本发明专利技术提供了一种电流限制电路，该电流限制电路包括：电流-电压转换电路，连接到所述电流镜像电路，以产生一个与所述镜像电流成比例的电压,其包括一个第五晶体管和一个电阻,电阻一端连接到电流镜像电路，另一端连接到第五晶体管的栅极和漏极，第五晶体管的源极与输出电压调整晶体管的源极连接；电压比较电路，与输出电压调整晶体管相同，连接到电流-电压转换电路和输出电压调整晶体管的控制端，用于将电流-电压转换电路产生的电压与一个阈值电压作比较，并在所述电流-电压转换电路产生的电压大于所述阈值电压时将所述控制端的电压限制在一个预定电压。通过本发明专利技术实施例无需采用负温度系数很大的电阻，即可实现较好的温度系数的电流限制值。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种电流限制电路，该电流限制电路包括：电流-电压转换电路，连接到所述电流镜像电路，以产生一个与所述镜像电流成比例的电压,其包括一个第五晶体管和一个电阻,电阻一端连接到电流镜像电路，另一端连接到第五晶体管的栅极和漏极，第五晶体管的源极与输出电压调整晶体管的源极连接；电压比较电路，与输出电压调整晶体管相同，连接到电流-电压转换电路和输出电压调整晶体管的控制端，用于将电流-电压转换电路产生的电压与一个阈值电压作比较，并在所述电流-电压转换电路产生的电压大于所述阈值电压时将所述控制端的电压限制在一个预定电压。通过本专利技术实施例无需采用负温度系数很大的电阻，即可实现较好的温度系数的电流限制值。【专利说明】电流限制电路、电压调节器及DC-DC转换器
本专利技术涉及电子领域，具体涉及一种电流限制电路、电压调节器及DC-DC转换器。
技术介绍
随着便携式电子设备的广泛应用，便携设备中的电子元件设计的待机功耗要求越来越受到关注。用于便携设备的电池的电量往往十分有限，这要求不断降低便携设备的电子元件的静态电流。待机功耗这一指标对便携式电子设备的待机时间有着至关重要的影响。广泛应用于便携设备中的各种电源芯片，如电压调节器和DC-DC转换器，都需要不断减少其待机电流，即空载时电源芯片自身所消耗的静态电流。例如，电压调节器一般包括参考电压源、误差放大器、输出电压调整元件、采样电阻、旁路元件等。误差放大器可以是一个比较器。参考电压源提供的基准电压施加到该比较器的反相输入端；利用采样电阻从输出电压获得的采样电压施加到该比较器的同相输入端，由此形成负反馈。基准电压与采样电压的差值经误差放大器放大后，对输出电压调整元件进行控制，从而稳定输出电压。输出电压调整元件通常可以采用双极型晶体管，也可以采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。另外，上述电压调节器和DC-DC转换器一般都需要过流保护电路。过流保护电路也通常被称为电流限制电路，其功能是限制如上面提到的输出电压调整元件等功率器件在过载或短路时的电流，从而起到保护功率器件的作用。图1，其中示出了一种现有技术的电流限制电路。其原理是通过电阻Rl上的电压是否达到MP4的导通电压，来控制电流输出，为了实现较好的温度系统，需要用负温度系数较大的电阻(Rl)与晶体管MP4的阈值电压温度系数相抵消。但有时受所采用的工艺限制，可能没有负温度系数足够大的电阻，这样就无法设计出较好温度系数的电流限制。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种具有较低静态电流消耗的用于电压调节器或DC-DC转换器的电流限制电路。该电流限制电路无需采用负温度系数很大的电阻，即可实现较好的温度系数的电流限制值。本专利技术的第一方面，提供了一种用于电压调节器或DC-DC转换器的电流限制电路，该电压调节器或DC-DC转换器包括一个输出电压调整晶体管(MPass)，所述输出电压调整晶体管包括一个控制端(MPG)，所述电流限制电路包括:与所述输出电压调整晶体管(MPass)相同的电流采样晶体管(MP1)，连接到所述输出电压调整晶体管(MPass)，使得流过所述电流采样晶体管(MPl)的电流与流过所述输出电压调整晶体管(MPass)的电流之比等于所述电流采样晶体管(MPl)的几何尺寸与所述输出电压调整晶体管(MPass)的几何尺寸之比；电流镜像电路，连接到所述电流采样晶体管(MPl)，用于以流过所述电流采样晶体管的电流为参考电流产生一个与流过所述电流采样晶体管(MPl)的电流成比例的镜像电流；电流-电压转换电路，连接到所述电流镜像电路，以产生一个与所述镜像电流成比例的电压，其包括一个第五晶体管(MP5)和一个电阻(R1)，所述电阻一端连接到所述电流镜像电路，另一端连接到所述第五晶体管(MP5)的栅极和漏极，所述第五晶体管(MP5)的源极与输出电压调整晶体管(MPass)的源极连接；电压比较电路(MP4)，与所述输出电压调整晶体管(MPass)相同，连接到所述电流-电压转换电路和所述输出电压调整晶体管(MPass)的控制端(MPG)，用于将所述电流-电压转换电路产生的电压与一个阈值电压作比较，并在所述电流-电压转换电路产生的电压大于所述阈值电压时将所述控制端(MPG)的电压限制在一个预定电压。