LDO限流环路与主环路的“争抢”

camelcgh

如图所示，主要是由三个环路。
1.LDO工作主环路
2.电流复制环路
3.限流环路

不管是我自己，还是我研究论文或者业界的论文，多数也是这么干的
以前没仔细思考过，为何平时主环路一直工作，等Ib*Ref到了Vref2的参考电压，限流环路就会介入工作


主环路按理来说也是个运放闭环，而不是简单的比较器，为什么平时主环路的作用更强

这个限流环怎么看都是一个三级的放大器环路，首先A2是第一个，然后M2是一个共源放大器，最后功率管或者说复制管又是一个共源级放大器
理论上补偿不是很复杂吗，为什么论文里从来没见人提过，一嘴都没见过

然后就是为啥一到限流，限流环就发挥作用了，就是那一瞬间，限流环的能力突然就强了，为啥呢

yangleiqiang

这个没有考虑限流环路的补偿，工作在开关态，或者工作点设置，使得增益很低，开关态，频率响应很高。所以不在乎

camelcgh

   

yangleiqiang 发表于 2025-8-12 14:10
这个没有考虑限流环路的补偿，工作在开关态，或者工作点设置，使得增益很低，开关态，频率响应很高。所以不 ...

但是，实际限流环起作用的时候，是作为环路作用的
如果只是开关，那理论上应该是直接关掉啥的
这里限流环路工作是带有反馈的

yangleiqiang

   

camelcgh 发表于 2025-8-12 14:21
但是，实际限流环起作用的时候，是作为环路作用的
如果只是开关，那理论上应该是直接关掉啥的
这里限流环 ...

你实际正常工作的时候就是关闭。关闭的不影响主环路

迷路大脸猫

一个电压反馈一个电流反馈
电流反馈是看不到负载电容的，补偿反而简单。
限流电路是否工作只需要看M2是否脱离截止区就行，需要设计好参数（限流大小）。

ckx

你别说，工程上限流电路这一块出问题的设计不在少数。
这是工程重点，倒不是学术重点。
所以大部分限流电路也会做补偿的。LDO的确是要检查发生过流后，其限流电路的特性，最好跑个瞬态看看。

mmkyy

在未到限制之前，loop2环路是断开的，因为M2处于常“关”状态。因此不会出现限流环路和主环路争抢功率管栅极的控制权。
在接近限流时，loop2逐渐开始工作，尝试争夺功率管栅极的控制权
到达限流之后，loop2完全控制功率管栅极。为了能够完全控制，要让M2提供足够多的电流（大于EA sink能力），确保loop2足够“强”
Loop2的主极点在M2的栅极，在M2的栅极漏极之间加一个密勒电容足够保证稳定性

acrofoxAgain

光从这个框图你是不容易看出为什么限流以后主管路突然不起作用了的，因为这里面放大器符号容易让人忽略放大器的一些局限，太理想化了。如果你把EA换成理想运放，确实限流就不会起作用。但事实上EA不会是理想的，它的灌电流能力是有限的，当限流环路起作用后，M2的电流达到EA灌电流能力上限，EA环路就不起作用了。

camelcgh

   

mmkyy 发表于 2025-8-12 15:20
在未到限制之前，loop2环路是断开的，因为M2处于常“关”状态。因此不会出现限流环路和主环路争抢功率管栅 ...

关于稳定性，感觉单独补偿M2栅极不太够啊

复制电流然后到电阻生成电压，这个一个电阻负载共源放大器
然后限流的那个运放自己一级
最后M2流到主运放又是一级放大

最后，好几个极点，加上一个高增益100dB左右的三级放大器

不知道这样理解有没有问题，好像单电容米勒补偿不大够

camelcgh

   

acrofoxAgain 发表于 2025-8-13 08:48
光从这个框图你是不容易看出为什么限流以后主管路突然不起作用了的，因为这里面放大器符号容易让人忽略放大 ...

我这个疑问点在于，为什么正常工作时，限流环路会关掉
我理解限流环是个带有负反馈的环路
当然，主环路也是个带有负反馈的环路

为什么同样都是负反馈，平时的限流环是关掉的呢
从另一个角度来讲，限流环，也是一个主环路，也是和LDO主环路一样，有参考电压，也有负反馈，为什么平时负反馈不至于使其发生作用
也就是说，为什么负反馈不至于让最终的输出电流主动变大到限流电流，从而工作在限流状态下