一种结构可变的线性稳压电源的制作方法

allin2026-09-10  14


本发明涉及电源,具体涉及一种结构可变的线性稳压电源。


背景技术:

1、现有技术中的线性稳压电源的电路结构如图1所示,其中,en是线性稳压电源的第一使能电压,基准电压模块bg用于产生基准电压vref,第一运算放大器ea将反馈电压fb调节为等于基准电压vref;

2、而现有技术中,将该线性稳压电源集成到一个半导体控制芯片中时,通常有两个设计方案:图2示出了现有技术中的第一种线性稳压电源芯片结构示意图。如图2所示,第一种设计方案是将接地电压gnd、电源电压vdd、第一使能电压en、输出电压vout和基准电压vref的连接处均引出作为芯片的引脚,第一电容cp为设置于基准电压vref连接处的芯片外置电容,可以提高基准电压vref的稳定性,从而提高输出电压vout的稳定性,但是由于第一反馈电阻rf1和第二反馈电阻rf2是芯片内部的固定电阻,因此,该方案的输出电压vout只能是一个固定值;图3示出了现有技术中的第二种线性稳压电源芯片结构示意图。如图3所示,第二种设计方案是其将接地电压gnd、电源电压vdd、第一使能电压en、输出电压vout和反馈电压fb的连接处均引出作为芯片的引脚,且芯片内部将第二反馈电阻rf2短路,在反馈电压fb的连接处外接第三反馈电阻rfx,此时,即可通过调节第三反馈电阻rfx的电阻值来调节输出电压vout的大小,该结构使得输出电压vout可以灵活变化,但是为了让芯片的引脚更加简洁,该方案通常会舍去外置的第一电容cp,从而降低输出电压vout的稳定性。

3、上述两种方案都具有各自的优缺点,只能实现各自独立的功能,从而局限了线性稳压电源的应用范围。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种结构可变的线性稳压电源,增大了线性稳压电源的应用范围。

2、一方面,提供了一种结构可变的线性稳压电源,所述线性稳压电源包括主电路和控制电路;

3、在所述主电路中,基准电压模块的输出端连接至第一运算放大器的反相输入端;所述第一运算放大器的输出端连接至功率开关管的控制端;所述基准电压模块的输出端还通过第三开关管连接至电压选择节点;

4、电源电压端通过所述功率开关管连接至电压输出端;所述电压输出端通过第一反馈电阻连接至第一运算放大器的同相输入端;所述第一运算放大器的同相输入端连接至第五开关管的电流输入端;所述第五开关管的电流输出端分别通过第四开关管以及第二反馈电阻接地;所述第一运算放大器的同相输入端还通过第六开关管连接至所述电压选择节点;

5、所述控制电路中,电源电压端通过第一电流源、第一开关管连接至测量节点;所述测量节点通过第二开关管连接至电压选择节点;所述控制电路用于对所述测量节点的电压进行测量,以根据所述电压选择节点连接的元器件,控制第三开关管、第四开关管、第五开关管以及第六开关管的导通状态。

6、在一种可能的实现方式中,所述电压选择节点通过第一电容接地;或者,所述电压选择节点通过第三反馈电阻接地。

7、在一种可能的实现方式中,当所述电压选择节点通过第一电容接地时,所述第三开关管和所述第五开关管导通,所述第四开关管和所述第六开关管关断。

8、在一种可能的实现方式中,当所述电压选择节点通过第三反馈电阻接地时,所述第三开关管和所述第五开关管关断,所述第四开关管和所述第六开关管导通。

9、在一种可能的实现方式中,所述基准电压模块接入第一使能电压;所述第一开关管与所述第二开关管的控制端接入第二使能电压;

10、所述第一使能电压与所述第二使能电压在同一时刻由低电平切换为高电平,且所述第二使能电压在切换到高电平后的第一时间段后切换回低电平。

11、在一种可能的实现方式中,在所述控制电路中,所述测量节点依次通过第一跟随器、第二电容连接至第二运算放大器的反相输入端;

12、所述第二运算放大器的同相输入端接地;所述第二运算放大器的反相输入端还通过第一电阻连接至所述第二运算放大器的输出端;

13、所述第二运算放大器的输出端通过第二电阻连接至第三运算放大器的反相输入端;所述第三运算放大器的同相输入端接地;所述第三运算放大器的反相输入端还通过第三电阻连接至所述第三运算放大器的输出端;

14、所述第三运算放大器的输出端连接至d触发器的第一输入端;所述d触发器的第二输入端接入第二使能电压;所述d触发器的输出端输出触发电压;

