CN212343634U - 一种线性浪涌抑制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及浪涌控制电路技术领域，具体涉及一种线性浪涌抑制电路。所述的线性浪涌抑制电路包括振荡发生器、电压采样反馈电路和MOS稳压电路；通过检测输出电压来实现LDO与MOS的开关控制；所述的振荡发生器，用于通过振荡产生一个高电平，使MOS能够自举开通；所述的电压采样反馈电路，用于检测输出电压；本实用新型通过一种线性浪涌抑制电路，可实现电压在正常输入范围时，MOS直通，损耗小。异常输入时，MOS工作于线性区，防止浪涌电压损坏后级单路。换言之，正常输入电压时，线路无损耗，浪涌电压进来时，MOS处于LDO工作，稳定输出电压，不影响后级电源的工作，而且，本实用新型电路结构简单。

Description

一种线性浪涌抑制电路

技术领域

本实用新型涉及浪涌控制电路技术领域，具体涉及一种线性浪涌抑制电路。

背景技术

目前，LDO的工作原理是通过反馈调整MOSFET的Vsd压降以使输出电压不变。输出电压纹波小，电流也较小，用于RF模块或音频模块等对电压要求高的电路，也就是说，传统LDO方式，如图3 所示，存在全范围损耗较大、效率低，输出电流小缺点，且只能用在降压的场合。

实用新型内容

针对以上传统LDO方式损耗大的问题。本实用新型具体通过以下技术方案实现：

具体地，一种线性浪涌抑制电路，所述的线性浪涌抑制电路包括振荡发生器、电压采样反馈电路和MOS稳压电路；通过检测输出电压来实现LDO与MOS的开关控制；

所述的振荡发生器，用于通过振荡产生一个高电平，使MOS能够自举开通；

所述的电压采样反馈电路，用于检测输出电压，当输入电压高于设定值时，使输出电压稳定在一个设定值；

所述的浪涌抑制电路包括第二场效应管，所述的第二场效应管的漏极和输入电压端、LDO供电端连接；所述的第二场效应管的源极和第一百电阻连接；所述的第一百电阻的另一端和第一百零三二极管的阳极、第一百二极管的阳极、第一百零一电阻、电路输出电压端连接；所述的第一百零三二极管的阴极和第一百零一二极管阴极、第一百零四二极管阴极、第二场效应管栅极、第一百一十三极管的集电极连接；第一百零四二极管的阳极和第一百一十三极管的发射、第一百零二电阻共同接地；第一百一十三极管的基极和第一百放大器的输出端连接；第一百放大器的反向输入端和电路基准电压端连接，第一百放大器的同向输入端和第一百零二电阻的另一端、第一百零一电阻的另一端连接；LDO供电的另一端和振荡器连接；振荡器的另一端和第一百电容连接；第一百电容的另一端和第一百零一二极管的阳极、第一百二极管的阴极连接。

进一步地，所述的第一百零三二极管和第一百零四二极管为稳压二极管；

所述的第一百二极管和第一百零一二极管为普通晶体二极管。

进一步地，所述的第一百电阻为检流电阻；

所述的第一百零一电阻和第一百零二电阻为采样电阻。

进一步地，所述的第一百放大器为差分放大器。

进一步地，所述的MOS稳压电路设置有电压阈值；当输入电压低于阈值时，MOS直通，否则，MOS工作于线性区。

进一步地，所述的线性浪涌抑制电路的实现电路包括振荡器芯片，所述的振荡器芯片的电源电压端和第三十二电阻、振荡器芯片控制端、第三十四电阻、第九二极管、第十二放大器的负电源端、第四十一电阻、第二十七电容、第四十九电容连接；第三十二电阻的另一端和第一电容、电路输入电压端、第三场效应管的漏极连接；第三场效应管的栅极和第五十三电阻连接；第五十三电阻的另一端和第二二极管的阴极、第七二极管的阴极、第四十二电阻、第六二极管的阴极、第二十一电容连接；第四十二电阻的另一端和第九三极管的集电极连接；第九三极管的基极和第三十八电阻、第三十九电阻连接；第九三极管的发射极和第一电容的另一端、第二十一电容的另一端、第六二极管的阳极、第三十八电阻的另一端、振荡器芯片的接地端、第二十三电容、第二十四电容、第九二极管的阳极、第二电容、第三十七电阻、第三二极管共同接地；

第三场效应管的源极和第三十一电阻连接；第三十一电阻的另一端和第七二极管的阳极、第一二极管的阳极、第二电容的另一端、第三十六电阻、第五十电容、电路的输出电压端连接；第一二极管的阴极和第二二极管的阳极、第二十五电容连接；二十五电容的另一端和第一电阻连接；第一电阻的另一端和振荡器芯片的输出电压端连接；振荡器芯片的触发点端和振荡器芯片的重置锁定端、第三十三电阻、第三十四电阻的另一端、第二十四电容的另一端连接；第三十三电阻的另一端和振荡器芯片的放电端连接；振荡器芯片的控制端和第二十三电容的另一端连接；

