車載低壓差線性穩壓器電路及其低壓補償電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車載供電電路，特別涉及一種車載低壓差線性穩壓器(lowdropout regulator, LDO)電路。
【背景技術】
[0002]隨著汽車的發展，車載應用器件越來越多，如車載多媒體等，使汽車對低電壓工作的電壓要求越來越高，低電壓工作的電壓要求是供電電壓9V在以下時任然可以工作。而一般情況在，車載普通的穩壓電源管理器要求最低壓差在2V到3V之間，無法實現輸入9V輸出8.5V這種極低電壓的功能。舉個例子，車載音響的供電電路如圖1所示，該供電電路從車載電瓶獲取12V輸入電壓(SYS+12V)，轉換為8.5V輸出電壓(RAD10_8.5V)。然而車載電瓶的輸出并不恒定，當輸入電壓低于1V時、此時由于3端穩壓芯片(8.5VLD0)的特性會導致輸出電壓低于8.5V，導致車載音響工作不穩定甚至無法工作。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服上述【背景技術】的缺陷，提供一種電路結構簡單實用、具有低壓補償電路的車載低壓差線性穩壓器。
[0004]一種車載低壓差線性穩壓器電路，其包括一三端穩壓芯片以及低壓補償電路。該低壓補償電路包括一檢測電路、一高壓導通電路、一低壓導通電路和一補償穩壓模塊。所述三端穩壓芯片的輸入端通過阻性元件與電源輸入端相連，還通過電容接地。所述三端穩壓芯片的輸出端用于向負載供電，其通過電容接地。所述檢測電路檢測所述電源輸入端的輸入電壓，將所述輸入電壓轉換為第一電壓。高壓導通電路連接在所述電源輸入端與三端穩壓芯片的輸入端之間，其在所述第一電壓大于或等于第一預設值時導通，反之截止以停止向三端穩壓芯片供電。低壓導通電路在所述第一電壓小于所述第一預設值時導通，將所述輸入電壓傳導至其輸出端。補償穩壓模塊包括陰極與所述負載相連、陽極接地的穩壓管，該穩壓管的陰極還通過兩個阻性元件分別與所述低壓導通電路的輸出端及三端穩壓芯片的輸出端相連。
[0005]優選的，所述檢測電路包括第一電阻和第二電阻，所述第一和第二電阻串聯后一端與所述電源輸入端相連，另一端接地，第一和第二電阻的連接點作為檢測電路的輸出端。
[0006]優選的，所述低壓導通電路包括第一開關管和第二開關管，第一開關管的第一端與所述電源輸入端相連，其第二端通過所述阻性元件與所述穩壓管的陰極相連，其控制端與第二開關管的第一端相連；所述第二開關管的第二端接地，其控制端與高壓導通電路相連；所述第一開關管的第一端的電壓高于其第二端電壓，且控制端電壓為低電平時導通；所述第二開關管的的第一端的電壓高于其第二端電壓，且控制端電壓為高電平時導通。
[0007]優選的，所述第一開關管為PNP型三極管，其第一端為發射極，第二端為集電極，控制端為基極；所述第二開關管為NPN型三極管，其第一端為集電極，第二端為發射極，控制端為基極。
[0008]優選的，所述高壓導通電路包括第三開關管、第四開關管和第五開關管；第四開關管的第一端與所述電源輸入端相連，其第二端與三端穩壓芯片的輸入端電連接，其控制端與第三開關管的第一端相連；所述第三開關管的第二端接地，其控制端與檢測電路的輸出端以及第五開關管的控制端相連；第五開關管的第一端與電源輸入端相連，其第二端接地；所述第三和第五開關管在其第一端電壓大于第二端電壓，且其控制端為高電平時導通；所述第三開關管在其第一端電壓大于第二端電壓，且其控制端為低電平時導通。