另一方面，本专利技术实施例提供了包括本专利技术第一方面电流限制电路的电压调节器。再一方面，本专利技术实施例提供了包括本专利技术第一方面的电流限制电路的DC-DC转换器。通过本专利技术实施例提供电流限制电路，使用晶体管和电阻组合作为分压电路，控制另一个晶体管导通的方式对输出进行限流，由于一般PMOS的阈值电压都为负温度系数，即使不同阈值的PM0S，其阈值电压的温度系数都相似，所以阈值压差的温度系数很小。从而无需采用负温度系数很大的电阻，即可实现较好的温度系数的电流限制值。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了一种现有技术的电流限制电路；图2示出了根据本专利技术的一个优选实施方案的电流限制电路；图3示出了另一种实施例的电流限制电路的结构图；图4示出了包括图3中的电流限制电路的一个低压差线性稳压器；图5示出了根据本专利技术的另一优选实施方案的电流限制电路。【具体实施方式】下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。根据本专利技术的电流限制电路适用于输出电压调整元件为晶体管的电压调节器或DC-DC转换器等电路，在本文中，术语“晶体管”包括双极性晶体管和MOSFET。如图2所示，其中示出了本专利技术的一个优选实施方案的电流限制电路，该电流限制能电路包括一个由MOSFET MPl构成的电流采样电路，MOSFET MPl用于对流过该电流限制电路的电压调节器或DC-DC转换器等电路的输出电压调整元件MPass(图2中未示出，参见图4中虚线框以外的部分)的电流进行采样，流过MOSFET MPl的电流与流过该输出电压调整元件MPass的电流成一定比例。MOSFET MPl是一个与输出电压调整元件MPass类型相同的M0SFET，在该实施例中，MOSFET MPl和该输出电压调整元件MPass均为P沟道MOSFET。该输出电压调整元件MPass连接在输入电压和输出电压之间，其控制端，即其栅极MPG，与相应的误差放大器EA的输出端和该电流限制电路连接，其源极连接到输入电源VCC。(图2中未示出，参见图4中虚线框以外的部分)MOSFET MPl的栅极和源极分别用于与该输出电压调整元件的栅极MPG和源极连接。根据MOSFET的漏极电流特性，在MOSFET MPl和该输出电压调整元件MPass的开启电压Ues⑷等参数相同的情况下，流过MOSFET MPl的电流与流过该输出电压调整元件MPass的电流之比等于MPl的沟道宽长比与MPass的沟道宽长比之比。因此，通过选择MOSFET MPl和该输出电压调整元件的几何尺寸，可以方便地改变流过他们的电流之比。优选的，选择MOSFET MPl和该输出电压调整元件的沟道宽本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于电压调节器或DC?DC转换器的电流限制电路，该电压调节器或DC?DC转换器包括一个输出电压调整晶体管(MPass)，所述输出电压调整晶体管包括一个控制端(MPG)，所述电流限制电路包括：与所述输出电压调整晶体管(MPass)相同的电流采样晶体管(MP1)，连接到所述输出电压调整晶体管(MPass)，使得流过所述电流采样晶体管(MP1)的电流与流过所述输出电压调整晶体管(MPass)的电流之比等于所述电流采样晶体管(MP1)的几何尺寸与所述输出电压调整晶体管(MPass)的几何尺寸之比；电流镜像电路，连接到所述电流采样晶体管(MP1)，用于以流过所述电流采样晶体管的电流为参考电流产生一个与流过所述电流采样晶体管(MP1)的电流成比例的镜像电流；电流?电压转换电路，连接到所述电流镜像电路，以产生一个与所述镜像电流成比例的电压,其包括一个第五晶体管(MP5)和一个电阻（R1）,所述电阻一端连接到所述电流镜像电路，另一端连接到所述第五晶体管(MP5)的栅极和漏极，所述第五晶体管（MP5）的源极与输出电压调整晶体管(MPass)的源极连接；电压比较电路(MP4)，与所述输出电压调整晶体管(MPass)相同，连接到所述电流?电压转换电路和所述输出电压调整晶体管(MPass)的控制端（MPG），用于将所述电流?电压转换电路产生的电压与一个阈值电压作比较，并在所述电流?电压转换电路产生的电压大于所述阈值电压时将所述控制端（MPG）的电压限制在一个预定电压。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
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。