[发明专利]一种超低功耗的欠压保护电路

说明书

一种超低功耗的欠压保护电路，第一NMOS管栅漏短接并连接第二NMOS管的栅极和偏置电流，其源极连接第二NMOS管的源极并接地；第一NPN型三极管的基极和集电极连接第一电容的一端和输入信号，其发射极连接第一电容另一端并通过第一电阻后连接第二NMOS管的漏极和比较器的正相输入端；比较器的反相输入端连接第一参考电压或第二参考电压，逻辑模块将比较器的输出信号进行反相、放大并经过一个施密特触发器后产生输出信号；当输出信号为高时表示输入信号欠压，比较器反相输入信号从第一参考电压切换为第二参考电压；当输出信号为低电平时表示输入信号正常，比较器的反相输入信号从第二参考电压切换为第一参考电压。本发明实现了零温度系数的比较点，且消除了误判。

技术领域

本发明属于电源管理电路技术领域，涉及一种超低功耗的欠压保护电路。

背景技术

在电源管理电路领域，欠压保护电路被应用于很多供电电路，如DCDC转换器、LDO线性稳压器等。欠压保护电路用于对过低的输入电压进行限制，以防止变换器工作异常。

简单的欠压模块由两个分压电阻和一个三极管组成，但采用小的分压电阻时其上面的电流很大，会导致功耗变大；采用大的分压电阻时又会导致芯片面积大，成本高。另外，一般的欠压模块需要用到基准电压和所保护的输入电压的分压进行比较，但是在系统的基准电压没建立好之前，可能会出现误判情况，导致系统工作异常。

发明内容

针对上述传统欠压保护电路中采用分压电阻导致的功耗或成本问题，以及传统欠压保护电路利用基准电压进行比较导致的误判问题，本发明提出一种超低功耗的欠压保护电路，不采用分压电阻和基准电压，而是利用偏置电流模块的PTAT(绝对温度比例)电流和电压，结合比较器自身失调电压的温度特性和BJT的BE结温度特性，实现比较点为零温度系数，解决了欠压点随温度变化漂移的问题；另外由于偏置电流模块最先完成上电，不会出现误判情况。

本发明的技术方案为：

一种超低功耗的欠压保护电路，包括第一NMOS管、第二NMOS管、第一NPN型三极管、第一电阻、第一电容、比较器、逻辑模块和开关模块，

第一NMOS管的栅漏短接并连接第二NMOS管的栅极和偏置电流，其源极连接第二NMOS管的源极并接地；

第一NPN型三极管的基极和集电极连接第一电容的一端和所述欠压保护电路的输入信号，其发射极连接第一电容的另一端并通过第一电阻后连接第二NMOS管的漏极和比较器的正相输入端；

比较器的反相输入端由所述开关模块控制连接第一参考电压或第二参考电压，其中第一参考电压的电压值小于第二参考电压的电压值；

所述逻辑模块将比较器的输出信号进行反相、放大并经过一个施密特触发器后产生所述欠压保护电路的输出信号；

当所述欠压保护电路的输入信号低于其下限值时，比较器正相输入端的信号低于其反相输入端的信号，比较器输出翻低，所述欠压保护电路的输出信号为高电平，表示所述欠压保护电路的输入信号为欠压状态，所述开关模块控制比较器的反相输入端连接的信号从第一参考电压切换为第二参考电压；

当所述欠压保护电路的输入信号高于其上限值时，比较器正相输入端的信号高于其反相输入端的信号，比较器输出翻高，所述欠压保护电路的输出信号为低电平，表示所述欠压保护电路的输入信号没有欠压，所述开关模块控制比较器的反相输入端连接的信号从第二参考电压切换为第一参考电压。

具体的，所述比较器包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第二低阈值NMOS管和第三低阈值NMOS管，

第三NMOS管的栅极连接第四NMOS管和第二低阈值NMOS管的栅极并作为所述比较器的正相输入端，其漏极连接第四NMOS管的源极，其源极连接第五NMOS管的源极、第六NMOS管的漏极和第九NMOS管的漏极；