專利名稱：Ldo保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種保護電路，特別是涉及一種用于保護LDO芯片的保護電路。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的提高以和便攜式電子產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，電源IC (集成電路)有了長足的進展。電源IC產(chǎn)品主要包括線性穩(wěn)壓器(LD0)、開關(guān)電源、AC/DC穩(wěn)壓器(交流/直流穩(wěn)壓器)以及功率因數(shù)校正(PFC)預(yù)穩(wěn)器等。而其中線性穩(wěn)壓器是最常用的電源管理芯片，由于線性穩(wěn)壓器使用方便、體積小、性能良好和可靠性高等優(yōu)點，所以在電源管理市場中占有很大比重。所以目前廣泛的電源管理芯片中，LDO芯片使用最廣泛。LDO芯片的結(jié)構(gòu)是一個微 型的片上系統(tǒng)，其根據(jù)負載電阻的變化情況調(diào)節(jié)自身的內(nèi)電阻，從而保證穩(wěn)壓輸出端的電壓不變。通常LDO芯片是由具有極低的導(dǎo)通電阻、肖特基二極管、分壓電阻、過流保護、過溫保護、精密基準(zhǔn)源、差分放大器、延遲器和POK (Power 0K，電源正常)MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等專用晶體管電路構(gòu)成，并集成于一個芯片上。由于LDO芯片本身的特性，LDO芯片中存在寄生二極管，所述寄生二極管的產(chǎn)生與具體生產(chǎn)工藝有關(guān)，NMOS (N型場效應(yīng)晶體管)要求襯底電平低于源極，PMOS (P型場效應(yīng)晶體管)要求襯底高于源極，通常下情況下將襯底與源極在管子內(nèi)部連接在一起，以N溝道增強型MOS管(場效應(yīng)晶體管)為例，當(dāng)柵源極間加上一個正向電壓，既當(dāng)Vgs>0時，則在柵極和襯底之間的絕緣層中便產(chǎn)生一個垂直于半導(dǎo)體表面的由柵極指向襯底的電場，這個電場能排斥空穴而吸引電子，因而柵極區(qū)附近的P型襯底的空穴排斥，留下不能移動的受主離子(負離子)，從而形成耗盡層，同時P型襯底中的少子電子被吸引到襯底表面，所以當(dāng)Vgs越大，則吸引到P型襯底表面層的電子越多，當(dāng)Vgs達到某一數(shù)值時，這些電子在柵極附近表面便形成一個N型薄層，并且與襯底中二個N+區(qū)相連通，因而在漏源極之間形成N型導(dǎo)電溝道，所以N型導(dǎo)電溝道與P型襯底形成一個PN結(jié)，即漏極和源極之間形成一個PN結(jié)，從而也就導(dǎo)致了漏源極之間產(chǎn)生一個寄生二極管。所以當(dāng)LDO芯片的輸出端電壓大于LDO芯片的輸入端電壓時，或者LDO芯片的輸入端短路時，電流就會通過寄生二極管從LDO芯片的輸出端回流至LDO芯片的輸入端，從而損傷LDO芯片中其他的器件，導(dǎo)致LDO芯片內(nèi)的整個系統(tǒng)不能正常工作，嚴(yán)重時，甚至?xí)鸹馂?zāi)發(fā)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中LDO芯片中輸出端電流回流至輸入端導(dǎo)致的LDO芯片損毀的缺陷，提供一種LDO保護電路，通過對LDO的輸出端進行放電，從而抑制了 LDO芯片中輸出端電流回流至輸入端的情況的出現(xiàn)。本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的本實用新型提供了一種LDO保護電路，其特點是所述LDO保護電路包括一放電回路，用于對一 LDO的輸出端放電；其中當(dāng)所述LDO的輸出端的電壓大于所述LDO的輸入端的電壓時，所述放電回路對所述LDO的輸出端放電。較佳地，所述LDO的輸入端通過一去耦電容接地。所述去耦電容為現(xiàn)有技術(shù)中用于去除LDO輸入端的輸入電源中的毛刺和噪聲的常用手法，所以此處不再詳細地贅述。優(yōu)選地，所述放電回路包括一開關(guān)單元，所述開關(guān)單元串接于所述LDO的輸入端和輸出端之間，當(dāng)所述LDO的輸出端的電壓大于所述LDO的輸入端的電壓時，所述開關(guān)單元在所述LDO的輸入端和輸出端之間構(gòu)成導(dǎo)電回路。此時所述開關(guān)單元利用所述去耦電容來接地,從而將LDO輸出端多余的電能釋放至地。