15、所述控制电路还用于根据所述触发电压以及第二使能电压控制所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管以及所述第六开关管的导通状态。

16、在一种可能的实现方式中,所述控制电路中还包括第一与门与第二与门;所述第一与门的第一输入端接入第二使能电压的反相电平;所述第一与门的第二输入端接入所述触发电压;所述第一与门的输出端分别与所述第三开关管以及第五开关管的控制端连接;

17、所述第二与门的第一输入端接入所述第二使能电压的反相电平;所述第二与门的第二输入端接入所述触发电压的反相电平;所述第二与门的输出端分别与第四开关管以及第六开关管的控制端连接。

18、在一种可能的实现方式中,所述第三电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相同。

19、在一种可能的实现方式中,所述第一跟随器包括第四运算放大器;

20、所述测量节点连接至所述第四运算放大器的同相输入端;所述第四运算放大器的反相输入端连接至所述第四运算放大器的输出端;

21、所述第四运算放大器的输出端通过所述第二电容连接至所述第二运算放大器的反相输入端。

22、又一方面,提供了一种集成电路控制芯片,所述集成电路控制芯片包括上述的线性稳压电源;所述集成电路控制芯片上具有电压选择引脚;所述电压选择引脚与所述电压选择节点相连;所述电压选择引脚用于连接外部元器件。

23、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:

24、本申请中的一种结构可变的线性稳压电源,其接地电压、电源电压、第一使能电压、输出电压以及电压选择节点均引出作为芯片的引脚,当电压选择节点外接电容时,电压选择节点处的电压即为基准电压,当电压选择节点外接反馈电阻时,电压选择节点处的电压即为反馈电压,因此,可以根据应用电路的实际需求(需要稳定且大小固定的输出电压还是需要大小可调的输出电压),在电压选择节点外接电容或者反馈电阻,从而增大线性稳压电源的应用范围。



技术特征:

1.一种结构可变的线性稳压电源,其特征在于,所述线性稳压电源包括主电路和控制电路;

2.根据权利要求1所述的线性稳压电源,其特征在于,所述电压选择节点通过第一电容接地;或者,所述电压选择节点通过第三反馈电阻接地。

3.根据权利要求2所述的线性稳压电源,其特征在于,当所述电压选择节点通过第一电容接地时,所述第三开关管和所述第五开关管导通,所述第四开关管和所述第六开关管关断。

4.根据权利要求2所述的线性稳压电源,其特征在于,当所述电压选择节点通过第三反馈电阻接地时,所述第三开关管和所述第五开关管关断,所述第四开关管和所述第六开关管导通。

5.根据权利要求4所述的线性稳压电源,其特征在于,所述基准电压模块接入第一使能电压;所述第一开关管与所述第二开关管的控制端接入第二使能电压;

6.根据权利要求5所述的线性稳压电源,其特征在于,在所述控制电路中,所述测量节点依次通过第一跟随器、第二电容连接至第二运算放大器的反相输入端;

7.根据权利要求6所述的线性稳压电源,其特征在于,所述控制电路中还包括第一与门与第二与门;所述第一与门的第一输入端接入第二使能电压的反相电平;所述第一与门的第二输入端接入所述触发电压;所述第一与门的输出端分别与所述第三开关管以及第五开关管的控制端连接;

8.根据权利要求7所述的线性稳压电源,其特征在于,所述第三电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相同。

9.根据权利要求7所述的线性稳压电源,其特征在于,所述第一跟随器包括第四运算放大器;

10.一种集成电路控制芯片,其特征在于,所述集成电路控制芯片包括如权利要求1至9任一所述的线性稳压电源;所述集成电路控制芯片上具有电压选择引脚;所述电压选择引脚与所述电压选择节点相连;所述电压选择引脚用于连接外部元器件。


技术总结
本申请包括一种结构可变的线性稳压电源,具体涉及电源技术领域。该线性稳压电源包括主电路和控制电路;在主电路中,基准电压模块的输出端连接至第一运算放大器的反相输入端;基准电压模块的输出端还通过第三开关管连接至电压选择节点;电压输出端通过第一反馈电阻连接至第一运算放大器的同相输入端;第一运算放大器的同相输入端还通过第六开关管连接至电压选择节点;控制电路用于对测量节点的电压进行测量,以根据电压选择节点连接的元器件,控制各个开关管的导通状态。上述线性稳压电源可以根据应用电路的实际需求,在电压选择节点外接电容或者反馈电阻,从而增大线性稳压电源的应用范围。

技术研发人员:请求不公布姓名
受保护的技术使用者:苏州贝克微电子股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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