CN100483196C

CN100483196C - 稳压电路

Info

Publication number: CN100483196C
Application number: CNB2006100630995A
Authority: CN
Inventors: 周通; 屠家辉
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Display Corp
Current assignee: Innocom Technology Shenzhen Co Ltd; Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2009-04-29
Anticipated expiration: 2026-10-13
Also published as: CN101162301A

Abstract

本发明涉及一种稳压电路，其包括一电压输入端、一电压输出端、一第一晶体管、一恒流电路和一反馈控制电路。该第一晶体管的射极连接至电压输出端，集极连接至电压输入端。该反馈控制电路包括一第一电阻、一分压支路、一稳压单元和一第二晶体管。该分压支路的一端接地，另一端连接至电压输出端。该分压支路包括一第二电阻和一可变电阻。该第二晶体管的基极连接于第二电阻和可变电阻之间，射极经过该稳压单元接地，射极也经过第一电阻连接至电压输出端，集极连接至第一晶体管的基极。该恒流电路用来为第一晶体管的基极和第二晶体管的集极提供电流。

Description

稳压电路

技术领域

本发明是关于一种稳压电路，特别是一种用于液晶显示器的稳压电路。

背景技术

目前，液晶显示器需要多种不同电平的电压供给其电路板上各部分的电路。由于该电路板上各部分电路对供电要求较高，因而都会利用一稳压电路来保证供电系统的稳定性。

请参阅图1，是一种现有技术稳压电路的电路示意图。该稳压电路1包括一直流电压输入端10、一直流电压输出端11、一双极性NPN型晶体管12、一运算放大器13、一稳压二极管14、一限流电阻R和依序串联的一电阻R₁、一可变电阻R₂和一电阻R₃。

该运算放大器13包括一同相输入端131、一反相输入端132和一运放输出端133。该同相输入端131依序经过该稳压二极管14的阴极(未标示)、阳极(未标示)接地，也经过该限流电阻R连接至该直流电压输入端10。该反相输入端132依序经过该可变电阻R₂和该电阻R₃接地，也经过该电阻R₁连接至直流电压输出端11。该运放输出端133连接至该双极性NPN型晶体管12的基极121。该双极性NPN型晶体管12的射极122连接至该直流电压输出端11，集极123连接至该直流电压输入端10。

该稳压电路1的稳压原理如下：

当该直流电压输出端11的电压因负载(图未示)减小而降低时，该运算放大器13的反相输入端132的电压也降低，同相输入端131的电压在该稳压二极管14的作用下保持稳定，因而该同相输入端131与该反相输入端132之间的电压差增大，使该运放输出端133的电压升高，也使流向该双极性NPN型晶体管12基极121的电流增大，从而使该集极123与射极122之间的电压差减小，该直流电压输出端11的电压得以升高。

当该直流电压输出端11的电压因负载(图未示)增大而升高时，该运算放大器13的反相输入端132的电压也升高，同相输入端131的电压在该稳压二极管14的作用下保持稳定，因而该同相输入端131与该反相输入端132之间的电压差减小，使该运放输出端133的电压降低，也使流向该双极性NPN型晶体管12基极121的电流减小，从而使该集极123与射极122之间的电压差增大，该直流电压输出端11的电压得以降低。

视该运算放大器13和该双极性NPN型晶体管12为一放大调整电路(未标示)，该放大调整电路的电压增益A满足公式(1)：

A = \frac{U_{0}}{U_{a} - U_{b}} = \frac{U_{0}}{U_{r} - U_{b}} - - - (1)

其中，U₀表示该直流电压输出端11的电压，U_a表示该同相输入端131的电压，U_r表示该稳压二极管14的稳压值，U_b表示该反相输入端132的电压。

视该依序串联的电阻R₁、可变电阻R₂和电阻R₃为一反馈电路(未标示)，该反馈电路的反馈系数F满足公式(2)：

F = \frac{U_{b}}{U_{0}} = \frac{R_{2} + R_{3}}{R_{1} + R_{2} + R_{3}} - - - (2)

由公式(1)和公式(2)可推导出公式(3)：

U_{0} = \frac{{AU}_{r}}{1 + AF} - - - (3)

当电压增益A很大时，该直流电压输出端11的电压U₀满足公式(4)：

U_{0} \approx \frac{1}{F} U_{r} \approx \frac{U_{r} (R_{1} + R_{2} + R_{3})}{R_{2} + R_{3}} \approx U_{r} (1 + \frac{R_{1}}{R_{2} + R_{3}}) - - - (4)

通常该稳压二极管14的稳压值U_r是可知的，当电压增益A很大时，通过设定R₁、R₂和R₃的大小可以使该稳压电路1的直流电压输出端11输出一需要的电压U₀。然而，在实际应用该稳压电路1时，其直流电压输出端11的电压通常不会很高，则电压增益A也不会很大，因此利用上述公式(4)并不能精确计算出该稳压电路1需要输出的电压U₀，即通过设定R₁、R₂和R₃的大小并不能使该稳压电路1的直流电压输出端11精确输出需要的电压U₀，因而该稳压电路1的电压输出不精确。

