[发明专利]基于恒定功率保护的低压差线性稳压器

说明书

本发明揭示了一种基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，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。本发明通过两个电压检测单元及恒定功率保护单元，在LDO单元输出过流时，可根据设定的功率P和VDD‑VOUT的值计算出实际的输出电流IL，可以对LDO单元进行直观并且线性的保护。

技术领域

本发明属于低压差线性稳压器技术领域，具体涉及一种基于恒定功率保护的低压差线性稳压器。

背景技术

低压差线性稳压器(Low Dropout regulator，LDO)具有输出噪声小、电路结构简单、占用芯片面积小和电压纹波小等优点，已成为电源管理芯片中的一类重要电路。低压差线性稳压器能够为模拟电路和射频电路等噪声敏感电路提供低输出纹波的电源，而且由于结构相对简单，外围元器件少，因而被广泛应用于片上系统芯片中。

参图1所示，现有技术中的LDO主要包括误差放大器AMP、MOS管MP、分压电阻Rf1和Rf2、及负载(负载电流为IL)。LDO基本原理为：误差放大器AMP用于放大反馈电压Vfb与基准电压Vref之间的差值，MOS管MP的栅源电压Vgs增大或减小电流以控制输出电压，实现输出电压的稳定，最终Vref和Vfb误差放大经过误差放大器EA构成负反馈使得输出电压稳定在Vout＝Vref×(Rf1+Rf2)/Rf2。

现有技术中LDO过流时，在达到预设的电流保护点才开始保护，但是这个过流点会随着不同的芯片和不同的条件会有比较大的变化，这样有可能会发生功率过大而烧片，尤其是高压输入电路，也有可能发生电流出不来的情况，而且对芯片使用者来说，无法直观的了解芯片的电流能力，对使用带来不必要的麻烦。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于恒定功率保护的低压差线性稳压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，以实现LDO的恒定功率保护。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于恒定功率保护的低压差线性稳压器，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。

一实施例中，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；