TWI547783B - 具有基於負載阻抗的電流及電壓返送之電壓調節器 - Google Patents

具有基於負載阻抗的電流及電壓返送之電壓調節器 Download PDF

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Description

具有基於負載阻抗的電流及電壓返送之電壓調節器
本揭示內容係關於電壓調節器，且更特別言之，係關於一種具有基於負載阻抗之電流返送的電壓調節器。
本申請案主張2011年1月25日申請由Matthew Williams、Daniel Leonescu、Scott Dearborn及Christian Albrecht共同擁有的美國臨時專利申請案第61/435,911號之名為「Voltage Regulator Current Foldback Based Upon Load Impedance」的優先權，為了所有目的，其以引用之方式併入本文中。
過載電路或短路電路狀況期間之返送電流及電壓減小電力消耗及熱應力。電流及電壓返送亦增加針對熱過載之安全性。電流及電壓返送從一熱及電氣觀點言之使一裝置固有地更為安全。電流及電壓返送容許一裝置在不降級效能下處置不定短路電路狀況，並且防止從一電源(例如電池)汲取過多電流。
因此，一電壓調節器中需要一電流及電壓返送特徵，該電流及電壓返送特徵容許該電壓調節器在不降級效能下處置不定短路電路狀況，並且防止從一電源(例如電池)汲取過多電流。
根據一實施例，一種具有基於負載阻抗之電流及電壓返送之電壓調節器可包括：具有一閘極、一源極及一汲極之一電力電晶體，其中該電力電晶體係耦合於一電源與一負 載之間；一分壓器，其與該負載並聯耦合且提供表示從該電力電晶體至該負載之一輸出電壓之一反饋電壓；一誤差放大器，其具有耦合至一參考電壓之一第一輸入、耦合至該反饋電壓之一第二輸入，以及耦合至該電力電晶體之閘極且控制該電力電晶體之一輸出，其中該誤差放大器造成該電力電晶體將該反饋電壓維持在與該參考電壓實質上相等之電壓；一電流感測電路，其用於量測至該負載之電流且提供代表經量測之負載電流之一感測電流；一電流限制及返送電路，其具有耦合至該反饋電壓之一第一輸入、耦合至該參考電壓之一第二輸入、耦合至來自該電流感測電路之感測電流之一第三輸入，以及提供一電流返送偏壓之一輸出；以及一電流至電壓偏移偏壓源，其具有一電流輸入及一電壓輸出；該電流至電壓偏移偏壓源之該電流輸入係耦合至提供該電流返送偏壓之該電流限制及返送電路之該輸出；且該電流至電壓偏移偏壓源之該電壓輸出係耦合於該誤差放大器之該第一輸入與該第二輸入之間，並且提供與來自該電流限制及返送電路之該電流返送偏壓成比例之一電壓偏移偏壓；其中當該負載電流小於或等於一電流限制值時，該電流限制及返送電路處於一電流限制模式，且當一輸出負載阻抗小於一返送負載阻抗值時，其處於一返送模式；其中當該負載電流小於該電流限制值且該輸出負載阻抗大於該返送負載阻抗值時，該電壓偏移偏壓實質上為零伏特，且當該輸出負載阻抗小於或等於該返送負載阻抗值時該電壓偏移偏壓增加，藉此成比例地減小該輸出 電壓及該輸出電流直至該輸出電壓實質上在零伏特且該輸出電流在一返送電流值。
根據另一實施例，該參考電壓係由一帶隙電壓參考提供。根據另一實施例，該參考電壓係由一齊納二極體電壓參考提供。根據另一實施例，該電壓調節器為一低壓降(LDO)電壓調節器。根據另一實施例，該電力電晶體為一電力金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。根據另一實施例，該電力MOSFET為一P通道MOSFET。
