引言 低压差线性稳压器(Low-Dropout Vol t a geRegulator,LDO)具有结构简单、低噪声、低功耗以及小封装和较少的外围应用器件等突出优点,在便携式电子产品(笔记本、数码相机等)中得到广泛应用。 近年来,关于LDO的讨论焦点几乎都集中在提高LDO系统性能上,比如稳定性、集成化设计和响应速度。文献使用动态频率补偿技术设计了一款任意负载范围都稳定的LDO;文献[3]对误差放大器通过内部零极点补偿使得LDO 在无需外接ESR电容情况下就能保持稳定,实现SOC 应用;文献在误差放大器与功率管栅极之间通过连接一个单位增益缓冲器提高LDO 的响应速度。在实际应用中,用来保护这些LDO 不被过高电流损坏的高性能过流保护电路同样是稳压器性能的主要指标之一。 LDO中过流保护电路的讨论很少,有限的研究也只限于提高过流保护电路中感应电流的精度以及对过流保护电路中输出电路的改进以减小过流时的功耗等。但它们都是以 “中断”的模式工作。该方案提供了一个过流检测报警系统,由用户决定系统是否继续运行,但瞬时的大过流信号仍可能瞬间击穿或烧毁功率管。 为了让系统更高效地运行同时又能保证安全工作,我们提出了一种新型过流保护电路的设计方案,通过屏蔽电路屏蔽其过流幅值和持续作用时间在设定范围内的过流信号,自动保障系统继续工作;而仅当过流信号的幅值和持续作用时间超过设定范围时,系统才处于“中断”状态,从而能使LDO 更高效和安全地运行。 “屏蔽”模式工作原理 LDO由误差放大器EA、电压基准源、功率管、反馈环路、保护电路和负载电路构成。基本电路取样电压VFB 加在误差放大器EA 的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压Vre f 相比较,两者的差值经EA 放大后,控制串联调整管的压降,从而稳定输出电压。如果负载电流超过限制电流,功率管将在持续大电流的作用下烧毁。电路在过流作用下的工作情况取决于功率管的承受能力,以及过流幅值和持续作用时间。 传统的过流保护电路由电流感应电路、比较电路以及输出级组成,分为恒流式过流保护和折返式过流保护。传统的过流保护电路采用的是“中断”模式,对于任何过流情况,只要负载电流大于限制电流,都将使LDO中断运行。
|