防闩锁低压差电压调节器的制作方法

本发明涉及集成电路，尤其涉及一种防闩锁低压差电压调节器。

背景技术：

1、低压差线性稳压器(ldo，low dropout regulator)具有结构简单，低噪声，低功耗以及小封装和较少的外围应用器件等突出优点，在便携式电子产品中得到广泛的应用。ldo属于dcdc(直流转直流)变换器中的降压变压器，在负载一定的情况下，其输出电压在一定范围内，因此ldo电路系统能够保证输出电压稳定，提高电池寿命。

2、当ldo的输出负载电流超过标称的最大值后，输出电压会下降到低于标称值，进而导致在内部功率管上有更大的功率耗散。为了保护功率管不被烧毁，通常会采用限流电路来限制输出电流的最大值。限流的方式包括恒定限流和折返式限流。折返式限流是限流值随输出电压的降低而降低的一种技术。当ldo的输出负载电流超过标称的最大值后，电路会进入“闩锁”状态。当过大的负载电流消失后电路依旧“闩锁”，因此电路输出无法自动恢复，除非重新上电或是用外部信号重启电路，这对ldo的可靠性造成不利的影响。在ldo的启动过程中，为了防止浪涌的软启动电路也会对输出限流，因此也容易引发“闩锁”现象。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种防闩锁低压差电压调节器，用于解决现有ldo输出负载电流过大或防止浪涌的软启动电路限流输出过程中，电路进入“闩锁”状态后无法自动恢复的问题。

2、第一方面，本技术提供一种防闩锁低压差电压调节器，包括低压差电压调节电路以及连接于所述低压差电压调节电路中限流检测单元检测端的钳位电路；

3、所述低压差电压调节电路，用于在限流检测单元作用下输出稳定工作电压；

4、所述钳位电路，用于为所述限流检测单元检测端提供低位电压，以实现所述低压差电压调节电路的软启动，并在所述低压差电压调节电路输出的工作电压低于预设值时，避免所述低压差电压调节电路闩锁。

5、于本技术一实施例中，所述低压差电压调节电路包括误差放大器、电压缓冲器、第一pmos电压调整管、反馈网络和限流检测单元，所述误差放大器反相输入端输入基准参考电压，所述误差放大器输出端与所述电压缓冲器正相输入端连接，所述电压缓冲器输出端与所述第一pmos电压调整管的栅极连接，所述第一pmos电压调整管源极与电源电压连接，所述第一pmos电压调整管漏极作为所述低压差电压调节电路输出端；

6、所述反馈网络连接于所述第一pmos电压调整管漏极和接地端之间，所述反馈网络包括依次串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述误差放大器正相输入端与所述第二电阻输出端连接，所述限流检测单元检测端与所述第一电阻输出端连接，所述限流检测单元输出端与所述电压缓冲器正相输入端连接。

7、于本技术一实施例中，所述限流检测单元包括第二pmos电压调整管、第四电阻和第三放大器，所述第二pmos电压调整管栅极与所述电压缓冲器输出端连接，所述第二pmos电压调整管源极与所述电源电压连接，所述第二pmos电压调整管漏极通过所述第四电阻接地，所述第三放大器正相输入端作为检测端，所述第三放大器反相输入端与所述第四电阻输入端连接，所述第三放大器输出端与所述电压缓冲器反相输入端连接。

8、于本技术一实施例中，所述钳位电路包括软启动低位电压提供单元和负载超流低位电压提供单元；

9、所述软启动低位电压提供单元，用于在所述低压差电压调节电路启动时，为所述限流检测单元检测端提供第一预设低位电压，以实现所述低压差电压调节电路的软启动；

10、所述负载超流低位电压提供单元，用于在所述低压差电压调节电路启动后，为所述限流检测单元检测端提供第二预设低位电压，以使得在所述低压差电压调节电路输出的工作电压低于预设值时，所述限流检测单元检测端保持低位电压，避免所述低压差电压调节电路闩锁。

11、于本技术一实施例中，所述软启动低位电压提供单元包括第一pmos管、第三pmos管、第六pmos管、第一电流源和软启动子电路，所述第一pmos管源极和所述第三pmos管源极均与电源电压连接，所述第一pmos管漏极与所述第一pmos管栅极连接，所述第一pmos管栅极和第三pmos管栅极连接，所述第一pmos管漏极通过所述第一电流源接地，所述第三pmos管漏极与所述第六pmos管源极连接，所述软启动子电路与所述第六pmos管栅极连接，所述第六pmos管漏极作为所述第一预设低位电压输出端。

