一种具有短路保护的线性稳压器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有短路保护的线性稳压器，包括调整管、输出电压控制电路、短路判断电路以及短路保护电路，还包括限流电路。在所述线性稳压器正常工作期间，通过输出电压控制电路控制输出电压的值维持为期望输出电压的值，而在短路期间，通过短路保护电路控制调整管间歇式的被关断，通过限流电路将短路期间流过调整管的电流限制为低于正常工作期间的电流，有效的减小调整管在短路期间的功率损耗，不会出现过热的现象，从而不会触发集成该线性稳压器的系统中的热保护模块，因而不会影响整个系统的正常工作。
【专利说明】一种具有短路保护的线性稳压器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子领域，更具体的说，涉及一种具有短路保护的线性稳压器。
【背景技术】
[0002]线性稳压器(例如线性稳压器，low dropout regulator,简称LD0)由于具有着成本低、噪音小、静态电流小等优点，而被广泛应用于电源管理等应用系统中。在集成了线性稳压器的电源管理芯片中，由于线性稳压器要提供比较大的电流，当输出短路时，线性稳压器的输出端直接接地，过大的电流流过线性稳压器的调整管，可能导致整个电源管理芯片的损坏，因此在线性稳压器中通常还需要有短路保护电路，以防止负载短路时造成线性稳压器和电源管理芯片的损坏。
[0003]现有技术中，常用的线性稳压器的短路保护方法是:在检测到线性稳压器的输出电压低于一定值时，将输出电流限制为小于或等于一个值较低的短路限制电流，从而避免流过调整管的电流过大而造成调整管的烧坏，实现了对线性稳压器的短路保护。采用现有技术这种短路保护方法来实现线性稳压器的短路保护时，调整管一直处于导通状态，短路时调整管上的功率损耗为线性稳压器的输入电压与输出电压的差值与限制电流的乘积。由于短路时，线性稳压器的输出电压通常比较低，而短路限制电流又不能设置得尽量低(太低了在满足启动时，容易造成误触发)，因此短路时调整管上的短路功耗仍然比较大，尤其是在输入电压较大时短路功耗会更大。过大的短路功耗容易致使电源管理芯片内的温度升高，当温度升到一定值时，可能会触发电源管理芯片内部的热保护模块，而将整个电源管理芯片的各路电路均关断。
[0004]可见，采用现有技术这种短路保护方法来实现线性稳压器的短路保护，会使得短路时，调整管的损耗较大，且长时间短路时易触发系统的热保护模块，而影响整个系统的正常运行。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种具有短路保护的线性稳压器，以解决现有技术中在实现线性稳压器的短路保护时，由于短路功耗较大而易影响系统正常运行的问题。
[0006]一种具有短路保护的线性稳压器，包括调整管、输出电压控制电路、短路判断电路以及短路保护电路；
[0007]所述调整管连接在所述线性稳压器的直流输入端和稳压输出端之间，所述输出电压控制电路用于输出表征所述线性稳压器的期望输出电压与输出电压的差值的误差信号，以控制所述调整管的压降，使所述当前输出电压的值维持为所述期望输出电压的值；
[0008]所述短路判断电路用于根据所述当前输出电压的大小生成短路指示信号，当所述当前输出电压小于或等于短路阈值电压时，所述短路指示信号为有效状态；
[0009]所述短路保护电路用于在所述指示信号为有效状态期间控制所述调整管间歇式的关断。
[0010]优选的，所述的线性稳压器还包括输出电压反馈电路，用于生成所述当前输出电压的反馈电压。
[0011 ] 优选的，所述短路判断电路包括第一比较器，
[0012]所述第一比较器的第一输入端接收所述反馈电压，第二输入端接收表征所述短路阈值电压的第二基准电压信号，输出端输出所述短路指示信号。
[0013]优选的，所述的线性稳压器还包括缓冲驱动电路，所述缓冲驱动电路连接在所述输出电压控制电路的输出端和所述调整管的控制端之间。
[0014]优选的，所述输出电压控制电路包括第一误差放大器；
