CN209055869U - 一种线性稳压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种线性稳压电路，其包括：第一输入电路，第二输入电路，调整电路，输出电路，采样电路和反馈电路；第一输入电路，与调整电路电连接，向调整电路供电；第二输入电路，与反馈电路电连接，向反馈电路供电；调整电路与输出电路电连接，输出电路与采样电路电连接，采样电路与反馈电路电连接，反馈电路与调整电路电连接，形成采样反馈调整回路；其中，采样电路，采集输出电路的电压值；反馈电路，比较电压值与基准电压之间的电压差得到反馈结果；调整电路，根据第一输入电路输入的电压值和反馈结果调整输出电路的输出电压。本实用新型稳压成本低，压降低，转换效率高，发热量降低，占用PCB面积小，降低封装体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源管理领域，尤指一种线性稳压电路。
背景技术
随着科学技术的高速发展，电源管理成为电子系统必不可少的技术。目前的降压电路有串联开关型降压和直流线性降压，前者器件种类多，电路复杂，成本高；后者调整电路中的压降高，造成效率下降，有下列几种情况：
1.如图1，常规线性降压芯片一般输入电压高于输出电压2V才能实现输出电压稳定，这样的结果带来效率低，发热量大，大电流条件下需要外加散热片才能解决温度高的问题，间接造成体积增大。
2.目前市面上超低压差线性降压芯片能做到0.1-0.2V的压降实现稳压
3.如图2，采用分离器件，以NPN和PNP三极管做为调整管的电路压差与常规线性降压芯片相当。
通常在应用系统电路中，一般有多路直流供电，因线路电流大，产生走线高，或出于对电源供电路数多带来成本高的因数等，会将最接近的电压做为输入电压，通过线性降压电路降到需要的直流电压。例如一个供电为12V和3.8V的电源，在系统电路中还需要一个3.3V直流供电。出于成本考虑，采用上述1，3方案，则需要将12V降到3.3V，线性降压电路压降高，发热温度高，会带来系统整体温度升高。采用上述2方案，效率提高了，但器件价格高，为了提高产品的市场竞争力，该方案也不是首选。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种线性稳压电路，实现本实用新型输出电压的稳压成本低，压降低，转换效率高，发热量降低，使得占用PCB面积小，降低封装体积的目的。
本实用新型提供的技术方案如下：
本实用新型提供一种线性稳压电路，包括：
第一输入电路，第二输入电路，调整电路，输出电路，采样电路和反馈电路；
所述第一输入电路，与所述调整电路的电压输入端电连接，用于向所述调整电路供电；
所述第二输入电路，与所述反馈电路的电压输入端电连接，用于向所述反馈电路供电；
所述调整电路与所述输出电路电连接，所述输出电路与所述采样电路电连接，所述采样电路与所述反馈电路电连接，所述反馈电路与所述调整电路电连接，形成采样反馈调整回路；其中，
所述采样电路，用于采集所述输出电路的电压值；
所述反馈电路，用于比较所述电压值与基准电压之间的电压差得到反馈结果；
所述调整电路，用于根据所述第一输入电路输入的电压值和所述反馈结果调整所述输出电路的输出电压。
进一步的，所述反馈电路包括误差放大器；
所述第一输入电路包括输入电源和输入滤波电容；
所述第二输入电路包括所述反馈电路供电电源；
所述输出电路包括输出滤波电容和负载电阻；
所述调整电路包括N沟道MOS管；
所述采样电路包括第一采样电阻和第二采样电阻：
所述反馈电路包括偏置电阻、反馈电容；
