CN115454191A - 一种过冲保护电路、方法及芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种过冲保护电路、方法及芯片,过冲保护电路包括:线性稳压器、基准源电路、开关控制器、比较电路和粗糙参考电压产生电路,开关控制器在比较电路的触发下,在电源信号变化的第一阶段控制线性稳压器连接至基准源电路,并在电源信号变化的第二阶段控制线性稳压器连接至所述粗糙参考电压产生电路。本发明设置比较电路与开关控制器之间的连接关系,在比较电路的触发下,控制开关控制器切换线性稳压器和粗糙参考电压产生电路、基准源电路之间的连接关系,保证在电源的分压电阻端的电源信号变化下,能迅速切换线性稳压器与基准源电路/粗糙参考电压产生电路的电连接关系,在快速启动线性稳压器时,避免电源信号变化对线性稳压器带来的影响。
Description
技术领域
本发明芯片技术领域,尤其涉及一种过冲保护电路、方法及芯片。
背景技术
随着应用场景以及应用需求的不断增加,芯片的供电不再局限于电池供电,市面上会更多选择用线性稳压器(Low drop regulator,简称为LDO)或者DC-DC转换器作为芯片的供电模块。这两种供电系统的启动速度不再像电池一样缓慢,最快甚至可以达100V/ms。除此之外,芯片的整体功耗要求也越来越低,在低功耗需求和快速上电需求下,对芯片的电源管理模块提出了更高的要求。
现有技术中,芯片的电源管理模块一般由带隙基准(Bandgap voltagereference,简称为Bandgap)给几个线性稳压器提供参考电压而产生不同电源域,在这种快速上电模式下,低功耗的带隙基准(LPBG)的输出电压极容易出现过冲的现象,进而使LDO的输出电压也发生过冲,可能对LDO后级电路造成损坏。现有技术中,通过等待电源信号合适时再去开启带隙基准或者优化启动电路增加启动的复杂度,来避免过冲。但以上方法都会在一定程度上影响线性稳压器的启动速率。因此,如何高效保证线性稳压器的稳定运行是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供及一种过冲保护电路及芯片,用以克服现有技术中线性稳压器受电源信号影响而运行不稳定、不高效的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种过冲保护电路,包括:线性稳压器、基准源电路、开关控制器、粗糙参考电压产生电路,所述开关控制器,在电源信号变化的第一阶段控制所述线性稳压器连接至所述粗糙参考电压产生电路,并在电源信号变化的第二阶段控制所述线性稳压器连接至所述基准源电路。
进一步地,所述过冲保护电路还包括比较电路,所述比较电路分别与所述基准源电路、所述开关控制器电连接,所述开关控制器还分别与所述基准源电路、所述粗糙参考电压产生电路、所述线性稳压器电连接。
进一步地,所述开关控制器包括至少一个开关,所述开关控制器在所述比较电路的触发信号下,控制所述至少一个开关的开闭,使所述基准源电路或所述粗糙参考电压产生电路通过开闭的所述至少一个开关电连接至所述线性稳压器。
进一步地,所述至少一个开关包括第一开关和第二开关,所述第一开关与所述基准源电路电连接,所述第二开关与所述粗糙参考电压产生电路电连接。
进一步地,所述比较电路包括比较器和延时电路,所述比较器分别与所述延时电路、所述基准源电路电连接,所述延时电路与所述开关控制器电连接,其中,所述比较器的正向输入端电连接至电源的分压电阻端,所述比较器的负向输入端电连接至所述基准源电路,所述比较器的输出端电连接至所述延时电路的一端,所述延时电路的另一端电连接至所述开关控制器,用于向所述开关控制器输入触发信号。
进一步地,所述粗糙参考电压产生电路用于产生第一预设参考电压,所述基准源电路用于产生第二预设参考电压,在电源信号变化的第一阶段,通过所述开关控制器,使所述线性稳压器电连接至所述第一预设参考电压,在电源信号变化的第二阶段,通过所述开关控制器,使所述线性稳压器电连接至所述第二预设参考电压。
