CN204087032U - 直流稳压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流稳压电路。该直流稳压电路包括电压调节模块和电压调节控制模块。外部稳压电源输出参考电压至电压调节控制模块，电压调节控制模块获取电压调节模块的输出电压，并根据参考电压及输出电压输出控制信号至电压调节模块，电压调节模块根据控制信号调节电压输出端输出电压的大小。本实用新型主要的目的在于输出电压值较低的直流电源，从而克服现有技术中的线性稳压器不能输出较低的直流电压的缺点。

Description

直流稳压电路

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种直流稳压电路。

背景技术

线性稳压器的输入端输入电压，其输出端输出稳定的直流电压。当线性稳压器输入端的输入电压发生波动时，其输出端仍然能够输出稳定的直流电压。但是，现有的线性稳压器，并不具备输出电压较低的直流电源的能力。

实用新型内容

本实用新型主要的目的在于能够输出电压值较低的直流电源，从而克服现有技术中的线性稳压器不能输出较低的直流电压的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供一种直流稳压电路，该直流稳压电路包括电压调节模块和电压调节控制模块；其中，所述电压调节模块包括电压输入端、电压输出端以及受控端；所述电压调节控制模块包括输出电压获取端、参考电压输入端以及控制信号输出端；所述电压调节模块的电压输入端与外部电源连接，所述电压调节模块的电压输出端作为直流稳压电路的电压输出端；所述电压调节控制模块的输出电压获取端与所述电压调节模块的电压输出端连接，所述电压调节控制模块的控制信号输出端与所述电压调节模块的受控端连接，所述电压调节控制模块的参考电压输入端与外部稳压电源连接。

优选地，所述电压调节模块包括第一电阻，以及用于控制所述电压调节模块的电压输入端流向其电压输出端的电流大小的第一开关元件，所述第一电阻的第一端与所述第一开关元件的第一端连接并作为所述电压调节模块的电压输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一开关元件的第二端连接并作为所述电压调节模块的受控端，所述第一开关元件的第三端作为所述电压调节模块的电压输出端。

优选地，所述第一开关元件为场效应管，其中，所述场效应管的源极作为所述第一开关元件的第一端，所述场效应管的栅极作为所述第一开关元件的第二端或晶体管，所述场效应管的漏极作为所述第一开关元件的第三端。

优选地，所述电压调节控制模块第二开关元件、第三开关元件、第二电阻以及第三电阻，所述第二开关元件的第一端作为所述参考电压输入端，所述第二开关元件的第二端与第三开关元件的第二端连接并经第二电阻接地，所述第二开关元件的第三端作为所述控制信号输出端，所述第三开关元件的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端作为所述输出电压获取端，所述第三开关元件的第三端与所述电压调节模块的电压输出端连接。

优选地，直流稳压电路还包括用于调节所述参考电压大小的参考电压调节模块，所述参考电压调节模块的输入端与所述外部稳压电源连接，所述参考电压调节模块的输出端与所述电压调节控制模块的参考电压输入端连接。

优选地，所述参考电压调节模块包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的第一端与外部稳压电源连接，所述第四电阻的第二端经所述第五电阻接地，所述第四电阻与所述第五电阻之间的节点与所述电压调节控制模块的参考电压输入端连接。

优选地，所述第四电阻和/或第五电阻为可调电阻。

优选地，直流稳压电路还包括用于对输入至所述电压调节控制模块的参考电压进行滤波的第一滤波模块。

优选地，直流稳压电路还包括用于对所述电压调节模块输出的电压进行滤波的第二滤波模块。

本实用新型通过设置电压调节模块和电压调节控制模块，以使得直流稳压电路具备输出较低的直流电压的能力。电压调节控制模块接收外部稳压电源输出的参考电压并获取电压调节模块的输出电压。电压调节控制模块根据接收到的参考电压和获取到的输出电压输出相应的控制信号至电压调节模块，使得电压调节模块输出约等于参考电压的直流电压。参考电压的大小可以根据实际情况进行设置，当参考电压的值设置得很低时，电压调节模块也输出约等于参考电压的直流电压，从而使得直流稳压电路能够输出电压值较低的直流电压。