所述输入电源的正端与所述输入滤波电容的第一脚、N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入电源的负端接地；所述输入滤波电容的第一脚与所述N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入滤波电容的第二脚接地；所述N沟道MOS管的源极与所述输出滤波电容的第一脚、第一采样电阻的第一脚和负载电阻的第一脚电连接，所述N沟道MOS管的栅极与偏置电阻的第二脚、误差放大器的输出端、反馈电容的第一脚电连接；所述输出滤波电容的第一脚与所述负载电阻的第一脚电连接，所述输出滤波电容的第二脚接地，所述负载电阻的第二脚接地；
所述反馈电路供电电源的正端与所述偏置电阻的第一脚电连接，所述反馈电路供电电源的负端接地；所述偏置电阻的第二脚与所述N沟道MOS 管的栅极、误差放大器的输出端、反馈电容的第一脚电连接；
所述反馈电容的第一脚与所述偏置电阻的第二脚、N沟道MOS管的栅极、误差放大器的输出端电连接；所述反馈电容的第二脚与所述第一采样电阻的第二脚、第二采样电阻的第一脚、误差放大器的反相输入端电连接；
所述误差放大器的反相输入端与所述第一采样电阻的第二脚、第二采样电阻的第一脚电连接；所述误差放大器的正相输入端输入基准电压；
所述第一采样电阻的第一脚与所述N沟道MOS管的源极、输出滤波电容的第一脚、负载电阻的第一脚电连接；所述第一采样电阻的第二脚与所述第二采样电阻的第一脚电连接；所述第二采样电阻的第二脚接地。
进一步的，所述反馈电路包括稳压二极管；
所述第一输入电路包括输入电源和输入滤波电容；
所述第二输入电路包括所述反馈电路供电电源；
所述输出电路包括输出滤波电容和负载电阻；
所述调整电路包括N沟道MOS管；
所述采样电路包括第一采样电阻和第二采样电阻：
所述反馈电路包括偏置电阻、反馈电容；
所述输入电源的正端与所述输入滤波电容的第一脚、N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入电源的负端接地；所述输入滤波电容的第一脚与所述N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入滤波电容的第二脚接地；所述N沟道MOS管的源极与所述输出滤波电容的第一脚、第一采样电阻的第一脚和负载电阻的第一脚电连接，所述N沟道MOS管的栅极与偏置电阻的第二脚、稳压二极管的负端、反馈电容的第一脚电连接；所述输出滤波电容的第一脚与所述负载电阻的第一脚电连接，所述输出滤波电容的第二脚接地，所述负载电阻的第二脚接地；
所述反馈电路供电电源的正端与所述偏置电阻的第一脚电连接，所述反馈电路供电电源的负端接地；所述偏置电阻的第二脚与所述N沟道MOS 管的栅极、稳压二极管的负端、反馈电容的第一脚电连接；
所述反馈电容的第一脚与所述偏置电阻的第二脚、N沟道MOS管的栅极、稳压二极管的负端电连接；所述反馈电容的第二脚与所述第一采样电阻的第二脚、第二采样电阻的第一脚、稳压二极管的取样端电连接；
所述稳压二极管的取样端与所述反馈电容的第二脚、第一采样电阻的第二脚和第二采样电阻的第一脚电连接，所述稳压二极管的正端接地；
所述第一采样电阻的第一脚与所述N沟道MOS管的源极、输出滤波电容的第一脚、负载电阻的第一脚电连接；所述第一采样电阻的第二脚与所述第二采样电阻的第一脚电连接；所述第二采样电阻的第二脚接地。
进一步的，所述调整电路，还用于当所述第一输入电路输入的电压值增大时，控制所述输出电路的输出电压减小；
所述调整电路，还用于当所述第一输入电路输入的电压值减小时，控制所述输出电路的输出电压增大。
通过本实用新型提供的一种线性稳压电路，能够实现本实用新型输出电压的稳压成本低，压降低，转换效率高，发热量降低，使得占用PCB面积小，降低封装体积的目的。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种线性稳压电路的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是第一个现有技术的结构示意图；
图2是第三个现有技术的结构示意图；
图3是本实用新型线性稳压电路的一个实施例的结构示意图；
