[实用新型]一种应用于电表和终端的线性稳压电路

说明书

本实用新型公开了一种应用于电表和终端的线性稳压电路，涉及电力电子电路领域，该电路利用反馈输出电压来调节串联调整管的导通深度从而调整输出电压，进行负反馈控制，实现恒压。利用三极管的结电压进行电压钳位，实现恒流控制。当输出发生短路时，可瞬间在电路中接入一个限流电阻，限制短路冲击电流的大小，能够很好的解决电源输出因负载短路而使电压调整管过功率损坏的情况发生，提高了电路工作的可靠性。

技术领域

本实用新型属于电力电子电路领域，具体涉及在一种应用于电表和终端的线性稳压电路中加入短路保护功能和恒流控制功能。

背景技术

线性稳压电路广泛用于开关电源次级输出的后级电路做调整电路，其可在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压的恒定。这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。而这种线性稳压电路主要是通过调节电压调整管上的压降来保证输出电压的稳定，但是其电压调整管又有其电压电流的限制要求，如果当输出侧电压波动较大或者输出短路的情况下，电压调整管承受的电流过大，可能导致电压调整管过功率损坏。

实用新型内容

与传统的线性稳压电路相比，本实用新型的设计思路是，通过在电路输出加入取样电阻来检测输出电压的变化，通过反馈采样点VS1的电压来控制串联调整管的导通深度，调整其导通压降，实现恒压和恒流。反馈采样点VS2的电压控制一个NPN三极管和PMOS管的导通和关断，从而控制实现将限流电阻的投切，保证电路在发生短路时，限制短路电流的大小，保证电压调整管不会过功率损坏。

本实用新型的技术方案为：

一种应用于电表和终端的线性稳压电路，包括串联稳压，电压反馈、电流反馈、限流电路和短路保护电路。通过电压反馈电路反馈输出电压来控制串联稳压电路中调整管的压降来保证输出电压的稳定。当输出发生短路时通过短路保护电路使能限流电路的接入。从而实现串联稳压电路中的调整管在极限情况下也不会过功率损坏。

本实用新型的有益效益为：

1.本实用新型解决了开关电源次级输出在负载、环境温度、电路参数、输入电压等条件变化的情况下，仍能保证输出电压的恒定。

2.本实用新型解决了负载发生短路时，流过调整管电流过大的问题。有效抑制了短路冲击电路，避免了串联稳压电路中的调整管过功率损坏，提高了电路的稳定性。

3.本实用新型所使用的电子元器件较少，成本低，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构框图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型将结合附图，通过以下实施例进一步说明：

如附图1所示，应用于电表和终端的线性稳压电路的结构框图，电压输入端通过限流电路与串联稳压电路相连，电压输出端通过滤波电容C3与GND相连。稳压电路输出端与电压采样电路相连，输出电压采样电路通过采样点VS1与电压反馈连接到调压电路，实现电压的闭环控制。其中电压反馈为反馈外环、电流反馈为反馈内环。输出电压采样电路通过采样点VS2与短路保护电路相连来控制限流电路的接入实现短路电流的限制。

如图2所示，输入电压VIN通过滤波电容C1与GND连接，并通过限流电阻R4和电阻R5与串联稳压电路PMOS管VT2的源极连接。PMOS管VT2的栅极与分压电阻R7、R8连接，分压电阻R1、R2连接在VIN与GND之间，电阻R3通过电容C2接地，组成延时电路控制PMOS管VT1的开关，限流电阻R4并接在PMOS管VT1的漏极与源极之间，采样电阻R11、R12、R13、R14并接输出与地之间的构成电压采样电路，其中R11、R12之间为采样点VS1，R13、R14之间为采样点VS2。通过比较采样点VS1的电压与电压反馈环路的基准电压V_REF(基准电压源的参考输入端为基准电压V_REF)，来控制电流反馈环路的电流大小，从而控制串联稳压电路中PMOS管VT2的导通深度，当输出电压变低时，采样点VS1的电压小于基准电压V_REF，导致电流反馈电路中PNP三极管V3的基极I_b电流变小，由于三极管V3工作在放大状态，从而其集电极电流I_c也变小，电阻R7和电阻R8两端的压降变小，电阻R6两端的压降变大，由于电阻R6并接在PMOS管VT2的源极和栅极之间，所以PMOS管VT2的导通深度增大，其源极和漏极之间的压降U_DS变小,从而使输出电压抬升，实现输出电压的闭环负反馈控制。PNP三极管V2的发射极连接在PMOS管VT1的源极，基极连接在电阻R5的右端，保证PMOS管VT1和电阻R5上的压降大约在0.7V左右，使通过电阻R5的电流恒定，从而实现恒流控制的功能。电压采样电路中的采样点VS2通过与短路保护电路中的NPN三极管V1的基极连接，三极管V1的发射极与分压电阻R1和R2相连，正常工作时其基极电位高于发射极电位，电阻R3、三极管V1和电阻R2构成一个电流回路。电阻R3并接在PMOS管VT1的源极和栅极之间，电阻R3上的压降大于PMOS管VT1的开启电压，PMOS管VT1导通从而将限流电阻R4短路使其切出电路。当电路输出发生短路的时候，采样电压VS2迅速跌落至门限电压以下，使得三极管V1的发射结反偏，从而使三极管V1从导通状态变为截止状态，电容C2上的电压迅速升高，使得电阻R3两端电压迅速降低，PMOS管VT1由导通状态变为截止状态，从而使限流电阻R4接入电路，使得流过PMOS管VT2的电流变小，防止PMOS管VT2因过功率而损坏，达到短路保护的目的。