專利名稱：一種基于ldo集成電路的穩(wěn)壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種DC-DC降壓處理電路，更具體地說，涉及一種基于LDO集成電路的 穩(wěn)壓電路。
背景技術(shù)：
在照明領(lǐng)域的應(yīng)急照明方向中，大量使用到電池和單片機。而如何直接從電池上 引電到單片機的供電端是一個不可避免的問題。在高壓降條件下(如電池電壓為12V，單片 機電壓為3. 3V則壓降高達8. 7V)如何保證輸出功率更是一個難題。 現(xiàn)有的方案一般是采用一塊LDO(low dropout regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)集 成電路直接將電壓降到所需范圍，同時穩(wěn)壓輸出。圖1為現(xiàn)有LDO集成電路的電路原理圖。 如圖l所示，電池端具有高電平VCC，而LD0集成電路U1的輸入端IN連接到高電平VCC并 通過第一電容CI接地，輸出端OUT作為輸出端VOUT且通過第二電容C2接地，接地端GND 接地。輸出端VOUT可以連接到單片機的供電端。 然而，該方案適用于單片機的工作電流比較小的情況。如果單片機工作電流比 較大，輸入電壓又比較高，則該方案存在致命缺陷。例如電池電壓為15V，單片機工作電 壓3. 3V、工作電流40mA， LDO集成電路采用Hotek的HT7533-1，封裝為S0T89 (溫升參數(shù)為 200°C /W)。那么通過簡單的計算可以知道使用LDO集成電路上的功耗為0. 468W，溫升為 93. 6°C。因此現(xiàn)有方案的LDO集成電路功耗大，溫度過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有LDO集成電路的上述功耗過大溫度過高 的缺陷，提供一種基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在LDO集成電路上增設(shè)外圍元件， 采用合適參數(shù)的三極管和穩(wěn)壓二極管元件對輸入電壓進行穩(wěn)壓，從而構(gòu)造一種基于LDO集 成電路的穩(wěn)壓電路。 本發(fā)明提供了一種基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路，包括LDO集成電路，所述LDO集 成電路的輸入端連接到高電平，并通過第一電容接地，所述LDO集成電路的輸出端作為穩(wěn) 壓電路的輸出端且通過第二電容接地；其特征在于 所述穩(wěn)壓電路還包括第一三極管、第二三極管和穩(wěn)壓二極管，所述第二三極管的 集電極與所述高電平相連，所述第二三極管的發(fā)射極與所述LDO集成電路的輸入端相連， 所述第一三極管的集電極與所述第二三極管的集電極相連，所述第一三極管的基極通過第 一電阻連接到所述第二三極管的集電極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第二電阻連接到所 述第二三極管的基極，所述第一三極管的基極連接到穩(wěn)壓二極管的陽極，穩(wěn)壓二極管的陰 極接地。 在本發(fā)明所述的基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路中，所述穩(wěn)壓電路還包括二極管， 所述二極管的陽極與高電平相連，所述二極管的陰極與第二三極管的集電極相連。
在本發(fā)明所述的基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路中，所述穩(wěn)壓電路還包括第三電 容，所述第三電容一端與所述二極管的陰極相連，一端接地。 實施本發(fā)明的基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路，具有以下有益效果本發(fā)明通過在 LDO集成電路輸入側(cè)增設(shè)合適參數(shù)的元件，解決了高電壓直流輸入，低電壓直流輸出情況下 LDO集成電路功耗太大，溫升太高的問題。同時，其靜態(tài)電流也在滿足了電池對所有從電池 端直接引電的電路靜態(tài)電流的嚴格要求。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中
