[发明专利]电流限制电路及包括其的电压调节器和DC－DC转换器

权利要求书

1.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，PNP2)，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相同的电流采样晶体管(MP1，PNP1)，连接到所述输出电压调整晶体管，使得流过所述电流采样晶体管的电流与流过所述输出电压调整晶体管的电流之比等于所述电流采样晶体管的几何尺寸与所述输出电压调整晶体管的几何尺寸之比；

电流镜像电路，连接到所述电流采样晶体管，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的电流成比例的镜像电流；

电流-电压转换电路(R1)，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；

电压比较电路(MP4，PNP4)，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的控制端，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的电压限制在一个预定电压。

2.根据权利要求1的电流限制电路，其特征在于，所述输出电压调整晶体管和所述电流采样晶体管为MOSFET，所述电流采样晶体管的栅极和源极分别连接到所述输出电压调整晶体管的栅极和源极，所述控制端为所述输出电压调整晶体管的栅极，所述几何尺寸为沟道宽长比。

3.根据权利要求1的电流限制电路，其特征在于，所述输出电压调整晶体管和所述电流采样晶体管为双极型晶体管，所述电流采样晶体管的基极和发射极分别连接到所述输出电压调整晶体管的基极和发射极，所述控制端为所述输出电压调整晶体管的基极，所述几何尺寸为发射极面积。

4.根据权利要求1的电流限制电路，其特征在于，所述电流镜像电路包括两个相同的第一晶体管(MN1，NPN1)和第二晶体管(MN3，NPN3)，其中第一晶体管与所述电流采样晶体管串联，第二晶体管连接到所述电流-电压转换电路，并且第一晶体管和第二晶体管相连，使得所述镜像电流与流过所述电流采样晶体管的电流之比等于第二晶体管的几何尺寸与第一晶体管的几何尺寸之比，其中所述第一和第二晶体管为栅极和源极分别相连的相同类型的MOSFET，所述几何尺寸为沟道宽长比。

5.根据权利要求1的电流限制电路，其特征在于，所述电流镜像电路包括两个相同的第一晶体管(MN1，NPN1)和第二晶体管(MN3，NPN3)，其中第一晶体管与所述电流采样晶体管串联，第二晶体管连接到所述电流-电压转换电路，并且第一晶体管和第二晶体管相连，使得所述镜像电流与流过所述电流采样晶体管的电流之比等于第二晶体管的几何尺寸与第一晶体管的几何尺寸之比，其中所述第一和第二晶体管为基极和发射极分别相连的相同类型的双极型晶体管，所述几何尺寸为发射极面积。

6.根据权利要求1的电流限制电路，其特征在于，所述电压比较电路是一个与所述输出电压调整晶体管相同的晶体管。

7.根据权利要求6的电流限制电路，其特征在于，所述输出电压调整晶体管为P沟道MOSFET，所述阈值电压是所述电压比较电路的开启电压的绝对值，当所述电流-电压转换电路产生的电压达到所述阈值电压时，所述电压比较电路将所述控制端的电压限制在所述预定电压，或者所述输出电压调整晶体管为PNP晶体管，所述阈值电压是所述电压比较电路的导通电压的绝对值，当所述电流-电压转换电路产生的电压达到所述阈值电压时，所述电压比较电路将所述控制端的电压限制在所述预定电压。

8.根据权利要求1-7中任一项的电流限制电路，其特征在于，所述电流-电压转换电路是电阻，所述镜像电流流过所述电阻在所述电阻两端产生所述与所述镜像电流成比例的电压。

9.根据权利要求8的电流限制电路，其特征在于，所述电阻由两个或更多个温度系数不同的电阻组成。

10.根据权利要求1的电流限制电路，其特征在于，所述电流采样晶体管的几何尺寸与所述输出电压调整晶体管的几何尺寸之比小于1/1000。