发明内容

为了解决现有技术稳压电路输出不精确的问题，有必要提供一种输出较精确的稳压电路。

一种稳压电路，其包括一电压输入端、一电压输出端、一第一晶体管、一恒流电路和一反馈控制电路。该第一晶体管是NPN型晶体管，其射极连接至该电压输出端，集极连接至该电压输入端。该反馈控制电路包括一第一电阻、一分压支路、一稳压单元和一第二晶体管。该分压支路的一端接地，另一端连接至该电压输出端。该分压支路包括一第二电阻和一可变电阻。该第二晶体管是NPN型晶体管，其基极连接于该第二电阻和该可变电阻之间，射极经过该稳压单元接地，射极也经过该第一电阻连接至该电压输出端，集极连接至该第一晶体管的基极。该恒流电路用来为该第一晶体管的基极和该第二晶体管的集极提供电流。

一种稳压电路，其包括一电压输入端、一电压输出端、一第一晶体管、一恒流电路和一反馈控制电路。第一晶体管是N沟道场效应晶体管，其源极连接至该电压输出端，漏极连接至该电压输入端。该反馈控制电路包括一第一电阻、一分压支路、一稳压单元和一第二晶体管。该分压支路的一端接地，另一端连接至该电压输出端。该分压支路包括一第二电阻和一可变电阻。该第二晶体管是NPN型晶体管，其基极连接于该第二电阻和该可变电阻之间，射极经过该稳压单元接地，射极也经过该第一电阻连接至该电压输出端，集极连接至该第一晶体管的栅极。该恒流电路用来为该第一晶体管的栅极和该第二晶体管的集极提供电流。

相较于现有技术，该稳压电路的反馈控制电路中稳压单元的稳压值是一确定值，因此该第二晶体管基极的电压可以精确确定，即该第二电阻和该可变电阻的连接点的电压可以精确确定，从而该电压输出端的电压通过电阻分压公式可以精确计算出来。因此通过设定该第二电阻和该可变电阻的电阻值，该电压输出端可精确输出需要的电压。

附图说明

图1是一种现有技术稳压电路的电路示意图。

图2是本发明稳压电路第一实施方式的电路示意图。

图3是本发明稳压电路第二实施方式的电路示意图。

具体实施方式

请参阅图2，是本发明稳压电路第一实施方式的电路示意图。该稳压电路2包括一直流电压输入端20、一直流电压输出端21、一第一晶体管22、一恒流电路23和一反馈控制电路24。

该第一晶体管22是NPN型晶体管，其射极222连接至该直流电压输出端21，集极223连接至该直流电压输入端20。

该恒流电路23包括一第一电阻231、一第二晶体管232、一第一二极管233、一第二二极管234和一RC并联电路235。

该第二晶体管232是双极性PNP型晶体管，其基极2321经过该RC并联电路235接地，也依序经过该第二二极管234的阴极(未标示)、阳极(未标示)和该第一二极管233的阴极(未标示)、阳极(未标示)连接至该直流电压输入端21；射极2322经过该第一电阻231连接至该直流电压输入端20；集极2323连接至该第一晶体管22的基极221。

该反馈电路24包括一第三晶体管241、一稳压二极管242、一电容243、一第二电阻244和依序串联的一第三电阻245、一第四电阻246和一可变电阻247。

该第三晶体管241是NPN型晶体，其基极2411经过该第三电阻245连接至该直流电压输出端21，也经过该第四电阻246和该可变电阻247接地；射极2412经过该第二电阻244连接至该直流电压输出端21，并依序经过该第二电阻244和该电容243连接至该第二晶体管232的集极2323，也依序经过该稳压二极管242的阴极(未标示)、阳极(未标示)接地；集极2413连接至该第一晶体管的基极221。

该第一晶体管221可以为NPN型达林顿(Darlington)晶体管。该稳压二极管242可以为齐纳二极管(Zener diode)。

该稳压电路2的稳压原理如下：

当该直流电压输出端21的电压因负载(图未示)增大而升高时，该第三晶体管241的基极2411电压也升高，使流向该基极2411的电流也增大，从而使流向该第三晶体管241的集极2413的电流减小。由于该第二晶体管232的集极2323为该第一晶体管22的基极221和该第三晶体管241的集极2413提供电流，该第三晶体管241的集极2413的电流减小使该第一晶体管22的基极221电流增大，从而使该第一晶体管22的集极223与射极222之间的电压差变大，该直流电压输出端21的电压得以降低。

当该直流电压输出端21的电压因负载(图未示)减小而降低时，该第三晶体管241的基极2411电压也降低，使流向该基极2411的电流也减小，从而使流向该第三晶体管241的集极2413的电流增大。由于该第二晶体管232的集极2323为该第一晶体管22的基极221和该第三晶体管241的集极2413提供电流，该第三晶体管241的集极2413的电流增大使该第一晶体管22的基极221电流减小，从而使该第一晶体管22的集极223与射极222之间的电压差变小，该直流电压输出端21的电压得以升高。

