一种实现限流保护的低压差线性稳压电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种稳压电路，具体是一种实现限流保护的低压差线性稳压电路。


背景技术：

2.低压差线性稳压器是新一代的集成电路稳压器，其与三端稳压器最大的不同点在于，低压差线性稳压器是一个自耗很低的微型片上系统。低压差线性稳压器可用于电流主通道控制，并具有过流保护、过温保护、精密基准源、差分放大器、延迟器等功能。
3.目前市场上主流的低压差线性稳压器无法实现自身的限流保护，因此在不同输入电压下，无法得到相应的保护。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种实现限流保护的低压差线性稳压电路，以适用于低压差线性稳压电路在不同输入电压下的限流保护作用。
5.本实用新型采取的技术方案是：一种实现限流保护的低压差线性稳压电路，其包括运放单元，限流调制电流单元和低压调制电流单元，所述运放单元输入端连接基准电压vref，输出端连接限流调制电流单元，所述限流调制电流单元包括三极管q，晶体管pm1，晶体管pm2，晶体管nm1，晶体管nm2，所述三极管q的基极连接运放单元的输出端，集电极作为偏置电流i1的输入端，发射极通过连接至晶体管nm1，所述晶体管nm1，晶体管nm2共同构成电流镜电路，所述晶体管pm1和晶体管pm2相互串接，并且两者同时与低压调制电流单元相连，所述低压调制电流单元包括ota电路，通过ota电路在不同电压情况下驱动作为高压管的晶体管pm1的工作区域。
6.进一步的，所述运放单元包括运算放大器u1，所述运算放大器u1得同相输入端连接基准电压vref，反相输入端通过电阻r4接地，输出端连接三极管q的基极，同时输出端还通过相互串联的电容c1和电阻r2连接至反相输入端。
7.进一步的，所述晶体管nm1和晶体管nm2的栅极相互连接，晶体管nm1和晶体管nm2的源极相互连接，同时所述晶体管nm1的漏级连接至其栅极，并通过电阻r1连接三极管q的发射极，所述晶体管nm2的漏级连接晶体管pm1的漏级，所述晶体管pm1的源极与晶体管pm2的漏级相连接。
8.进一步的，所述低压调制电流单元包括运算放大器u2和晶体管pm3，所述运算放大器u2的同相输入端连接连接电源vdd以及晶体管pm3的漏级以及通过电阻r3连接至运算放大器u1的反相输入端，运算放大器u2反相输入端连接晶体管pm1的源极与晶体管pm2的漏级，运算放大器u2输出端连接晶体管pm1的栅极，所述晶体管pm3的栅极连接晶体管pm2的栅极，晶体管pm3的源极连接晶体管pm2的源极，并且晶体管pm3的源极和晶体管pm2的源极同时通过电容c2连接至运算放大器u2的输出端。
9.进一步的，所述三极管q采用npn型三极管。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了对低压差线性稳压电路在不同输入电压下的限流保护作用，提高了整个电源稳压器的稳定性和可靠性。
11.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
12.图1是限流保护的低压差线性稳压电路的电路图。
13.图2是限流调制电流单元的电路图。
14.图3是低压调制电流单元的电路图。
15.图4是电压变化工作图。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
17.如图1至3所示，一种实现限流保护的低压差线性稳压电路，包括运放单元，限流调制电流单元和低压调制电流单元，所述运放单元输入端连接基准电压vref，输出端连接限流调制电流单元，所述限流调制电流单元包括三极管q，晶体管pm1，晶体管pm2，晶体管nm1，晶体管nm2，所述三极管q的基极连接运放单元的输出端，集电极作为偏置电流i1的输入端，发射极通过连接至晶体管nm1，所述晶体管nm1，晶体管nm2共同构成电流镜电路，所述晶体管pm1和晶体管pm2相互串接，并且两者同时与低压调制电流单元相连，所述低压调制电流单元包括ota电路，通过ota电路在不同电压情况下驱动作为高压管的晶体管pm1的工作区域。
18.本实施例中，所述运放单元包括运算放大器u1，所述运算放大器u1的同相输入端连接基准电压vref，反相输入端通过电阻r4接地，输出端连接三极管q的基极，同时输出端还通过相互串联的电容c1和电阻r2连接至反相输入端。所述晶体管nm1和晶体管nm2的栅极相互连接，晶体管nm1和晶体管nm2的源极相互连接，同时所述晶体管nm1的漏级连接至其栅极，并通过电阻r1连接三极管q的发射极，所述晶体管nm2的漏级连接晶体管pm1的漏级，所述晶体管pm1的源极与晶体管pm2的漏级相连接。
19.本实施例中，所述低压调制电流单元包括运算放大器u2和晶体管pm3，所述运算放大器u2的同相输入端连接连接电源vdd以及晶体管pm3的漏级以及通过电阻r3连接至运算放大器u1的反相输入端，运算放大器u2反相输入端连接晶体管pm1的源极与晶体管pm2的漏级，运算放大器u2输出端连接晶体管pm1的栅极，所述晶体管pm3的栅极连接晶体管pm2的栅极，晶体管pm3的源极连接晶体管pm2的源极，并且晶体管pm3的源极和晶体管pm2的源极同时通过电容c2连接至运算放大器u2的输出端。
20.综上，基准电压产生电路为运放电路正端提供基准电压vref，运放电负端为反馈电压。偏置电流产生电路为电路提供偏置电流i1，电阻r1作为环路增益调节。基准电压vref经过运放电路通过电阻r2和电容c1(密勒补偿)来补偿环路稳定，可通过调节电阻r3和r4分压来调节输出电压，a点电压(高压管pm2的漏端电压)和vdd点电压(功率管pm3的漏端电压)通过ota(operational transimpedance amplifier)电路在不同电压情况下驱动高压管pm1的工作区域，栅电容c2在ota电路模块作为补偿环路稳定。电路工作在外部电压负载情
况下，在通过nm1和nm2组成的电流镜，电流进行放大，即高压管pm2电流为外部负载通过高压管pm2和功率管pm3电流镜所限。
21.本实用新型利用电流限流的特性，偏置电流通过自身要求，可以通过调节电流调整输入电流，假设标准通过电阻r1的电流为i1，偏置电流通过nm1和nm2组成的电流镜进行电流复制，通过nm2的电流为偏置电流i1的比例，电流受偏置电流限制，从而达到了限流保护的作用。
22.如图4，电路工作在扫描电压时，以x点作为分界线，当工作电压在x点之前，功率管pm3工作在饱和区，通过ota电路的a点电压(pm1的源端电压)是高于ota电路的vdd点电压(pm3的漏端电压)，驱动b点的电压，即高压管pm1工作在线性区域，高压管pm2和功率管pm3组成比例电流镜。降低电路工作电压，在工作电压在x点之后，功率管pm3工作在线性区，ota电路将a点电压(pm1的源端电压)和ota电路的vdd电压(pm3的漏端电压)维持相同，驱动b点的电压，即高压管pm1工作在饱和区，此时高压管pm1工作在饱和区，用于维持高压管pm2和功率管pm3组成的电流镜比例。通过环路调整使得功率管pm3提供外部电流负载，同时pm3的最大电流限制为i1的固定倍数以实现限流保护。
23.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。
24.本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。