CN201110983Y - 一种低压差线性稳压电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电源电路领域,提供了一种低压差线性稳压电路及电子设备,所述低压差线性稳压电路包括输入电压端口、输出电压端口,所述电路还包括:MOS管,其漏极与所述输入电压端口电连接,其源极与所述输出电压端口电连接;分压电路,其与所述输出电压端口电连接;可调电压基准器,其正极接零电位,其负极与所述MOS管的栅极电连接,其参考端与所述分压电路电连接;以及外接电压输入端口,其通过与所述可调电压基准器的负极电连接。本实用新型中由于采用了可调电压基准器和最小导通压降较小的MOS管,允许输入电压进一步降低,从而扩大了输入电压的范围,提高了效率。
Description
技术领域
本实用新型属于电源电路领域,尤其涉及一种低压差线性稳压电路及电子设备。
背景技术
不论是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电的电子设备,还是由蓄电池组供电的电子设备,在工作过程中,供给电子设备的电压不仅受市电电压变化的影响,还受负载变化的影响,为了保证供电电压稳定不变,几乎所有的电子设备都采用稳压器供电,为了满足电子设备的要求,一般在电子设备的电源输入端加入低压差线性稳压电路(Low Drop-Out Regulator,LDO),以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波。
图1示出了传统的LDO电路的基本稳压原理,取样电压加在比较放大器A的同相输入端,基准电压Uref由一个与恒流源相连接的稳压管ZD提供,恒流源另一端与输入电压VIN连接,取样电压与加在反相输入端的基准电压Uref相比较,两者的差值经比较放大器A放大后,控制串联调整管VT的压降,从而稳定输出电压。当输出电压Vout降低时,基准电压与取样电压的差值增加,比较放大器A输出的驱动电流增加,串联调整管VT压降减小,从而使输出电压升高;若输出电压Vout超过所需要的设定值,比较放大器A输出的驱动电流减小,串联调整管VT压降变大,从而使输出电压降低。
这种LDO电路中,串联调整管VT采用了温度特性较差且导通压降较高的三极管,以致输入电压范围过窄,效率不高,再加上稳压管提供的基准电压随温度变化明显,导致输出电压精度不高。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种低压差线性稳压电路,旨在解决目前的低压差线性稳压电路中,输入电压范围过窄,效率不高,且输出电压精度不高的问题。
本实用新型实施例是这样实现的,一种低压差线性稳压电路,包括输入电压端口、输出电压端口,所述电路还包括:
MOS管,其漏极与所述输入电压端口电连接,其源极与所述输出电压端口电连接;
分压电路,其与所述输出电压端口电连接;
可调电压基准器,其正极接零电位,其负极与所述MOS管的栅极电连接,其参考端与所述分压电路电连接;以及
外接电压输入端口,其通过电阻与所述可调电压基准器的负极连接。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种电子设备,包括一低压差线性稳压电路,所述低压差线性稳压电路包括输入电压端口、输出电压端口,所述低压差线性稳压电路还包括:
MOS管,其漏极与所述输入电压端口电连接,其源极与所述输出电压端口电连接;
分压电路,其与所述输出电压端口电连接;
可调电压基准器,其正极接零电位,其负极与所述MOS管的栅极电连接,其参考端与所述分压电路电连接;以及
外接电压输入端口,其通过电阻与所述可调电压基准器的负极连接。
本实用新型中采用的可调电压基准器随温度变化的特性不明显,因此向MOS管的栅极提供的基准电压精度较高,同样由于MOS管的导通压降随温度变化幅度没有三极管明显,且最小导通压降也比三极管低,因此可以允许输入电压进一步降低,从而扩大了输入电压的范围,减小输入与输出的最小电压差值,提高了效率。
附图说明
图1是现有技术提供的传统的电子设备中LDO电路的基本稳压原理图;
图2是本实用新型实施例提供的电子设备中LDO电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型中的串联调整管为金属氧化物场效应管(Metal OxideSemiconductor,MOS),通过一可调电压基准器根据检测到的输出电压的变化控制该MOS的栅极电压的大小,从而改变MOS管漏极和源极之间的压降,进一步调整输出电压。
本实用新型提供的电子设备中LDO电路如图2所示,输入电压信号由端口Vin输入后依次经过二极管D以及由电感L、电容C3、C4组成的L-Cπ型整流滤波电路后,被滤去高频干扰信号,经滤波后的电压信号通过图2中虚线框内的电路部分被稳压后,再由电容C5滤波后通过输出电压端口Vout向电子设备,如机顶盒等输出稳定的电压信号,相应地,在电容C4和C5两端分别并联有电阻R4和R5以用做假负载。
参照图2,输入电压端口Vin经过二极管D、电感L后与MOS管Q的漏极相连接,MOS管Q的源极与输出电压端口Vout连接,输出电压端口Vout还通过第一电阻R1、第二电阻R2接零电位GND,第一电阻R1和第二电阻R2组成了输出电压的分压电路,其串联处与可调电压基准器U的参考端Verf相连接,可调电压基准器U的负极与MOS管Q的栅极连接,可调电压基准器U的正极接零电位GND,外接电源VH通过电阻R3与可调电压基准器U的负极连接,用于向可调电压基准器U供电,外接电源VH、电阻R3、可调电压基准器U及零电位GND形成通路。