该直流电压输出端21的电压U₀满足公式(1)：

U₀＝I(R₃+R₄+R_X) (1)

其中，R₃、R₄、R_X分别表示该第三电阻245、第四电阻246和该可变电阻247的电阻值，I表示流过该第三电阻245、第四电阻246和该可变电阻247的电流，其满足公式(2)：

I = \frac{V_{b}}{R_{4} + R_{X}} = \frac{V_{r} + V_{be}}{R_{4} + R_{X}} = \frac{V_{r} + 0.7 V}{R_{4} + R_{X}} - - - (2)

其中，V_b表示该第三晶体管241的基极2411的电压，V_r表示该稳压二极管242的稳压值，V_be表示该第三晶体管241的基极2411与射极2412之间的电压差。

由于该稳压二极管242的稳压值是可知的，因而通过设定该第三电阻245、第四电阻246和该可变电阻247的电阻值R₃、R₄和R_X，可精确计算出该直流电压输出端21的电压。因此，该稳压电路2的电压输出较精确。

请参阅图3，是本发明稳压电路第二实施方式的电路示意图。该稳压电路3与第一实施方式的稳压电路2大致相同，其主要区别在于：该稳压电路3进一步包括一第一电解电容31、一第二电解电容32、一第一贴片电容33和一第二贴片电容34。该第一电解电容31和该第一贴片电容33都一端接地，另一端连接至该直流电压输入端30。该第一电解电容31用来储存该直流电压输入端30输入的电压并滤除该输入电压的低频干扰。该第一贴片电容33用来滤除该输入电压的高频干扰。该第二电解电容32和该第二贴片电容34都一端接地，另一端连接至该直流电压输出端35。该第二电解电容32用来储存该直流电压输出端35输出的电压并滤除该输出电压U₀的低频干扰。该第二贴片电容34用来滤除该输出电压U₀的高频干扰。

本发明的稳压电路也可具其它多种变更设计，如：在第一实施方式的稳压电路2中，该反馈控制电路24的稳压二极管242也可以为其它稳压单元；该第一晶体管22可以为一N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(N-Channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，N-MOSFET)，其栅极连接至该第二晶体管232的集极，源极连接至该直流电压输出端21，漏极连接至该直流电压输入端20。

Claims

1.一种稳压电路，其包括一电压输入端、一电压输出端、一第一晶体管、一反馈控制电路及一恒流电路，该第一晶体管是NPN型晶体管，其射极连接至该电压输出端，集极连接至该电压输入端，其特征在于：该反馈控制电路包括一第一电阻、一分压支路、一稳压单元和一第二晶体管，该分压支路的一端接地，另一端连接至该电压输出端，该分压支路包括一第二电阻和一可变电阻，该第二晶体管是NPN型晶体管，其基极连接于该第二电阻和该可变电阻之间，射极经过该稳压单元接地，射极也经过该第一电阻连接至该电压输出端，集极连接至该第一晶体管的基极，该恒流电路用来为该第一晶体管的基极和该第二晶体管的集极提供电流。

2.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：该稳压单元为稳压二极管。

3.如权利要求2所述的稳压电路，其特征在于：该稳压二极管是齐纳二极管。

4.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：该恒流电路包括一第三电阻、一第一二极管、一第二二极管、一RC并联电路和一第三晶体管，该第三晶体管是PNP型晶体管，其基极经过该RC并联电路接地，也依序经过该第二二极管的阴极、阳极和该第一二极管的阴极、阳极连接至该电压输入端，射极经过该第三电阻连接至该电压输入端，集极连接至该第一晶体管的基极。

5.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：该稳压电路进一步包括一电容，其连接于该第一晶体管的基极和该电压输出端之间。

6.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：该稳压电路进一步包括一电解电容和一贴片电容，该电解电容和该贴片电容都一端接地，另一端连接至该电压输入端。

7.如权利要求1所述的稳压电路，其进一步包括一电解电容和贴片电容，该电解电容和该贴片电容都一端接地，另一端连接至该电压输出端。

8.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：该第一晶体管是达林顿晶体管。

9.如权利要求1所述的稳压电路，其特征在于：该电压输入端为直流电压输入端，该电压输出端为直流电压输出端。

10.一种稳压电路，其包括一电压输入端、一电压输出端、一第一晶体管，一反馈控制电路及一恒流电路，该第一晶体管是N沟道场效应晶体管，其源极连接至该电压输出端，漏极连接至该电压输入端，其特征在于：该反馈控制电路包括一第一电阻、一分压支路、一稳压单元和一第二晶体管，该分压支路的一端接地，另一端连接至该电压输出端，该分压支路包括一第二电阻和一可变电阻，该第二晶体管是NPN型晶体管，其基极连接于该第二电阻和该可变电阻之间，射极经过该稳压单元接地，射极也经过该第一电阻连接至该电压输出端，集极连接至该第一晶体管的栅极，该恒流电路用来为该第一晶体管的栅极和该第二晶体管的集极提供电流。