【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于集成電路，具體涉及一種防反接電路、線性穩壓器及防反接方法。
技術介紹
1、線性穩壓器ldo在實際應用中，其輸出線纜可能與多種信號/電源線纜綁定在一起，提供給后級負載。一旦線纜存在破損，線性穩壓器的輸出便可能短路到高于線性穩壓器ldo輸入電壓的其它電源電壓，在短路瞬間會有較大的反向電流經線性穩壓器ldo的輸出端流到輸入。此外，線性穩壓器ldo的輸出端也可能人為誤接至遠大于輸入電壓的電源電壓上。
2、在以上反接場景中，較大的反向電流流經線性穩壓器ldo時，線性穩壓器ldo的寄生三極管bjt會導通，導致內部發生閂鎖效應latch-up，芯片邏輯功能錯誤，甚至燒毀；同時，較大的反向電流倒灌至輸入端，可能會引起電源及電源上的其它設備損壞。
3、通常，有該應用風險的線性穩壓器ldo，內部會設計有防反管和防反接電路，防反接電路會檢測輸入電壓vin與輸出電壓vout的壓差，當輸出電壓vout大于輸入電壓vin時關閉防反管，阻斷輸出端到輸入端的電流路徑；或者檢測反向電流的大小，當反向電流大于預設值時關閉防反管，阻止反向電流。
4、但是，在反接的瞬間，線性穩壓器ldo的功率管處于導通狀態，其導通阻抗通常較小，導致反接瞬間反向電流很大，可高達十幾安培，功率管上的壓降會導致其體二極管導通，體二極管導通后，也會流經較大的電流，導致體二極管與襯底psub之間形成的寄生pnp三極管導通，放大該電流，最終導致內部發生閂鎖效應latch-up。這一系列反應發生在微秒時間內，如果防反接電路未能及時檢測并關斷防反管，
5、圖1展示了一種具備防反接功能的常規ldo電路，其輸入端到輸出端的功率級路徑上有一個功率管mp2和防反管mp1。正常工作時，防反管mp1處于常開狀態，工作在線性區，ldo通過環路調節電路調整功率管mp2的柵極電壓vg2，得到穩定的輸出電壓vout。當常規防反接電路檢測到發生電源反接時，關閉防反管mp1，阻止反向電流。
6、如圖2和圖3所示，功率管mp2的體二極管與襯底psub存在寄生pnp三極管q1，在發生反接的瞬間，體二極管導通走電流時，該電流會被寄生pnp三極管放大，從而導致襯底psub產生較大電流。襯底psub存在寄生電阻rpar，襯底psub電位此時會高于“地”電位，導致內部發生latch-up，或干擾邏輯，導致芯片功能異常，常規的防反接電路無法及時關閉防反管。
7、如圖3所示，寄生pnp三極管q1走電流，導致襯底psub電位抬高，若其附近存在接地的n阱以及弱上拉/高阻態的n阱，則由襯底psub和n阱之間寄生形成的寄生npn三極管q2將會導通產生較大的電流。
8、公開于該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本專利技術的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種防反接電路、線性穩壓器及防反接方法，其能夠檢測反接時產生的電流，快速關斷防反管，阻止反向電流，并阻止閂鎖效應latch-up進一步加劇，避免常規的防反接電路受到干擾，從而避免芯片損壞。
2、為了實現上述目的，本專利技術一具體實施例提供了一種防反接電路，用于線性穩壓器，所述線性穩壓器包括功率管和防反管，所述防反管的第二端用于接收輸入電壓，所述防反管的第一端與功率管的第一端相連，所述功率管的第二端產生輸出電壓，所述防反接電路包括：偏置單元、控制單元和感應單元；所述偏置單元的第一端與控制單元的第一端、防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述偏置單元的第二端與感應單元的第一端以及控制單元的控制端相連，所述控制單元的第二端與防反管的控制端相連；
3、所述感應單元所處的n阱靠近功率管所處的n阱設置以感應功率管發生閂鎖效應時功率管的襯底與功率管所處的n阱之間產生的電流，并在感應到該電流時調節偏置單元上的電壓，所述控制單元基于偏置單元上的電壓控制防反管關斷。
4、在本專利技術的一個或多個實施例中，所述偏置單元包括第一電阻，所述第一電阻的第一端與防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述第一電阻的第二端與控制單元的控制端以及感應單元的第一端相連。
5、在本專利技術的一個或多個實施例中，所述控制單元包括第一晶體管，所述第一晶體管的第一端與防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述第一晶體管的控制端與偏置單元的第二端以及感應單元的第一端相連。
6、在本專利技術的一個或多個實施例中，所述感應單元包括二極管或第二晶體管或三極管，所述二極管的陰極與偏置單元的第二端以及控制單元的控制端相連，所述二極管的陽極與地電壓相連，所述第二晶體管的第二端與偏置單元的第二端以及控制單元的控制端相連，所述第二晶體管的控制端與第二晶體管的第一端以及地電壓相連，所述三極管的第二端與偏置單元的第二端以及控制單元的控制端相連，所述三極管的控制端與三極管的第一端以及地電壓相連。
7、在本專利技術的一個或多個實施例中，所述感應單元所處的n阱與功率管所處的n阱之間的距離不大于40um。
8、在本專利技術的一個或多個實施例中，所述防反接電路還包括穩壓單元，所述穩壓單元的第一端與偏置單元的第一端相連，所述穩壓單元的第二端與偏置單元的第二端相連。
9、在本專利技術的一個或多個實施例中，所述穩壓單元包括第三晶體管，所述第三晶體管的第一端與第三晶體管的控制端以及偏置單元的第一端相連，所述第三晶體管的第二端與偏置單元的第二端相連。
10、在本專利技術的一個或多個實施例中，所述防反接電路還包括第二電阻，所述第二電阻的第一端與偏置單元的第二端以及控制單元的控制端相連，所述第二電阻的第二端與感應單元的第一端相連。
11、本專利技術還公開了一種線性穩壓器，包括所述的防反接電路。
