[发明专利]一种低压差线性稳压器

说明书

本发明公开了一种低压差线性稳压器，包括基准电路的Vref输出端分别耦接快速启动电路的Vref1输入端、折返限流电路的Vref3输入端；快速启动电路对基准电压进行除噪，并输出控制信号，其Vref2输出端耦接LDO主体电路的Vref4输入端，控制信号Ctrl输出端耦接折返限流电路的Ctrl输入端；折返限流电路对输出电流和输出电压进行采样，当输出电流超出限定值时，进行固定限流和输出电流返送；LDO主体电路产生稳定的输出电压，其Vout输出端为下级负载供电。本发明通过设置快速启动电路，快速启动的同时，输出控制信号，保证初始上电时折返电路不工作，从而避免Vout输出端的电压在上升过程中，电路进入“闩锁”状态；保证电路正常启动，并进行限流保护，提高了电路的可靠性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其是一种可靠性高的低压差线性稳压器。

背景技术

电源管理芯片在半导体领域占据着不可或缺的位置，其中，低压差线性稳压器((Low Dropout Regulator,即LDO)因可提供稳定的输出电压，并且具有低噪声、电源抑制比高、低成本等优点，广泛地应用于各种高性能电源系统中在各种电子产品中。

低压差线性稳压器的输出电压可能因负载电路运作异常而不稳定。尤其当负载电路过载甚至短路时，过大的输出电流容易损坏电源管理芯片以及后端负载模块，因此通常需要引入限流保护电路，限流保护电路主要采用固定限流方式或折返限流方式。固定限流方式通过把系统限制在额定限流值的最大值范围内，同时输出电压降低，但一旦发生限流，低压差线性稳压器仍旧维持大电流和大功耗，芯片长时间发热，可能导致芯片失效，甚至烧毁；而折返限流方式是当发现负载过载后进入限流模式，降低输出电压与输出电流，直到输出电流达到较小的限定值，因此目前主要采用折返限流方式。但是，如图1所示，低压差线性稳压器开始启动时，由于电压和电流较低，可能触发折返限流电路，使得电路进入“闩锁”(Latch-Up)状态，从而导致芯片不能正常工作，可靠性差。另外，电路要实现低噪声性能，目前主要是通过RC滤波器实现，若设置在片内，需要占用较大的芯片面积，为了节省芯片面积，常用的方法是通过在片外设置大电容进行滤波。

发明内容

本发明针对上述现有低压差线性稳压器中存在的可靠性差的问题，提供一种结构合理的低压差线性稳压器，通过快速启动的低通滤波电路，产生控制信号对折返电路进行控制，避免电路进入“闩锁”状态，从而保证电路正常启动，提高可靠性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种低压差线性稳压器，包括：

基准电路，所述基准电路用于产生基准电压和基准电流，其Vref输出端分别耦接快速启动电路的Vref1输入端、折返限流电路的Vref3输入端。

快速启动电路，所述快速启动电路对基准电压进行除噪，并输出控制信号，其Vref2输出端耦接LDO主体电路的Vref4输入端，控制信号Ctrl输出端耦接折返限流电路的Ctrl输入端，当Ctrl输出端输出低电平时，折返限流电路不工作。

折返限流电路，所述折返限流电路对输出电流和输出电压进行采样，当输出电流超出限定值时，进行固定限流和输出电流返送，其VG输入端耦接LDO主体电路的VG输出端，其Vout输入端耦接LDO主体电路的Vout输出端。

LDO主体电路，所述LDO主体电路产生稳定的输出电压，其Vout输出端为下级负载供电。

优选的，快速启动电路包括低通滤波电路和切换电路，低通滤波电路由晶体管M0和电容C0组成，切换电路包括比较器Comp、开关SW、晶体管M1以及电流源I0。