一种LDO过流保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种LDO过流保护电路，包括：过流保护结构和电流折返结构；其中，所述过流保护结构和所述电流折返结构相连接；所述过流保护结构通过电流镜构成的环路箝位最大输出电流，所述电流折返结构采用误差放大器构成的负反馈环路产生与输出电压成比例的电流折返输出电流，通过调节电流折返结构的外部电阻能够调节过流限与折返点电压，从而避免稳压器产生闩锁。本发明专利技术与传统过流限结构相比，可降低功耗，保护功率管不被烧毁；与传统折返式相比，可以通过调节外部电阻方便地调节过流限与折返点电压，从而避免闩锁。从而避免闩锁。从而避免闩锁。

【技术实现步骤摘要】
一种LDO过流保护电路


[0001]本专利技术属于集成电路设计
，尤其涉及一种LDO过流保护电路。

技术介绍

[0002]与开关电源相比，线性稳压器(low dropout regulators,LDO)具有更好的瞬态响应，更低的噪声，更精简的电路结构以及更低的成本，在移动电源设备中备受青睐。过流保护电路作为LDO电路中非常重要的一环，可以防止过载、输出短路对其的损害，使LDO工作在安全区。
[0003]目前，针对LDO过流保护主要有两种模式：恒定过流保护与折返式过流保护。恒定过流限结构更为简单，但功耗较大，长时间工作，大电流可能烧毁功率管。折返式过流结构在输出下降时降低过流限，避免了可能引起的风险，但可能引起LDO闩锁，无法启动负载。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种LDO过流保护电路，与传统过流限结构相比，可降低功耗，保护功率管不被烧毁；与传统折返式相比，可以通过调节外部电阻方便地调节过流限与折返点电压，从而避免闩锁。
[0005]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种LDO过流保护电路，包括：过流保护结构和电流折返结构；其中，所述过流保护结构和所述电流折返结构相连接；所述过流保护结构通过电流镜构成的环路箝位最大输出电流，所述电流折返结构采用误差放大器构成的负反馈环路产生与输出电压成比例的电流折返输出电流，通过调节电流折返结构的外部电阻能够调节过流限与折返点电压，从而避免稳压器产生闩锁。
[0006]上述LDO过流保护电路中，所述过流保护结构包括晶体管MP1、晶体管MP2、晶体管MP3、晶体管MP6、晶体管MN1和晶体管MN2；其中，所述晶体管MP1的栅极连接至所述晶体管MP6的漏极，所述晶体管MP1的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP1的漏极连接至晶体管MP2的源极；所述晶体管MP2的栅极连接至电压VOUT；所述晶体管MP2的源极连接至晶体管MPI的漏极；所述晶体管MP2的漏极连接至晶体管MN1的栅极和漏极以及所述晶体管MN2的棚极；所述晶体管MP3的栅极连接至电压VB；所述晶体管MP3的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP3的漏极连接至晶体管MP6的栅极、晶体管MN2的漏极；所述晶体管MP6的栅极连接至晶体管MP3的漏极；所述晶体管MP6的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP6的漏极连接至晶体管MP1的栅极；所述晶体管MN1的栅极与漏极相连，并连接至所述晶体管MN2的栅极；所述晶体管MN1的源极连接至地Vss；所述晶体管MN2的源极连接至地VSs；所述晶体管MN2的漏极连接至晶体管MP6的栅极、晶体管MP3的漏极。
[0007]上述LDO过流保护电路中，所述电流折返结构包括晶体管MP4、晶体管MP5、晶体管MN3、电阻R1、电阻R2和误差放大器EA；其中，所述晶体管MP4的栅极连接至晶体管MP5的棚极和漏极；所述晶体管MP4的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP4的漏极连接至晶体管MP6的栅极、晶体管MP3的漏极；所述晶体管MP4的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP5的栅极与漏
极相连，并连接至所述晶体管MP4的栅极、晶体管MN3的漏极；所述晶体管MP5的源极连接至电压VIN；所述晶体管MN3的栅极连接至所述误差放大器EA的输出端；所述晶体管MN3的源极连接至电阻R2；所述晶体管MN3的漏极连接至晶体管MP5的栅极和漏极；所述误差放大器EA的正输入端连接至电压VOUT；所述误差放大器EA的负输入端连接至电阻R1、电阻R2；所述误差放大器EA的输出端连接至晶体管MN3的栅极；电阻R1的一端连接至电阻R2、误差放大器EA的负输入端；电阻R1的另一端连接至地VSS；电阻R2的一端连接至晶体管MN3的源极；电阻R2的另一端连接至电阻R1、误差放大器EA的负输入端。