[0015]所述第一误差放大器的第一输入端接收一表征所述期望输出电压的第一基准电压，第二输入端接收所述反馈电压，输出端输出所述误差信号。
[0016]优选的，所述短路保护电路连接在所述短路判断电路的输出端和所述输出电压控制电路的输出端之间，
[0017]在所述短路指示信号为有效状态期间，所述短路保护电路间歇式的将所述误差信号降低为零，以使所述调整管间歇式的关断。
[0018]优选的，所述短路保护电路包括第一控制电路和第一开关；
[0019]所述第一开关连接在所述输出电压控制电路的输出端和接地端之间；
[0020]所述第一控制电路接收所述短路指示信号，在所述短路指示信号为无效状态期间，控制所述第一开关一直关断，在所述短路指示信号为有效状态期间，控制所述第一开关在第一时间段内关断，第二时间段内导通；
[0021]所述第一时间段和第二时间段为所述短路指示信号的有效状态期间交替发生的两个时间段。
[0022]优选的，所述第一控制电路包括第一脉冲产生电路、第二脉冲产生电路、第三脉冲产生电路、第一计时器、第二计时器、第一或门、第一与门和RS触发器；
[0023]所述第一脉冲产生电路的输入端接收所述短路指示信号，输出端连接到所述第一或门的第一输入端，所述第一或门的第二输入端、所述RS触发器的复位端以及所述第二计时器的复位端均与所述第三脉冲产生电路的输出端相连；
[0024]所述第一与门的两个输入端分别接收所述短路指示信号和所述第一或门的输出信号，输出端连接到所述第一计时器的输人端；
[0025]所述第一计时器的输出端与所述RS触发器的置位端相连，所述RS触发器的输出端输出用于控制所述第一开关导通和关断的控制信号；
[0026]所述第二脉冲产生电路的输入端接收所述控制信号，输出端分别与所述第一计时器的复位端、所述第二计时器的输人端相连，所述第二计时器的输出端与所述第三脉冲产生电路的输入端相连。
[0027]优选的，所述的线性稳压器还包括限流电路，
[0028]当所述短路指示信号为无效状态时，所述限流电路控制流过所述调整管的电流小于或等于第一限制电流，
[0029]当所述短路指示信号为有效状态时，所述限流电路控制流过所述调整管的电流小于或等于第二限制电流，
[0030]所述第二限制电流小于所述第一限制电流。
[0031]优选的，所述限流电路包括电流采样电路、限流基准生成电路、第二误差放大器和二极管；
[0032]所述电流检测电路用于获取表征流过所述调整管电流的采样电压；
[0033]所述限流基准生成电路在所述短路指示信号为无效状态时，输出表征所述第一限制电流的第三基准电压，在所述短路指示信号为有效状态时，输出表表征第二限制电流的第四基准电压，所述第四基准电压小于所述第三基准电压；
[0034]所述第二误差放大器的第一输入端与所述电流采样电路的输出端相连，第二输入端与所述限流基准生成电路相连，输出端与所述二极管的阴极相连；
[0035]所述二极管的阳极与所述输出电压控制电路的输出端相连。
[0036]有上可见，本申请实施例所公开的具有短路保护的线性稳压器，在正常工作期间通过输出电压控制电路控制输出电压的值维持为期望输出电压的值，而在短路期间，通过短路保护电路控制调整管间歇式的被关断，有效的减小调整管在短路期间的功率损耗，不会出现过热的现象，从而不会触发集成该线性稳压器的系统中的热保护模块，因而不会影响整个系统的正常工作。且在短路期间，通过限流电路将流过调整管的电流限制为一个较小的电流，进一步的降低了调整管的功率损耗，使得该线性稳压器在短路期间既能实现自身的保护，又不其集成系统中其它电路的正常工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0038]图1为本申请实施例公开的一种具有短路保护的线性稳压器的结构图；
[0039]图2为图1所示的具有短路保护的线性稳压器的一种可选方式的电路图；
[0040]图3为图2所示的具有短路保护的线性稳压器的工作波形图；
[0041]图4为图2所示的线性稳压器中的第一控制电路的另一种可选实现方式电路图；
[0042]图5为图4所示的第一控制电路的工作波形图。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清
