【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种限流保护电路，特别是一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，属于半导体集成电路。
技术介绍
1、负载开关因其节省空间，集成度高，效率高等优势被广泛应用于各种待机情况下耗电量大或需控制电源排序的系统中。负载开关在手机，平板电脑等消费类电子产品与车规系统中都有着不小的需求。对于负载开关而言，限制后级电路最大电流能够有效避免因操作不当或考虑不周导致的线路电流过大损毁器件，能够确保负载开关在处理后级电路时保持稳定可靠的输出，防止系统过载。而一个宽输入电压范围的限流保护负载开关电路，则是能够在各种常见输入电压场景下，均能对芯片和后级电路进行限流，提高系统的可靠性和寿命。
2、中国专利公开号cn110739835b提出的一种限流保护电路如图4所示，其中n型场效应管mn1为功率管，mn2为采样管，由于二者尺寸差异较大，采样比例受过驱动电压的影响较大，通过电阻r1与电流源ib1产生的压降，减小二者的阈值差异，提高采样比例的精确度。运放101的虚短特性使得mn1与mn2管的源端电位相等，采样管mn2上流过的电流为功率管mn1流过电流的1/n，当输出电流过大时，误差放大器102负端输入电压为采样管流过的电流与外接电阻rset的乘积，该值大于预设的电流源ib2与电阻r2产生的电压，因此误差放大器102输出电平将ngate下拉，使得功率管mn1的栅源电压降低，进而降低输出电流，环路使得输出电流超过一定值后达到稳定，不会随着负载的减小而增大，起到限流保护的作用。
3、中国专利公开号cn114679040a
4、由此可知，传统限流保护电路都是利用通过采样电路内部电学量，并通过电学量的转化和放大，以此钳位功率管输出的最大电流，实现限流保护功能，当电源电压低于1v时，传统电路都面临输入电压共模范围超过电源范围的问题，导致无法兼容较宽的输入电压范围，同时，当输出vout低于某一电位时，运放101模块因虚短特性钳位两端电位，使得mp1管无法处于正常工作状态，环路失效，限流保护功能失去作用。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，在0.5v~5.5v的电源电压范围内，均可实现限流保护功能，且当输出低至0v时同样可以实现限流保护功能。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，包含功率管mn1、采样管mn3、采样电阻rsense、电源切换模块、采样模块、误差放大器ea、电阻rload和电容cload，采样模块的第一输入端、采样电阻rsense的一端、功率管mn1的漏极连接电源vin，采样模块的第二输入端连接电压信号vh，采样模块的第三输入端与采样电阻rsense的另一端和采样管mn3的漏极连接，采样模块的输出端与误差放大器ea的正相输入端连接，误差放大器ea的反相输入端连接基准电压vref，误差放大器ea的输出端与采样管mn3的栅极和功率管mn1的栅极连接，采样管mn3的源极与功率管mn1的源极、电阻rload的一端和电容cload的一端连接并产生输出电压vout，电容rload的另一端和电容cload的另一端接地，电源切换模块的第一输入端连接电源vin，电源切换模块的第二输入端连接电源vdd，电源切换模块的输出端产生电压信号vh。
4、进一步地，所述电源切换模块包含nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、nmos管mn7、nmos管mn8、nmos管mn9、nmos管mn10、pmos管mp2、pmos管mp3、pmos管mp4、pmos管mp5、pmos管mp6、pmos管mp7、pmos管mp8、pmos管mp9、pmos管mp10、pmos管mp11、pmos管mp12、pmos管mp13、电流源ib3、施密特反相器smit、反相器inv1、反相器inv2和反相器inv3，电流源ib3的一端与nmos管mn4的漏极、nmos管mn4的栅极、nmos管mn5的栅极、nmos管mn6的栅极、nmos管mn7的栅极、nmos管mn8的栅极和nmos管mn9的栅极连接，nmos管mn5的漏极与pmos管mp2的漏极、pmos管mp2的栅极和pmos管mp3的栅极连接，pmos管mp2的源极与pmos管mp4的源极连接并作为电源切换模块的第一输入端连接电源vin，nmos管mn6的漏极与pmos管mp3的漏极、pmos管mp4的栅极和nmos管mn7的漏极连接，pmos管mp3的源极作为电源切换模块的第二输入端并连接电源vdd，nmos管mn7的源极与nmos管mn10的漏极连接，nmos管mn10的栅极连接电压信号vinh，nmos管mn8的漏极与pmos管mp4的漏极和施密特反相器smit的输入端连接，nmos管mn9的漏极与pmos管mp5的漏极、pmos管mp5的栅极、pmos管mp6的栅极、pmos管mp7的栅极、pmos管mp8的栅极和pmos管mp9的栅极连接，nmos管mn4的源极、nmos管mn5的源极、nmos管mn6的源极、nmos管mn10的源极、nmos管mn8的源极和nmos管mn9的源极接地，pmos管mp5的源极与pmos管mp6的源极、pmos管mp7的源极、pmos管mp8的源极和pmos管mp9的源极连接并作为电源切换模块的输出端产生电压信号vh，pmos管mp6的漏极与施密特反相器smit的控制端连接，pmos管mp7的漏极与反相器inv2的控制端连接，pmos管mp8的漏极与反相器inv3的控制端连接，pmos管mp9的漏极与反相器inv1的控制端连接，施密特反相器smit的输出端与反相器inv2的输入端连接，反相器inv2的输出端与反相器inv3的输入端连接，反相器inv3的输出端与反相器inv1的输入端和pmos管mp11的栅极连接并产生电压信号vddh，反相器inv1的输出端与pmos管mp10的栅极连接并产生电压信号vinh，pmos管mp10的源极与pmos管mp12的源极连接并连接电源vdd，pmos管mp12的栅极连接电压信号vinh，pmos管mp10的漏极与pmos管mp11的漏极连接，pmos管mp11的源极与pmos管mp13的源极连接并连接电源vin，pmos管mp13的栅极连接电压信号vddh，pmos管mp12的漏极与pmos管mp13的漏极连接并连接电压信号vh。
