规的电路公式求得。在该电路中，当三极管Q在正常情况下，基极电压信号为0.7V，比较器IC1的输出电压信号为高电平，三极管Q导通；随着三极管PN结温度升高，到100℃时，基极电压信号为0.5V，比较器IC1通过比较基极电压信号和第一分压点的输出电压信号，输出电压信号为低电平，三极管Q截止。
[0076]图4所示为本实用新型实施例的三极管Q过热保护系统的具体结构示意图二，结合图4来看，处理电路101包括运算放大器IC2、第六电阻R6和第七电阻R7，其中：[0077]运算放大器IC2的正向输入端与三极管Q的基极电连接，运算放大器IC2的负向输入端与三极管Q的发射极电连接，运算放大器IC2的输出端与信号电路102电连接，第六电阻R6的一端与三极管Q的发射极电连接，第六电阻R6的另一端与运算放大器IC2的负向输入端电连接，第七电阻R7的一端与运算放大器IC2的输出端电连接，第七电阻R7的另一端与运算放大器IC2的负向输入端电连接。
[0078]本实用新型设置运算放大器IC2对三极管Q的基极电压信号进行有效的放大，以此输出相应的输出电压信号，由于基极电压信号随着三极管PN结温度而变化，运算放大器IC2的输出电压信号也随着三极管PN结温度而变化，因而利用运算放大器IC2的输出电压信号可以对三极管Q进行有效的截止或导通。同时设置第六电阻R6、第七电阻R7构成运算放大器IC2负反馈，用于保证运算放大器IC2输出相应的输出电压。[0079]其中，处理电路101的输出电压信号响应于基极电压信号的过程如下：[0080]利用比较器IC2本身的电学特性，输入端电连接三极管Q的基极，以有效放大基极
9
[0071]
CN 212875761 U
说 明 书
7/8页
电压信号，保证运算放大器IC2输出反映基极电压信号的电压。[0081]可选地，处理电路101还包括第八电阻R8，第八电阻R8的一端电连接至三极管Q的基极，第八电阻R8的另一端电连接至三极管Q的发射极。由此，设置第八电阻R8用于基极对地阻抗，防止基极误导通，以此保证放大器接收有效的基极电压信号。[0082]可选地，信号电路102包括数模转换电路1022、控制信号发生电路1023、第九电阻R9，其中：
[0083]数模转换电路1022分别电连接至运算放大器IC2的输出端和控制信号发生电路1023，用于将运算放大器IC2的输出电压信号转换为数字信号，输入至控制信号发生电路1023；
[0084]控制信号发生电路1023通过第九电阻R9电连接至三极管Q的基极，以使控制信号发生电路1023在运算放大器IC2的输出电压信号的作用下触发三极管Q的导通或截止。[0085]其中，信号电路102的输出电压信号响应于处理电路101的输出电压信号的过程如下：[0086]利用运算放大器IC2与数模转换电路1022的电连接，将运算放大器IC2的输出电压信号有效转换为对应的数字信号，利用数模转换电路1022和控制信号发生电路1023的电连接，依据数字信号输出相应的控制信号，将控制信号输入至三极管Q的基极，以此控制三极管Q的导通或截止。
[0087]本实用新型设置数模转换电路1022，设置控制信号发生电路1023接收相关的数字信号，依据数字信号输出相应的控制信号，将控制信号输入至三极管Q的基极，以此控制三极管Q的导通或截止。[0088]可选地，运算放大器IC2用于放大基极电压信号并输出基极放大信号，控制信号发生电路1023在基极放大信号的触发下输出三极管Q的截止驱动信号或导通驱动信号。[0089]本实用新型利用三极管Q的基极电压信号随着三极管PN结温度而变化的特性，第一放大信号有效反映着三极管PN结温度，运算放大器IC2在基极电压信号的触发下输出相应的第一放大信号至控制信号发生电路1023，控制信号发生电路1023根据第一放大信号触发三极管Q的导通或截止，有效地依据温度变化对三极管Q进行触发。[0090]结合图1、图4具体阐述本实用新型电路原理如下：[0091]运算放大器IC2用于放大基极电压信号，输出运算放大器IC2的输出电压信号V0(即基极放大信号，基极放大信号包括第一放大信号和第二放大信号)，运算放大器IC2将自身的输出电压信号V0至控制信号发生电路1023；
[0092]控制信号发生电路102根据预先存储的保护基准信号Vref，对输出电压信号V0进行判断，若达到相应的阈值，就进行对三极管的截止，具体过程如下：[0093]当三极管Q的温度超过保护点温度时，基极电压信号超过保护基准信号Vref，运算放大器IC2在基极电压信号的触发下输出相应的第一放大信号至控制信号发生电路1023，控制信号发生电路1023在第一放大信号的触发下输出三极管Q的截止驱动信号，使得三极管Q截止；
[0094]当三极管Q的温度小于所述保护点温度时，基极电压信号小于保护基准信号Vref，运算放大器IC2输出相应的第二放大信号至控制信号发生电路1023，控制信号发生电路1023输出三极管Q的导通驱动信号，使得三极管Q导通。
10
CN 212875761 U[0095]
说 明 书
8/8页
其中，预先存储的保护基准信号Vref仍然按如上所述的方法设定，在此不再赘述。
[0096]以一个具体数值例说明，当第六电阻R6为1K，第七电阻R7为9K，第八电阻R8为10K，第九电阻R9为1K时，三极管Q温度25℃对应的基极电压信号为0.7V，运算放大器IC2的输出电压信号V0为：
[0097][0098]
当温度升高到100℃时对应的基极电压信号为0.5V，运算放大器IC2的输出电压信
号V0为：
[0099]
运算放大器IC2的输出电压信号V0通过模数转换成数字信号后输入至控制信号发
生电路1023，控制信号发生电路1023根据输出电压V0触发高电平或低电平的输出。在上述数值例中，当控制信号发生电路1023接收到基极电压信号为0.5V，则输出低电平，触发三极管Q的截止，有效防止三极管Q过热。[0101]可选地，结合图3和图4来看，三极管Q的集电极通过第十电阻R10电连接至供电电压源VCC，三极管Q的发射极接地。由此，将三极管Q的集电极通过第十电阻R10电连接至供电电压源VCC，三极管Q的发射极接地，保证对三极管Q的正常供电连接。
[0102]本实用新型提供的一种三极管Q过热保护系统通过三极管Q的基极、处理电路101和信号电路102的相互连接，使处理电路101的输出电压信号响应于三极管Q的基极电压信号，信号电路102的输出电压信号响应于处理电路101的输出电压信号，进而使信号电路102的输出电压信号随着基极电压信号而变化，以此有效触发三极管Q的导通或截止。[0103]虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
[0100]
11
CN 212875761 U
说 明 书 附 图
1/3页
图1
图2
12
CN 212875761 U
说 明 书 附 图
2/3页
图3
13
CN 212875761 U
说 明 书 附 图
3/3页
图4
14
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容