[發(fā)明專利]具有過流保護功能的低壓差線性穩(wěn)壓器電路

有效

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• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110018707B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖聰維;李圣;黃生祥;鄧聯(lián)文;羅衡;肖杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);沅陵縣向華電子科技有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

1.一種具有過流保護功能的低壓差線性穩(wěn)壓器電路，其特征在于，包括穩(wěn)壓器部分和過流保護部分，所述的穩(wěn)壓器部分包括電壓基準(zhǔn)源、誤差放大器、功率管和反饋電阻，所述的電壓基準(zhǔn)源連接誤差放大器和過流保護部分以提供基準(zhǔn)電壓，所述的誤差放大器、反饋電阻、功率管和過流保護部分互相連接，所述的功率管提供用于驅(qū)動負(fù)載工作的電源，所述的反饋電阻采集功率管的輸出電壓并反饋至誤差放大器，誤差放大器通過從反饋電阻得到反饋信息調(diào)整功率管的導(dǎo)通電流大小；所述的過流保護部分包括電流檢測單元和電流控制單元，所述的電流檢測單元連接至功率管以監(jiān)測功率管電流并將監(jiān)測到的信息發(fā)送至電流控制單元，所述的電流控制單元在發(fā)生過流且功率管電流大于第一閾值時鉗制功率管電壓保持穩(wěn)定以使電流不再增大，當(dāng)功率管電流大于第二閾值時上拉功率管電壓以使電流下降，其中第二閾值大于第一閾值；

所述的電流控制單元包括用于鉗制功率管電壓保持穩(wěn)定的“折式”保護電路和用于上拉功率管電壓的“返式”保護電路，所述的“折式”保護電路連接功率管和電流檢測單元，并在功率管電流大于第一閾值時由電流檢測單元啟動，與功率管和電流檢測單元之間形成負(fù)反饋回路以鉗制功率管電壓保持穩(wěn)定，所述的“返式”保護電路連接“折式”保護電路和功率管，并在功率管電流大于第二閾值時由功率管啟動，以上拉功率管電壓以使電流下降。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有過流保護功能的低壓差線性穩(wěn)壓器電路，其特征在于，所述的電流檢測單元包括第二晶體管M2、第三晶體管M3和過流檢測電壓比較器AP，所述的第二晶體管M2的柵極和漏極耦合到輸入電壓源VCC，源極耦合到第四節(jié)點n4；所述的第三晶體管M3的柵極耦合到第二基準(zhǔn)電壓源V_ref2，漏極耦合到第四節(jié)點n4，源極耦合到地電平GND；所述的過流檢測電壓比較器AP的正相輸入端耦合到第四節(jié)點n2，負(fù)相輸入端耦合到第四節(jié)點n4，輸出端耦合到第五節(jié)點n5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有過流保護功能的低壓差線性穩(wěn)壓器電路，其特征在于，所述的“折式”保護電路包括第四晶體管M4，所述的第四晶體管M4的柵極耦合到第五節(jié)點n5，源極耦合到輸入電壓源VCC，漏極耦合到第二節(jié)點n2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有過流保護功能的低壓差線性穩(wěn)壓器電路，其特征在于，所述的“返式”保護電路包括第五晶體管M5、第六晶體管M6和第三電阻R3，所述的第五晶體管M5的柵極耦合到第六節(jié)點n6，源極耦合到輸入電壓源VCC，漏極耦合到第二節(jié)點n2，所述的第六晶體管M6的柵極耦合到第三基準(zhǔn)電壓源V_ref3，漏極耦合到輸入電壓源VCC，源極耦合到第三節(jié)點n3，所述的第三電阻R3耦合到第六節(jié)點n6和輸入電壓源VCC之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有過流保護功能的低壓差線性穩(wěn)壓器電路，其特征在于，所述的“返式”保護電路第五晶體管M5、第六晶體管M6、第七晶體管M7、第八晶體管M8、第九晶體管M9、第三電阻R3和第四電阻R4；所述的第五晶體管M5的柵極耦合到第六節(jié)點n6，源極耦合到輸入電壓源VCC，漏極耦合到第二節(jié)點n2；所述的第六晶體管M6的柵極耦合到第九晶體管M9的柵極，源極耦合到第三節(jié)點n3，漏極耦合到第六節(jié)點n6；所述的第七晶體管M7的柵極耦合到第二節(jié)點n2，源極耦合到輸入電壓源VCC，漏極耦合到第八晶體管M8的源極；所述的第八晶體管M8的柵極耦合到第三節(jié)點n3，漏極耦合到第九晶體管M9的漏極；所述的第九晶體管M9的漏極和柵極還同時耦合到第六晶體管M6的柵極，源極串聯(lián)第四電阻R4后耦合到地電平GND；所述的第三電阻R3耦合到第六節(jié)點n6和輸入電壓源VCC之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一所述的一種具有過流保護功能的低壓差線性穩(wěn)壓器電路，其特征在于，所述的穩(wěn)壓器部分包括電壓基準(zhǔn)源、誤差放大器EA、作為功率管的第一晶體管M1、作為反饋電阻的第一電阻R1和第二電阻R2，所述的電壓基準(zhǔn)源設(shè)置于輸入電壓源VCC和地電平GND之間，并連接至過流保護部分，所述的誤差放大器EA的正相輸入端耦合到第一節(jié)點n1，負(fù)相輸入端耦合到第一基準(zhǔn)電壓源V_ref1，輸出端耦合到第二節(jié)點n2；所述的第一晶體管M1柵極耦合到第二節(jié)點n2，源極耦合到輸入電壓源VCC，漏極耦合到第三節(jié)點n3，所述的第一電阻R1和第二電阻R2分別耦合到第三節(jié)點n3和第一節(jié)點n1之間以及第一節(jié)點n1和地電平GND之間。