用于线性调节器的涌流保护制造技术

一种线性电压调节器，包括导通元件、误差放大器和涌流保护(ICP)电路。导通元件配置成基于接收的输入电压来产生跨电容器的输出电压。误差放大器配置成至少部分基于输出电压和参考电压来输出控制电压。控制电压用于控制通过导通元件的输出电流的流动。ICP电路耦合到导通元件和误差放大器，并且配置成在将电容器从放电状态充电到输出电压的同时维持输出电流低于阈值电平。

Inrush protection for linear regulator

【技术实现步骤摘要】
用于线性调节器的涌流保护相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.119(b)要求对2018年8月24日提交的标题为“IN-RUSHCURRENTPROTECTIONFORLINEARREGULATORS”的共同未决且共有的印度专利申请No.201841031723的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
本实施例一般涉及线性调节器，并且具体地涉及用于线性调节器的涌流保护(in-rushcurrentprotection)。
技术介绍
线性调节器可以配置成接收输入电压并且产生相对稳定的输出电压，该相对稳定的输出电压抵抗输入电压中的纹波或其它小的电压变化。例如，线性调节器可通过响应于流过耦合到其输出的负载元件的电流的量的改变而变化其有效电阻(例如，对应于导通元件的电阻)而维持输出电压。因此，线性调节器的输出电压应低于输入电压达至少饱和或过驱动电压以使导通元件维持在饱和中。然而，在一些情况下，导通元件可能不保持在饱和中，这可将输出电压推到更接近输入电压。输出电压和输入电压之间的最小电压差被称为“压差电压(dropoutvoltage)”。低压差(LDO)调节器是具有非常小的压差电压(例如，<2V)的线性调节器。LDO调节器通常用于在低电压微处理器或其它集成电路(IC)设备内产生电源电压。具有非常低的压差电压、高负载电流和高外部电容的LDO调节器倾向于在上电或初始化期间汲取大量的涌流。在一些情况下，涌流的足够大的浪涌可以使LDO调节器在其上操作的电源电网的接线崩溃或燃烧，从而导致对设备的永久损坏。因此，在对LDO调节器通电时控制涌流的流动可能是可期望的。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以便以简化的形式介绍在以下具体实施方式中所进一步描述的概念的选择。本
技术实现思路
不旨在标识权利要求主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。公开了一种包括导通元件、误差放大器和涌流保护(ICP)电路的线性电压调节器。导通元件配置成基于接收的输入电压来产生跨电容器的输出电压。误差放大器配置成至少部分基于输出电压和参考电压来输出控制电压。控制电压用于控制通过导通元件的输出电流的流动。ICP电路耦合到导通元件和误差放大器，并且配置成在将电容器从放电状态充电到输出电压的同时维持输出电流低于阈值电平。例如，ICP电路可以配置成在对线性电压调节器通电时对电容器充电。在一些实施方式中，ICP电路可包括预充电电路，所述预充电电路配置成将电容器充电到第一阈值电压，同时防止导通元件将输出电流提供到电容器。例如，预充电电路可包括切换电路和晶体管，所述切换电路配置成选择性地抑制误差放大器的输入处的参考电压，所述晶体管与导通元件并联耦合且配置成当参考电压被抑制时将预充电电流提供到电容器。在一些方面中，低通滤波器可耦合到误差放大器的输入以对参考电压进行滤波。晶体管的栅极可以至少部分基于电容器上的电荷可切换地耦合到误差放大器的输出。例如，当电容器被充电到第一阈值电压时，栅极可以耦合到误差放大器的输出。更具体地，晶体管可以配置成当栅极耦合到误差放大器的输出时提供输出电流的至少一部分。在一些其它实施方式中，ICP电路可包括电压箝位(voltageclamp)，所述电压箝位配置成在电容器上的电荷低于第二阈值电压时节流通过导通元件的输出电流。例如，电压箝位可包括耦合在误差放大器的输出与第一电压电位之间的一个或多个晶体管。在一些方面中，一个或多个晶体管可配置成在电容器上的电荷低于第二阈值电压时将控制电压拉向第一电压电位。例如，跨一个或多个晶体管的阻抗可以低于误差放大器的输出阻抗。在一些方面中，第一电压电位可对应于输入电压。此外，当电容器上的电荷达到第二阈值电压时，一个或多个晶体管中的至少一个可被关断。附图说明本实施例通过示例的方式而被图示，并且不旨在受附图的图所限制。图1是根据一些实施例的具有涌流保护的LDO调节器的框图。图2是根据一些实施例的具有预充电电路和电压箝位的LDO调节器的电路图。图3A示出了根据一些实施例的示例LDO预充电控制器。图3B示出了根据一些实施例的示例LDO预启用控制器。图3C示出了根据一些实施例的示例LDO电压箝位控制器。图4是根据一些实施例的具有涌流保护电路的LDO调节器的电路图。图5A示出了根据一些实施例的另一示例LDO电压箝位控制器。图5B是根据一些实施例的具有涌流保护电路的LDO调节器的另一电路图。图6是描绘根据一些实施例的用于减轻LDO调节器中的涌流的示例操作的说明性流程图。具体实施方式在以下描述中，阐述了许多具体细节，诸如具体部件、电路和过程的示例，以提供对本公开的透彻理解。如本文中所使用的术语“耦合”意指直接连接到或通过一个或多个中间部件或电路连接。此外，在以下描述中并且出于解释的目的，阐述了具体名称以提供对本公开的各方面的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，实践示例实施例可能不需要这些具体细节。在其它实例中，以框图形式示出了公知的电路和设备以避免使本公开模糊。随后的具体描述的一些部分是根据过程、逻辑块、处理和对计算机存储器内的数据位的操作的其它象征性表示来呈现的。电路元件或软件块之间的互连可被示出为总线或示出为单个信号线。总线中的每一个可以可替换地为单个信号线，并且单个信号线中的每一个可以可替换地为总线，并且单个线或总线可表示用于部件之间的通信的大量物理或逻辑机制中的任何一个或多个。除非特别声明，否则如从下面的讨论中显而易见的是，领会贯穿本申请，利用诸如“访问”、“接收”、“发送”、“使用”、“选择”、“确定”、“归一化”、“相乘”、“平均”、“监控”、“比较”、“应用”、“更新”、“测量”、“导出”等的术语的讨论是指计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据操纵和转变为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示设备内的物理量的其它数据。本文中所描述的技术可实现于硬件、软件、固件或其任何组合中，除非特别描述为以特定方式实现。描述为模块或部件的任何特征也可一起实现于集成逻辑设备中或分离地实现为分立但可相互操作的逻辑设备。如果于实现软件中，则技术可至少部分地由包括指令的非暂时性计算机可读存储介质来实现，所述指令在执行时执行上文所描述的方法中的一个或多个。非暂时性计算机可读存储介质可形成计算机程序产品的部分，所述计算机程序产品可包括封装材料。非暂时性处理器可读存储介质可包括随机存取存储器(RAM)(诸如同步动态随机存取存储器(SDRAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))、闪速存储器、其它已知存储介质等。另外或可替换地，技术可至少部分地由处理器可读通信介质来实现，所述处理器可读通信介质承载或传达以指令或数据结构形式的代码且可由计算机或其它处理器存取、读取和/或执行。结合本文中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性电压调节器，包括：/n导通元件，其配置成基于接收的输入电压来产生跨电容器的输出电压；/n误差放大器，其配置成至少部分基于所述输出电压和参考电压来输出控制电压，其中所述控制电压用于控制通过所述导通元件的输出电流的流动；以及/n涌流保护(ICP)电路，其耦合到所述导通元件和所述误差放大器，其中所述ICP电路配置成在将所述电容器从放电状态充电到所述输出电压的同时维持所述输出电流低于阈值电平。/n

