一种用于线性稳压器的限流电路

1 引 言

　　目前伴随着便携移动设备的快速发展， 电源芯片得到更广泛的应用， LDO 芯片即是一种重要的电源芯片。但在发生输出短路或负载电流过大的情况， LDO稳压器可能会损坏， 特别是在短路情况下，LDO存在过大的电流从调整管通过， 进而可能烧坏调整管致使芯片无法工作。因此需要设计一种用于LDO稳压器的限流电路， 能在过载或短路情况下及时关闭电源系统。

　　2 电路结构

　　这种限流电路的主要结构包括: 电流采样电路、电流比较电路和基准源电路。如图1 所示， 它将从LDO输出电路得到的采样电流， 与基准电流(镜像于基准源) 作比较。根据实际需要， 设定当输出驱动电流大于100mA 时， 采样电流大于基准电流， 比较器翻转输出低电平， 经反相器整形后得到逻辑0，由此LDO 被关闭， 从而实现限流功能。

　　2. 1 电流采样电路

　　如图1 所示， 电流采样电路包括MP5、MP4、MP3、MN2和MN1。因为MP5 和MP6均工作在饱和区， 为了使MP5更好地等比例镜像LDO 的调整管( PMOS驱动管)MP6的电流， 特使用MN1、MN2、MP3 和MP4 组成自偏置的镜像阵列， 以保证VX= VY， Vds_p5= Vds_p6。所以根据饱和区电流公式得到， N1 I_p5= N1 Is= N1 Is1= I_p6。为使M3电流与Is更好的匹配， 根据经验值并考虑功耗因素， 特意将MN1、MN2和M3的过饱和电压提高到0. 3V。

图1 电流采样电路与电流比较电路

　　2. 2 电流比较电路

　　电流比较电路由电压比较器A 1， 若干电阻和MOS管构成。参考图2可知， 电流比较电路的左半部分将电流转化为电压， 而A1比较两者电压差给出判断电压Vc。

图2 比较器A1电路