CN105807831A - 一种线性稳压器及防止过冲的线性稳压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种线性稳压器。一种线性稳压器，包括，一输入端；一输出端；一功率管，于一控制信号的作用下可选择地连接于输入端与输出端之间，用于向输出端提供驱动电流；其中，还包括一开关支路，于一脉冲信号的作用下可选择地连接于输入端与功率管的控制端之间，用于在设定条件下产生一高电平电压至功率管的控制端以断开输入端与输出端之间的连接。本发明可以在负载电流突降时，通过控制信号关断功率管，以抑制输出端电压过冲，保证系统稳定及正常工作。

Description

一种线性稳压器及防止过冲的线性稳压系统

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种线性稳压器。

背景技术

线性稳压器(LDO，LowDropoutRegulator)具有结构简单、纹波小，容易调节及所需外围电路少等优点，广泛用于需要降压变换的场合；线性稳压器的典型应用系统及内部电路结构如图1和图2所示，依据输出电压的取样电压与基准电压比较以调节功率管Mp的栅极电压，从而调整功率管的导电能力，现有技术中，当负载突然从重载转变为轻载时，负载电流突降，由于功率管流过的电流不可能立即下降，负载电容C充电使得输出电压升压，易于造成输出电压过冲，参照图3所示的波形图，输出电压过冲会影响系统的稳定及正常工作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种线性稳压器，解决以上技术问题；

本发明的目的还在于，提供一种防止过冲的线性稳压系统，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种线性稳压器，包括，

一输入端；

一输出端；

一功率管，于一控制信号的作用下可选择地连接于所述输入端与所述输出端之间，用于向所述输出端提供驱动电流；

其中，还包括一开关支路，于一脉冲信号的作用下可选择地连接于所述输入端与所述功率管的控制端之间，用于在设定条件下产生一高电平电压至所述功率管的控制端以断开所述输入端与所述输出端之间的连接。

本发明的线性稳压器，还包括一误差放大器，用于对一采样自所述输出端的电压反馈信号与一基准电压进行比较放大，得到一误差放大信号，所述误差放大信号与所述功率管的控制端连接。

本发明的线性稳压器，还包括一脉冲产生单元，所述脉冲产生单元于一外部控制信号作用下产生所述脉冲信号。

本发明的线性稳压器，所述电压反馈信号通过一反馈网络产生，所述反馈网络主要由一电阻分压电路形成，所述电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述输出端与接地端之间的分压电阻，所述分压电阻间相连接的点形成分压节点，所述电压反馈信号自所述分压节点引出。

本发明的线性稳压器，所述输出端与接地端之间连接一负载电容。

本发明的线性稳压器，所述功率管采用第一P沟道MOS管。

本发明的线性稳压器，所述开关支路上串联一第二P沟道MOS管，所述第二P沟道MOS管的栅极连接所述脉冲信号，源极与所述输入端连接，漏极与所述功率管的控制端连接。

本发明还提供一种防止过冲的线性稳压系统，包括，上述的线性稳压器；所述线性稳压器的输出端连接一受控负载；

所述受控负载于一第一控制信号作用下工作或关断，所述受控负载于所述第一控制信号作用下关断时，所述低压差线性稳压器于一第二控制信号作用下产生所述脉冲信号。

本发明的防止过冲的线性稳压系统，还包括一控制电路，用于产生所述第一控制信号/或所述第二控制信号。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明可以在负载电流突降时，通过控制信号关断功率管，以抑制输出端电压过冲，保证系统稳定及正常工作。

附图说明

图1为线性稳压器的典型应用系统；

图2为现有技术的线性稳压器的内部电路结构图；

图3为现有技术的输出端电压及负载电流波形图；

图4为本发明的线性稳压器的内部结构图；

图5为本发明的防止过冲的线性稳压系统结构框图；

图6为本发明的相关信号波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图4、图5，一种线性稳压器，包括，

一输入端VDD；

一输出端Vout；

一接地端GND；

一功率管Mp，于一控制信号的作用下可选择地连接于输入端VDD与输出端Vout之间，用于向输出端Vout提供驱动电流；

其中，还包括一开关支路，于一脉冲信号的作用下可选择地连接于输入端VDD与功率管Mp的控制端之间，用于在设定条件下产生一高电平电压至功率管Mp的控制端以断开输入端VDD与输出端Vout之间的连接。