进一步地,所述第一阶段为电源信号的预设快速变化阶段,在所述比较电路的第一触发信号下,通过所述开关控制器,使所述第一预设参考电压作为所述线性稳压器的参考源;所述第二阶段为电源信号的预设平稳阶段,在所述比较电路的第二触发信号下,通过所述开关控制器,使所述第二预设参考电压作为所述线性稳压器的参考源。
进一步地,所述基准源电路包括带隙基准源和缓冲寄存器,所述带隙基准源电连接至电源的分压电阻端和所述比较电路,所述缓冲寄存器电连接至所述带隙基准源和所述开关控制器。
进一步地,在所述粗糙参考电压产生电路中,包括通过电阻分压或MOS管或恒定电流源产生第二预设参考电压。
本发明还提供一种过冲保护方法,基于如上所述的过冲保护电路,所述过冲保护方法包括:
电路上电;
在比较电路输出第一触发信号时,电源信号变化阶段为快速变化的第一阶段,触发开关控制器控制线性稳压器连接至粗糙参考电压产生电路,其中,粗糙参考电压产生电路产生的第一预设参考电压作为线性稳压器的参考源;
在比较电路输出第二触发信号时,电源信号变化阶段为平稳变化的第二阶段,触发开关控制器控制线性稳压器连接至基准源电路,其中,基准源电路产生的第二预设参考电压作为线性稳压器的参考源。
本发明还提供一种芯片,包括如上所述的过冲保护电路。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:通过设置比较器,生成相应的触发信号,输入至开关控制器,达到利用比较器触发开关控制器切换的目的;通过设置开关控制器还分别与基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器的电连接结构,使开关控制器能切换基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器之间的电连接关系,保证电源信号的不同变化阶段,基准源电路或者粗糙参考电压产生电路与线性稳压器进行电连接,促使线性稳压源能跟随电源信号的变化。更关键的是,通过增加粗糙参考电压产生电路,使得在快速启动的同时,由粗糙参考电压产生电路替代基准源电路为后续电路提供参考电压,避免了基准源电路过冲问题,能稳定运行,确保适应于电源信号变化的灵活性。
附图说明
图1为本发明提供的过冲保护电路一实施例的结构示意图;
图2为本发明提供的过冲保护电路一一具体实施例的结构示意图;
图3为本发明提供的粗糙参考电压产生电路一实施例的结构示意图;
图4为本发明提供的粗糙参考电压产生电路另一实施例的结构示意图;
图5为本发明提供的粗糙参考电压产生电路又一实施例的结构示意图;
图6为本发明提供的各电压信号变化的波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提供了一种过冲保护电路及芯片,利用开关控制器切换基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器之间的电连接关系,并利用比较器监测基准源电路的变化,触发开关控制器的切换,为进一步提升线性稳压器的稳定高效地运行提供了新思路。
在实施例描述之前,对相关词语进行释义:
线性稳压器(以下可简称为LDO):使用在其线性区域内运行的晶体管或FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。其产品均采用小型封装,具有出色的性能,并且提供热过载保护、安全限流等增值特性,关断模式还能大幅降低功耗;
带隙基准(以下可简称为Bandgap):用于产生一个与电源和工艺无关、具有确定温度特性的直流电压或电流,最经典的带隙基准是利用一个具有正温度系数的电压与具有负温度系数的电压之和,二者温度系数相互抵消,实现与温度无关的电压基准,约为1.25V。因为其基准电压与硅的带隙电压差不多,因而称为带隙基准。实际上利用的不是带隙电压。有些带隙基准结构输出电压与带隙电压也不一致;