[0044]图1为本申请实施例公开的一种具有短路保护的线性稳压器的结构图。
[0045]参考图1，本申请实施例公开的具有短路保护的线性稳压器100包括一调整管01、输出电压控制电路02、短路判断电路03以及短路保护电路04，该线性稳压器一般为低压差线性稳压器。其中，调整管连接在线性稳压器100的直流输入端(接收输入电压VIN的一端)和稳压输出端(输出当前输出电压VQUT的一端)之间。调整管01可以但不局限于如图1所示的P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFElOi^，还可以为N型M0SFET或其它类型的晶体管，本发明的各实施例中将以P型的M0SFET作为调整管01。输出电压控制电路02用于输出表征线性稳压器100的期望输出电压(该电压大小一般根据负载确定)与当前输出电压VOTT(即线性稳压器100实际输出的电压)的差值的误差信号，以在所述线性稳压器100正常工作期间(即短路判断电路输出的短路指示信号SHORT无效期间)控制调整管01的压降，从而最终使当前输出电压VOTT的值维持为所述期望输出电压的值。也就是说，线性稳压器100处于非短路期间，当期望输出电压和当前输出电压VTOT差值增加时，所述误差信号的增加，使调整管01的压降减小，从而使当前输出电压VTOT升高，以缩小期望输出电压和当前输出电压VTOT差值，相反，若当前输出电压的值超过期望的输出电压，则控制调整管01的压降增加，从而使当前输出电压VTOT降低，以使当前输出电压VOTT与期望输出电压的差值减小，最终实现控制当前输出电压VTOT的值维持为所述期望输出电压的值。
[0046]短路判断电路03用于根据当前输出电压VQUT的大小生成短路指示信号SHORT，当线性稳压器100出现短路时，当前输出电压VOTT降低到小于或者等于短路阈值电压，短路指示信号SHORT为有效状态。本实施例及后续实施例中信号的有效状态可以但不局限于为高电平，在其它可选实施例中，有效状态也可以指低电平状态。
[0047]短路保护电路04用于在所述短路指示信号SHORT为有效状态期间控制调整管01间歇式的关断。短路保护电路04可连接在判断电路03和输出电压控制电路的输出端之间。在短路指示信号SHORT为有效状态期间，短路保护电路04间歇式的将输出电压控制电路02的输出的误差信号降低为零一段时间，从而使调整管01在该时间段内会被关断，调整管01在该时间段内不受输出电压控制电路02的控制。在稳压器100的短路工作模式期间，短路保护电路04隔一段时间控制调整管01关断一下，调整管01在此期间导通和关断交替先后发生，而不是一直处于导通状态，有效的降低了短路期间调整管01上的功率损耗，使得调整管01不易被损坏，且避免了调整管01因过热而触发集成该稳压器的系统的热保护模块造成整个系统无法正常运行的问题。
[0048]本实施例的所公开的具有短路保护的线性稳压器100还包括输出电压反馈电路05，其用于生成当前输出电压VQUT的反馈电压。输出电压控制电路02以及短路判断电路03可分别接收该反馈电压，以生成所述误差信号和短路指示信号SHORT，这样只需要控制反馈电压与输出电压的比例关系，便可实现对不同输出电压的调节。
[0049]本实施例的所公开的具有短路保护的线性稳压器100还包括缓冲驱动电路06，其连接在输出电压控制电路的输出端02和调整管01的控制端之间，用于接收输出电压控制电路02生成的误差信号，并输出调整管01的控制信号，以控制调整管01的压降。缓冲驱动电路06可快速的增加或减少调整管的驱动电流，可有效的提高线性稳压器对负载变化的响应速度。
