[发明专利]基于恒定功率保护的低压差线性稳压器

权利要求书

1.一种基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述低压差线性稳压器包括：

LDO单元，包括误差放大器AMP、MOS管MP及分压电阻Rf1和Rf2，LDO单元中负载电流为IL；

第一电压检测单元，用于输出第一电压V1，其包括若干电流镜及电阻；

第二电压检测单元，用于输出第二电压V2，其包括MOS管MS及电阻；

恒定功率保护单元，包括模拟乘法器、比较器及MOS管PM5，模拟乘法器用于将第一电压V1和第二电压相乘并输出Vp，比较器用于将Vp与预设功率值Vrefp进行比较，并根据比较结果通过MOS管PM5控制LDO单元是否工作；

所述第一电压检测单元包括MOS管NM1、NM2、NM3、NM4、NM5、NM6、PM1、PM2、PM3、PM4及电阻R1、R2、R3，NM1、NM2、NM3、NM4、NM5、NM6为NMOS管，PM1、PM2、PM3、PM4为PMOS管；其中：

电阻R1与电源电压VDD相连；

电阻R2与LDO单元输出电压VOUT相连；

电阻R3与地电位相连；

MOS管NM1、NM2共栅连接构成第一电流镜，MOS管NM1连接于电阻R1及地电位之间，MOS管NM2连接于PM1与地电位之间；

MOS管PM1、PM2共栅连接构成第二电流镜，MOS管PM1连接于电源电压VDD和MOS管NM2之间，MOS管PM2连接于电源电压VDD和MOS管NM3之间；

MOS管NM3、NM6共栅连接构成第三电流镜，MOS管NM3连接于MOS管PM2和地电位之间，MOS管NM6连接于MOS管PM3和地电位之间；

MOS管NM4、NM5共栅连接构成第四电流镜，MOS管NM4连接于NM3的栅极和地电位之间，NM5连接于电阻R2和地电位之间；

MOS管PM3、PM4共栅连接构成第五电流镜，MOS管PM3连接于电源电压VDD和MOS管NM6之间，MOS管PM4连接于电源电压VDD和电阻R3之间。

2.根据权利要求1所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第一电压检测单元输出的第一电压V1为电阻R3两端的电压，第一电压为V1＝IR3*R3＝(IR1-IR2)*R3，其中，IR1、IR2、IR3分别为流经电阻R1、R2、R3的电流。

3.根据权利要求2所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第一电压检测单元中：

其中，NM1和NM2的尺寸比、NM3和NM6的尺寸比、NM4和NM5的尺寸比、PM1和PM2的尺寸比、PM3和PM4的尺寸比均为1，VGSNM1、VGSNM5分别为NM1和NM5的栅源电压差，且VOUTVDD。

4.根据权利要求3所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第一电压检测单元中NM1和NM5的栅源电压差相等，电阻R1、R2、R3阻值相等，第一电压检测单元输出的第一电压V1＝VDD-VOUT。

5.根据权利要求1所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第二电压检测单元包括MOS管MS及电阻R4，其中MOS管MS及MOS管MP均为PMOS管，且MOS管MS及MP共栅连接，MOS管MS与电源电压VDD相连及电阻R4相连，电阻R4与地电位相连。

6.根据权利要求5所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第二电压检测单元中，MS与MP的尺寸比例为1：N，流经MOS管MS的电流Isen为：

7.根据权利要求6所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述第二电压检测单元输出的第二电压V2为电阻R4两端的电压，第二电压V2为：

8.根据权利要求1所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述恒定功率保护单元中，MOS管PM5为PMOS管，MOS管PM5的栅极与模拟乘法器的输出端相连，源极与电源电压VDD相连，漏极与误差放大器AMP的输出端相连。

9.根据权利要求8所述的基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，其特征在于，所述恒定功率保护单元包括：

第一状态，Vp＝V1*V2Vrefp时，MOS管PM5打开，MOS管MP关断，LDO单元不工作；

第二状态，Vp＝V1*V2Vrefp时，MOS管PM5关断，MOS管MP不受MOS管PM5控制，LDO单元正常工作。