[发明专利]双高电源电压输入下具有限流保护的低压差稳压电路

说明书

技术领域

本发明涉及稳压电路设计技术领域，特别是一种适用于卫星机顶盒天线电源系统，工作于双高电源电压输入下具有限流保护的低压差稳压电路。

背景技术

随着卫星机顶盒天线系统电路对接收信号的噪声指标要求越来越高，高压电源管理芯片成为工业界研究的热点。

高压电源低压差线性稳压管理芯片通常可等效为一个较为理想的电压源对天线系统模块供电：即理想电压源串上一个很小的电阻。但系统对电源管理芯片的输出的电流量级要求非常高，同时电路的输出端容易出现短路和过载的现象，所以必须在超过所设定的输出电流值时，对电源进行保护。而这个设定值通常情况下不受工艺温度和电源的影响，这对低压差线性稳压电源管理的设计提出了非常苛刻的要求。所以具有限流保护的线性稳压电源管理的设计成为了设计电源管理电路芯片的关键，尤其在高压输入的情况下。

目前国际上低压差限流保护的线性稳压电源管理芯片系统设计主要可分为低压差稳压电源（通过误差运放的检测输出电平控制输出电压电平）、调整管层叠结构（用调整管层叠结构控制输出电压电平）以及电荷泵稳压电源（通过电荷泵充放电控制MOS调整管跨导以控制输出电压电平）。以上电源管理系统芯片在各种电子产品的电源管理模块获得广泛的应用。但层叠结构的缺点在于受到压差的限制，特别在需要低功耗的情况下。低压差和电荷泵稳压电源的优点在于输出电压信号的噪声小、纹波及功耗较小。但以上两者的难点在于在高电源电压输入情况下需要具有限流保护且自恢复的功能，而在高电源电压输入情况下，传统的限流保护结构会出现压差过大以至芯片自身功耗太大，乃至烧坏的情况。而高电源电压输入情况下对于限流保护的功能要求非常高。因此，这给高电源电压输入下的电源管理芯片系统电路的设计提出了挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双高电源电压输入下具有限流保护的低压差稳压电路，该电路可以在高电源电源输入下对低压差稳压电路实现限流保护。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种双高电源电压输入下具有限流保护的低压差稳压电路，包括：

电源MOS开关，所述电源MOS开关的两输入端分别与不同的高电源电压相连，输出端连接稳压电路内部模块的电源线，用于选择其中一个高电源电压作为稳压电路内部模块的输入电源；

基准电路，所述基准电路的输出端同限流误差放大器一输入端相连，用于产生一个与温度、电压和工艺无关的参考电平；

限流误差放大电路，所述限流误差放大电路的两输入端分别与基准电路和反馈电阻网络相连，用于对输出电平进行监控调整并输出限流使能信号；

限流控制电路，所述限流控制电路的输入端与限流误差放大电路的限流使能信号输出端相连，用于输出脉宽整形调制信号，作用于输出MOS开关栅极，控制输出MOS开关的关断和导通；

反向电流保护电路，所述反向电流保护电路的两输入端分别与稳压电路内部模块的电源线和输出MOS开关的输出端相连，用于输出逻辑信号，作用于输出MOS开关栅极，控制输出MOS开关的关断和导通；

输出MOS开关，所述输出MOS开关的输入端同限流误差放大器的输出端相连，用于在限流情况下控制输出电流的导通与关断。

进一步的，所述限流误差放大电路通过运放amp和输出管Q1组成误差运放的内部限流反馈电路，实现无限流状态下的内部限流反馈切断和限流状态下的内部限流反馈锁定，同时与输出电平进行或运算输出限流使能信号。

进一步的，所述限流控制电路采用计数电路与脉宽调制电路级联形式，与比较器组成脉宽调制电路，以输出脉宽整形调制信号，作用于输出MOS开关。

本发明的有益效果是提供了一种工作于双高电源电压输入下具有限流保护的低压差稳压电路，该电路可以应用于卫星机顶盒上的天线电源系统，其在保持低压差稳压电源输出电压信号噪声小、纹波小的基础上，利用限流保护误差放大器的限流和输出限流使能信号功能，以及限流控制电路输出脉宽整形信号的功能，有效地解决了其在高电源电压输入下输出端发生短路和过载情况下需要限流保护的问题，在高电源电源输入下对电源系统进行限流保护，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例的低压差稳压电路的示意图。

图中，1-电源MOS开关，2-基准电路，3-限流误差放大电路，4-限流控制电路，5-反向电流保护电路，6-输出MOS开关，7-反馈电阻网络，8-调整管。

图2是本发明实施例的低压差稳压电路中的限流误差放大电路的示意图。