附图说明

图1为本实用新型直流稳压电路的模块示意图；

图2为本实用新型直流稳压电路的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种直流稳压电路。

参考图1和2，图1为本实用新型直流稳压电路的模块示意图；图2为本实用新型直流稳压电路的电路结构示意图。本实施例提供的一种直流稳压电路包括电压调节模块1和电压调节控制模块2。电压调节模块1包括电压输入端、电压输出端以及受控端。电压调节控制模块2包括输出电压获取端、参考电压输入端以及控制信号输出端。电压调节模块1的电压输入端与外部电源Vin连接，电压调节模块1的电压输出端作为直流稳压电路的电压输出端。电压调节控制模块2的输出电压获取端与电压调节模块1的电压输出端连接，电压调节控制模块2的控制信号输出端与电压调节模块1的受控端连接，电压调节控制模块2的参考电压输入端与外部稳压电源Vref连接。

外部稳压电源Vref输出参考电压至电压调节控制模块2。电压调节控制模块2接收参考电压并获取电压调节模块1的输出电压Vout，根据参考电压及输出电压Vout输出控制信号至电压调节模块1。电压调节模块1根据接收到的控制信号调节其输出电压Vout的大小。

在本实施例中，电压调节模块1的电压输入端与外部电源进行连接。外部电源输出电压至电压调节模块1。电压调节模块1通过调节其电压输入端流向其电压输出端的电流的大小，以实现调整输出电压Vout的大小。具体地，电压调节模块1根据其受控端所接收到的电压信号进而调节其电压输入端流向其电压输出端的电流大小，从而实现调节直流稳压电路输出电压的大小。电压调节控制模块2用于控制电压调节模块1进行电流调节操作。具体地，电压调节控制模块2接收外部稳压电源Vref输出的稳定的参考电压，并获取电压调节模块1的输出电压Vout。当电压调节控制模块2获取到的输出电压Vout大于或等于参考电压时，输出相应的控制信号控制电压调节模块1减小其电压输入端流向其电压输出端的电流，以减少电压调节模块1电压输出端输出电压的值，从而使得直流稳压电路输出约等于参考电压的直流电压。当电压调节控制模块2获取到的输出电压Vout小于参考电压时，输出相应的控制信号控制电压调节模块1增大其电压输入端流向其电压输出端的电流，以提高电压调节模块1电压输出端输出电压的值，从而使得直流稳压电路输出约等于参考电压的直流电压。应当说明的是，参考电压可根据实际的情况进行设置，若需要得到电压较低的稳定的直流电压时，可相应地降低参考电压，电压调节控制模块2则将电压调节模块1的输出电压Vout与参考电压比较，输出约等于参考电压的直流电压，从而实现输出电压较低的直流电压。

本实用新型通过设置电压调节模块1和电压调节控制模块2，以使得直流稳压电路具备输出较低的直流电压的能力。电压调节控制模块2接收外部稳压电源Vref输出的参考电压并获取电压调节模块1的输出电压Vout。电压调节控制模块2根据接收到的参考电压和获取到的输出电压Vout输出相应的控制信号至电压调节模块1，使得电压调节模块1输出约等于参考电压的直流电压。参考电压的大小可以根据实际情况进行设置，当参考电压的值设置得很低时，电压调节模块1也输出约等于参考电压的直流电压，从而使得直流稳压电路能够输出电压值较低的直流电压。

进一步地，电压调节模块1包括第一电阻R1，以及用于控制电压调节模块1的电压输入端流向其电压输出端的电流大小的第一开关元件Q1。第一电阻R1的第一端与第一开关元件Q1的第一端连接并作为电压调节模块1的电压输入端，第一电阻R1的第二端与第一开关元件Q1的第二端连接并作为电压调节模块1的受控端，第一开关元件Q1的第三端作为电压调节模块1的电压输出端。

第一电阻R1用于为第一开关元件Q1提供偏置电压的作用，应当说明的是，第一电阻R1也可由其他的能够为第一开关元件Q1提供偏置电压的方案替代。第一开关元件Q1主要用于控制电压调节模块1的电压输入端流向电压输出端的电流大小。第一开关元件Q1可以为场效应管或者三极管。在本实施例中，第一开关元件Q1为N沟道场效应管。其中，场效应管的源极作为第一开关元件Q1的第一端与外部电源连接。场效应管的栅极作为第一开关元件Q1的第二端与电压调节控制模块2的控制信号输出端连接。场效应管的漏极作为第一开关元件Q1的第三端并作为电压调节模块1电压输出端。当场效应管的栅极电压变小时，场效应管的源极流向其漏极的电流增大，电压调节模块1的输出电压Vout增大。当场效应管的栅极电压变大时，场效应管的源极流向其漏极的电流减小，电压调节模块1的输出电压Vout减小。因此，电压调节控制模块2可通过控制场效应管的栅极电压，实现调节电压调节模块1的输出电压Vout。

