[发明专利]一种采用齐纳二极管实现自偏置稳压器及其限流电路

说明书

本发明公开了一种采用齐纳二极管实现自偏置稳压器及其限流电路,包括：限流保护电路、LDO电路、基准电路模块、共射极放大电路模块、嵌套式限流电路模块和稳压电路模块；所述基准电路模块用于输出和输入电压；所述共射极放大电路模块用于放大电压；所述嵌套式限流电路模块用于限制电压保护电路；所述稳压电路模块用于稳定电压。本发明采用齐纳二极管D1和NPN三极管Q1来替代LDO结构框图中的基准电路和误差放大器，采用三个电阻(R5、R8和R9)和三个齐纳二极管(D2、D4和D5)和一个NPN三极管Q2来组成嵌套式限流电路，整体电路结构简单、电压可控、准确度高和补偿简单。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及一种采用齐纳二极管实现自偏置稳压器及其限流电路。

背景技术

在电子电路技术领域，低压差线性稳压器(LDO)通常用于在电子设备系统中对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的作用，而LDO对于要求自身功耗低，线路成本低和方案简单等特点有着独特的优势。

传统LDO的电路如图1所示。该电路组成为：基准电路、误差放大器、辅助电路和功率器件，还有一个输入电容Cin、两个反馈电阻Rfb1和Rfb2、一个输出电阻Rl和一个输出电容Cl组成。

LDO芯片通过一个电阻反馈网络构成一个负反馈闭环系统。当LDO输出端电压下降时，通过电阻反馈网络提供反馈信号，误差放大器同向输入端的电压上升，并通过和误差放大器反向输入端的基准电压进行比较，调整误差放大器输出信号Vopout,从而驱使功率器件对外提供更多的电流，抬升LDO的输出电压；反之，当LDO输出端电压下降时，通过电阻反馈网络提供反馈信号，误差放大器同向输入端的电压下降，并通过和误差放大器反向输入端的基准电压进行比较，调整误差放大器输出信号Vopout,驱使功率器件减少对外提供的电流，拉低LDO的输出电压。LDO对输出电压变化的响应速度受到误差放大器带宽和摆率的限制和影响。

但是对于图一的传统的LDO结构，其基准电路和误差放大器结构相对复杂，而且所占面积较大，限流保护电路设计较为复杂，对于要求所用面积小，结构简单的设计要求来说会有一定的难度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种采用齐纳二极管实现自偏置稳压器及其限流电路，采用齐纳二极管D1和NPN三极管Q1来替代LDO结构框图中的基准电路和误差放大器，采用三个电阻(R5、R8和R9)和三个齐纳二极管(D2、D4和D5)和一个NPN三极管Q2来组成嵌套式限流电路，整体电路结构简单、电压可控、准确度高和补偿简单。

为实现上述目的，本发明提供了一种采用齐纳二极管实现自偏置稳压器及其限流电路，包括：限流保护电路、LDO电路、基准电路模块、共射极放大电路模块、嵌套式限流电路模块和稳压电路模块；

所述限流保护电路模块用于限制驱动能力过大而导致器件损坏；

所述LDO电路模块用于将电源电压转换至所需的电压值；

所述基准电路模块用于输出和输入电压；

所述共射极放大电路模块用于放大电压；

所述嵌套式限流电路模块用于保护功率器栅源极不被击穿；

所述稳压电路模块用于稳定电压。

可选的，所述限流保护电路包括：功率器件MN1，齐纳二极管D2,三极管Q2，电阻R5，电阻R8，电阻R9，电阻R12；所述齐纳二极管D2的阴极连接三极管Q2的功率器件MN1的栅极，所述三极管Q2的发射极连接电阻R5，所述三极管Q2的基极连接电阻R8和电阻R12,所述电阻R8连接电阻R9。