CN210351014U - 一种低压差稳压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低压差稳压电路，包括Boost电路单元、偏置电流电路和电源稳压电路，所述Boost电路单元分别与所述偏置电流电路以及所述电源稳压电路连接。本实用新型能够在保证输出稳压精度的前提下，降低减小输入输出压差，适用于输入电源范围宽的电路，且要求在低压工作时，可达到输入输出压差接近零的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及稳压电路领域，尤其涉及一种低压差稳压电路。
背景技术
在电子设备中，电源电压通常都可能在较大的范围内变化，例如便携式设备中的锂离子电池充足电时能够提供4.2伏特的电压，放电完后仅能提供2.3伏特的电压，变化范围很大。而电子设备的工作电路通常需要稳定的电源电压，因此目前通常在电源的输入端加入低压差稳压器(LDO:Low Dropout Regulator)，由于低压差稳压器具有设定的稳压电压，其首先将实际电源电压转换为所述设定的稳压电压，再将转换后的稳压电压提供给工作电路，这样就保证了电子设备的输入电源电压变化时，通过低压差稳压器提供给工作电路的电压始终稳定。
但是，在对现有技术的研究与实践过程中，本实用新型的发明人发现，目前的低压差稳压电路输入电压压差仍然偏大，在输入输出要求压差低于1V时，无法实现稳压效果，并且适用输入电压范围较小；另外，在现有技术中，采用线性稳压电路对输入输出电压压差大，最低要求一般要大于2V，并且稳压精度与输入输出压差有关，在低输入电压条件下出现精度变差的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低压差稳压电路，能够使得输入输出压差低，适用于输入电源范围宽的电路，且在低压工作时，达到输入输出压差可以接近零的效果。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种低压差稳压电路，包括Boost电路单元、偏置电流电路和电源稳压电路，所述Boost电路单元分别与所述偏置电流电路以及所述电源稳压电路连接；
所述Boost电路单元的第一端与所述电源稳压电路的输入端连接，所述Boost电路单元的第二端与所述电源稳压电路的接地端连接，所述Boost电路单元的第三端与所述偏置电流的输入端连接；
所述偏置电流电路包括第二电容、第一电阻、第二电阻、第一单向二极管和第二单向二极管；所述第二电容的第一端分别连接所述Boost电路单元的第二端和所述电源稳压电路的接地端，所述第二电容的第二端分别连接所述Boost电路单元的第三端和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二单向二极管的输入端连接，所述第二单向二极管的输出端分别连接所述第一单向二极管的输出端和所述电源稳压电路，所述第一电阻的第一端分别连接所述Boost电路单元的第一端和所述电源稳压电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一单向二极管的输入端连接，所述第一单向二极管的输出端分别连接所述第二单向二极管的输出端和所述电源稳压电路。
进一步地，所述电源稳压电路包括稳压电路以及分别与所述稳压电路连接的输入电源和负载电路；
所述稳压电路包括第一电容、稳压电路单元、第一三极管、第三电阻、第四电阻和第三电容，所述第一电容的第一端分别连接所述输入电源的正极和所述Boost电路单元的第一端，所述第一电容的第二端分别连接所述输入电源的负极和所述Boost电路单元的第二端，所述稳压电路单元的第一端分别连接所述第二电容的第一端和第四电阻的第一端，所述稳压电路单元的第二端分别连接所述第一单向二极管的输出端、第二单向二极管的输出端和第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极与所述输入电源的正极连接，所述第一三极管的发射极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端还连接所述第三电容的第一端，所述第三电阻的第二端分别连接所述第四电阻的第一端和所述稳压电路单元的第三端，所述第四电阻的另一端分别连接所述输入电源的负极和所述第三电容的第二端。
进一步地，所述偏置电流电路还包括另一种连接方式，包括第二电容、第二电阻和第二单向二极管；所述第二电容的第一端分别连接所述Boost电路单元的第二端和所述电源稳压电路的接地端，所述第二电容的第二端分别连接所述Boost电路单元的第三端和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二单向二极管的输入端连接，所述第二单向二极管的输出端分别连接所述第一三极管的基极和所述稳压电路单元的第二端。
进一步地，所述Boost电路单元的输入端分别连接所述偏置电流电路的输入端和所述电源稳压电路的输入端，所述Boost电路单元的输出端分别连接所述偏置电流电路的输出端和所述电源稳压电路的接地端。
进一步地，所述稳压电路通过所述第一电容的第一端分别连接所述输入电源的正极、所述Boost电路单元的输入端和所述偏置电流电路的输入端，所述第一电容的第二端分别连接所述输入电源的负极、所述Boost电路单元的输出端和所述偏置电流电路的输出端。