进一步地，电压调节控制模块2包括第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第二电阻R2以及第三电阻R3。第二开关元件Q2的第一端作为参考电压输入端，第二开关元件Q2的第二端与第三开关元件Q3的第二端连接并经第二电阻R2接地，第二开关元件Q2的第三端作为控制信号输出端。第三开关元件Q3的第一端与第三电阻R3的第一端连接。第三电阻R3的第二端作为输出电压获取端，第三开关元件Q3的第三端与电压调节模块1的电压输出端连接。

在本实施例中，第二开关元件Q2和第三开关元件Q3主要起开关的作用。在本实施例中，第二开关元件Q2和第三开关元件Q3为NPN三极管(以下简称三极管)。具体地，第二开关元件Q2为第一三极管，第三开关元件Q3为第二三极管，第一三极管基极为第二开关元件Q2的第一端，第一三极管的发射极为第二开关元件Q2的第二端，第一三极管的集电极为第二开关元件Q2的第三端。第二三极管基极为第三开关元件Q3的第一端，第二三极管的发射极为第三开关元件Q3的第二端，第二三极管的集电极为第三开关元件Q3的第三端。第一三极管的基极与外部直流电源连接。应当说明的是，外部直流电源可以根据实际需要进行设置，只要该外部直流电源能够使得第一三极管始终处于放大状态即可。第二三极管的基极经第三电阻R3与电压调节模块1的电压输出端连接。电压输出端的电压使得第二三极管处于放大状态，从而使得第一三极管的发射极与电压调节模块1的电压输出端连接，并形成强烈的负反馈。

当电压调节模块1输出电压Vout增大，第一三极管发射极的电压也随之增大。当第一三极管发射极的电压小于第一三极管基极的电压(参考电压)时，第一三极管集电极的电压随着输出电压Vout的增大而增大，从而使得输出至电压调节模块1受控端的电压也增大。电压调节模块1受控端的电压增大，进而减小电压输入端流向电压输出端的电流，从而起到降低电压调节模块1的输出电压Vout的作用。

当电压调节模块1输出电压Vout减小，第一三极管发射极的电压也随之减小。当第一三极管发射极的电压小于第一三极管基极的电压(参考电压)时，第一三极管集电极的电压随着输出电压Vout的减小而减小，从而使得输出至电压调节模块1受控端的电压也减小。电压调节模块1受控端的电压减小，进而增大电压输入端流向电压输出端的电流，从而起到增大电压调节模块1的输出电压Vout的作用。

综上所述，电压调节控制模块2使得电压调节模块1能够输出稳定的直流电压，使得输出电压Vout约为参考电压的大小。当需要输出低电压时，可通过降低外部稳压电源Vref的电压值，从而实现输出低电压的目的。

进一步地，直流稳压电路还包括用于调节参考电压大小的参考电压调节模块3，参考电压调节模块3的输入端与外部稳压电源Vref连接，参考电压调节模块1的输出端与电压调节控制模块2的参考电压输入端连接。

在本实施例中，外部稳压电源Vref经参考电压调节模块3输出直流稳定的参考电压至电压调节控制模块2。由上述可知，直流稳压电路的输出电压约等于参考电压。若需要增大或者减小直流稳压电路的输出电压，可通过调整参考电压的大小即可。当需要增大直流稳压电路的输出电压时，调整参考电压调节模块3，以增大参考电压。当需要减小直流稳压电路的输出电压时，调整参考电压调节模块3，以减小参考电压，从而实现直流稳压电路的可控制性。

进一步地，参考电压调节模块3包括第四电阻R4和第五电阻R5，第四电阻R4的第一端与外部稳压电源Vref连接，第四电阻R4的第二端经第五电阻R5接地，第四电阻R4与第五电阻R5之间的节点与电压调节控制模块2的参考电压输入端连接。

