LDO的两种典型的过流保护机制

面包板社区
2025-06-25 10:59:17

Part 01

前言

LDO在设计电源时很常用，说到电源，就必然要考虑的一个问题就是过流保护，过流保护是LDO电路设计中绕不过的“硬核”问题。LDO通过调节输出电压，确保负载在不同电流需求下稳定工作。但当负载电流超出设计范围，如短路或过载，过大的电流可能导致芯片过热甚至损坏。为此，过流保护机制应运而生，旨在限制输出电流，保护LDO及其负载。

LDO有两种典型的过流保护机制：砖墙限流Brick-Wall Current Limiting和过流关断保护。接下来我们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。

Part 02

机制1：砖墙限流

砖墙限流如其名，是一种“硬性”截止机制。当输出电流超过预设限流值 I_LIMIT时，LDO迅速将输出输出电流限制在I_LIMIT，由于负载电流比较大，之后LDO温度逐渐上升，等到触发LDO保护温度后，LDO输出会立马关断，从输出电压-输出电流曲线来看，这类似一道“砖墙”阻挡电流继续增加。比如TPS7A16的数据手册显示，其砖墙限流阈值在105mA（典型值）。

从上图的输出电压-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，输出电压急剧下降。这种机制通常通过内部电流检测电路+温度保护电路实现。LDO的内部结构包含一个电流镜检测电流，当检测到的电流超过设定的参考电流时，限流触发，LDO温度上升，到达保护温度点，关闭功率晶体管，切断输出。