基于上述技术名词的描述,由带隙基准给线性稳压器提供参考电压,而线性稳压器产生不同电源域给芯片供电。为了避免电源快速启动,引起带隙基准的信号过冲,从而给线性稳压器的性能带来影响,现有技术中,通常采取如下三种方案:
方案一,通过上电时序来卡控,比如通过比较器或者延迟模块来等待电源达到合适值再开启Bandgap,进而避免Bandgap过冲;
方案二,通过简单的比较电路判断带隙基准电压下降到安全值再开启LDO,进而保护LDO后级电路。
方案三,通过软启动或者预充电等方式优化启动电路进而避免发生过冲;
不管是方案一还是方案二,本质上都是通过等待来过滤掉电源快速启动所造成的过冲,一定程度上可以避免过冲造成的影响。但是一旦要等Bandgap正常或者电源正常,这段等待的时间会影响到LDO的启动速度,进而造成整个芯片的启动速度变慢。而方案三通过优化启动电路,一定程度可以避免过冲,但启动的速度也会因此受到影响,同时会增加控制信号及反馈回路,增加启动的复杂度和降低系统的稳定性。由此,本发明提供一种过冲保护电路、方法及芯片,着力于解决如何在电源信号快速变化的情况下,保证LDO既能够快速启动,又能保证LDO在正常工作下的精度不受影响,且避免LDO后级电路损坏。
以下分别对具体实施例进行详细说明:
本发明实施例提供了一种过冲保护电路,过冲保护电路包括:线性稳压器101、基准源电路102、开关控制器103和粗糙参考电压产生电路105,开关控制器103在电源信号变化的第一阶段控制线性稳压器101连接至粗糙参考电压产生电路105,并在电源信号变化的第二阶段控制线性稳压器101连接基准源电路102。
在本发明实施例中,通相应的触发信号,输入至开关控制器,达到利用比较器触发开关控制器切换的目的;通过设置开关控制器,使开关控制器在比较器的触发下,能切换基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器之间的电连接关系,保证电源信号的不同变化阶段,基准源电路或者粗糙参考电压产生电路与线性稳压器进行电连接,促使线性稳压源能跟随电源信号的变化,尤其是能监测并保证在快速启动的同时,能在合适的参考电压下稳定运行,确保适应于电源信号变化的灵活性。更关键的是,通过增加粗糙参考电压产生电路,使得在快速启动的同时,由粗糙参考电压产生电路替代基准源电路为后续电路提供参考电压,避免了基准源电路过冲问题,能稳定运行,确保适应于电源信号变化的灵活性。
作为优选的实施例,结合图1来看,图1为本发明提供的过冲保护电路一实施例的结构示意图,过冲保护电路还包括比较电路104,比较电路104分别与基准源电路102、开关控制器103电连接,开关控制器103还分别与基准源电路102、粗糙参考电压产生电路105、线性稳压器101电连接。
在本发明实施例中,通过设置比较器与基准源电路和开关控制器之间的电连接结构,使比较器接收基准源电路的信号,生成相应的触发信号,输入至开关控制器,达到利用比较器触发开关控制器切换的目的;通过设置开关控制器还分别与基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器的电连接结构,使开关控制器能切换基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器之间的电连接关系,保证电源信号的不同变化阶段,基准源电路或者粗糙参考电压产生电路与线性稳压器进行电连接,促使线性稳压源能跟随电源信号的变化,在快速启动的同时,能稳定运行,确保不同应用场景的灵活性。
作为更具体的实施例,比较电路104可以用其他触发电路替换,其他触发电路同样与开关控制器103电连接,采用其他触发方式控制开关控制器103在基准源电路102、粗糙参考电压产生电路105之间进行切换。
在本发明实施例中,对于切换阶段来讲,还有可能是其他触发方式,例如计时器,利用其他触发电路同样也可以实现开关控制器在基准源电路、粗糙参考电压产生电路之间的切换。
