低壓降穩壓器以及於穩壓器中提供過流保護的電路及其方法

2023-05-27 01:06:06 1

專利名稱：低壓降穩壓器以及於穩壓器中提供過流保護的電路及其方法
技術領域：
本發明有關於電源調整，更具體地，有關於低壓降(Low Dropout，LD0)穩壓器 (Regulator)以及於穩壓器中提供過流保護的電路及其方法。
背景技術：
穩壓器將不穩定的電源供應電壓轉換為穩定的電源供應電壓。LDO穩壓器在輸入端和輸出端間具有較低的輸入-輸出電壓差，其中由輸入端輸入不穩定電源供應電壓，輸 出端輸出穩定的電源供應電壓。「壓降電壓(dropout voltage)」即指輸入-輸出電壓差， 且低於此電壓差調整器即無法再進行對輸出電壓的調整。理想情況下，電壓降應儘可能低， 以在維持調整期間使輸入電壓相對較低。因此，保證輸入-輸出電壓差小、使電源消耗最小 化和使效率最大化尤為重要。通常，已知的LDO穩壓器包括保護電路(例如過流保護電路)，在異常操作條件時 可保護電路。舉例來說，過流保護電路可限制LDO穩壓器的輸出電流(output current, I0UT)小於預設電流值，並當由於重負載(即發生短路)導致LDO穩壓器的輸出電壓 (output voltage, V0UT)比預設值低時，控制LDO穩壓器以避免輸出電流過大。然而，已知的LDO穩壓器的折返(foldback)電壓不精確，折返電壓受周圍溫度的 影響且其調整範圍有限。並且，輸出電壓折返後，輸出電流與周圍溫度、其它電路參數和處 理參數相關聯，因此，對輸出電流的控制變得困難。

發明內容
為了改善LDO穩壓器中對輸出電流控制困難的問題，本發明提供一種低壓降穩壓 器以及於穩壓器中提供過流保護的電路及其方法。本發明提供一種低壓降穩壓器，包括傳輸型電晶體，接收未調整的電壓供應電 壓，根據控制信號產生已調整的輸出電壓；固定過流限制電路，限制流經所述傳輸型電晶體 的輸出電流至低於預設電流；以及折返過流限制電路，當所述已調整的輸出電壓低於預設 電壓時，所述折返過流限制電路使能所述固定過流限制電路，以進一步減小所述輸出電流。本發明另提供一種過流保護電路，包括固定過流限制電路，將流經傳輸型電晶體 的輸出電流限制至低於預設電流；以及折返過流限制電路，當已調整的輸出電壓低於預設 電壓時，所述折返過流限制電路使能所述固定過流限制電路，以進一步減小所述輸出電流。本發明另提供一種於穩壓器中提供過流保護的方法，包括通過固定過流限制電 路，在所述穩壓器中將流經傳輸型電晶體的輸出電流限制至低於預設電流；以及當所述傳 輸型電晶體的已調整的輸出電壓低於預設電壓時，降低所述預設電流，使能所述固定過流 限制電路以根據已降低的預設電流，進一步降低所述輸出電流。利用本發明能夠當輸出電壓低於預設電壓時，降低預設電流以進一步降低輸出電 流，使得由短路或重負載條件導致的損壞得以避免。
以下為根據多個圖式對本發明較佳實施例進行詳細描述，本領域技術人員閱讀後 應可明確了解本發明目的。


圖1為LDO穩壓器實施例的示意圖。圖2為LDO穩壓器的一個實施例的示意圖。圖3為LDO穩壓器的另一個實施例的示意圖。圖4為LDO穩壓器的另一個實施例的示意圖。圖5為LDO穩壓器的另一個實施例的示意圖。
具體實施例方式為了讓本發明的目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例做詳細說 明。實施例是為說明本發明之用，並非用以限制本發明。本發明的保護範圍以所附申請專 利權利要求為準。圖1為LDO穩壓器100實施例的示意圖。LDO穩壓器100包括傳輸型電晶體(pass transistor)PT、驅動電路10、反饋電路11、過流保護電路12。反饋電路11包括電阻Rl和 R2。提供未調整的電源供應電壓VIN至電力線(power line)。