一种支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，包括：N个误差放大器、N个输出级电路以及N个分压器，误差放大器用以比较参考电压与输出电压的反馈电压并基于比较结果来输出误差信号；输出级电路包含多个金属氧化物半导体晶体管且具有连接误差信号的栅极、连接输入电压的源极和连接输出电压的漏极；分压器将输出电压的预定的部分作为反馈信号反馈给误差放大器；其中N≧2，输出级电路包含第一MOS晶体管和第二MOS晶体管，第一MOS晶体管具有连接输入电压的源极、连接误差放大器的漏极且栅极和漏极相连接；第二MOS晶体管具有连接到输入电压的源极、连接到输出电压的漏极且栅极和第一MOS晶体管的栅极相连接。晶体管的栅极相连接。晶体管的栅极相连接。
【技术实现步骤摘要】
支持多路直接并联输出的低压差稳压电路、操作方法及其供电装置
[0001]本专利技术涉及一种电源供给
，特别指一种应用于多种不同供电负载类型的消费电子、通信领域和汽车电子等领域的多路直接并联输出的低压差稳压电路、操作方法以及具有所述低压差稳压电路的供电装置。
技术介绍
[0002]消费类电子产品已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，而电源管理芯片在电子设备中担负着重要职责，其性能的优劣对整个电路的能耗有直接的影响。而电源管理芯片的种类比较多，其中线性稳压器、开关稳压器(DC/DC)、驱动芯片以及电源管理单元占据了大半江山。而在这几个主要种类中，线性稳压器又占据了最大的市场份额。低压差线性稳压器由于其转换效率高、体积小、低噪声、外接元件少、价格低的特点，成为目前应用最为广泛的电源管理芯片。传统的低压差稳压电路输出的噪声大，现有的降噪电路结构复杂，功耗大，并且稳定性也不够好。而现行电子产品集成了越来越多的芯片和外设，工作电流显著提高,针对高负载电流应用，有时候会将两路或多路低压差稳压电路LDO并联起来使用。相比单个LDO稳压器，并联LDO稳压器可以将功耗热量分配在多个LDO稳压器封装上。一般来说，两路或多路LDO稳压器是不能直接将输出端连接一起的。由于多路LDO基准电压、反馈电阻和PCB寄生电阻等特性不可能完全一致，直接并联后的LDO稳压器输出电压不匹配，进而引起各路LDO稳压器的输出电流严重不平衡。最差情况是，它可能导致其中一个LDO稳压器承受大部分负载电流，从而触发限流保护。为了使并联应用的LDO稳压器对负载电流进行均流，以两路LDO稳压器为例，现有技术主要采用以下两种并联方式：
[0003]1.使用二极管的并联方式。单路LDO输出端串联二极管之后，再并联使用，如图1所示。由于二极管正向导通电压VF随着流过二极管的电流变化而发生变化，所以两路LDO稳压器的输出电压差别可以被部分抵消，从而起到均流效果。而该技术的缺点：二极管正向导通电压VF会随着负载电流和环境温度的变化而变化，导致LDO稳压器并联之后输出电压精度不高，负载调整率较差。
[0004]2.使用镇流电阻的并联方式。单路LDO输出端串联镇流电阻之后，再并联使用。与二极管并联方式的原理类似，其中大电流支路流过镇流电阻造成更大的输出电压下降，从而使另一支路输出更大电流，起到均流效果。而该技术的缺点：均流效果与镇流电阻阻值相关，阻值越大，均流效果越好，但同时输出电压的IR drop越大，系统功耗损失也越大。而且多路并联的镇流电阻R1和R2之间不容易做到完全匹配，如图2所示。
[0005]由上述可见，无论对于多路的分立结构LDO芯片并联，还是多通道电源管理芯片(PMU芯片)内部不同的LDO模块并联，要实现输出电流的均流效果都需要外部的二极管或者镇流电阻进行辅助，而且均流效果有限。同时，采用上述两种技术，LDO稳压器并联后的环路稳定性会受到影响，需要额外进行考虑频率补偿。
[0006]有鉴于此，本专利技术设计人致力于现有技术中所产生的缺失，经过悉心试验与研究，
提出一种支持多路直接并联输出的低压差稳压电路以及具有所述低压差稳压电路的供电装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于：提供一种支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，无需外部二极管或者镇流电阻即可进行均流，满足多种负载需求,以解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0008]为达成本专利技术的目的，本专利技术提供的一种技术方案如下：
[0009]一种支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，包括：
[0010]N个误差放大器、N个输出级电路以及N个分压器，误差放大器用以比较参考电压与输出电压的反馈电压，并基于比较结果来输出误差信号，误差放大器由输入电压偏置；输出级电路包含多个金属氧化物半导体晶体管且金属氧化物半导体晶体管具有连接误差信号的栅极、连接输入电压的源极和连接输出电压的漏极；分压器用以将输出电压的预定的部分作为反馈信号反馈给误差放大器；其中N≧2，每一误差放大器、每一输出级电路和每一分压器形成并联,而每一输出级电路包含第一金属氧化物半导体晶体管和第二金属氧化物半导体晶体管，第一金属氧化物半导体晶体管具有连接输入电压的源极、连接误差放大器的漏极且栅极和漏极相互连接；第二金属氧化物半导体晶体管具有连接到输入电压的源极、连接到输出电压的漏极且栅极和第一金属氧化物半导体晶体管的栅极相互连接。