图4是本实用新型线性稳压电路的另一个实施例的结构示意图；
图5是本实用新型线性稳压电路的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
本实用新型的一个实施例，一种线性稳压电路，如图3和4所示，包括：
第一输入电路10，第二输入电路60，调整电路20，输出电路30，采样电路40和反馈电路50；
所述第一输入电路10，与所述调整电路20的电压输入端电连接，用于向所述调整电路20供电；
所述第二输入电路60，与所述反馈电路50的电压输入端电连接，用于向所述反馈电路50供电；
所述调整电路20与所述输出电路30电连接，所述输出电路30与所述采样电路40电连接，所述采样电路40与所述反馈电路50电连接，所述反馈电路50与所述调整电路20电连接，形成采样反馈调整回路，形成采样反馈调整回路；其中，
所述采样电路，用于采集所述输出电路的电压值；
所述反馈电路，用于比较所述电压值与基准电压之间的电压差得到反馈结果；
所述调整电路，用于根据所述第一输入电路输入的电压值和所述反馈结果调整所述输出电路的输出电压。
所述反馈电路包括误差放大器(U1)；
所述第一输入电路10包括输入电源(E1)和输入滤波电容(C1)；
所述第二输入电路60包括所述反馈电路供电电源(E2)；
所述输出电路30包括输出滤波电容(C3)和负载电阻(R4)；
所述调整电路20包括N沟道MOS管(Q1)；
所述采样电路40包括第一采样电阻(R1)和第二采样电阻(R2)：
所述反馈电路50包括偏置电阻(R3)、反馈电容(C2)；
所述输入电源(E1)的正端与所述输入滤波电容(C1)的第一脚、N沟道 MOS管(Q1)的漏极(D)电连接，所述输入电源(E1)的负端接地；所述输入滤波电容(C1)的第一脚与所述N沟道MOS管(Q1)的漏极(D)电连接，所述输入滤波电容(C1)的第二脚接地；所述N沟道MOS管(Q1)的源极与所述输出滤波电容(C3)的第一脚、第一采样电阻(R1)的第一脚和负载电阻(R4)的第一脚电连接，所述N沟道MOS管(Q1)的栅极(G)与偏置电阻(R3)的第二脚、误差放大器(U1)的输出端(out)、反馈电容(C2)的第一脚电连接；所述输出滤波电容(C3)的第一脚与所述负载电阻(R4)的第一脚电连接，所述输出滤波电容(C3)的第二脚接地，所述负载电阻(R4)的第二脚接地；
所述反馈电路供电电源(E2)的正端与所述偏置电阻(R3)的第一脚电连接，所述反馈电路供电电源(E2)的负端接地；所述偏置电阻(R3)的第二脚与所述N沟道MOS管(Q1)的栅极(G)、误差放大器(U1)的输出端(out)、反馈电容(C2)的第一脚电连接；
所述反馈电容(C2)的第一脚与所述偏置电阻(R3)的第二脚、N沟道 MOS管(Q1)的栅极(G)、误差放大器(U1)的输出端(out)电连接；所述反馈电容(C2)的第二脚与所述第一采样电阻(R1)的第二脚、第二采样电阻 (R2)的第一脚、误差放大器(U1)的反相输入端(-)电连接；
所述误差放大器(U1)的反相输入端(-)与所述第一采样电阻(R1)的第二脚、第二采样电阻(R2)的第一脚电连接；基准电压输入所述误差放大器 (U1)的正相输入端(+)；
所述第一采样电阻(R1)的第一脚与所述N沟道MOS管(Q1)的源极、输出滤波电容(C3)的第一脚、负载电阻(R4)的第一脚电连接；所述第一采样电阻(R1)的第二脚与所述第二采样电阻(R2)的第一脚电连接；所述第二采样电阻(R2)的第二脚接地。
具体的，输入电源(E1)上电后，输入电源(E1)电压经过输入滤波电容 (C1)滤波，将滤波后的输入电压通过N沟道MOS管(Q1)调整后输出，经过输出滤波电容(C3)滤波后输出。根据N沟道MOS管(Q1)工作原理可知，通过控制栅源电压(VGS)，可控制N沟道MOS管(Q1)的截止、放大、饱和导通三种状态，利用放大和饱和导通两种状态实现输出电压达到稳压的目的。在该应用中，N沟道MOS管(Q1)的栅源电压(VGS)为栅极电压与输出电压的差值，故需要引入比输入电源(E1)电压高的反馈电路供电电源(E2)进行直流供电，来满足N沟道MOS管(Q1)栅源电压(VGS)电压幅值的需求，从而导通N沟道MOS管(Q1)。偏置电阻(R3)则是反馈电路供电电源(E2)为N 沟道MOS管(Q1)的栅极(G)提供偏置电压。