傳輸型電晶體PT接收未調 整的電源供應電壓VIN，並產生輸出至負載13的輸出電壓V0UT，其中輸出電壓VOUT依據控 制信號VG而改變。反饋電路11檢測傳輸型電晶體PT的輸出電壓V0UT，並產生反饋信號 VFB。其中，電阻Rl和R2分割輸出電壓V0UT，分割後的電壓成為反饋信號VFB。驅動電路10將反饋信號VFB與來自參考電壓產生器(圖未示)的參考電壓VREFl 進行比較，產生控制信號VG。其中控制信號VG依據參考電壓VREFl與反饋信號VFB間的電 壓差而改變。舉例來說，驅動電路10包括誤差放大器，但並不僅限於此，為本領域已知的技 術，在這裡不再贅述。在較佳實施例中，參考電壓產生器提供獨立於製造過程變化和/或溫 度變化的參考電壓VREFl。過流保護電路12可防止LDO穩壓器100由於過流導致的損壞。過流保護電路12包括固定過流限制電路(Constant Overcurrent Limiting Circuit, COLC) 20和折返過流 限制電路(Foldback Overcurrent Limiting Circuit，F0LC) 30。COLC 20 檢測流經傳輸型 電晶體PT的輸出電流I0UT，並限制輸出電流IOUT低於預設電流。例如，COLC 20檢測輸出 電流IOUT並且當輸出電流IOUT超過預設電流時，拉高傳輸型電晶體PT柵極的電壓值(即 增加控制信號VG的電壓值)，藉以抑制增加的輸出電流I0UT。由於輸出電流IOUT受限於COLC 20，當發生短路(即重負載條件)時，輸出電壓 VOUT降低，以使傳輸型電晶體PT上的跨電壓極度增加。在這個例子中，過高跨電壓可能燒 壞傳輸型電晶體PT或LDO穩壓器100的其它元件，致使LDO穩壓器100無法正常運作。然 而，當由於短路(或重負載條件)而輸出電壓VOUT比預設電壓低時，FOLC 30使能COLC 20 以進一步降低輸出電流I0UT，以防止傳輸型電晶體PT上過量電壓導致損壞。舉例來說，當 輸出電壓VOUT比預設電壓低時，FOLC 30降低預設電流以限制輸出電流I0UT，以使COLC 20根據已降低的預設電流進一步降低輸出電流I0UT。在一些例子中，FOLC 30將輸出電壓 VOUT與一個參考電壓比較，以決定輸出電壓VOUT是否高於預設電壓。或者，FOLC 30將輸出電壓VOUT的分割電壓與一個參考電壓比較，以決定輸出電壓VOUT是否高於預設電壓。過 流保護電路12的詳細操作將在後面描述。圖2為LDO穩壓器100A的一個實施例的示意圖。如圖所示，LDO穩壓器100A與 圖1所示的LDO穩壓器100類似，區別僅在於COLC 20A由恆定電流源CS1、PM0S電晶體MPl 和MP2、NM0S電晶體ilNl和MN2實現，以及FOLC 30A將輸出電壓VOUT與參考電壓VREF2比 較，決定是否有短路(重負載)發生。與LDO穩壓器100類似的元件的操作在這裡不再贅 述。恆定電流源CSl耦接於未調整的電源供應電壓VIN和節點NDl間，提供恆定電流 II。NMOS電晶體麗1包括耦接節點NDl的漏極(drain terminal)、耦接接地電壓的源極 (source terminal)、耦接NMOS電晶體麗2的柵極，NMOS電晶體麗2包括耦接其柵極的漏 極以及耦接接地電壓的源極，其中NMOS電晶體麗1的大小與NMOS電晶體麗2的大小成比 例。NMOS電晶體MNl和MN2組成電流鏡，流經NMOS電晶體MNl的電流I2A與流經NMOS晶 體管麗2的電流I2B成比例。電流I2A可作為電流I2B的鏡像電流。PMOS電晶體MPl包 括耦接至未調整的電源供應電壓VIN的源極、耦接PMOS電晶體MP2柵極的漏極、耦接節點 NDl的柵極。PMOS電晶體MP2包括耦接至未調整的電源供應電壓VIN的源極、耦接NMOS晶 體管麗2漏極的漏極、耦接傳輸型電晶體PT柵極的柵極。