CN113595416B - 一种耐高压稳压集成电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高压稳压集成电路，其包括输入模块、稳压模块和启动模块；输入模块的输出端分别与稳压模块和启动模块相连，稳压模块的反馈端与启动模块的输出端相连，稳压模块连接外部电源；输入模块的输入端为耐高压稳压集成电路的输入端，稳压模块的输出端为耐高压稳压集成电路的输出端。本发明瞬时耐压可达700v，可以提供稳定的输出电压，且输出电压范围可达0.1V‑30V，电路结构简单，采用闭环架构，器件精简，无需齐纳管，仅需普通mos管，成本低廉占用空间小。

Description

一种耐高压稳压集成电路
技术领域
本发明涉及电路稳压领域，具体涉及一种耐高压稳压集成电路。
背景技术
稳压电路是指：在输入电网电压波动或负载发生改变时仍能保持输出电压基本不变的电源电路，随着社会飞速前进，用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成末端用户电压的过低，而线头用户则经常电压偏高。对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备，犹如没有上保险。不稳定的电压会给设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货期延误、质量不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。
现有的稳压电路通常只具有超过输出电压的+10％的过压保护能力，其保护效果若，难以面对高压波动。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种耐高压稳压集成电路解决了现有稳压电路不耐高压的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种耐高压稳压集成电路，其包括输入模块、稳压模块和启动模块；输入模块的输出端分别与稳压模块和启动模块相连，稳压模块的反馈端与启动模块的输出端相连，稳压模块连接外部电源；输入模块的输入端为耐高压稳压集成电路的输入端，稳压模块的输出端为耐高压稳压集成电路的输出端；
输入模块，用于将外部电压转换为稳压模块和启动模块允许的电压值；
稳压模块，用于进行稳压，并对外提供稳定的电压；
启动模块，用于在耐高压稳压集成电路上电时向稳压模块提供工作电流。
进一步地，输入模块包括高压jfet器件，高压jfet器件的漏极为输入模块的输入端，高压jfet器件的栅极和衬底均接地，高压jfet器件的源极为输入模块的输出端。
进一步地，稳压模块包括mos管PH1，mos管PH1的源极分别连接mos管PH1的衬底、输入模块的输出端、mos管PH2的源极、mos管PH2的衬底和mos管NH0的漏极；mos管PH1的栅极分别连接mos管PH1的漏极、mos管PH2的栅极、mos管NH1的漏极和启动模块；
mos管NH1的衬底接地，mos管NH1的栅极分别连接电阻R1的一端、mos管P4的漏极和mos管NH2的栅极；mos管NH2的衬底接地，mos管NH2的漏极分别连接mos管PH2的漏极、有极性电容C0的正极和mos管NH0的栅极；mos管NH0的漏极连接输入模块的输出端，mos管NH0的源极分别连接mos管NH0的衬底、有极性电容C1的正极和电阻R2的一端并作为稳压模块的输出端；电阻R2的另一端连接电阻R3的一端并作为稳压模块的反馈端；电阻R3的另一端分别连接接地电阻R4和mos管P6的栅极；有极性电容C0的负极接地，有极性电容C1的负极接地；
mos管P6的漏极分别连接mos管NH2的源极和mos管N3的漏极；mos管P6的衬底分别连接mos管P5的衬底、mos管P2的衬底、mos管P1的源极、mos管P1的衬底和外部电源；mos管P6的源极分别连接mos管P5的源极和mos管P2的漏极；
mos管P5的栅极连接参考电压，mos管P5的漏极分别连接mos管NH1的源极和mos管N2的漏极；mos管N2的源极连接mos管N2的衬底并接地；mos管N2的栅极分别连接mos管N1的栅极、mos管N1的漏极、电阻R1的另一端和mos管N3的栅极；mos管N1的源极连接mos管N1的衬底并接地；mos管N3的源极连接mos管N3的衬底并接地；
