一种高压线性稳压器制造技术

技术编号:33161585 阅读:13 留言:0更新日期:2022-04-22 14:19
本发明专利技术公开了一种高压线性稳压器,通过高压降为低压的控制方式,采用NJFET管和高压NMOS管结合,实现为低压电路供电,包括通过修调基准电压来调节输出电压VOUT和通过修调输出反馈电阻来调节输出电压VOUT两种电路,不需要额外的降压电路和启动电路,可以明显改善低功耗应用的静态功耗,同时引入了动态补偿来实现全负载范围的有效补偿,在保证高压性能的情况下,可以显著降低静态功耗,并且全负载范围保持稳定,同时方便实现小型化封装,从而实现性能和成本的最佳结合。性能和成本的最佳结合。性能和成本的最佳结合。

【技术实现步骤摘要】
一种高压线性稳压器


[0001]本专利技术涉及电源管理电路,尤其涉及一种高压线性稳压器,属于集成电路及电子电路


技术介绍

[0002]随着便携式电子产品广泛使用于工作和生活的各个方面,对供电电源的性能提出了更高的要求,尤其是系统的小型化和低功耗性能。传统的高压线性稳压器可以提供优良的抗电源干扰能力,被广泛应用于电路设计中,由于该架构中必须同时包含高压转低压的降压电路以及基准电路和运放电路,所以这种结构通常会带来其他问题,例如静态功耗偏大和电路复杂等等,静态电流大就限制了电池的使用寿命,降低了便携式设备的工作时间,电路复杂还会限制产品的小型化封装。因此整体电路的静态功耗和成本都有一定劣势。在CN103955251B和CN210983127U专利中,运放直接采用高压器件,没有采用降压操作,导致高压器件的面积会非常大,并且器件的跨导等性能远低于低压器件。在CN105955385B、CN103729012B以及CN203084588U的专利中,由于采用齐纳管钳位来降压,串联电阻来限流,会导致整体的静态功耗会随VIN的增加而线性增加,如果要实现低功耗,就需要非常大的电阻,但是要占用非常的大芯片面积,带来高成本。CN203084588U专利中,由于没有采用高压NJFET和耗尽管的结合,并不能实现低功耗和免除启动电路的设计,电路的成本控制会比较困难,并且由于运放第二级为Lv_pmos做的跟随器,没有增益,因此密勒补偿效果非常有限,并不能实现全负载范围内的补偿,不利于宽负载应用。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术存在的缺陷,本专利技术提供一种高压线性稳压器,通过引入高压NJFET和低压耗尽管,结合高压NMOS管,不需要额外的降压电路和启动电路,电路极其简易,还可以明显改善低功耗应用的静态功耗,同时引入了动态补偿来实现全负载范围的有效补偿。
[0004]为实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:一种高压线性稳压器,其特征在于:通过高压降为低压的控制方式,采用NJFET管和低压耗尽管实现钳位电压,再和高压NMOS管结合,实现为低压电路供电,包括通过修调基准电压来调节输出电压VOUT和通过修调输出反馈电阻来调节输出电压VOUT两种电路;通过修调基准电压来调节输出电压VOUT的高压线性稳压器包括PMOS管P1~P4以及PMOS管HP1和HP2,NMOS管N1~N5以及NMOS管ND1、NMOS管ND2、NMOS管HN1 和NJFET管以及可变电阻R1、电阻R2~ R6和电容C1及电容Cc;NJFET管的漏极、电阻R3的一端、电阻R4的一端和PMOS管HP1的源极和衬底均连接输入电源VIN,NJFET管的栅极接地,NJFET管的漏极连接NMOS管ND1的漏极、PMOS管P3的源极和衬底、PMOS管P4的源极和衬底以及NMOS管HN1的栅极,NMOS管ND1的栅极、衬底和漏极互连并连接NMOS管N1的漏极和NMOS管ND2的栅极,NMOS管N1的源极和衬底接地,NMOS管N1的栅极连接NMOS管ND2的源极和衬底以及可变电阻R1的一端,
可变电阻R1的另一端连接电阻R2的一端以及电容C1的一端和PMOS管P1的栅极,电阻R2的另一端和电容C1的另一端均接地,PMOS管P4的漏极连接PMOS管P1的源极和衬底以及PMOS管P2的源极和衬底,PMOS管P1的漏极连接NMOS管N3的漏极和栅极以及NMOS管N4的栅极,NMOS管N3的源极和衬底以及NMOS管N4的源极和衬底均接地,PMOS管P2的漏极连接NMOS管N4的漏极、NMOS管N5的栅极以及电容Cc的一端和NMOS管N2的栅极,电容Cc的另一端连接NMOS管N5的漏极,NMOS管N5的源极和衬底接地,NMOS管N2的漏极连接NMOS管HN1的源极和衬底,NMOS管HN1的漏极连接PMOS管HP2的漏极和栅极以及PMOS管HP1的栅极和电阻R4的另一端,PMOS管HP2的源极和衬底连接电阻R3的另一端,PMOS管HP1的漏极连接电阻R5的一端并作为通过修调基准电压来调节输出电压VOUT的高压线性稳压器的输出端,电阻R5的另一端连接电阻R6的一端并产生反馈电压连接APMOS管P2的栅极,电阻R6的另一端接地。