进一步地，所述稳压电路通过所述第三电容的第一端与所述负载电路的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述负载电路的第二端连接。
进一步地，所述Boost电路单元具体为DC-DC升压拓扑电路。
进一步地，所述第一三极管为NPN型三极管。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
本实用新型能够提供一种低压差稳压电路，包括Boost电路、偏置电流电路和电源稳压电路，所述Boost电路分别与所述偏置电流电路以及所述电源稳压电路连接。本实用新型能够在保证输出稳压精度的前提下，降低减小输入输出压差，适用于输入电源范围宽的电路，且要求在低压工作时，可达到输入输出压差接近零的效果。
附图说明
图1是本实用新型的实施例提供的一种低压差稳压电路的结构示意图；
图2是本实用新型的实施例提供的一种标准电源稳压电路的结构示意图；
图3是本实用新型的实施例提供的另一种低压差稳压电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型的一个实施例提供了一种低压差稳压电路，包括Boost电路单元、偏置电流电路和电源稳压电路，所述Boost电路单元分别与所述偏置电流电路以及所述电源稳压电路连接；
所述Boost电路单元的第一端与所述电源稳压电路的输入端连接，所述Boost电路单元的第二端与所述电源稳压电路的接地端连接，所述Boost电路单元的第三端与所述偏置电流的输入端连接；
所述偏置电流电路包括第二电容、第一电阻、第二电阻、第一单向二极管和第二单向二极管；所述第二电容的第一端分别连接所述Boost电路单元的第二端和所述电源稳压电路的接地端，所述第二电容的第二端分别连接所述Boost电路单元的第三端和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二单向二极管的输入端连接，所述第二单向二极管的输出端分别连接所述第一单向二极管的输出端和所述电源稳压电路，所述第一电阻的第一端分别连接所述Boost电路单元的第一端和所述电源稳压电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一单向二极管的输入端连接，所述第一单向二极管的输出端分别连接所述第二单向二极管的输出端和所述电源稳压电路。
在优选的实施例中，所述电源稳压电路包括稳压电路以及分别与所述稳压电路连接的输入电源和负载电路；
所述稳压电路包括第一电容、稳压电路单元、第一三极管、第三电阻、第四电阻和第三电容，所述第一电容的第一端分别连接所述输入电源的正极和所述Boost电路单元的第一端，所述第一电容的第二端分别连接所述输入电源的负极和所述Boost电路单元的第二端，所述稳压电路单元的第一端分别连接所述第二电容的第一端和第四电阻的第一端，所述稳压电路单元的第二端分别连接所述第一单向二极管的输出端、第二单向二极管的输出端和第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极与所述输入电源的正极连接，所述第一三极管的发射极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端还连接所述第三电容的第一端，所述第三电阻的第二端分别连接所述第四电阻的第一端和所述稳压电路单元的第三端，所述第四电阻的另一端分别连接所述输入电源的负极和所述第三电容的第二端。
具体的，如图2所示，在输入电源与输出电压差较低时小于式(1)ΔU时，输出电压就会出现不稳定的情况。
其中，Ui为输入电压，Uo为输出电压，Iout为输出电流，R1为偏置电阻，β为调整管T1放大倍数，Vbe为调整管be之间PN结压降。
为解决此问题，本实用新型实施例通过一个Boost电路，将输入电源进行升压，调整管T1的偏置电流由输入电源通过R1、D1和升压后电源通过R2、D2联合提供，在输入电源与输出电压低的时候，主要通过升压后电源通过R2、D2提供。理论上讲，本电路的优势是输入输出电压工作范围可以接近0V，因此实现低压差稳压的效果。
在优选的实施例中，所述偏置电流电路还包括另一种连接方式，包括第二电容、第二电阻和第二单向二极管；所述第二电容的第一端分别连接所述Boost电路单元的第二端和所述电源稳压电路的接地端，所述第二电容的第二端分别连接所述Boost电路单元的第三端和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二单向二极管的输入端连接，所述第二单向二极管的输出端分别连接所述第一三极管的基极和所述稳压电路单元的第二端。
具体的，如图3所示，在标准驱动电路中增加D1，与原来R1为调整管提供偏置电流，但是R1和D1不是必须的，电路可以简化为如图3的电路。
在优选的实施例中，所述Boost电路单元的输入端分别连接所述偏置电流电路的输入端和所述电源稳压电路的输入端，所述Boost电路单元的输出端分别连接所述偏置电流电路的输出端和所述电源稳压电路的接地端。
在优选的实施例中，所述稳压电路通过所述第一电容的第一端分别连接所述输入电源的正极、所述Boost电路单元的输入端和所述偏置电流电路的输入端，所述第一电容的第二端分别连接所述输入电源的负极、所述Boost电路单元的输出端和所述偏置电流电路的输出端。
