线性稳压电路及开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种线性稳压电路及开关电源，该线性稳压电路包括：功率开关管及其驱动控制电路；电感，串联在电压输出回路中；采样电阻，用以对电压输出回路中的回路电流进行采样；电压调节电路，根据采样电阻采样获得的回路电流调节功率开关管的栅极电压以在电路中出现浪涌电流时控制所述功率开关管的开关状态，其中，当电路中出现浪涌电流时，电感用以降低电压输出回路中回路电流的变化速率。本发明专利技术能够延长回路中浪涌电流的能量释放时间，极大程度地减少了单位时间内回路中的浪涌能量，在减小电路的回路阻抗的同时，还有效的满足了开关电源的高浪涌防护要求，提高了在低压输入时电源的输出带载能力。电源的输出带载能力。电源的输出带载能力。

Linear voltage stabilizing circuit and switching power supply

【技术实现步骤摘要】
线性稳压电路及开关电源


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种线性稳压电路及开关电源。

技术介绍

[0002]在电力电表行业中，在早期的电表供电系统，通常采用工频变压器供电，随着技术的发展，电表功能也逐渐增多，随之而来对电表系统的供电有了更高的需求，而工频变压器不管是体积还是效率，都难以满足要求，进而开始逐步采用开关电源替代工频变压器的设计方案。但是开关电源的应用，又带来了新的问题，应国家电网要求，电表的接地故障需要满足的1.9倍的Un(电表的核定电压)，即最高可达3*420Vac，再留点余量，应在3*440Vac的恶劣输入条件下，电表不应出现损坏，转换成直流电压，有近1100V的峰值电压。目前普通开关电源，难以满足如此高的电压输入，同时需要满足差模6.6KV的浪涌防护要求。
[0003]但现有钳位电路，虽然能解决高压输入的问题，不过解决如此高的浪涌防护要求，需要在整个回路中增加高阻抗的限流电阻，来吸收浪涌能量，达到高浪涌防护的目的，但如此大的电阻串联在电路中会消耗很大的能量，影响电路的工作效率，尤其是电表在对待机功耗有要求时，这种影响尤为明显。并且这颗大电阻，在宽范围应用中，特别是低压36Vac输入时，电阻上会产生明显的压降，严重影响电源的输出带载能力。
[0004]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种线性稳压电路及开关电源，能够延长回路中浪涌电流的能量释放时间，极大程度地减少了单位时间内回路中的浪涌能量，在减小电路的回路阻抗的同时，能够有效的满足开关电源的高浪涌防护要求，提高了电路的工作效率和低压输入时电源的输出带载能力，同时，在超高压输入的情况下，还可以实现对后级电路的钳位保护，降低后级器件应力，从而降低成本。
[0006]根据本公开第一方面，提供了一种线性稳压电路，包括：功率开关管及其驱动控制电路，所述功率开关管串联在所述线性稳压电路的电压输出回路中，所述驱动控制电路调节所述功率开关管以输出预设的输出电压，其中，所述线性稳压电路还包括：
[0007]电感，串联在所述电压输出回路中，并与所述功率开关管的漏极连接；
[0008]采样电阻，串联在所述电压输出回路中，并与所述功率开关管的源极连接，以对所述电压输出回路中的回路电流进行采样；
[0009]电压调节电路，用于根据所述采样电阻采样获得的回路电流调节所述功率开关管的栅极电压，以在电路中出现浪涌电流时控制所述功率开关管的开关状态，
[0010]其中，当电路中出现浪涌电流时，所述电感用以降低所述电压输出回路中回路电流的变化速率。
[0011]进一步地，电压调节电路根据回路电流控制功率开关管的栅极电压以控制功率开关管的开关状态至少包括下拉功率开关管的栅极电压以使得功率开关管工作于开关模式。
[0012]可选地，所述电压调节电路包括：
[0013]双极型晶体管，基极通过第七电阻与所述采样电阻连接，集电极与所述功率开关管的栅极连接，用以根据所述回路电流调节所述功率开关管的栅极电压。
[0014]可选地，所述电压调节电路还包括：
[0015]反馈单元，连接于所述电感与所述双极型晶体管的基极之间，用于基于所述电感对所述双极型晶体管的基极进行电流正反馈。
[0016]可选地，所述反馈单元包括：第八电阻和第四电容，
[0017]所述第八电阻的第一端与所述功率开关管的漏极连接，所述第八电阻的第二端与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端与所述双极型晶体管的基极连接。
[0018]可选地，所述线性稳压电路还包括：
[0019]第四二极管，阳极与所述双极型晶体管的发射极连接，阴极与所述双极型晶体管的基极连接。
[0020]可选地，所述线性稳压电路还包括：
[0021]压敏电阻，连接于所述功率开关管的漏极与源极之间，用以在所述功率开关管的漏极电压高于所述压敏电阻的压敏电压时对至少部分的浪涌能量进行泄放。
[0022]可选地，所述采样电阻两端并联有第一钳位单元，用以对所述采样电阻两端的电压进行钳位。
[0023]可选地，所述线性稳压电路还包括：
[0024]第二钳位单元，连接于所述功率开关管的栅极与所述双极型晶体管的发射极之间，用以对所述功率开关管的栅极电压进行钳位。