當輸出電壓VOUT高於參考電壓VREF2時，FOLC 30A停止工作。舉例來說，電流13 可為零，但並不限於此。由於電晶體MP2的源極和傳輸型電晶體PT的源極均耦接於未調整 的電源供應電壓VIN，其柵極均耦接於來自驅動電路10的控制信號VG，流經PMOS電晶體 MP2的電流I2B與輸出電流成比例，因此，PMOS電晶體MP2可用於檢測流經傳輸型電晶體 PT的輸出電流I0UT。由於電流I2A也與電流I2B成比例，則電流I2A與電流IOUT成比例。 在本實施例中，電流I2A和I2B隨著輸出電流IOUT的增加而增加，但並不限於此。在這個 例子中，節點NDl可視為電流比較器，比較電流(11-13)和電流I2A。在13 = 0的情況下， 當電流I2A小於電流Il時，節點NDl的電壓值升高(接近於未調整的電源供應電壓VIN)。 相反地，當電流I2A高於電流II，節點NDl的電壓值降低(接近接地電壓)，使得電晶體MPl 導通以拉高傳輸型電晶體PT的柵極，由此導致過流。在穩定條件下，電流I2A約等於電流 II，輸出電流IOUT限制在低於預設電流。也就是，預設電流與由恆定電流源CSl提供的電 流Il成正比，並且，可通過增加/降低電流Il來調整預設電流。在本實施例中，FOCL 30A從電流Il洩流出電流13，以使能COCL 20A進一步減少 預設電流，當由於短路(或重負載條件)輸出電壓VOUT比預設電壓低時，FOCL 30A使能 COCL 20A以進一步減小輸出電流I0UT。舉例來說，由FOLC 30A洩流出的電流13可隨著輸 出電壓VOUT的降低而增加，但並不限於此。在本實施例中，電流Il可稱為第一電流，電流 13可稱為第二電流。此時，當電流Il小於電流(I2A+I3)時，節點NDl的電壓降低，當電流 Il超過電流(I2A+I3)時，節點NDl的電壓升高。因此，COCL 20A進一步減小輸出電流IOUT 直到電流I2A(電流I2A與輸出電流IOUT成比例)與電流13之和約等於由恆定電流源CSl 提供的電流II。換句話說，可視為COCL 20A將輸出電流IOUT限制在低於已降低的預設電 流。因此，當發生短路(或重負載條件)時，輸出電流IOUT隨著輸出電壓VOUT的減小而減 小。因此，由短路或重負載條件導致的損壞得以避免。圖3為LDO穩壓器的另一個實施例的示意圖。如圖所示，LDO穩壓器100B與圖2所示的LDO穩壓器100A類似，區別僅在於恆定電流源CSl由可控電流源CS2代替，當輸出電壓VOUT比預設電壓低時，FOLC 30A使能電流源CS2以降低預設電流，使得輸出電流IOUT 隨著輸出電壓VOUT的降低而進一步降低。如圖2中所述，預設電流與由恆定電流源CSl提供的電流Il成正比，在本實施例 中，電流源CS2降低電流IS以減小預設電流。此時，當降低的電流I2A超過已降低的電流 IS時，節點NDl的電壓值降低，當電流I2A小於已降低的電流IS時，節點NDl的電壓值升 高。也就是說，COLC 20A進一步減小輸出電流IOUT直到電流I2A(與輸出電流IOUT成比 例)約等於電流IS ，其中電流IS由電流源CS2降低。可視為COLC 20A將輸出電流IOUT限制在低於已降低的預設 電流。據此，當發生短路(或重負載條件)時，輸出電流IOUT隨著輸出電壓VOUT的降低而 降低。因此，由短路或重負載條件導致的損壞得以避免。圖4為LDO穩壓器的另一個實施例的示意圖。如圖所示，LDO穩壓器100C與圖2 所示的LDO穩壓器100A類似，區別僅在於COLC 20B由恆定電流源CS3、NM0S電晶體麗3 MN6、PM0S電晶體MP3 MP7、電阻R3 R4實現，以及FOLC 30B由恆定電流源CS4、NM0S晶 體管MN7 MN9、PMOS電晶體MP8 MP9實現。