CN1862438A - 线性稳压电源 - Google Patents

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    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
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Abstract

一种线性稳压电源，其包括一运算放大器，其将负载电压相对于参考电压的变化放大后输出一控制电压；一用于降压的调整管，其包括一控制端、一输入端及一输出端，所述调整管的控制端输入所述控制电压以控制其导通能力，所述调整管的输入端输入一系统电压，所述调整管的输出端向所述负载供电；一放电电路，其包括一控制端、一输入端及一输出端，所述放电电路的控制端输入所输控制电压以控制其导通与截止，所述放电电路的输入端耦合至所述负载，所述放电电路的输出端接地。当所述负载形成驱回电流时，所述放电电路导通使电荷导出，避免了电荷聚集在电路中使电路电压上升，从而可以保证电路安全性及使用寿命。

Description

线性稳压电源
【技术领域】
本发明涉及一种线性稳压电源，特别是指一种具有放电功能的线性稳压电源。
【背景技术】
主机板设计中，电源电路的设计会直接影响到整个主机板的品质。线性稳压电源由于其输出电压对输入电压或负载的变化反应较迅速、输出电压的涟波与噪声较低、电路架构较简单、体积较小、价格较为低廉，成为小功率降压与稳压电路的主流。
请参看图1，为现有技术所公开的一种线性稳压电源，其用于为主机板上的前端总线提供1.2V电压，其包括一运算放大器1及一场效应管2。所述运算放大器1的正相输入端输入一1.2V的参考电压Vref，其反相输入端耦合至负载5，其输出端向所述场效应管2的栅极输出一控制电压，所述场效应管2的漏极输入一3.3V电压Vin，其源极向所述负载5提供电源。所述线性稳压电源根据所述负载5的电压相对于所述参考电压Vref的变化，通过所述运算放大器1控制所述场效应管2的导通能力，从而调节所述负载5的电压，使其电压稳定在1.2V。
但在主机板上，由于CPU的电压与北桥芯片的常常是不相同的，两者之间存在一个电压差，当前端总线处于非工作状态时，所述电压差会形成驱回电流(back-drive current)，所述电流从高电位一端流向低电位一端，由于所述线性稳压电源没有放电功能，同时流回的电流也不能被所述低电位一端的电路消耗掉，因此电荷聚集在电路内部，使所述线性稳压电源的电压会上升，当电压超过电源电路可调节的范围时，会损坏电路元件，影响电路的寿命。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种具有放电功能的线性稳压电源。
一种线性稳压电源，其包括一运算放大器，其将负载电压相对于参考电压的变化放大后输出一控制电压；一用于降压的调整管，其包括一控制端、一输入端及一输出端，所述调整管的控制端输入所述控制电压以控制其导通能力，所述调整管的输入端输入一系统电压，所述调整管的输出端向所述负载供电；所述线性稳压电源还包括一放电电路，其包括一控制端、一输入端及一输出端，所述放电电路的控制端输入所输控制电压以控制其导通与截止，所述放电电路的输入端耦合至所述负载，所述放电电路的输出端接地。
相对于现有技术，所述线性稳压电源包括所述放电电路，当所述负载形成驱回电流时，所述放电电路导通使电荷导出，避免了电荷聚集在电路中使电路电压上升，从而可以保证电路安全性及使用寿命。
【附图说明】
图1是现有技术中的线性稳压电源的电路图。
图2是本发明第一较佳具体实方式线性稳压电源的电路图。
图3是本发明第二较佳具体实方式线性稳压电源的电路图。
图4是本发明第三较佳具体实方式线性稳压电源的电路图。
图5是本发明第四较佳具体实方式线性稳压电源的电路图。
【具体实施方式】
下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
请参阅图2，本发明第一较佳具体实施方式线性稳压电源，其包括一运算放大器10、一用于降压的调整管20及一放电电路30。所述调整管20包括一N沟道耗尽型场效应管Q1，所述场效应管Q1的栅极耦合至所述调整管20的控制端201，所述场效应管Q1的漏极耦合至所述调整管20的输入端202，所述场效应管Q1的源极耦合至所述调整管20的输出端203。所述放电电路30包括一PNP型晶体管Q2及一限流电阻R1，所述晶体管Q2的基极经由所述限流电阻R1耦合至所述放电电路30的控制端301，所述晶体管Q2的集电极耦合至所述放电电路30的输入端302，所述晶体管Q2的发射极耦合至所述放电电路30的输出端303。
所述运算放大器10的正相输入端输入一1.2V的参考电压Vref；其反相输入端耦合至一负载50；其输出端向所述调整管20的控制端201及放电电路30的控制端301输出一控制电压，所述控制电压用以控制所述调整管20及放电电路30的导通能力；其正电源端输入12V电压；其负电源端接地。所述调整管20的输入端202输入一3.3V的电压；其输出端203耦合至所述负载50。所述放电电路30的输入端302耦合至所述负载50；其输出端303接地。
本具体实施方式中，所述场效应管Q1为N沟道耗尽型场效应管，也就是说其夹断电压为负值，在其栅极电压大于所述夹断电压时导通，其栅极电压小于所述夹断电压时截止；所述晶体管Q2为PNP型晶体管，也就是说其基极输入电压为一负值时所述晶体管Q2导通，其基极电压大于所述负值时截止。
工作时，所述运算放大器10将所述负载50的电压相对于所述参考电压Vref的变化放大后反馈至所述调整管20的控制端201及所述放电电路30的控制端301。
当所述负载50的电压在1.2V左右波动时，所述运算放大器10输出端输出的电压大于所述夹断电压，所述调整管20导通，而所述放电电路30截止。此时，所述线性稳压电源处于稳压、供电状态，所述负载50电压相对于所述参考电压Vref上升时，所述调整管20的导通能力减弱，使流经所述负载50的电流减小，以降低所述负载50的电压；所述负载50的电压相对于所述参考电压Vref降低时，所述调整管20的导通能力增强，使流过所述负载50的电流增大，以升高所述负载50的电压，由此，可以使负载50的电压稳定在1.2V。
当所述负载50的电压上升，其上升幅度使得所述运算放大器10输出端输出的电压小于所述调整管20的夹断电压时，所述调整管20截止，而所述放电电路30导通。此时，所述线型稳压电源处于放电状态，由所述负载50的电压形成的驱回电流经由所述放电电路30导出。
请参看图3，本发明第二较佳具体实施方式线性稳压电源，相对于第一较佳具体实施方式，放电电路32包括一P沟道增强型场效应管Q4，所述场效应管Q4的栅极耦合至所述放电电路32的控制端321，所述场效应管Q4的源极耦合至所述放电电路32的输入端322，所述场效应管Q4的漏极耦合至所述放电电路30的输出端323。
请参看图4，本发明第三较佳具体实施方式线性稳压电源，相对于第一较佳具体实施方式，调整管22包括一P沟道耗尽型场效应管Q3，放电电路34包括一NPN型晶体管Q6及一限流电阻R2。所述场效应管Q3的栅极耦合至所述调整管22的控制端221，所述场效应管Q3的源极耦合至所述调整管22的输入端222，所述场效应管Q3的漏极耦合至所述调整管22的输出端223。所述晶体管Q6的基极经由所述限流电阻R2耦合至所述放电电路34的控制端341，所述晶体管Q6的集电极耦合至所述放电电路34的输入端342，所述晶体管Q6的发射极耦合至所述放电电路34的输出端343。
所述运算放大器10的反相输入端输入一1.2参考电压Vref，其正相输入端耦合至所述负载50，其输出端向所述调整管22的控制端221及所述放电电路34的控制端341输出一控制电压。
请参看图5，本发明第四较佳具体实施方式线性稳压电源，相对于第三较佳具体实施方式，放电电路36包括一N沟道增强型场效应管Q8。所述场效应管Q8的栅极耦合至所述放电电路36的控制端361，所述场效应管Q8的漏极耦合所述放电电路36的输入端362，所述场效应管Q8的源极耦合所述放电电路36的输出端363。
除以上所述的较佳具体实施方式外，本发明所属技术领域的技术人员还可运用现有技术依本发明的构思做等效变换。