【技术特征摘要】
20180824 IN 201841031723;20181005 US 16/1536481.一种线性电压调节器，包括：
导通元件，其配置成基于接收的输入电压来产生跨电容器的输出电压；
误差放大器，其配置成至少部分基于所述输出电压和参考电压来输出控制电压，其中所述控制电压用于控制通过所述导通元件的输出电流的流动；以及
涌流保护(ICP)电路，其耦合到所述导通元件和所述误差放大器，其中所述ICP电路配置成在将所述电容器从放电状态充电到所述输出电压的同时维持所述输出电流低于阈值电平。


2.根据权利要求1所述的线性电压调节器，其中所述ICP电路配置成在对所述线性电压调节器通电时对所述电容器充电。


3.根据权利要求1所述的线性电压调节器，其中所述ICP电路包括预充电电路，所述预充电电路配置成：将所述电容器充电到第一阈值电压，同时防止所述导通元件将所述输出电流提供到所述电容器。


4.根据权利要求3所述的线性电压调节器，其中所述预充电电路包括：
切换电路，其配置成选择性地抑制所述误差放大器的输入处的所述参考电压；以及
晶体管，其与所述导通元件并联耦合且配置成当所述参考电压被抑制时将预充电电流提供到所述电容器。


5.根据权利要求4所述的线性电压调节器，还包括：
低通滤波器，其耦合到所述误差放大器的所述输入且配置成对所述参考电压进行滤波。


6.根据权利要求4所述的线性电压调节器，其中所述晶体管的栅极至少部分基于所述电容器上的所述电荷可切换地耦合到所述误差放大器的所述输出。


7.根据权利要求6所述的线性电压调节器，其中当所述电容器被充电到所述第一阈值电压时所述栅极耦合到所述误差放大器的所述输出，并且其中所述晶体管配置成在所述栅极耦合到所述误差放大器的所述输出时提供所述输出电流的至少一部分。


8.根据权利要求1所述的线性电压调节器，其中所述ICP电路包括电压箝位，所述电压箝位配置成在所述电容器上的所述电荷低于第二阈值电压时节流通过所述导通元件的所述输出电流。


9.根据权利要求8所述的线性电压调节器，其中所述电压箝位包括：
一个或多个晶体管，其耦合在所述误差放大器的所述输出与第一电压电位之间，其中所述一个或多个晶体管配置成在所述电容器上的所述电荷低于所述第二阈值电压时将...

【专利技术属性】
技术研发人员：KR戈纳帕蒂，AAK塔迪纳达，M丹格蒂，S潘迪安，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US