根據另一實施例，該電流感測電路包括：具有一閘極、一源極及一汲極之一第一電晶體；該第一電晶體之該源極及該電力電晶體之該源極相連接於一起；該第一電晶體之該閘極及該電力電晶體之該閘極連接於一起；該第一電晶體具有實質上小於該電力電晶體之一寬度(W)；其中該第一電晶體感測通過該電力電晶體之該負載電流；具有一閘極、一源極及一汲極之一第二電晶體；以及具有一正輸入、一負輸入及一輸出之一運算放大器；該運算放大器之該輸出係耦合至該第二電晶體之該閘極；該正輸入係耦合至該第一電晶體之該汲極及該第二電晶體之該汲極；且該負輸入係耦合至該電力電晶體之該汲極及該負載；其中該感測電流係從該第二電晶體之該源極提供。根據另一實施例，該第一電晶體之該寬度(W)小於或等於約該電力電晶體之該寬度之千分之一(1/1000)。
根據另一實施例，該電流限制及返送電路之操作可包括下列步驟：將該感測電流轉換成一感測電壓；比較該反饋 電壓與該感測電壓，其中若該感測電壓小於該反饋電壓，則該電流返送偏壓實質上在一零電流值；且若該感測電壓大於該反饋電壓，則該電流返送偏壓增加而高於該零電流值，其中該電流至電壓偏移偏壓源在該誤差放大器之該第一輸入及該第二輸入處感應一偏移電壓，其中限制該誤差放大器之該輸出使得該負載電流將超過該電流限制值；比較該反饋電壓與該參考電壓，其中若該反饋電壓與該參考電壓實質上相同，則仍然處於該電流限制模式；且若該反饋電壓小於該參考電壓，則進入該電流返送模式，其中該輸出電流與該輸出負載阻抗中之一減少成比例地減少。
根據另一實施例，加入一滯後/偏移比較器，當該負載電流實質上在該電流限制值時，該滯後/偏移比較器迫使該電流限制及返送電路從該電流限制模式進入該電流返送模式。根據另一實施例，加入一類比電壓多工器，用於在一電力開啟啟動狀況期間將該參考電壓替換為該反饋電壓用於以該電流限制值對一濾波器電容器充電。根據另一實施例，該返送電流值小於或等於約十(10)毫安培。
根據另一個實施例，一種用於在一電壓調節器中基於負載阻抗返送輸出電流之方法可包括下列步驟：以一電力電晶體控制一電源與一負載之間之一電壓降；以一分壓器分割該負載處之一電壓以提供代表該負載處之該電壓之一反饋電壓；比較該反饋電壓與一參考電壓；控制該電力電晶體使得反饋電壓與該參考電壓實質上在相同電壓；量測至該負載之電流且提供代表經量測之負載電流之一感測電 流；從該感測電流、該反饋電壓及該參考電壓產生一電壓偏移偏壓，其中若該負載電流小於一電流限制值，則仍然處於一電流限制模式；且若一輸出負載阻抗小於一返送負載阻抗值，則進入一返送模式且開始增加該電壓偏移偏壓；其中當該負載電流小於該電流限制值且該輸出負載阻抗大於該返送負載阻抗值時，該電壓偏移偏壓實質上為零伏特，且當該輸出負載阻抗小於或等於該返送負載阻抗值時該電壓偏移偏壓增加，藉此成比例地減小該輸出電壓及該輸出電流直至該輸出電壓實質上在零伏特且該輸出電流在一返送電流值。
根據該方法之另一實施例，加入在電力開啟啟動該電壓調節器期間將該參考電壓替換為該反饋電壓之一步驟。根據該方法之另一實施例，加入在該電流限制模式與該電流返送模式之間提供滯後之一步驟。
藉由結合附圖參考下列描述可獲取本揭示內容之一更為完整之理解。
雖然本揭示內容易於以多種修改及替代形式呈現，其之特定實例實施例已展示於圖式中並於本文中予以詳細描述。然而應理解，本文之特定實例實施例之描述並非旨在將本揭示內容限制於本文所揭示之特別形式，恰相反，本揭示內容係欲涵蓋如附屬申請專利範圍所界定之全部修改及等效物。
根據本揭示內容之教示，隨著負載阻抗減少而超出一電 壓調節器之最大負載處置電容，該電壓調節器之輸出電流及電壓將分別朝零(0)安培及零(0)伏特返送。在短路電路狀況下，電壓調節器電流將朝例如(但不限於)約十(10)毫安培或更少且約零(0)伏特返送。當移除輸出過載時，電壓調節器輸出電流及電壓將恢復且繼續操作。輸出過載狀況期間限制電力消耗增強與調節器相關聯之裝置之電氣效能。