通过误差放大器(U1)的输出端(out)输出电压调整，间接控制N沟道 MOS管(Q1)的栅源电压(VGS)的电压幅值大小。采样电路40中第一采样电阻(R1)，第二采样电阻(R2)采样输出电压，将采样结果输入至误差放大器 (U1)的反相输入端(-)，与基准电压VREF进行比较放大，通过误差放大器 (U1)输出端(out)的输出结果，控制N沟道MOS管(Q1)的栅极驱动电压的幅度。
当输入电源(E1)电压上升时，输出电压上升，采样电压上升，误差放大器(U1)比较输入反相输入端(-)的电压和基准电压，误差放大器(U1)输出电压下降，N沟道MOS管(Q1)的栅极电压下降，N沟道MOS管(Q1)栅源电压(VGS)下降，从而使得N沟道MOS管(Q1)放大倍数下降，导致输出电压下降。
当输入电源(E1)电压下降时则与上述反之。
当输入电源(E1)电压接近输出电压时，采样电压下降，误差放大器(U1) 比较输入反相输入端(-)的采样电压值和基准电压，误差放大器(U1)输出电压上升，N沟道MOS管(Q1)的栅极电压上升，N沟道MOS管(Q1)栅源电压(VGS)上升；当输入电源(E1)电压下降，并造成N沟道MOS管(Q1)栅源电压(VGS)上升至N沟道MOS管(Q1)饱和导通时，则输出电压为输入电源(E1)电压与N沟道MOS管(Q1)饱和导通压降之差。输出电流和N沟道MOS 管(Q1)饱和导通电阻RDS(ON)的乘积决定饱和导通压降大小。
本实用新型的另一个实施例，一种线性稳压电路，如图3和5所示，包括：
第一输入电路10，第二输入电路60，调整电路20，输出电路30，采样电路40和反馈电路50；
所述第一输入电路10，与所述调整电路20的电压输入端电连接，用于向所述调整电路20供电；
所述第二输入电路60，与所述反馈电路50的电压输入端电连接，用于向所述反馈电路50供电；
所述调整电路20与所述输出电路30电连接，所述输出电路30与所述采样电路40电连接，所述采样电路40与所述反馈电路50电连接，所述反馈电路50与所述调整电路20电连接，形成采样反馈调整回路，形成采样反馈调整回路；其中，
所述采样电路，用于采集所述输出电路的电压值；
所述反馈电路，用于比较所述电压值与基准电压之间的电压差得到反馈结果；
所述调整电路，用于根据所述第一输入电路输入的电压值和所述反馈结果调整所述输出电路的输出电压。
所述反馈电路包括稳压二极管(U2)；
所述第一输入电路10包括输入电源(E1)和输入滤波电容(C1)；
所述第二输入电路60包括所述反馈电路供电电源(E2)；
所述输出电路30包括输出滤波电容(C3)和负载电阻(R4)；
所述调整电路20包括N沟道MOS管(Q1)；
所述采样电路40包括第一采样电阻(R1)和第二采样电阻(R2)：
所述反馈电路50包括偏置电阻(R3)、反馈电容(C2)；
所述输入电源(E1)的正端与所述输入滤波电容(C1)的第一脚、N沟道 MOS管(Q1)的漏极(D)电连接，所述输入电源(E1)的负端接地；所述输入滤波电容(C1)的第一脚与所述N沟道MOS管(Q1)的漏极(D)电连接，所述输入滤波电容(C1)的第二脚接地；所述N沟道MOS管(Q1)的源极与所述输出滤波电容(C3)的第一脚、第一采样电阻(R1)的第一脚和负载电阻(R4)的第一脚电连接，所述N沟道MOS管(Q1)的栅极(G)与偏置电阻(R3)的第二脚、稳压二极管(U2)的负端(K)、反馈电容(C2)的第一脚电连接；所述输出滤波电容(C3)的第一脚与所述负载电阻(R4)的第一脚电连接，所述输出滤波电容(C3)的第二脚接地，所述负载电阻(R4)的第二脚接地；
