本篇文章來自：機智的互聯網

?1、前言

在一些外部條件和情況下，LDO 可能會出現意外的高流耗。如果此高電流傳輸到其他正被供電的電子系統，會對大多數電子系統以及主機電源管理電路造成損害。選擇具有電流限制和內部短路保護的 LDO，將有助于防止產生這種不良影響，并在設計整體電源管理模塊時提供額外保護。

2、什么是電流限制功能，該功能如何運作？

LDO 中的電流限制定義為，建立所施加電流的上限。與恒流源不同，LDO 按需輸出電流，同時還會控制調節的總功率。電流限制通過用于控制 LDO 內輸出級晶體管的內部電路實現；見圖 1。這是一種典型的 LDO 限流電路，由于達到限值后該電路會突然停止輸出電流，通常被稱為“磚墻”電流限制。此內部電路中，LDO 測量反饋的輸出電壓，同時測量輸出電流相對于內部基準 (IREF) 的縮放鏡像。

圖 1：LDO 內部限流結構

3、磚墻電流限制

在磚墻電流限制中，已定義電流上限，LDO 會逐漸增大供應電流，直至達到電流限制。一旦超過電流限制，輸出電壓不再進行調節，并由負載電路的電阻 (RLOAD) 和輸出電流限制 (ILIMIT) 確定（公式 1）：

公式 1：VOUT = ILIMIT × RLOAD

只要結溫處于可接受的范圍 (TJ < 125°C) 內時，熱阻 (θJA) 允許正常的功耗，傳輸晶體管就繼續此操作并耗散功率。當 VOUT 過低且達到溫度上限時，熱關斷功能將斷開器件，保護器件免受永久性損害。器件溫度降低后，它將重新接通，并且可以繼續進行穩壓調節。這在可能出現短路的情況下尤為重要，因為 LDO 會繼續將 VOUT 調節至 0V。例如，TI 的 TPS7A16 可以在寬電壓范圍內限制高電流輸出。圖 2 所示為 30V 輸入條件下限流功能的行為示例。可以看出，一旦超過電流限制，LDO 繼續以限值輸出電流，但不再將 VOUT 調節至 3.3V。一旦超過 105mA 的熱限制，將啟動熱關斷功能。該限流功能有助于對鎳鎘和鎳氫單單元電池充電，因為這兩種電池都需要恒定的電流供應。電池電壓在電池充電時會發生變化，TPS7A16 等 LDO 有助于將恒定電流保持在限值 (I)。

圖 2：TPS7A16 磚墻電流限制（30VIN、3.3VOUT、VSON，25°C）

4、折返電流限制

折返電流限制與標準上限限制非常相似。但折返電流限制的主要目的是限制總功耗，即在 VOUT 降低且 VIN 保持穩定的同時，線性降低輸出電流限制，將輸出晶體管保持在安全功耗限制范圍內。TLV717P 等器件具有折返電流限制功能，并從中受益，因為此類器件主要采用熱阻更高的超小型封裝。TLV717P 輸出電流限制的行為如圖 3 所示。從圖中可以看出，由于將 VIN 指定為 VOUT + 0.5V，25°C 時允許的最大功耗為 150mW。超過電流限制且 VOUT 開始降低后（假設 RLOAD 恒定），IOUT 和功耗均降低。這會稍稍增加消耗恒定電流的非歐姆器件的復雜性，并會觸發鎖定狀態，在該狀態下，用電器件會繼續降低 VOUT，而 LDO 會繼續降低 IOUT。

圖 3：TLV717P 輸出電流與 VOUT 的關系

只要可能存在短路或過載等有害條件，務必要防止將這種不良影響傳遞給其他敏感的電子系統。受保護的 LDO 可以提供許多功能，有助于增強任何設計的可靠性。

------------ END ------------