經調節之輸出電壓被維持在上達一電流限制Ilimit(電流限制模式)，接著若負載阻抗ZLoad繼續減少，則輸出電壓將與負載阻抗ZLoad中之減少成比例地減少，藉此造成輸出電流中之一減少以滿足歐姆定律：I=VOUT/ZLoad。當輸出電壓由於負載阻抗ZLoad中之減少而起始下降低於經調節之電壓值時，電壓調節器從電流限制模式轉變成一返送模式，其中在減少ZLoad下，輸出電壓減少，且因此輸出電流減少，直至輸出電流在實質上零伏特之一輸出電壓下達到一返送最小值Ifoldback。因此，電流及電壓返送值兩者與負載阻抗ZLoad之值相依。隨著負載阻抗ZLoad開始增加，輸出電流及電壓亦將增加，直至輸出電壓返回至實質上調節電壓值，且輸出電流小於或等於電流限制Ilimit。電壓調節器亦可組態成一低壓降(LDO)電壓調節器。
現參考圖式，示意性繪示一特定實例實施例之細節。圖式中之相同元件將由相同數字表示，且類似元件將由帶一不同小寫字母下標之相同數字表示。
參考圖1，描繪根據本揭示內容之一特定實例實施例之 具有基於負載阻抗之電流及電壓返送之一電壓調節器的一示意電路及方塊圖。通常由數字100表示之具有基於負載阻抗之電流及電壓返送之一電壓調節器包括一誤差放大器102、一電流感測電路103、一電力傳遞電晶體106、一電流限制及返送電路112、分壓器電阻器114及116、一電壓偏移偏壓源126，以及一電壓參考128。該電力傳遞電晶體106可為例如(但不限於)一P通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(P-MOS FET)等等。該電壓調節器100可為一低壓降(LDO)電壓調節器。
該電壓調節器100從一電源124(例如一電池(所展示))接收電力，且將一經調節之電壓VOUT供應至表示電力利用電路或裝置(未展示)之一電容器120及一負載電阻122。該電容器120亦包括一等效串聯電感(ESL)及一等效串聯電阻(ESR)。該電壓參考128可為例如(但不限於)一帶隙電壓參考、一齊納二極體參考等等。分壓器電阻器114及116形成連接至經調節之電壓VOUT之一電阻性分壓器網路，且在電阻器114與電阻器116之間之接點提供一反饋電壓Vfb用於電壓調節程序。其中：Vfb=VOUT×R116/(R114+RI16) 方程式(1)誤差放大器102可包括具有差動輸入(+,-)之一運算放大器，該運算放大器比較反饋電壓Vfb與從電壓參考128供應之一參考電壓Vref，並且驅動電力傳遞電晶體106之閘極使得滿足(維持)方程式(1)。在當處於調節模式時之電壓調節 器100之正常操作中，反饋電壓Vfb輸入(-)及參考電壓Vref輸入(+)實質上為相同電壓(取決於誤差放大器102之電壓增益)。因此，VOUT與Vref之間之關係為：VOUT=Vref×(R114+R116)/R116 方程式(2)電流感測電路103包括一電流感測電晶體104、一電晶體110及一運算放大器108。該電流感測電路103量測至負載電阻122中之輸出電流。該電流感測電晶體104與電力傳遞電晶體106為相同類型。然而，電力傳遞電晶體106與電流感測電晶體104之間之寬度比率極大(通常大於1000)，以減小流至電路共同端118之電流，例如接地電流。運算放大器108係用於確保電力傳遞電晶體106及電流感測電晶體104維持實質上相同之汲極源極電壓Vds，藉此確保電壓調節器100之操作之全部模式中之精確電流感測。流出電流感測電路103之感測電流Isense表示流動通過電力傳遞電晶體106之電流之一小分率。由於通過分壓器電阻器114及116之電流極度小，故該感測電流Isense可視為與負載電流(至負載中之電流由負載電阻122表示)成比例。該電流感測電晶體104可為例如(但不限於)一P通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(P-MOS FET)，且電晶體110可為例如(但不限於)一N通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(N-MOS FET)。
