[发明专利]一种应用于低功耗LDO的漏电流补偿电路及方法

说明书

本发明涉及一种应用于低功耗LDO的漏电流补偿电路及方法。LDO工作于高温、大输入电压和极低负载电流的情况下漏电流补偿电路打开，在电路典型工作状态下本漏电流补偿电路停止工作。本发明中漏电流供应源用于成比例地实时监测和跟随功率管的漏电流，开关控制电路用于实时地监测电路的工作状态,在电路工作在高温、大输入电压和极低负载电流时，打开漏电流供应管。漏电流供应管用于向LDO提供漏电流，使得LDO的负载电流在与功率晶体管漏电流数量级相近时仍然能保持正确的输出。

技术领域

本发明涉及低功耗LDO电路，尤其涉及一种LDO在高温、大输入电压和极低负载电流下的漏电流补偿电路。

背景技术

随着移动便携式设备的发展，片上微处理器、手持设备和移动储能设备等超低功耗应用场合日益增加，此外随着新型能源如太阳能电池等不断发展，LDO的输入端供电设备也在不断多样化，对LDO的输入电压范围提出了更高的要求。因此，具有宽输入电压范围和低静态电流LDO的设计需求在逐步加大。

然而随着LDO的输入电压不断增加，运行环境温度不断升高，功率晶体管产生的漏电流也在增加，当LDO的负载电流小于功率晶体管的漏电流时，LDO的输出性能将大打折扣，甚至出现输出不正常。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提出一种应用于低功耗LDO的漏电流补偿电路，避免LDO漏电流在电路处于极端工作条件下对电路输出性能的影响,消除高温环境下自生漏电流对LDO输出性能的影响。

本发明所采用的技术方案是：

一种应用于低功耗LDO的漏电流补偿电路，包括：包括误差放大器模块、缓冲级模块、功率晶体管模块、电阻反馈回路模块、负载电容模块、漏电流产生源、开关控制电路和漏电流供应管；

在电路工作时，外部输入的带隙基准信号送入误差放大器模块，电阻反馈回路模块生成的信号在误差放大器模块中与带隙基准信号比较后生成误差信号，该误差信号被放大后送入缓冲级模块，在缓冲级模块中进行电平移位，电平移位后生成功率晶体管模块的控制信号，通过该控制信号改变流经功率晶体管模块的电流，对电阻反馈回路模块和负载电容模块进行充电和放电，进而对电阻反馈回路模块的生成信号进行校准；

漏电流产生源实时监测和跟随功率晶体管模块，成比例地产生功率晶体管模块的漏电流，开关控制电路用于实时地监测误差放大器模块和功率晶体管模块的工作状态,在满足预设阈值条件时，开关控制电路打开漏电流供应管，将漏电流产生源产生的漏电流送入漏电流供应管，通过漏电流供应管补偿功率晶体管模块的漏电流。

进一步的，所述误差放大器模块包括误差放大器A0；误差放大器A0的反向端连接输入的带隙基准信号,同向端连接电阻反馈回路模块,误差放大器A0的输出连接到缓冲级模块的输入和开关控制电路的输入。

进一步的，缓冲级模块包括晶体管Q1和Q2；功率晶体管模块包括功率晶体管MP；负载电容模块包括负载电容CL；电阻反馈回路模块包括反馈电阻Rfb1和Rfb2；所述漏电流产生源包括PMOS晶体管MP3；所述漏电流供应管包括NMOS管MN1；

缓冲级模块的输出连接到功率晶体管MP的栅极，功率晶体管MP的源极连接电源，功率晶体管MP的漏极连接开关控制电路；漏电流产生源PMOS晶体管MP3源极和栅极均连接到电源，漏极连接到开关控制电路，开关控制电路连接误差放大器A0的输出、功率晶体管MP漏极、漏电流产生源作为输入信号，开关控制电路的输出信号连接漏电流供应管MN1，漏电流供应管MN1的漏极连接功率晶体管MP的漏极、栅极连接开关控制电路、源极接地。

进一步的，所述开关控制电路包括采样电阻Rs、PMOS管MP1、MP2、NMOS管MN3、MN2、NPN管Q3、Q4、Q5、Q8、Q10、Q12、Q13、PNP管Q6、Q7、Q9、Q11；