[發明專利]低壓差線性穩壓器電路

有效

• 申請號: 201610168088.7
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105843318B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 黃穗彪
• 申請（專利權）人: 深圳芯智匯科技有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司44366
• 代理人: 張丕陽

技術領域

本發明涉及電源管理領域，具體涉及一種低壓差線性穩壓器(LDO)電路。

背景技術

供電系統中待機功耗直接決定供電設備的待機時間，待機功耗過大，容易在設備長時間待機后因為電池過放電而無法開啟。影響電源管理系統待機功耗的主要因素是不同電源域的LDO。減小LDO的靜態工作電流，能顯著降低待機功耗，延長供電設備的待機時間。

圖1是傳統LDO電路圖100，包括運算放大器OP1、功率管Mp1電阻R11、電阻R12和電容CL1。傳統LDO電路利用負反饋方法實現不隨輸入電壓和負載變化的穩定輸出電壓。具體工作如下，輸出電壓通過電阻R11和電阻R12分壓后，輸入到運算放大器的正向輸入端，該電壓與電壓參考源比較，當輸出電壓下降時，功率管Mp1的柵電壓下降，功率管Mp1的導通電阻降低，輸出電壓重新上升。如此循環，最終實現穩定的輸出電壓。

在傳統LDO電路中，為保證環路的穩定性，一般需要由輸出電容和等效負載構成的極點作為主極點，而LDO電路設計一直追求輸出電容減少，以減小體積，這導致內部的次極點要往更高的頻率移動，這意味運算放大器的速度更快，從而需要消耗更大的電流。但在系統待機模式下，因為需求的電流減少為正常需求的1％甚至以下，所以輸出的主極點大大降低，但傳統方案次極點并沒有相應降低，導致在待機模式下，運放還以較高的速度工作，導致運放的工作電流較大，從而令運放工作電流占主體的靜態工作電流較大，導致電池待機時間短，甚至出現電池過放電的應用問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種低待 機功耗的LDO電路，克服傳統LDO電路在待機模式下，由于靜態工作電流過大而導致的電池待機時間短，甚至電池過放電的缺陷。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種低壓差線性穩壓器電路，由第一電路單元、第二電路單元和反饋電路單元。第一電路單元用于在所述電子設備處于正常工作模式時，控制所述電源管理系統輸出電壓；第二電路單元用于在所述電子設備處于待機模式時，控制所述電源管理系統輸出電壓；反饋電路單元用于將所述輸出電壓的電壓信號反饋到所述第一電路單元和第二電路單元；所述第一電路單元和所述第二電路單元根據所述反饋電路單元所反饋的電壓信號對所述電子設備的電源管理系統的輸出電壓進行穩壓處理。

本發明的進一步優選方案是，第一電路單元包括運算放大器和功率管。所述運算放大器用于處理反饋電路單元所反饋的電壓信號；所述功率管用于調節輸出電壓；其中所述運算放大器的兩個輸入端分別連接電壓參考源和所述反饋電路單元的輸出端，所述運算放大器的使能控制端連接正常工作模式使能信號，所述運算放大器的輸出端與功率管相連。

進一步的，所述運算放大器的反向輸入端連接電壓參考源，所述運算放大器的正向輸入端連接所述反饋電路單元的輸出端。

進一步的，所述功率管是P溝道增強型場效應管，所述P溝道增強型場效應管的柵極與所述運算放大器的輸出端相連，所述P溝道增強型場效應管的源極與輸入電源相連，所述P溝道增強型場效應管的漏極與所述輸出電壓端相連。

本發明的進一步優選方案是，所述第二電路單元包括遲滯比較器、電平轉換器和輔助功率管。所述遲滯比較器用于處理反饋電路單元反饋的電壓信號； 所述電平轉換器用于轉換遲滯比較器的輸出電平；所述輔助功率管用于調節輸出電壓；其中所述遲滯比較器的兩個輸入端分別連接電壓參考源和所述分壓電路單元的輸出端，所述遲滯比較器的使能控制端連接待機模式使能信號，所述遲滯比較器的輸出端與電平轉換器的輸入端相連，所述電平轉換器的輸出端與所述輔助功率管相連。

進一步的，所述遲滯比較器的反向輸入端連接電壓參考源，所述遲滯比較器的正向輸入端連接所述反饋電路單元的輸出端。

進一步的，所述輔助功率管是P溝道增強型場效應管，所述P溝道增強型場效應管的柵極與所述遲滯比較器的輸出端相連，所述P溝道增強型場效應管的源極與輸入電壓相連，所述P溝道增強型場效應管的漏極與所述輸出電壓端相連。

本發明的進一步優選方案是，所述反饋電路單元包括第一電阻和第二電阻。所述第一電阻的一端與輸出電壓相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端相連，所述第二電阻的另一端接地。