作为优选的实施例,结合图2来看,图2为本发明提供的过冲保护电路一一具体实施例的结构示意图,开关控制器103包括至少一个开关,开关控制器103在比较电路104的触发信号下,控制至少一个开关的开闭,使基准源电路102或粗糙参考电压产生电路105通过开闭的至少一个开关电连接至线性稳压器101。
在本发明实施例中,通过开关控制器中的开关进行切换,使线性稳压器电连接至基准源电路或粗糙参考电压产生电路。
在本发明一个具体的实施例中,提前测量获得过冲的时间,得到测量过冲时间T,在0-T的时间段内,在比较电路104的触发信号下,开关控制器103电连接至粗糙参考电压产生电路105,在大于时间T的时间段内,在比较电路104的触发信号下,开关控制器103接基准源电路102。
作为优选的实施例,仍结合图2来看,至少一个开关包括第一开关S1和第二开关S2,第一开关S1与基准源电路102电连接,第二开关S2与粗糙参考电压产生电路105电连接。
在本发明实施例中,通过开关控制器设置第一开关和第二开关,分别电连接至基准源电路和粗糙参考电压产生电路,从而达到迅速切换的目的。
作为优选的实施例,仍结合图2来看,比较电路104包括比较器1041和延时电路1042,比较器1041分别与延时电路1042、基准源电路102电连接,延时电路1042与开关控制器103电连接。
在本发明实施例中,通过比较电路中的比较器和延时电路,有效触发开关控制器进行切换。
作为优选的实施例,仍结合图2来看,比较器1041的正向输入端电连接至电源的分压电阻端,比较器1041的负向输入端电连接至基准源电路102,比较器1041的输出端电连接至延时电路1042的一端,延时电路1042的另一端电连接至开关控制器103,用于向开关控制器103输入触发信号。
在本发明实施例中,通过设置比较器,有效根据电源的分压电阻端的变化,确定其变化的不同阶段,以此触发开关控制器进行切换。
作为优选的实施例,仍结合图2来看,粗糙参考电压产生电路105用于产生第一预设参考电压,基准源电路102用于产生第二预设参考电压,在电源信号变化的第一阶段,通过开关控制器103,使线性稳压器101电连接至第一预设参考电压,在电源信号变化的第二阶段,通过开关控制器103,使线性稳压器101电连接至第二预设参考电压。
在本发明实施例中,基准源电路和粗糙参考电压产生电路产生不同的参考电压,在电源信号VDD变化的不同阶段,比较电路通过将电源信号VDD和基准源电路的产生电压进行比较,确定电源的分压电阻端的变化,从而判断其所处的不同阶段,通过开关控制器中的开关闭合,使线性稳压器电连接至第一预设参考电压或第二预设参考电压。
作为优选的实施例,仍结合图2来看,第一阶段为电源信号的预设快速变化阶段,在比较电路104的第一触发信号下,通过开关控制器103,使第一预设参考电压作为线性稳压器101的参考源;第二阶段为电源信号的预设平稳阶段,在比较电路104的第二触发信号下,通过开关控制器103,使第二预设参考电压作为线性稳压器101的参考源。
在本发明实施例中,在电源信号VDD的预设快速变化的第一阶段,粗糙参考电压产生电路产生相应的第一预设参考电压替代基准源电路的第二预设参考电压,使得在快速启动的同时,由粗糙参考电压产生电路产生的第一预设参考电压为后续电路提供参考电压,避免了基准源电路过冲问题,保证在预设快速变化的第一阶段实现稳定运行。同时,在电源信号VDD的的预设平稳变化的第二阶段,此时电源信号VDD稳定运行,因而不会过冲,当进入该阶段,即可控制开关控制器连接至基准源电路,将基准源电路产生的第二预设参考电压为后续电路提供参考电压,保证稳定供电。结合粗糙参考电压产生电路和基准源电路的切换,适应于电源信号VDD的变化,从而有效避免过冲问题,保证整体的稳定运行。
