低功耗LDO线性稳压器的折返式限流电路设计

"这篇论文探讨了在LDO线性稳压器中采用折返式限流电路的设计，旨在实现低功耗和高可靠性。作者张帆和吕亚兰提出了一种创新的电路结构，通过引入折返功能，能显著降低电路的功耗，并提升系统可靠性。文章对电路的工作原理进行了深入分析，并在2µm40VBJT工艺下进行了模拟验证，证明了其在实际应用中的可行性和高效性。相比于传统的恒定电流限制方法，该电路在1A负载能力的LDO线性稳压器中可减少75%的功耗，并已成功应用于12V输出的LDO线性稳压器。关键词包括LDO、折返、低功耗。" LDO线性稳压器是电源管理技术中的重要组成部分，它们用于维持稳定的电压输出，尤其在负载变化时。随着电子设备的小型化和高性能化，对LDO线性稳压器的功耗和效率提出了更高要求。为了优化LDO性能，降低静态电流（即地电流）是关键，而限流电路在这方面扮演了重要角色。 传统的限流电路通常通过限制调整管的基极电流来控制输出电流，例如，通过在调整管基极通路中串联采样电阻RS。当输出电流IO增大时，会提高三极管Q3的基极-发射极电压V1，一旦V1超过某个阈值（VBE3(ON)），就会限制电流进一步增长，达到限流效果。然而，这种方法可能会影响低漏失电压，从而影响效率。 论文提出的折返式限流电路则提供了一种更优的解决方案。通过增加折返功能，当输出电流超过预设阈值时，电路能够迅速回转，有效地降低功耗。这种设计不仅降低了芯片的功耗，还增强了系统的可靠性，尤其是在大负载和快速动态变化的条件下。 作者通过2µm40VBJT工艺的模拟验证了该电路设计的有效性，表明在1A负载的LDO中，采用折返式限流电路能够将限流状态下的功耗减少75%，这显著提升了LDO的整体性能。此外，该电路已被成功应用于一款12V输出的LDO线性稳压器，显示了其在实际应用中的潜力和价值。 这篇研究为LDO线性稳压器的低功耗设计提供了新的思路，折返式限流电路的引入为优化电源管理技术提供了重要参考，对于未来电子设备的能效提升具有重要意义。