CN201152948Y - 一种带短路保护的可变输出线性稳压器 - Google Patents

一种带短路保护的可变输出线性稳压器 Download PDF

Info

Publication number
CN201152948Y
CN201152948Y CNU2008200920973U CN200820092097U CN201152948Y CN 201152948 Y CN201152948 Y CN 201152948Y CN U2008200920973 U CNU2008200920973 U CN U2008200920973U CN 200820092097 U CN200820092097 U CN 200820092097U CN 201152948 Y CN201152948 Y CN 201152948Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
output
short
pipe
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2008200920973U
Other languages
English (en)
Inventor
吴玉强
胡江鸣
刘敬波
常军锋
石岭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkmicro Technologies Inc
Original Assignee
Arkmicro Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkmicro Technologies Inc filed Critical Arkmicro Technologies Inc
Priority to CNU2008200920973U priority Critical patent/CN201152948Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201152948Y publication Critical patent/CN201152948Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种带短路保护的可变输出线性稳压器，包括误差放大器、低增益级、频率补偿网络、输出功率管，反馈电阻网络，以及短路保护电路。该稳压器通过将输出电压与参考电压的不断比较，经误差放大器放大比较后的差值，从而控制储能元件的充放电，逼近所需的输出电压，且该稳压器的输出部分增加了输出电压调整模块，可根据电路的状态调整输出电压的大小，使电路在正常工作时和空闲时的电压区分开来，降低功耗，且可以适应不同的系统需要；同时，该稳压器电路增加了输出保护电路，可以起到当输出短路时保护输出功率管的作用，从而使电路更加稳定，防止电源因短路而损害。

