專利名稱：一種并聯(lián)穩(wěn)壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種并聯(lián)穩(wěn)壓電路，用于將輸入的電流源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電壓輸出。
背景技術(shù)：
目前，并聯(lián)穩(wěn)壓電路被廣泛的應(yīng)用于電流源輸出的穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)中。比較常見的 并聯(lián)穩(wěn)壓電路有兩種一種是如圖1，采用型號為TL431的三端穩(wěn)壓管和少許外圍器件構(gòu) 成，圖中R5為限流電阻，串接于輸入電壓VIN和TL43IDl的調(diào)整端，輸出電壓VDD經(jīng)電阻R6、 R7分壓得到基準(zhǔn)電壓和TL431 (D2)的電壓參考腳Vout相連，C3為濾波電容串接在輸出電 壓端VDD和系統(tǒng)地GND之間。由于器件TL431本身能承受的功率小，因此該種并聯(lián)穩(wěn)壓電 路實(shí)際輸出功率小，不適合在輸出功率較大的場合應(yīng)用。另一種是由比較器、調(diào)整管和必要的電阻、穩(wěn)壓管等器件構(gòu)成，如圖2，輸入電壓端 VIN經(jīng)電阻R8、穩(wěn)壓管D3得到基準(zhǔn)電壓，并和比較器U2的同向輸入端相連，比較器U2的反 向輸入端和電阻R9、R10的分壓點(diǎn)相連，比較器U2的輸出端串接電阻后R81和調(diào)整管Q2的 柵極相連，比較器U2的電源引腳和比較器工作電源VCC相連，調(diào)整管Q2的漏極和輸出電壓 端VDD相連，濾波電容C4、C5串接在輸入電壓VIN和系統(tǒng)地GND之間。在上述的并聯(lián)穩(wěn)壓 電路中，電阻R8和穩(wěn)壓管D3構(gòu)成調(diào)整電壓的基準(zhǔn)，電阻R9、R10構(gòu)成調(diào)整電壓的反饋，比較 器U2通過比較基準(zhǔn)電壓和反饋電壓的不同，輸出相應(yīng)控制信號，控制調(diào)整管Q2的導(dǎo)通或截 止，從而達(dá)到使輸出電壓端VDD穩(wěn)壓的目的。該電路由于采用了外置獨(dú)立調(diào)整管，因此具有 輸出功率大的優(yōu)點(diǎn)。但也存在以下三個缺點(diǎn)⑴、電路輸入電壓VIN和輸出電壓VDD直接 相連，實(shí)際應(yīng)用中抗干擾性能及電壓輸出穩(wěn)定性差；(2)、電路反饋和控制單元使用不具有 滯回比較功能的比較器，導(dǎo)致調(diào)整管Q2的工作點(diǎn)一直處于其輸出特性的放大區(qū)，從而導(dǎo)致 調(diào)整管Q2工作溫升高、功耗大。(3)、要想電路穩(wěn)定工作，必須給比較器U2提供穩(wěn)定的外加 工作電源VCC，因此電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、應(yīng)用元器件多且生產(chǎn)成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出功率大、運(yùn)行功耗低、實(shí)現(xiàn)簡單且 生產(chǎn)成本低的并聯(lián)穩(wěn)壓電路。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種并聯(lián)穩(wěn)壓電路，包括電壓檢測及 控制單元Ml、調(diào)整管Ql和隔離二極管Dl ；輸入電壓端VIN接所述隔離二極管Dl的陽極和調(diào) 整管Ql的電流輸入端，隔離二極管Dl的陰極接和電壓檢測及控制單元Ml的電源輸入端， 電壓檢測及控制單元Ml的電源輸出端接輸出電壓端VDD ；電壓檢測及控制單元Ml的控制 輸出端與調(diào)整管Ql的控制端相連；調(diào)整管Ql的電流輸出端接系統(tǒng)地GND ；當(dāng)電壓檢測及控 制單元Ml檢測當(dāng)前的輸出電壓端VDD的電壓高于或低于預(yù)設(shè)值時，相應(yīng)控制調(diào)整管Ql的 導(dǎo)通或閉合，以使輸出電壓端VDD穩(wěn)定。進(jìn)一步，所述電壓檢測及控制單元Ml包括具有滯回特征的電壓比較器，該電壓比較器與所述隔離二極管Dl組合作用，使調(diào)整管Ql工作在其輸出特性的飽和區(qū)或截止區(qū)。進(jìn)一步，所述電壓比較器是具有滯回比較特性的專用集成電路、或是由放大器或 比較器為核心構(gòu)建的具有滯回特性電壓比較電路。進(jìn)一步，所述調(diào)整管Ql是場效應(yīng)管或雙極性晶體管。