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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路控制,具体涉及一种稳定电路及其控制方法。
技术介绍
1、某些电路或器件需要在特定的电压下工作,因此需要为电路或器件提供恒定的电压,目前通常采用具有稳压功能的集成电路芯片来实现恒定电压的输出,但是集成电路芯片的成本较高,导致电路的设计成本增加。
2、在电子设备中,电源电压通常都可能在较大的范围内变化,例如便携式设备中的锂离子电池充满电时能够提供4.2伏特的电压,放电完后仅能提供2.3伏特的电压,变化范围很大。而电子设备的工作电路通常需要稳定的电源电压,因此目前通常在电源的输出端加入低压差线性稳压器(low dropout regulator,ldo)电路,由于低压差线性稳压器具有设定的稳压电压,其首先将实际电源电压转换为所述设定的稳压电压,再将转换后的稳压电压提供给工作电路,这样就保证了电子设备的电源电压变化时,通过低压差线性稳压器提供给工作电路的电压始终稳定。
3、但是,现有的稳压电路的稳压控制方式并不能同时满足不同的电压需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种稳定电路及其控制方法,以解决现有技术中存在的上述问题。
2、本专利技术提供一种稳定电路,包括:变压器耦合电路、整流电路、斩波电路和稳压控制电路;
3、所述变压器耦合电路提供能量给整流电路,整流电路的输出端连接稳压控制电路,稳压控制电路检测整流控制电路的输出,确定稳压需求,所述斩波电路根据稳压需求,获得预设的电压需求,所述变压器耦合电路提供能量达到所述预设的
4、所述斩波电路对于从稳压控制电路接收的控制电流进行相应处理,对磁控开关进行占空比控制,达到控制所述变压器耦合电路能量输出的预设的电压需求。
5、优选的,所述整流电路正向整流成单一的直流输出电压,负向整流作电感能量释放。
6、优选的,所述稳压控制电路利用微处理器对检测的电压信号进行内部电流转换控制,形成控制电流。
7、优选的,所述变压器耦合电路包括变压器t1,斩波电路包括电感l6,整流控制电路包括:二极管d12、电容c26和电感l2,稳压控制电路包括稳压二极管u6;
8、所述变压器t1的输出端连接电感l6,电感l6的另一端连接二极管d12的正极,二极管d12的负极连接电容c26和电感l2。
9、优选的,还包括:带隙基准电路和ldo电路;带隙基准电路提供一个与温度无关的基准电压,ldo电路在基准电压的基础上输出一个稳定的电压值;
10、优选的,所述带隙基准电路包括:运算放大器、偏置电路、补偿电路以及基准电压产生电路;
11、基准电压产生电路包括产生正温度系数电流的电路以及负温度系数产生并求和的电路;运算放大器运用了有源负载差动对电路;偏置电路包括对运算放大器提供偏置以及对补偿电路提供偏置。
12、优选的,所述运算放大器包括:nmos管nm1、nm2、nm3;pmos管pm1、pm2所组成,其中nm1、nm2是该运算放大器的一对输入管,这两个nmos管的尺寸是一样的;nm1、nm2这两个nmos管在带隙基准电路中接到x点和y点,钳住了这两个点的电位,使x点和y点的电压相同,nm3为该运算放大器的偏置管,为该运算放大器提供偏置电流,此时相当于一个电流源,该有源负载差动对的电流由nm3来提供;pm1、pm2所组成的电流镜为该运算放大器的负载管,pm1、pm2这两个pmos管的尺寸大小是一样的。
13、优选的,所述补偿电路包括:电路两个pmos管pm5、pm8;两个nmos管nm5、nm6以及一个电阻r3共同组成了这个补偿电路;其中,pm5以及nm5、nm6组成了一组电流镜为补偿电路供电,pm8以及电阻r3是所述补偿电路的核心部分;pm8的漏极连接在了带隙基准电路的vref处,将pm8所生成的补偿电流使其流过带隙电压所形成的电阻上;电阻r3与pm8的栅极相连,控制pm8工作状态,进而去控制补偿电流。
14、优选的,ldo电路包括:误差放大器电路、缓冲电路以及瞬态增强电路;
15、所述误差放大器是ldo电路中的核心电路,误差放大器的反相输入端接入前面带隙基准电路输出的基准电压,误差放大器的同相输入端接入后面ldo电路中的分压采样电路,将二者的差异进行放大,控制功率管的栅极电压;
16、所述误差放大器的第一级为一个有源负载差动对运算放大器,其中,pmos管pm11、pm14组成电流镜为第一级和第二级运算放大器提供电流;pmos管pm12、pm13组成输入差分对,反相输入端连接基准电压源,同相输入端接入分压采样电路的反馈电压;nmos管nm11、nm12组成有源负载,将输入差分对的电流转换成电压在输出端;第二级由nmos管nm13组成,在放大第一级的增益电压的同时,保证输出电压的摆幅;
17、所述缓冲电路接在误差放大器的输出端与功率管之间;功率管的长宽比与其压差性能相关,功率管的长宽比与压差性能呈正比,当长宽比越大其ldo电路的整体压差就越小;
18、所述瞬态增强电路是去检测ldo电路的输出电压的变化,对功率管的寄生电容进行快速充放电,进而使得瞬态响应的时间减少。
19、本专利技术还提供一种稳定电路的控制方法,包括采用上述稳定电路时,执行以下步骤::
20、s100,通过变压器耦合电路作为能量输出的源头,为整流电路提供能量;变压器耦合电路的输出端输出预设的电压;
21、s200,整流电路正向整流成单一的直流输出电压,负向整流作电感能量释放,整流电路输出整流电压信号;
