增加折疊電流保護的電路

　　對許多需要數(shù)安培供電電流的應用而言，三端輸出可調線性穩(wěn)壓器有易用、低成本和完全片上過載保護等特點，如美國國家半導體公司的 LM317。增加數(shù)個元器件可以使三端穩(wěn)壓器具備一種高速度的短路限流能力，從而提高可靠性。限流器可將最大輸出電流限制在一個安全的恒定水平I_MAX上，避免穩(wěn)壓器的損壞。當出現(xiàn)一個故障狀況時，傳輸晶體管上的功耗近似于 V_IN×I_MAX。要讓設計的穩(wěn)壓器能承受過載，就需要謹慎地選擇元器件的額定值（經(jīng)常是留了過大的余地），除非可以在故障發(fā)生時降低或折疊(foldback)輸出電流。

　　圖 1 中的電路包括折疊電流限制功能，通過增加反饋電阻器R4保護傳輸晶體管。在正常情況下，晶體管Q₂不導通，而電阻器R₁和R₂將MOSFET Q₁偏置在導通狀態(tài)。當發(fā)生輸出過載時，Q₂導通，減小了加在Q₁上的接通偏置，從而增加了它的漏-源電阻，限制了進入穩(wěn)壓器IC₁（LM317）的電流。增加的 R₄使Q₂的偏置電流大小與輸出電壓V_OUT有關，V_OUT在過載情況下呈下降趨勢。
　　圖1的電路中，最大折疊電流I_KNEE與短路電流I_SC的值可分別計算如下：

　　公式1

　　公式 2

　　在實際設計中，選擇I_KNEE和I_SC的值，R_3A和R_3B選擇相同阻值，然后用公式1和公式2計算出電阻器R_SC和R₄的值。針對圖1中的電路，輸出的最大電流和短路電流分別固定為0.7A 和0.05A。R_3A和R_3B選擇100Ω時，可通過公式算出R_SC值為 0.73Ω，R4為4.3 kΩ?？梢杂靡粋€從0Ω至200Ω調整的可變負載電阻器驗證本電路的性能。圖2所示分別為電路輸出的模擬與實測電壓-電流（V_OUT和I_OUT）特性，兩者非常接近。