低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法，包括藉由基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊產(chǎn)生參考電壓；藉由溫度感應(yīng)模塊檢測(cè)溫度；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，溫度感應(yīng)模塊對(duì)基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的參考電壓進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而控制功率管調(diào)整輸出電壓補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電壓的下降。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法針對(duì)低壓差線性穩(wěn)壓電路的負(fù)載調(diào)整現(xiàn)象，通過(guò)提高參考電壓，以補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電壓的下降，達(dá)到改善電路性能的目的。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及一種低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法。
技術(shù)介紹
電源管理是移動(dòng)便攜設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、功率電子系統(tǒng)中必不可少的部分。電動(dòng)車(chē)、手機(jī)、電腦以及各種移動(dòng)電源設(shè)備皆需要電源管理系統(tǒng)提高其工作效率及使用壽命。然而，無(wú)論是由交流市電經(jīng)過(guò)整流(或交流適配器)后供電，還是由蓄電池組供，在工作過(guò)程中，電源電壓都將在很大范圍內(nèi)變化。各種整流器的輸出電壓不僅受市電電壓變化的影響，還受負(fù)載變化的影響。為了保證供電電壓穩(wěn)定不變，幾乎所有的電子設(shè)備都采用穩(wěn)壓器供電。小型精密電子設(shè)備還要求電源非常干凈(無(wú)紋波、無(wú)噪聲)，以免影響電子設(shè)備正常工作。為了滿(mǎn)足精密電子設(shè)備的要求，應(yīng)在電源的輸入端加入線性穩(wěn)壓器，以保證電源電壓恒定和實(shí)現(xiàn)有源噪聲濾波。在直流電路中，通常會(huì)用到低壓差線性穩(wěn)壓器，用于產(chǎn)生一個(gè)能提供一定電流的穩(wěn)定電壓源。常見(jiàn)的低壓差線性穩(wěn)壓器包括帶隙基準(zhǔn)電路、運(yùn)算放大器、功率管及反饋網(wǎng)絡(luò)，配合外部輸出電容和負(fù)載電阻，以提供一穩(wěn)定電壓。但是當(dāng)電壓輸出端在輸出大電流時(shí)，因?yàn)楣β使艿膬?nèi)阻的關(guān)系，電壓輸出端的輸出電壓會(huì)有一定的下降，負(fù)載電流越大，輸出電壓下降得越多，這個(gè)被稱(chēng)為線性穩(wěn)壓器的負(fù)載調(diào)整。負(fù)載調(diào)整將直接導(dǎo)致輸出電壓穩(wěn)定性變差，對(duì)用電器件的正常使用產(chǎn)生影響，大大影響系統(tǒng)效率。因此，如何解決負(fù)載調(diào)整現(xiàn)象對(duì)輸出電壓的影響，提高用電效率已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)載調(diào)整現(xiàn)象導(dǎo)致輸出電壓不穩(wěn)定的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元至少包括：溫度感應(yīng)模塊、基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊、比較器以及基準(zhǔn)調(diào)整模塊；所述溫度感應(yīng)模塊對(duì)所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元所在環(huán)境進(jìn)行溫度檢測(cè)，并輸出相應(yīng)的溫度檢測(cè)電壓；所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生參考電壓及所述參考電壓的檢測(cè)電壓；所述比較器連接于所述溫度感應(yīng)模塊及所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊的輸出端，將所述溫度檢測(cè)電壓與所述參考電壓或所述參考電壓的檢測(cè)電壓進(jìn)行比較，并輸出比較結(jié)果；所述基準(zhǔn)調(diào)整模塊連接于所述比較器的輸出端，根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)整所述參考電壓，當(dāng)所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元所在環(huán)境的溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，增大所述參考電壓，進(jìn)而補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電壓的下降。優(yōu)選地，所述溫度感應(yīng)模塊包括第一電流源、第二電流源、第一三極管及第二三極管；所述第一電流源的一端連接電源電壓、另一端連接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第一電流源與所述第一三極管的連接結(jié)點(diǎn)作為所述溫度感應(yīng)模塊的輸出端；所述第一三極管的集電極接地、基極連接所述第二三極管的發(fā)射極；所述第二電流源的一端連接所述電源電壓、另一端連接所述第二三極管的發(fā)射極；所述第二三極管的集電極和基極接地。更優(yōu)選地，所述第一電流源及所述第二電流源分別為第一PMOS管及第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端連接所述電源電壓、漏端連接所述第一三極管、柵端連接第一偏置電壓；所述第二PMOS管的源端連接所述電源電壓、漏端連接所述第二三極管、柵端連接所述第一偏置電壓。