具有集成电压调节器和限流器的电源及方法技术

本发明专利技术涉及具有集成电压调节器和限流器的电源及方法，揭露一种视需要在电压调节模式与过电流保护模式间自动切换的电源。电源包含电压调节器，电压调节器在电压调节模式期间产生用于施加到通道晶体管的控制端的第一控制电压，以将输出电压保持在所需电压电平。电源包含限流器，限流器在过电流保护模式期间产生用于施加到通道晶体管的控制端的第二控制电压，以防止输出电流上升到超过最大输出电流限制。电源包含附加电路，用于检测何时需要过电流保护，且视需要将施加到控制端的控制电压从第一控制电压自动地切换到第二控制电压，反之亦然。本发明专利技术中也揭露一种相关的供电方法。本发明专利技术中也揭露一种相关的供电方法。本发明专利技术中也揭露一种相关的供电方法。

【技术实现步骤摘要】
具有集成电压调节器和限流器的电源及方法


[0001]本专利技术涉及电源(power supply)，更具体地，涉及具有集成电压调节器(voltage regulator)和限流器(current limiter)的电源以及相关方法的实施例。

技术介绍

[0002]电源是一种供电到电气负载的装置，只要未超过最大输出电流限制，电压调节电源就会自动地将输出电压保持在所需电压水平，可以采用限流器(本专利技术中也称为限流电路(current limiting circuit)或过电流保护电路(over current protection circuit))来避免超过最大输出电流限制。典型地，这种限流器经配置以建立实际输出电流的复制(copy)，将所复制电流与参考电流进行比较，且随后基于复制电流与参考电流之间的差值来限制输出电流。不幸地，具有这种配置的限流器并不理想，因为例如随着负载电流的增加，它们往往表现出更高的静态电流(quiescent current)及更高的损耗，且它们通常需要快速回路校正(fast loop correction)来产生复制电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构，其特征在于，包括：输入电压节点；输出电压节点；通道晶体管，包括：连接到该输入电压节点的输入端；连接到该输出电压节点的输出端；以及控制端；电压调节器，适于基于该输出电压节点处的输出电压输出第一控制电压；限流器，适于输出第二控制电压；比较器，适于比较该第一控制电压及该第二控制电压，且基于该第一控制电压与该第二控制电压间的差值输出选择信号；以及切换电路，适于基于该选择信号将该第一控制电压及该第二控制电压中的一者施加到该通道晶体管的该控制端。2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该通道晶体管具有最大输出电流限制，其中，该比较器及该切换电路经配置以使该通道晶体管的操作控制从该第一控制电压自动切换到该第二控制电压，其中，只要来自该通道晶体管的输出电流小于该最大输出电流限制，该第一控制电压控制该通道晶体管的操作以调节该输出电压节点处的该输出电压，以及其中，当该输出电流达到该最大输出电流限制时，该第二控制电压控制该通道晶体管的操作以防止超过该最大输出电流限制。3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该通道晶体管包括p型场效应晶体管及pnp双极结晶体管中的任一者，且该电压调节器包括低压差电压调节器。4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该电压调节器包括：一对电阻，串联连接在该输出电压节点与接地间；以及误差放大器，包括：连接到该对电阻间的反馈电压节点的非反相输入；以及接收第一参考电压的反相输入；以及连接到该比较器及该切换电路的输出，其中，该误差放大器经配置以基于该反馈电压节点处的反馈电压与该第一参考电压间的差值来输出该第一控制电压。5.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该限流器包括：仿真输出电压节点；仿真晶体管，包括：连接到该输入电压节点的输入端；连接到该仿真输出电压节点的输出端；以及控制端；以及反馈放大器，包括：连接到该仿真输出电压节点的非反相输入；接收第二参考电压的反相输入；以及连接到该仿真晶体管的该控制端、该比较器及该切换电路的输出，其中，该反馈放大器经配置以基于该仿真输出电压节点处的仿真输出电压与该第二参考电压间的差值来输出该第二控制电压。6.如权利要求5所述的结构，其特征在于，该限流器还包括可变参考电流产生电路，以及其中，该可变参考电流产生电路经配置以自动地调整跨该仿真输出电压节点的参考电流，使得在电压调节模式期间，该参考电流处于第一电流电平，导致该第二控制电压处于第一电压电平，且使得在过电流保护模式期间，该参考电流处于第二电流电平，导致该第二控
制电压处于不同于该第一电压电平的第二电压电平。7.一种结构，其特征在于，包括：输入电压节点；输出电压节点；p型通道晶体管，包括：连接到该输入电压节点的输入端；连接到该输出电压节点的输出端；以及控制端；电压调节器，适于基于该输出电压节点处的输出电压输出第一控制电压；限流器，适于输出第二控制电压；比较器，适于比较该第一控制电压与及该第二控制电压，且基于该第一控制电压与该第二控制电压间的差值输出选择信号，其中，当该第一控制电压大于该第二控制电压时，该选择信号具有第一逻辑值，且当该第一控制电压小于该第二控制电压时，该选择信号具有第二逻辑值；以及切换电路，适于当该选择信号具有该第一逻辑值时，将该第一控制电压施加到该通道晶体管的该控制端，且当该选择信号具有该第二逻辑值时，还将该第二控制电压施加到该p型通道晶体管的该控制端。8.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该p型通道晶体管具有最大输出电流限制，其中，该比较器及该切换电路经配置以使该p型通道晶体管的操作控制从该第一控制电压自动切换到该第二控制电压，其中，只要来自该p型通道晶体管的输出电流小于该最大输出电流限制，该第一控制电压控制该p型通道晶体管的操作以调节该输出电压节点处的该输出电压，以及其中，当该p型通道晶体管的该输出电流达到该最大输出电流限制时，该第二控制电压控制该p型通道晶体管的操作以防止超过该最大输出电流限制。9.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该p型通道晶体管包括p型场效应晶体管及pnp双极结晶体管中的任一者，且其中，该电压调节器包括低压差电压调节器。10.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该电压调节器包括：一对电阻，串联连接在该输出电压节点与接地间；以及误差放大器，包括：连接到该对电阻间的反馈电压节点的非反相输入；接收第一参考电压的反相输入；以及连接到该比较器及该切换电路的输出，其中，该误差放大器经配置以基于该反馈电压节点处的反馈电压与该第一参考电压间的差值来...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙塔布达，
申请(专利权)人：格芯美国集成电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：