進(jìn)一步，所述電壓檢測及控制單元Ml包括設(shè)于輸出電壓端VDD和系統(tǒng)地GND之 間的由第三電阻R3和第四電阻R4串聯(lián)而成的分壓電路、電壓檢測器Ul上拉電阻Rl和下 拉電阻R2 ；第三電阻R3和第四電阻R4的接點(diǎn)與電壓檢測器Ul的輸入端Vin相連，電壓檢 測器Ul的輸出端Vout分別經(jīng)上拉電阻Rl和下拉電阻R2接所述隔離二極管Dl的陽極和 系統(tǒng)地GND，電壓檢測器Ul的接地端G接系統(tǒng)地GND，電壓檢測器Ul的輸出端Vout即為所 述電壓檢測及控制單元Ml的控制輸出端。進(jìn)一步，輸出電壓端VDD和系統(tǒng)地GND之間分別設(shè)有濾波電路。本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)、采用調(diào)整管作為外 置獨(dú)立電壓調(diào)節(jié)器件，使電路具有輸出功率大的優(yōu)點(diǎn)；(2)、采用具有滯回特征的電壓比較 器控制調(diào)整管的導(dǎo)通或截止，降低了調(diào)整管的調(diào)整頻率，使調(diào)整管工作在其輸出特性的飽 和區(qū)或截止區(qū)，避免了使用普通電壓比較器時調(diào)整管工作點(diǎn)一直處于其輸出特性的放大區(qū) 的缺點(diǎn)，顯著使降低了調(diào)整管的工作溫升。(3)、采用二極管將調(diào)整管和電壓檢測及控制部 分相隔離，降低了輸入對輸出的干擾，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性和電路工作的可靠性。⑷、 本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用電子元器件少，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。(5)上拉電阻和下 拉電阻為后級調(diào)整管提供了適當(dāng)?shù)钠秒妷?，同時也有效的防止電壓檢測器輸出電壓高于 調(diào)整管的柵極控制電壓。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中并聯(lián)穩(wěn)壓電路的原理圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種并聯(lián)穩(wěn)壓電路的原理圖；圖3為本實(shí)用新型的并聯(lián)穩(wěn)壓電路的原理圖；圖4為實(shí)施例中的通過放大器或比較器為核心構(gòu)建的具有滯回特性電壓比較電路。
具體實(shí)施方式
見圖3，本實(shí)施例的并聯(lián)穩(wěn)壓電路包括電壓檢測及控制部分Ml、調(diào)整管Ql及隔離 二極管Dl。所述電壓檢測及控制部分M1，輸出電壓VDD經(jīng)電阻R3、R4分壓后得到反饋電壓， 輸入具有滯回特征的電壓比較器Ul的輸入端Vin，電壓檢測器Ul通過比較該輸入端Vin的 電壓和內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(即所述預(yù)設(shè)值)，判斷當(dāng)前輸出電壓端VDD的是否和設(shè)計(jì)的電壓數(shù) 值相吻合，如果數(shù)值偏差超出電壓滯回帶的工作范圍，則電壓檢測器Ul的輸出端Vout輸出 相應(yīng)的調(diào)整信號。所述電壓檢測器Ul的輸出端Vout經(jīng)電阻Rl上拉到輸出電壓VDD，經(jīng)電 阻R2下拉到系統(tǒng)地GND，電阻Rl和電阻R2為后級調(diào)整管Ql提了供適當(dāng)?shù)钠秒妷?，同時也有效的防止電壓檢測器Ul輸出電壓高于調(diào)整管Ql的柵極控制電壓，而導(dǎo)致調(diào)整管Ql損 壞。所述隔離二極管Dl將調(diào)整管Ql和電壓檢測及控制部分Ml隔離為兩部分，降低了 輸入對輸出的干擾，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性。所述調(diào)整管Ql柵極和電壓檢測器Ul的輸出端Vout相連，其漏極和輸入電壓端 VIN相連，其源極和系統(tǒng)地GND相連，當(dāng)電壓檢測器Ul輸出調(diào)整信號時，調(diào)整管Ql通過導(dǎo)通 或截止，使輸入電壓端VIN的電壓相應(yīng)降低或升高，從而使輸出電壓端VDD的電壓穩(wěn)定。所述電壓檢測及控制部分Ml中的電壓檢測器U1，可以是具有滯回比較特性的專 用集成電路(如型號為NCP303的專用集成電路)，其具有電路結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)；或是通過 放大器或比較器為核心構(gòu)建的具有滯回特性電壓比較電路(見圖4)，其中Vl為比較電路輸 入，V2為比較電路輸出。