優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊包括第三電流源、第一電阻、開(kāi)關(guān)、第二電阻及第三三極管；所述第三電流源的一端連接電源電壓、另一端連接所述第一電阻的一端，所述第三電流源與所述第一電阻的連接結(jié)點(diǎn)輸出所述參考電壓；所述第一電阻的另一端經(jīng)過(guò)所述開(kāi)關(guān)后連接所述第二電阻的一端，所述第一電阻與所述開(kāi)關(guān)的連接結(jié)點(diǎn)輸出所述參考電壓的檢測(cè)電壓；所述第二電阻的另一端連接所述第三三極管的發(fā)射極，所述第三三極管的柵極和基極接地。更優(yōu)選地，所述第三電流源為第三PMOS管，所述第三PMOS管的源端連接所述電源電壓、漏端連接所述第一電阻、柵端連接第一偏置電壓。更優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)為第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏端連接所述第一電阻、源端連接所述第二電阻、柵端連接所述比較器的輸出端。更優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)調(diào)整模塊包括與所述開(kāi)關(guān)并聯(lián)的補(bǔ)償電阻。更優(yōu)選地，所述比較器的正相輸入端連接所述溫度感應(yīng)模塊的輸出端、反相輸入端連接所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊的輸出端或所述第一電阻與所述開(kāi)關(guān)的中間節(jié)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種低壓差線性穩(wěn)壓電路，所述低壓差線性穩(wěn)壓電路至少包括：功率管、反饋網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器以及如權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元；所述功率管的源端連接電源電壓、漏端連接所述反饋網(wǎng)絡(luò)、柵端連接所述運(yùn)算放大器的輸出端，受所述運(yùn)算放大器的控制調(diào)整輸出電壓；所述運(yùn)算放大器的輸入端連接所述反饋網(wǎng)絡(luò)及所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，對(duì)反饋電壓及參考電壓進(jìn)行比較產(chǎn)生所述功率管的控制電壓，進(jìn)而控制所述輸出電壓。優(yōu)選地，所述反饋網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)的第一反饋電阻及第二反饋電阻，所述第一反饋電阻及所述第二反饋電阻連接于所述功率管的漏端與地之間，所述第一反饋電阻與所述第二反饋電阻的中間節(jié)點(diǎn)輸出所述反饋電壓。優(yōu)選地，所述低壓差線性穩(wěn)壓電路還包括連接于所述低壓差線性穩(wěn)壓電路輸出端的輸出電容及負(fù)載電阻。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種電壓調(diào)整率補(bǔ)償方法，基于上述低壓差線性穩(wěn)壓電路，所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償方法至少包括：負(fù)載電流較小時(shí)，環(huán)境溫度比較低，產(chǎn)生一參考電壓，所述參考電壓與反饋電壓比較以調(diào)整功率管產(chǎn)生一穩(wěn)定的輸出電壓；隨著所述負(fù)載電流增大，所述環(huán)境溫度升高，當(dāng)所述環(huán)境溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，所述參考電壓增大，以調(diào)整所述功率管補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電壓的下降。優(yōu)選地，檢測(cè)所述環(huán)境溫度，并產(chǎn)生相應(yīng)的溫度檢測(cè)電壓，所述溫度檢測(cè)電壓為負(fù)溫度系數(shù)電壓。優(yōu)選地，當(dāng)所述環(huán)境溫度小于所述設(shè)定溫度時(shí)，所述溫度感應(yīng)模塊輸出的溫度檢測(cè)電壓大于所述參考電壓或所述參考電壓的檢測(cè)電壓，所述比較器輸出高電平，所述開(kāi)關(guān)將所述補(bǔ)償電阻短路；當(dāng)所述環(huán)境溫度超過(guò)所述設(shè)定溫度時(shí)，所述溫度感應(yīng)模塊輸出的溫度檢測(cè)電壓小于所述參考電壓或所述參考電壓的檢測(cè)電壓，所述比較器輸出低電平，所述開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，所述補(bǔ)償電阻串聯(lián)于所述第一電阻與所述第二電阻之間。更優(yōu)選地，當(dāng)所述環(huán)境溫度小于所述設(shè)定溫度時(shí)，所述參考電壓滿(mǎn)足如下關(guān)系式：Vref≈Vbe+(Rbg1+Rbg2)*I；其中，Vbe為所述第三三極管的基極-發(fā)射極電壓，Rbg1為所述第一電阻的阻值，Rbg2為所述第二電阻的阻值，I為所述第三電流源的電流值。更優(yōu)選地，當(dāng)所述環(huán)境溫度超過(guò)所述設(shè)定溫度時(shí)，所述參考電壓滿(mǎn)足如下關(guān)系式：Vref≈Vbe+(Rbg1+Rbg2+Radj1)*I；其中，Vbe為所述第三三極管的基極-發(fā)射極電壓，Rbg1為所述第一電阻的阻值，Rbg2為所述第二電阻的阻值，Radj1為所述補(bǔ)償電阻的阻值，I為所述第三電流源的電流值。如上所述，本專(zhuān)利技術(shù)的低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法，具有以下有益效果：本專(zhuān)利技術(shù)的低壓差線性穩(wěn)壓電路、電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元及方法針對(duì)低壓差線性穩(wěn)壓電路的負(fù)載調(diào)整現(xiàn)象，通過(guò)提高參考電壓，以補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電壓的下降，達(dá)到改善電路性能的目的。