具体地,仍结合图2来看,将电源信号VDD通过电阻分压作为比较器1041(图2中器件名称标识为CMP)的正端输入,基准源电路102产生的第二预设参考电压作为比较器1041的负端输入。电源信号VDD在快速上升过程中,基准源电路102中的带隙基准源1021发生过冲,随着电源信号VDD冲高,比较器1041的正端电压低于负端电压,比较器1041输出OUT为低电平0,判断为电源信号VDD快速变化的第一阶段,此时易发生过冲问题;当电路上电完成,基准源电路102中的带隙基准源1021输出的第二预设参考电压开始下降恢复正常值,此时比较器1041的正端电压大于负端电压,比较器1041输出OUT为高电平1,判断为电源信号VDD平稳变化的第二阶段。其中,进一步地,将比较器1041的输出经过延时电路1042(图2中器件名称标识为DLY)产生触发信号OUT_DLY,触发信号OUT_DLY作线性稳压器101的参考电压源选择开关的控制信号输入。
其中,触发信号OUT_DLY为低电平0的时候开启粗糙参考电压产生电路105,产生的第一预设参考电压作为线性稳压器101的参考电压源,且第一开关S1打开;OUT_DLY为高电平1的时候,粗糙参考电压产生电路105关闭,减少额外功耗,将第二开关S2打开,基准源电路102产生的第二预设参考电压为线性稳压器101的参考电压源,线性稳压器101的精度提高。
作为优选的实施例,仍结合图2来看,基准源电路102包括带隙基准源1021和缓冲寄存器1022,带隙基准源1021电连接至电源的分压电阻端和比较电路104,缓冲寄存器1022电连接至带隙基准源1021和开关控制器103。
在本发明实施例中,通过缓冲寄存器和带隙基准源,有效产生作为基准源的第二预设参考电压,在电源平稳变化的第二阶段,为后续电路提供参考电压。
作为优选的实施例,在粗糙参考电压产生电路105中,通过电阻分压或MOS管或恒定电流源产生第二预设参考电压。
在本发明实施例中,通过不同的电路器件,产生对应的第一预设参考电压,形成较第二预设参考电压随电源信号变化更为平稳的粗糙电压信号,在电源信号快速变化的第一阶段,利用粗糙参考电压产生电路生成随着电源信号平稳变化的第一预设参考电压,更为平稳地给后续电路提供参考电压,保证整体的稳定运行,避免过冲问题。
在本发明一个具体的实施例中,结合图3至图5来看,图3为本发明提供的粗糙参考电压产生电路一实施例的结构示意图,图4为本发明提供的粗糙参考电压产生电路另一实施例的结构示意图,图5为本发明提供的粗糙参考电压产生电路又一实施例的结构示意图,其中:
结合图3来看,粗糙参考电压产生电路105包括MOS管Q1至MOS管Q7、电阻R1、以及缓冲寄存器BUF,其原理是由C-gm(恒定电流源)产生电流,给diode(贴片二极管)供电提供粗糙的第一预设参考电压;
结合图4来看,粗糙参考电压产生电路105包括电阻R2至电阻R5,以及电容C1,其原理是由电阻分压直接产生粗糙的第一预设参考电压;
结合图5来看,粗糙参考电压产生电路105包括MOS管Q8至MOS管Q10、电阻R6,以及电容C2,其原理是MOS管实现二极管功能产生粗糙的第一预设参考电压;
需要说明的是,在电源信号VDD快速上升过程中,用产生粗糙的第一预设参考电压替代会过冲的基准源电路102产生的第二预设参考电压(LPBG)输出,进而保护线性稳压器101的后级电路。其中,粗糙参考电压产生电路产生粗糙的参考电压,也就是第一预设参考电压,在过冲阶段,其随电源信号的变化较基准源电路产生的第二预设参考电压而言更为平缓。
下面结合图2和图6来看,图6为本发明提供的各电压信号变化的波形示意图,电源信号VDD快速上电时候,由于基准源电路102产生的第二预设参考电压(LPBG)功耗极低,支路充放电速度慢和低带宽会使启动速度很慢,一般采用灌大电流或者强拉电压的方式来启动,加快基准源电路102中的带隙基准源1021的启动速度并避免进入错误的稳定态。但是带隙基准源1021的输出会跟随电源信号VDD过冲,此时如果直接将带隙基准源1021输出的第二预设参考电压(LPBG)作为线性稳压器101的参考源,线性稳压器101的输出电压也会过冲导致线性稳压器101的后级电路106下的低压器件损坏,因而,本发明为了节省功耗本发明在电路快速上电时,将线性稳压器101的参考电压切换至粗糙参考电压(也就是粗糙参考电压产生电路105产生的第一预设参考电压),在电路正常工作时,将线性稳压器101的参考电压切换回精准参考电压(也就是基准源电路102产生的第二预设参考电压),即带隙基准源1021的输出。同时关闭粗糙参考电压产生电路105,减少功耗。
