Part 01 前言
LDO在設計電源時很常用，說到電源，就必然要考慮的一個問題就是過流保護，過流保護是LDO電路設計中繞不過的“硬核”問題。LDO通過調節輸出電壓，確保負載在不同電流需求下穩定工作。但當負載電流超出設計范圍，如短路或過載，過大的電流可能導致芯片過熱甚至損壞。為此，過流保護機制應運而生，旨在限制輸出電流，保護LDO及其負載。LDO有兩種典型的過流保護機制：磚墻限流Brick-Wall Current Limiting和過流關斷保護。接下來我們深入剖析這兩種機制，探討如何在電路設計中實現可靠的過流保護。
Part 02 機制1：磚墻限流
磚墻限流如其名，是一種“硬性”截止機制。當輸出電流超過預設限流值 I_LIMIT時，LDO迅速將輸出輸出電流限制在I_LIMIT，由于負載電流比較大，之后LDO溫度逐漸上升，等到觸發LDO保護溫度后，LDO輸出會立馬關斷，從輸出電壓-輸出電流曲線來看，這類似一道“磚墻”阻擋電流繼續增加。比如TPS7A16的數據手冊顯示，其磚墻限流閾值在105mA（典型值）。
從上圖的輸出電壓-負載電流曲線可知，當負載電流超過I_LIMIT，并觸發LDO溫度保護后，輸出電壓急劇下降。這種機制通常通過內部電流檢測電路+溫度保護電路實現。LDO的內部結構包含一個電流鏡檢測電流，當檢測到的電流超過設定的參考電流時，限流觸發，LDO溫度上升，到達保護溫度點，關閉功率晶體管，切斷輸出。
這表明磚墻限流在短時過載下較為安全，它的特點是可以容忍短時過載，但若持續過載，熱量積累就會觸發熱關斷。
Part 03 機制2：過流關斷
與磚墻限流不同，過流關斷保護內部結構采用快速關斷。LDO的內部結構包含一個電流鏡檢測電流和比較器實現過流快速關斷輸出，當LDO輸出電流達到過流保護電流時，LDO會直接關斷輸出，所以相比磚墻限流，電流閾值保護的保護速度更快。對于LDO輸出后級負載有大的容性負載時，LDO輸出瞬間就會有較大的inrush電流，可能會觸發LDO的過流關斷，從而LDO無法正常啟動，這種情況下就需要選磚墻限流機制的LDO更合適了。