[0025]可选地，所述线性稳压电路还包括：
[0026]供电单元，接收所述线性稳压电路的输入电压，用以为根据所述输入电压为所述驱动控制电路和所述功率开关管提供供电电压。
[0027]可选地，所述第一钳位单元包括：第一二极管和第二二极管，
[0028]所述第一二极管的阳极与所述功率开关管的源极连接，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述双极型晶体管的发射极连接。
[0029]可选地，所述第二钳位单元包括：第一电阻和第一稳压二极管，
[0030]所述第一电阻的第一端与所述功率开关管的栅极连接，所述第一电阻的第二端与所述第一稳压二极管的阴极连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述双极型晶体管的发射极连接。
[0031]可选地，所述供电单元包括：
[0032]第二稳压二极管，阳极接收所述输入电压，阴极通过第二电阻与第一节点连接；
[0033]第一电容，连接于所述第一节点与参考地之间；以及
[0034]第三电阻和第二电容，所述第三电阻和所述第二电容依次串联于所述第二稳压二极管的阴极与参考地之间，
[0035]其中，所述供电单元于所述第一节点处输出所述供电电压。
[0036]可选地，所述供电单元包括：
[0037]第四电阻，第一端接收所述输入电压；
[0038]第五电阻，第一端与所述第四电阻的第二端连接；
[0039]第三二极管，阳极与所述第五电阻的第二端连接，阴极与第二节点连接；
[0040]第三电容，与所述第四电阻并联连接，
[0041]其中，所述供电单元于所述第二节点处输出所述供电电压。
[0042]可选地，所述线性稳压电路还包括：
[0043]第六电阻，连接于所述功率开关管的栅极与所述功率开关管的漏极之间；
[0044]第七电阻，连接于所述功率开关管的源极与所述双极型晶体管的基极之间。
[0045]可选地，所述功率开关管和所述驱动控制电路集成于同一芯片内。
[0046]可选地，所述芯片包括：
[0047]第一引脚，接收所述供电电压；
[0048]第二引脚，与所述双极型晶体管的集电极连接；
[0049]第三引脚，与所述电感连接；
[0050]第四引脚，与所述采样电阻连接；
[0051]第五引脚，与所述第四引脚连接。
[0052]可选地，所述芯片包括：
[0053]第六引脚，接收所述供电电压，并与所述双极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性稳压电路，包括：功率开关管及其驱动控制电路，所述功率开关管串联在所述线性稳压电路的电压输出回路中，所述驱动控制电路调节所述功率开关管以输出预设的输出电压，其中，所述线性稳压电路还包括：电感，串联在所述电压输出回路中；采样电阻，串联在所述电压输出回路中，用以对所述电压输出回路中的回路电流进行采样；电压调节电路，用于根据所述采样电阻采样获得的回路电流调节所述功率开关管的栅极电压，以在电路中出现浪涌电流时控制所述功率开关管的开关状态，其中，当电路中出现浪涌电流时，所述电感用以降低所述电压输出回路中回路电流的变化速率。2.根据权利要求1所述的线性稳压电路，其中，所述电压调节电路包括：双极型晶体管，基极通过第七电阻与所述采样电阻连接，集电极通过控制器与所述功率开关管的栅极连接，用以根据所述回路电流调节所述功率开关管的栅极电压。3.根据权利要求2所述的线性稳压电路，其中，所述电压调节电路还包括：反馈单元，连接于所述电感与所述双极型晶体管的基极之间，用于基于所述电感对所述双极型晶体管的基极进行电流正反馈。4.根据权利要求3所述的线性稳压电路，其中，所述反馈单元包括：第八电阻和第四电容，所述第八电阻的第一端与所述功率开关管的漏极连接，所述第八电阻的第二端与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端与所述双极型晶体管的基极连接。5.根据权利要求4所述的线性稳压电路，其中，所述线性稳压电路还包括：第四二极管，阳极与所述双极型晶体管的发射极连接，阴极与所述双极型晶体管的基极连接。6.根据权利要求1所述的线性稳压电路，其中，所述线性稳压电路还包括：压敏电阻，连接于所述功率开关管的漏极与源极之间，用以在所述功率开关管的漏极电压高于所述压敏电阻的压敏电压时对至少部分的浪涌能量进行泄放。7.根据权利要求2所述的线性稳压电路，其中，所述采样电阻两端并联有第一钳位单元，用以对所述采样电阻两端的电压进行钳位。8.根据权利要求7所述的线性稳压电路，其中，所述线性稳压电路还包括：第二钳位单元，连接于所述功率开关管的栅极与所述双极型晶体管的发射极之间，用以对所述功率开关管的栅极电压进行钳位。9.根据权利要求2所述的线性稳压电路，其中，所述线性稳压电路还包括：供电单元，接收所述线性稳压电路的输入电压，用以为根据所述输入电压为所述驱动控制电路和所述功率开关管提供供电电压。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建利，万春茂，胡月霞，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：