具体上电波形示意图如下:
a阶段:电源信号VDD快速上升,LPBG(第二预设参考电压)的输出跟随电源信号VDD快速上升;比较器1041的输出OUT为低电压0,经过延时电路1042的延时后的触发信号OUT_DLY为低电位0;粗糙参考电压产生电路105迅速启动并产生粗糙的第一预设参考电压VREF1;由于触发信号OUT_DLY的输出为0,线性稳压器101的参考电压选择第一预设参考电压VREF1,线性稳压器101快速启动。
b阶段:关闭基准源电路102的启动电路,环路响应调节后基准源电路102的输出下降并恢复正常值。比较器1041的输出OUT变为高电位1,但此时触发信号OUT_DLY仍为低电位0,线性稳压器101的参考电压仍是选择第一预设参考电压VREF1,线性稳压器101维持该输出。
c阶段:触发信号OUT_DLY经过延时电路1042的延时后从低电位0翻转为高电位1,关闭整个粗糙参考电压产生电路105,第一预设参考电压VREF1输出下降为0。线性稳压器101选择基准源电路102的输出的第二预设参考电压LPBG作为参考电压,线性稳压器101的输入信号LDO_INPUT从第一预设参考电压VREF1变化为第二预设参考电压LPBG,线性稳压器101的输出信号LDO_OUTPUT也随之变化,向其负载电路106输入。
本发明实施例还提供一种过冲保护方法,基于如上所述的过冲保护电路,上述过冲保护方法包括:
电路上电;
在比较电路输出第一触发信号时,电源信号变化阶段为第一阶段,触发开关控制器控制线性稳压器连接至粗糙参考电压产生电路,其中,粗糙参考电压产生电路产生的第一预设参考电压作为线性稳压器的参考源;
在比较电路输出第二触发信号时,电源信号变化阶段为第二阶段,触发开关控制器控制线性稳压器连接至基准源电路,其中,基准源电路产生的第二预设参考电压作为线性稳压器的参考源。
在本发明实施例中,在电源信号变化阶段为第一阶段,比较器输出第一触发信号,通过切换开关控制器,将线性稳压器连接至粗糙参考电压产生电路,避免快速变化的电源信号造成过冲问题,将粗糙参考电压产生电路产生的第一预设参考电压作为后续电路的参考电压,相对于基准源电路产生的第二预设参考电压,第一预设参考电压随电源信号的变化更为平稳,能更有效地实现平稳供电;在电源信号变化阶段为第二阶段,比较器输出第二触发信号,通过切换开关控制器,将线性稳压器连接至基准源电路,基准源电路产生的第二预设参考电压作为后续电路的参考电压,此时,电源信号变化平稳,过冲可能不大,采用基准源电路能为后续电路提供更精确的参考电压。需要说明的是,比较电路输出的第一触发信号为低电平(输出为0),比较电路输出的第二触发信号为高电平(输出为1)。
本发明实施例还提供一种芯片,包括如上所述的过冲保护电路。
本发明公开了一种过冲保护电路及芯片,通过设置比较器与基准源电路和开关控制器之间的电连接结构,使比较器接收基准源电路的信号,生成相应的触发信号,输入至开关控制器,达到利用比较器触发开关控制器切换的目的;通过设置开关控制器还分别与基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器的电连接结构,使开关控制器能切换基准源电路、粗糙参考电压产生电路、线性稳压器之间的电连接关系,保证电源信号的不同变化阶段,基准源电路或者粗糙参考电压产生电路与线性稳压器进行电连接,促使线性稳压源能跟随电源信号的变化,在快速启动的同时,能稳定运行,确保不同应用场景的灵活性。更关键的是,通过增加粗糙参考电压产生电路,使得在快速启动的同时,由粗糙参考电压产生电路替代基准源电路为后续电路提供参考电压,避免了基准源电路过冲问题,能稳定运行,确保适应于电源信号变化的灵活性。