[0005]通过修调输出反馈电阻来调节输出电压VOUT的高压线性稳压器包括PMOS管P1~P4以及PMOS管HP1和HP2,NMOS管N1~N5以及NMOS管ND1、NMOS管HN1 和NJFET管以及可变电阻R51、电阻R3、R4、R61和电容C1、电容Cc及电容CFB;NJFET管的漏极、电阻R3的一端、电阻R4的一端和PMOS管HP1的源极和衬底均连接输入电源VIN,NJFET管的栅极接地,NJFET管的漏极连接PMOS管P3的源极和衬底、PMOS管P4的源极和衬底以及NMOS管HN1的栅极,NMOS管ND1的漏极连接PMOS管P3的漏极和栅极以及PMOS管P4的栅极,NMOS管ND1的栅极、衬底和漏极互连并连接NMOS管N1的栅极和漏极以及PMOS管P14的栅极和电容C1的一端,NMOS管N1的源极和衬底以及电容C1的另一端均接地,PMOS管P4的漏极连接PMOS管P1的源极和衬底以及PMOS管P2的源极和衬底,PMOS管P1的漏极连接NMOS管N3的漏极和栅极以及NMOS管N4的栅极,NMOS管N3的源极和衬底以及NMOS管N4的源极和衬底均接地,PMOS管P2的漏极连接NMOS管N4的漏极、NMOS管N5的栅极以及电容Cc的一端和NMOS管N2的栅极,电容Cc的另一端连接NMOS管N5的漏极,NMOS管N5的源极和衬底以及NMOS管N2的源极和衬底均接地,NMOS管N2的漏极连接NMOS管N2的漏极连接NMOS管HN1的源极和衬底, NMOS管HN1的漏极连接PMOS管HP2的漏极和栅极以及PMOS管HP1的栅极和电阻R4的另一端,PMOS管HP2的源极和衬底连接电阻R3的另一端,PMOS管HP1的漏极连接可变电阻R51的一端和电容CFB的一端并作为通过修调输出反馈电阻来调节输出电压VOUT的高压线性稳压器的输出端,可变电阻R51的另一端连接电阻R61的一端和电容CFB的另一端以及PMOS管P2的栅极,电阻R61的另一端接地。
[0006]进一步地,所述NJFET管为高耐压的N型JFET管,ND1和ND2为耗尽型NMOS场效应管,N1/N2/N3/N4/N5为低压增强型NMOS场效应管,P1/P2/P3/P4为低压增强型PMOS场效应管,HN1为隔离型高耐压NMOS管,HP1和HP2为高耐压增强型PMOS场效应管。
[0007]本专利技术的优点及显著效果:本专利技术通过引入高压NJFET和低压耗尽管再结合高压NMOS管,不需要额外的降压电路和启动电路,电路极其简易,还可以明显改善低功耗应用的静态功耗,同时引入了动态补偿来实现全负载范围的有效补偿,因此,本专利技术在保证高压性能的情况下,可以显著降低静态功耗,并且全负载范围保持稳定,同时方便实现小型化封装,从而实现性能和成本的最佳结合。
附图说明
[0008]图1是本专利技术通过修调基准电压来调本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压线性稳压器,其特征在于:通过高压降为低压的控制方式,采用NJFET管和高压NMOS管结合实现为低压电路供电,包括通过修调基准电压来调节输出电压VOUT和通过修调输出反馈电阻来调节输出电压VOUT两种电路;通过修调基准电压来调节输出电压VOUT的高压线性稳压器包括PMOS管P1~P4以及PMOS管HP1和HP2,NMOS管N1~N5以及NMOS管ND1、NMOS管ND2、NMOS管HN1 和NJFET管以及可变电阻R1、电阻R2~ R6和电容C1及电容Cc;NJFET管的漏极、电阻R3的一端、电阻R4的一端和PMOS管HP1的源极和衬底均连接输入电源VIN,NJFET管的栅极接地,NJFET管的漏极连接NMOS管ND1的漏极、PMOS管P3的源极和衬底、PMOS管P4的源极和衬底以及NMOS管HN1的栅极,NMOS管ND1的栅极、衬底和漏极互连并连接NMOS管N1的漏极和NMOS管ND2的栅极,NMOS管N1的源极和衬底接地,NMOS管N1的栅极连接NMOS管ND2的源极和衬底以及可变电阻R1的一端,可变电阻R1的另一端连接电阻R2的一端以及电容C1的一端和PMOS管P1的栅极,电阻R2的另一端和电容C1的另一端均接地,PMOS管P4的漏极连接PMOS管P1的源极和衬底以及PMOS管P2的源极和衬底,PMOS管P1的漏极连接NMOS管N3的漏极和栅极以及NMOS管N4的栅极,NMOS管N3的源极和衬底以及NMOS管N4的源极和衬底均接地,PMOS管P2的漏极连接NMOS管N4的漏极、NMOS管N5的栅极以及电容Cc的一端和NMOS管N2的栅极,电容Cc的另一端连接NMOS管N5的漏极,NMOS管N5的源极和衬底接地,NMOS管N2的漏极连接NMOS管HN1的源极和衬底,NMOS管HN1的漏极连接PMOS管HP2的漏极和栅极以及PMOS管HP1的栅极和电阻R4的另一端,PMOS管HP2的源极和衬底连接电阻R3的另一端,PMOS管HP1的漏极连接电阻R5的一端并作为通过修调基准电压来调节输出电压VOUT的高压线性稳压器的输出端,电阻R5的另一端连接电阻R6的一端并产生反馈电压连接PMOS管P2的栅极,电阻R6的另一端接地;通过修调输出反馈电阻来调节输出电压VOUT的高压线性稳压器包括PMOS管P1~P4以及PMOS管HP1和HP2,NMOS管N1~N5以...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨国江王海波
申请(专利权)人:江苏长晶科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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