恒壓電源電路和測試恒定電壓源的方法技術

提供了一種恒壓電源電路，其包括：恒壓電路部分，其將輸入電壓轉換為預定恒壓；第一過流保護電路部分，當輸出電壓是額定電壓時，如果輸出電流大于或等于預定最大值，則在維持輸出的輸出電流為預定最大值的同時，控制所述恒壓電路部分從而減小輸出電壓；和第二過流保護電路部分，當輸出電壓被第一過流保護電路部分減小到預定值時，如果輸出電流減小到地電壓，則控制所述恒壓電路部分從而減小輸出電壓和輸出電流，并且輸出短路電流。所述第二過流保護電路部分響應有效的第一測試信號而被禁能。

Constant voltage power supply circuit and method for testing constant voltage source

Provides a constant voltage power supply circuit, which comprises a constant voltage circuit part, which converts an input voltage to a predetermined voltage; the first over-current protection circuit, when the output voltage is the rated voltage, if the output current is greater than or equal to a predetermined maximum value in maintaining the output of the output current to a predetermined maximum value at the same time. The constant pressure control circuit part so as to reduce the output voltage; and second overcurrent protection circuit, when the output voltage is the first over-current protection circuit part is reduced to a predetermined value, if the output current is reduced to the control voltage, the constant voltage circuit to reduce the output voltage and output current, and output short-circuit current. The second overcurrent protection circuit is disabled in response to a valid first test signal.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術通常涉及恒壓電源電路和測試該恒定電壓源的方法，尤其涉及一種具有過流保護電路的恒壓電源電路和通過精確地測量該過流保護電路的設定電流值來測試這種恒壓電源電路的方法。
技術介紹
通常，過流保護電路被提供來抑制恒壓電源電路的輸出電流為預定電流值或更低，從而防止損壞負載或電源電路，即使恒壓電源電路的輸出電流由于超負載、輸出端的短路等而異常增加。作為過流保護電路中采用的普通方法，存在兩種方法，第一種方法是如果輸出電流增加到預定電流，那么通過抑制輸出電流增加超過預定電流來減小輸出電壓，而第二種方法是減小輸出電壓，并且還減小輸出電流。根據第二種方法，通常獲得的電壓電流特性形成數字“7”的形狀。根據第二種方法，為輸出電流與輸出電壓的乘積的輸出功率的增加較小，并且過流保護電流的操作期間在電源電路內的功率消耗相對較小。為此，盡管電路結構變得稍微復雜，但是在電源電路中可以使用便宜的部件，從而使得第二種方法普及。圖1示出了具有利用第一和第二方法的過流保護電路的傳統穩壓電源電路的示例電路圖。例如，恒壓電源電路可以來源于日本待審專利申請No.2002-169618和No.2003-67062。在圖1中，恒壓電源電路100形成具有利用第一種方法的第一過流保護電路101和利用第二種方法的第二過流保護電路102的串聯調節器。圖2示出了圖1中所示的恒壓電源電路100的輸出電流與輸出電壓的特性圖。在圖2中，縱坐標表示輸出電壓Vo，橫坐標表示輸出電流io，兩者都是任意單位的。接著，將參考圖2來描述第一和第二過流保護電路101和102的過流保護操作。圖1中所示的PMOS晶體管M2的元件尺寸比用于輸出電壓控制的PMOS晶體管M1的元件尺寸小得多。為此，PMOS晶體管M2的漏極電流id2比PMOS晶體管M1的漏極電流id1小。然而，PMOS晶體管M1和M2的柵極連接到差分放大器電路A1的輸出端，PMOS晶體管M1和M2的源極連接到電源電壓Vdd。因此，漏極電流id2與漏極電流id1成比例。從參考電壓產生電路2產生的參考電壓Vref被輸入到差分放大器電路A1的反轉輸入端。漏極電流id2變成NMOS晶體管M3的漏極電流id3，該NMOS晶體管M3與NMOS晶體管M4一起形成電流反射鏡電路。因此，NMOS晶體管M4的漏極電流id4與漏極電流id2成比例。另外，當NMOS晶體管M3和M4由具有相同特性的晶體管形成時，漏極電流id4變得等于漏極電流id2。漏極電流id1是流經由電阻器R1和R2組成的串聯電路的輸出電流io與電流ir之和。