第三十六电阻的另一端和第三十七电阻的另一端、第四二极管的阴极、第十二放大器的同向输入端连接；第四二极管的阳极和第六十电阻连接；第六十电阻的另一端和第五十电容的另一端、第三二极管的阴极连接；

第十二放大器的输出端和第三十九电阻的另一端、第四十电阻连接；第四十电阻的另一端和第二十六电容连接；第二十六电容的另一端和第十二放大器的反向输入端、第三十五电阻连接；

第十精密基准电压源的阴极和第三十五电阻的另一端、第四十一电阻的另一端、第十精密基准电压源的同相端连接；第十精密基准电压源的阳极和第十二放大器的正电源端、第二十七电容的另一端、第四十九电容的另一端共同接地。

进一步地，所述的第七二极管、第六二极管和第九二极管为稳压二极管；

第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管为普通晶体二极管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过一种线性浪涌抑制电路，可实现电压在正常输入范围时，MOS直通，损耗小。异常输入时，MOS工作于线性区，防止浪涌电压损坏后级单路。换言之，正常输入电压时，线路无损耗，浪涌电压进来时，MOS处于LDO工作，稳定输出电压，不影响后级电源的工作，而且，本实用新型电路结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本实用新型一种线性浪涌抑制电路架构方框示意图；

图2为本实用新型一种线性浪涌抑制电路之实际实现电路示意图；

图3为本实用新型一种线性浪涌抑制电路之传统LDO方式电路示意图；

附图标记说明：

Q1-第一场效应管；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R-第零电阻；RL-可变电阻；C-第零电容；Q2-第二场效应管；R100-第一百电阻； D103-第一百零三二极管、D100-第一百二极管、R101-第一百零一电阻；D103-第一百零三二极管；D101-第一百零一二极管、D104-第一百零四二极管、U110-第一百一十三极管、R102-第一百零二电阻； U100-第一百放大器；C100-第一百电容；U8-振荡器芯片；R32-第三十二电阻、R34-第三十四电阻、ZD9-第九二极管、U12-第十二放大器、R41-第四十一电阻、C21-第二十七电容、C49-第四十九电容； C1-第一电容、U9-第九三极管；R53-第五十三电阻；D2-第二二极管、 ZD7-第七二极管、R42-第四十二电阻、ZD6-第六二极管、C21-第二十一电容；R38-第三十八电阻、R39-第三十九电阻；C32-第二十三电容、C24-第二十四电容、C2-第二电容、R37-第三十七电阻、D3-第三二极管；Q3-第三场效应管；R31-第三十一电阻；ZD7-第七二极管、 D1-第一二极管、R36-第三十六电阻、C50-第五十电容、D2-第二二极管的阳极、C25-第二十五电容；R1-第一电阻；R32-第三十三电阻、、 D4-第四二极管的阴极、R60-第六十电阻；R40-第四十电阻；C26- 第二十六电容；R35-第三十五电阻；

本实用新型目的实现、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

为便于更好的理解本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步说明，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。

本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。其次，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

以下结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，一种线性浪涌抑制电路，所述的线性浪涌抑制电路包括振荡发生器、电压采样反馈电路和MOS稳压电路；通过检测输出电压来实现LDO与MOS的开关控制；

所述的振荡发生器，用于通过振荡产生一个高电平，使MOS能够自举开通；

所述的电压采样反馈电路，用于检测输出电压，当输入电压高于设定值时，使输出电压稳定在一个设定值；

也就是说，浪涌电路主要包含3大块：振荡发生器、电压采样反馈电路、MOS稳压电路。通过检测输出电压来实现LDO与MOS的开关控制。即：振荡器作用：通过震荡产生一个高电平，使MOS能够自举开通；电压反馈电路：用于检测输出电压，当输入电压高于设定值时，使输出电压稳定在一个设定值；LDO使用一个MOS做线性稳压，当输入电压低于设定值时，MOS直通，当输入电压高于设定值时，MOS工作于线性区。