附圖說(shuō)明圖1顯示為本專(zhuān)利技術(shù)的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示為本專(zhuān)利技術(shù)的帶隙基準(zhǔn)電路的結(jié)構(gòu)示本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于，所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元至少包括：溫度感應(yīng)模塊、基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊、比較器以及基準(zhǔn)調(diào)整模塊；所述溫度感應(yīng)模塊對(duì)所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元所在環(huán)境進(jìn)行溫度檢測(cè)，并輸出相應(yīng)的溫度檢測(cè)電壓；所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生參考電壓及所述參考電壓的檢測(cè)電壓；所述比較器連接于所述溫度感應(yīng)模塊及所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊的輸出端，將所述溫度檢測(cè)電壓與所述參考電壓或所述參考電壓的檢測(cè)電壓進(jìn)行比較，并輸出比較結(jié)果；所述基準(zhǔn)調(diào)整模塊連接于所述比較器的輸出端，根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)整所述參考電壓，當(dāng)所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元所在環(huán)境的溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，增大所述參考電壓，進(jìn)而補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電壓的下降。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于，所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元至少包括：溫度感應(yīng)模塊、基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊、比較器以及基準(zhǔn)調(diào)整模塊；所述溫度感應(yīng)模塊對(duì)所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元所在環(huán)境進(jìn)行溫度檢測(cè)，并輸出相應(yīng)的溫度檢測(cè)電壓；所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生參考電壓及所述參考電壓的檢測(cè)電壓；所述比較器連接于所述溫度感應(yīng)模塊及所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊的輸出端，將所述溫度檢測(cè)電壓與所述參考電壓或所述參考電壓的檢測(cè)電壓進(jìn)行比較，并輸出比較結(jié)果；所述基準(zhǔn)調(diào)整模塊連接于所述比較器的輸出端，根據(jù)所述比較結(jié)果調(diào)整所述參考電壓，當(dāng)所述電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元所在環(huán)境的溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，增大所述參考電壓，進(jìn)而補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電壓的下降。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于：所述溫度感應(yīng)模塊包括第一電流源、第二電流源、第一三極管及第二三極管；所述第一電流源的一端連接電源電壓、另一端連接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第一電流源與所述第一三極管的連接結(jié)點(diǎn)作為所述溫度感應(yīng)模塊的輸出端；所述第一三極管的集電極接地、基極連接所述第二三極管的發(fā)射極；所述第二電流源的一端連接所述電源電壓、另一端連接所述第二三極管的發(fā)射極；所述第二三極管的集電極和基極接地。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于：所述第一電流源及所述第二電流源分別為第一PMOS管及第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端連接所述電源電壓、漏端連接所述第一三極管、柵端連接第一偏置電壓；所述第二PMOS管的源端連接所述電源電壓、漏端連接所述第二三極管、柵端連接所述第一偏置電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于：所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生模塊包括第三電流源、第一電阻、開(kāi)關(guān)、第二電阻及第三三極管；所述第三電流源的一端連接電源電壓、另一端連接所述第一電阻的一端，所述第三電流源與所述第一電阻的連接結(jié)點(diǎn)輸出所述參考電壓；所述第一電阻的另一端經(jīng)過(guò)所述開(kāi)關(guān)后連接所述第二電阻的一端，所述第一電阻與所述開(kāi)關(guān)的連接結(jié)點(diǎn)輸出所述參考電壓的檢測(cè)電壓；所述第二電阻的另一端連接所述第三三極管的發(fā)射極，所述第三三極管的柵極和基極接地。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于：所述第三電流源為第三PMOS管，所述第三PMOS管的源端連接所述電源電壓、漏端連接所述第一電阻、柵端連接第一偏置電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于：所述開(kāi)關(guān)為第一NMOS管，所述第一NMOS管的漏端連接所述第一電阻、源端連接所述第二電阻、柵端連接所述比較器的輸出端。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于：所述基準(zhǔn)調(diào)整模塊包括與所述開(kāi)關(guān)并聯(lián)的補(bǔ)償電阻。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓調(diào)整率補(bǔ)償單元，其特征在于：所述比較器的正相輸入端連接所述溫度感應(yīng)模塊的輸出端、反相輸入端連接所述基準(zhǔn)參考電壓產(chǎn)生...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張輝，周樂(lè)，鄭澤人，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中航重慶微電子有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：重慶,50