[0050]本实施例的所公开的具有短路保护的线性稳压器100还包括限流电路07，其用于根据短路指示信号限制线性稳压器100的输出电流。在短路指示信号SHORT为无效状态期间，线性稳压器100处于正常工作状态，若输出电流小于或等于第一限制电流，限流电流07不控制输出电流的大小，即在此期间对调整管01的控制不起作用。在输出电流一旦大于第一限制电流时，限流电路07开始限制输出电流，其会拉低输出电压控制电路02输出的误差信号的值，以控制调整管01压降减小，进而将输出电流降低至第一限制电流或第一限制电流以内，避免线性稳压器100在工作时，调整管01因承受的电流过大而损坏的现象。第一限制电流的值一般设置在调整管01安全工作电流的值和线性稳压器100满载时的输出电流之间。在短路指示信号SHORT为有效状态期间，限流电路07控制流过调整管的电流小于或等于第二限制电流，第二限制电流设置的小于第一限制电流。因此在线性稳压器100短路期间，流过调整管01的电流为一个低于正常工作时的电流，从而可进一步减小短路期间，调整管01上的功率损耗，避免其触发系统的热保护模块而影响整个系统的正常工作。
[0051]由上可见，本申请实施例所公开的具有短路保护的线性稳压器，在正常工作期间通过输出电压控制电路控制当前输出电压的值维持为期望输出电压的值，而在短路期间，通过短路保护电路控制调整管间歇式的被关断，有效的减小调整管在短路期间的功率损耗，不会出现过热的现象，从而不会触发集成该线性稳压器的系统中的热保护模块，因而不会影响整个系统的正常工作。且在短路期间，通过限流电路将流过调整管的电流限制为低于正常工作时的电流，进一步的降低了调整管的功率损耗，使得该线性稳压器在短路期间既能实现自身的保护，又不影响集成系统中其它电路的正常工作。
[0052]图2为图1所示的具有短路保护的线性稳压器的一种可选方式的电路图。
[0053]参考图2，本实施例中分别给出了图1中输出电压控制电路02、短路判断电路03、短路保护电路04、输出电压反馈电路05、驱动电路06以及限流电路07的具体实现电路，但各个电路的具体实现方式并不局限于如图2所示的方式。
[0054]在本实施例中，调整管01为P型金属氧化物场效应晶体管M1; Mi的源极接收输入电压VIN，漏极输出当前输出电压VoUT。输出电压反馈电路05为一个由电阻札和电阻R2构成的电阻分压器，电阻&的一端与札的漏极相连，以接收当前输出电压VOTT，另一端通过电阻R2接地，电阻&、R2相连的节点处输出表征当前输出电压的反馈电压VFB。输出电压控制电路02包括第一误差放大器E4、缓冲驱动电路为第一反相器％。第一误差放大器的EAi的同相输入端接收表征线性稳压器100的期望输出电压的第一基准电压VKEF1，反相输入端接收反馈电压VFB，输出端A处输出误差信号并通过第一反向器&连接到调整管Mi的栅极(控制端)，第一比较器CPi的同相输入端接收用于表征上一个实施例中所述短路阈值电压的第二基准电压VKEF2，反相端接收反馈电压VFB，输出端输出短路指示信号SHORT。限流电路07包括电流采样电路、第二误差放大器EA2、二极管Di以及由开关1、电阻R3、R4构成的限流基准生成电路。其中，电阻R3、R4串联连接在第三基准电压VKEF3和接地端之间，开关I与电阻R3并联连接，且其开关状态由短路指示信号的非信号控制，当短路指示信号为低电平(无效状态)时，开关&一直导通，电阻&与1?4的连接处输出第三基准电压VKEF3，当短路指示信号为高电平(有效状态)时，开关& 一直关断，电阻民与&的连接处输出第四基准电压VKEF4，其中，VKEF4 = RKEF3XR3/(R3+R4)。电流采样电路可以与调整管札的一端相连，用于获取表征流过调整管Mi的电流的采样电压\，即\与流过Mi的电流成比例。第二误差放大器的同相输入端连接到电阻R3与R4的相连处，以接收该处的限流点电压VB(即在短路指示信号无效状态期间，接收第三基准电压VKEF3，在短路指示信号有效状态期间，接收第四基准电压VKEF4)，输出端与二极管Di的阴极相连，二极管的阳极连接到输出电压控制电路02的输出端，即第一误差放大器EAi的输出端。
[0055]短路保护电路04包括第一控制电路04-1和第一开关Si，其中第一开关Si连接在第一误差放大器EAi的输出端(输出电压控制电路02的输出端)和接地端之间，第一控制电路用于接收短路指示信号SHORT，以控制第一开关Si的开关动作，在短路指示信号SHORT为无效状态期间，第一控制电路控制第一开关Si —直关断，在短路指示信号SHORT为有效状态期间，第一控制电路04-1控制第一开关Si在第一时间段内关断，第二时间段内导通，以间歇式的将误差信号\降低为零。第一时间段和第二时间段为短路指示信号SHORT为有效状态期间交替发生的两个时间段。即第一控制电路控制第一开关Si在线性稳压器100短路期间进行先导通一段时间再关断一段时间的周期动作。