12、于本技术一实施例中，所述软启动子电路包括第二pmos管和电容c1，所述第二pmos管源极与所述电源电压连接，所述第二pmos管栅极与所述第一pmos管栅极连接，所述第二pmos管漏极通过电容c1接地，所述第二pmos管漏极作为所述软启动子电路输出端。

13、于本技术一实施例中，所述负载超流低位电压提供单元包括第九pmos管、第二电流源、第四pmos管、第一nmos管、第二nmos管和第三nmos管，所述第九pmos管源极和所述第四pmos管源极均与电源电压连接，所述第九pmos管栅极和所述第四pmos管栅极连接，所述第九pmos管漏极通过所述第二电流源接地，所述第九pmos管栅极和所述第九pmos管漏极连接，所述第四pmos管漏极与所述第二nmos管漏极连接；

14、所述第二nmos管栅极与所述第三nmos管栅极连接，所述第二nmos管栅极和所述第二nmos管漏极连接，所述第一nmos管栅极和漏极均与所述第二nmos管源极连接，所述第一nmos管源极接地，所述第三nmos管漏极与所述电源电压连接，所述第三nmos管源极作为所述第二预设低位电压输出端。

15、于本技术一实施例中，所述软启动低位电压提供单元输出端与负载超流低位电压提供单元输出端连接，且所述第一pmos管等同于所述第九pmos管，所述第一电流源等同于第二电流源

16、于本技术一实施例中，所述负载超流低位电压提供单元包括第十pmos管、第三电流源、第十二pmos管、第五nmos管、第六nmos管和第七nmos管，所述第十pmos管源极和所述第十二pmos管源极均与电源电压连接，所述第十pmos管栅极和所述第十二pmos管栅极连接，所述第十pmos管漏极通过所述第三电流源接地，所述第十pmos管栅极和所述第十pmos管漏极连接，所述第十二pmos管漏极与所述第六nmos管漏极连接；

17、所述第六nmos管栅极与所述第七nmos管栅极连接，所述第六nmos管栅极和所述第六nmos管漏极连接，所述第五nmos管栅极和漏极均与所述第六nmos管源极连接，所述第五nmos管源极接地，所述第七nmos管漏极与第三pmos管漏极连接，所述第七nmos管源极作为所述第二预设低位电压输出端。

18、于本技术一实施例中，所述软启动低位电压提供单元输出端与负载超流低位电压提供单元输出端连接，且所述第一pmos管等同于所述第十pmos管，所述第一电流源等同于第三电流源。

19、于本技术一实施例中，所述负载超流低位电压提供单元包括第十一pmos管、第四电流源、电阻rc、第十三pmos管、第五pmos管、第七pmos管、第八pmos管、第八nmos管、第九nmos管和第四nmos管，所述第十一pmos管源极、所述第十三pmos管源极、第五pmos管源极均与电源电压连接，所述第十一pmos管栅极分别与所述第十三pmos管栅极和第五pmos管栅极连接，所述第十一pmos管漏极通过第四电流源接地，所述第四nmos管漏极与所述第十一pmos管漏极连接，所述第四nmos管源极通过所述电阻rc接地，所述第四nmos管栅极与所述低压差电压调节电路输出端连接；

20、所述第九nmos管漏极与所述第四nmos管漏极连接，所述第九nmos管栅极与所述第八pmos管栅极连接，所述第九nmos管栅极和所述第九nmos管漏极连接，所述第八nmos管栅极和漏极均与所述第九nmos管源极连接，所述第八nmos管源极接地，所述第八pmos管漏极接地，所述第八pmos管源极与所述第七pmos管源极连接，所述第七pmos管源极还与所述第五pmos管漏极连接，所述第七pmos管栅极与所述低压差电压调节电路输出端连接，所述第七pmos管漏极作为所述第二预设低位电压输出端。

21、于本技术一实施例中，所述软启动低位电压提供单元输出端与负载超流低位电压提供单元输出端连接，且所述第一pmos管等同于所述第十一pmos管，所述第一电流源等同于第四电流源。

22、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

23、应用本发明实施例提供的防闩锁低压差电压调节器，通过在低压差电压调节电路的限流环路上加入动态钳位电路，在低压差电压调节电路在软启动过程中，或输出负载电流超过标称最大值时，避免“闩锁”现象发生；进而使得ldo在过载、短路或是大输出电流下启动等极端情况下均能正常工作；当导致过载、短路等外因消失后输出能自动恢复到标称值。本发明电路结构简单，仅增加了极少的额外功耗，且对ldo的稳态系统稳定性没有受到影响。

24、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。