Description

一种带短路保护的可变输出线性稳压器
技术领域
本实用新型涉及一种电源电路，特别是涉及一种稳压电源电路。
背景技术
随着VLSI的不断发展，开关电源芯片的集成得到了迅猛的发展，并广泛应用于各种设备中，尤其是便携式电子产品，诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等。
低压差线性稳压器(Low Dropout linear Regulator，LDO)是电源IC中的一个重要分支，和DC/DC变换器相比，它具有纹波小、成本低和静态电流小及无需电感的优点，是便携式产品的首选供电系统之一。
在全球掀起节能热潮的今天，降低待机能耗是人们首要关注的问题，对于一些设备而言，当设备处于空闲状态时，只要给设备一个能够维持状态的电压即可，这样可以减小电源损耗，延长便携式产品中电池的使用寿命，然而现有的很多稳压电源只能固定地输出一个电压值作为电路正常工作时的电压，当电路处于空闲状态时，电源电压并没有相应降低，从而导致大量的电能被损耗。
在2006年12月6日公开的中国发明专利申请CN 1873576A中披露了一种高电源纹波抑制比的低压差线性稳压器，如附图1所示，通过在误差放大器和驱动缓冲级之间增加一个用于增强电源纹波抑制比的低增益级，从而消除了由于电源纹波引起的通路PMOS晶体管栅源电压的变化，提高了通路PMOS晶体管中电流的稳定性，进而提高了抗电源噪声的能力。但是，所述电路中只能输出一个电压值，并不能根据电路的忙闲提供相应的电压，导致电路空闲时损失大量的电能。
另外，在实际中经常会遇到因误操作引起暂时的短路现象，如果系统中不设置任何保护电路，严重的情况下会导致电路被烧毁。现有技术中解决的办法是在功率管一端串联一个电阻，通过检测电阻上的压降，当压降大于一个阈值时，功率管关断，如附图2所示，或者将图2中比较器改为一个NPN三级管和一个二极管，然而，所述两种短路保护电路均在电路中串联电阻，由于电阻一直处于工作状态，因此会消耗一定的电能，降低电源效率。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型所要解决的问题是提供一种输出电压可变的线性稳压器，且所述稳压器带输出短路保护。
为了实现上述目的，本实用新型公开了如下的技术方案，一种带短路保护的可变输出线性稳压器，包括：
一误差放大器201，该误差放大器201的一个输入端连接至一参考电压源Vref，另一个输入端连接至反馈电阻R1与R2之间；
一低增益级202，连接于误差放大器201的输出端和输出功率管MP的栅极之间；
一频率补偿网络203，连接在误差放大器201的输出端和输出功率管MP的漏极之间；
一输出功率管MP和反馈电阻R1、R2串行连接至地；
所述稳压器还进一步包括：
一短路保护电路204，该短路保护电路204的两输入端分别与参考电压源Vref和电路输出端Vout相连，输出端与所述输出功率管MP的栅极相连；
一输出电压调整模块205，该模块连接在该稳压器电路的输出端Vout与地之间。
所述短路保护电路204包括PMOS管M1、M2、M3、M4及NMOS管M5和M6以及电阻R和电流源I1；
所述PMOS管M1、M2与电流源I1串行连接至地，其中M1管栅极与所述输出电压Vout相连，M2管栅极与所述输出功率管MP的栅极相连，NMOS管M5与电流源I1并联且栅漏极相连后再与NMOS管M6镜像连接，其中，NMOS管M6与PMOS管M4和电阻R串行连接至地，M4管的栅极与参考电压Vref相连，PMOS管M3串联在电源Vin和所述输出功率管栅极之间，其栅极与PMOS管M4的源极相连。
所述输出电压调整模块205包括电阻R21、R22、R23和NMOS管M21、M22、M23，所述三个NMOS管的栅极分别接到三个寄存器的输出端reg1、reg2、reg3。
所述寄存器输出端reg1、reg2、reg3的值可以通过寄存器配置。
所述低增益级202的增益为1。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型所述的一种带短路保护的低压差线性稳压器能够根据需要输出可变的电压值，从而使电路在正常工作时和空闲时的电压区分开来，降低功耗，且输出的电压可以根据寄存器配置，可以适应不同系统的需要；同时，该稳压器电路增加了输出保护电路，使电路更稳定，防止电源因短路而损害。
附图说明
图1为本实用新型背景技术中所引用已公布专利的原理框图。
图2为现有技术中一种短路保护电路结构图。
图3为本实用新型具体实施方式中带短路保护的可变输出线性稳压器的电路简图。
图4为本实用新型具体实施方式中输出短路保护的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
附图3为本实用新型一种带输出短路保护的可变输出线性稳压器，所述稳压器包括误差放大器201、低增益级202、频率补偿网络203、短路保护电路204、输出电压调整模块205、以及输出功率管MP和反馈电阻R1和R2。
所述误差放大器201为现有技术中普通的误差放大器，其一个输入端连接至一参考电压源Vref，另一个输入端连接至反馈电阻网络R1和R2之间，误差放大器201通过放大该反馈电压和参考电压Vref的差值从而生成一个表示输出电压与标称值之差的误差信号，将该误差信号连接至低增益级202，本实施例中取其增益为1，所述低增益级202对误差信号进行处理后用于控制输出功率管MP的栅极电压Vp。
所述输出功率管MP的输出漏端连接至短路保护电路的一端，栅极连接至短路保护电路的另一端，可以起到当输出短路时保护输出功率管的作用。
所述频率补偿网络203与现有技术中所采用的电路基本相同。
所述输出电压调整模块205包括电阻R21、R22、R23和NMOS管M21、M22、M23。所述三个NMOS管M21、M22和M23的栅极分别接到三个寄存器输出端reg1、reg2、reg3，由寄存器的配置值控制NMOS管的开关，控制接入电路中的电阻个数，从而控制输出电压值。当电路正常工作时，将三个寄存器reg1、reg2、reg3均配置为1，则电阻R21、R22、R23均被NMOS管短路，对电路输出电压不产生分压影响；当电路处于空闲状态时，系统可以根据不同的输出电压需要配置三个寄存器的值，从而控制接入电路的分压电阻，得到电路所需的输出电压值。
附图4为本实用新型所述短路保护电路204的电路图，所述短路保护电路204由四个PMOS管M1、M2、M3、M4及两个NMOS管M5和M6及电阻R组成，其中VOUT为电路输出端，Vp为输出功率管MP的栅极电压，Vref为与附图3中一致的基准电压源。PMOS管M1实现将采样的输出电压信号转换为电流信号，PMOS管M5和PMOS管M6组成电流镜像结构用于把PMOS管M5的电流镜像至PMOS管M6，电阻R将电流信号转换为电压信号，进而控制输出功率管MP的栅极电压。
当稳压器正常工作时，六个晶体管都工作在截止区，电阻R上的压降为零，PMOS管M3的栅极电压为电源电压，则M3管截止，M3管的漏端电压对图3中输出功率管MP的栅极没有影响。
由于电路中难免会因为误操作等出现各种与电源或地短接的情况，本实用新型所述线形稳压器中，如果当输出端与地端短接时，则出现短路情况，即VOUT值很低，此时由于电路的大负载效应，输出功率管的栅极电压Vp迅速下降到接近零电平，PMOS管M2导通，接着PMOS管M1导通，支路电流突然增加，通过由NMOS管M5和NMOS管M6组成的电流镜像结构，可以把所述支路电流镜像至NMOS管M6所在的支路，由于NMOS管M6的导通，PMOS管M4也进入导通状态，则NMOS管M6镜像的电流将流过电阻R，在电阻R上产生一个很大的压降，从而使NMOS管M3的栅电压降低，NMOS管M3导通，把附图3中的输出功率管MP的栅电压Vp拉高，使输出功率管MP进入截至状态，从而起到保护输出功率管的作用。

