本實用新型專利技術提供一種低壓差電壓調節器，其包括首選功率管、分壓電路和誤差放大電路，所述分壓電路采樣所述首選功率管的輸出端的輸出電壓得到反饋電壓，所述誤差放大器根據所述反饋電壓和一基準電壓來控制所述首選功率管的柵極。所述低壓差電壓調節器還包括控制電路和備用功率管，所述控制電路在首選功率管上的電流大于設定電流閾值時，使能所述備用功率管以使其也為負載提供電流，否則，非使能所述備用功率管以使其不能為負載提供電流。根據負載的改變功率管的有效面積和有效寬度，從而滿足不同負載電流情況下的電流需求，提高了使用效率，也避免由于功率管的漏電流過大而導致效率過低的問題。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
低壓差電壓調節器
本技術涉及電源管理領域，特別是涉及ー種低壓差電壓調節器。背景技木SOC(片上系統)是目前數字芯片發展的主要方向，越來越多的數字系統中，把電源管理芯片(比如低壓差電壓調節器)同數字邏輯一起集成到ー塊單芯片中，形成了ー個比較完備的片上系統。圖I示出了一種現有的低壓差電壓調節器100的電路示意圖。所述低壓差電壓調節器100包括基準電壓電路110、誤差放大器120、功率管MP、分壓電路130、負載電阻RL和電容CL。所述基準電壓電路110產生ー個不隨溫度、エ藝和電源電壓變化的基準電壓VREF，分壓電路130包括串聯在輸出電壓VOUT和地之間的分壓電阻Rl和分壓電阻R2，其采樣輸 出電壓VOUT得到反饋電壓VFB，所述誤差放大器120比較基準電壓VREF和反饋電壓VFB，將兩者的差值放大后用于調整功率管MP的柵極電壓，以確保在不同的電源電壓VBAT和負載電流條件下輸出電壓VOUT都保持與所述基準電壓VREF成比例。當今數字電路エ藝已經過渡到主流的O. 18um、0. 13um或是90nmエ藝，器件溝道有效長度的減小，使得器件的漏電流已經不能忽視。MOSFET (Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor)的漏電流隨著其溝道長度的減小而增加，同時隨著溝道的寬度増加而增加。對于集成到數字系統中的低壓差電壓調節器，其功能必須滿足在各種負載電流條件下輸出電壓VOUT都在設定的范圍內。負載電流的兩種極端情況包括在系統正常エ作時候可以抽取最大負載電流和系統待機時可以抽取最小負載電流。增大功率管MP的面積可以保證在負載正常工作時提供最大負載電流，但是系統待機或是低壓差電壓調節器空載時，由于功率管MP的柵面積帶來的漏電流會使輸出電壓VOUT升高，即使誤差放大器120調整使功率管MP的柵電壓已經接近電源電壓VBAT，也不能使輸出電壓VOUT回到設定的電壓范圍內，這樣整個反饋回路將處在開路狀態。傳統的解決辦法是減小分壓電路中的分壓電阻的值，保證在負載電流為空載情況下，功率管MP的漏電流可以被分壓電阻吸收，但是這也同時增大了系統的靜態電流，降低了電源的使用效率。因此，有必要提出一種改進的技術方案來解決上述問題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種高效率低壓差電壓調節器，其可以在各種負載的情況下保持較高的使用效率。為了實現上述目的，本技術提出ー種，其包括首選功率管、分壓電路和誤差放大電路，所述分壓電路采樣所述首選功率管的輸出端的輸出電壓得到反饋電壓，所述誤差放大器根據所述反饋電壓和一基準電壓來控制所述首選功率管的柵極。所述低壓差電壓調節器還包括控制電路和備用功率管，所述控制電路在首選功率管上的電流大于設定電流閾值時，使能所述備用功率管以使其也為負載提供電流，否則，非使能所述備用功率管以使其不能為負載提供電流。進ー步的，所述低壓差電壓調節器還包括有開關控制管，所述開關控制管串聯于所述備用功率管和電源之間，所述控制電路在首選功率管上的電流大于設定電流閾值時，控制所述開關控制管導通，否則，控制所述開關控制管截止。更進一歩的，所述控制電路包括電流采樣模塊和電流比較模塊，所述電流采樣模塊檢測所述首選功率管的電流，所述電流比較模塊將所述首選功率管上的電流與設定電流閾值進行比較，在首選功率管上的電流大于設定電流閾值時，輸出控制信號至所述開關控制管的控制端以控制所述開關控制管導通，否則，輸出控制信號至所述開關控制管的控制端以控制所述開關控制管截止。