[发明专利]一种用于线性稳压器的折返式限流电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路，具体涉及一种用于线性稳压器的折返式限流电路。

背景技术

电流限制电路，是线性稳压器的重要组成部分，它通过限制稳压器内部的电压调整晶体管(串接于稳压器输入电压端、输出电压端的一个功率晶体管)的输出电流，保障了电压调整晶体管始终处于安全工作区(SafeOperation Area)。

图1(A)是双极型功率晶体管，(B)是MOS型功率晶体管的安全工作区。由图1可以看到，对于功率管，尤其是MOS型功率管，功耗限制(Power Limit)是限定其工作范围的主要因素，因而线性稳压器的电流限制电路，主要是使电压调整晶体管的功耗没有超出安全工作区。

当前，常见的限流电路可分为两类：折返限流(Foldback CurrentLimit)和常值限流(Constant Current Limit)电路。折返限流电路，又被称作电压控制的限流(Voltage-dependent Current Limit)电路，该电路的特征为：限流电路受电路的一个电压信号(如电路的输出电压信号)控制，且对该控制信号的具体电压值，限流电路将有一个具体的阈值电流和一个短路电流与之对应，当由于某种原因，例如电路的负载过重，使电路的输出电流大于了阈值电流，限流电路将使电路的输出电流迅速下降为短路电流。例如，图2(A)所示的折返限流电路，受电压信号Vo控制，对应于电压信号Vo的值V1，限流电路有阈值电流I_MAX和短路电流Ishort与V1对应，当电路的输出电流大于I_MAx后，限流电路使电压信号Vo与输出电流迅速下降为Vshort和Ishort。常值限流电路如图2(B)所示，其特点是：电路的最大输出电流始终为限流阈值电流I_MAX，而与电路中的电压信号无关。因为折返限流的阈值电流大于短路电流，而常值限流的阈值电流即为短路电流，所以折返限流的阈值电流大于常值限流的阈值电流，故当前线性稳压器大多采用折返限流电路。

现有技术的用于线性稳压器的折返限流电路，多以稳压器的输出电压作为控制信号。例如图3所示的电路，该电路是本专业技术人员所熟知的折返限流电路，在图3的折返限流电路300中，当电压放大器10的正向输入端的电压大于负向输入端的电压时，电压放大器10将限制电压调整管200的栅极1的电压的下降，从而限制调整管200的输出电流。由图3可以得到，当发生限流时，电流采样电阻20上的压降Vthreshold为：

Vthreshold=Vo*(R4R2*R1+R2R3+R4-1)---(1)]]>

由(1)式可得到Vo下的阈值电流I_MAX为：