在优选的实施例中，所述稳压电路通过所述第三电容的第一端与所述负载电路的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述负载电路的第二端连接。
在优选的实施例中，所述Boost电路单元具体为DC-DC升压拓扑电路。
具体的，Boost电路原理可以是任何DC-DC升压拓扑电路，因此本实用新型适用性广，只要在输入电源最低情况下，能够为调整管提供足够偏置电流即可，即Boost电路最低输出电压与稳压电路输出电压压差ΔU必须大于下列式(2)的要求，其中：
式中，Vf为二极管正向压降，Uo-boost为Boost电路的最低输出低压。
在优选的实施例中，所述第一三极管为NPN型三极管。
本实施例提供的一种低压差稳压电路，包括Boost电路、偏置电流电路和电源稳压电路，所述Boost电路分别与所述偏置电流电路以及所述电源稳压电路连接。本实用新型能够在保证输出稳压精度的前提下，降低减小输入输出压差，适用于输入电源范围宽的电路，且要求在低压工作时，可达到输入输出压差接近零的效果。
以上对本实用新型实施例所提供的一种低压差稳压电路进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想:同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种低压差稳压电路，其特征在于，包括Boost电路单元、偏置电流电路和电源稳压电路，所述Boost电路单元分别与所述偏置电流电路以及所述电源稳压电路连接；
所述Boost电路单元的第一端与所述电源稳压电路的输入端连接，所述Boost电路单元的第二端与所述电源稳压电路的接地端连接，所述Boost电路单元的第三端与所述偏置电流的输入端连接；
所述偏置电流电路包括第二电容、第一电阻、第二电阻、第一单向二极管和第二单向二极管；所述第二电容的第一端分别连接所述Boost电路单元的第二端和所述电源稳压电路的接地端，所述第二电容的第二端分别连接所述Boost电路单元的第三端和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二单向二极管的输入端连接，所述第二单向二极管的输出端分别连接所述第一单向二极管的输出端和所述电源稳压电路，所述第一电阻的第一端分别连接所述Boost电路单元的第一端和所述电源稳压电路的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一单向二极管的输入端连接，所述第一单向二极管的输出端分别连接所述第二单向二极管的输出端和所述电源稳压电路。
2.根据权利要求1所述的低压差稳压电路，其特征在于，所述电源稳压电路包括稳压电路以及分别与所述稳压电路连接的输入电源和负载电路；
所述稳压电路包括第一电容、稳压电路单元、第一三极管、第三电阻、第四电阻和第三电容，所述第一电容的第一端分别连接所述输入电源的正极和所述Boost电路单元的第一端，所述第一电容的第二端分别连接所述输入电源的负极和所述Boost电路单元的第二端，所述稳压电路单元的第一端分别连接所述第二电容的第一端和第四电阻的第一端，所述稳压电路单元的第二端分别连接所述第一单向二极管的输出端、第二单向二极管的输出端和第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极与所述输入电源的正极连接，所述第一三极管的发射极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第一端还连接所述第三电容的第一端，所述第三电阻的第二端分别连接所述第四电阻的第一端和所述稳压电路单元的第三端，所述第四电阻的另一端分别连接所述输入电源的负极和所述第三电容的第二端。
3.根据权利要求1所述的低压差稳压电路，其特征在于，所述偏置电流电路还包括另一种连接方式，包括第二电容、第二电阻和第二单向二极管；所述第二电容的第一端分别连接所述Boost电路单元的第二端和所述电源稳压电路的接地端，所述第二电容的第二端分别连接所述Boost电路单元的第三端和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第二单向二极管的输入端连接，所述第二单向二极管的输出端分别连接第一三极管的基极和稳压电路单元的第二端。
4.根据权利要求1或2所述的低压差稳压电路，其特征在于，所述Boost电路单元的输入端分别连接所述偏置电流电路的输入端和所述电源稳压电路的输入端，所述Boost电路单元的输出端分别连接所述偏置电流电路的输出端和所述电源稳压电路的接地端。
5.根据权利要求2所述的低压差稳压电路，其特征在于，所述稳压电路通过所述第一电容的第一端分别连接输入电源的正极、Boost电路单元的输入端和偏置电流电路的输入端，所述第一电容的第二端分别连接输入电源的负极、Boost电路单元的输出端和偏置电流电路的输出端。
6.根据权利要求2所述的低压差稳压电路，其特征在于，所述稳压电路通过所述第三电容的第一端与负载电路的第一端连接，所述第三电容的第二端与负载电路的第二端连接。
7.根据权利要求1所述的低压差稳压电路，其特征在于，所述Boost电路单元具体为DC-DC升压拓扑电路。
8.根据权利要求2所述的低压差稳压电路，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。
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