CN103475219A

CN103475219A - 一种宽电源低压差稳压电路

Info

Publication number: CN103475219A
Application number: CN2013104178441A
Authority: CN
Inventors: 白思春; 褚全红; 孔冰; 吕忠涛; 孙凯; 姜成赋; 杨凤秋; 高海岩
Original assignee: China North Engine Research Institute Tianjin
Current assignee: China North Engine Research Institute Tianjin
Priority date: 2013-09-15
Filing date: 2013-09-15
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-09-15
Also published as: CN103475219B

Abstract

本发明涉及一种宽电源低压差稳压电路，本稳压电路的车体电瓶正IN通过二极管D1与车体电瓶地GND连接；车体电瓶正IN由电阻R1、二极管Z1和电容C1组成的并联电路的公共端、电阻R2、电容C2一端串联后与三级管N1的B端连接，车体电瓶正IN通过电解电容（E1、E2、E3）组成的并联电路的公共端与电阻R3一端连接，电阻R3另一端通过三极管N2的B端和二极管D2正极的公共端与三极管N1的C端连接；二极管D3的负端与二级管Z2和电容C3并联后的另一公共端、电解电容E4和电容C4并联后的一公共端连接后与电路输出端OUT连接。本发明能够很好地适应车体上复杂的电源电压环境。

Description

一种宽电源低压差稳压电路

技术领域

本发明属于发动机电控系统领域，具体涉及一种宽电源低压差稳压电路。

背景技术

在发动机电控系统中，需要对电瓶电压进行降压处理，给电控系统内部的各个芯片供电。目前的电源处理电路主要采用集成专用芯片，包括模拟电源和开关电源两种方式。模拟电源的芯片主要表现是输入电压范围受芯片的工作电压限制，工作的最高电压不能够太高，同时输入电压的最低电压受输入－输出的压差限制，工作的最低电压不能够太低；开关电源输入－输出的压差虽然不受限制，但电源芯片的输入电源范围受芯片工作电源限制，工作的最高电压不能够太高；而在车用发动机的电瓶电压受充电系统的影响，电瓶电压变化比较大，会对电控系统的电源电路造成永久的损坏，虽然在实际应用中增加许多辅助保护电路，但不能从根本上解决宽电源电压差的稳压需求。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种解决宽电源电压差的稳压需求的宽电源低压差稳压电路。

本发明的技术方案：一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于本稳压电路的车体电瓶正IN通过二极管D1与车体电瓶地GND连接；车体电瓶正IN由电阻R1、二极管Z1和电容C1组成的并联电路的公共端、电阻R2、电容C2一端串联后与三级管N1的B端连接，其中二极管Z1和电容C1的并联电路另一端与GND连接，电容C2的另一端与GND连接；车体电瓶正IN通过电解电容（E1、E2、E3）组成的并联电路的公共端与电阻R3一端连接，电阻R3另一端通过三极管N2的B端和二极管D2正极的公共端与三极管N1的C端连接，其中所述的电解电容（E1、E2、E3）组成的并联电路的另一端与GND连接；三极管N1的E端通过二级管Z2和电容C3并联后的一公共端与电阻R4连接后与GND连接；二极管D2负极和三极管N2的E端连接后通过电阻R5与GND连接，三极管N2的C端与车体电瓶正IN连接；二极管D2负极和三极管N2的连接点与MOS管T1的G端连接后分别通过T1的D端、S端与车体电瓶正IN、二极管D3的正端连接，二极管D3的负端与二级管Z2和电容C3并联后的另一公共端、电解电容E4 和电容C4并联后的一公共端连接后与电路输出端OUT连接，其中电解电容E4 和电容C4并联后的另一公共端与GND连接。

所述的电解电容（E1、E2、E3）的正极与车体电瓶正IN连接。

所述的二极管Z1的正极与GND连接。

所述的二级管Z2的负极和电容C3连接的一端与二极管D3的负端连接。

所述的电解电容E4的正极和电容C4的连接端与电路输出端OUT连接。

所述的MOS管T1的G端连接后分别通过T1的D端、S端与车体电瓶正IN、二极管D3的正端连接。

所述的二极管Z1为基准二极管。

所述的二极管D1为瞬态抑止二极管。

所述的二级管Z2为稳压二级管。

本发明的有益效果：本电路采用MOS管作为主功率元件，利用电阻、电容、二极管和三极管通用元件，形成对宽范围电源电压的稳压输出处理，输入的电源电压可以很高（达100V），同时输入－输出的压差可以接近为零电压，能够很好地适应车体上复杂的电源电压环境。