mos管P4的衬底分别连接mos管P3的衬底、mos管P3的源极和外部电源；mos管P4的源极连接mos管P3的漏极；mos管P4的栅极、mos管P3的栅极、mos管P2的栅极和mos管P1的栅极分别连接偏置电流。
进一步地，启动模块包括电阻R5，电阻R5的一端与输入模块的输出端相连，电阻R5的另一端分别连接mos管NH3的栅极、mos管N5的漏极、mos管N5的栅极和mos管N4的漏极；mos管NH3的源极连接mos管NH3的衬底并接地；mos管NH3的漏极与mos管PH1的漏极相连；mos管N5的源极连接mos管N5的衬底并接地；mos管N4的源极连接mos管N4的衬底并接地，mos管N4的栅极为启动模块的输出端连接于电阻R2和电阻R3之间。
本发明的有益效果为：本发明瞬时耐压可达700v，可以提供稳定的输出电压，且输出电压范围可达0.1V-30V，电路结构简单，采用闭环架构，器件精简，无需齐纳管，仅需普通mos管，成本低廉占用空间小。
附图说明
图1为本发明的电路图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该耐高压稳压集成电路包括输入模块、稳压模块和启动模块；输入模块的输出端分别与稳压模块和启动模块相连，稳压模块的反馈端与启动模块的输出端相连，稳压模块连接外部电源；输入模块的输入端为耐高压稳压集成电路的输入端，稳压模块的输出端为耐高压稳压集成电路的输出端。
输入模块包括700V的高压jfet器件，漏极耐压可达700v，高压jfet器件的漏极为输入模块的输入端，高压jfet器件的栅极和衬底均接地，高压jfet器件的源极为输入模块的输出端。
稳压模块包括mos管PH1，mos管PH1的源极分别连接mos管PH1的衬底、输入模块的输出端、mos管PH2的源极、mos管PH2的衬底和mos管NH0的漏极；mos管PH1的栅极分别连接mos管PH1的漏极、mos管PH2的栅极、mos管NH1的漏极和启动模块；
mos管NH1的衬底接地，mos管NH1的栅极分别连接电阻R1的一端、mos管P4的漏极和mos管NH2的栅极；mos管NH2的衬底接地，mos管NH2的漏极分别连接mos管PH2的漏极、有极性电容C0的正极和mos管NH0的栅极；mos管NH0的漏极连接输入模块的输出端，mos管NH0的源极分别连接mos管NH0的衬底、有极性电容C1的正极和电阻R2的一端并作为稳压模块的输出端；电阻R2的另一端连接电阻R3的一端并作为稳压模块的反馈端；电阻R3的另一端分别连接接地电阻R4和mos管P6的栅极；有极性电容C0的负极接地，有极性电容C1的负极接地；
mos管P6的漏极分别连接mos管NH2的源极和mos管N3的漏极；mos管P6的衬底分别连接mos管P5的衬底、mos管P2的衬底、mos管P1的源极、mos管P1的衬底和外部电源；mos管P6的源极分别连接mos管P5的源极和mos管P2的漏极；
mos管P5的栅极连接参考电压，mos管P5的漏极分别连接mos管NH1的源极和mos管N2的漏极；mos管N2的源极连接mos管N2的衬底并接地；mos管N2的栅极分别连接mos管N1的栅极、mos管N1的漏极、电阻R1的另一端和mos管N3的栅极；mos管N1的源极连接mos管N1的衬底并接地；mos管N3的源极连接mos管N3的衬底并接地；
mos管P4的衬底分别连接mos管P3的衬底、mos管P3的源极和外部电源；mos管P4的源极连接mos管P3的漏极；mos管P4的栅极、mos管P3的栅极、mos管P2的栅极和mos管P1的栅极分别连接偏置电流。
本发明采用的稳压模块采用负反馈闭环结构，可以实现稳压功能，其中mos管P1、mos管P2、mos管P3、mos管P4、mos管N1、mos管N2和mos管N3提供偏置电流，由低压电源供电。mos管P5和mos管P6是输入对管，其中mos管P5栅极接参考电压，mos管P6栅极接输出反馈，组成负反馈回路。有极性电容C0和有极性电容C1起环路补偿的作用，使负反馈稳定工作，mos管NH0的源极是输出，输出电压由基准电压以及电阻R1和电阻R2+电阻R3的比值决定，输出电压可调。
