[发明专利]一种高输入电压双环路稳定的线性稳压器

说明书

本发明公开了一种高输入电压双环路稳定的线性稳压器，包括误差放大单元(1)，过流保护单元(2)，补偿电路单元(3)，二级放大单元(4)，电流采样单元(5)，第一PMOS管P1和第二PMOS管P2。误差放大器单元(1)，用于完成双端输入到单端输出的转换；过流保护单元(2)，用于实现过流保护功能；补偿电路单元(3)，用于保证在多种负载下环路的稳定性；二级放大单元(4)，用于将误差放大器的输出转换成与电源电压有关的两路控制信号。本发明存在误差放大单元主环路和过流保护环路两个环路，两个环路均有频率补偿电路，且频率补偿互不干扰。本发明适用于高电源电压且负载变化范围较大的供电环境。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种高输入电压双环路稳定的线性稳压器电路。

背景技术

随着当今集成电路行业的高速发展，国内电子芯片服务领域开始从手机等便携电子设备向汽车电子方向转移。与便携电子相比，汽车电子具有使用周期长、不易被替代等优点，因此对于公司来说，汽车电子能够带来比消费类电子更加稳定的现金流。同时由于汽车电子与消费类电子的价格存在一定差异，客户对于汽车电子的价格变化敏感程度较低，因此汽车电子具有更高的利润。

常见的电源管理芯片包括开关电源DC-DC和低压差线性稳压器(LDO)。开关电源虽然具有效率高的优点，但由于需要外接电感或变压器，其存在开关噪声较大、电路体积庞大等问题。LDO线性稳压器因其具有集成度高、噪声低、静态电流低、结构简单等优点而得到了广泛的应用。

用于汽车类的电子，整体安全性要求比消费类电子高，其中最基本的条件就是要保证在汽车应用的恶劣环境下芯片不被损坏。首先芯片的耐压要足够，因为汽车里电瓶电压一般是12V，而在汽车打火的瞬间能升高到40V。同时，芯片内部应该集成过流、过温等保护电路，防止芯片工作在异常状态而被损坏。LDO电路中大功率开关管在工作中可能会因过流而使管内能量聚集，易引起雪崩并损坏器件，因此在实际应用中过流保护是维持功率器件可靠、稳定运行的关键之处。

发明内容

本发明的目的在于针对汽车电子领域高安全性的要求，提出一种高输入电压双环路稳定的线性稳压器电路。能够承受车用高电压，又具有过流保护功能，防止芯片工作在异常状态而被损坏。同时，为了提高相位裕度保证环路稳定性，加入了频率补偿电路。

为实现上述目的，本发明提出一种高输入电压双环路稳定的线性稳压器，其包括：误差放大单元1，过流保护单元2，补偿电路单元3，二级放大单元4，电流采样单元5，分压反馈单元6，负载单元7、输出功率管，包括第一PMOS管P1一个隔离PMOS和第二PMOS管P2一个高压PMOS；

所述误差放大单元1，用于完成从双端输入到单端输出的转换，为环路提供高增益；其设有三路输入，第一输入端连接内部预稳压电压VDD，第二输入端连接基准电压VREF，第三输入端连接分压反馈信号VFB；输出端输出误差放大信号A；

所述过流保护单元2，用于控制环路以实现过流保护的功能；其设有五路输入，第一输入端连接电源电压VIN，第二输入端连接二级放大单元4输出的电源参考信号B，第三输入端连接电流采样单元(5)输出的采样信号VS，第四输入端连接第二栅端调制信号RE2，第五输入端连接第一栅端调制信号RE1；设有两路输出，第一输出端连接至误差放大单元1的输出端，用于在过流时限制误差放大单元1的输出电压，以达到过流保护的目的，第二输出端输出过流补偿信号D；

所述补偿电路单元3，用于提高环路在多种负载下相位裕度，保证环路稳定性；其设有三路输入，第一输入端连接内部预稳压电压VDD，第二输入端连接误差放大信号A，第三输入端连接过流补偿信号D；