附图说明

图1为本发明稳压电路的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，车体电瓶电源电压信号IN首先通过瞬态抑止二极管D1进行最大、最小极限电压保护，电解电容E1、E2、E3对输入信号进行滤波处理；用三个电容并联有四方面的作用，一是保证滤波电容容量足够达，二是用三个电容能够有效减少电容的漏电率，三是保证电控系统中电容的均匀分布，四是避免单个电容体积过大，机械性能降低。电压信号IN经过限流电阻R1，在基准二级管Z1上形成稳定的Vref电压，电容C1对该电压信号进行滤波；Vref的基准电压信号通过限电阻R2、电容C2形成一阶滤波，同时电阻R2还起到限流作用，驱动三极管N1；三极管N1通过上拉电阻R3连接到电源电压IN提供工作电源，使三极管工作在放大模式，在三级管N1的E端会形成比Vref低一个基极电压的信号Vcon1，此Vcon1电压通过稳压管Z2用于设定输出信号OUT，电容C3用于调节稳压过程的速度，起辅助作用。同时，电源电压信号IN通过上拉电阻R3在三极管N1的C端形成对三极管N2的控制电压Vcon2，用于控制三极管N2的E端电压Vcon3，Vcon3电压控制MOS管T1的输出电压V0，V0通过防反接二极管D3到输出信号OUT。电接电容E4、电容C4对输出信号OUT进行滤波，保证输出电压的稳定。

整个电压的调节过程为：

（1）输出电压变大时OUT↑→Vcon1↑→Vcon2↑→Vcon3↑→ V0↓→OUT↓；

（2）输出电压变小时OUT↓→Vcon1↓→Vcon2↓→Vcon3↓→V0↑→OUT↑。

Claims

1.一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于本稳压电路的车体电瓶正IN通过二极管D1与车体电瓶地GND连接；车体电瓶正IN由电阻R1、二极管Z1和电容C1组成的并联电路的公共端、电阻R2、电容C2一端串联后与三级管N1的B端连接，其中二极管Z1和电容C1的并联电路另一端与GND连接，电容C2的另一端与GND连接；车体电瓶正IN通过电解电容（E1、E2、E3）组成的并联电路的公共端与电阻R3一端连接，电阻R3另一端通过三极管N2的B端和二极管D2正极的公共端与三极管N1的C端连接，其中所述的电解电容（E1、E2、E3）组成的并联电路的另一端与GND连接；三极管N1的E端通过二级管Z2和电容C3并联后的一公共端与电阻R4连接后与GND连接；二极管D2负极和三极管N2的E端连接后通过电阻R5与GND连接，三极管N2的C端与车体电瓶正IN连接；二极管D2负极和三极管N2的连接点与MOS管T1的G端连接后分别通过T1的D端、S端与车体电瓶正IN、二极管D3的正端连接，二极管D3的负端与二级管Z2和电容C3并联后的另一公共端、电解电容E4 和电容C4并联后的一公共端连接后与电路输出端OUT连接，其中电解电容E4 和电容C4并联后的另一公共端与GND连接。

2.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述的电解电容（E1、E2、E3）的正极与车体电瓶正IN连接。

3.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述的二极管Z1的正极与GND连接。

4.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述的二级管Z2的负极和电容C3连接的一端与二极管D3的负端连接。

5.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述的电解电容E4的正极和电容C4的连接端与电路输出端OUT连接。

6.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述MOS管T1的G端连接后分别通过T1的D端、S端与车体电瓶正IN、二极管D3的正端连接。

7.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述的二极管Z1为基准二极管。

8.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述的二极管D1为瞬态抑止二极管。

9.根据权利要求1所述的一种宽电源低压差稳压电路，其特征在于所述的二级管Z2为稳压二级管。