CN204965243U - 一种低压差线性稳压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低压差线性稳压器，包括正极连接电源的误差放大器，误差放大器的输出端与MOS的栅极连接，MOS的漏极与限流装置连接，MOS的源极与反馈电阻连接，反馈电阻与误差放大器的负极连接。解决了现有技术中存在的低压差线性稳压器的压降高、功耗高的问题，提高了低压差线性稳压器的工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于线性稳压器技术领域，具体涉及一种低压差线性稳压器。
背景技术
低压差线性稳压器LDO具有结构简单、低噪声等突出优点，在各种产品中有着广泛的应用。传统的LDO自限流输出电路结构虽然解决了输出电压过冲，以及过冲之后会导致被击穿的问题。但是自限流电路会增加LDO的压降，导致稳压器的功耗增加。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种低压差线性稳压器，解决了现有技术中存在的低压差线性稳压器的压降高、功耗高的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种低压差线性稳压器，包括正极连接参考电源的误差放大器，误差放大器的输出端与MOS的栅极连接，MOS的漏极与限流装置连接，MOS的源极与反馈电阻连接，反馈电阻与误差放大器的负极连接。
本实用新型的特点还在于，
其中限流装置包括判定装置，判定装置与第一电流镜连接，第一电流镜与电流采样装置连接，第一电流镜与电流采样装置之间还连接有反馈装置，电流采样装置与反馈装置之间连接有第二电流镜。
其中第一电流镜与MOS的漏极连接。
其中MOS的源极还连接输出装置。
本实用新型的有益效果是，使用误差放大器连接MOS的栅极，MOS的漏极连接限流装置，MOS的源极与误差放大器的负极之间连接有输出装置；限流装置包含有判定装置，判定装置为判定电路CMP，判定电路CMP能够通过电流采样装置获得的输出装置的输出电压和限流装置的采样电压的电压差，判定稳压器选择工作模式；并且MOS的源极与误差放大器的负极之间还连接有反馈电阻；能够降低稳压器的压降，减小线性稳压器的功耗，提高了线性稳压器的工作效率。
附图说明
图1是本实用新型一种低压差线性稳压器的电路结构图；
图2是本实用新型一种低压差线性稳压器中限流装置的电路结构图；
图3是本实用新型一种低压差线性稳压器实施例中限流装置的电路连接图；
图4是本发明一种低功耗的低压差线性稳压器的输出电流随电源电压和输出电压压差的波形示意图；
图5是现有低压差线性稳压器的输出电流随电源电压和输出电压压差的波形示意图。
图中，1.误差放大器，2.MOS，3.限流装置，4.反馈电阻，5.输出装置，6.参考电源，7.判定装置，8.第一电流镜，9.电流采样装置，10.反馈装置，11.第二电流镜。
图3中，CMP为判定装置；M1-M23为MOS；I1和I2为基准电流源.
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提出了一种低压差线性稳压器，如图1所示，包括误差放大器1，误差放大器1的正极连接参考电源6，参考电源6的输入电压至少为2V，误差放大器1的输出端与MOS2的栅极连接，MOS2的源极连接输出装置5，输出装置5输出电压，MOS2的源极还连接反馈电阻4，反馈电阻4与误差放大器1的负极连接；MOS2的漏极与限流装置3连接。
如图2所示，限流装置3包括判定装置7，判定装置7为判定电路CMP装置，判定装置7的输出端与第一电流镜8连接，第一电流镜8与电流采样装置9连接，第一电流镜8与电流采样装置9之间连接有反馈装置10，反馈装置10与电流采样装置9之间连接有第二电流镜11；其中第一电流镜8与MOS2的漏极连接。
如图3所示，第一电流镜8包括基准电流源I1、MOS管M1-M9；电流采样装置9包括MOS管M11-M14；反馈装置10包括MOS管M15、M16、M19、M20、M22；第二电流镜11包括基准电流源I2，MOS管M17、M18、M21、M23。
本实用新型一种低压差线性稳压器的工作方式为，比较器电路CMP通过采样电压和输出电压的压差来判定电路的工作模式，比较器电路CMP控制M7,M15的通断。即随着输出电流的增大，当电源电压与输出电压的压差大于1V时，功率管M9从饱和工作模式进入到三极管区工作模式。此时在相同的压差下，输出功率管输出更多的电流，但是由于限流装置，功率管的最大输出电流限制在900mA。因为判定电路中的比较器有迟滞电压，所以从第二工作模式到第一工作模式转换电压会小于1V。