Claims (5)

1、一种带短路保护的可变输出线性稳压器，包括：
一误差放大器(201)，该误差放大器(201)的一个输入端连接至一参考电压源Vref，另一个输入端连接至反馈电阻R1与R2之间；
一低增益级(202)，连接于误差放大器(201)的输出端和输出功率管MP的栅极之间；
一频率补偿网络(203)，连接在误差放大器(201)的输出端和输出功率管MP的漏极之间；
一输出功率管MP和反馈电阻R1、R2串行连接至地；
其特征在于，所述稳压器还进一步包括：
一短路保护电路(204)，该短路保护电路(204)的两输入端分别与参考电压源Vref和电路输出端Vout相连，输出端与所述输出功率管MP的栅极相连；
一输出电压调整模块(205)，该模块连接在该稳压器电路的输出端Vout与地之间。
2、根据权利要求1所述的一种带短路保护的可变输出线性稳压器，其特征在于，所述短路保护电路(204)包括PMOS管M1、M2、M3、M4及NMOS管M5和M6以及电阻R和电流源I1；
所述PMOS管M1、M2与电流源I1串行连接至地，其中M1管栅极与所述输出电压Vout相连，M2管栅极与所述输出功率管MP的栅极相连，NMOS管M5与电流源I1并联且栅漏极相连后再与NMOS管M6镜像连接，其中，NMOS管M6与PMOS管M4和电阻R串行连接至地，M4管的栅极与参考电压Vref相连，PMOS管M3串联在电源Vin和所述输出功率管栅极之间，其栅极与PMOS管M4的源极相连。
3、根据权利要求1所述的一种带短路保护的可变输出线性稳压器，其特征在于，所述输出电压调整模块(205)包括电阻R21、R22、R23和NMOS管M21、M22、M23，所述三个NMOS管的栅极分别接到三个寄存器的输出端reg1、reg2、reg3。
4、根据权利要求3所述的一种带短路保护的可变输出线性稳压器，其特征在于，所述寄存器输出端reg1、reg2、reg3的值可以通过寄存器配置。
5、根据权利要求1所述的一种带短路保护的可变输出线性稳压器，其特征在于，所述低增益级(202)的增益为1。
CNU2008200920973U 2008-02-03 2008-02-03 一种带短路保护的可变输出线性稳压器 Expired - Fee Related CN201152948Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200920973U CN201152948Y (zh) 2008-02-03 2008-02-03 一种带短路保护的可变输出线性稳压器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200920973U CN201152948Y (zh) 2008-02-03 2008-02-03 一种带短路保护的可变输出线性稳压器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201152948Y true CN201152948Y (zh) 2008-11-19

Family

ID=40128624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008200920973U Expired - Fee Related CN201152948Y (zh) 2008-02-03 2008-02-03 一种带短路保护的可变输出线性稳压器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201152948Y (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102354238A (zh) * 2011-06-24 2012-02-15 钰创科技股份有限公司 可变电压产生电路
CN102467144A (zh) * 2010-11-05 2012-05-23 成都芯源系统有限公司 电压调节器的输出电压修调装置及修调方法
CN103023636A (zh) * 2012-11-15 2013-04-03 北京昆腾微电子有限公司 用于密码芯片的抗功耗分析攻击的稳压器、密码芯片
CN103488219A (zh) * 2013-09-09 2014-01-01 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 一种输出电压控制电路
CN103576732A (zh) * 2013-11-06 2014-02-12 苏州泰思特电子科技有限公司 一种抛负载电压波抑制装置
CN105826902A (zh) * 2016-05-11 2016-08-03 嘉兴埃科芯半导体有限公司 一种用于开关电源变换电路的过流保护补偿系统
CN106227282A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 中国航天科技集团公司第九研究院第七七研究所 具有多模式控制功能的高可靠性低压差线性稳压器电路
CN107045369A (zh) * 2017-02-07 2017-08-15 努比亚技术有限公司 一种电源电路、终端和电压输出方法
CN108776503A (zh) * 2018-06-27 2018-11-09 重庆湃芯入微科技有限公司 一种可调参考电压的线性稳压器
CN109219786A (zh) * 2016-06-17 2019-01-15 高通股份有限公司 具有高电源抑制比和短路保护的经补偿低压降
CN110347205A (zh) * 2018-04-03 2019-10-18 三美电机株式会社 电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置
CN114793060A (zh) * 2021-01-25 2022-07-26 圣邦微电子（北京）股份有限公司 线性稳压器和电源管理芯片
CN116088625A (zh) * 2023-04-07 2023-05-09 河北极太科技有限公司 一种输出电压调节电路