12、本專利技術還公開了一種防反接方法，用于線性穩壓器，所述線性穩壓器包括功率管和防反管，所述防反管的第二端用于接收輸入電壓，所述防反管的第一端與功率管的第一端相連，所述功率管的第二端產生輸出電壓，基于所述的防反接電路，所述防反接方法包括：
13、將感應單元所處的n阱靠近功率管所處的n阱設置以感應功率管發生閂鎖效應時功率管的襯底與功率管所處的n阱之間產生的電流；
14、通過偏置單元在感應單元感應到該電流時，調節自身的電壓；
15、通過控制單元基于偏置單元上的電壓控制防反管關斷。
16、與現有技術相比，本專利技術的防反接電路、線性穩壓器及防反接方法，通過將感應單元自帶的n阱放置在靠近功率管自帶的n阱附近，檢測電路在反接瞬間因閂鎖效應latch-up產生的電流，并在檢測到該電流后快速關斷防反管，從而能夠快速有效地阻斷反向電流，避免因反接而導致閂鎖效應latch-up進一步發生強化，有效避免其余電路受到干擾。<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種防反接電路，用于線性穩壓器，所述線性穩壓器包括功率管和防反管，所述防反管的第二端用于接收輸入電壓，所述防反管的第一端與功率管的第一端相連，所述功率管的第二端產生輸出電壓，其特征在于，所述防反接電路包括：偏置單元、控制單元和感應單元；所述偏置單元的第一端與控制單元的第一端、防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述偏置單元的第二端與感應單元的第一端以及控制單元的控制端相連，所述控制單元的第二端與防反管的控制端相連；
2.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述偏置單元包括第一電阻，所述第一電阻的第一端與防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述第一電阻的第二端與控制單元的控制端以及感應單元的第一端相連。
3.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述控制單元包括第一晶體管，所述第一晶體管的第一端與防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述第一晶體管的控制端與偏置單元的第二端以及感應單元的第一端相連。
4.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述感應單元包括二極管或第二晶體管或三極管，所述二極管的陰極與偏置單元的第二端
5.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述感應單元所處的N阱與功率管所處的N阱之間的距離不大于40um。
6.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述防反接電路還包括穩壓單元，所述穩壓單元的第一端與偏置單元的第一端相連，所述穩壓單元的第二端與偏置單元的第二端相連。
7.根據權利要求6所述的防反接電路，其特征在于，所述穩壓單元包括第三晶體管，所述第三晶體管的第一端與第三晶體管的控制端以及偏置單元的第一端相連，所述第三晶體管的第二端與偏置單元的第二端相連。
8.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述防反接電路還包括第二電阻，所述第二電阻的第一端與偏置單元的第二端以及控制單元的控制端相連，所述第二電阻的第二端與感應單元的第一端相連。
9.一種線性穩壓器，其特征在于，包括如權利要求1～8任一項所述的防反接電路。
10.一種防反接方法，其特征在于，用于線性穩壓器，所述線性穩壓器包括功率管和防反管，所述防反管的第二端用于接收輸入電壓，所述防反管的第一端與功率管的第一端相連，所述功率管的第二端產生輸出電壓，基于如權利要求1～8任一項所述的防反接電路，所述防反接方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種防反接電路，用于線性穩壓器，所述線性穩壓器包括功率管和防反管，所述防反管的第二端用于接收輸入電壓，所述防反管的第一端與功率管的第一端相連，所述功率管的第二端產生輸出電壓，其特征在于，所述防反接電路包括：偏置單元、控制單元和感應單元；所述偏置單元的第一端與控制單元的第一端、防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述偏置單元的第二端與感應單元的第一端以及控制單元的控制端相連，所述控制單元的第二端與防反管的控制端相連；
2.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述偏置單元包括第一電阻，所述第一電阻的第一端與防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述第一電阻的第二端與控制單元的控制端以及感應單元的第一端相連。
3.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述控制單元包括第一晶體管，所述第一晶體管的第一端與防反管的第一端以及功率管的第一端相連，所述第一晶體管的控制端與偏置單元的第二端以及感應單元的第一端相連。
4.根據權利要求1所述的防反接電路，其特征在于，所述感應單元包括二極管或第二晶體管或三極管，所述二極管的陰極與偏置單元的第二端以及控制單元的控制端相連，所述二極管的陽極與地電壓相連，所述第二晶體管的第二端與偏置單元的第二端以及控制單元的控制端相連，所述第二晶體管的控制端與第二晶體管的第一端以及地電壓相連，所述三...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳東銘，柯可人，
申請(專利權)人：思瑞浦微電子科技蘇州股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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