[實用新型]一種采用前級預(yù)穩(wěn)壓及后級低壓差的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路

有效

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• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN206498326U
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉樹林;趙亞娟;汪子為;李青青;王肖;鄧俊青
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用前級預(yù)穩(wěn)壓及后級低壓差的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路。

背景技術(shù)

在高速發(fā)展的信息領(lǐng)域中，電源技術(shù)占據(jù)的地位越來越重要，無論是先進的計算機、無線通訊設(shè)備，還是汽車電子產(chǎn)品，都體現(xiàn)了電源技術(shù)的優(yōu)越性，它已成為當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一個熱點。現(xiàn)如今，基于電源技術(shù)設(shè)計的電子產(chǎn)品已經(jīng)普及到人們工作、生活的各個方面，其性能價格比愈來愈高，功能愈來愈強，市場競爭愈來愈激烈。

如今的電子設(shè)備，電源已成為不可或缺的一部分，隨著電源效能優(yōu)化的提高，電源管理技術(shù)已經(jīng)擺脫了過去經(jīng)常被整合在應(yīng)用處理器之內(nèi)的方式，且作為一項重要技術(shù)性的研發(fā)，逐漸產(chǎn)生了各類電源產(chǎn)品。傳統(tǒng)的電源產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足設(shè)備需求，電源產(chǎn)品正朝著高效率、小型化、高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。

隨著電子信息時代的到來，新工藝、新技術(shù)不斷地推進集成電路的發(fā)展，尤其VLSI技術(shù)，其極大地提高了模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)模混合電路等在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，不僅降低了電子產(chǎn)品的制造成本，而且促進了電子產(chǎn)品應(yīng)用的普及。單片機因具有可靠性高，體積小，控制功能強等優(yōu)點，在工業(yè)控制、家電、通信設(shè)備等領(lǐng)域的控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

給單片機供電的電源，通常采用的系統(tǒng)設(shè)計方案有兩種：第一種方案是采用隔離開關(guān)變換器。利用工頻變壓器將市電變換到電子線路所需要的電壓范圍，再通過整流電路將變壓器變換后的交流電壓變?yōu)閱蜗虻拿}動直流電壓，利用濾波電路對整流輸出的脈動直流進行平滑處理，得到一個含紋波成分很小的直流電壓，實現(xiàn)AC-DC轉(zhuǎn)換，最終通過DC-DC變換器給負載供電；另一種方案是采用開關(guān)電源拓撲結(jié)構(gòu)。這種方案先完成了AC-DC 轉(zhuǎn)換，交流電通過整流電路變換成具有一定電壓紋波的直流電壓，再利用濾波電路濾除紋波，最終通過開關(guān)變換器給負載供電。工頻變壓器體積大，成本高；而開關(guān)變換器外圍元件較多，造成電源體積大。因此，采用以上市電供電方案，電源產(chǎn)品體積往往較大。

直流穩(wěn)壓電源根據(jù)功率管的工作方式，主要分為開關(guān)電源和線性電源。開關(guān)型穩(wěn)壓器是一種離散系統(tǒng)，其內(nèi)部的功率管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通電阻小，當(dāng)流過較大電流時，消耗在功率管上的功率很小，電源效率很高，可達到85％以上，有時也稱它為“高效節(jié)能型電源”，現(xiàn)已成為穩(wěn)壓器的主流產(chǎn)品。但是開關(guān)噪聲大是它的致命缺點，大大限制了在低噪聲、低紋波的模擬和射頻領(lǐng)域的應(yīng)用。而線性穩(wěn)壓器正好相反，它是個連續(xù)系統(tǒng)，效率低、功率管發(fā)熱量大、輸出總小于輸入是它的缺點，但它有良好的線性調(diào)整率、負載調(diào)整率、高電源抑制比、低噪聲等優(yōu)點，正好可以彌補開關(guān)型穩(wěn)壓器的不足。此外，線性穩(wěn)壓器因具有低的紋波電壓而被廣泛應(yīng)用于對噪聲、紋波要求很高的電子設(shè)備中。

與其它電源相比，線性穩(wěn)壓電源具有以下一些突出的優(yōu)點：在輸出電流較小時，線性穩(wěn)壓器的成本較低；線性穩(wěn)壓器的封裝非常適合應(yīng)用在便攜電子設(shè)備中，如無線電話、掌上電腦等；外圍電路簡單，只需要2-3個很小的電容即可構(gòu)成整個電源方案；超低的輸出電壓噪聲，非常適用于對噪聲敏感的音頻電路的供電電路；同時沒有開關(guān)導(dǎo)通關(guān)斷時因大電流變化所引發(fā)的電磁干擾(EMI)，所以便于設(shè)計。正因為如此，線性穩(wěn)壓器被廣泛應(yīng)用于手機等便攜式電子設(shè)備中。例如，一部手機就可能含多達10 個LDO(low dropout regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)作為內(nèi)部各個數(shù)字和模擬模塊的電源，因而對LDO的需求量很大。