阅读说明：本技术 一种过流保护电路 (overcurrent protection circuit ) 是由 陈磊 于 2018-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种过流保护电路,包括：一折回电路,当过流发生时,使得输出电流随着输出电压的降低而降低,大大降低了系统的过流关断功耗；一核心保护电路,因为采样电阻没有和调整管串联,没有损失压降,提高了系统的转换效率；一负反馈电路,保证了对输出电流的精确采样,大大提高了过流保护的可靠性。本发明一种过流保护电路具有过流关断功耗小,可靠性高和转换效率高等优点。(the invention discloses an overcurrent protection circuit, comprising: the foldback circuit reduces the output current along with the reduction of the output voltage when overcurrent occurs, thereby greatly reducing the overcurrent turn-off power consumption of the system; the core protection circuit has no loss voltage drop because the sampling resistor is not connected with the adjusting tube in series, thereby improving the conversion efficiency of the system; and the negative feedback circuit ensures accurate sampling of output current and greatly improves the reliability of overcurrent protection. The overcurrent protection circuit has the advantages of low overcurrent turn-off power consumption, high reliability, high conversion efficiency and the like.)

一种过流保护电路

技术领域

本发明涉及保护电路领域，特别是涉及一种过流保护电路。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，DC/DC变换器已广泛应用于各种移动电子系统中，如移动通信终端、便携式电脑、PDA等等。而LDO线性稳压器作为DC/DC变换器的一种，由于其结构简单、成本低廉、噪声低、功耗低及封装尺寸较小等优点，在便携式电子产品中得到广泛应用。

LDO中的过流保护技术一直是影响LDO系统稳定运行的关键。过流保护的目的是为了把输出电流限制在一个固定的范围内，在输出短路或过载时对整个系统或负载进行保护。然而，目前比较常用的过流保护电路都存在一些诸如可靠性、过流关断功耗等问题，限制了这些过流保护电路的应用范围。

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种过流保护电路，具有过流关断功耗小，可靠性高和转换效率高等优点

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种过流保护电路，包括：一折回电路，当过流发生时，使得输出电流随着输出电压的降低而降低，大大降低了系统的过流关断功耗；一核心保护电路，因为采样电阻没有和调整管串联，没有损失压降，提高了系统的转换效率；一负反馈电路，保证了对输出电流的精确采样，大大提高了过流保护的可靠性。

所述折回电路由第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第三PMOS管PM3、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第一电阻R1和第二电阻R2构成；PM1管的源极、PM3管的源极和电阻R2的一端都与输入电压VIN相连接；PM1管的栅极与PM3管的漏极相连；PM1管的漏极与PM2管的源极相连；PM2管的栅极与NM2管的源极相连；PM2管的漏极与NM1管的漏极、NM1管的栅极和NM2管的栅极相连接；NM1管的源极与电阻R2的一端相连；电阻R2的另一端接地；电阻R1的另一端与PM3管的栅极和NM2管的漏极相连接。

所述核心保护电路由第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第三NMOS管NM3、第三电阻R3和一比较器构成；PM4管的源极、PM5管的源极和PM6管的源极都与输入电压VIN相连；PM4管的栅极与PM5管的漏极、PM6管的栅极和PM1管的栅极相连接；PM5管的栅极与比较器的输出端相连；比较器的正端接基准电压VREF；比较器的负端连接NM3管的源极和电阻R3的一端；电阻R3的另一端接地；PM4管的漏极与NM3管的漏极相连；PM6管的漏极与PM2管的栅极相连接，其节点作为输出电压VOUT。

所述负反馈电路由第三NMOS管NM3、第四电阻R4、第五电阻R5和一运算放大器构成；运算放大器的同相输入端连接PM4管的漏极，其节点标注为A；运算放大器的反相输入端连接PM6管的漏极和电阻R4的一端；运算放大器的输出端连接NM3管的栅极，电阻R4的另一端连接电阻R5的一端；电阻R5的另一端接地。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种过流保护电路图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

结合图1所示，在下面的实施例中，所述一种过流保护电路，包括：

一折回电路，当过流发生时，使得输出电流随着输出电压的降低而降低，大大降低了系统的过流关断功耗；一核心保护电路，因为采样电阻没有和调整管串联，没有损失压降，提高了系统的转换效率；一负反馈电路，保证了对输出电流的精确采样，大大提高了过流保护的可靠性。

所述核心保护电路由PM4管、PM5管、PM6管、NM3管、电阻R3和一比较器构成；其中PM6管为调整管，PM4管为取样管，R3为采样电阻，PM4管对通过PM6管的电流进行取样，因此PM4管的漏极电流反映了输出电流的变化。正常工作情况下，R3上的压降小于基准电压VREF，比较器输出高电平，PM5管截止，调整管PM6的栅极电位由系统的放大电路输出决定；当输出电流达到一定值时，R3上的压降大于VREF，比较器输出低电平，PM5管导通，把调整管PM6的栅极电位拉高，把输出电流限制在一个定值，从而达到过流保护的目的。

所述负反馈电路由NM3管、电阻R4、电阻R5和一运算放大器构成；利用了运算放大器的虚短虚断特性，当输出端有个大功耗或者当VOUT降低时，NM3管栅极电位升高，NM3管导通，A点电位下降，此时A点随输出电压VOUT的电压降低而降低，反之亦然。负反馈电路使得A点电位随输出电压的变化而变化，保证了对输出电流的精确采样。

所述折回电路由PM1管、PM2管、PM3管、NM1管、NM2管、电阻R1和电阻R2构成；PM1管为取样管，对流过调整管PM6的电流进行取样。为了保证取样的精确性，尽量把PM2管的尺寸做大，降低PM2上的压降。正常工作情况下，NM2管的栅源电压小于Vth ，NM2管截止，该支路电流为零，所以PM3管也截止；当过流发生时，核心保护电路先工作，当VOUT降到一定值时，NM2管的栅源电压大于Vth ，NM2管导通，此时，R2上的压降使得PM3管导通，把调整管PM6的栅极电位进一步拉高，从而使流过PM6的电流进一步减小，相当于降低了系统的过流关断功耗。

本发明提出了一种过流保护电路电路，该电路采用smic cmos工艺进行设计仿真，利用运算放大器虚短虚断原理大大提高了对输出电流的采样精度，从而提高了电路的可靠性；并通过增加的折回电路，大大降低了LDO系统的过流关断功耗。

虽然本发明利用具体的实施例进行说明，但是对实施例的说明并不限制本发明的范围。本领域内的熟练技术人员通过参考本发明的说明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，容易进行各种修改或者可以对实施例进行组合。