5、进一步地，所述nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、nmos管mn7、nmos管mn8和nmos管mn9构成n型电流镜，nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、nmos管mn7、nmos管mn8和nmos管mn9的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，其特征在于：包含功率管MN1、采样管MN3、采样电阻Rsense、电源切换模块、采样模块、误差放大器EA、电阻Rload和电容Cload，采样模块的第一输入端、采样电阻Rsense的一端、功率管MN1的漏极连接电源VIN，采样模块的第二输入端连接电压信号VH，采样模块的第三输入端与采样电阻Rsense的另一端和采样管MN3的漏极连接，采样模块的输出端与误差放大器EA的正相输入端连接，误差放大器EA的反相输入端连接基准电压VREF，误差放大器EA的输出端与采样管MN3的栅极和功率管MN1的栅极连接，采样管MN3的源极与功率管MN1的源极、电阻Rload的一端和电容Cload的一端连接并产生输出电压VOUT，电容Rload的另一端和电容Cload的另一端接地，电源切换模块的第一输入端连接电源VIN，电源切换模块的第二输入端连接电源VDD，电源切换模块的输出端产生电压信号VH。
2.根据权利要求1所述的一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，其特征在于：所述电源切换模块包含NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMO
3.根据权利要求2所述的一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，其特征在于：所述NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6、NMOS管MN7、NMOS管MN8和NMOS管MN9构成N型电流镜，NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6、NMOS管MN7、NMOS管MN8和NMOS管MN9的宽长比的比例为1:1:1：n：1：m。
4.根据权利要求3所述的一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，其特征在于：所述NMOS管MN7和NMOS管MN10构成滞...
【技术特征摘要】
1.一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，其特征在于：包含功率管mn1、采样管mn3、采样电阻rsense、电源切换模块、采样模块、误差放大器ea、电阻rload和电容cload，采样模块的第一输入端、采样电阻rsense的一端、功率管mn1的漏极连接电源vin，采样模块的第二输入端连接电压信号vh，采样模块的第三输入端与采样电阻rsense的另一端和采样管mn3的漏极连接，采样模块的输出端与误差放大器ea的正相输入端连接，误差放大器ea的反相输入端连接基准电压vref，误差放大器ea的输出端与采样管mn3的栅极和功率管mn1的栅极连接，采样管mn3的源极与功率管mn1的源极、电阻rload的一端和电容cload的一端连接并产生输出电压vout，电容rload的另一端和电容cload的另一端接地，电源切换模块的第一输入端连接电源vin，电源切换模块的第二输入端连接电源vdd，电源切换模块的输出端产生电压信号vh。
2.根据权利要求1所述的一种适用于负载开关的宽输入电压范围限流保护电路，其特征在于：所述电源切换模块包含nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、nmos管mn7、nmos管mn8、nmos管mn9、nmos管mn10、pmos管mp2、pmos管mp3、pmos管mp4、pmos管mp5、pmos管mp6、pmos管mp7、pmos管mp8、pmos管mp9、pmos管mp10、pmos管mp11、pmos管mp12、pmos管mp13、电流源ib3、施密特反相器smit、反相器inv1、反相器inv2和反相器inv3，电流源ib3的一端与nmos管mn4的漏极、nmos管mn4的栅极、nmos管mn5的栅极、nmos管mn6的栅极、nmos管mn7的栅极、nmos管mn8的栅极和nmos管mn9的栅极连接，nmos管mn5的漏极与pmos管mp2的漏极、pmos管mp2的栅极和pmos管mp3的栅极连接，pmos管mp2的源极与pmos管mp4的源极连接并作为电源切换模块的第一输入端连接电源vin，nmos管mn6的漏极与pmos管mp3的漏极、pmos管mp4的栅极和nmos管mn7的漏极连接，pmos管mp3的源极作为电源切换模块的第二输入端并连接电源vdd，nmos管mn7的源极与nmos管mn10的漏极连接，nmos管mn10的栅极连接电压信号vinh，nmos管mn8的漏极与pmos管mp4的漏极和施密特反相器smit的输入端连接，nmos管mn9的漏极与pmos管mp5的漏极、pmos管mp5的栅极、pmos管mp6的栅极、pmos管mp7的栅极、pmos管mp8的栅极和pmos管mp9的栅极连接，nmos管mn4的源极、nmos管mn5的源极、nmos管mn6的源极、nmos管mn10的源极、nmos管mn8的源极和nmos管mn9的源极接地，pmos管mp5的源极与pmos管mp6的源极、pmos管mp7的源极、pmos管mp8的源极和pmos管mp9的源极连接并作为电源切换模块的输出端产生电压信号vh，pmos管mp6的漏极与施密特反相器smit的控制端连接，pmos管mp...
【专利技术属性】
技术研发人员：王锡璁，徐飞，付美俊，林瑞，
申请(专利权)人：上海帝迪集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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