所述反馈电路供电电源(E2)的正端与所述偏置电阻(R3)的第一脚电连接，所述反馈电路供电电源(E2)的负端接地；所述偏置电阻(R3)的第二脚与所述N沟道MOS管(Q1)的栅极(G)、稳压二极管(U2)的负端(K)、反馈电容(C2)的第一脚电连接；
所述反馈电容(C2)的第一脚与所述偏置电阻(R3)的第二脚、N沟道 MOS管(Q1)的栅极(G)、稳压二极管(U2)的负端(K)电连接；所述反馈电容(C2)的第二脚与所述第一采样电阻(R1)的第二脚、第二采样电阻(R2) 的第一脚、稳压二极管(U2)的取样端(R)电连接；
所述稳压二极管(U2)的取样端(R)与所述反馈电容(C2)的第二脚、第一采样电阻(R1)的第二脚和第二采样电阻(R2)的第一脚电连接，所述稳压二极管(U2)的正端(A)接地；
所述第一采样电阻(R1)的第一脚与所述N沟道MOS管(Q1)的源极、输出滤波电容(C3)的第一脚、负载电阻(R4)的第一脚电连接；所述第一采样电阻(R1)的第二脚与所述第二采样电阻(R2)的第一脚电连接；所述第二采样电阻(R2)的第二脚接地。
具体的，输入电源(E1)上电后，输入电源(E1)电压经过输入滤波电容 (C1)滤波，将滤波后的输入电压通过N沟道MOS管(Q1)调整后输出，经过输出滤波电容(C3)滤波后输出。根据N沟道MOS管(Q1)工作原理可知，通过控制栅源电压(VGS)，可控制N沟道MOS管(Q1)的截止、放大、饱和导通三种状态，利用放大和饱和导通两种状态实现输出电压达到稳压的目的。在该应用中，N沟道MOS管(Q1)的栅源电压(VGS)为栅极电压与输出电压的差值，故需要引入比输入电源(E1)电压高的反馈电路供电电源(E2)进行直流供电，来满足N沟道MOS管(Q1)栅源电压(VGS)电压幅值的需求，从而导通N沟道MOS管(Q1)。偏置电阻(R3)则是反馈电路供电电源(E2)为N 沟道MOS管(Q1)的栅极(G)提供偏置电压。
通过稳压二极管(U2)的负端(K)对栅极电压调整，间接控制N沟道MOS 管(Q1)的栅源电压(VGS)的电压幅值大小。采样电路40第一采样电阻(R1)，第二采样电阻(R2)采样输出电压，将采样结果输入至稳压二极管(U2)的取样端(R)，与稳压二极管(U2)芯片内部的基准电压进行比较放大，通过稳压二极管(U2)负端的输出结果，控制N沟道MOS管(Q1)的栅极驱动电压的幅度。
当输入电压上升时，输出电压上升，采样电压上升，稳压二极管(U2)比较输入取样端(R)的采样电压值和稳压二极管(U2)芯片内部的基准电压，稳压二极管(U2)负端输出电压下降，N沟道MOS管(Q1)的栅极电压下降， N沟道MOS管(Q1)的栅源电压(VGS)下降，从而使得N沟道MOS管(Q1) 放大倍数下降，导致输出电压下降。
当输入电压下降时则与上述反之。
当输入电压接近输出电压时，采样电压下降，稳压二极管(U2)比较输入取样端和稳压二极管(U2)芯片内部的基准电压，稳压二极管(U2)输出电压上升，N沟道MOS管(Q1)的栅极电压上升，N沟道MOS管(Q1)栅源电压 (VGS)上升；当输入电源(E1)电压下降，并造成N沟道MOS管(Q1)栅源电压(VGS)上升至N沟道MOS管(Q1)饱和导通时，则输出电压为输入电源(E1)电压与N沟道MOS管(Q1)饱和导通压降之差。输出电流和N沟道MOS 管(Q1)饱和导通电阻RDS(ON)的乘积决定饱和导通压降大小。