圖1是現(xiàn)有LDO集成電路的電路原理圖； 圖2是本發(fā)明基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路一較佳實施例的電路原理圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。 請參閱圖2，為本發(fā)明基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路一較佳實施例的電路原理圖。 如圖2所示，本發(fā)明提供的基于LD0集成電路的穩(wěn)壓電路，包括LD0集成電路U1部分。在本 實施例，中LD0集成電路U1采用Hotek的HT75XX或者HT75XX-1系列的芯片，封裝為S0T89。 需要說明地是本發(fā)明不僅限于該型號的LDO集成電路，還可以采用其它本領(lǐng)域人員熟知的 LDO集成電路。 其中，所述LD0集成電路U1的輸入端IN連接到高電平VCC并通過第一電容C1接 地，輸出端OUT作為輸出端VOUT且通過第二電容C2接地，接地端GND接地。第一電容Cl 和第二電容C2為濾波和儲能的作用。 本發(fā)明的穩(wěn)壓電路還包括第一三極管Ql 、第二三極管Q2和穩(wěn)壓二極管D2。所述第 二三極管Q2的集電極與所述高電平VCC相連，所述第二三極管Q2的發(fā)射極與所述LDO集 成電路U1的輸入端IN相連，所述第一三極管Ql的集電極與所述第二三極管Q2的集電極 相連，所述第一三極管Ql的基極通過第一電阻Rl連接到所述第二三極管Q2的集電極，所 述第一三極管Q1的發(fā)射極通過第二電阻R2連接到所述第二三極管Q2的基極，所述第一三 極管Ql的基極連接到穩(wěn)壓二極管D2的陽極，穩(wěn)壓二極管D2的陰極接地。
下面對上述電路的工作原理進行分析。如圖2所示，Ul采用型號為HT7533-1的 芯片，則其工作原理如下所示，另外，HT7533-1的K腳為散熱腳，通常與輸入端相連。
第一電阻Rl和穩(wěn)壓二極管D2的串聯(lián)使用的作用是給第一三極管Ql的基極提供 一個基準電壓VI。第一三極管Ql的作用是輸出一個基準電壓到第二三極管Q2的基極，該 基準電壓V2為基準電壓VI減去第一三極管Ql的壓降(約為Vl-O. 7V)。第二電阻R2的 作用為限制流入第二三極管Q2的電流。第二三極管Q2的作用是輸出一個基準電壓V3到 LDO集成電路Ul的輸入端，該基準電壓V3為基準電壓V2減去第二三極管Q2的壓降(約為 Vl-O. 7V-0. 7V) 。 LD0集成電路U1則根據(jù)輸入電壓V3輸出一個電壓范圍在±3%的高精度 電壓到整個電路的輸出端V0UT。 此外，所述穩(wěn)壓電路還包括二極管D1，所述二極管D1的陽極與高電平VCC相連，所
4述二極管Dl的陰極與第二三極管Q2的集電極相連。二極管Dl的作用為產(chǎn)生正向?qū)▔?降，減少后續(xù)電路的電壓應(yīng)力。同時在高電平VCC輸入端電壓突然被拉低(存在脈沖電流 的時候，VCC會被突然拉低)時，起防止電流從后續(xù)電路反向流回VCC的作用。所述穩(wěn)壓電 路還包括第三電容C3，所述第三電容C3 —端與所述二極管D1的陰極相連，一端接地。該第 三電容C3同樣起到濾波和儲能的作用。 本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵點是在本發(fā)明提供的電路基礎(chǔ)上根據(jù)合理的輸入電壓范圍得 到合適的元件參數(shù)。使LD0集成電路U1得輸入端得電壓降低到可以承受的范圍之內(nèi)。同 時在輸出負載為0的時候，該電路保持著極低的靜態(tài)電流。也可以在一定程度上承受因為 浪涌電流帶來的VCC的突然變化。 為了說明本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)在具體使用效果上的差別，我們分別制作了如圖1和 圖2所示的兩套電路裝置來進行比較。設(shè)定輸入電壓VCC二 15V，輸出電壓為3.3V，輸出電 流為40mA。根據(jù)需要設(shè)定第一電阻Rl的阻值為IOOK，穩(wěn)壓二極管D2的壓降為6. 8V。