当电源电压与输出电压的压差小于1V时，比较器电路CMP的输出SELN为低电平，M7和M15断开，基准电流源I1提供零温度系数的电流，电流源I1通过M1，M2和M5,M6组成的电流镜，电流放大倍数为4，镜像到M8的漏极。电流又通过M8和M9组成的电流镜镜像到M9的漏极，此时M9工作在第一工作模式，即饱和区工作模式，最大的输出电流为Ipmos＝77uA*4*2295＝706mA；此时M15关断，反馈电路不工作，输出功率管M10的最大电流即为706mA；
当输出电压的压差大于1V时，比较器的输出SELN为高电平，M7和M15导通，电流源I1通过M1，M2和M3，M4，M5，M6组成的电流镜，电流放大倍数为24，镜像到M8的漏极。电流又通过M8和M9组成的电流镜镜像到M9的漏极，此时M9工作在第一工作模式，即饱和区工作模式，最大的输出电流为Ipmos＝77uA*2*12*2295＝4.2A；此时M15导通，限流电路启动，M11和M12采样输出电流，并通过M13,M14和M16镜像到M22，M22通过电流镜M19，将M9的栅极电压提高，使M9工作在第二工作模式，即三极管区工作模式，将M9的最大输出电流限制在900mA。工作电流500mA下，功率管M9的VDS在190.6mV。如果没有LDO调整电路，在500mA下，VDS约为683.6mV。此结构使Dropout电压减小了493mV。
在输出电流小于500mA时，补偿电路启动工作，基准电流源I2通过MOSM17和M18镜像到M23的漏极,电流再通过M21、M23组成的电流镜，抵消M22漏极通过的电流，即在工作电流小于500mA时，反馈电路没有引起M9栅极电压的变化。
如图4所示为使用本实用新型一种低压差线性稳压器的输出电流随电源电压和输出电压压差的波形示意图，当电流为500mA时，输出压差只有190.6mV；图5为现有低压差线性稳压器的输出电流随电源电压和输出电压压差的波形示意图，其中压降为683.6mV。本实用新型的稳压器能够使压降减小493mV，进而有效降低了稳压器的功耗，提高了工作效率。
Claims (4)
1.一种低压差线性稳压器，其特征在于，包括正极连接参考电源(6)的误差放大器(1)，误差放大器(1)的输出端与MOS(2)的栅极连接，MOS(2)的漏极与限流装置(3)连接，MOS(2)的源极与反馈电阻(4)连接，反馈电阻(4)与误差放大器(1)的负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种低压差线性稳压器，其特征在于，所述限流装置(3)包括判定装置(7)，判定装置(7)与第一电流镜(8)连接，第一电流镜(8)与电流采样装置(9)连接，第一电流镜(8)与电流采样装置(9)之间还连接有反馈装置(10)，电流采样装置(9)与反馈装置(10)之间连接有第二电流镜(11)。
3.根据权利要求2所述的一种低压差线性稳压器，其特征在于，所述第一电流镜(8)与MOS(2)的漏极连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种低压差线性稳压器，其特征在于，所述MOS(2)的源极还连接输出装置(5)。
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| CN201520716503.9U CN204965243U (zh) | 2015-09-16 | 2015-09-16 | 一种低压差线性稳压器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112859995A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-05-28 | 西安拓尔微电子有限责任公司 | 一种电压基准电路及调节方法 |
| CN113093853A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-09 | 东北大学 | 一种实现低电压启动过程中低输入输出压差的ldo电路 |
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| CN112859995B (zh) * | 2021-01-12 | 2024-05-24 | 拓尔微电子股份有限公司 | 一种电压基准电路及调节方法 |
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