启动模块在系统上电时，给稳压模块提供工作电流，启动完成后，此部分停止工作。启动模块包括电阻R5，电阻R5的一端与输入模块的输出端相连，电阻R5的另一端分别连接mos管NH3的栅极、mos管N5的漏极、mos管N5的栅极和mos管N4的漏极；mos管NH3的源极连接mos管NH3的衬底并接地；mos管NH3的漏极与mos管PH1的漏极相连；mos管N5的源极连接mos管N5的衬底并接地；mos管N4的源极连接mos管N4的衬底并接地，mos管N4的栅极为启动模块的输出端连接于电阻R2和电阻R3之间。
综上所述，本发明瞬时耐压可达700v，可以提供稳定的输出电压，且输出电压范围可达0.1V-30V，电路结构简单，采用闭环架构，器件精简，无需齐纳管，仅需普通mos管，成本低廉占用空间小。

Claims (3)

1.一种耐高压稳压集成电路，其特征在于，包括输入模块、稳压模块和启动模块；所述输入模块的输出端分别与稳压模块和启动模块相连，所述稳压模块的反馈端与启动模块的输出端相连，所述稳压模块连接外部电源；所述输入模块的输入端为耐高压稳压集成电路的输入端，所述稳压模块的输出端为耐高压稳压集成电路的输出端；
所述输入模块，用于将外部电压转换为稳压模块和启动模块允许的电压值；
所述稳压模块，用于进行稳压，并对外提供稳定的电压；
所述启动模块，用于在耐高压稳压集成电路上电时向稳压模块提供工作电流；
所述稳压模块包括mos管PH1，所述mos管PH1的源极分别连接mos管PH1的衬底、输入模块的输出端、mos管PH2的源极、mos管PH2的衬底和mos管NH0的漏极；所述mos管PH1的栅极分别连接mos管PH1的漏极、mos管PH2的栅极、mos管NH1的漏极和启动模块；
所述mos管NH1的衬底接地，mos管NH1的栅极分别连接电阻R1的一端、mos管P4的漏极和mos管NH2的栅极；所述mos管NH2的衬底接地，mos管NH2的漏极分别连接mos管PH2的漏极、有极性电容C0的正极和mos管NH0的栅极；所述mos管NH0的漏极连接输入模块的输出端，mos管NH0的源极分别连接mos管NH0的衬底、有极性电容C1的正极和电阻R2的一端并作为稳压模块的输出端；所述电阻R2的另一端连接电阻R3的一端并作为稳压模块的反馈端；所述电阻R3的另一端分别连接接地电阻R4和mos管P6的栅极；所述有极性电容C0的负极接地，有极性电容C1的负极接地；
所述mos管P6的漏极分别连接mos管NH2的源极和mos管N3的漏极；mos管P6的衬底分别连接mos管P5的衬底、mos管P2的衬底、mos管P1的源极、mos管P1的衬底和外部电源；mos管P6的源极分别连接mos管P5的源极和mos管P2的漏极；
所述mos管P5的栅极连接参考电压，mos管P5的漏极分别连接mos管NH1的源极和mos管N2的漏极；所述mos管N2的源极连接mos管N2的衬底并接地；mos管N2的栅极分别连接mos管N1的栅极、mos管N1的漏极、电阻R1的另一端和mos管N3的栅极；所述mos管N1的源极连接mos管N1的衬底并接地；所述mos管N3的源极连接mos管N3的衬底并接地；
所述mos管P4的衬底分别连接mos管P3的衬底、mos管P3的源极和外部电源；mos管P4的源极连接mos管P3的漏极；所述mos管P4的栅极、mos管P3的栅极、mos管P2的栅极和mos管P1的栅极分别连接偏置电流。
2.根据权利要求1所述的耐高压稳压集成电路，其特征在于，所述输入模块包括高压jfet器件，所述高压jfet器件的漏极为输入模块的输入端，所述高压jfet器件的栅极和衬底均接地，所述高压jfet器件的源极为输入模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的耐高压稳压集成电路，其特征在于，所述启动模块包括电阻R5，所述电阻R5的一端与输入模块的输出端相连，所述电阻R5的另一端分别连接mos管NH3的栅极、mos管N5的漏极、mos管N5的栅极和mos管N4的漏极；所述mos管NH3的源极连接mos管NH3的衬底并接地；mos管NH3的漏极与mos管PH1的漏极相连；mos管N5的源极连接mos管N5的衬底并接地；mos管N4的源极连接mos管N4的衬底并接地，mos管N4的栅极为启动模块的输出端连接于电阻R2和电阻R3之间。
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