System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种双环路控制的低功耗LDO电路制造技术_技高网

一种双环路控制的低功耗LDO电路制造技术

技术编号:40952391 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-18 20:27
本发明专利技术公开了一种双环路控制的低功耗LDO电路,涉及调节电变量或磁变量的系统,针对现有技术中静态功耗大的问题提出本方案。采样功率管的栅极节点电压,在栅极节点电压为低时令重载环路介入工作,否则令重载环路的控制输出饱和;所述轻载环路的输入端利用共栅PMOS管对功率管的漏电电流回收复用。优点在于,使用共栅PMOS管作为轻载环路输入级对功率管漏电电流的复用实现在低负载下相比传统结构更低的静态功耗。支持环路切换功能,通过检测负载电流大小自适应切换轻载环路和重载环路工作,低负载下仅由轻载环路工作保证超低功耗,实现低功耗的需求;高负载下重载环路工作,保证高电压精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及调节电变量或磁变量的系统,尤其涉及一种双环路控制的低功耗ldo电路。


技术介绍

1、低压差线性稳压器(low dropout regulator,简称ldo)。

2、电源管理ic(pmic)是为物联网和移动设备提供电源电压的基本模块,其主要分为开关型和线性稳压器。ldo由于其高精度、低噪声、体积小和结构相对简单,广泛运用于对数字模块、存储器和噪声敏感模块供电。对于物联网(iot)电子设备而言,由于其一般存在很长的待机时间以等待来自云服务器的消息,因此需要嵌入高能效的电源管理(pm)模块,以延长电池的运行时间,电源管理模块在待机状态下的静态电流决定了电池的运行时间。

3、带片外电容的ldo由于输出电容较大,主极点一般设置在输出。轻载下负载电流小输出阻抗大,主极点非常低频较容易保证稳定性,而在重载下由于输出阻抗减少,主极点移向高频处,导致主次极点过近,相位裕度较差,因此稳定最差的情况出现在高负载时。

4、此外,由于功率管尺寸一般较大以应对宽负载电流范围,轻载下功率管的泄漏电流在na级别。目前大部分低功耗设计采用的方案是使用动态偏置技术,轻载下对耗电模块减少电流供应甚至关断以实现低功耗需求,然而对功率管的泄漏电流没有做任何处理。对于na级别的电路而言,该泄漏电流占静态功耗较大部分。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供一种双环路控制的低功耗ldo电路,以解决上述现有技术存在的问题。

2、本专利技术中所述一种双环路控制的低功耗ldo电路,包括轻载环路和重载环路;

3、采样功率管的栅极节点电压,在栅极节点电压为低时令重载环路介入工作,否则令重载环路的控制输出饱和;所述轻载环路的输入端利用共栅pmos管对功率管的漏电电流回收复用。

4、误差放大器的正相输入端连接反馈电压,误差放大器的反相输入端连接第一参考电压,误差放大器的输出端连接第一节点,误差放大器的工作电流由第四电流源提供;

5、开关管的源极连接vdd,开关管的漏极连接第一节点,开关管的栅极连接滞回比较器的输出端;

6、第三mos管的源极连接第二节点,第三mos管的漏极连接第一mos管的漏极,第三mos管的栅极连接第一节点;

7、第一mos管的源极连接输出电压,第一mos管的栅极连接静态电压偏置点;

8、第二mos管的源极连接第二参考电压,第二mos管的漏极与栅极共点于静态电压偏置点后通过第一电流源接地;

9、传感mos管的源极连接vdd,传感mos管的漏极连接滞回比较器的正相输入端以及通过传感电阻接地,传感mos管的栅极连接栅极节点;

10、第三电流源串接于vdd和栅极节点之间;

11、功率管的源极连接vdd,功率管的漏极连接输出电压,功率管的栅极连接栅极节点;

12、第二电流源串接于第二节点和地之间;

13、滞回比较器的反相输入端连接第一参考电压;

14、第四mos管的源极连接栅极节点,第四mos管的漏极接地,第四mos管的栅极连接第二节点;

15、第一反馈电阻和反馈电容并联后一端连接输出电压,另一端串接第二反馈电阻后接地,第一反馈电阻和第二反馈电阻的连接点电压为反馈电压;

16、输出电容串接在输出电压和地之间。

17、所述第一mos管、开关管、第二mos管、第四mos管、传感mos管以及功率管均为pmos管;所述第三mos管为nmos管。

18、所述第一电流源、第二电流源、第三电流源和第四电流源的电流大小分别比例镜像于功率管的负载电流;且第三电流源和第四电流源的控制信号采样于静态电压偏置点。

19、本专利技术中所述一种双环路控制的低功耗ldo电路,其优点在于,使用共栅pmos管作为轻载环路输入级对功率管漏电电流的复用实现在低负载下相比传统结构更低的静态功耗。支持环路切换功能,通过检测负载电流大小自适应切换轻载环路和重载环路工作,低负载下仅由轻载环路工作保证超低功耗,实现低功耗的需求;高负载下重载环路工作,保证高电压精度。使用动态偏置电流技术保证在全负载范围内稳定性,在整个负载电流范围内保持高电流效率。

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【技术保护点】

1.一种双环路控制的低功耗LDO电路,其特征在于,包括轻载环路和重载环路;

2.根据权利要求1所述一种双环路控制的低功耗LDO电路,其特征在于,所述第一MOS管(M1)、开关管(Msw)、第二MOS管(M2)、第四MOS管(M4)、传感MOS管(Msen)以及功率管(Mp)均为PMOS管;所述第三MOS管(M3)为NMOS管。

3.根据权利要求1所述一种双环路控制的低功耗LDO电路,其特征在于,所述第一电流源(I1)、第二电流源(I2)、第三电流源(I3)和第四电流源(I4)的电流大小分别比例镜像于功率管(Mp)的负载电流;且第三电流源(I3)和第四电流源(I4)的控制信号采样于静态电压偏置点(Vbp)。

【技术特征摘要】

1.一种双环路控制的低功耗ldo电路,其特征在于,包括轻载环路和重载环路;

2.根据权利要求1所述一种双环路控制的低功耗ldo电路,其特征在于,所述第一mos管(m1)、开关管(msw)、第二mos管(m2)、第四mos管(m4)、传感mos管(msen)以及功率管(mp)均为pmos管;所述第三mos管...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑彦祺林长霐汪志演陈志坚李斌吴朝晖
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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