世俱杯 2025

深入探究 LDO 的砖墙限流与过流关断保护机制

出处:网络 发布于:2025-06-26 15:50:56

  在当今的电子设备中,电源的稳定性和安全性至关重要。LDO(低压差线性)作为设计电源时的常用元件,在电源电路里扮演着关键角色。而在电源设计过程中,过流保护是一个绕不过去的 “硬核” 问题。过流保护是 LDO 电路设计中必须要重点考虑的方面,它直接关系到 LDO 及其负载的安全与稳定。
  LDO 的主要功能是通过调节输出电压,确保负载在不同电流需求下都能稳定工作。然而,当负载电流超出设计范围时,例如出现短路或过载的情况,过大的电流可能会导致芯片过热,甚至造成芯片损坏。为了解决这一问题,过流保护机制应运而生,其主要目的是限制输出电流,从而保护 LDO 及其负载。LDO 有两种典型的过流保护机制,分别是砖墙限流(Brick - Wall Current Limiting)和过流关断保护。接下来,我们将深入剖析这两种机制,探讨如何在电路设计中实现可靠的过流保护。

  机制 1:砖墙限流

  砖墙限流,从名称上就可以看出,它是一种 “硬性” 截止机制。当输出电流超过预设的限流值 I_LIMIT 时,LDO 会迅速将输出电流限制在 I_LIMIT。由于此时负载电流比较大,LDO 的温度会逐渐上升。当温度触发 LDO 的保护温度后,LDO 的输出会立马关断。从输出电压 - 输出电流曲线来看,这就类似一道 “砖墙” 阻挡电流继续增加。以 TPS7A16 为例,其数据手册显示,该型号的砖墙限流阈值在 105mA(典型值)。从输出电压 - 负载电流曲线可知,当负载电流超过 I_LIMIT,并触发 LDO 温度保护后,输出电压会急剧下降。这种机制通常是通过内部电流和温度保护电路来实现的。LDO 的内部结构包含一个电流镜用于检测电流,当检测到的电流超过设定的参考电流时,限流触发。随着 LDO 温度上升,到达保护温度点后,功率会关闭,从而切断输出。砖墙限流的特点是可以容忍短时过载,在短时过载的情况下较为安全,但如果持续过载,热量不断积累就会触发热关断。

  机制 2:过流关断
  与砖墙限流不同,过流关断保护的内部结构采用快速关断的方式。LDO 的内部结构包含一个电流镜检测电流和比较器,以此来实现过流快速关断输出。当 LDO 输出电流达到过流保护电流时,LDO 会直接关断输出。所以,相比砖墙限流,过流关断的电流阈值保护速度更快。不过,当 LDO 输出后级负载有大的容性负载时,LDO 输出瞬间会产生较大的 inrush 电流,这可能会触发 LDO 的过流关断,从而导致 LDO 无法正常启动。在这种情况下,选择采用砖墙限流机制的 LDO 会更为合适。

  综上所述,在进行电路设计时,工程师需要根据具体的应用场景和需求,合理选择 LDO 的过流保护机制,以确保电路的安全和稳定运行。例如,在一些对短时过载有一定容忍度的场景中,可以优先考虑砖墙限流机制;而在需要快速响应过流情况的场景下,过流关断保护可能更为合适。同时,还需要结合其他因素,如负载特性、环境温度等,进行综合考量,以实现可靠的过流保护。

关键词: LDO

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,//2jv4g1.cn,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
 一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:
技术客服:

0571-85317607

网站技术支持

13606545031

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!