本發(fā)明涉及l(fā)do電路，尤其涉及一種用于低壓差線性穩(wěn)壓器的過流保護電路。

背景技術：

1、隨著半導體制造工藝的精進，芯片的集成度越來越高，高集成度導致芯片的電流密度越來越大，發(fā)生過流的風險增加。且芯片面積越來越小，不易散熱，當產生過流時，容易燒壞芯片。ldo由于體積小，較少的外圍元件需求，滿足電源管理芯片朝著小型化邁進的要求，過流保護電路能夠解決輸出電流過大導致輸出電壓不穩(wěn)定或芯片過熱的問題，有很重要的研究意義。

2、在智能手機、平板電腦、智能手表等消費類電子中，很多都是采用ldo進行供電，摔落、進水或充電時的電涌都有可能造成過流，對芯片造成損壞，導致設備故障或者信息丟失。工業(yè)生產線上分布著各式各樣的傳感器和控制器，很多也是采用ldo進行供電的，工業(yè)環(huán)境干擾源多，強電磁干擾、頻繁的電機啟停帶來的電壓尖峰，都易造成線路故障與過流。汽車電子內部也有很多l(xiāng)do供電的芯片模塊，汽車供電環(huán)境惡劣，啟動、熄火瞬間大幅電壓波動，夏季高溫、冬季嚴寒的極端溫度條件，以及復雜的電磁環(huán)境，都讓過流風險大增。為此，完善ldo的過流保護，不但能提高芯片的可靠性，還能在售后維修中降低成本。

技術實現思路

1、本發(fā)明提供了一種用于低壓差線性穩(wěn)壓器的過流保護電路，利用采樣電路對輸出電流進行精確采樣，和參考電流進行比較，當過流發(fā)生時，比較的結果通過限流控制電路改變功率管的柵極電位，達到限流的目的，從而解決背景技術中提及的技術問題。

2、本發(fā)明的技術方案如下：一種用于低壓差線性穩(wěn)壓器的過流保護電路，包括：電流比較電路、電流折返電路、采樣電路、限流控制電路和ldo電路；

3、所述ldo電路中功率管的柵極和所述采樣電路的輸入端連接，所述采樣電路的輸出端和所述電流比較電路的采樣電流輸入端連接，所述電流比較電路的輸出端和所述限流控制電路的輸入端連接，所述限流控制電路的輸出端和所述ldo電路中功率管的柵極連接，所述ldo的輸出端和所述電流折返電路的輸入端連接，所述電流折返電路的輸出端和所述電流比較電路的參考電流輸入端相連；

4、所述采樣電路用于按比例復制所述ldo電路中功率管的電流，生成采樣電流；

5、所述電流折返電路用于根據ldo電路的輸出電壓，生成參考電流；

6、所述電流比較電路用于比較所述采樣電流與參考電流，當所述采樣電流大于所述參考電流時，所述電流比較電路生成控制信號，所述限流控制電路用于根據控制信號，拉高所述ldo電路中功率管柵極的電壓。

7、進一步地，所述電流比較電路包括：第一電阻r1、第二電阻r2、第二pmos管mp2、第三pmos管mp3、第二nmos管mn2、第六電阻r6和第三nmos管mn3；

8、所述第一電阻r1的一端連接輸入電壓vdd，所述第一電阻r1的另一端連接所述第二pmos管mp2的源極，所述第二pmos管mp2的柵極連接所述第二pmos管mp2漏極和第三pmos管mp3的柵極，所述第二pmos管mp2的漏極第二nmos管mn2的漏極，所述第二nmos管mn2的柵極連接第三nmos管mn3的柵極，所述第二nmos管mn2的源極連接第三nmos管mn3的源極；

9、所述第二電阻r2的一端連接輸入電壓vdd，所述第二電阻r2的另一端連接第三pmos管mp3的源極以及采樣電路的輸出端，所述第三pmos管mp3的漏極連接所述第三nmos管mn3的漏極以及所述限流控制電路的輸入端，所述第三nmos管mn3的源極連接信號地vss。

