一种折返限流保护电路的制作方法

本发明涉及集成电路，尤其涉及一种折返限流保护电路。

背景技术：

1、随着电子产品技术的飞速发展，ldo(low dropout regulator)线性稳压电源和dc-dc变换器等电源管理芯片在电子产品中的应用越来越广泛。这些芯片在手机、无线鼠标、笔记本电脑等便携式可穿戴设备中起着至关重要的作用。随着电子产品性能的要求不断提高，电源管理芯片的设计也面临着越来越复杂的应用情况，在不增加芯片成本的情况下，如何简化电路设计、提高芯片的负载能力、减小静态功耗、提高系统稳定性和可靠性就成为了研发重点。

2、折返限流保护电路是一种常用于低压差稳压器(ldo)的保护电路。在ldo中，折返限流保护电路的作用是防止过大的负载电流通过ldo，从而保护ldo和其他电路免受损坏。当负载电流超过ldo的额定限流值时，折返限流保护电路会自动启动，限制电流的流动。

3、然而，现有的折返限流保护电路中，当电路短路或过载时，为了满足满足负载的需求需要提供更大的电流，导致ldo内部的功耗增加；而且当负载电流超过限定值时，电路需要一定的时间来检测和响应，从而会引入一定的延迟时间，这会导致输出电压瞬间下降，可能对系统的稳定性和性能产生负面影响。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种折返限流保护电路。

2、本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：

3、一种折返限流保护电路，包括：

4、一设置有功率管的工作电路，用于产生一低于输入电压的输出电压；

5、一电流比较单元，用于对一采样自所述功率管的负载电流的电流采样信号与一第一偏置电流进行比较，产生一电流比较信号；

6、一折返限流单元，用于对所述输出电压的分压信号和一预设电压阈值进行比较，产生一折返限流信号；

7、一限流控制单元，分别连接所述电流比较单元和折返限流单元，用于在所述电流比较信号和所述折返限流信号作用下产生一限流控制信号；

8、一控制单元，于所述限流控制信号作用下可控制地连接于所述限流控制单元和所述功率管的栅极之间，以控制所述功率管的栅极电压。

9、优选地，所述限流控制单元包括：

10、一第一处理模块，于所述电流比较信号作用下可控制地连接于所述电流采样信号和一第一节点之间；

11、一第二处理模块，于所述折返限流信号作用下可控制地连接于所述第一节点和接地端之间；其中，自所述第一节点输出所述限流控制信号。

12、优选地，所述第一处理模块包括：

13、一第一pmos管，所述第一pmos管的栅极连接所述电流比较信号，所述第一pmos管的源极连接所述电流采样信号，所述第一pmos管的漏极连接所述第一节点；

14、所述第二处理模块包括：

15、一第一nmos管，所述第一nmos管的栅极连接所述折返限流信号，所述第一nmos管的漏极连接所述第一节点，所述第一nmos管的源极连接所述接地端。

16、优选地，所述工作电路包括：一第三处理模块，于一第一偏置电压作用下可控制地连接于所述功率管的栅极和一第二节点之间，所述第二节点和接地端之间连接有一第一电阻；

17、所述控制单元包括：

18、一第二nmos管，所述第二nmos管的栅极连接所述限流控制信号，所述第二nmos管的源极通过一第二电阻连接至所述第二节点，所述第二nmos管的漏极连接一第一参考电流；

19、一第一电容，连接于所述第二nmos管的栅极和接地端之间。

20、优选地，所述第一参考电流通过一电流生成电路产生，所述电流生成电路包括：

21、一第二pmos管，所述第二pmos管的栅极连接一第一使能信号，所述第二pmos管的源极连接所述输入电压，所述第二pmos管的漏极产生所述第一参考电流。

22、优选地，所述折返限流单元包括：

23、一第四处理模块，于所述输出电压的分压信号作用下可控制地连接于一第二偏置电流和一第三节点之间，自所述第三节点产生一第三节点电压；

24、一第一偏置模块，于一第一偏置控制信号作用下可控制地连接于所述输入电压和所述第三节点之间，用于为所述第三处理模块提供一第四偏置电流；

25、一第五处理模块，于一预置栅压控制信号作用下可控制地连接于一第四节点和一第五节点之间，所述第五节点和接地端之间连接有一第三偏置电流；自所述第四节点产生一第四节点电压，自所述第五节点产生所述折返限流信号；其中，所述预设电压阈值为所述第四节点电压；

26、一电压比较模块，连接于所述第三节点和所述第四节点之间，用于对所述第三节点电压和所述第四节点电压进行比较，产生一电压比较信号；

27、一反馈模块，连接于所述第四节点和所述接地端之间，所述反馈模块的反馈端连接至所述第五节点和所述限流控制单元，用于根据所述电压比较信号产生一反馈信号并输出至所述第五节点，以控制所述折返限流信号的电压。

28、优选地，所述第四处理模块包括：一第三nmos管，所述第三nmos管的栅极连接所述输出电压的分压信号，所述第三nmos管的漏极连接所述第二偏置电流，所述第三nmos管的源极连接所述第三节点；

29、所述第五处理模块包括：一第三pmos管，所述第三pmos管的栅极连接所述预置栅压控制信号，所述第三pmos管的源极连接所述第四节点，所述第三pmos管的漏极连接所述第五节点；

30、所述电压比较模块包括：一第三电阻，连接于所述第三节点和所述第四节点之间；

31、所述反馈模块包括：一第四nmos管，所述第四nmos管的栅极连接所述第五节点，所述第四nmos管的漏极连接所述第四节点，所述第四nmos管的源极连接所述接地端。

32、优选地，所述第一偏置控制信号通过一偏置控制模块提供，所述偏置控制模块包括：

33、一第五nmos管，所述第五nmos管的栅极连接一第二偏置电压，所述第五nmos管的源极连接所述第二偏置电流，所述第五nmos管的漏极输出所述第一偏置控制信号；

34、一第四pmos管，所述第四pmos管的栅极连接一第五偏置电流，所述第四pmos管的源极连接所述输入电压，所述第四pmos管的漏极连接所述第五nmos管的漏极。

35、优选地，所述预置栅压控制信号通过一栅压控制模块提供，所述栅压控制模块包括：

36、一第五pmos管，所述第五pmos管的栅极连接所述预置栅压控制信号，所述第五pmos管的源极连接所述输入电压；

37、一第六nmos管，所述第六nmos管的栅极连接所述第五pmos管的漏极，所述第六nmos管的漏极连接所述预置栅压控制信号，所述第六nmos管的源极接地；

38、一第六pmos管，所述第六pmos管的栅极和漏极分别连接所述第六nmos管的栅极，所述第六pmos管的源极连接所述输入电压；

39、一第七pmos管，所述第七pmos管的栅极连接所述第六nmos管的栅极，所述第六pmos管的源极和漏极分别连接所述输入电压。

40、优选地，还包括保护控制模块，所述保护控制模块包括：

41、一第一使能控制支路，于一第二使能信号作用下可控制地连接于所述限流控制信号和接地端之间；

42、一第二使能控制支路，于一第三使能信号作用下可控制地连接于所述输入电压和所述第一偏置控制信号之间。

43、本发明技术方案的优点或有益效果在于：

44、本发明提供一种新型折返式限流保护电路，在实现限流保护的同时，大大降低了芯片在重负载的功耗，具有结构简单，芯片面积小，电路短路或过载时功耗低的优点。