本发明技术方案,设置比较电路与开关控制器之间的连接关系,在比较电路的触发下,控制开关控制器切换线性稳压器和粗糙参考电压产生电路、基准源电路之间的连接关系,保证在电源的分压电阻端的电源信号变化下,能迅速切换线性稳压器与基准源电路/粗糙参考电压产生电路的电连接关系,在快速启动线性稳压器时,避免电源信号变化对线性稳压器带来的影响。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种过冲保护电路,其特征在于,包括:线性稳压器、基准源电路、开关控制器、粗糙参考电压产生电路,所述开关控制器,在电源信号变化的第一阶段控制所述线性稳压器连接至所述粗糙参考电压产生电路,并在电源信号变化的第二阶段控制所述线性稳压器连接至所述基准源电路。
2.根据权利要求1所述的过冲保护电路,其特征在于,所述过冲保护电路还包括比较电路,所述比较电路分别与所述基准源电路、所述开关控制器电连接,所述开关控制器还分别与所述基准源电路、所述粗糙参考电压产生电路、所述线性稳压器电连接。
3.根据权利要求1所述的过冲保护电路,其特征在于,所述开关控制器包括至少一个开关,所述开关控制器在所述比较电路的触发信号下,控制所述至少一个开关的开闭,使所述基准源电路或所述粗糙参考电压产生电路通过开闭的所述至少一个开关电连接至所述线性稳压器。
4.根据权利要求3所述的过冲保护电路,其特征在于,所述至少一个开关包括第一开关和第二开关,所述第一开关与所述基准源电路电连接,所述第二开关与所述粗糙参考电压产生电路电连接。
5.根据权利要求1所述的过冲保护电路,其特征在于,所述比较电路包括比较器和延时电路,所述比较器分别与所述延时电路、所述基准源电路电连接,所述延时电路与所述开关控制器电连接,其中,所述比较器的正向输入端电连接至电源的分压电阻端,所述比较器的负向输入端电连接至所述基准源电路,所述比较器的输出端电连接至所述延时电路的一端,所述延时电路的另一端电连接至所述开关控制器,用于向所述开关控制器输入触发信号。
6.根据权利要求1所述的过冲保护电路,其特征在于,所述粗糙参考电压产生电路用于产生第一预设参考电压,所述基准源电路用于产生第二预设参考电压,在电源信号变化的第一阶段,通过所述开关控制器,使所述线性稳压器电连接至所述第一预设参考电压,在电源信号变化的第二阶段,通过所述开关控制器,使所述线性稳压器电连接至所述第二预设参考电压。
7.根据权利要求6所述的过冲保护电路,其特征在于,所述第一阶段为电源信号的预设快速变化阶段,在所述比较电路的第一触发信号下,通过所述开关控制器,使所述第一预设参考电压作为所述线性稳压器的参考源;所述第二阶段为电源信号的预设平稳阶段,在所述比较电路的第二触发信号下,通过所述开关控制器,使所述第二预设参考电压作为所述线性稳压器的参考源。
8.根据权利要求1所述的过冲保护电路,其特征在于,所述基准源电路包括带隙基准源和缓冲寄存器,所述带隙基准源电连接至电源的分压电阻端和所述比较电路,所述缓冲寄存器电连接至所述带隙基准源和所述开关控制器。
9.根据权利要求6所述的过冲保护电路,其特征在于,在所述粗糙参考电压产生电路中,包括通过电阻分压或MOS管或恒定电流源产生第二预设参考电压。
10.一种过冲保护方法,其特征在于,基于根据权利要求1至9任一项所述的过冲保护电路,所述过冲保护方法包括:
电路上电;
在比较电路输出第一触发信号时,电源信号变化阶段为快速变化的第一阶段,触发开关控制器控制线性稳压器连接至粗糙参考电压产生电路,其中,粗糙参考电压产生电路产生的第一预设参考电压作为线性稳压器的参考源;
在比较电路输出第二触发信号时,电源信号变化阶段为平稳变化的第二阶段,触发开关控制器控制线性稳压器连接至基准源电路,其中,基准源电路产生的第二预设参考电压作为线性稳压器的参考源。
11.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的过冲保护电路。
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