具有电流检测和限流功能的低压差线性开关

摘要

本发明公开了一种具有电流检测和限流功能的低压差线性开关，主要解决现有技术静态功耗大及短路保护问题。其包括基准电压电流产生单元(1)，误差放大器(2)，运算放大器(3)和电流采样单元(4)。基准电压电流产生单元(1)，产生零温度系数的基准电压和偏置电流；电流采样单元(4)对输出电流进行采样，得到输出电压、电压采样信号和反馈电压,该输出电压和电压采样信号通过运算放大器(3)进行调节，使电压采样信号比输出电压高出24mV；误差放大器(2)对反馈电压与基准电压之间的差值进行放大，输出误差放大信号给电流采样单元(4)，构成负反馈环路，限制输出电流值。本发明实现了输出电流地精确控制，降低了线性开关的静态功耗，可用于控制转换器与电池之间的通断。

主权项

一种具有电流检测和限流功能的低压差线性开关，其特征在于包括：基准电压电流产生单元(1)，用于产生零温度系数的基准电压V_REF和零温度系数的偏置电流I₁～I₅；误差放大器(2)，其反相端连接基准电压电流产生单元(1)输入的基准电压V_REF，其正相端连接电流采样单元(4)输入的反馈电压V_FB，用于对基准电压V_REF和反馈电压V_FB之间的差值进行放大，并输出误差放大信号V_COMP给电流采样单元(4)，控制低压差线性开关输出电流的大小；运算放大器(3)，用于整个低压差线性开关的输出电压V_OUT与电压采样信号V_OUT1之间的电压差值，实现对限流值的精确控制；电流采样单元(4)，用于对整个低压差线性开关的输出电流进行采样，并将采样电流转换成反馈电压V_FB给误差放大器(2)，构成负反馈环路，限制输出电流值；该电流采样单元(4)，包括1个低压NMOS管M₄₀₁，3个高压PMOS管M₄₀₂～M₄₀₄和电阻R₃；所述3个高压PMOS管M₄₀₂～M₄₀₄均为源、漏极之间耐压值大于30V的器件；其中高压PMOS管M₄₀₂和M₄₀₃，其栅极共同连接误差放大器(2)输入的误差放大信号V_COMP，其源极共同连接低压差线性开关的输入电压V_IN；高压PMOS管M₄₀₂的漏极输出电压采样信号V_OUT1，高压PMOS管M₄₀₃的漏极电压即为输出电压V_OUT；高压PMOS管M₄₀₄的源极连接电压采样信号V_OUT1和基准电压电流产生单元(1)输入的偏置电流I₅；高压PMOS管M₄₀₄的栅极连接运算放大器(3)的输入的放大信号V_OP，其源极输出反馈电压V_FB；所述低压NMOS管M₄₀₁，其源极连接到地，其漏极连接输出电压V_OUT，其栅极连接外部控制信号EN；所述电阻R₃跨接于高压PMOS管M₄₀₄的漏极与地之间，对输出电流进行采样。