具体地，所述的浪涌抑制电路包括第二场效应管Q2，所述的第二场效应管Q2的漏极和输入电压端、LDO供电端连接；所述的第二场效应管Q2的源极和第一百电阻R100连接；所述的第一百电阻 R100的另一端和第一百零三二极管D103的阳极、第一百二极管D100 的阳极、第一百零一电阻R101、电路输出电压端连接；所述的第一百零三二极管D103的阴极和第一百零一二极管D101阴极、第一百零四二极管D104阴极、第二场效应管Q2栅极、第一百一十三极管 U110的集电极连接；第一百零四二极管D104的阳极和第一百一十三极管U110的发射、第一百零二电阻R102共同接地；第一百一十三极管U110的基极和第一百放大器U100的输出端连接；第一百放大器U100的反向输入端和电路基准电压端连接，第一百放大器U100 的同向输入端和第一百零二电阻R102的另一端、第一百零一电阻 R101的另一端连接；LDO供电的另一端和振荡器连接；振荡器的另一端和第一百电容C100连接；第一百电容C100的另一端和第一百零一二极管D101的阳极、第一百二极管D100的阴极连接。

较佳地，所述的第一百零三二极管D103和第一百零四二极管 D104为稳压二极管；

所述的第一百二极管D100和第一百零一二极管D101为普通晶体二极管。所述的第一百电阻为检流电阻；

所述的第一百零一电阻R101和第一百零二电阻R102为采样电阻。

所述的第一百放大器U110为差分放大器。

在本实用新型实施例中，所述的MOS稳压电路设置有电压阈值；当输入电压低于阈值时，MOS直通，否则，MOS工作于线性区。

具体地，如图2所示，所述的线性浪涌抑制电路的实现电路包括振荡器芯片U8，所述的振荡器芯片U8的电源电压端和第三十二电阻R32、振荡器芯片U8控制端、第三十四R34电阻、第九二极管 ZD9、第十二放大器U12的负电源端、第四十一电阻R41、第二十七电容C21、第四十九电容C49连接；第三十二电阻R32的另一端和第一电容C1、电路输入电压端、第九三极管U9的漏极连接；第九三极管U9的栅极和第五十三电阻R53连接；第五十三电阻R53的另一端和第二二极管D2的阴极、第七二极管ZD7的阴极、第四十二电阻 R42、第六二极管ZD6的阴极、第二十一电容C21连接；第四十二电阻R42的另一端和第九三极管U9的集电极连接；第九三极管U9 的基极和第三十八电阻R38、第三十九电阻R39连接；第九三极管 U9的发射极和第一电容C1的另一端、第二十一电容C21的另一端、第六二极管ZD6的阳极、第三十八电阻R38的另一端、振荡器芯片 U8的接地端、第二十三电容C32、第二十四电容C24、第九二极管 ZD9的阳极、第二电容C2、第三十七电阻R37、第三二极管D3共同接地；

第三场效应管Q3的源极和第三十一电阻R31连接；第三十一电阻R31的另一端和第七二极管ZD7的阳极、第一二极管D1的阳极、第二电容C2的另一端、第三十六电阻R36、第五十电容C50、电路的输出电压端连接；第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阳极、第二十五电容C25连接；二十五电容C25的另一端和第一电阻R1连接；第一电阻R1的另一端和振荡器芯片U8的输出电压端连接；振荡器芯片U8的触发点端和振荡器芯片U8的重置锁定端、第三十三电阻R32、第三十四电阻R34的另一端、第二十四电容C24的另一端连接；第三十三电阻R33的另一端和振荡器芯片U8的放电端连接；振荡器芯片U8的控制端和第二十三电容C23的另一端连接；

第三十六电阻R36的另一端和第三十七电阻R37的另一端、第四二极管D4的阴极、第十二放大器U12的同向输入端连接；第四二极管D4的阳极和第六十电阻R60连接；第六十电阻R60的另一端和第五十电容C50的另一端、第三二极管D3的阴极连接；

第十二放大器U12的输出端和第三十九电阻R39的另一端、第四十电阻R40连接；第四十电阻R40的另一端和第二十六电容C26 连接；第二十六电容C26的另一端和第十二放大器U12的反向输入端、第三十五电阻R35连接；

第十精密基准电压源U10的阴极和第三十五电阻R35的另一端、第四十一电阻R41的另一端、第十精密基准电压源U10的同相端连接；第十精密基准电压源U10的阳极和第十二放大器U12的正电源端、第二十七电容C27的另一端、第四十九电容C49的另一端共同接地。

也就是说，当输出电压低于设定值时，晶体管(即第九三极管) U9不通，振荡器芯片U8正常工作，实现MOS的驱动自举，输出电压等于输入电压，MOS损耗最小。当输出电压高于设定值时，运放 (即第十二放大器)U12快速输出高电平，第九三极管U9工作于线性状态，稳定MOS Q_g处到地的电压，从而钳位输出电压。

较佳地，所述的第七二极管ZD7、第六二极管ZD6和第九二极管ZD9为稳压二极管；第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4为普通晶体二极管。