[0056]在本实施例中第一控制电路04-1包括第一脉冲产生电路OS1、第二脉冲产生电路0S2、第三脉冲产生电路0S3、第一计时器Tni1、第二计时器Tm2、第一或门0?、第一与门ANDJPRS触发器。第一脉冲产生电路OSi的输入端接收所述短路指示信号SHORT，输出端连接到第一或门0?的第一输入端，第一或门0?的第二输入端、RS触发器的复位端“S”以及第二计时器Tn^的复位端均与第三脉冲产生电路0S3的输出端相连。第一与门ANDi的两个输入端分别接收短路指示信号SHORT和第一或门0?的输出信号，输出端连接到第一计时器Tmi的输人端。第一计时器Tn^的输出端与RS触发器的置位端“R”相连,RS触发器的输出端输出用于控制所述第一开关导通和关断的控制信号Q2。第二脉冲产生电路0S2的输入端接收控制信号Q2，输出端分别与第一计时器Tml的复位端、第二计时器Tm2的输人端相连，第二计时器Tm2的输出端与第三脉冲产生电路0S3的输入端相连。
[0057]图3为图2所示的线性稳压器的工作波形图。
[0058]参考图3，根据图3所示的工作图来分析图2所示的线性稳压器的工作过程。在h至h时刻，线性稳压器的反馈电压VFB维持为第一基准电压VKEF1附近，限流电路将流过调整管的电流(等于输出电流1T)限制为第一限制电流IUMIT1或其以内，此阶段的线性稳压器处于正常工作状态。在^时刻，线性稳压器的输出端发生短路，反馈电压VFB突然降低到第二基准电压VKEF2或以下，此时短路指示信号SHORT变为有效信号，限流点电压VB此时为第四基准电压VKEF4，限流电路将流过调整管札的电流限制为第二限制电流第一限制电流IUMIT2或其以内。第一脉冲产生电路OSi产生一脉冲信号clki，该信号经第一或门0?后输出仍为一脉冲信号，由于此时短路指不信号SHORT为1(1表不高电平,0表不低电平)，则第一与门AND!的输出也为一脉冲信号，第一计时器Tmi启动，并计时到t2时刻，在t2时刻之前，第一计时器Tmi输出为0，RS触发器输出Qi，第一开关Si保持关断。直到t2时刻到来，第一计时器?χ计时完成,其输出的信号Τ1变为1,RS触发器输出Qi变为1，第一开关Si导通，第一误差放大器E4的输出端A点的电位被拉至0，即误差信号VA的值降为零，第一反相器&的输出变为最高，使得调整管Mi被关断。在Mi关断期间线性稳压器的输出电压和输出电流均为0，此时调整管A无功率损耗。在调整管被关断的同时，RS触发器输出Qi为1，第二脉冲产生电路0S2产生一脉冲信号clk2,该信号触发第二计时器Tm2开始工作，同时也将第一计时器Τπ^复位(清零)以便下次重新计时。当第二计时器Tm2计时器计到t3时，计时完成，其输出的信号T2变1，第三脉冲产生电路0S3输出一脉冲信号clk3将RS触发器复位，RS触发器的输出信号Qi变为0，第一开关Si重新被关断，A点的电位不再被拉低至0，同时第三脉冲产生电路0S3的输出将第二计时器Tm2清零。若短路指示信号SHORT仍为有效状态，即短路指示信号SHORT为1，则第一计时器Tmi被重新启动且重新计时一段时间时，第一开关1再次导通，调整管A再次关断一段时间，一直重复这一过程(调整管间歇式的关断)直到短路指示信号SHORT变为0，第一计时器Tmi被禁止，第一开关Si —直被关断，A点电压恢复正常工作状态，电路恢复正常。
[0059]图4为图2所示的线性稳压器中的第一控制电路的另一种可选实现方式电路图。
[0060]参考图4，第一控制电路04-1包括第二反相器队(非门)、第二或门0R2、第二开关S2、第三开关S3、第一电容Q、第二电容C2、第一电流源1:、第二电流源12、第二比较器CP2j三比较器CP3、第二与门AND2、第三反相器n3、第四反相器n4以及第四脉冲产生电路os4。