驅動電路10、傳輸型電晶體PT、電阻Rl和 R2的操作與圖1中類似，這裡不再贅述。PMOS電晶體MP3包括耦接至節點ND3的源極、耦接至節點NOUT的漏極、耦接傳輸 型電晶體PT柵極的柵極。電阻R3耦接於未調整的電源供應電壓VIN和節點ND3之間，PMOS 電晶體MP4包括耦接至節點ND3的源極、耦接至節點ND4的漏極、耦接節點ND4和PMOS晶 體管MP5柵極的柵極。電阻R4耦接於未調整的電源供應電壓VIN和PMOS電晶體MP5源極 之間，PMOS電晶體MP5包括耦接至電阻R4的源極、耦接至節點ND5的漏極、耦接PMOS晶體 管MP4的柵極。恆定電流源CS3耦接於未調整的電源供應電壓VIN和節點ND6之間，NMOS 電晶體麗3包括耦接節點ND6的漏極、耦接接地電壓的源極、耦接節點ND6和NMOS電晶體 MN4的柵極。NMOS電晶體MN4包括耦接節點ND4的漏極、耦接NMOS電晶體麗3的柵極、耦接接 地電壓的源極。NMOS電晶體麗5包括耦接節點ND5的漏極、耦接NMOS電晶體麗3和MN4的 柵極、耦接接地電壓的源極。NMOS電晶體MN6包括耦接節點ND7的漏極、耦接節點ND5的 柵極、耦接接地電壓的源極。PMOS電晶體MP6包括耦接於未調整的電源供應電壓VIN的源 極、耦接節點ND7的漏極、耦接節點ND7和PMOS電晶體MP7的柵極。PMOS電晶體MP7包括 耦接於未調整的電源供應電壓VIN的源極、耦接PMOS電晶體MP6的柵極、耦接傳輸型晶體 管PT和PMOS電晶體MP3柵極的漏極。 恆定電流源CS3和NMOS電晶體麗3 麗5形成一個鏡像電流源。在本實施例中， 流經匪OS電晶體麗3的電流I5A與流經匪OS電晶體麗4和PMOS電晶體MP4的電流I5B、 流經NMOS電晶體麗5和PMOS電晶體MP5的電流I5C相同。由於由恆定電流源CS3提供的 電流14等於電流I5A(或I5B或I5C)和電流IX之和，所以電流IX增加時電流I5A減小。
由於傳輸型電晶體PT柵極和PMOS電晶體MP3柵極連接在一起，其漏極均耦接於 節點NOUT，輸出電流I OUT增加時，流經PMOS電晶體MP3的電流17增加。由於流經PMOS晶 體管MP4和MP5的電流I5B和I5C受限於匪OS電晶體麗4和麗5，電流17增加時，流經電 阻R3的電流16增加，以使節點ND3的電壓值相應降低。
一旦輸出電流IOUT超過預設電流，節點ND4的電壓值降低，節點ND5的電壓值增 加以導通NMOS電晶體MN6。NMOS電晶體MN6導通時，節點ND7的電壓值拉低，使得PMOS晶 體管MP6和MP7導通。據此，傳輸型電晶體PT柵極和PMOS電晶體MP3柵極的電壓值增加 以降低輸出電流I0UT，以便輸出電流IOUT可限制在低於預設電流。在本實施例中，當電流 I5A減小時，可視為節點ND5的電壓值對節點ND3的電壓值更靈敏。也就是說，電流I5A (與 電流I5B和電流I5C相同)與預設電流成正比。因此，在本實施例中，通過降低電流I5A， COLC 20B可將輸出電流IOUT限制在低於較小的預設電流。NMOS電晶體麗7包括耦接節點ND6的漏極、耦接NMOS電晶體M 8的柵極、耦接接 地電壓的源極。恆定電流源CS4耦接於未調整的電源供應電壓VIN和節點ND8間。PMOS 電晶體MP8包括耦接節點ND8的源極、耦接至輸出電壓VOUT的分割電壓(即A. V0UT)的柵 極、耦接至NMOS電晶體MN8的漏極，其中係數A小於1。NMOS電晶體MN8包括耦接至PMOS 電晶體MP8的漏極、耦接接地電壓的源極、耦接至其自身漏極和匪OS電晶體麗7柵極的柵 極。PMOS電晶體MP9包括耦接節點ND8的源極、耦接參考電壓VREF2的柵極、耦接至NMOS 電晶體MN9的漏極。NMOS電晶體MN9包括耦接至PMOS電晶體MP9的漏極、耦接接地電壓的 源極、耦接至其自身漏極的柵極。