在本实施例中，第四电阻R4与第五电阻R5对外部稳压电源Vref分压，使得输出至电压调节控制模块2的参考电压＝Vin/(R4+R5)*R5。因此，通过改变R4和R5的比值，可以实现调整输入至电压调节控制模块2中参考电压的大小。为了方便参考电压的调整，第四电阻R4或第五电阻R5为可调电阻。应当说明的是，第四电阻R4和第五电阻R5同时为可调电阻亦可。

进一步地，为了保证输入至电压调节控制模块2的参考电压时直流稳定的电压，直流稳压电路还包括第一滤波模块4。具体地，第一滤波模块4包括第一滤波电容C1。第一滤波电容C1的第一端与电压调节控制模块2的参考电压输入端连接，第一滤波电容C1的第二端接地。外部稳压电源Vref输出的杂波信号通过第一滤波电容C1流向地，从而避免了杂波信号流入至电压调节控制模块2，保证了直流稳压电路工作的稳定性。

进一步地，为了保证直流稳压电路的输出电源更加稳定，直流稳压电路还包括第二滤波模块5。具体地，第二滤波模块5包括第二滤波电容C2。第二滤波电容C2的第一端与电压调节模块1的电压输出端连接，第二滤波电容C2的第二端接地。电压调节模块1的电压输出端的杂波信号经第二滤波电容C2流向地，从而保证了直流稳压电路输出稳定的直流电压。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种直流稳压电路，其特征在于，所述直流稳压电路包括电压调节模块和电压调节控制模块；其中，所述电压调节模块包括电压输入端、电压输出端以及受控端；所述电压调节控制模块包括输出电压获取端、参考电压输入端以及控制信号输出端；所述电压调节模块的电压输入端与外部电源连接，所述电压调节模块的电压输出端作为直流稳压电路的电压输出端；所述电压调节控制模块的输出电压获取端与所述电压调节模块的电压输出端连接，所述电压调节控制模块的控制信号输出端与所述电压调节模块的受控端连接，所述电压调节控制模块的参考电压输入端与外部稳压电源连接。 

2.如权利要求1所述的直流稳压电路，其特征在于，所述电压调节模块包括第一电阻，以及用于控制所述电压调节模块的电压输入端流向其电压输出端的电流大小的第一开关元件，所述第一电阻的第一端与所述第一开关元件的第一端连接并作为所述电压调节模块的电压输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一开关元件的第二端连接并作为所述电压调节模块的受控端，所述第一开关元件的第三端作为所述电压调节模块的电压输出端。 

3.如权利要求2所述的直流稳压电路，其特征在于，所述第一开关元件为场效应管，其中，所述场效应管的源极作为所述第一开关元件的第一端，所述场效应管的栅极作为所述第一开关元件的第二端，所述场效应管的漏极作为所述第一开关元件的第三端。 

4.如权利要求1至3任一项所述的直流稳压电路，其特征在于，所述电压调节控制模块包括第二开关元件、第三开关元件、第二电阻以及第三电阻，所述第二开关元件的第一端作为所述参考电压输入端，所述第二开关元件的第二端与第三开关元件的第二端连接并经第二电阻接地，所述第二开关元件的第三端作为所述控制信号输出端，所述第三开关元件的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端作为所述输出电压获取端，所述第三开关元件的第三端与所述电压调节模块的电压输出端连接。 

5.如权利要求1所述的直流稳压电路，其特征在于，所述直流稳压电路还包括用于调节所述参考电压大小的参考电压调节模块，所述参考电压调节模块的输入端与所述外部稳压电源连接，所述参考电压调节模块的输出端与所述电压调节控制模块的参考电压输入端连接。 

6.如权利要求5所述的直流稳压电路，其特征在于，所述参考电压调节模块包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的第一端与外部稳压电源连接，所述第四电阻的第二端经所述第五电阻接地，所述第四电阻与所述第五电阻之间的节点与所述电压调节控制模块的参考电压输入端连接。 

7.如权利要求6所述的直流稳压电路，其特征在于，所述第四电阻和/或第五电阻为可调电阻。 

8.如权利要求1所述的直流稳压电路，其特征在于，所述直流稳压电路还包括用于对输入至所述电压调节控制模块的参考电压进行滤波的第一滤波模块。 

9.如权利要求1所述的直流稳压电路，其特征在于，所述直流稳压电路还包括用于对所述电压调节模块输出的电压进行滤波的第二滤波模块。