較佳地，所述開關(guān)單元為一二極管，所述LDO的輸出端與所述二極管的陽極電連接，所述LDO的輸入端與所述二極管的陰極電連接。利用二極管的開關(guān)特性，當(dāng)LDO輸出端的電壓大于LDO輸入端的電壓時，所述二極管導(dǎo)通，而當(dāng)LDO輸出端的電壓小于LDO輸入端的電壓時，所述二極管斷開，所以實現(xiàn)釋放了 LDO輸出端相對于LDO輸入端多余的電能。較佳地，所述去耦電容為電解電容。采用電解電容時，所以去耦電容可以在PCB板(印刷電路板)上設(shè)置的離LDO遠一些。較佳地，所述LDO的輸出端通過一濾波電容接地。所述濾波電容為現(xiàn)有技術(shù)中用于去除LDO輸出端的電壓波紋的常用手法，所以此處不再詳細地贅述。較佳地，所述濾波電容為電解電容。同理此時濾波電容也可以在PCB板上設(shè)置的離LDO遠一些。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型的LDO保護電路，通過對LDO的輸出端進行放電，從而在LDO輸出端的電壓大于LDO輸入端的電壓時,能夠有效地抑制LDO芯片中輸出端電流回流至輸入端的情況的出現(xiàn)。從而在保證了 LDO芯片的正常工作的同時，延長了 LDO芯片的壽命。此外本實用新型中還利用LDO芯片輸入端的濾波電路中的接地端，通過二極管等開關(guān)將LDO輸出端相對于LDO輸入端多余的電能釋放至地。所以相對于專門的保護電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉并且便于實現(xiàn)。

圖I為本實用新型的LDO保護電路的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的LDO保護電路的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術(shù)方案。第一實施例本實施例中所述LDO保護電路通過一放電回路將LDO的輸出端相對于LDO輸入端多余的電能釋放掉，從而抑制輸出端將多余的電能通過LDO內(nèi)的寄生二極管釋放至輸入端，從而導(dǎo)致LDO內(nèi)系統(tǒng)的損毀。所以如圖I所示，本實施例的LDO保護電路的放電回路I電連接于所述LDO的輸出端Vout上，并且所述放電回路僅在所述LDO輸出端Vout的電壓大于所述LDO輸入端Vin上的電壓時，對所述LDO的輸出端Vout進行放電。所以本實施例能夠在所述LDO的輸出端Vout的電壓大于所述LDO輸入端Vin的電壓時，有效地釋放所述LDO輸出端Vout上的電能，從而使得所述LDO輸出端Vout上的電壓始終小于LDO輸入端Vin上的電壓，從而在LDO輸出端Vout和LDO輸入端Vin之間永遠不會存在電流回流的情形。所以保護了 LDO工作的安全。第二實施例第一實施例的LDO保護電路雖然通過將LDO輸出端Vout的電能釋放去除了 LDO輸出端Vout和LDO輸入端Vin之間電流回流的情形，但是對LDO輸出端Vout不加限制地放電，會導(dǎo)致Vout上電壓的急速下降，從而可能導(dǎo)致后端設(shè)備得到的電能不足。所以本實施例，當(dāng)LDO輸出端Vout的電壓大于LDO輸入端Vin電壓時，利用LDO輸出端Vout和LDO輸入端Vin之間的壓降，通過一二極管D31的開關(guān)特性，僅將LDO輸出端Vout相對于LDO輸入端Vin多余的電能釋放至地。而且本實施例中還利用所述LDO輸入端Vin的去耦電容的接地，將將LDO輸出端Vout的電能通過二極管釋放至地。從而簡化了保護電路的結(jié)構(gòu)，并且便于實現(xiàn)，而且還顯著地降低了成本。因此如圖2所示，本實施例中所述LDO保護電路主要由所述二極管D31構(gòu)成，其中所述LD0U30的輸入端Vin通過一去耦電容C336接地，所述LD0U30的輸出端Vout還通過一濾波電容C334接地，所述LD0U30的輸出端Vout與所述二極管D31的陽極電連接，所述LD0U30的輸入端Vin與所述二極管D31的陰極電連接。本實施例中所述LD0U30為茂達電子股份有限公司的APL1117-VC芯片。其中如圖