所述調(diào)整管Ql可以是場效應(yīng)管或雙極性晶體管，當(dāng)使用雙極性晶體管時，可以省 去所述上拉電阻Rl和下拉電阻R2。為了進(jìn)一步降低輸出電壓文波，輸出電壓端VDD和系統(tǒng)地GND之間分別設(shè)有濾波 電路，即電容Cl和C2。也可增加T型或Π型濾波器。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí) 用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些 屬于本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 之中。
權(quán)利要求一種并聯(lián)穩(wěn)壓電路，其特征在于包括電壓檢測及控制單元(M1)、調(diào)整管(Q1)和隔離二極管(D1)；輸入電壓端(VIN)接所述隔離二極管(D1)的陽極和調(diào)整管(Q1)的電流輸入端，隔離二極管(D1)的陰極接和電壓檢測及控制單元(M1)的電源輸入端，電壓檢測及控制單元(M1)的電源輸出端接輸出電壓端(VDD)；電壓檢測及控制單元(M1)的控制輸出端與調(diào)整管(Q1)的控制端相連；調(diào)整管(Q1)的電流輸出端接系統(tǒng)地(GND)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)穩(wěn)壓電路，其特征在于所述電壓檢測及控制單元(Ml)包 括具有滯回特征的電壓比較器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述并聯(lián)穩(wěn)壓電路，其特征在于所述電壓比較器是具有滯回比較 特性的專用集成電路、或是由放大器或比較器為核心構(gòu)建的具有滯回特性電壓比較電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述并聯(lián)穩(wěn)壓電路，其特征在于所述調(diào)整管(Ql)是場效應(yīng) 管或雙極性晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)穩(wěn)壓電路，其特征在于所述電壓檢測及控制單元(Ml)包 括設(shè)于輸出電壓端(VDD)和系統(tǒng)地(GND)之間的由第三電阻(R3)和第四電阻(R4)串聯(lián) 而成的分壓電路、電壓檢測器(Ul)上拉電阻(Rl)和下拉電阻(R2)；第三電阻(R3)和第四電阻(R4)的接點(diǎn)與電壓檢測器(Ul)的輸入端(Vin)相連，電 壓檢測器(Ul)的輸出端(Vout)分別經(jīng)上拉電阻(Rl)和下拉電阻(R2)接所述隔離二極管 (Dl)的陽極和系統(tǒng)地(GND)，電壓檢測器(Ul)的接地端(G)接系統(tǒng)地(GND)，電壓檢測器 (Ul)的輸出端(Vout)即為所述電壓檢測及控制單元(Ml)的控制輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述并聯(lián)穩(wěn)壓電路，其特征在于所述輸出電壓端(VDD)和系統(tǒng)地 (GND)之間分別設(shè)有濾波電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輸出功率大、運(yùn)行功耗低、結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉的并聯(lián)穩(wěn)壓電路，包括電壓檢測及控制單元M1、調(diào)整管Q1和隔離二極管D1；輸入電壓端VIN接所述隔離二極管D1的陽極和調(diào)整管Q1的電流輸入端，隔離二極管D1的陰極接和電壓檢測及控制單元M1的電源輸入端，電壓檢測及控制單元M1的電源輸出端接輸出電壓端VDD；電壓檢測及控制單元M1的控制輸出端與調(diào)整管Q1的控制端相連；調(diào)整管Q1的電流輸出端接系統(tǒng)地GND；當(dāng)電壓檢測及控制單元M1檢測輸出電壓端VDD的電壓高于或低于預(yù)設(shè)值時，相應(yīng)控制調(diào)整管Q1的導(dǎo)通或閉合，以使輸出電壓端VDD穩(wěn)定。
文檔編號G05F1/613GK201654589SQ20102011614
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者梁隆軍, 鄭春橋, 陳俊 申請人:浙江南瑞科技有限公司