[0009]優選的，所述第三和第五開關管均為NPN型三極管，其第一端為集電極，第二端為發射極，控制端為基極；所述第四開關管為PNP型三極管，其第一端為發射極，第二端為集電極，控制端為基極。
[0010]優選的，所述阻性元件包括電阻。
[0011]本發明的車載低壓差線性穩壓器電路結構簡單，僅采用常規的電壓檢測電路、作為高或低壓導通電路的開關電路及穩壓管即可實現，改造成本低。可實現輸入電壓源電壓正常時通過三端穩壓芯片供電，在輸入電壓源電壓較低時利用輸入電壓源及穩壓管直接供電，確保了負載的正常工作，提升了車載負載在低電壓工作時的穩定性。
【附圖說明】
[0012]圖1為傳統的車載低壓差線性穩壓器供電電路圖。
[0013]圖2為本發明一實施例中低壓差線性穩壓器電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合附圖對本發明的車載低壓差線性穩壓器電路作進一步的描述。
[0015]如圖2所示,本發明的車載低壓差線性穩壓器(low dropout regulator, LDO)電路可以達到很小的輸入電壓與輸出電壓差值，從而使輸入電壓源的電壓較低時，負載仍然可以正常工作。該車載低壓差線性穩壓器電路包括LDO穩壓器I和低壓補償電路2。
[0016]LDO穩壓器I主要包括三端穩壓芯片Ul和電容Cl、C2、C3和C4。三端穩壓芯片采用具有穩定輸出電壓、電流的能力，可保證端口電壓大小符合設定值。本實施例中，車載低壓差線性穩壓器從車載電瓶(通過電源輸入端100)獲取不穩定的12V電壓(Vin)，然后轉換為8.5V電壓(Vout)輸出給車載音響(通過輸出端200)。三端穩壓芯片Ul的輸入端通過電阻與電源輸入端100相連，還通過并聯連接的無極性電容Cl和有極性電容C4接地。其中電容C4的負極接地。三端穩壓芯片Ul的輸出端作為車載低壓差線性穩壓器電路的輸出端200與負載相連，還通過并聯連接的無極性電容C3和有極性電容C2接地。其中電容C2的負極接地，電容Cl和C3的設置使得可防止高頻信號干擾三端穩壓芯片Ul，電容C2和C4的設置用于吸收低頻的紋波及脈沖干擾。
[0017]低壓補償電路2包括檢測電路21、高壓導通電路22、低壓導通電路23和補償穩壓模塊24。檢測電路21用于檢測電源輸入端100的輸入電壓Vin，將輸入電壓Vin轉換為第一電壓并輸出。高壓導通電路23連接在電源輸入端Vin與LDO穩壓器I的輸入端之間，其在第一電壓大于或等于第一預設值時導通，反之截止以停止向三端穩壓芯片Ul供電，使三端穩壓芯片Ul停止工作。低壓導通電路22在第一電壓小于第一預設值時導通，將輸入電壓Vin傳導至其輸出端。補償穩壓模塊24主要包括穩壓管Zl。穩壓管Zl的陰極與輸出端200，也即負載相連，其陽極接地。穩壓管Zl的陰極還通過兩個電阻R3和R4分別與低壓導通電路22的輸出端及三端穩壓芯片Ul的輸出端相連。
[0018]如此，當電源輸入端100的輸入電壓Vin高于或等于預期時，例如大于或等于1V時，由LDO穩壓器I向負載供電。當電源輸入端100的輸入電壓Vin低于預期時，例如小于1V時，由輸入電壓Vin供電的穩壓管Zl為負載供電,可確保負載在輸入電壓Vin較低時也能正常工作。
[0019]本實施例中，檢測電路21包括第一電阻Rl和第二電阻R2。第一和第二電阻R1、R2串聯后一端與電源輸入端100相連，另一端接地，第一和第二電阻Rl、R2的連接點211作為檢測電路的輸出端。
[0020]低壓導通電路22包括第一開關管Ql和第二開關管Q2