低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法技术

本发明专利技术提供一种低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法，包括藉由基准参考电压产生模块产生参考电压；藉由温度感应模块检测温度；当环境温度超过设定温度时，温度感应模块对基准参考电压产生模块产生的参考电压进行补偿，进而控制功率管调整输出电压补偿负载调整引起的输出电压的下降。本发明专利技术的低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法针对低压差线性稳压电路的负载调整现象，通过提高参考电压，以补偿负载调整引起的输出电压的下降，达到改善电路性能的目的。

【技术实现步骤摘要】
低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法
本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法。
技术介绍
电源管理是移动便携设备、电动汽车、功率电子系统中必不可少的部分。电动车、手机、电脑以及各种移动电源设备皆需要电源管理系统提高其工作效率及使用寿命。然而，无论是由交流市电经过整流(或交流适配器)后供电，还是由蓄电池组供，在工作过程中，电源电压都将在很大范围内变化。各种整流器的输出电压不仅受市电电压变化的影响，还受负载变化的影响。为了保证供电电压稳定不变，几乎所有的电子设备都采用稳压器供电。小型精密电子设备还要求电源非常干净(无纹波、无噪声)，以免影响电子设备正常工作。为了满足精密电子设备的要求，应在电源的输入端加入线性稳压器，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波。在直流电路中，通常会用到低压差线性稳压器，用于产生一个能提供一定电流的稳定电压源。常见的低压差线性稳压器包括带隙基准电路、运算放大器、功率管及反馈网络，配合外部输出电容和负载电阻，以提供一稳定电压。但是当电压输出端在输出大电流时，因为功率管的内阻的关系，电压输出端的输出电压会有一定的下降，负载电流越大，输出电压下降得越多，这个被称为线性稳压器的负载调整。负载调整将直接导致输出电压稳定性变差，对用电器件的正常使用产生影响，大大影响系统效率。因此，如何解决负载调整现象对输出电压的影响，提高用电效率已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法，用于解决现有技术中负载调整现象导致输出电压不稳定的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电压调整率补偿单元，所述电压调整率补偿单元至少包括：温度感应模块、基准参考电压产生模块、比较器以及基准调整模块；所述温度感应模块对所述电压调整率补偿单元所在环境进行温度检测，并输出相应的温度检测电压；所述基准参考电压产生模块用于产生参考电压及所述参考电压的检测电压；所述比较器连接于所述温度感应模块及所述基准参考电压产生模块的输出端，将所述温度检测电压与所述参考电压或所述参考电压的检测电压进行比较，并输出比较结果；所述基准调整模块连接于所述比较器的输出端，根据所述比较结果调整所述参考电压，当所述电压调整率补偿单元所在环境的温度超过设定温度时，增大所述参考电压，进而补偿负载调整引起的输出电压的下降。优选地，所述温度感应模块包括第一电流源、第二电流源、第一三极管及第二三极管；所述第一电流源的一端连接电源电压、另一端连接所述第一三极管的发射极，所述第一电流源与所述第一三极管的连接结点作为所述温度感应模块的输出端；所述第一三极管的集电极接地、基极连接所述第二三极管的发射极；所述第二电流源的一端连接所述电源电压、另一端连接所述第二三极管的发射极；所述第二三极管的集电极和基极接地。更优选地，所述第一电流源及所述第二电流源分别为第一PMOS管及第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端连接所述电源电压、漏端连接所述第一三极管、栅端连接第一偏置电压；所述第二PMOS管的源端连接所述电源电压、漏端连接所述第二三极管、栅端连接所述第一偏置电压。