限流保護通常有限流和折返式限流2種(zhong)類(lei)型(xing)。前(qian)者(zhe)是(shi)指(zhi)將(jiang)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)限(xian)定(ding)在(zai)最(zui)大(da)值(zhi)，該(gai)方(fang)法(fa)最(zui)大(da)缺(que)點(dian)是(shi)穩(wen)壓(ya)器(qi)內(nei)部(bu)損(sun)失(shi)的(de)功(gong)耗(hao)很(hen)大(da)
，而(er)後(hou)者(zhe)是(shi)指(zhi)在(zai)降(jiang)低(di)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)同(tong)時(shi)也(ye)降(jiang)低(di)了(le)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)，其(qi)最(zui)大(da)優(you)點(dian)是(shi)當(dang)過(guo)流(liu)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng)時(shi)，消(xiao)耗(hao)在(zai)功(gong)率(lv)管(guan)能(neng)量(liang)相(xiang)對(dui)較(jiao)小(xiao)，但(dan)在(zai)負(fu)載(zai)短(duan)路(lu)時(shi)，大(da)多(duo)數(shu)折(zhe)返(fan)式(shi)限(xian)流(liu)型(xing)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)也(ye)沒(mei)有(you)徹(che)底(di)關(guan)斷(duan)穩(wen)壓(ya)器(qi)，依(yi)然(ran)有(you)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)，進(jin)而(er)使(shi)功(gong)率(lv)MOS管(guan)消(xiao)耗(hao)能(neng)量(liang)
，加(jia)快(kuai)器(qi)件(jian)的(de)老(lao)化(hua)。針(zhen)對(dui)上(shang)述(shu)情(qing)況(kuang)，在(zai)限(xian)流(liu)型(xing)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，設(she)計(ji)改(gai)進(jin)了(le)一(yi)個(ge)短(duan)路(lu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)，確(que)保(bao)短(duan)路(lu)情(qing)況(kuang)下(xia)
，關(guan)斷(duan)功(gong)率(lv)MOS管。本文分別定性和定量地分析了這種短路保護電路的工作過程和原理，同時給出基於TSMCO．18μm CMOS工藝的Spectra仿真結果。

短路保護電路的工作原理

高可靠性短路保護電路的實現電路如圖1所示，其中VMP是線性穩壓器的功率MOS管，R1、R2為穩壓器的反饋電阻；VMO和VMP管是電流鏡電路，VMO管以一定的比例複製功率管的電流
，通過電阻R4轉化為檢測電壓；晶體管VM1完成電平移位功能，最後接入由VM8～VM12等MOS管組成的比較器的正輸入端(Vinp)
，比較器的負輸入端(Vinm)與輸出端(0UT)相連
；VM13、VM14組成二極管連接形式為負載的共源級放大電路
；VM14和VMp1構成電流鏡電路；晶體管VMp1完成對功率管VMP的開關控製，正常工作時
，VMp1的柵級電位(Vcon)為高電平，不會影響係統的正常工作，短路發生時，Vcon將為低電平，使功率管關斷。


工作原理的定性分析

當短路發生時，比較器的負輸入端電位(Vinm)為0 V
；同時VM1管將導通，因此比較器的正輸入端電位大於0 V，最終比較器的輸出節點電位(Vcom)為高電平，在MOS管VM13、VM14作用下
，控製信號Vcon將為低電平，最終VMP管的柵極電壓將升高，進而關斷P功率管，實現短路保護。

實現短路保護後，VM1管將關斷
；VM3和VM4組成電流鏡，晶體管VM2的作用是保證電路在短路期間(VM1管關斷)
，比較器正輸入端的電壓始終高於比較器的負輸入端電壓(即使係統存在地平麵噪聲)
，從而使Vcon電壓始終為低電平，確保電路在短路發生期間始終都能關斷P功率管，實現保護電路的高可靠性。

同時當短路發生時(即Vcon信號為低電平)
，VM7管正常工作，VM5管將導通
，有一定的電流流向0UT端；因此一旦短路消除(即0UT端接有負載電阻)，VM5管將對負載電容和負載電阻組成的並聯RC網絡充電，0UT端電壓升高，Vcon信號將變為高電平

，電路自動恢複正常狀態。

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