當由於短路(或重負載條件)輸出電壓VOUT低於預設電壓時，FOLC 30B使能COLC 20B以進一步降低輸出電流I0UT。舉例來說，當分割電壓A. VOUT高於參考電壓VREF2時， FOLC 30B決定輸出電壓VOUT不低於預設電壓並且不增加流經匪OS電晶體麗7的電流IX。 也就是說，FOLC 30B不從電流14中洩流出電流IX來降低電流I5A/I5B/I5C以進一步降低 預設電流。在本實施例中，電流14可稱為第一電流，電流IX可稱為第二電流。相反地，一旦分割電壓A. VOUT低於參考電壓VREF2，F0LC 30B決定輸出電壓VOUT 低於預設電壓，並且隨著輸出電壓VOUT降低，相應增加流經NMOS電晶體麗7的電流IX。電 流14等於電流I5A與電流IX之和，所以電流IX增加時電流I5A減小。也就是說，當輸出 電壓VOUT低於預設電壓時，FOLC 30B降低電流I5A，使得用於限制輸出電流IOUT的預設電 流隨著輸出電壓降低而減小。在本實施例中COLC 20B根據已減小的預設電流進一步降低 輸出電流I0UT，即COLC 20B將輸出電流IOUT限制在低於已減小的預設電流。據此，發生短 路(或重負載條件)時，隨著輸出電壓VOUT降低輸出電流IOUT減小。因此，由短路或重負 載條件導致的損壞得以避免。圖5為LDO穩壓器的另一個實施例的示意圖。如圖所示，LDO穩壓器100D與圖4 所示的LDO穩壓器100C類似，區別僅在於當輸出電壓VOUT小於預設電壓時，FOLC 30C增 加了電流18與輸出電流IOUT的比率，以進一步降低預設電流，而非改變電流I5A。此處電 流18可稱為第一電流。COLC 20C的操作與圖4中類似，這裡不再贅述。FOLC 30C包括比較器31、兩個切換元件Sffl SW2和PMOS電晶體MP10。PMOS晶 體管MPlO包括耦接至節點ND3的源極、耦接至節點NOUT的漏極、耦接至切換元件SWl和 SW2的柵極，其中PMOS電晶體MPlO的大小為PMOS電晶體MP3的N倍。切換元件SWl包括 耦接至PMOS電晶體MPlO柵極的第一端、耦接至傳輸型電晶體PT柵極和PMOS電晶體MP3柵 極的第二端，切換元件SW2耦接於未調整的電源供應電壓VIN和PMOS電晶體MPlO柵極間。 比較器31包括耦接參考電壓VREF2的第一輸入端、耦接輸出電壓VOUT的分割電壓A-V0UT 的第二輸入端以及耦接切換元件SWl和SW2的輸出端。
舉例來說，當分割電壓A. VOUT高於參考電壓VREF2時，FOLC 30C決定輸出電壓VOUT不低於預設電壓。據此，比較器31輸出控制信號VC以分別關閉切換元件SWl和導通 切換元件SW2，因此PMOS電晶體MPlO關閉。如圖4中，FOLC 30C通過PMOS電晶體MP3檢 測輸出電流IOUT是否超過預設電流，以限制輸出電流IOUT低於預設電流。此時，電流18 與流經PMOS電晶體MP3的電流17相等。相反地，當分割電壓A -VOUT由於短路或重負載條件低於參考電壓VREF2時，FOLC 30C決定輸出電壓VOUT低於預設電壓。據此，比較器31輸出控制信號VC以分別導通切換 元件SWl和關閉切換元件SW2，因此PMOS電晶體MPlO導通以增加電流18。在本實施例中， 電流17和19均與輸出電流IOUT成正比。電流18與流經PMOS電晶體MP3的電流17和流 經PMOS電晶體MPlO的電流19之和相等。電流18與輸出電流IOUT的比率由17 =IOUT增 加為(17+19) =IOUT0因此，流經電阻R3的電流16大幅增加，節點ND3的電壓值因此降低，節點ND5的 電壓值增加。NMOS電晶體MN6導通以把節點ND7電壓值拉低，藉此PMOS電晶體MP6和MP7 導通。