一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用
比较器输入端的Vinp，因此比较器输出信号Vcon为低电平，将关断P功率管，实现短路保护。
当P功率管关断后，ID0=O，晶体管Vcon将截止，此时比较器Vinp输入端电压Vmin_OD取决于晶体管VM2、VM3、VM4组成的网络，只要保证Vmin_OD大于Vinm电压(Vinm=VOUT=O)，P功率管将一直处于关闭状态。
接下来将分析VM2、VM3和VM4组成的网络如何确保Vmin_OD大于0。分析电路可知，VM2、VM3工作在饱和区，VM4工作在线性区，因此ID3>ID4，ID4=ID2。
因此选取
，即可得到Vinp>0。本文VM3的宽长比为VM2的宽长比的10倍，Vmin_OD=2．6 mV。当短路排除后，流过VM5的电流将对RC网络充电，过t秒后Vinm(0UT)端电压将大于Vmin_OD，电路正常工作。其中充电时间为：
式中IDM5为VM5的漏电电流，RL=VOUT／Imax，CL为负载电容，其中Imax是系统规定的最大负载电流。要使系统能正常启动，IDM5必须满足IDM5>VOUT／RL，因此合理选取参数，就能正常启动。
2 仿真结果与讨论
基于TSMC O．18μm CMOS工艺，仿真结果如图2～图3所示。仿真结果表明输出短路时，输出电流为O，P功率管被关断，实现短路保护。
图3(a)所示曲线的仿真条件是输出负载周期性地从0 Ω变化到5 Ω。仿真结果表明当输出发生短路时(即负载为0)，输出电流被限制在最大电流值，这样功率MOS管会消耗大量功耗，将加快器件的老化。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/180077.htm
图3(b)所示曲线的仿真条件与图3(a)的条件一样。仿真结果表明当输出发生短路时(即负载为0)，输出电流被限制为O，即功率MOS管被完全关断，同时表明系统具有自动恢复的特点，即负载短路消除后，系统恢复正常工作。
3 结论
在限流电路的基础上，设计改进一个短路保护电路，确保在短路情况下，彻底关断功率MOS管，减少短路发生时系统损失的功耗。同时该电路具有以下特点：高可靠性、自动恢复，即使地平面存在大量噪声，当短路发生时，稳压器的功率管截止，实现保护，而短路一旦消除，稳压器的输出将自动恢复到正常状态，有效地保护系统。在蓝牙功率放大器电源管理电路中得到了很好应用。
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