Claims (10)

1.一种线性稳压电源，其包括一运算放大器，其将负载电压相对于参考电压的变化放大后输出一控制电压；一用于降压的调整管，其包括一控制端、一输入端及一输出端，所述调整管的控制端输入所述控制电压以控制其导通能力，所述调整管的输入端输入一系统电压，所述调整管的输出端向所述负载供电；其特征在于：所述线性稳压电源还包括一放电电路，其包括一控制端、一输入端及一输出端，所述放电电路的控制端输入所输控制电压以控制其导通与截止，所述放电电路的输入端耦合至所述负载，所述放电电路的输出端接地。
2.如权利要求1所述的线性稳压电源，其特征在于：所述运算放大器的正相输入端输入所述参考电压，其反相输入端耦合至所述负载。
3.如权利要求2所述的线性稳压电源，其特征在于：所述调整管包括一N沟道耗尽型场效应管，所述场效应管的栅极耦合至所述调整管的控制端，所述场效应管的漏极耦合至调整管的输入端，所述场效应管的源极耦合至调整管的输出端。
4.如权利要求3所述的线性稳压电源，其特征在于：所述放电电路包括一PNP型晶体管，所述晶体管的基极耦合至所述放电电路的控制端，所述晶体管的集电极耦合至所述放电电路的输入端，所述晶体管的发射极耦合至所述放电电路的输出端。
5.如权利要求3所述的线性稳压电源，其特征在于：所述放电电路包括一P沟道增强型场效应管，所述场效应管的栅极耦合至所述放电电路的控制端，所述场效应管的源极耦合至所述放电电路的输入端，所述场效应管的漏极耦合至所述放电电路的输出端。
6.如权利要求1所述的线性稳压电源，其特征在于：所述运算放大器的反相输入端输入一参考电压，其正相输入端耦合至所述负载。
7.如权利要求6所述的线性稳压电源，其特征在于：所述调整管包括一P沟道耗尽型场效应管，所述场效应管的栅极耦合至所述调整管的控制端，所述场效应管的源极耦合至所述调整管的输入端，所述场效应管的漏极耦合至所述调整管的输出端。
8.如权利要求7所述的线性稳压电源，其特征在于：所述放电电路包括一NPN型晶体管，所述晶体管的基极耦合至所述放电电路的控制端，所述晶体管的集电极耦合至所述放电电路的输入端，所述晶体管的发射极耦合至所述放电电路的输出端。
9.如权利要求7所述的线性稳压电源，其特征在于：所述放电电路包括一N沟道增强型场效应管，所述场效应管的栅极耦合至所述放电电路的控制端，所述场效应管的漏极耦合至所述放电电路的输入端，所述场效应管的源极耦合至所述放电电路的输出端。
10.如权利要求第4或8项所述的线性稳压电源，其特征在于：所述放电电路还包括一限流电阻，所述晶体管的基极经由所述限流电阻耦合至所述放电电路的控制端。
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