通過簡單的計算可以得知，現(xiàn)有方案(即圖2)中LD0集成電路U1上的功耗為 0.468W，溫升為93.6t:，靜態(tài)電流為Ul的靜態(tài)電流，等于2. 5uA。而本發(fā)明(即圖l)的LDO 集成電路U1的輸入端電壓為第二三極管Q2的發(fā)射極電壓V3，而該發(fā)射極電壓為穩(wěn)壓二極 管D2電壓VI (約為6. 8V)減去第一三極管Ql和第二三極管Q2的發(fā)射結(jié)電壓，分別為0. 7V。 則第二三極管Q2的發(fā)射極電壓為5. 4V。通過計算可以知道實施本發(fā)明的電路，使得LDO集 成電路Ul上的功耗為0. 084W，溫升為16. 8°C。靜態(tài)電流為流經(jīng)第一電阻Rl的電流和LDO 集成電路U1上的靜態(tài)電流之和。由于第一電阻R1的阻值為IOOK，計算得知流過的電流為 79uA。雖然本發(fā)明的靜態(tài)電流比現(xiàn)有方案高，但完全在可以容許的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明通過在LDO集成電路上增設(shè)合適參數(shù)的元件，解決了高電壓直流輸入，低 電壓直流輸出情況下LDO集成電路功耗太大，溫升太高的問題。同時其靜態(tài)電流也在滿足 電池對所有從電池端直接引電的電路靜態(tài)電流的嚴格要求。本發(fā)明在同等輸出功率的條件 下輸入電壓范圍比單獨使用LDO集成電路增大一倍。因此，本發(fā)明的穩(wěn)壓電路可以廣泛用 于LED應(yīng)急燈、應(yīng)急熒光燈、應(yīng)急氣體放電燈、LED手電以及其他需要用到電池的場合。
本發(fā)明是根據(jù)特定實施例進行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本發(fā) 明范圍時，可進行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本發(fā)明技術(shù)的特定場合或材料，可對 本發(fā)明進行諸多修改而不脫離其保護范圍。因此，本發(fā)明并不限于在此公開的特定實施例， 而包括所有落入到權(quán)利要求保護范圍的實施例。
權(quán)利要求
一種基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路，包括LDO集成電路(U1)，所述LDO集成電路(U1)的輸入端(IN)連接到高電平(VCC)，并通過第一電容(C1)接地，所述LDO集成電路(U1)輸出端(OUT)作為穩(wěn)壓電路的輸出端(VOUT)且通過第二電容(C2)接地；其特征在于所述穩(wěn)壓電路還包括第一三極管(Q1)、第二三極管(Q2)和穩(wěn)壓二極管(D2)，所述第二三極管(Q2)的集電極與所述高電平(VCC)相連，所述第二三極管(Q2)的發(fā)射極與所述LDO集成電路(U1)的輸入端(IN)相連，所述第一三極管(Q1)的集電極與所述第二三極管(Q2)的集電極相連，所述第一三極管(Q1)的基極通過第一電阻(R1)連接到所述第二三極管(Q2)的集電極，所述第一三極管(Q1)的發(fā)射極通過第二電阻(R2)連接到所述第二三極管(Q2)的基極，所述第一三極管(Q1)的基極連接到穩(wěn)壓二極管(D2)的陽極，穩(wěn)壓二極管(D2)的陰極接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路還包括二極管(Dl)，所述二極管(Dl)的陽極與高電平(VCC)相連，所述二極管(Dl)的陰極與第二三極管(Q2)的集電極相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路還包括第三電容(C3)，所述第三電容(C3) —端與所述二極管(Dl)的陰極相連，一端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于LDO集成電路的穩(wěn)壓電路，包括LDO集成電路；所述穩(wěn)壓電路還包括第一三極管、第二三極管和穩(wěn)壓二極管，所述第二三極管的集電極與所述高電平相連，所述第二三極管的發(fā)射極與所述LDO集成電路的輸入端相連，所述第一三極管的集電極與所述第二三極管的集電極相連，所述第一三極管的基極通過第一電阻連接到所述第二三極管的集電極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第二電阻連接到所述第二三極管的基極，所述第一三極管的基極連接到穩(wěn)壓二極管的陽極，穩(wěn)壓二極管的陰極接地。本發(fā)明通過在LDO集成電路上增設(shè)合適參數(shù)的元件，解決了高電壓直流輸入，低電壓直流輸出情況下LDO集成電路功耗太大，溫升太高的問題。
文檔編號G05F1/56GK101763129SQ20091018875
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者葉浩, 周明杰 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司