通过本实用新型电路方案，可以实现电压在正常输入范围时， MOS直通，损耗小。异常输入时，MOS工作于线性区，防止浪涌电压损坏后级单路。换言之，正常输入电压时，线路无损耗，浪涌电压进来时，MOS处于LDO工作，稳定输出电压，不影响后级电源的工作，而且，本实用新型电路结构简单。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种线性浪涌抑制电路，其特征在于，所述的线性浪涌抑制电路包括振荡器芯片，所述的振荡器芯片的电源电压端连接有第三十二电阻、振荡器芯片控制端、第三十四电阻、第九二极管、第十二放大器的负电源端、第四十一电阻、第二十七电容和第四十九电容；所述第三十二电阻的另一端连接有第一电容、电路输入电压端和第三场效应管的漏极；所述第三场效应管的栅极连接有第五十三电阻；所述第五十三电阻的另一端连接有第二二极管的阴极、第七二极管的阴极、第四十二电阻、第六二极管的阴极和第二十一电容；所述第四十二电阻的另一端连接有第九三极管的集电极；所述第九三极管的基极连接有第三十八电阻和第三十九电阻；所述第九三极管的发射极和第一电容的另一端、第二十一电容的另一端、第六二极管的阳极、第三十八电阻的另一端、振荡器芯片的接地端、第二十三电容、第二十四电容、第九二极管的阳极、第二电容、第三十七电阻、第三二极管共同接地；

所述第三场效应管的源极连接有第三十一电阻；所述第三十一电阻的另一端连接有第七二极管的阳极、第一二极管的阳极、第二电容的另一端、第三十六电阻、第五十电容和电路的输出电压端；所述第一二极管的阴极连接有第二二极管的阳极和第二十五电容；所述二十五电容的另一端连接有第一电阻；所述第一电阻的另一端连接振荡器芯片的输出电压端；所述振荡器芯片的触发点端和振荡器芯片的重置锁定端、第三十三电阻、第三十四电阻的另一端、第二十四电容的另一端连接；所述第三十三电阻的另一端和振荡器芯片的放电端连接；所述振荡器芯片的控制端和第二十三电容的另一端连接；

所述第三十六电阻的另一端连接第三十七电阻的另一端、第四二极管的阴极和第十二放大器的同向输入端；所述第四二极管的阳极和第六十电阻连接；所述第六十电阻的另一端和第五十电容的另一端、第三二极管的阴极连接；

所述第十二放大器的输出端和第三十九电阻的另一端、第四十电阻连接；所述第四十电阻的另一端和第二十六电容连接；所述第二十六电容的另一端和第十二放大器的反向输入端、第三十五电阻连接；

还包括第十精密基准电压源，所述第十精密基准电压源的阴极和第三十五电阻的另一端、第四十一电阻的另一端、第十精密基准电压源的同相端连接；所述第十精密基准电压源的阳极和第十二放大器的正电源端、第二十七电容的另一端、第四十九电容的另一端共同接地。

2.根据权利要求1所述的一种线性浪涌抑制电路，其特征在于，所述的第七二极管、第六二极管和第九二极管为稳压二极管；

第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管为普通晶体二极管。

3.根据权利要求1所述的一种线性浪涌抑制电路，其特征在于，所述的浪涌抑制电路还包括第二场效应管，所述的第二场效应管的漏极和输入电压端、LDO供电端连接；所述的第二场效应管的源极和第一百电阻连接；所述的第一百电阻的另一端和第一百零三二极管的阳极、第一百二极管的阳极、第一百零一电阻、电路输出电压端连接；所述的第一百零三二极管的阴极和第一百零一二极管阴极、第一百零四二极管阴极、第二场效应管栅极、第一百一十三极管的集电极连接；第一百零四二极管的阳极和第一百一十三极管的发射、第一百零二电阻共同接地；第一百一十三极管的基极和第一百放大器的输出端连接；第一百放大器的反向输入端和电路基准电压端连接，第一百放大器的同向输入端和第一百零二电阻的另一端、第一百零一电阻的另一端连接；LDO供电的另一端和振荡器连接；振荡器的另一端和第一百电容连接；第一百电容的另一端和第一百零一二极管的阳极、第一百二极管的阴极连接。

4.根据权利要求3所述的一种线性浪涌抑制电路，其特征在于，所述的第一百零三二极管和第一百零四二极管为稳压二极管；

所述的第一百二极管和第一百零一二极管为普通晶体二极管。

5.根据权利要求3所述的一种线性浪涌抑制电路，其特征在于，所述的第一百电阻为检流电阻；

所述的第一百零一电阻和第一百零二电阻为采样电阻。

6.根据权利要求3所述的一种线性浪涌抑制电路，其特征在于，所述的第一百放大器为差分放大器。

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