[發明專利]一種用于電壓調節器的上電保護方法及電路

有效

• 申請號: 200610144042.8
• 申請日: 2006-11-24
• 公開（公告）號: CN101192070A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 劉曉艷;周建鎖
• 申請（專利權）人: 北京中電華大電子設計有限責任公司
• 主分類號: G05F1/569
• 分類號: G05F1/569
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及上電保護電路，更具體地，本發明涉及用于電壓調節器的上電保護電路，所述上電保護電路包括上電檢測電路VD、DELAY&CONTROL電路1以及電壓調節器的輸出到地的放電通路2。

背景技術

在集成電路設計中，電壓調節器啟動時往往會出現過沖。電壓調節器的過沖的形成有很多可能的原因：可能是由于電壓調節器的帶隙基準電壓啟動時有過沖，也可能是由于所述電壓調節器的負載電流太小。而一旦出現了過沖，該電壓調節器的輸出電容就儲存了一定的電量。要使該過沖消除，需要一段時間使輸出電容放電，電壓調節器的輸出電壓才能恢復到正常值。出于減小靜態電流消耗的考慮，電壓調節器內部的放電通路的電流很小，一般為10uA左右；而電壓調節器的輸出電容一般都在幾百pF以上。這樣，如果電壓調節器的負載電流又太小，就會導致過沖維持的時間達到幾十us，有可能對靠該電壓調節器供電的外部設備造成損害。

在一些文獻中提到了soft-start電路，功能就是防止電壓調節器上電時產生過沖。Soft-start電路有不同的實現方式。在Texas?Instruments?Incorporated的Jeff?Falin的《Soft-start?circuits?for?LDO?linear?regulators》中提到了兩種soft-start的方式，但是一種會對輸出電壓產生損失，另外一種不能適用于所有的電壓調節器。

發明內容

本發明的目的是解決電壓調節器上電時有過沖的問題，并且提供一種既不損失電壓調節器的輸出電壓，又可以適用于各種電壓調節器的上電保護方案。

因此，本發明提供用于電壓調節器的一種上電保護電路，該保護電路包括：

-上電檢測電路VD；

-位于上電檢測電路輸出VUP和開關K1的控制電壓VG之間的DELAY&CONTROL電路1；

-負載R1和開關K1串聯而成的由VOUT到地的放電通路2。

其中，上電檢測電路監測電源電壓VIN。在VIN小于一定值時，VUP輸出低電平；當VIN上升超過該值時，VUP輸出高電平。

DELAY&CONTROL電路1只對上電檢測電路的輸出VUP的上升沿具有延時作用，該延時可以通過電路內部參數的設定來控制，對VUP的下降沿沒有明顯的延時作用。

放電通路2的開啟和關閉受控制電壓VG的控制。當VG為適當的電平時，放電通路2開啟，從電壓調節器的輸出端泄放電流；當VG變為相反的電平后，放電通路2關閉，電壓調節器6正常工作，不再受上電保護電路3的影響。

整個電路的工作過程：開始，電源電壓還沒有上升至一定值，上電檢測電路輸出低電平，放電通路2的控制電壓VG為適當的電平，使放電通路2處于導通狀態，給電壓調節器的輸出提供一條放電通路，防止電壓調節器在啟動過程中出現過沖。當電源電壓VIN上升到一定值后，電壓檢測電路輸出VUP變為高電平，由于DELAY&CONTROL電路的延時作用，VG還會保持一段時間原來的狀態，這段時間會使電壓調節器的輸出達到穩定。然后VG的邏輯狀態發生改變，K1斷開，放電通路2關閉。上電保護電路3不再影響電壓調節器6的輸出。

注意：本發明不會使電壓調節器的輸出電壓受到任何損失，而且也具有普遍的適用范圍。

根據本發明的一個重要方面，延時電路的延遲時間要根據電壓調節器啟動時的具體情況來定，放電通路2中的負載R1的作用是限制放電電流。

本發明還提供防止或消除電壓調節器上電過沖的一種方法，在電壓調節器的啟動過程中給電壓調節器提供一條放電通路，防止電壓調節器輸出產生過沖；經過一定時間的延遲，待電壓調節器的輸出穩定后，關閉該放電通路，不再影響電壓調節器的輸出。

附圖說明

圖1示意性示出了根據本發明的用于電壓調節器的上電保護電路；

圖2示意性示出了根據本發明的電壓調節器。

具體實施方式

在圖1中示出的用于電壓調節器6的上電保護電路3包括上電檢測電路VD、DELAY&CONTROL電路1和放電通路2。

上電檢測電路的作用是監測電源電壓VIN。在VIN上升到一定值之前，VUP輸出低電平；在VIN上升到該值之后，上電檢測電路輸出高電平。上電檢測電路的輸出VUP接DELAY&CONTROL電路的輸入。