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102467144A (zh) * 2010-11-05 2012-05-23 成都芯源系统有限公司 电压调节器的输出电压修调装置及修调方法
CN102467144B (zh) * 2010-11-05 2014-03-12 成都芯源系统有限公司 电压调节器的输出电压修调装置及修调方法
US9046911B2 (en) 2011-06-24 2015-06-02 Etron Technology, Inc. Variable voltage generation circuit
CN102354238A (zh) * 2011-06-24 2012-02-15 钰创科技股份有限公司 可变电压产生电路
CN102354238B (zh) * 2011-06-24 2014-07-16 钰创科技股份有限公司 可变电压产生电路
CN103023636A (zh) * 2012-11-15 2013-04-03 北京昆腾微电子有限公司 用于密码芯片的抗功耗分析攻击的稳压器、密码芯片
CN103488219A (zh) * 2013-09-09 2014-01-01 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 一种输出电压控制电路
CN103576732B (zh) * 2013-11-06 2015-07-15 苏州泰思特电子科技有限公司 一种抛负载电压波抑制装置
CN103576732A (zh) * 2013-11-06 2014-02-12 苏州泰思特电子科技有限公司 一种抛负载电压波抑制装置
CN105826902A (zh) * 2016-05-11 2016-08-03 嘉兴埃科芯半导体有限公司 一种用于开关电源变换电路的过流保护补偿系统
CN109219786A (zh) * 2016-06-17 2019-01-15 高通股份有限公司 具有高电源抑制比和短路保护的经补偿低压降
CN106227282A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 中国航天科技集团公司第九研究院第七七研究所 具有多模式控制功能的高可靠性低压差线性稳压器电路
CN107045369A (zh) * 2017-02-07 2017-08-15 努比亚技术有限公司 一种电源电路、终端和电压输出方法
CN110347205A (zh) * 2018-04-03 2019-10-18 三美电机株式会社 电源控制用半导体装置以及输出电压可变电源装置
CN108776503A (zh) * 2018-06-27 2018-11-09 重庆湃芯入微科技有限公司 一种可调参考电压的线性稳压器
CN114793060A (zh) * 2021-01-25 2022-07-26 圣邦微电子（北京）股份有限公司 线性稳压器和电源管理芯片
CN116088625A (zh) * 2023-04-07 2023-05-09 河北极太科技有限公司 一种输出电压调节电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201152948Y (zh) 一种带短路保护的可变输出线性稳压器
US11082047B2 (en) Low dropout linear voltage regulator
CN105138064A (zh) 一种高带宽高电源纹波抑制比的低压差线性稳压器电路
CN103399607B (zh) 集成摆率增强电路的高psr低压差线性稳压器
CN208477417U (zh) 一种不增加静态电流的ldo限流结构
CN103412602B (zh) 一种无电容型低压差线性稳压器
CN105334900A (zh) 快速瞬态响应低压差线性稳压器
CN105807837B (zh) 一种用于低压差线性稳压器的抑制过冲电路
CN111522383A (zh) 一种应用于超低功耗ldo中的动态偏置电流提升方法
CN108508951A (zh) 一种无片外电容的ldo稳压器电路
CN108241396A (zh) 一种提高瞬态响应速度的低压差线性稳压器
CN101943925A (zh) 一种用于电压调节器的放电电路
CN215599582U (zh) 一种提高ldo瞬态响应能力的缓冲电路
CN109814650A (zh) 一种低压差线性稳压器用箝位晶体管结构
CN104950976A (zh) 一种基于摆率增强的稳压电路
CN101763134B (zh) 并联稳压电路
CN108496291B (zh) 法拉电容充电电路及电子设备
CN116846354B (zh) 一种具有限流及自适应静态电流的电流误差放大器
CN110858081A (zh) 一种简单有效的瞬态增强型ldo电路
CN202997539U (zh) 一种超级电容电压均衡保护电路
US12068673B2 (en) Load line circuit and electronic device
CN202771296U (zh) 低静态功耗快速瞬态响应的无输出电容ldo电路
CN217543219U (zh) 一种新型漏电流消隐电路
CN202533829U (zh) 无电容型低压差线性稳压系统及其偏置电流调整电路
CN206850666U (zh) 一种双路输出过流保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081119

Termination date: 20140203