本实用新型适用于已有两路及以上直流供电系统，采用N沟道MOS管 (Q1)做为串联分压调整器件。根据N沟道MOS管(Q1)的工作原理可得，只有控制电压高于N沟道MOS管(Q1)的栅极(G)开启电压VGS(th)，N 沟道MOS管(Q1)才能由截止状态转换到放大状态，一般N沟道MOS管(Q1) 的栅极(G)开启电压VGS(th)在2V以上，在此引入较高电压直流电源给反馈电路50供电，使反馈电路50控制的栅极电压有更高、更宽的调整范围。当输入电压下降至接近与输出电压时，反馈电路50控制的栅极驱动电压达到最大值，使N沟道MOS管(Q1)由放大状态转换为饱和导通状态，此时它的最低压差取决于N沟道MOS管(Q1)导通电阻RDS(ON)与流经负载电阻(R4) 的电流的乘积。根据电路实际工作电流的需要，可以依据N沟道MOS管(Q1) 数据手册中的导通电阻RDS(ON)，灵活选择满足压差的N沟道MOS管(Q1) 导通电阻RDS(ON)，实现超低压差线性稳压。
如图3和图4所示，或者如图3和图5所示，工作流程
当第一输入电路10的输入输入电压上升时，使得输出电路30的输出电压上升，从而采样反馈调整回路的采样电路40的采样电压上升，使得反馈电路 50的反馈电压下降，导致调整电路20的压差上升，最后使得输出电路30的输出电压下降。
当第一输入电路10的输入输入电压下降时，使得输出电路30的输出电压下降，从而采样反馈调整回路的采样电路40的采样电压下降，使得反馈电路 50的反馈电压上升，导致调整电路20的压差下降，最后使得输出电路30的输出电压上升。
本实用新型与现有技术相比，无需使用超低压差线性降压芯片，从而降低稳压成本；灵活的选择N沟道MOS管(Q1)，极易实现低压差调整。而且调整电路20中的压降低，不需要强制要求输入电压高于输出电压2V就能够实现输出电源稳定的目的，转换效率高，而且由于调整电路20中的压降低，使得发热量降低，在大电流情况下无需外加散热片降温，从而使得占用PCB面积小，降低封装体积。
本实用新型的另一个实施例，一种电压调整方法，第一输入电路，第二输入电路，调整电路，输出电路，采样电路和反馈电路；所述调整电路，输出电路，采样电路和反馈电路连接形成采样反馈回路；包括步骤：如图3-5所示，包括步骤：
S100获取输入的电压值；
S200采集所述输出电路的电压值；
S300比较所述采样电压值与基准电压之间的电压差得到反馈结果；
S400根据所述输入的电压值和所述反馈结果调整输出电压。
本实用新型是上述电路实施例对应的方法实施例，相同的部分在此不再一一赘述。为了达到输出电压保持稳定的效果，通过N沟道MOS管(Q1)的栅极(G)源级(S)之间的栅源压差，通过反馈电路供电电源(E2)为反馈电路提供补充一个偏置电压，使得N沟道MOS管处于放大状态。
优选的，所述根据所述输入的电压值和所述反馈结果调整输出电压包括步骤：
当所述输入的电压值增大时，控制所述输出电压减小；或，
当所述输入的电压值减小时，控制所述输出电压增大。
如图3和图4所示，如果输入电源(E1)的电压值增大，则导致输入电压 (Vin)增大，则输出电压(Vout)增大，由于采样反馈调整回路中输出电压(Vout)，使得采样反馈回路中的采样电阻采样得到的采样电压值也会增大，通过反相的误差放大器(U1)进行比较采样电压值与误差放大器(U1)的正相输入端(+) 输入的基准电压，如果采样电压值大于基准电压，则误差放大器(U1)的输出端(out)输出的电压值降低，使得N沟道MOS管(Q1)的栅极电压降低，由于N沟道MOS管(Q1)的源漏电压(VDS)＝栅极电压-源级(S)电压，而且由于N沟道MOS管(Q1)的源级(S)电压即为输出电压，因此，N沟道 MOS管(Q1)的源漏电压(VDS)降低，从而N沟道MOS管(Q1)的源漏电压(VDS)增大。并且，由于Vin＝Vds+Vout，所以，当N沟道MOS管(Q1)的源漏电压(VDS)增大时，导致输出电压(Vout)降低。同理当输入电源(E1) 的电压值降低，则导致输入电压(Vin)降低，与上述电压调整过程相反。