但是由于電流ir被設定為相當小的電流值，因此漏極電流id1可被認為等于輸出電流io，所述過流保護電路在該電流值進行操作。為此，NMOS晶體管M4的漏極電流id4也與漏極電流id1成比例，也就是，與輸出電流io成比例。而且，由于漏極電流id4流入電阻器R3，因此電阻器R3兩端的電壓降與輸出電流io成比例。當輸出電流io達到圖2中點c處的最大負載電流imax時，電阻器R3兩端的電壓降變成PMOS晶體管M5的閾值電壓。而且，當輸出電流io超過最大負載電流imax時，PMOS晶體管M5導通，以便增加PMOS晶體管M1的柵極電壓，從而抑制了PMOS晶體管M1的漏極電流id1的增加，也就是，抑制了輸出電流io的增加。結果，在輸出電流io保持為如圖2所示的最大負載電流imax的情況下，輸出電壓Vo減小。另外，PMOS晶體管M6的元件尺寸比PMOS晶體管M1的元件尺寸小得多。PMOS晶體管M6的柵極連接到差分放大器電路A1的輸出端，并且PMOS晶體管M6的源極連接到電源電壓Vdd，類似于上述的PMOS晶體管M1和M2。因此，PMOS晶體管M6的漏極電流id6也與輸出電流io成比例。因為漏極電流id6流入電阻器R4，因此電阻器R4兩端的電壓降與輸出電流io成比例。另外，當輸出電壓Vo減小時，差分放大器電路A2的輸出電壓減小，從而降低了PMOS晶體管M7的柵極電壓。因此，PMOS晶體管M7導通，并且增加PMOS晶體管M1的柵極電壓，漏極電流id1減小。結果，輸出電壓Vo進一步減小，以及輸出電壓Vo和輸出電流io如圖2所示減小。圖2中點c處表示的短路電流is是當輸出電壓Vo減小為0V時流動的電流。經由產生偏壓Vs的偏壓產生電路7，將差分放大器電路A2的非反轉輸入端連接到用于連接電阻器R1和R2的節點。然而，當另外提供了用于檢測輸出電壓的電阻器時，可以將不同的電壓輸入到差分放大器電路A2的非反轉輸入端。當測試恒壓電源電路100時，必須測量如上所述的最大負載電流imax和短路電流is的電流值。然而，精確地測量這些電流值是比較困難的。例如，當測量圖1中所示的恒壓電源電路100的最大負載電流imax和短路電流is的電流值時，安培計13和有效負載12連接到輸出端OUT。在這種情況下，由于輸出端OUT的接觸阻抗或連接到地電壓的有效負載12的連接端與地電壓連接的接觸阻抗，無法精確地設定測量最大負載電流imax和短路電流is所需的輸出電壓Vo。另外，因為輸出電壓Vo不能精確地減小到0V，因此即使短路電流is最初具有圖2中所示的點C處的電流值，實際上測量了點D處的電流值，并且難以精確地測量短路電流is。在圖2中，Voscm表示當測量短路電流is時輸出電壓Vo的電壓值。而且，如果過流保護電路僅由第二過流保護電路102組成，或者第二過流保護電路102開始操作的輸出電壓的電壓值Vo1與額定輸出電壓Voro接近，則輸出電流io變得不穩定。結果，即使最大負載電流imax最初具有如圖2中所示的點c處的電流值，實際上測量了點d處的電流值，也難以精確地測量最大負載電流imax。
技術實現思路
因此，本專利技術的一般方面是提供一種新穎并有用的恒壓電源電路以及測試該恒壓電源電路的方法，其中解決了上述的問題。本專利技術的其他和更具體的方面是提供一種恒壓電源電路和測試該恒壓電源電路的方法，其能夠精確地測量最大負載電流和/或短路電流，而不需要復雜的電路結構。本專利技術的其他和更具體的方面是提供一種恒壓電源電路，用于將經由輸入端接收的輸入電壓轉換為經由輸出端輸出到負載的預定恒壓，所述負載耦合到輸出端，包括恒壓電路部分，其被配置成將輸入電壓轉換為預定恒壓；第一過流保護電路部分，其被配置成，當輸出電壓是額定電壓時，如果輸出電流大于或等于預定最大值，則在維持經由輸出端輸出的輸出電流為預定最大值的同時，控制所述恒壓電路部分從而減小輸出電壓；和第二過流保護電路部分，其被配置成，當輸出電壓被第一過流保護電路部分減小到預定值時，如果輸出電壓減小到地電壓，則控制所述恒壓電路部分從而減小輸出電壓和輸出電流，并且經由輸出端輸出短路電流，其中所述第二過流保護電路部分響應有效的第一測試信號被禁能。根據本專利技術的恒壓電源電路，能夠容易并精確地測量最大負載電流和/或短路電流，而不需要復雜的電路結構。本專利技術的其他和更具體的方面是提供一種恒壓電源電路，用于將經由輸入端接收的輸入電壓轉換為經由輸出端輸出到負載的預定恒壓，所述負載耦合到輸出端，包括恒壓電路部分，其被配置成將輸入電壓轉換為預定恒壓；和第二過流保護電路部分，其被配置成，在輸出電壓是額定電壓的情況下，當輸出電流大于或等于預定最大值時，如果輸出電壓減小到地電壓，則本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種恒壓電源電路，用于將經由輸入端接收的輸入電壓轉換為經由輸出端輸出到負載的預定恒壓，所述負載耦合到輸出端，該恒壓電源電路包括：恒壓電路部分，其被配置成將輸入電壓轉換為預定恒壓；第一過流保護電路部分，其被配置成，當輸出電壓是額定電壓時，如果輸出電流大于或等于預定最大值，則在維持經由輸出端輸出的輸出電流為預定最大值的同時，控制所述恒壓電路部分從而減小輸出電壓；和第二過流保護電路部分，其被配置成，當輸出電壓被第一過流保護電路部分減小到預定值時，如果輸出電壓減小到地電壓，則控制所述恒壓電路部分從而減小輸出電壓和輸出電流，并且經由輸出端輸出短路電流，其中所述第二過流保護電路部分響應有效的第一測試信號而被禁能。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：伊藤弘造，
申請(專利權)人：株式會社理光，
類型：發明
國別省市：JP[日本]