[0061]其中，N2接收短路指示信号SHORT，输出端与第二或门0R2的一输入端相连，第二或门or2的另一输入端接收第四脉冲产生电路os4的输出脉冲信号，输出端分别与第二开关S2、第三开关s3的控制端相连。第二开关S2与第一电容Ci并联连接，第一电流源Ii也与第一电容Ci并联连接，且第一电容Ci的一端接地，另一端连接到第二比较器CP2的反相输入端，以向该端输出第一电容Q上的电压VD。第二比较器CP2的同相端接收一第五基准电压VKEF5，输出端输出的信号τ3被传递至第二与门and2的一个输入端，第二与门and2的另两个输入端分别接收短路指示信号SHORT和第三比较器CP3的输出信号T4，输出端通过第四反相器Ν4输出第一开关Si的开关控制信号Qi。第三开关S3与第二电容C2并联连接，第二电流源12也与第二电容C2并联连接，且第二电容c2的一端接地，另一端连接到第三比较器CP3的反相输入端，以向该端输出第二电容c2上的电压VE，第三比较器CP3的同相端接收第六基准电压VKEF6，输出端同时被连接到第三反相器n3的输入端，第三反相器n3的输出端与第四脉冲产生电路os4的输入端相连。
[0062]图5为图4所示的第一控制电路的工作波形图。
[0063]参考图5，分析图4所示的第一控制电路04-1的工作控制过程。在h时刻，短路指示信号SHORT变为1，第二与门AND2的输出信号11(12为1，则开关控制信号％为0，第一开关Si关断，调整管Mi导通，第二或门0R2输出为0，第二开关S2和第三开关S3均关断，第一电流源Ii和第二电流源12分别对第一电容Ci和第二电容c2充电，电压VD和电压VE开始上升，直到时刻，电压VD上升到VKEF5，信号T3跳变为0，由于电压VE还未上升至VKEF6，则此时信号τ4仍为1，信号nd2跳变为0，Qi跳变为1，第一开关Si开始导通，调整管Mi开始被关断，直到t2时刻，电压VE上升到VKEF6，信号T4跳变为0 —下，即第三方相器Ν3的输出跳变为1，第四脉冲产生电路0S4被触发而输出一个脉冲信号clk4，该信号使第二或门0R2变为1，则第二开关S2和第三S3均导通，电压VD和VE均被迅速拉低至零，信号T3跳变为1，信号τ4也马上变为1，则信号nd2变为1，开关控制信号Qi变为0，第一开关Si被关断，调整管被A导通，若接下来短路指示信号SHORT仍为有效，则重复这一过程，使得第一开关Si在短路指示信号SHORT有效期间交替的关断和导通，从而使调整管Mi在该期间被交替的导通和关断，即间歇式的关断。直到短路指示信号SHORT变为0期间，第二开关Si和第三开关S3被导通，开关控制信号Qi处于无效状态，第一开关Si在此期间一直关断，使A点电压恢复正常工作状态，电路恢复正常。
[0064]有上可见，本申请实施例所公开的具有短路保护的线性稳压器，在正常工作期间通过输出电压控制电路控制输出电压的值维持为期望输出电压的值，而在短路期间，通过短路保护电路控制调整管间歇式的被关断，有效的减小调整管在短路期间的功率损耗，不会出现过热的现象，从而不会触发集成该线性稳压器的系统中的热保护模块，因而不会影响整个系统的正常工作。且在短路期间，通过限流电路将流过调整管的电流限制为一个较小的电流，进一步的降低了调整管的功率损耗，使得该线性稳压器在短路期间既能实现自身的保护，又不其集成系统中其它电路的正常工作。
[0065]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
[0066]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种具有短路保护的线性稳压器，包括调整管、输出电压控制电路、短路判断电路以及短路保护电路； 所述调整管连接在所述线性稳压器的直流输入端和稳压输出端之间，所述输出电压控制电路用于输出表征所述线性稳压器的期望输出电压与当前输出电压的差值的误差信号，以在短路指示信号为无效状态期间控制所述调整管的压降，使所述当前输出电压的值维持为所述期望输出电压的值； 所述短路判断电路用于根据所述当前输出电压的大小生成所述短路指示信号，当所述当前输出电压小于或等于短路阈值电压时，所述短路指示信号为有效状态； 所述短路保护电路用于在所述短路指示信号为有效状态期间控制所述调整管间歇式的关断。