如图3和图5所示，如果输入电源(E1)的电压值增大，则导致输入电压 (Vin)增大，则输出电压(Vout)增大，由于采样反馈调整回路中输出电压(Vout)，使得采样反馈回路中的采样电阻采样得到的采样电压值也会增大，通过稳压二极管(U2)进行比较输入取样端(R)的采样电压值与稳压二极管(U2)芯片内部的基准电压，如果采样电压值大于基准电压，则稳压二极管(U2)的负端 (K)输出的电压值降低，使得N沟道MOS管(Q1)的栅极电压降低，由于 N沟道MOS管(Q1)的源漏电压(VDS)＝栅极电压-源级(S)电压，而且由于N沟道MOS管(Q1)的源级(S)电压即为输出电压，因此，N沟道MOS 管(Q1)的源漏电压(VDS)降低，从而N沟道MOS管(Q1)的源漏电压(VDS) 增大。并且，由于Vin＝Vds+Vout，所以，当N沟道MOS管(Q1)的源漏电压 (VDS)增大时，导致输出电压(Vout)降低。同理当输入电源(E1)的电压值降低，则导致输入电压(Vin)降低，与上述电压调整过程相反。
基于上述实施例，本实用新型中输入电源(E1)的电压、反馈电路供电电源(E2)的电压、输出电压可指任一直流电压。本实用新型中稳压二极管(U2) 为431系列的集成芯片，例如TL431，KA431，AZ431等431所有型号。本实用新型中偏置电阻(R3)、第一采样电阻(R1)、第二采样电阻(R2)和负载电阻(R4)包括任意规格参数、型号、封装、功率、材质、精度的电阻器。本实用新型中输入滤波电容(C1)、输出滤波电容(C3)和反馈电容(C2)包括任意规格参数、型号、封装、功率、材质、精度的电容器。本实用新型中N沟道 MOS管(Q1)包括任意规格参数、型号、封装、功率的N沟道MOS管(Q1)。本实用新型中误差放大器(U1)包括任意规格型号的运算放大器。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种线性稳压电路，其特征在于，包括：
第一输入电路，第二输入电路，调整电路，输出电路，采样电路和反馈电路；
所述第一输入电路，与所述调整电路的电压输入端电连接，用于向所述调整电路供电；
所述第二输入电路，与所述反馈电路的电压输入端电连接，用于向所述反馈电路供电；
所述调整电路与所述输出电路电连接，所述输出电路与所述采样电路电连接，所述采样电路与所述反馈电路电连接，所述反馈电路与所述调整电路电连接，形成采样反馈调整回路；其中，
所述采样电路，用于采集所述输出电路的电压值；
所述反馈电路，用于比较所述电压值与基准电压之间的电压差得到反馈结果；
所述调整电路，用于根据所述第一输入电路输入的电压值和所述反馈结果调整所述输出电路的输出电压。
2.根据权利要求1所述的线性稳压电路，其特征在于：
所述反馈电路包括误差放大器；
所述第一输入电路包括输入电源和输入滤波电容；
所述第二输入电路包括所述反馈电路供电电源；
所述输出电路包括输出滤波电容和负载电阻；
所述调整电路包括N沟道MOS管；
所述采样电路包括第一采样电阻和第二采样电阻：
所述反馈电路包括偏置电阻、反馈电容；
所述输入电源的正端与所述输入滤波电容的第一脚、N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入电源的负端接地；所述输入滤波电容的第一脚与所述N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入滤波电容的第二脚接地；所述N沟道MOS管的源极与所述输出滤波电容的第一脚、第一采样电阻的第一脚和负载电阻的第一脚电连接，所述N沟道MOS管的栅极与偏置电阻的第二脚、误差放大器的输出端、反馈电容的第一脚电连接；所述输出滤波电容的第一脚与所述负载电阻的第一脚电连接，所述输出滤波电容的第二脚接地，所述负载电阻的第二脚接地；
所述反馈电路供电电源的正端与所述偏置电阻的第一脚电连接，所述反馈电路供电电源的负端接地；所述偏置电阻的第二脚与所述N沟道MOS管的栅极、误差放大器的输出端、反馈电容的第一脚电连接；
所述反馈电容的第一脚与所述偏置电阻的第二脚、N沟道MOS管的栅极、误差放大器的输出端电连接；所述反馈电容的第二脚与所述第一采样电阻的第二脚、第二采样电阻的第一脚、误差放大器的反相输入端电连接；
