[发明专利]一种用于电压调节器的上电保护方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及上电保护电路，更具体地，本发明涉及用于电压调节器的上电保护电路，所述上电保护电路包括上电检测电路VD、DELAY&CONTROL电路1以及电压调节器的输出到地的放电通路2。

背景技术

在集成电路设计中，电压调节器启动时往往会出现过冲。电压调节器的过冲的形成有很多可能的原因：可能是由于电压调节器的带隙基准电压启动时有过冲，也可能是由于所述电压调节器的负载电流太小。而一旦出现了过冲，该电压调节器的输出电容就储存了一定的电量。要使该过冲消除，需要一段时间使输出电容放电，电压调节器的输出电压才能恢复到正常值。出于减小静态电流消耗的考虑，电压调节器内部的放电通路的电流很小，一般为10uA左右；而电压调节器的输出电容一般都在几百pF以上。这样，如果电压调节器的负载电流又太小，就会导致过冲维持的时间达到几十us，有可能对靠该电压调节器供电的外部设备造成损害。

在一些文献中提到了soft-start电路，功能就是防止电压调节器上电时产生过冲。Soft-start电路有不同的实现方式。在Texas Instruments Incorporated的Jeff Falin的《Soft-start circuits for LDO linear regulators》中提到了两种soft-start的方式，但是一种会对输出电压产生损失，另外一种不能适用于所有的电压调节器。

发明内容

本发明的目的是解决电压调节器上电时有过冲的问题，并且提供一种既不损失电压调节器的输出电压，又可以适用于各种电压调节器的上电保护方案。

因此，本发明提供用于电压调节器的一种上电保护电路，该保护电路包括：

-上电检测电路VD；

-位于上电检测电路输出VUP和开关K1的控制电压VG之间的DELAY&CONTROL电路1；

-负载R1和开关K1串联而成的由VOUT到地的放电通路2。

其中，上电检测电路监测电源电压VIN。在VIN小于一定值时，VUP输出低电平；当VIN上升超过该值时，VUP输出高电平。

DELAY&CONTROL电路1只对上电检测电路的输出VUP的上升沿具有延时作用，该延时可以通过电路内部参数的设定来控制，对VUP的下降沿没有明显的延时作用。

放电通路2的开启和关闭受控制电压VG的控制。当VG为适当的电平时，放电通路2开启，从电压调节器的输出端泄放电流；当VG变为相反的电平后，放电通路2关闭，电压调节器6正常工作，不再受上电保护电路3的影响。

整个电路的工作过程：开始，电源电压还没有上升至一定值，上电检测电路输出低电平，放电通路2的控制电压VG为适当的电平，使放电通路2处于导通状态，给电压调节器的输出提供一条放电通路，防止电压调节器在启动过程中出现过冲。当电源电压VIN上升到一定值后，电压检测电路输出VUP变为高电平，由于DELAY&CONTROL电路的延时作用，VG还会保持一段时间原来的状态，这段时间会使电压调节器的输出达到稳定。然后VG的逻辑状态发生改变，K1断开，放电通路2关闭。上电保护电路3不再影响电压调节器6的输出。

注意：本发明不会使电压调节器的输出电压受到任何损失，而且也具有普遍的适用范围。

根据本发明的一个重要方面，延时电路的延迟时间要根据电压调节器启动时的具体情况来定，放电通路2中的负载R1的作用是限制放电电流。

本发明还提供防止或消除电压调节器上电过冲的一种方法，在电压调节器的启动过程中给电压调节器提供一条放电通路，防止电压调节器输出产生过冲；经过一定时间的延迟，待电压调节器的输出稳定后，关闭该放电通路，不再影响电压调节器的输出。

附图说明

图1示意性示出了根据本发明的用于电压调节器的上电保护电路；

图2示意性示出了根据本发明的电压调节器。

具体实施方式

在图1中示出的用于电压调节器6的上电保护电路3包括上电检测电路VD、DELAY&CONTROL电路1和放电通路2。

上电检测电路的作用是监测电源电压VIN。在VIN上升到一定值之前，VUP输出低电平；在VIN上升到该值之后，上电检测电路输出高电平。上电检测电路的输出VUP接DELAY&CONTROL电路的输入。