高效热稳定稳压器、可调的稳压二极管及调节输出的方法技术

本发明专利技术涉及一种高效热稳定稳压器、可调的稳压二极管及调节输出的方法，本文档还讨论了用于高效热补偿稳压器的设备。在实例中，稳压器可包括具有第一温度系数的稳压二极管，该稳压二极管配置成连接到输出并提供至少一部分参考电压；具有第二温度系数的晶体管，该晶体管配置成接收参考电压、接收输出的表示、并提供反馈信息，该反馈信息通过使用输出电压的表示和参考电压来指示输出的误差；其中，所述第一温度系数和第二温度系数配置成减少稳压二极管和晶体管的至少一部分温度漂移效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主题涉及调节装置，更具体地涉及高效热补偿稳压器和稳压二极管电路。
技术介绍
近年来，电力公司已经开始使用“智能”电表监控用户电力。除了在一个地方消耗的总体能量，智能表可监控能量品质以及使用能量的具体时间。该信息可用于更精确地给用户计费。此外，智能表可将能量信息发送到中央位置，而不需要人力去查看表。在某些实例中，智能表需要8瓦特发送能量信息。不发送时，智能表可只使用0.25瓦特的功率。普通电源稳压器可使用48毫瓦(mW)或更多的功率。在非传输期间，稳压器可大约使用所述仪表的功率的20%，这就是浪费的能量，该浪费的能量是待机状态下其他监控情况的装置的特征，例如用远程控制可使用的装置。使用更有效的电源稳压器可明显节省能量。
技术实现思路
该概述的目的在于提供本专利申请的主题的概述，其目的不在于排他性地或详尽地解释本专利技术。给出具体的描述，以提供关于本专利申请的进一步的信息。此外，本文档涉及用于高效热补偿稳压器和稳压二极管电路的设备。在实例中，稳压器可包括具有第一温度系数(temperature coefficient)的稳压二极管，将该稳压二极管配置成连接到输出并提供至少一部分参考电压；具有第二温度系数的晶体管，将晶体管配置成接收参考电压，接收输出的表示，并提供反馈信息，该反馈信息通过使用输出电压的表示和参考电压来指示输出误差；其中，将所述第一温度系数和第二温度系数配置成减少稳压二极管和晶体管的至少一部分温度漂移效应。而且，本专利技术还提供一种电源，该电源包括电源控制器；功率电子设备，配置成接收输入电压和使用来自该电源控制器的命令信号提供输出；以及稳压器，配置成接收输出并将反馈信息提供给该电源控制器，其中，该稳压器包括具有第一温度系数的稳压二极管，该稳压二极管配置成连接至输出并提供至少一部分参考电压；具有第二温度系数的晶体管，该晶体管配置成接收参考电压、接收输出的表示、并使用输出的表示和参考电压提供反馈信息，该反馈信息指示输出的误差；其中，所述第一温度系数和第二温度系数配置成减少稳压二极管和晶体管的至少一部分温度漂移效应。另外，本专利技术还提供一种用于调节输出的方法，该方法包括利用连接至稳压二极管的电源输出提供至少一部分参考电压，所述稳压二极管具有第一导热系数；在连接至稳压二极管的晶体管处接收参考电压；在晶体管处接收电源输出的表示；提供反馈信息，该反馈信息通过使用电源输出的表示和参考电压来指示电源输出的误差；利用第一温度系数和第二温度系数减少稳压二极管和晶体管的至少一部分温度漂移效应。附图说明在不必按规定比例绘制的图中，相似的数字可描述不同视图中的相似元件。具有不同字母后缀的相似数字可表示相似元件的不同情况。附图通常通过实例而非通过限制说明本文档中所讨论的各种实施例。图1大致示出了包括高效热稳定稳压器的电源；图2大致示出了反相的、非隔离的高效热补偿的稳压器的实例；图3大致示出了隔离的高效热补偿的稳压器的实例；图4大致示出了高效热补偿的精密稳压二极管的实例；图5大致示出了高效热补偿的主稳压器的实例；图6大致示出了大电流分路稳压器的实例；图7大致示出了热补偿的精密电流源。具体实施例方式智能表的功率水平在1瓦特(W)到15瓦特之间，非智能表的功率水平大约为1瓦特。在某些实例中，智能表的规格可允许连续发送能量信息，因此需要将电源的尺寸打造成适合于传输中所使用的高功率水平。