電流限制及返送電路112連續使用感測電流Isense監視輸出電流且使用反饋電壓Vfb監視輸出電壓二者。在電壓調 節器100之操作之正常模式中，來自電流限制及返送電路112之偏壓電流Ibias_current_foldback實質上為零且由電壓偏移偏壓源126產生之一偏移電壓Voffset被禁止(例如，對誤差放大器102之操作無效應)。若偵測到一過載狀況，則偏壓電流Ibias_current_foldback增加且造成電壓偏移偏壓源126產生一偏移電壓Voffset以在誤差放大器102之輸入處增加。結果，該誤差放大器102輸出電壓擺動被限制於其較低端且該誤差放大器102無法過驅動電力傳遞電晶體106(不容許電力傳遞電晶體106之閘極至源極電壓增加)。電壓偏移偏壓源126及誤差放大器102之實施方案之一更詳細描述展示於圖2中且在圖2之描述中予以提供。
參考圖2，描繪圖1所展示之誤差放大器之一示意電路圖。該誤差放大器102包括三個級：1)包括差動對電晶體230及232之一輸入級；2)一中間級240；以及3)包括電晶體236及238之一推拉輸出級。輸入差動對電晶體230及232係從一電流源234加偏壓Ibias。若調節器之輸出電流小於限制電流Ilimit，則Ibias_current_foldback實質上為零，因此I1及I2相等(I1=I232=Ibias/2；I2=I230=Ibias/2)且因此誤差放大器102之輸入處無額外偏移發展。然而，若Ibias_current_foldback變成高於零(調節器輸出處之一過載事件之情形中)，則其迫使通過電晶體230及232之電流間有一差，且結果藉此由電壓偏移偏壓源126對誤差放大器102之輸入級感應一電壓偏移Voffset。此電壓偏移迫使減小調節器之輸出電壓。因此導致一較低電流且因此之「返送」。預期且在本揭示內容之 範疇內其他電路設計可由熟悉此項技術者在類比積體電路設計中實施且具有本揭示內容之優點。
參考圖3，描繪圖1所展示之電流及電壓返送電路之一示意電路圖。電流限制及返送電路112包括一滯後/偏移比較器348、電晶體352、354、358、360、362、366、368及370；一運算放大器374、一多工器376，以及電阻器351、364及372。感測電流Isense流動通過電阻器351及連接二極體之電晶體350，在電晶體352之基極處導致與輸出電流成比例之一電壓Vsense如下：Vsense=R351×Isense+電晶體350之Vgs 方程式(3)當反饋電壓Vfb通過多工器376而耦合至運算放大器374及電晶體370時，產生與反饋電壓Vfb成比例之一電流。電晶體370及運算放大器374包括一線性電壓至電流轉換器，其中通過電阻器372之電流等於Vfb/R372。此電流流動通過電晶體370且由電晶體366及368鏡射，此形成一電流鏡。因此，電晶體354之基極處之電壓Vref_cf線性地取決於反饋電壓Vfb，如下：Vref_cf=(R364/R372)×Vfb+電晶體362之Vgs 方程式(4)電晶體352及354係組態成一差動對且用來比較Vref_cf與Vsense。若Vsense在比Vref_cf低之一電壓，則由電流源356輸送之電流(Ibias2)流動通過電晶體354及360，且Ibias_current_foldback電流實質上為零。此為電壓調節器100之正常操作。