再進ー步的，所述電流采樣模塊為與所述首選功率管構成鏡像電路的鏡像功率 管，所述電流比較模塊的一個輸入端接所述鏡像晶體管的漏極，另ー個輸入端接所述首選功率晶體管的漏扱，該首選功率管的漏極為其輸出端，其輸出端接所述開關控制管的柵極。再進ー步的，所述首選功率管的源級接電源，所述備用功率管的源級通過所述開管控制管接所述電源，漏極接所述首選功率管的漏極，柵極接所述首選功率管的柵極。再進ー步的，所述電流比較模塊包括第I晶體管、第10晶體管、第11晶體管、第12晶體管、第13晶體管、第14晶體管、第16晶體管，第I晶體管和第16晶體管串聯在電源和地之間，第I晶體管的柵極接所述首選功率管的柵極，第11晶體管和第13晶體管串聯在所述首選功率管的漏極和地之間，第10晶體管和第12晶體管串聯在鏡像晶體管的漏極和地之間，第10晶體管和第11晶體管的柵極互聯，第12晶體管、第13晶體管和第14晶體管的柵極互聯，第14晶體管的源級接地，漏極接基準電流，第10晶體管和第12晶體管之間的節點接第16晶體管M16的柵極。進ー步的，所述分壓電路包括串聯于所述首選功率管的輸出端和地之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻的中間節點的電壓為所述反饋電壓。進ー步的，所述低壓差電壓調節器還包括串聯在首選功率管的輸出端和地之間的電容和負載電阻。與現有技術相比，在本技術中根據負載的改變功率管的有效面積，從而改變功率管的有效寬度，從而滿足不同負載電流情況下的電流需求，提高了使用效率，也避免由于功率管的漏電流過大而導致效率過低的問題。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中圖I為現有技術中低壓差電壓調節器的電路圖；和圖2為本技術中的高效率低壓差電壓調節器在一個實施例中的電路圖。具體實施方式為使本技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進ー步詳細的說明。圖2為本技術中的高效率低壓差電壓調節器200在一個實施例中的電路圖。如圖2所示，所述低壓差電壓調節器200包括功率管M15 (也可以被稱為首選功率管)、分壓電路210、誤差放大電路220、串聯在功率管Ml5的輸出端VOUT和地VSS之間的電容CL和負載電阻RL。所述功率管M 15的源級接電源VBAT，柵極接所述誤差放大電路220的輸出端，其漏極為所述功率管M15的輸出端V0UT。所述分壓電路210采樣所述功率管M15的輸出端的輸出電壓，并得到反映所述輸出電壓的反饋電壓VFB。所述誤差放大電路220比較基準電壓VREF和反饋電壓VFB，將兩者的差值放大后用于調整功率管M15的柵極電壓，以確保在不同的電源電壓VBAT和負載電流條件下輸出電壓VOUT都與所述基準電壓VREF保持設定比例。為了克服現有技術中的低壓差電壓調節器的問題，本技術中的低壓差電壓調節器200還包括有控制電路230、備用功率管M4和開關控制管M3。所述備用功率管M4的柵極接功率管M15的柵極，漏極接功率管M15的漏極，源級通過所述開關控制管M3接電源VBAT。所述控制電路230的輸入端接所述功率管M15的漏扱，輸出端接所述控制開關管M3的柵極。所述控制電路230檢測所述功率管M15上的電流，在檢測到的電流大于設定電流閾值時，則控制所述開關控制管M3導通，否則，則控制所述開關控制管M3截止。在所述開關控制管M3導通時，所述備用功率管M4與所述功本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種低壓差電壓調節器，其包括首選功率管、分壓電路和誤差放大電路，所述分壓電路采樣所述首選功率管的輸出端的輸出電壓得到反饋電壓，所述誤差放大器根據所述反饋電壓和一基準電壓來控制所述首選功率管的柵極，其特征在于，所述低壓差電壓調節器還包括控制電路和備用功率管，所述控制電路在首選功率管上的電流大于設定電流閾值時，使能所述備用功率管以使其也為負載提供電流，否則，非使能所述備用功率管以使其不能為負載提供電流。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：桂文明，
申請(專利權)人：無錫中星微電子有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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