TWI426369B - 穩壓電路 - Google Patents

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穩壓電路
本發明涉及一種穩壓電路，尤其涉及一種在溫度變化情況下仍可提供精確可控電壓輸出的穩壓電路。
為滿足不同電路應用的需求，穩壓電路被廣泛應用在各種電器的電路設計中來提供可控的電壓輸出。一般的穩壓電路通常採用穩壓控制裝置與三極管等電路器件配合來構建，然而三極管作為一種半導體器件，其伏安特性與溫度關係很大，當溫度升高時，三極管PN結的正嚮導通電壓隨著溫度升高逐步降低。從而，導致利用三極管構建的穩壓電路輸出電壓隨溫度變化而具有不同程度的偏差，導致穩壓電路精確度不高。
有鑒於此，提供一種在溫度變化情況下仍可提供精確可控電壓輸出的穩壓電路實為必要。
下面將以具體實施例說明一種在溫度變化情況下仍可提供精確可控電壓輸出的穩壓電路。
一種穩壓電路，包括電路輸入端、電路輸出端、三極管、二極體、第一電阻、第二電阻以及三端穩壓基準源，該三極管經由其集 極和射極連接在電路輸入端和電路輸出端之間，該二極體的陽極連接電路輸入端及三極管的基極，該三端穩壓基準源的陽極接地，該三端穩壓基準源的參考極分別連接電阻第一、第二電阻的一端，該三端穩壓基準源的陰極接電路輸入端，該第一電阻的另一端連接二極體的陰極，該第二電阻的另一端接地。
與先前技術相比，本發明所提供的穩壓電路將二極體的陽極與三極管基極對連，並將二極體的陰極與三端穩壓基準源相連以使電路輸出端電壓與二極體陰極電壓相同。該種設計將二極體的PN結與三極管的PN結反向相連，從而當溫度變化時，二極體PN結處產生的壓降與三極管PN結處產生的壓降相同且可相互抵消，進而消除三極管因溫度變化而導致的電壓輸出偏差，該種穩壓電路在溫度變化情況下仍可提供精確的可控電壓輸出，具有穩定、可靠、精度高的優點。
10‧‧‧穩壓電路
圖1係本發明實施例的穩壓電路結構示意圖。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
請參見圖1，本發明實施例提供的穩壓電路10包括電路輸入端IN、電路輸出端OUT、三極管Q、二極體D以及三端穩壓基準源N。
該三極管Q經由其集極C和射極E連接在電路輸入端IN和電路輸出端OUT之間，從而在穩壓電路10中起放大電流的作用，使得電路輸出端OUT的輸出功率增大，進而提高穩壓電路10的帶負載能力。本實施例中的三極管Q為NPN型三極管，具體地，該三極管Q的 集極C連接至電路輸入端IN，該三極管Q的射極E連接至電路輸出端OUT，該三極管Q的基極B與二極體D1的陽極相連。為使三極管Q集極C和基極B之間的集-基(C-B)接面電壓為逆向偏壓，進而實現放大作用，本實施例中三極管Q的基極經由限流電阻R5連接至電路輸入端IN。
該二極體D連接在三極管Q的基極和三端穩壓基準N的陰極之間，具體地，該二極體D的陽極與三極管Q的基極相連並形成節點B，該二極體D的陰極與三端穩壓基準N的陰極相連而形成節點A。
該三端穩壓基準源N連接電路輸入端IN和二極體D的陰極之間。該三端穩壓基準源N的陽極接地，該三端穩壓基準源N的陰極分別連接二極體D的陰極和電路輸入端IN，該三端穩壓基準源N的參考極埠用於提供穩定電壓Vref，該參考極埠分別連接有電阻R1、電阻R2，電阻R1的另一端連接在二極體D的陰極，電阻R2的另一端接地，R1、R2為分壓電阻，通過對R1、R2阻值的選擇得到想要的輸出電壓。本實施例中，該三端穩壓基準源N的陰極通過電阻R3連接至電路輸入端IN，以起到限流的作用。並且，本實施例中該三端穩壓基準源N為型號為TL431的三端穩壓器，TL431型三端穩壓器具有體積小、基準電壓精密可調、輸出電流大、性能優良、價格低廉等優點。
該穩壓電路10的節點B處與電路輸出端OUT之間的壓降為三極管Q的集-基極間PN結導通電壓VPN，也即節點B處電壓VB與電路輸出端OUT的輸出電壓Vout滿足關係：Vout=VB-VPN。
該穩壓電路10的節點B與節點A之間的壓降為二極體Q的PN結導通電壓VPN，也即節點B處電壓VB與節點A處電壓VA滿足關係：VA=VB-VPN。
由此即可得出Vout=VA，當溫度發生變化而引起PN結導通電壓VPN變化時，二極體D的PN導通電壓VPN變化與三極管Q的集-基極間PN結導通電壓VPN的變化相同且可相互抵消，因此，電路輸出端OUT的輸出電壓Vout恒等於節點A處的電壓VA，而節點A處的電壓。由此可見，只要電阻R1、R2的電阻值確定，電路輸出端OUT的輸出電壓Vout就可以確定，且該輸出電壓Vout不隨溫度變化。
需要說明的係，該三端穩壓基準源N也可為其他型號的三端穩壓器，而並不局限於TL431型三端穩壓器。
另外，本領域技術人員還可以在本發明精神內做其他變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧穩壓電路

Claims (9)

  1. 一種穩壓電路，包括電路輸入端和電路輸出端，其改進在於：該穩壓電路還包括三極管，該三極管之集極和射極連接在電路輸入端和電路輸出端之間；二極體，該二極體的陽極連接電路輸入端及三極管的基極；第一電阻、第二電阻以及三端穩壓基準源，該三端穩壓基準源的陽極接地，該三端穩壓基準源的參考極分別連接電阻第一、第二電阻的一端，該三端穩壓基準源的陰極接電路輸入端，該第一電阻的另一端連接二極體的陰極，該第二電阻的另一端接地。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之穩壓電路，其中，該三極管為NPN型三極管，該三極管的集極連接電路輸入端，射極連接電路輸出端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之穩壓電路，其中，該三極管的基極和二極體的陽極經由第一限流電路連接至電路輸入端。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之穩壓電路，其中，該限流電路包括一個第三電阻。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之穩壓電路，其中，該三端穩壓基準源為TL431三端穩壓基準器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之穩壓電路，其中，該三端穩壓基準源的陰極經由限流電路連接到電路輸入端。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之穩壓電路，其中，該限流電路包括 一個第四電阻。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之穩壓電路，其中，所述三端穩壓基準源的陽極經由一第四電阻連接至電路的輸入端。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之穩壓電路，其中，所述第四電阻的一端連接所述三端穩壓基準源的陽極，所述第四電阻的另外一端連接所述電路輸入端以及所述第三電阻連接至電路輸入端的一端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI742434B (zh) * 2019-09-23 2021-10-11 偉訓科技股份有限公司 輸出穩壓電路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7095282B2 (en) * 2004-03-09 2006-08-22 Nokia Corporation Temperature compensating circuit

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