因此，傳輸型電晶體PT柵極和PMOS電晶體MP3柵極的電壓值增加，以進一步降低輸 出電流I0UT。COLC 20C可將輸出電流IOUT限制在低於已降低的預設電流。由於，當發生短路或重負載條件時，實施例LDO穩壓器100和100A 100D可隨著 輸出電壓降低進一步降低輸出電流，所以由短路或重負載條件導致的損壞得以避免。在說明書及申請專利權利要求當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域 中技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申 請專利權利要求並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來 作為區分的準則。本發明雖以較佳實施例描述，然而並不限於此。各種變形、修改和所述實施例各種 特徵的組合均屬於本發明所主張範圍，本發明的權利範圍應以申請專利權利要求為準。
權利要求
一種低壓降穩壓器，包括傳輸型電晶體，用以接收未調整的電源供應電壓，並根據控制信號產生已調整的輸出電壓；固定過流限制電路，用以限制流經所述傳輸型電晶體的輸出電流至低於預設電流；以及折返過流限制電路，當所述已調整的輸出電壓低於預設電壓時，所述折返過流限制電路使能所述固定過流限制電路以進一步減小所述輸出電流。
2.根據權利要求1所述的低壓降穩壓器，其特徵在於，進一步包括反饋電路，用以檢測所述已調整的輸出電壓以產生反饋信號；以及驅動電路，用以根據所述反饋信號與參考信號間的差產生所述控制信號。
3.根據權利要求1所述的低壓降穩壓器，其特徵在於，當所述已調整的輸出電壓低於 所述預設電壓時，所述折返過流限制電路降低所述預設電流，以使所述固定過流限制電路 根據已降低的所述預設電流進一步減小所述輸出電流。
4.根據權利要求3所述的低壓降穩壓器，其特徵在於，所述固定過流限制電路根據與 所述輸出電流成正比例的第一電流決定所述輸出電流是否超過所述預設電流，並且，若所 述已調整的輸出電壓低於所述預設電壓，所述折返過流限制電路增大所述第一電流與所述 輸出電流的比率以降低所述預設電流。
5.根據權利要求1所述的低壓降穩壓器，其特徵在於，當所述已調整的輸出電壓低於 所述預設電壓時，所述折返過流限制電路隨著所述輸出電壓的降低調整所述預設電流，使 得所述固定過流限制電路根據已調整的所述預設電流進一步降低所述輸出電流。
6.根據權利要求5所述的低壓降穩壓器，其特徵在於，所述固定過流限制電路根據已 降低的所述預設電流增加所述控制信號的電壓電平，以進一步降低所述輸出電流。
7.根據權利要求5所述的低壓降穩壓器，其特徵在於，所述固定過流限制電路包括電 流鏡，所述電流鏡提供與所述預設電流成正比例的至少一個鏡像電流，並且，當所述已調整 的輸出電壓低於所述預設電壓時，所述折返過流限制電路隨著所述輸出電壓的減小降低所 述鏡像電流，以減小所述預設電流。
8.根據權利要求5所述的低壓降穩壓器，其特徵在於，所述固定過流限制電路包括電 流源，所述電流源提供與所述預設電流成正比例的第一電流，所述折返過流限制電路從所 述第一電流洩流出第二電流或者使能所述電流源以隨著所述已調整的輸出電壓降低而減 小所述第一電流，以當所述已調整的輸出電壓低於所述預設電壓時，減小所述預設電流。
9.一種過流保護電路，其特徵在於，包括固定過流限制電路，用以將流經傳輸型電晶體的輸出電流限制至低於預設電流；以及折返過流限制電路，當已調整的輸出電壓低於預設電壓時，所述折返過流限制電路使 能所述固定過流限制電路，以進一步減小所述輸出電流。
10.根據權利要求9所述的過流保護電路，其特徵在於，當所述已調整的輸出電壓低於 所述預設電壓時，所述折返過流限制電路降低所述預設電流，以使所述固定過流限制電路 根據已降低的所述預設電流進一步降低所述輸出電流。