在某些实例中，智能表在用于管理(housekeeping) (大约99%的时间)的传输之间可使用大概0.25瓦特。在管理间隔期间，次电源稳压器所使用的功率可明显影响电源的整体效率。传统的稳压器在最坏的情况下保持运作可需要 1mA，加上0. 5mA到ImA用于参考分频器，如果稳压器是隔离的话，那么还要加上光隔离器所需的任何电流。总的来说，这相当于48mW。在低功率输出的电源中，例如250mW的输出，会有大约19. 2%的功率损失。此外，本专利技术人已经论证得出包括热补偿的基于齐纳的范例稳压器能够以低功率和成本提供高质、热稳定的小电流参考，所述热补偿基于晶体管结点(junction)的热梯度，如双极结型晶体管(BJT)的基极-发射极热梯度。在某些实例中，范例稳压器可仅仅使用几毫瓦，并且能够明显提高在低功率应用中所使用的电源的整体效率。在某些实例中，高效稳压器可使用少于6. 24mW(在达到250mW的输出时，大约有 3%的损失)。如果安装一千万个使用高效稳压器的智能表，那么可节省大约500，000瓦特的功率。图1大致示出了包括范例高效稳压器101的电源100的框图。电源100可包括电源控制器102、功率电子设备103和稳压器101。在某些实例中，电源控制器102和功率电子设备103可包括反激式拓扑结构(fly back topologies)、降压拓扑结构、半桥驱动器、 全桥驱动器、功率因数校正(PFC)控制器、脉宽调制(PWM)控制器、谐振型拓扑结构或其结合。在实例中，电源控制器102可包括脉宽调制的控制器，功率电子设备103可包括一个或多个电源开关、整流器、隔离元件(isolation component)或其组合。电源100能够在功率电子设备103处接收输入电压Vfi5AaN)。电源控制器102能够提供命令信号以控制功率电子设备103提供需要的输出电压或电流。在某些实例中，稳压器101能够将输出电压Vott和参考(图中未显示出)并能够将反馈信息104提供给电源控制器102。电源控制器102能够调整对功率电子设备103的控制以纠正反馈信息104中所接收的任何输出电压或电流误差。图2大致示出了反相的、非隔离的高效热补偿的稳压器201的实例。稳压器201 可包括分压器205，该分压器205包括稳压二极管206、第一电阻器207和第二电阻器208。该分压器205能够连接至输出电压VQUT。分压器205的偏置节点209能够连接到晶体管210 的控制节点，例如但不限于双极结型晶体管(BJT)的基极节点。在某些实例中，晶体管210 可包括大约400的增益。输出电压Vqut波动时，晶体管210的电阻抗的变化可与输出电压 Vout的变化相反。在实例中，晶体管210能够提供反馈信息204，并能够连接至电源控制器的反馈输入，以关闭电源的环路。在某些实例中，稳压器201能够以大约50微安(μΑ)的额定偏置电流进行操作。在某些实例中，可选择稳压二极管206、第一电阻器207和第二电阻器208用于特定的输出电压VOT。下面的表1示出了各种输出电压下特定设备的选择。表 权利要求1.一种稳压器，其特征在于，该稳压器包括具有第一温度系数的稳压二极管，该稳压二极管配置成连接到电源输出并提供至少一部分参考电压；具有第二温度系数的晶体管，晶体管配置成接收参考电压、接收电源输出的表示、并提供反馈信息，该反馈信息通过使用电源输出的表示和参考电压指示的电源输出的误差；其中，将所述第一温度系数和第二温度系数配置成减少稳压二极管和晶体管的至少一部分温度漂移效应。2.根据权利要求1所述的稳压器，其特征在于，该稳压器包括 连接到电源输出的第一电阻器；连接到地的第二电阻器，与第一电阻器串联；其中，所述晶体管的控制节点配置成从连接到第一、第二电阻器的节点接收至少一部分参考电压。3.根据权利要求2所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·A·度尼佩茨，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，快捷半导体公司，
类型：发明
国别省市：