若輸出電流變得極大(由於負載電阻122之值中之一減少)，則Vsense變得大於Vref_cf且結果容許一返送偏壓電流Ibias_current_foldback<=Ibias2朝電壓偏移偏壓源126流動，此在誤差放大器102之差動輸入處感應一偏移電壓Voffset。結果，該誤差放大器102之輸出被限制在其較低端且輸出電流無法進一步增加(Iout max=Ilimit)。此為「電流限制」模式。
隨著負載電阻122之值進一步減少，Vout被拉更低，且Vfb亦減少(方程式2)且Vref_cf減少(方程式4)，此增加Ibias_current_foldback電流(電壓偏移偏壓源126 Voffset在至誤差放大器102之輸入處增加)，導致誤差放大器102之輸出擺動之另一限制。此為「返送」模式。最後，輸出電壓達到零且對應輸出電流變成返送電流Ifoldback。對於高效能電壓調節器電路，返送電流Ifoldback極低，例如10毫安培或更少。
多工器376之輸出係耦合至運算放大器374之一輸入且用來在Vout為低且Iout為大之啟動期間禁止返送功能，例如對輸出濾波器電容器120充電。結果，可用於對輸出濾波器電容器120充電之最大電流為限制電流Ilimit。電晶體350及362連接二極體且用來分別防止電晶體352及354(差動對)二者進入一截止區。電晶體358及360分別充當電晶體352及354之疊接電晶體。Vsense電壓係從電阻器351導出，結果，Vsense電壓取決於電阻器351之程序穩定性。因此，電阻器351較佳應具有將補償有關電晶體350之溫度之Vgs減 少之一溫度係數。電容器344及346可用來確保電流限制迴路之穩定性且使其對雜訊較不敏感。
滯後/偏移比較器348可用來消除若負載電阻122在其中調節迴路及返送迴路互相「抵消」之此一值時可發生之一潛在不穩定狀態。受控電流源342 Ibias3在輸出電流接近限制電流之時刻實質上等於Ibias_current_foldback，因此迫使電壓調節器100進入返送電流保護模式。
電晶體366及368可為例如(但不限於)P通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(P-MOS FET)，且電晶體352、354、358、360、362及370可為例如(但不限於)N通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(N-MOS FET)。
參考圖4，描繪根據本揭示內容之教示之基於負載阻抗之電流及電壓返送函數之一圖形表示。Vout保持在由參考電壓Vref判定之經調節電壓，直至達到電流限制Ilimit，接著當處於電流限制模式時，負載阻抗122 ZLoad中之任何進一步減少將造成VOUT減少。隨著負載阻抗122 ZLoad進一步減少，返送模式接替電流限制模式，使得隨著負載阻抗122 ZLoad進一步減少，返送電壓VOUT進一步減少，因此導致一較低負載電流，即I=V/R(歐姆定律)。
雖然已藉由參考本揭示內容之實例實施例描繪、描述且界定本揭示內容之實施例，但是此類參考並非暗示對本揭示內容之一限制，且不應推斷此限制。所揭示之標的實現如熟悉此項技術者且具有本揭示內容之優點之人士將想到之形式及功能上之大量之修改、變更及等效物。本揭示內 容所描繪且描述之實施例僅為實例，且非為本揭示內容之範疇之窮舉。
100‧‧‧電壓調節器
102‧‧‧誤差放大器
103‧‧‧電流感測電路
104‧‧‧電流感測電晶體