[0008]上述LDO过流保护电路中，所述误差放大器EA包括晶体管MP7、晶体管MP8、晶体管MP9、晶体管MP10、晶体管MP11、晶体管MN4、晶体管MN5、晶体管MN6和晶体管MN7；其中，所述晶体管MP7的栅极连接至电压VB3，所述晶体管MP7的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP7的漏极连接至晶体管MP8的源极、晶体管MP9的源极；所述晶体管MP8的栅极连接至电压VOUT；所述晶体管MP8的源极连接至晶体管MP9的源极；所述晶体管MP8的漏极连接至晶体管MN4的源极、晶体管MN6的漏极；所述晶体管MP9的栅极连接至电压VR；所述晶体管MP9的漏极连接至晶体管MN5的源极、晶体管MN7的漏极；所述晶体管MP10的栅极与漏极相连，并连接至晶体管MP11的栅极、晶体管MN4的漏极；所述晶体管MP10的原极连接至电压VIN；所述晶体管MP11的栅极连接至晶体管MN4的漏极；所述晶体管MP11的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP11的漏极连接至晶体管MN5的漏极；所述晶体管MN4的栅极连接至所述晶体管MN5的栅极，并连接至电压VB；所述晶体管MN4的源极连接至晶体管MN6的漏极、晶体管MN8的漏极；所述晶体管MN5的栅极连接至电压VB2；所述晶体管MN5的源极连接至晶体管MN7的漏极；所述晶体管MN6的栅极连接至晶体管MN7的栅极，并连接至电压VB1；所述晶体管MN6的源极连接至地VSS；所述晶体管MN7的栅极连接至电压VB1；所述晶体管MN7的源极连接至地VSS。
[0009]上述LDO过流保护电路中，所述误差放大器EA为折叠式有源负载放大器。
[0010]上述LDO过流保护电路中，所述晶体管MP1为镜像管。
[0011]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0012](1)本专利技术通过镜像管MP1，跟随晶体管MP2，MP2管使MP1管漏电位跟随输出电压，实现对输出电流的精确采样；
[0013](2)本专利技术通过晶体管MN3，电阻R1，电阻R2，误差放大器EA构成的负反馈环路产生与输出电压成比例的电流，实现输出电流折返功能；
[0014](3)本专利技术通过晶体管MP1，MP2，MP3，MP6，MN1,MN2组成过流限保护环路，箱位最大输出电流，实现过流限保护；
[0015](4)本专利技术通过引入基准电流IREF，避免过流限对LDO的启动产生影响；
[0016](5)本专利技术通过外部可调电阻R1，R2，实现过流限与折返点电压可调节，使得本专利技术能适用于各种负载场景下；
[0017](6)本专利技术误差放大器EA选用折叠式有源负载放大器结构，保证在VOUT较高时过流保护折返部分不工作，节省大量功耗；
[0018](7)本专利技术过流保护电路过流发生时，过流限环路先将输出电流箝位至一固定值，随着负载继续减小输出电压下降至折返点后，运放开始正常工作使输出电流折返，输出电流折返后，功耗下降。
附图说明
[0019]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LDO过流保护电路，其特征在于包括：过流保护结构和电流折返结构；其中，所述过流保护结构和所述电流折返结构相连接；所述过流保护结构通过电流镜构成的环路箝位最大输出电流，所述电流折返结构采用误差放大器构成的负反馈环路产生与输出电压成比例的电流折返输出电流，通过调节电流折返结构的外部电阻能够调节过流限与折返点电压，从而避免稳压器产生闩锁。2.根据权利要求1所述的LDO过流保护电路，其特征在于：所述过流保护结构包括晶体管MP1、晶体管MP2、晶体管MP3、晶体管MP6、晶体管MN1和晶体管MN2；其中，所述晶体管MP1的栅极连接至所述晶体管MP6的漏极，所述晶体管MP1的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP1的漏极连接至晶体管MP2的源极；所述晶体管MP2的栅极连接至电压VOUT；所述晶体管MP2的源极连接至晶体管MPI的漏极；所述晶体管MP2的漏极连接至晶体管MN1的栅极和漏极以及所述晶体管MN2的棚极；所述晶体管MP3的栅极连接至电压VB；所述晶体管MP3的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP3的漏极连接至晶体管MP6的栅极、晶体管MN2的漏极；所述晶体管MP6的栅极连接至晶体管MP3的漏极；所述晶体管MP6的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP6的漏极连接至晶体管MP1的栅极；所述晶体管MN1的栅极与漏极相连，并连接至所述晶体管MN2的栅极；所述晶体管MN1的源极连接至地Vss；所述晶体管MN2的源极连接至地VSs；所述晶体管MN2的漏极连接至晶体管MP6的栅极、晶体管MP3的漏极。3.根据权利要求2所述的LDO过流保护电路，其特征在于：所述电流折返结构包括晶体管MP4、晶体管MP5、晶体管MN3、电阻R1、电阻R2和误差放大器EA；其中，所述晶体管MP4的栅极连接至晶体管MP5的棚极和漏极；所述晶体管MP4的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP4的漏极连接至晶体管MP6的栅极、晶体管MP3的漏极；所述晶体管MP4的源极连接至电压VIN；所述晶体管MP5的栅极与漏极相连，并连接至所述晶体管MP4的栅极、晶体管MN3的漏极；所述晶体管MP5的源极连接至电压VIN；所述晶体管MN3的栅极连接至所述误差放大器EA的输出端；所述晶体管MN3的源极连接至电阻R2；所述晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：晋超超，朱天成，候骏马，宋鸿蕾，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：