所述误差放大器的反相输入端与所述第一采样电阻的第二脚、第二采样电阻的第一脚电连接；所述误差放大器的正相输入端输入基准电压；
所述第一采样电阻的第一脚与所述N沟道MOS管的源极、输出滤波电容的第一脚、负载电阻的第一脚电连接；所述第一采样电阻的第二脚与所述第二采样电阻的第一脚电连接；所述第二采样电阻的第二脚接地。
3.根据权利要求1所述的线性稳压电路，其特征在于：
所述反馈电路包括稳压二极管；
所述第一输入电路包括输入电源和输入滤波电容；
所述第二输入电路包括所述反馈电路供电电源；
所述输出电路包括输出滤波电容和负载电阻；
所述调整电路包括N沟道MOS管；
所述采样电路包括第一采样电阻和第二采样电阻：
所述反馈电路包括偏置电阻、反馈电容；
所述输入电源的正端与所述输入滤波电容的第一脚、N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入电源的负端接地；所述输入滤波电容的第一脚与所述N沟道MOS管的漏极电连接，所述输入滤波电容的第二脚接地；所述N沟道MOS管的源极与所述输出滤波电容的第一脚、第一采样电阻的第一脚和负载电阻的第一脚电连接，所述N沟道MOS管的栅极与偏置电阻的第二脚、稳压二极管的负端、反馈电容的第一脚电连接；所述输出滤波电容的第一脚与所述负载电阻的第一脚电连接，所述输出滤波电容的第二脚接地，所述负载电阻的第二脚接地；
所述反馈电路供电电源的正端与所述偏置电阻的第一脚电连接，所述反馈电路供电电源的负端接地；所述偏置电阻的第二脚与所述N沟道MOS管的栅极、稳压二极管的负端、反馈电容的第一脚电连接；
所述反馈电容的第一脚与所述偏置电阻的第二脚、N沟道MOS管的栅极、稳压二极管的负端电连接；所述反馈电容的第二脚与所述第一采样电阻的第二脚、第二采样电阻的第一脚、稳压二极管的取样端电连接；
所述稳压二极管的取样端与所述反馈电容的第二脚、第一采样电阻的第二脚和第二采样电阻的第一脚电连接，所述稳压二极管的正端接地；
所述第一采样电阻的第一脚与所述N沟道MOS管的源极、输出滤波电容的第一脚、负载电阻的第一脚电连接；所述第一采样电阻的第二脚与所述第二采样电阻的第一脚电连接；所述第二采样电阻的第二脚接地。
4.根据权利要求1-3任一项所述的线性稳压电路，其特征在于：
所述调整电路，还用于当所述第一输入电路输入的电压值增大时，控制所述输出电路的输出电压减小；
所述调整电路，还用于当所述第一输入电路输入的电压值减小时，控制所述输出电路的输出电压增大。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822085223.9U CN209055869U (zh) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 一种线性稳压电路 |
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ID=67055010
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| CN (1) | CN209055869U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111665896A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-15 | 西安微电子技术研究所 | 一种光隔离开关可控型低压差大功率稳压电路 |
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2018
- 2018-12-12 CN CN201822085223.9U patent/CN209055869U/zh active Active
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