[0011]在一种可能的设计中，第一金属氧化物半导体晶体管和第二金属氧化物半导体晶体管构成一对匹配电流镜,用以对参考电流进行复制并转换为固定倍数电流。
[0012]在一种可能的设计中，第一金属氧化物半导体晶体管和第二金属氧化物半导体晶体管采用共质心布局来实现,用以减小输出电流失配。
[0013]在一种可能的设计中，每一输出级电路采用P沟道金属氧化物半导体晶体管。
[0014]在一种可能的设计中，每一误差放大器采用运算跨阻放大器(operational trans-impedance amplifier，OTA)。
[0015]在一种可能的设计中，每一分压器具有以串联方式连接在输出电压和接地之间的第一电阻和第二电阻，反馈电压连接在第一电阻和第二电阻之间。
[0016]为达成本专利技术的另一目的，本专利技术提供的另一技术方案如下：
[0017]一种支持多路直接并联输出的低压差稳压电路的操作方法，包括以下步骤：
[0018]提供N个误差放大器、N个输出级电路以及N个分压器且每一误差放大器、每一输出级电路和每一分压器形成并联，每一输出级电路包含第一金属氧化物半导体晶体管和第二金属氧化物半导体晶体管，第一金属氧化物半导体晶体管具有连接输入电压的源极、连接误差放大器的漏极且栅极和漏极相互连接；第二金属氧化物半导体晶体管具有连接到输入电压的源极、连接到输出电压的漏极且栅极和第一金属氧化物半导体晶体管的栅极相互连接；
[0019]输出电压通过N个输出级电路之其中一者的分压器,以产生反馈电压；
[0020]通过N个误差放大器接收反馈电压并与参考电压进行比较,以产生参考电流；以及
[0021]分别通过N个输出级电路中的第一金属氧化物半导体晶体管与第二金属氧化物半导体晶体管产生N路输出电流；
[0022]其中第一金属氧化物半导体晶体管和第二金属氧化物半导体晶体管构成一匹配电流镜,以使N路输出电流之间形成均流。
[0023]为达成本专利技术的另一目的，本专利技术提供的另一技术方案如下：
[0024]一种具有支持多路直接并联输出的低压差稳压电路的供电装置，包括：电源，切换电路，低压差稳压电路以及M个负载；
[0025]低压差稳压电路包含N个误差放大器、N个输出级电路以及N个分压器，误差放大器用以比较参考电压与输出电压的反馈电压，并基于比较结果来输出误差信号，误差放大器由输入电压偏置；输出级电路包含多个金属氧化物半导体晶体管且金属氧化物半导体晶体管具有连接误差信号的栅极、连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，其特征在于，所述支持多路直接并联输出的低压差稳压电路包括：N个误差放大器，用以比较参考电压与输出电压的反馈电压，并基于比较结果来输出误差信号，所述N个误差放大器由所述输入电压偏置；N个输出级电路,包含多个金属氧化物半导体晶体管，且所述多个金属氧化物半导体晶体管具有连接所述误差信号的栅极、连接所述输入电压的源极和连接所述输出电压的漏极；以及N个分压器，用以将所述输出电压的预定的部分作为反馈信号反馈给所述N个误差放大器；其中N≧2，每一所述误差放大器、每一所述输出级电路和每一所述分压器形成并联,而每一所述输出级电路包含：第一金属氧化物半导体晶体管，具有连接所述输入电压的源极、连接所述误差放大器的漏极，且所述栅极和所述漏极相互连接；第二金属氧化物半导体晶体管，具有连接到所述输入电压的源极、连接到所述输出电压的漏极，且所述栅极和所述第一金属氧化物半导体晶体管的栅极相互连接。2.根据权利要求1的支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，其特征在于，所述第一金属氧化物半导体晶体管和所述第二金属氧化物半导体晶体管构成一对匹配电流镜,用以对参考电流进行复制并转换为固定倍数电流。3.根据权利要求1的支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，其特征在于，所述第一金属氧化物半导体晶体管和所述第二金属氧化物半导体晶体管采用共质心布局来实现,用以减小输出电流失配。4.根据权利要求1的支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，其特征在于，每一所述低压差稳压器采用P沟道金属氧化物半导体晶体管。5.根据权利要求1的支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，其特征在于，每一所述输出级电路采用运算跨阻放大器。6.根据权利要求1的支持多路直接并联输出的低压差稳压电路，其特征在于，每一所述分压器具有以串联方式连接在所述输出电压和接地之间的第一电阻和第二电阻，所述反馈电压连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间。7.一种支持多路直接并联输出的低压差稳压电路的操作方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，李展，
申请(专利权)人：辰芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。