22、s300,压控制电路检测整流控制电路的输出的整流电压信号,采用微处理器对检测到的整流电压信号进行内部电流转换控制,形成控制电流;
23、s400,斩波电路对于从稳压控制电路接收的控制电流进行相应处理,对磁控开关进行占空比控制,达到控制所述变压器耦合电路能量输出的预设的电压。
24、优选的,所述s400包括:
25、s401,斩波电路生成用于控制变压器耦合电路中开关器件通断的spwm波,以调节所述变压器耦合电路的输出电压;
26、s402,实时对所述整流控制电路的输出电压进行信号采集以得到输出反馈电压,比较所述输出反馈电压与预设电压值;
27、s403,根据所述输出反馈电压与所述预设电压值的比较结果,调节spwm波以改变所述变压器耦合电路的状态,得到稳定输出电压。
28、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
29、本专利技术提供一种稳定电路及其控制方法,其中稳定电路包括:变压器耦合电路、整流电路、斩波电路和稳压控制电路;所述变压器耦合电路提供能量给整流电路,整流电路的输出端连接稳压控制电路,稳压控制电路检测整流控制电路的输出,确定稳压需求,所述斩波电路根据稳压需求,获得预设的电压需求,所述变压器耦合电路提供能量达到所述预设的电压需求。使用常规的变压器耦合,提供能量使其达到一个预设的低本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种稳定电路,其特征在于,包括:变压器耦合电路、整流电路、斩波电路和稳压控制电路;
2.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,所述整流电路正向整流成单一的直流输出电压,负向整流作电感能量释放。
3.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,所述稳压控制电路利用微处理器对检测的电压信号进行内部电流转换控制,形成控制电流。
4.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,所述变压器耦合电路包括变压器T1,斩波电路包括电感L6,整流控制电路包括:二极管D12、电容C26和电感L2,稳压控制电路包括稳压二极管U6;
5.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,还包括:带隙基准电路和LDO电路;带隙基准电路提供一个与温度无关的基准电压,LDO电路在基准电压的基础上输出一个稳定的电压值;
6.根据权利要求5所述的稳定电路,其特征在于,所述运算放大器包括:NMOS管NM1、NM2、NM3;PMOS管PM1、PM2所组成,其中NM1、NM2是该运算放大器的一对输入管,这两个NMOS管的尺寸是一样的;NM1、NM2这两个NMOS管
7.根据权利要求5所述的稳定电路,其特征在于,所述补偿电路包括:电路两个PMOS管PM5、PM8;两个NMOS管NM5、NM6以及一个电阻R3共同组成了这个补偿电路;其中,PM5以及NM5、NM6组成了一组电流镜为补偿电路供电,PM8以及电阻R3是所述补偿电路的核心部分;PM8的漏极连接在了带隙基准电路的Vref处,将PM8所生成的补偿电流使其流过带隙电压所形成的电阻上;电阻R3与PM8的栅极相连,控制PM8工作状态,进而去控制补偿电流。
8.根据权利要求5所述的稳定电路,其特征在于,LDO电路包括:误差放大器电路、缓冲电路以及瞬态增强电路;
9.一种稳定电路的控制方法,其特征在于,包括:权利要求1-8任一项所述的稳定电路,执行如下步骤:
10.根据权利要求9所述的稳定电路的控制方法,其特征在于,所述S400包括:
...【技术特征摘要】
1.一种稳定电路,其特征在于,包括:变压器耦合电路、整流电路、斩波电路和稳压控制电路;
2.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,所述整流电路正向整流成单一的直流输出电压,负向整流作电感能量释放。
3.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,所述稳压控制电路利用微处理器对检测的电压信号进行内部电流转换控制,形成控制电流。
4.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,所述变压器耦合电路包括变压器t1,斩波电路包括电感l6,整流控制电路包括:二极管d12、电容c26和电感l2,稳压控制电路包括稳压二极管u6;
5.根据权利要求1所述的稳定电路,其特征在于,还包括:带隙基准电路和ldo电路;带隙基准电路提供一个与温度无关的基准电压,ldo电路在基准电压的基础上输出一个稳定的电压值;
6.根据权利要求5所述的稳定电路,其特征在于,所述运算放大器包括:nmos管nm1、nm2、nm3;pmos管pm1、pm2所组成,其中nm1、nm2是该运算放大器的一对输入管,这两个nmos管的尺寸是一样的;nm1、nm2这两个nmos管在带隙基准电路中接到x点和y点,钳住了这...
【专利技术属性】
技术研发人员:张利新,袁振东,李剑英,李贵兵,
申请(专利权)人:广东迅扬科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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