[發明專利]低壓差線性穩壓器及其啟動方法、電子裝置和芯片

在審

• 申請號: 201310380435.9
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104423407A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 郭俊彥;高宏鑫
• 申請（專利權）人: 聯發科技(新加坡)私人有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56;G05F1/569
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊

技術領域

本發明涉及電源電路領域，尤其涉及一種低壓差線性穩壓器及其啟動方法、電子裝置和芯片。

背景技術

隨著電源技術的不斷發展，電源逐步向小型化、數字化發展，因此電源芯片的使用越來越廣泛。目前使用的電源芯片中，低壓差線性穩壓器（Low?Dropout?Linear?Regulator,LDO）是使用最為廣泛的穩壓供電電路之一。LDO的工作原理是由誤差放大器（EA）電路將輸出反饋電壓Vfb與參考電壓Vref進行比較并控制其差值，最終得到穩定的輸出電壓Vout。為了得到穩定的輸出電壓Vout，必須在LDO的整體電路中設計用于軟啟動的過流（Over?Current,OC）電路，以保證整個電路在上電后進入正常的直流偏置狀態。通常用于快速啟動設備中的LDO，在設計其軟啟動過程考慮的最主要的兩個因素是：在較短的啟動時間內保證輸出電壓過沖量最小。

圖1是現有技術中一種低壓差線性穩壓器的電路連接關系示意圖。LDO電路中主要包括：EA電路以及OC電路。電路開啟后，首先進入軟啟動過程，OC電路開始工作，此時EA電路處于鎖死狀態。當輸出電壓Vout接近某一設定的目標電壓時，EA電路達到其啟動電壓，隨后開始工作；當Vout達到目標輸出電壓并趨于穩定狀態，LDO電路中只有EA電路工作，此時軟啟動過程結束，電路被正常啟動。

圖2a與圖2b是采用圖1中軟啟動LDO電路的一種典型的軟啟動過程中過流電流閥值與輸出電壓隨時間線性變化的示意圖。在軟啟動過程中，過流（OC）電路提供較大的過流電流，此時雖然LDO電路啟動時間較短，但是輸出電壓Vout也在短時間內達到目標輸出電壓值后會依然上升而產生較大的過沖（Overshoot）電壓，過沖電壓較大時會對電路造成破壞。

圖3a與圖3b是采用圖1中軟啟動LDO電路的另一種典型的軟啟動過程中過流電流閥值與輸出電壓隨時間線性變化的示意圖。在軟啟動過程中，過流（OC）電路提供較小的過流電流，輸出電壓Vout會逐漸增大，當EA電路啟動后，Vout趨于穩定狀態，此時Vout只產生較小的過沖（Overshoot）電壓，但是所需的啟動時間又較長。

在上述兩種現有的軟啟動過程中，只要是軟啟動時間較短，其必然帶來較大的過沖電壓，而較大的過沖電壓很可能會導致電路元件的損壞而降低其使用壽命；若是使軟啟動的過沖電壓較小，則必須使用較小的過流電流，從而充電時間延長，雖然使過沖電壓能夠變小，但是卻導致了軟啟動時間過長的問題，使其反應速度變慢，降低了工作效率；故，亟待一種能夠適應現今高效的工作需求，同時又能夠有效保護電路，提高其使用質量和壽命的穩壓器的啟動方式出現。

發明內容

本發明實施例提供一種低壓差線性穩壓器及其啟動方法、電子裝置和芯片，用于解決現有技術的在軟啟動過程中，過流電流較大會導致過沖電壓大，而較大的過沖電壓很可能會導致電路元件的損壞而降低其使用壽命；若在軟啟動過程中的過流電流較小，會導致充電時間及軟啟動時間過長的問題。

本發明實施例提供的一種用于解決上述技術問題的低壓差線性穩壓器的啟動方法，其中，所述方法包括：

開始所述低壓差線性穩壓器的軟啟動過程，并提供第一電流；

當所述低壓差線性穩壓器的輸出電壓達到啟動電壓時，提供第二電流；以及

在所述低壓差線性穩壓器的所述軟啟動過程中動態調節過流電流的閥值，其中所述過流電流包括所述第一電流及所述第二電流中的至少一個。

根據本發明實施例提供的低壓差線性穩壓器的啟動方法，另一進一步的方面，所述動態調節過流電流的閥值的步驟包括：隨著所述輸出電壓的變化動態調節所述過流電流的閥值。

根據本發明實施例提供的低壓差線性穩壓器的啟動方法，另一進一步的方面，所述隨著所述輸出電壓的變化動態調節所述過流電流的閥值的步驟包括：根據誤差放大器電路中引出的與所述輸出電壓同向變化的信號將所述過流電流的閥值降低；

或者，根據所述誤差放大器電路中引出的與所述輸出電壓反向變化的信號將所述過流電流的閥值降低。

根據本發明實施例提供的低壓差線性穩壓器的啟動方法，另一進一步的方面，所述隨著所述輸出電壓的變化動態調節所述過流電流的閥值的步驟包括：根據誤差放大器電路中引出的所述輸出電壓將所述過流電流的閥值降低。

根據本發明實施例提供的低壓差線性穩壓器的啟動方法，另一進一步的方面，所述動態調節過流電流的閥值的步驟包括：當過流電路與誤差放大器電路同時工作時，將所述過流電流的閥值降低。