当输出电压端口Vout的电压升高时,第二电阻R2上的分压相应的升高,可调电压基准器U的参考端Verf的电压升高,根据可调电压基准器U的工作原理,可调电压基准器U的工作电流增大,即可调电压基准器U的正、负极之间的压降减小,从而引起MOS管Q的栅极电压降低,则MOS管Q的漏极和源极之间的导电通道变窄,即漏极与源极之间的阻抗变大,则MOS管Q的漏极与源极之间的电压Vds增大,由于Vout=Vin-Vds,输出电压Vout降低,进而实现稳压;当输出电压端口Vout的电压降低时,第二电阻R2上的分压相应的降低,可调电压基准器U的参考端Verf的电压降低,导致可调电压基准器U的工作电流减小,即可调电压基准器U的正、负极之间的压降增大,从而引起MOS管Q的栅极电压升高,则MOS管Q的漏极和源极之间的导电通道变宽,即漏极与源极之间的阻抗变小,则MOS管Q的漏极与源极之间的电压Vds减小,输出电压Vout升高,实现稳压。
本实用新型中,在MOS管Q的栅极和源极之间连接有稳压二极管ZD1,用于保护MOS管,当输出电压电压变化幅度过大,导致MOS管Q的栅极电压升得过高,超过了稳压二极管ZD1的击穿电压,则稳压二极管ZD1被击穿,将栅极电压稳定,防止MOS管Q被击穿。
本实用新型中,在可调电压基准器的负极和参考端Verf之间连接有第一电容C1,用做可调电压基准器在比较参考端Verf的电压与其内部的基准电源时的频率补偿;在可调电压基准器的负极和正极之间连接有第二电容C2,用于防止MOS管Q的栅极电压变化过快,从而减小输出波纹,使输出电压比较稳定。
本实用新型中,由于可调电压基准器随温度变化的特性不明显,因此向MOS管的栅极提供的基准电压精度较高,同样由于MOS管的导通压降随温度变化幅度不明显,且最小导通压降也较低,因此可以允许输入电压进一步降低,从而扩大了输入电压的范围,减小输入与输出的最小电压差值,提高了效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种低压差线性稳压电路,包括输入电压端口、输出电压端口,其特征在于,所述电路还包括:
MOS管,其漏极与所述输入电压端口电连接,其源极与所述输出电压端口电连接;
分压电路,其与所述输出电压端口电连接;
可调电压基准器,其正极接零电位,其负极与所述MOS管的栅极电连接,其参考端与所述分压电路电连接;以及
外接电压输入端口,其通过电阻与所述可调电压基准器的负极连接。
2、如权利要求1所述的低压差线性稳压电路,其特征在于,所述分压电路包括:
第一电阻,其第一端与所述输出电压端口连接;以及
第二电阻,其第一端与所述第一电阻的第二端连接,其第二端接零电位。
3、如权利要求1所述的低压差线性稳压电路,其特征在于,所述MOS管的栅极与源极之间连接有稳压二极管,所述稳压二极管的阴极连接所述MOS管的栅极,所述稳压二极管的阳极连接所述MOS管的源极。
4、如权利要求1所述的低压差线性稳压电路,其特征在于,所述可调电压基准器的负极和参考端之间连接有第一电容;所述可调电压基准器的负极和正极之间连接有第二电容。
5、如权利要求1至4中任意一项所述的低压差线性稳压电路,其特征在于,所述MOS管的漏极与所述输入电压端口之间连接有整流滤波电路;所述MOS管的源极与所述输出电压端口之间连接有整流滤波电路。
6、一种电子设备,包括一低压差线性稳压电路,所述低压差线性稳压电路包括输入电压端口、输出电压端口,其特征在于,所述低压差线性稳压电路还包括:
MOS管,其漏极与所述输入电压端口电连接,其源极与所述输出电压端口电连接;
分压电路,其与所述输出电压端口电连接;
可调电压基准器,其正极接零电位,其负极与所述MOS管的栅极电连接,其参考端与所述分压电路电连接;以及
外接电压输入端口,其通过电阻与所述可调电压基准器的负极连接。
7、如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述分压电路包括:
第一电阻,其第一端与所述输出电压端口连接;以及
第二电阻,其第一端与所述第一电阻的第二端连接,其第二端接零电位。
8、如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述MOS管的栅极与源极之间连接有稳压二极管,所述稳压二极管的阴极连接所述MOS管的栅极,所述稳压二极管的阳极连接所述MOS管的源极。
9、如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述可调电压基准器的负极和参考端之间连接有第一电容;所述可调电压基准器的负极和正极之间连接有第二电容。
10、如权利要求6至9中任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述MOS管的漏极与所述输入电压端口之间连接有整流滤波电路;所述MOS管的源极与所述输出电压端口之间连接有整流滤波电路。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103475219A (zh) * | 2013-09-15 | 2013-12-25 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种宽电源低压差稳压电路 |
CN104049660A (zh) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 一种低压差稳压电路和电子设备 |
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2007
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