优选地，所述基准参考电压产生模块包括第三电流源、第一电阻、开关、第二电阻及第三三极管；所述第三电流源的一端连接电源电压、另一端连接所述第一电阻的一端，所述第三电流源与所述第一电阻的连接结点输出所述参考电压；所述第一电阻的另一端经过所述开关后连接所述第二电阻的一端，所述第一电阻与所述开关的连接结点输出所述参考电压的检测电压；所述第二电阻的另一端连接所述第三三极管的发射极，所述第三三极管的栅极和基极接地。更优选地，所述第三电流源为第三PMOS管，所述第三PMOS管的源端连接所述电源电压、漏端连接所述第一电阻、栅端连接第一偏置电压。更优选地，所述开关为第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏端连接所述第一电阻、源端连接所述第二电阻、栅端连接所述比较器的输出端。更优选地，所述基准调整模块包括与所述开关并联的补偿电阻。更优选地，所述比较器的正相输入端连接所述温度感应模块的输出端、反相输入端连接所述基准参考电压产生模块的输出端或所述第一电阻与所述开关的中间节点。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种低压差线性稳压电路，所述低压差线性稳压电路至少包括：功率管、反馈网络、运算放大器以及如权利要求1～8任意一项所述的电压调整率补偿单元；所述功率管的源端连接电源电压、漏端连接所述反馈网络、栅端连接所述运算放大器的输出端，受所述运算放大器的控制调整输出电压；所述运算放大器的输入端连接所述反馈网络及所述电压调整率补偿单元，对反馈电压及参考电压进行比较产生所述功率管的控制电压，进而控制所述输出电压。优选地，所述反馈网络包括串联的第一反馈电阻及第二反馈电阻，所述第一反馈电阻及所述第二反馈电阻连接于所述功率管的漏端与地之间，所述第一反馈电阻与所述第二反馈电阻的中间节点输出所述反馈电压。优选地，所述低压差线性稳压电路还包括连接于所述低压差线性稳压电路输出端的输出电容及负载电阻。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种电压调整率补偿方法，基于上述低压差线性稳压电路，所述电压调整率补偿方法至少包括：负载电流较小时，环境温度比较低，产生一参考电压，所述参考电压与反馈电压比较以调整功率管产生一稳定的输出电压；随着所述负载电流增大，所述环境温度升高，当所述环境温度超过设定温度时，所述参考电压增大，以调整所述功率管补偿负载调整引起的输出电压的下降。优选地，检测所述环境温度，并产生相应的温度检测电压，所述温度检测电压为负温度系数电压。优选地，当所述环境温度小于所述设定温度时，所述温度感应模块输出的温度检测电压大于所述参考电压或所述参考电压的检测电压，所述比较器输出高电平，所述开关将所述补偿电阻短路；当所述环境温度超过所述设定温度时，所述温度感应模块输出的温度检测电压小于所述参考电压或所述参考电压的检测电压，所述比较器输出低电平，所述开关断开，所述补偿电阻串联于所述第一电阻与所述第二电阻之间。更优选地，当所述环境温度小于所述设定温度时，所述参考电压满足如下关系式：Vref≈Vbe+(Rbg1+Rbg2)*I；其中，Vbe为所述第三三极管的基极-发射极电压，Rbg1为所述第一电阻的阻值，Rbg2为所述第二电阻的阻值，I为所述第三电流源的电流值。更优选地，当所述环境温度超过所述设定温度时，所述参考电压满足如下关系式：Vref≈Vbe+(Rbg1+Rbg2+Radj1)*I；其中，Vbe为所述第三三极管的基极-发射极电压，Rbg1为所述第一电阻的阻值，Rbg2为所述第二电阻的阻值，Radj1为所述补偿电阻的阻值，I为所述第三电流源的电流值。如上所述，本专利技术的低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法，具有以下有益效果：本专利技术的低压差线性稳压电路、电压调整率补偿单元及方法针对低压差线性稳压电路的负载调整现象，通过提高参考电压，以补偿负载调整引起的输出电压的下降，达到改善电路性能的目的。附图说明图1显示为本专利技术的电压调整率补偿单元的结构示意图。