10、進一步地，所述電流折返電路包括：第八pmos管mp8、第四nmos管mn4、第六電阻r6、第一pmos管mp1、第一nmos管mn1；

11、所述第一pmos管mp1的源極連接輸入電壓vdd，所述第一pmos管mp1的柵極連接所述第八pmos管mp8的柵極和漏極，所述第一pmos管mp1的漏極連接所述第一nmos管mn1的漏極、柵極以及所述電流比較電路的另一個輸入端，所述第一nmos管mn1的源極連接所述第六電阻r6的另一端以及信號地vss；

12、所述第八pmos管mp8的源極連接輸入電壓vdd，所述第八pmos管mp8漏極連接所述第四nmos管mn4的漏極，所述第四nmos管mn4的柵極連接所述ldo電路的輸出端，所述第四nmos管mn4的源極連接所述第六電阻r6的一端。

13、進一步地，所述限流控制電路包括第五pmos管mp5，所述第五pmos管mp5的柵極連接所述電流比較電路的輸出端，第五pmos管mp5的源極連接輸入電壓vdd，所述第五pmos管mp5的漏極連接所述ldo電路中功率管的柵極。

14、進一步地，所述采樣電路包括第七pmos管mp7，所述第七pmos管mp7的柵極連接所述ldo電路中功率管的柵極，所述第七pmos管mp7的源極連接所述電流比較電路的采樣電流輸入端，所述第七pmos管mp7的漏極連接所述ldo電路的輸出端。

15、進一步地，所述ldo電路包括：誤差放大器a1、buffer電路、第六pmos管mp6和負反饋電路，所述第六pmos管mp6為功率管，所述第六pmos管mp6的漏極為ldo電路的輸出端；

16、所述誤差放大器a1的負向輸入端連接基準電壓vref，所述誤差放大器a1的輸出端連接buffer電路的輸入端，所述buffer電路的輸出端連接所述第六pmos管mp6的柵極、所述第五pmos管mp5的漏極和所述第七pmos管mp7的柵極，所述第六pmos管mp6的源極連接輸入電壓vdd，所述第六pmos管mp6的漏極連接所述負反饋電路的一端，所述負反饋電路的另一端連接所述誤差放大器a1的正向輸入端。

17、進一步地，所述buffer電路包括：第四pmos管mp4、第三電阻r3，

18、所述第三電阻r3的一端連接輸入電壓vdd，所述第三電阻r3的另一端連接所述第四pmos管mp4的源極和所述第六pmos管mp6的柵極，所述第四pmos管mp4的柵極連接所述誤差放大器a1的輸出，所述第四pmos管mp4的漏極連接信號地vss。

19、進一步地，所述負反饋電路包括第四電阻r4和第五電阻r5，

20、所述第四電阻r4的一端連接所述第六pmos管mp6的漏極，所述第四電阻r4的另一端連接所述誤差放大器a1的正向輸入端以及第五電阻r5的一端，所述第五電阻r5的另一端連接信號地vss。

21、本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明對ldo電路的功率管進行電流采樣，與參考電流比較，通過限流控制電路改變功率管柵極電位的方式調整電流的大小，同時采用電流折返電路，使電流限隨輸出電壓一起降低，從而實現對ldo的過流保護。電流處于正常范圍內，限流控制管不導通，功率管柵極電位只受ldo的負反饋控制，隨著輸出電流增大，功率管柵極電位降低，產生更多電流。當負載過低導致輸出電壓減小時，電流折返電路的電流隨之降低，再由電流鏡復制為參考電流，和采樣電流進行比較，參考電流減小，更小的采樣電流即可使限流控制管導通，從而減小電流限。該結構的優(yōu)點是適用于低靜態(tài)電流的ldo，可以承受大電流負載，采樣管的電流也作為輸出電流的一部分，過流保護電路消耗的功耗較低，同時，折返式過流保護可以改善傳統(tǒng)過流保護電路在輸出短路時的功率管被燒壞的風險。