[發明專利]一種正負輸出電壓抑制電路及方法

在審

• 申請號: 201710081604.7
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106787731A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 馬川喜
• 申請（專利權）人: 天水七四九電子有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/32
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心62100
• 代理人: 鮮林

1.一種正負輸出電壓抑制電路，其特征在于：由正端電壓基準源、正端采樣反饋、正端電壓比較電路、PMOSFET管、負端電壓基準源、負端采樣反饋、負端電壓比較電路、NMOSFET管組成；

正端電壓基準源由第一電阻R1、第一電壓基準IC1、第一電容C1組成；其中，第一電阻R1的一端與輸入正電源+Vin相連，另一端與第一比較器IC2的反相輸入腳（2）相連；第一電壓基準IC1一端與第一比較器IC2的反相輸入腳（2）相連，另一端與公共地COM相連；第一電容C1一端與第一比較器IC2的反相輸入腳（2）相連，另一端與公共地COM相連；

正端采樣反饋由第四電阻R4、第五電阻R5組成；其中，第四電阻R4的一端與正端電壓設定值+Vout相連，另一端與第一比較器IC2的同相輸入腳（3）相連；第五電阻R5的一端與第一比較器IC2的同相輸入腳（3）相連，另一端與公共地COM相連；

正端電壓比較電路由第二電阻R2、第三電阻R3、第一比較器IC2組成；其中，第二電阻R2的一端與輸入正電源+Vin相連，另一端與PMOSFET管T1的柵級G1相連；第三電阻R3的一端與PMOSFET管T1的柵級G1相連，另一端與第一比較器IC2的輸出腳（6）相連；第一比較器IC2腳（7）與輸入正電源+Vin相連，第一比較器IC2腳（4）與公共地COM相連；

PMOSFET管由第二電容C2、P溝道場效應管T1組成；其中，第二電容C2一端與PMOSFET管T1的柵級G1相連，另一端與正端電壓設定值+Vout相連；PMOSFET管T1的源級S1與輸入正電源+Vin相連, PMOSFET管T1的漏級D1與正端電壓設定值+Vout相連；

負端電壓基準源由第六電阻R6、第二電壓基準IC3、第三電容C3組成；其中，第六電阻R6的一端與輸入負電源-Vin相連，另一端與第二比較器IC4的反相輸入腳（2）相連；第二電壓基準IC3的一端與第二比較器IC4的反相輸入腳（2）相連，另一端與公共地COM相連；第三電容C3的一端與第二比較器IC4的反相輸入腳（2）相連，另一端與公共地COM相連；

負端采樣反饋由第九電阻R9、第十電阻R10組成；其中，第九電阻R9的一端與公共地COM相連，另一端與第二比較器IC4的同相輸入腳（3）相連；第十電阻R10的一端與第二比較器IC4的同相輸入腳（3）相連，另一端與負端電壓設定值-Vout相連；

負端電壓比較電路由第七電阻R7、第八電阻R8、第二比較器IC4組成；其中，第七電阻R7的一端與第二比較器IC4的輸出腳（6）相連，另一端與NMOSFET管T2的柵級G2相連；第八電阻R8的一端與輸入負電源-Vin相連，另一端與NMOSFET管T2的柵級G2相連；第二比較器IC4腳（7）與公共地COM相連，第二比較器IC4腳（4）與輸入負電源-Vin相連；

NMOSFET管由第四電容C4、N溝道場效應管T2組成；其中，第四電容C4的一端與NMOSFET管T2的柵級G2相連，另一端與負端電壓設定值-Vout相連；NMOSFET管T2的源級S2與輸入負電源-Vin相連, NMOSFET管T2的漏級D2與負端電壓設定值-Vout相連。

2.如權利要求1所述的一種正負輸出電壓抑制電路，其特征在于：P溝道場效應管T1替代由第二電容C2和P溝道場效應管T1組成的PMOSFE管；N溝道場效應管T2替代由第四電容C4、N溝道場效應管T2組成的NMOSFET管。

3.如權利要求1所述的一種正負輸出電壓抑制電路，其特征在于：正電壓基準源由第一電阻R1、第一電壓基準IC1提供，負電壓基準源由第六電阻R6、第二電壓基準IC3提供。

4.如權利要求1所述的一種正負輸出電壓抑制電路，其特征在于：IC1、IC3用穩壓管替代。

5.采用如權利要求1-4任一項所述電路進行正負輸出電壓抑制的方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

A.正電源由+Vin端輸入，經過PMOSFET管T1到正輸出電壓端+Vout，然后通過控制PMOSFET管T1的柵源電壓，使其工作在非飽和區、截止區或飽和區的開關轉換狀態，通過PMOSFET管T1的開關損耗將過壓能量轉換成熱能耗散，進而將輸入正電源的電壓抑制在設定值范圍以內，不超過正端后級電路工作電壓的最大值+Vout；

B.負電源由-Vin端輸入，經過NMOSFET管T2到負輸出電壓端-Vout，通過控制NMOSFET管T2的柵源電壓，使其工作在非飽和區、截止區或飽和區的開關轉換狀態，通過NMOSFET管T2的開關損耗將過壓能量轉換成熱能耗散，進而將輸入負電源的電壓抑制在設定值范圍以內，不超過負端后級電路工作電壓的最大值-Vout。