106‧‧‧電力傳遞電晶體
108‧‧‧運算放大器
110‧‧‧電晶體
112‧‧‧電流限制及返送電路
114‧‧‧分壓器電阻器
116‧‧‧分壓器電阻器
118‧‧‧電路共同端
120‧‧‧輸出濾波器電容器
122‧‧‧負載電阻
124‧‧‧電源
126‧‧‧電壓偏移偏壓源
128‧‧‧電壓參考
230‧‧‧差動對電晶體
232‧‧‧差動對電晶體
234‧‧‧電流源
236‧‧‧電晶體
238‧‧‧電晶體
240‧‧‧中間級
342‧‧‧受控電流源
344‧‧‧電容器
346‧‧‧電容器
348‧‧‧滯後/偏移比較器
350‧‧‧電晶體
351‧‧‧電阻器
352‧‧‧電晶體
354‧‧‧電晶體
358‧‧‧電晶體
360‧‧‧電晶體
362‧‧‧電晶體
364‧‧‧電阻器
366‧‧‧電晶體
368‧‧‧電晶體
370‧‧‧電晶體
372‧‧‧電阻器
374‧‧‧運算放大器
376‧‧‧多工器
圖1繪示根據本揭示內容之一特定實例實施例之具有基於負載阻抗之電流及電壓返送之一電壓調節器的一示意電路及方塊圖；圖2繪示圖1所展示之誤差放大器的一示意電路圖；圖3繪示圖1所展示之電流及電壓返送電路的一示意電路圖；且圖4繪示根據本揭示內容之教示之基於負載阻抗之電流及電壓返送函數的一圖形表示。
100‧‧‧電壓調節器
102‧‧‧誤差放大器
103‧‧‧電流感測電路
104‧‧‧電流感測電晶體
106‧‧‧電力傳遞電晶體
108‧‧‧運算放大器
110‧‧‧電晶體
112‧‧‧電流限制及返送電路
114‧‧‧分壓器電阻器
116‧‧‧分壓器電阻器
118‧‧‧電路共同端
120‧‧‧輸出濾波器電容器
122‧‧‧負載電阻
124‧‧‧電源
126‧‧‧電壓偏移偏壓源
128‧‧‧電壓參考

Claims (15)

  1. 一種具有基於負載阻抗之電流及電壓返送之電壓調節器，該電壓調節器包括：具有一閘極、一源極及一汲極之一電力電晶體，其中該電力電晶體係耦合於一電源與一負載之間；一分壓器，其與該負載並聯耦合且提供表示從該電力電晶體至該負載之一輸出電壓之一反饋電壓；一誤差放大器，其具有耦合至一參考電壓之一第一輸入、耦合至該反饋電壓之一第二輸入，以及耦合至該電力電晶體之該閘極且控制該電力電晶體之一輸出，其中該誤差放大器造成該電力電晶體將該反饋電壓維持在與該參考電壓實質上相等之電壓；一電流感測電路，其用於量測至該負載之電流且提供代表該經量測之負載電流之一感測電流；一電流限制及返送(foldback)電路，其具有耦合至該反饋電壓之一第一輸入、耦合至該參考電壓之一第二輸入、耦合至來自該電流感測電路之該感測電流之一第三輸入，以及提供一電流返送偏壓之一輸出，其中該電流返送偏壓係用以產生一偏移偏壓電壓，該偏移偏壓電壓係施加至該誤差放大器之該第一輸入及該第二輸入；其中當該負載電流小於或等於一電流限制值時，該電流限制及返送電路係經組態以操作於一電流限制模式，且當一輸出負載阻抗小於一返送負載阻抗值時，處於一返送模式； 其中當該負載電流小於一電流限制值且一輸出負載阻抗大於一返送負載阻抗值時，該偏移偏壓電壓實質上為零伏特，且當該輸出負載阻抗小於或等於該返送負載阻抗值時該電壓偏移偏壓增加，藉此成比例地減小該輸出電壓及該輸出電流直至該輸出電壓實質上在零伏特且該輸出電流在一返送電流值。
  2. 如請求項1之電壓調節器，其中該參考電壓係由一帶隙電壓參考提供。
  3. 如請求項1之電壓調節器，其中該參考電壓係由一齊納二極體電壓參考提供。
  4. 如請求項1之電壓調節器，其中該電壓調節器為一低壓降(LDO)電壓調節器。
  5. 如請求項1之電壓調節器，其中該電力電晶體為一電力金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。
