[发明专利]过流限和折返点可调的低压差线性稳压器过流保护电路

说明书

过流限和折返点可调的低压差线性稳压器过流保护电路，其中输出电流采样模块用于产生与LDO输出电流成比例的采样电流，输出电压采样模块利用误差放大器、第三NMOS管、第一电阻和第二电阻构成负反馈环路，获得与LDO输出电压成比例的电流信号，电流比较模块用于比较输出电流采样模块的输出电流与基准电流和输出电压采样模块的输出电流之和并控制调整模块，当输出电流采样模块的输出电流达到基准电流和输出电压采样模块的输出电流之和时将LDO输出电流箝位在过流限，当LDO输出电压低于折返点电压时，令LDO输出电流跟随输出电压下降直到达到第二阈值电流，通过调节第一电阻和第二电阻的阻值能够调节折返点电压过流限。本发明具有低功耗、高精度和普适性的特点。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及一种折返式低压差线性稳压器过流保护电路，能够通过调节外部电阻的阻值来调节过流限和折返点。

背景技术

目前市面上普遍采用的电源分为线性电源与开关电源，低压差线性稳压器(lowdropout regulators,LDO)对比开关电源表现出更好的瞬态响应、更低的噪声、更精简的电路结构以及更低的成本，因此LDO在移动电源设备中受到越来越高的关注与青睐。为了防止过载、输出短路对LDO的损害，LDO需要过流保护电路来限制小负载下的工作电流。

现有针对LDO中的过流保护主要有两种模式，分别是恒定过流保护与折返式过流保护。恒定过流保护结构相比折返式结构更为简单，但消耗了大量功率，并且长时间工作下的大电流可能烧毁功率管。传统折返式过流保护结构在输出下降时降低过流限，从而避免了可能引起的风险，但可能引起LDO闩锁现象，无法启动负载。相比较而言，带限流的折返式过流保护方案在输出电流箝位至最大值之后保持，在输出电压小于折返点后再折返输出电流，避免了传统折返式结构可能引起的LDO闩锁现象。然而，目前使用的带限流的折返式过流保护方案都无法根据具体性能指标和负载要求调节相应的过流限与折返点电压，不能适应不同负载情况下的LDO。

发明内容

针对现有的LDO恒定过流保护方案可能引起的闩锁及功耗问题，以及折返式过流保护结构存在的无法调节过流限与折返点电压的问题，本发明提出一种过流限和折返点可调的低压差线性稳压器过流保护电路，通过调节外部电阻的阻值调节输出电流的过流限及输出电压的折返点电压，可以应用于各种过流保护场景下，实现对不同负载情况下LDO过流保护的目的。

本发明的技术方案为：

过流限和折返点可调的低压差线性稳压器过流保护电路，包括输出电流采样模块、输出电压采样模块、电流比较模块、调整模块、第一电阻和第二电阻，其中第一电阻和第二电阻为外部可调电阻；

所述输出电流采样模块用于采样所述低压差线性稳压器的输出电流，获得与所述低压差线性稳压器的输出电流成比例的电流信号作为所述输出电流采样模块的输出电流；

所述输出电压采样模块包括误差放大器、第三NMOS管和第一电流镜，第一电阻和第二电阻串联并接在第三NMOS管的源极和地之间；误差放大器的正向输入端连接所述低压差线性稳压器的输出电压，其负向输入端连接第一电阻和第二电阻的串联点，其输出端连接第三NMOS管的栅极；第三NMOS管的漏极产生与所述低压差线性稳压器的输出电压成比例的电流信号并由第一电流镜进行镜像得到所述输出电压采样模块的输出电流；

所述电流比较模块用于将所述输出电流采样模块的输出电流与基准电流和所述输出电压采样模块的输出电流之和进行比较，并根据比较结果控制所述调整模块；

当所述输出电流采样模块的输出电流大于或等于所述基准电流和输出电压采样模块的输出电流之和时，所述调整模块根据所述基准电流和输出电压采样模块的输出电流之和将所述低压差线性稳压器的输出电流箝位在第一阈值电流；