[發(fā)明專利]一種具有短路保護的線性穩(wěn)壓器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410706834.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104466912A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪洋威
• 申請（專利權(quán)）人: 矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種具有短路保護的線性穩(wěn)壓器。

背景技術(shù)

線性穩(wěn)壓器(例如線性穩(wěn)壓器，low?dropout?regulator，簡稱LDO)由于具有著成本低、噪音小、靜態(tài)電流小等優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于電源管理等應(yīng)用系統(tǒng)中。在集成了線性穩(wěn)壓器的電源管理芯片中，由于線性穩(wěn)壓器要提供比較大的電流，當輸出短路時，線性穩(wěn)壓器的輸出端直接接地，過大的電流流過線性穩(wěn)壓器的調(diào)整管，可能導(dǎo)致整個電源管理芯片的損壞，因此在線性穩(wěn)壓器中通常還需要有短路保護電路，以防止負載短路時造成線性穩(wěn)壓器和電源管理芯片的損壞。

現(xiàn)有技術(shù)中，常用的線性穩(wěn)壓器的短路保護方法是：在檢測到線性穩(wěn)壓器的輸出電壓低于一定值時，將輸出電流限制為小于或等于一個值較低的短路限制電流，從而避免流過調(diào)整管的電流過大而造成調(diào)整管的燒壞，實現(xiàn)了對線性穩(wěn)壓器的短路保護。采用現(xiàn)有技術(shù)這種短路保護方法來實現(xiàn)線性穩(wěn)壓器的短路保護時，調(diào)整管一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，短路時調(diào)整管上的功率損耗為線性穩(wěn)壓器的輸入電壓與輸出電壓的差值與限制電流的乘積。由于短路時，線性穩(wěn)壓器的輸出電壓通常比較低，而短路限制電流又不能設(shè)置得盡量低(太低了在滿足啟動時,容易造成誤觸發(fā))，因此短路時調(diào)整管上的短路功耗仍然比較大，尤其是在輸入電壓較大時短路功耗會更大。過大的短路功耗容易致使電源管理芯片內(nèi)的溫度升高，當溫度升到一定值時，可能會觸發(fā)電源管理芯片內(nèi)部的熱保護模塊，而將整個電源管理芯片的各路電路均關(guān)斷。

可見，采用現(xiàn)有技術(shù)這種短路保護方法來實現(xiàn)線性穩(wěn)壓器的短路保護，會使得短路時，調(diào)整管的損耗較大，且長時間短路時易觸發(fā)系統(tǒng)的熱保護模塊，而影響整個系統(tǒng)的正常運行。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有短路保護的線性穩(wěn)壓器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在實現(xiàn)線性穩(wěn)壓器的短路保護時，由于短路功耗較大而易影響系統(tǒng)正常運行的問題。

一種具有短路保護的線性穩(wěn)壓器，包括調(diào)整管、輸出電壓控制電路、短路判斷電路以及短路保護電路；

所述調(diào)整管連接在所述線性穩(wěn)壓器的直流輸入端和穩(wěn)壓輸出端之間，所述輸出電壓控制電路用于輸出表征所述線性穩(wěn)壓器的期望輸出電壓與輸出電壓的差值的誤差信號，以控制所述調(diào)整管的壓降，使所述當前輸出電壓的值維持為所述期望輸出電壓的值；

所述短路判斷電路用于根據(jù)所述當前輸出電壓的大小生成短路指示信號，當所述當前輸出電壓小于或等于短路閾值電壓時，所述短路指示信號為有效狀態(tài)；

所述短路保護電路用于在所述指示信號為有效狀態(tài)期間控制所述調(diào)整管間歇式的關(guān)斷。

優(yōu)選的，所述的線性穩(wěn)壓器還包括輸出電壓反饋電路，用于生成所述當前輸出電壓的反饋電壓。

優(yōu)選的，所述短路判斷電路包括第一比較器，

所述第一比較器的第一輸入端接收所述反饋電壓，第二輸入端接收表征所述短路閾值電壓的第二基準電壓信號，輸出端輸出所述短路指示信號。

優(yōu)選的，所述的線性穩(wěn)壓器還包括緩沖驅(qū)動電路，所述緩沖驅(qū)動電路連接在所述輸出電壓控制電路的輸出端和所述調(diào)整管的控制端之間。

優(yōu)選的，所述輸出電壓控制電路包括第一誤差放大器；

所述第一誤差放大器的第一輸入端接收一表征所述期望輸出電壓的第一基準電壓，第二輸入端接收所述反饋電壓，輸出端輸出所述誤差信號。

優(yōu)選的，所述短路保護電路連接在所述短路判斷電路的輸出端和所述輸出電壓控制電路的輸出端之間，

在所述短路指示信號為有效狀態(tài)期間，所述短路保護電路間歇式的將所述誤差信號降低為零，以使所述調(diào)整管間歇式的關(guān)斷。

優(yōu)選的，所述短路保護電路包括第一控制電路和第一開關(guān)；

所述第一開關(guān)連接在所述輸出電壓控制電路的輸出端和接地端之間；

所述第一控制電路接收所述短路指示信號，在所述短路指示信號為無效狀態(tài)期間，控制所述第一開關(guān)一直關(guān)斷，在所述短路指示信號為有效狀態(tài)期間，控制所述第一開關(guān)在第一時間段內(nèi)關(guān)斷，第二時間段內(nèi)導(dǎo)通；

所述第一時間段和第二時間段為所述短路指示信號的有效狀態(tài)期間交替發(fā)生的兩個時間段。

優(yōu)選的，所述第一控制電路包括第一脈沖產(chǎn)生電路、第二脈沖產(chǎn)生電路、第三脈沖產(chǎn)生電路、第一計時器、第二計時器、第一或門、第一與門和RS觸發(fā)器；