一种不增加静态电流的LDO输出过压保护结构包括LDO主体、负载电阻、输出电容和过压保护电路结构；LDO主体由误差放大器、功率管、前馈补偿电容和电阻分压器组成；电阻分压器由电阻R1、R2串接而成；过压保护电路结构由NMOS管N1、N2、N3、N4和PMOS管P1、P2组成；NMOS管N1、N2、N3是以二极管连接的形式串联在输出端，用作稳压二极管；NMOS管N3和NMOS管N4、PMOS管P1和PMOS管P2分别形成电流镜结构；输出端串联的NMOS管N1、N2、N3的个数由输出电压的过压保护值决定，根据需要进行增加或减少。本实用新型专利技术过压保护电路结构部分不额外增加LDO的静态电流，减小了LDO的静态功耗，延长电子产品的待机时间；当负载恢复到正常值时，LDO环路恢复正常工作需要的时间比较短。
【技术实现步骤摘要】
一种不增加静态电流的LDO输出过压保护结构
本技术涉及一种LDO过压保护电路，特别提供一种不增加静态电流的LDO输出过压保护结构。
技术介绍
LDO(LOWDROPOUTLINERREGULATOR)称为低压差线性稳压器，由于其输出电压稳定，噪声小，静态功耗小，外围器件少等优点，在电子系统中被广泛应用。但当LDO的负载突然下降时，由于负反馈环路响应速度不够快，输出电压会出现过冲现象，若过冲电压超过后续电子器件的耐压范围，会影响电子器件的使用寿命，严重时损坏后续电子器件。所以LDO通常有输出过压保护电路，防止输出电压过冲太高。现有过压保护方案一般采用比较器，把输出电压与基准电压相比较，当输出电压超过设定值时，过压保护电路起作用，限制输出电压进一步增大。但此方法有自身的缺点：一、只要LDO上电工作，比较器都会消耗一定的静态电流，若比较器静态电流比较大，会严重影响电子产品的待机时间，这种现象在低功耗、超低功耗的移动电子产品中尤其严重，是电子产品向低功耗、超低功耗方向发展的严重阻碍；二、由于发生过压时，过压保护电路把功率管完全截止，所以当负载恢复时，整个LDO环路恢复正常工作的时间较长，严重时影响后续电路的工作状态。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的是提供一种易于实现、恢复快的不增加静态电流的LDO输出过压保护结构。为达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种不增加静态电流的LDO输出过压保护结构，包括LDO主体、负载电阻（Rload）、输出电容（Cout）和过压保护电路结构；所述LDO主体由误差放大器(ERRORAMP)、功率管(Ppass)、前馈补偿电容（CFB）和电阻分压器组成；所述误差放大器（ERRORAMP）的正输入端接基准电压，负输入端接输出电压的反馈端，输出端接功率管(Ppass)的栅极；所述电阻分压器由电阻R1、R2串接而成，连接处形成输出电压的反馈端，另一端电阻R1接地，电阻R2接功率管(Ppass)的漏极；所述功率管(Ppass)的源极接电源；所述前馈补偿电容（CFB）跨接在电阻R2的两端；所述负载电阻（Rload）和所述输出电容（Cout）并联，并联后一端接功率管(Ppass)的漏极，另一端接地；所述过压保护电路结构由NMOS管N1、N2、N3、N4和PMOS管P1、P2组成；所述NMOS管N1、N2、N3是以二极管连接的形式串联在输出端，用作稳压二极管；所述NMOS管N3和NMOS管N4、PMOS管P1和PMOS管P2分别形成电流镜结构；所述PMOS管P2的漏端与功率管(Ppass)的栅极相连接，源极与PMOS管P1的源极连接后接电源，所述PMOS管P1的漏极与栅极短接后接NMOS管N4的漏极，所述NMOS管N3、N4的源极相连后接地。进一步，所述输出端串联的NMOS管N1、N2、N3的个数由输出电压的过压保护值决定，根据需要进行增加或减少。本技术的有益效果是：（1）正常工作时N1、N2、N3管截止，所以整个输出电压保护电路不消耗静态电流，从而减小了LDO的静态功耗，延长电子产品的待机时间，适用于低功耗、超低功耗的LDO设计；（2）输出过压时，P1管与P2管形成镜像结构，此时P2管与误差放大器的输入对管形成推挽输出结构，通过减小功率管的导通程度限制输出电压的进一步升高，而不是完全把功率管截止，所以当负载恢复到正常值时，LDO环路恢复正常工作需要的时间比较短。附图说明图1为本技术的结构图；图2为传统的LDO输出过压保护电路结构图。具体实施方式下面结合附图详细描述本技术的具体实施方式。如图1所示，一种不增加静态电流的LDO输出过压保护结构，包括LDO主体、负载电阻（Rload）、输出电容（Cout）和过压保护电路结构；所述LDO主体由误差放大器(ERRORAMP)、功率管(Ppass)、前馈补偿电容（CFB）和电阻分压器组成；所述误差放大器（ERRORAMP）的正输入端接基准电压，负输入端接输出电压的反馈端，输出端接功率管(Ppass)的栅极，对功率管进行驱动，从而控制负载电流；功率管(Ppass)在误差放大器(ERRORAMP)控制下，输出一定的负载电流；电阻R1、R2组成电阻分压器对输出电压（VOUT）进行分压，把输出电压（VOUT）的一部分反馈到误差放大器(ERRORAMP)的负输入端，形成完整的负反馈环路，前馈补偿电容（CFB）跨接在电阻R2的两端对负反馈环路进行补偿，提高负反馈环路的稳定性。