  6. 如請求項5之電壓調節器，其中該電力金屬氧化物半導體場效應電晶體為一P通道金屬氧化物半導體場效應電晶體。
  7. 如請求項1之電壓調節器，其中該電流感測電路包括：具有一閘極、一源極及一汲極之一第一電晶體；該第一電晶體之該源極及該電力電晶體之該源極連接於一起；該第一電晶體之該閘極及該電力電晶體之該閘極連接於一起；該第一電晶體具有一寬度(W)，其實質上小於該電力 電晶體之一寬度；其中該第一電晶體感測通過該電力電晶體之該負載電流；具有一閘極、一源極及一汲極之一第二電晶體；及具有一正輸入、一負輸入及一輸出之一運算放大器；該運算放大器之該輸出係耦合至該第二電晶體之該閘極；該正輸入係耦合至該第一電晶體之該汲極及該第二電晶體之該汲極；且該負輸入係耦合至該電力電晶體之該汲極及該負載；其中該感測電流係從該第二電晶體之該源極提供。
  8. 如請求項7之電壓調節器，其中該第一電晶體之該寬度(W)小於或等於約該電力電晶體之該寬度之千分之一(1/1000)。
  9. 如請求項1之電壓調節器，其中該電流限制及返送電路經組態以：將該感測電流轉換成一感測電壓；比較該反饋電壓與該感測電壓，其中若該感測電壓小於該反饋電壓，則該電流返送偏壓實質上在一零電流值；且若該感測電壓大於該反饋電壓，則該電流返送偏壓增加而高於該零電流值，其中在該誤差放大器之該第一輸入及該第二輸入處產生一偏移電壓，其中限制該誤差放大器之該輸出使得該負載電流將不會超過該電流限制值；及 比較該反饋電壓與該參考電壓，其中若該反饋電壓與該參考電壓實質上相同，則仍然處於該電流限制模式；且若該反饋電壓小於該參考電壓，則進入該電流返送模式，其中該輸出電流與該輸出負載阻抗中之一減少成比例地減少。
  10. 如請求項9之電壓調節器，其進一步包括一滯後/偏移比較器，其中當該負載電流實質上在該電流限制值時，該滯後/偏移比較器迫使該電流限制及返送電路從該電流限制模式進入該電流返送模式。
  11. 如請求項9或10之電壓調節器，其進一步包括一類比電壓多工器，該類比電壓多工器用於在一電力開啟啟動狀況期間將該參考電壓替換為該反饋電壓用於以該電流限制值對一濾波器電容器充電。
  12. 如請求項1之電壓調節器，其中該返送電流值小於或等於約十(10)毫安培。
  13. 一種用於在一電壓調節器中基於負載阻抗返送輸出電流之方法，該方法包括下列步驟：以一電力電晶體控制一電源與一負載之間之一電壓降；以一分壓器分割該負載處之一電壓以提供代表該負載處之該電壓之一反饋電壓；比較該反饋電壓與一參考電壓；控制該電力電晶體使得反饋電壓與該參考電壓實質上 在相同電壓；量測至該負載之電流且提供代表該經量測之負載電流之一感測電流；從該感測電流、該反饋電壓及該參考電壓產生一電壓偏移偏壓，其中；若該負載電流小於一電流限制值，則仍然處於一電流限制模式；且若一輸出負載阻抗小於一返送負載阻抗值，則進入一返送模式且開始增加該電壓偏移偏壓；其中當該負載電流小於該電流限制值且該輸出負載阻抗大於該返送負載阻抗值時，該電壓偏移偏壓實質上為零伏特，且當該輸出負載阻抗小於或等於該返送負載阻抗值時該電壓偏移偏壓增加，藉此成比例地減小該輸出電壓及該輸出電流直至該輸出電壓實質上在零伏特且該輸出電流在一返送電流值。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括在電力開啟啟動該電壓調節器期間將該參考電壓替換為該反饋電壓之步驟。
  15. 如請求項13或14之方法，其進一步包括在該電流限制模式與該電流返送模式之間提供滯後之步驟。
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