2.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，还包括输出电压反馈电路，用于生成所述当前输出电压的反馈电压。
3.根据权利要求2所述的线性稳压器，其特征在于，所述短路判断电路包括第一比较器， 所述第一比较器的第一输入端接收所述反馈电压，第二输入端接收表征所述短路阈值电压的第二基准电压信号，输出端输出所述短路指示信号。
4.根据权利要求2所述的线性稳压器，其特征在于，还包括缓冲驱动电路，所述缓冲驱动电路连接在所述输出电压控制电路的输出端和所述调整管的控制端之间。
5.根据权利要求2所述的线性稳压器，其特征在于，所述输出电压控制电路包括第一误差放大器； 所述第一误差放大器的第一输入端接收一表征所述期望输出电压的第一基准电压，第二输入端接收所述反馈电压，输出端输出所述误差信号。
6.根据权利要求1所述的线性稳压器，其特征在于，所述短路保护电路连接在所述短路判断电路的输出端和所述输出电压控制电路的输出端之间， 在所述短路指示信号为有效状态期间，所述短路保护电路间歇式的将所述误差信号降低为零，以使所述调整管间歇式的关断。
7.根据权利要求6所述的线性稳压器，其特征在于，所述短路保护电路包括第一控制电路和第一开关； 所述第一开关连接在所述输出电压控制电路的输出端和接地端之间； 所述第一控制电路接收所述短路指示信号，在所述短路指示信号为无效状态期间，控制所述第一开关一直关断，在所述短路指示信号为有效状态期间，控制所述第一开关在第一时间段内关断，第二时间段内导通； 所述第一时间段和第二时间段为所述短路指示信号的有效状态期间交替发生的两个时间段。
8.根据权利要求7所述的线性稳压器，其特征在于，所述第一控制电路包括第一脉冲产生电路、第二脉冲产生电路、第三脉冲产生电路、第一计时器、第二计时器、第一或门、第一与门和RS触发器； 所述第一脉冲产生电路的输入端接收所述短路指示信号，输出端连接到所述第一或门的第一输入端，所述第一或门的第二输入端、所述RS触发器的复位端以及所述第二计时器的复位端均与所述第三脉冲产生电路的输出端相连； 所述第一与门的两个输入端分别接收所述短路指示信号和所述第一或门的输出信号，输出端连接到所述第一计时器的输人端； 所述第一计时器的输出端与所述RS触发器的置位端相连，所述RS触发器的输出端输出用于控制所述第一开关导通和关断的控制信号； 所述第二脉冲产生电路的输入端接收所述控制信号，输出端分别与所述第一计时器的复位端、所述第二计时器的输人端相连，所述第二计时器的输出端与所述第三脉冲产生电路的输入端相连。
9.根据权利要求1-8中任意一所述的线性稳压器，其特征在于，还包括限流电路， 当所述短路指示信号为无效状态时，所述限流电路控制流过所述调整管的电流小于或等于第一限制电流， 当所述短路指示信号为有效状态时，所述限流电路控制流过所述调整管的电流小于或等于第二限制电流， 所述第二限制电流小于所述第一限制电流。
10.根据权利要求9所述的线性稳压器，其特征在于，所述限流电路包括电流采样电路、限流基准生成电路、第二误差放大器和二极管； 所述电流检测电路用于获取表征流过所述调整管电流的采样电压； 所述限流基准生成电路在所述短路指示信号为无效状态时，输出表征所述第一限制电流的第三基准电压，在所述短路指示信号为有效状态时，输出表表征第二限制电流的第四基准电压，所述第四基准电压小于所述第三基准电压； 所述第二误差放大器的第一输入端与所述电流采样电路的输出端相连，第二输入端与所述限流基准生成电路相连，输出端与所述二极管的阴极相连； 所述二极管的阳极与所述输出电压控制电路的输出端相连。
【文档编号】H02M1/32GK104466912SQ201410706834
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】汪洋威 申请人:矽力杰半导体技术(杭州)有限公司