本发明可以在负载电流Iload突降时，关断功率管，以抑制输出端电压过冲，保证系统稳定及正常工作。

本发明的线性稳压器，还包括一误差放大器12，用于对一采样自输出端Vout的电压反馈信号Vfb与一基准电压Vref进行比较放大，得到一误差放大信号，误差放大信号与功率管Mp的控制端连接。本发明的基准电压Vref可以通过带隙基准电压源提供。带隙基准电压源因具有低的温度系数、高电源抑制比、温度性好等优点，被广泛采用。

本发明的线性稳压器，还包括一脉冲产生单元11，脉冲产生单元11于一外部控制信号s2作用下产生脉冲信号。

本发明的线性稳压器，电压反馈信号Vfb通过一反馈网络13产生，反馈网络13主要由一电阻分压电路形成，电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于输出端Vout与接地端GND之间的分压电阻，分压电阻间相连接的点形成分压节点，电压反馈信号Vfb自分压节点引出。

本发明的线性稳压器，输出端Vout与接地端GND之间连接一负载电容C1。本发明的线性稳压器，功率管可以采用第一P沟道MOS管。开关支路上串联一第二P沟道MOS管，第二P沟道MOS管的栅极连接脉冲信号，源极与输入端VDD连接，漏极与功率管Mp的控制端连接。

本发明还提供一种防止过冲的线性稳压系统，包括，上述的线性稳压器1；线性稳压器1的输出端Vout连接一受控负载3；

受控负载3于一第一控制信号作用下开通或关断，受控负载于第一控制信号作用下关断时，线性稳压器1于一第二控制信号作用下产生脉冲信号。

本发明的防止过冲的线性稳压系统，还包括一控制电路2，用于产生第一控制信号和第二控制信号。

结合图6的波形图分析，本发明的工作过程如下：受控负载3于一第一控制信号s1作用下关断时，负载电流瞬时突降，通过第二控制信号s2作用于脉冲产生单元以产生一负跳变的脉冲信号，负跳变的脉冲信号作用下，开关支路瞬时导通，以提供高电平电压至功率管，功率管瞬时关断，从而一定程度上可以抑制输出端电压过冲，有利于系统的稳定工作。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种线性稳压器，包括，

一输入端；

一输出端；

一功率管，于一控制信号的作用下可选择地连接于所述输入端与所述输出端之间，用于向所述输出端提供驱动电流；

其特征在于，还包括一开关支路，于一脉冲信号的作用下可选择地连接于所述输入端与所述功率管的控制端之间，用于在设定条件下产生一高电平电压至所述功率管的控制端以断开所述输入端与所述输出端之间的连接。

2.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，还包括一误差放大器，用于对一采样自所述输出端的电压反馈信号与一基准电压进行比较放大，得到一误差放大信号，所述误差放大信号与所述功率管的控制端连接。

3.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，还包括一脉冲产生单元，所述脉冲产生单元于一外部控制信号作用下产生所述脉冲信号。

4.根据权利要求2所述的线性稳压器，其特征在于，所述电压反馈信号通过一反馈网络产生，所述反馈网络主要由一电阻分压电路形成，所述电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述输出端与接地端之间的分压电阻，所述分压电阻间相连接的点形成分压节点，所述电压反馈信号自所述分压节点引出。

5.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述输出端与接地端之间连接一负载电容。

6.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述功率管采用第一P沟道MOS管。

7.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述开关支路上串联一第二P沟道MOS管，所述第二P沟道MOS管的栅极连接所述脉冲信号，源极与所述输入端连接，漏极与所述功率管的控制端连接。

8.一种防止过冲的线性稳压系统，包括，权利要求1至7任意一项所述的线性稳压器；所述线性稳压器的输出端连接一受控负载；

所述受控负载于一第一控制信号作用下工作或关断，所述受控负载于所述第一控制信号作用下关断时，所述线性稳压器于一第二控制信号作用下产生所述脉冲信号。

9.根据权利要求8所述的防止过冲的线性稳压系统，其特征在于，还包括一控制电路，用于产生所述第一控制信号和/或所述第二控制信号。