图2显示为本专利技术的带隙基准电路的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压调整率补偿单元，其特征在于，所述电压调整率补偿单元至少包括：温度感应模块、基准参考电压产生模块、比较器以及基准调整模块；所述温度感应模块对所述电压调整率补偿单元所在环境进行温度检测，并输出相应的温度检测电压；所述基准参考电压产生模块用于产生参考电压及所述参考电压的检测电压；所述比较器连接于所述温度感应模块及所述基准参考电压产生模块的输出端，将所述温度检测电压与所述参考电压或所述参考电压的检测电压进行比较，并输出比较结果；所述基准调整模块连接于所述比较器的输出端，根据所述比较结果调整所述参考电压，当所述电压调整率补偿单元所在环境的温度超过设定温度时，增大所述参考电压，进而补偿负载调整引起的输出电压的下降。

【技术特征摘要】
1.一种电压调整率补偿单元，其特征在于，所述电压调整率补偿单元至少包括：温度感应模块、基准参考电压产生模块、比较器以及基准调整模块；所述温度感应模块对所述电压调整率补偿单元所在环境进行温度检测，并输出相应的温度检测电压；所述基准参考电压产生模块用于产生参考电压及所述参考电压的检测电压；所述比较器连接于所述温度感应模块及所述基准参考电压产生模块的输出端，将所述温度检测电压与所述参考电压或所述参考电压的检测电压进行比较，并输出比较结果；所述基准调整模块连接于所述比较器的输出端，根据所述比较结果调整所述参考电压，当所述电压调整率补偿单元所在环境的温度超过设定温度时，增大所述参考电压，进而补偿负载调整引起的输出电压的下降。2.根据权利要求1所述的电压调整率补偿单元，其特征在于：所述温度感应模块包括第一电流源、第二电流源、第一三极管及第二三极管；所述第一电流源的一端连接电源电压、另一端连接所述第一三极管的发射极，所述第一电流源与所述第一三极管的连接结点作为所述温度感应模块的输出端；所述第一三极管的集电极接地、基极连接所述第二三极管的发射极；所述第二电流源的一端连接所述电源电压、另一端连接所述第二三极管的发射极；所述第二三极管的集电极和基极接地。3.根据权利要求2所述的电压调整率补偿单元，其特征在于：所述第一电流源及所述第二电流源分别为第一PMOS管及第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端连接所述电源电压、漏端连接所述第一三极管、栅端连接第一偏置电压；所述第二PMOS管的源端连接所述电源电压、漏端连接所述第二三极管、栅端连接所述第一偏置电压。4.根据权利要求1所述的电压调整率补偿单元，其特征在于：所述基准参考电压产生模块包括第三电流源、第一电阻、开关、第二电阻及第三三极管；所述第三电流源的一端连接电源电压、另一端连接所述第一电阻的一端，所述第三电流源与所述第一电阻的连接结点输出所述参考电压；所述第一电阻的另一端经过所述开关后连接所述第二电阻的一端，所述第一电阻与所述开关的连接结点输出所述参考电压的检测电压；所述第二电阻的另一端连接所述第三三极管的发射极，所述第三三极管的栅极和基极接地。5.根据权利要求4所述的电压调整率补偿单元，其特征在于：所述第三电流源为第三PMOS管，所述第三PMOS管的源端连接所述电源电压、漏端连接所述第一电阻、栅端连接第一偏置电压。6.根据权利要求4所述的电压调整率补偿单元，其特征在于：所述开关为第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏端连接所述第一电阻、源端连接所述第二电阻、栅端连接所述比较器的输出端。7.根据权利要求4所述的电压调整率补偿单元，其特征在于：所述基准调整模块包括与所述开关并联的补偿电阻。8.根据权利要求4所述的电压调整率补偿单元，其特征在于：所述比较器的正相输入端连接所述温度感应模块的输出端、反相输入端连接所述基准参考电压产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，周乐，郑泽人，
申请(专利权)人：中航重庆微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50