2所示，本實施例的其他的器件共同構(gòu)成了 APL1117-VC芯片正常工作所需的匹配電路，所以此處不再詳細贅述。本實施例中，所述去耦電容C336可以有限抑制輸入端Vin的毛刺和噪音，以保證輸入端Vin的電壓紋波非常小，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一般情況下，最好使用ESR(等效串聯(lián)電阻)值小的電容，這是由于LDO工作時有較大的電流通過所述去耦電容C336，而且ESR值會影響芯片的工作效率。在PCB板布線時，要求將去耦電容與輸入端Vin和地的引腳的環(huán)路盡量小。所以如果使用電解電容，就可以離LDO遠一些，與此同時最好加入一個與其并聯(lián)的電容來靠近LDO。所述LDO的輸出端Vout接濾波電容C334來進行濾波，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定，并使得所述LDO具有良好的動態(tài)響應(yīng)。同時為了較小的輸出電壓紋波，最好選取ESR較小的電容。同樣在PCB板布線時，要求濾波電容C334緊挨著所述LDO的Vout引腳，從而使LDO的輸出電流環(huán)路最小。此外所述濾波電容C334也可以使用電解電容。本實施例中使用仙童公司的MMBD4148 二極管來實現(xiàn)LDO的輸出端Vout和LDO的輸入端VIn的開關(guān)導(dǎo)通。此外還可以采用其他的開關(guān)單元來實現(xiàn)LDO的輸出端Vout和LDO的輸入端VIn的開關(guān)導(dǎo)通，只要所采用的開關(guān)單元當(dāng)所述LDO的輸出端的電壓大于所述LDO的輸入端的電壓時，能夠使得所述LDO的輸入端和輸出端之間構(gòu)成導(dǎo)電回路，就可以用來替代本實施例中的二極管D31。本實施例中當(dāng)系統(tǒng)電源關(guān)斷等情況發(fā)生時，此時所述LDO的輸出端Vout的電壓大于所述LDO的輸入端VIn的電壓，此時根據(jù)二極管D31的特性，所述二極管D31導(dǎo)通，所以輸出端Vout的濾波電容C334放電，此時電流從所述LDO的輸出端Vout流動至LDO的輸入端Vin。因此貯存在濾波電容C334上的電量通過二極管D31放電，并通過去耦電容C336，最終泄放到地上。因此LDO輸出端Vout的濾波電容C334上的電量不會倒灌到LDO中，從而可以保護LDO不損傷。所以本實施例的LDO保護電路利用LDO輸入端Vin的濾波電容的接地端，通過二極管D31將LDO輸出端Vout相對于LDO輸入端Vin多余的電能釋放至地。所以避免了對LDO輸出端Vout過渡放電的同時，還有效地抑制了 LDO輸出端Vout和LDO輸入端Vin之間的電流回流，此外相對于專門的保護電路具有更加簡單的結(jié)構(gòu)、而且成本低廉，便于實現(xiàn)。 雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種LDO保護電路，其特征在于，所述LDO保護電路包括 一放電回路，用于當(dāng)一 LDO的輸出端的電壓大于所述LDO的輸入端的電壓時，對所述LDO的輸出端放電。
2.如權(quán)利要求I所述的LDO保護電路，其特征在于，所述LDO的輸入端通過一去耦電容接地。
3.如權(quán)利要求2所述的LDO保護電路，其特征在于，所述放電回路包括一開關(guān)單元，所述開關(guān)單元串接于所述LDO的輸入端和輸出端之間，當(dāng)所述LDO的輸出端的電壓大于所述LDO的輸入端的電壓時，所述開關(guān)單元在所述LDO的輸入端和輸出端之間構(gòu)成導(dǎo)電回路。
4.如權(quán)利要求3所述的LDO保護電路，其特征在于，所述開關(guān)單元為一二極管，所述LDO的輸出端與所述二極管的陽極電連接，所述LDO的輸入端與所述二極管的陰極電連接。
5.如權(quán)利要求2所述的LDO保護電路，其特征在于，所述去耦電容為電解電容。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的LDO保護電路，其特征在于，所述LDO的輸出端通過一濾波電容接地。
7.如權(quán)利要求6所述的LDO保護電路，其特征在于，所述濾波電容為電解電容。
專利摘要本實用新型公開了一種LDO保護電路，其包括一放電回路，用于對一LDO的輸出端放電；其中當(dāng)所述LDO的輸出端的電壓大于所述LDO的輸入端的電壓時，所述放電回路對所述LDO的輸出端放電。本實用新型的LDO保護電路，通過對LDO的輸出端進行放電，從而在LDO輸出端的電壓大于LDO輸入端的電壓時，能夠有效地抑制LDO芯片中輸出端電流回流至輸入端的情況的出現(xiàn)。從而在保證了LDO芯片的正常工作的同時，延長了LDO芯片的壽命。
文檔編號H02H9/00GK202712830SQ20122026045
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者林前明 申請人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司