整个LDO主体构成一个负反馈环路，根据外部负载电流的大小，误差放大器(ERRORAMP)对功率管（Ppass）的栅极（Pgate）电压进行调整，从而保持稳定的输出电压。所述过压保护电路结构由NMOS管N1、N2、N3、N4和PMOS管P1、P2组成；所述NMOS管N1、N2、N3是以二极管连接的形式串联在输出端，用作稳压二极管，串联的NMOS管N1、N2、N3的个数由输出电压的过压保护值决定，可以根据需要进行增加或减少，用来确定输出过压保护预设值；所述NMOS管N3和NMOS管N4、PMOS管P1和PMOS管P2分别形成电流镜结构；所述PMOS管P2的漏端与功率管(Ppass)的栅极相连接，源极与PMOS管P1的源极连接后接电源，所述PMOS管P1的漏极与栅极短接后接NMOS管N4的漏极，所述NMOS管N3、N4的源极相连后接地。其工作原理是当输出电压超过预设电压值时，以二极管连接形式的NMOS管N1、N2、N3导通，NMOS管N3和N4是电流镜结构，则NMOS管N4导通，PMOS管P1、NMOS管N4支路有电流通过，则PMOS管P2导通，把功率管（Ppass）的栅极电压拉高，过压保护电路起作用，防止输出电压进一步升高。下面对本专利涉及的过压保护电路工作原理进行详细的介绍。其工作原理分两种情况：第一种情况：当芯片正常工作，未达到预设过压保护值时，NMOS管N1、N2、N3截止，则PMOS管P1、NMOS管N4支路没有电流流过，PMOS管P2管截止，过压保护电路不起作用，此时反馈环路起作用，误差放大器(ERROR_AMP)对功率管（Ppass）的栅极电压根据外部负载电流情况进行调整，LDO可以稳定的输出电压，此时输出电压是：-----------------(式1.1)第二种情况：负载电流ILOAD突然减小(Rload突然增大)，由于负反馈环路响应速度不够快，输出电压会有过冲，若输出电压过冲超过预设过压值时，则NMOS管N1、N2、N3管导通，NMOS管N4、PMOS管P1支路有电流流过，则PMOS管P2管导通，功率管（Ppass）的栅极（Pgate）电压通过PMOS管P2管被拉高，功率管（Ppass）导通程度减小，输出过压保护电路起作用，限制输出电压进一步升高。在电路设计中，NMOS管N1、N2、N3管通常设置为倒比管，目的一是使它们栅源电压近似等于阈值电压，便于确定预设过压值，二是当发生过压时，静态工作电流增加较小。以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本专利技术创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不增加静态电流的LDO输出过压保护结构，其特征在于：包括LDO主体、负载电阻（Rload）、输出电容（Cout）和过压保护电路结构；所述LDO主体由误差放大器(ERROR AMP)、功率管(Ppass)、前馈补偿电容（CFB）和电阻分压器组成；所述误差放大器（ERROR AMP）的正输入端接基准电压，负输入端接输出电压的反馈端，输出端接功率管(Ppass)的栅极；所述电阻分压器由电阻R1、R2串接而成，连接处形成输出电压的反馈端，另一端电阻R1接地，电阻R2接功率管(Ppass)的漏极；所述功率管(Ppass)的源极接电源；所述前馈补偿电容（CFB）跨接在电阻R2的两端；所述负载电阻（Rload）和所述输出电容（Cout）并联，并联后一端接功率管(Ppass)的漏极，另一端接地；所述过压保护电路结构由NMOS管N1、N2、N3、N4和PMOS管P1、P2组成；所述NMOS管N1、N2、N3是以二极管连接的形式串联在输出端，用作稳压二极管；所述NMOS管N3和NMOS管N4、PMOS管P1和PMOS管P2分别形成电流镜结构；所述PMOS管P2的漏端与功率管(Ppass)的栅极相连接，源极与PMOS管P1的源极连接后接电源，所述PMOS管P1的漏极与栅极短接后接NMOS管N4的漏极，所述NMOS管N3、N4的源极相连后接地。...
【技术特征摘要】
1.一种不增加静态电流的LDO输出过压保护结构，其特征在于：包括LDO主体、负载电阻（Rload）、输出电容（Cout）和过压保护电路结构；所述LDO主体由误差放大器(ERRORAMP)、功率管(Ppass)、前馈补偿电容（CFB）和电阻分压器组成；所述误差放大器（ERRORAMP）的正输入端接基准电压，负输入端接输出电压的反馈端，输出端接功率管(Ppass)的栅极；所述电阻分压器由电阻R1、R2串接而成，连接处形成输出电压的反馈端，另一端电阻R1接地，电阻R2接功率管(Ppass)的漏极；所述功率管(Ppass)的源极接电源；所述前馈补偿电容（CFB）跨接在电阻R2的两端；所述负载电阻（Rload）和所述输出电容（Cout）并联，并联后一端接功率管(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李河清，姜帆，刘玉山，陈利，
申请(专利权)人：厦门安斯通微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35
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