11.根據權利要求10所述的過流保護電路，其特徵在於，所述固定過流限制電路根據 與所述輸出電流成正比例的第一電流決定所述輸出電流是否超過所述預設電流，並且，若所述已調整的輸出電壓低於所述預設電壓，所述折返過流限制電路增大所述第一電流與所 述輸出電流的比率以降低所述預設電流。
12.根據權利要求9所述的過流保護電路，其特徵在於，當所述已調整的輸出電壓低於 所述預設電壓時，所述折返過流限制電路隨著所述輸出電壓的降低調整所述預設電流，使 得所述固定過流限制電路根據已調整的所述預設電流進一步降低所述輸出電流。
13.根據權利要求12所述的過流保護電路，其特徵在於，所述固定過流限制電路根據 已降低的所述預設電流增加所述控制信號的電壓值，以進一步降低所述輸出電流。
14.根據權利要求12所述的過流保護電路，其特徵在於，所述固定過流限制電路包括 電流鏡，所述電流鏡提供至少一種與所述預設電流成正比例的鏡像電流，並且，當所述已調 整的輸出電壓低於所述預設電壓時，所述折返過流限制電路隨著所述輸出電壓的減小降低 所述鏡像電流，以減小所述預設電流。
15.根據權利要求12所述的過流保護電路，其特徵在於，所述固定過流限制電路包括 電流源，所述電流源提供與所述預設電流成正比例的第一電流，所述折返過流限制電路從 所述第一電流洩流出第二電流或者使能所述電流源以隨著所述輸出電壓的降低而減小所 述第一電流，以當所述已調整的輸出電壓低於所述預設電壓時，減小所述預設電流。
16.一種於穩壓器中提供過流保護的方法，其特徵在於，包括通過固定過流限制電路，在所述穩壓器中將流經傳輸型電晶體的輸出電流限制至低於 預設電流；以及當所述傳輸型電晶體的已調整的輸出電壓低於預設電壓時，降低所述預設電流，使能 所述固定過流限制電路以根據已降低的所述預設電流，進一步降低所述輸出電流。
17.根據權利要求16所述的於穩壓器中提供過流保護的方法，其特徵在於，進一步包括根據與所述輸出電流成正比例的第一電流，決定所述輸出電流是否超過所述預設電 流，其中當所述已調整的輸出電壓低於所述預設電壓時，通過增大所述第一電流與所述輸 出電流的比率以降低所述預設電流。
18.根據權利要求16所述的於穩壓器中提供過流保護的方法，其特徵在於，當所述已 調整的輸出電壓低於所述預設電壓時，隨著所述已調整的輸出電壓的減小降低所述預設電 流，並且根據已降低的所述預設電流通過增加控制信號的電壓值進一步降低所述輸出電 流。
19.根據權利要求16所述的於穩壓器中提供過流保護的方法，其特徵在於，隨著所述 已調整的輸出電壓的減小，通過降低所述固定過流限制電路中的電流鏡的鏡像電流，減小 所述預設電流。
20.根據權利要求16所述的於穩壓器中提供過流保護的方法，其特徵在於，隨著所述 已調整的輸出電壓降低，通過洩流所述固定過流限制電路中電流源提供的第一電流的一部 分，減小所述預設電流，或者隨著所述已調整的輸出電壓降低，使能所述電流源以減小所述第一電流。
全文摘要
一種低壓降穩壓器以及於穩壓器中提供過流保護的電路及其方法，低壓降穩壓器包括傳輸型電晶體，接收未調整的電壓供應電壓，根據控制信號產生已調整的輸出電壓；固定過流限制電路，限制流經所述傳輸型電晶體的輸出電流低於預設電流；以及折返過流限制電路，當所述已調整的輸出電壓低於預設電壓時，所述折返過流限制電路使能所述固定過流限制電路，以進一步減小所述輸出電流。利用本發明能夠當輸出電壓低於預設電壓時，降低預設電流以進一步降低輸出電流，使得由短路或重負載條件導致的損壞得以避免。
文檔編號H02H3/08GK101813958SQ20091014073
公開日2010年8月25日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年2月25日
發明者陳敦士 申請人:聯發科技股份有限公司