CN108471230A

CN108471230A - 一种应用于物联网的过流保护电路

Info

Publication number: CN108471230A
Application number: CN201810559467.8A
Authority: CN
Inventors: 陈磊
Original assignee: Danyang Constant Core Electronics Co Ltd
Current assignee: Danyang Constant Core Electronics Co Ltd
Priority date: 2018-06-02
Filing date: 2018-06-02
Publication date: 2018-08-31

Abstract

本发明公开了一种应用于物联网的过流保护电路，包括：一偏置电路，为电路提供偏置电压和偏置电流；一核心保护电路，采用了电流镜结构，检测其电流从而来限流，并且利用电阻作为钳位，保证检测的准确性。本发明一种过流保护电路具有结构简单，可靠性高和转换效率高等优点。

Description

一种应用于物联网的过流保护电路

技术领域

本发明涉及保护电路领域，特别是涉及一种应用于物联网的过流保护电路。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，DC/DC变换器已广泛应用于各种移动电子系统中，如移动通信终端、便携式电脑、PDA等等。而LDO线性稳压器作为DC/DC变换器的一种，由于其结构简单、成本低廉、噪声低、功耗低及封装尺寸较小等优点，在便携式电子产品中得到广泛应用，在物联网的应用也越来越广泛。

LDO中的过流保护技术一直是影响LDO系统稳定运行的关键。过流保护的目的是为了把输出电流限制在一个固定的范围内，在输出短路或过载时对整个系统或负载进行保护。然而，目前比较常用的过流保护电路都存在一些诸如可靠性、过流关断功耗等问题，限制了这些过流保护电路的应用范围。

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种应用于物联网的过流保护电路，具有结构简单，可靠性高和转换效率高等优点

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用于物联网的过流保护电路，其特征在于，包括：一偏置电路，为电路提供偏置电压和偏置电流；一核心保护电路，采用了电流镜结构，检测其电流从而来限流，并且利用电阻作为钳位，保证检测的准确性。

所述偏置电路由第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第四NMOS管NM4和第一电阻R1构成；PM1管的源极和PM2管的源极都与输入电压VIN相连接；PM1管的栅极与PM2管的栅极、PM1管的漏极、NM2管的栅极和NM2管的漏极相连接；PM2管的漏极与NM4管的栅极和NM4管的漏极相连接；NM2管的源极连接NM1管的漏极；NM1管的源极连接电阻R1的一端；NM4管的源极连接NM1管的栅极、NM3管的栅极和NM3管的漏极；电阻R1的另一端和NM3管的源极接地。

所述核心保护电路由第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第五NMOS管NM5、第六NMOS管NM6、第二电阻R2和第三电阻R3构成；PM3管的源极、PM4管的源极、PM5管的源极和PM6管的源极都与输入电压VIN相连；PM3管的栅极连接到PM1管的栅极；PM3管的漏极与PM5管的栅极和NM5管的漏极相连接；PM4管的栅极与PM5管的漏极和PM6管的栅极相连接；PM4管的漏极与电阻R2的一端、NM6管的漏极、NM6管的栅极和NM5管的栅极相连接；PM6管的漏极与电阻R2的另一端和电阻R3的一端相连接；电阻R3的另一端、NM5管的源极和NM6管的源极都接地。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种应用于物联网的过流保护电路图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

结合图1所示，在下面的实施例中，所述一种应用于物联网的过流保护电路，包括：一种过流保护电路，其特征在于，包括：一偏置电路，为电路提供偏置电压和偏置电流；一核心保护电路，采用了电流镜结构，利用电阻作为钳位，达到限流的目的。

所述偏置电路由PM1管、PM2管、NM1管、NM2管、NM3管、NM4管和电阻R1构成；其中NM2管和NM4管,用于隔离，减弱VIN电压的波动对产生偏置电流和偏置电压的影响。NM2管和NM4管都是二极管连接方式，相当于此处有个二极管压降，使得PM1管、PM2管、NM1管和NM3管的源漏电压不会特别大，通过降低源漏电压的方式来尽量减小沟道长度调制效应对偏置电流的影响。

所述核心保护电路由PM3管、PM4管、PM5管、PM6管、NM5管、NM6管、电阻R2和电阻R3构成；PM3管的电流从偏置电路中镜像而来；PM4管作为采样管，采样流过PM6管的电流，该电流流过NM6管中，再镜像到NM5管中，流过NM5管的电流和PM3管的电流比较，输出端控制PM5管的栅极。如果流过PM6管的电流大了，那么流过PM4管的电流也变大，那么最终流过NM5管的电流就变大，PM5管的栅极电压就会变低，然后就将PM6管的栅极拉高，使得流过PM6管的电流变小，达到限流的目的。电阻R2用于钳位A点和VOUT的电压，使得两者电压一致，保证采用电流的准确性，该方法简单实用；电阻R3模拟VOUT电压的负载，在实际应用中该负载的值根据系统的变化而变化。

例如PM6中的电流是10mA，尺寸是10000um/0.18um，那么设置PM4的MOS管尺寸1um/0.18um，流过PM11管的电流就是1uA，也就是流过PM4的电流和流过PM6的电流成一定比例，流过PM6的电流大，那么流过PM4的电流也就大。电阻R2可以尽量保持A点和VOUT点电压一致，那么PM4和PM6管，栅极源极和漏级电压都是一致的，就能尽可能的保证两者电流是10000倍的关系。

在该专利中，采用电阻作为钳位用，简单容易实现。该电阻一般值较大，100k欧姆到1M欧姆不等，根据检测电流的大小以及功耗的大小而定。在低功耗应用中，就可以选择1M欧姆的电阻，甚至可以更大。

虽然本发明利用具体的实施例进行说明，但是对实施例的说明并不限制本发明的范围。本领域内的熟练技术人员通过参考本发明的说明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，容易进行各种修改或者可以对实施例进行组合。

Claims

1.一种应用于物联网的过流保护电路，其特征在于，包括：一偏置电路，为电路提供偏置电压和偏置电流；一核心保护电路，采用了电流镜结构，检测其电流从而来限流，并且利用电阻作为钳位，保证检测的准确性。

2.如权利要求1所述的一种应用于物联网的过流保护电路，其特征在于，所述偏置电路由第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第四NMOS管NM4和第一电阻R1构成；PM1管的源极和PM2管的源极都与输入电压VIN相连接；PM1管的栅极与PM2管的栅极、PM1管的漏极、NM2管的栅极和NM2管的漏极相连接；PM2管的漏极与NM4管的栅极和NM4管的漏极相连接；NM2管的源极连接NM1管的漏极；NM1管的源极连接电阻R1的一端；NM4管的源极连接NM1管的栅极、NM3管的栅极和NM3管的漏极；电阻R1的另一端和NM3管的源极接地。

3.如权利要求1所述的一种应用于物联网的过流保护电路，其特征在于，所述核心保护电路由第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第五NMOS管NM5、第六NMOS管NM6、第二电阻R2和第三电阻R3构成；PM3管的源极、PM4管的源极、PM5管的源极和PM6管的源极都与输入电压VIN相连；PM3管的栅极连接到PM1管的栅极；PM3管的漏极与PM5管的栅极和NM5管的漏极相连接；PM4管的栅极与PM5管的漏极和PM6管的栅极相连接；PM4管的漏极与电阻R2的一端、NM6管的漏极、NM6管的栅极和NM5管的栅极相连接；PM6管的漏极与电阻R2的另一端和电阻R3的一端相连接，其节点作为输出端VOUT；电阻R3的另一端、NM5管的源极和NM6管的源极都接地。