专利名称：一种大电流输出稳压器的制作方法
技术领域：
本实用新型及电器元件类，特别涉及一种大电流输出稳压器。
目前，常用的稳压器(IC)是以集成电路设计成如附图5所示，组成对外部仅具有三个接脚，一为输入端、一为稳压输入端及一接地端，以方便与整流电路衔接而取得稳定的供电，其稳压器的限压设计主要是以图示虚线框起的部分实现，在供电电压过高时，其功率三极管(BG1)的发射极分压会驱动一NPN型三极管(BG2)导通，致使与三极管(BG1)连成达灵顿开关的NPN型三极管(BG3)截止，而连带使功率三极管(BG1)暂停供电，使输出端可获得一稳压输出，因为组接方便不占空间，且应用上也无很高的技术要求，故广泛用于各式电子产品的电源供应电路中，几乎成为供电设计上不可缺少的重要一环，只是其设计上因输出电流Io≈Vbe/Ro(BG1)，故电流的大小易受三极管(BG1)的基极与发射极间的电压(Vbe)值及动态电流放大倍数(β)值之影响而使输出电流(Io)呈现不稳，因为其三极管(BG1)、(BG3)是NPN型的，其基极与发射极间的电压Vbe皆为0.7V，故在执行稳压时，其输入端的电压至少得必须比输出端高出1.5～2V方可使NPN型三极管(BG2)工作，在使用上存在较大的限制，另外，其所串联的电阻(Ro)阻值须较大(约为0.6～2Ω)，故会有消耗功率现象发生，乃致晶体管发热影响其正常使用寿命，且输出电流也因此而受到限制，无法提供较大输出值。
本实用新型的目的就是针对上述常用稳压器存在的缺欠，而提供一种大电流输出稳压器。
本实用新型的技术方案本实用新型主要包括有一接至输入端以提供参考电压之基本稳压元件；一界在输入、输出端间，以参考电位端为基准的电压比较器；一界于输入、输出端间，提供输出电压之功率三极管；一串联在功率三极管输出接脚上之输出电阻，该电阻具有较低的电阻值；以及一限压电路，其包括一PNP型三极管可与功率三极管连接成达灵顿开关，及由PNP型三要管之集电极串联电阻分压驱动的至少两只三极管，藉此，当功率三极管供电电压过高时，限压电路可动作并连带促使功率三极管截止供电，而其有效之设计则可使功率三极管可作大电流输出，且令输出电流可实现平稳，完全不受动态电流放大系数(β)值与基极与集电极间电压Vbe值不稳定因素之影响，大大提高供电之稳定度，且在应用上，若在集成电路组成时，将其参考电压端设成浮接自由设定，则使其输出端，参考电位端可与不同电阻电路相并联，而取得不同位准之稳压输出，另外，在其集成电路组成时，也可令两组以上之相同电路相并联而设，如此则可使其供电电流获得倍数提高。
以下结合
本实用新型的结构及实施例图1为本实用新型的立体外观示意图。
图2为本实用新型的电路方块图。
图3为本实用新型的电路图。
图4为本实用新型并设扩增提高供电电流的电路图。
图5为常用稳压器的电路图。
(1)为基本稳压元件、(2)为电压比较器、(3)为功率三极管、(4)为输出电阻、(5)为限压电路、(51)、(52)、(53)为三极管、(511)为电阻、(BG1)为功率三极管、(BG2)、(BG3)为三极管。
如附图1、附图2及附图3所示，本实用新型具有一电压输入端，一稳压输出端及一参考电位端，其电路主要是由一基本稳压元件(1)、一电压比较器(2)、一功率三极管(3)、一输出电阻(4)及一限压电路(5)所组成，其中，基本稳压元件(1)为一稳压二极管，其接至输入端以提供参考电压给限压电路(5)；电压比较器(2)为一TL431型晶体管，其是由一OP放大器与稳压二极管结合再经反向设成，以参考电位端为基准，界在输入、输出端间作电压比较；NPN型功率三极管(3)界于输入、输出端间，以提供输出电压；输出电阻(4)串联在功率三极管(3)输出接脚上作输出保护，其具有较低电阻值Io=20mΩ；限压电路(5)具有一PNP型三极管(51)与功率三极管(3)连接成达灵顿开关，其集电极串联电阻(511)分压以驱动至少两只NPN型三极管(52)、(53)，而使三者间皆以集电极、基极相连工作；组合时，基本稳压元件(1)之稳压端与被分压所驱动的三极管(52)之发射极相接，而电压比较器(2)的一脚与稳压二极管同接参考电位端、一脚接输出端、一脚接输入端及两只三极管(52)、(53)之集电极、基极的接点。
藉此，当供电电压过高时，三极管(51)的集电极分压会促使三极管(52)导通，致使三极管(53)、(51)截止，而连带使功率三极管(3)截止供电而达稳压供电之需求。其中，因基本稳压元件(1)、三极管(52)、电压比较器(2)及功率三极管(3)构成一封闭回路，故其输出电流Io可由克希荷夫定律推出，列式如下-Vz-Vbe1+Vbe2+Vr+IoRs=0推理Vbe2+Vr+IoRs=Vz+Vbe1又由于集成电路组成时，同一晶片内的三极管其Vbe值可控制趋近于相等而互为抵销。
而在集成电路组成时要恒使稳压二极管上的偏压Vz成一定比例大于输出端与电压比较器之压降Vr不成同题，因此在应用上可得到较大电流的输出。
如附图4所示，本实用新型在实施时也可以多组并设方式使总体输出电流获得倍数增加以供应特殊需求，且在设计时，参考电位端可采用非接地的浮接设计，故当其输出端、参考电位端相并联电阻电路的电阻值改变时，即可取得不同位准的稳压输出。
从以上所述可知，本实用新型不但有大电流及不同准位之稳压输出外，更具有如下优点1、其输出电流Io因与动态电流放大倍数β值及Vbe值无关，故可排除其两项数值因温度升高不稳因素的影响，而大大提高其供电的稳定度。
2、由于工作时，输出电阻Io(4)上无常见消耗功率现象产生，故三极管较不易发热发烫而可延长其使用寿命。
3、因内部组成达灵顿开关的三极管(51)是一PNP型晶体管，其Vbe仅为0.2V(常用的为0.7V)，故其对输入端供电要求可比常用的低约0.5V，而有较宽的适用性。
综上所述，本实用新型新颖且具有很强的实用效果。
权利要求1.一种大电流输出稳压器，其具有一电压输入端、一稳压输出端及一参考电位端，其电路主要是由一基本稳压元件(1)、一电压比较器(2)、一功率三极管(3)、一输出电阻(4)及一限压电路(5)所组成，其特征在于，基本稳压元件(1)为一稳压二极管，其接至输入端以提供参考电压给限压电路(5)；电压比较器(2)为一TL431型晶体管，其是由一OP放大器与稳压二极管结合再经反向设成，以参考电位端为基准，界在输入、输出端间作电压比较；NPN型功率三极管(3)界于输入、输出端间，以提供输出电压；输出电阻(4)串联在功率三极管(3)输出接脚上作输出保护，其具有较低电阻值；限压电路(5)具有一PNP型三极管(51)与功率三极管(3)连接成达灵顿开关，其集电极串联电阻(511)分压以驱动至少两只NPN型三极管(52)、(53)，而使三者间皆以集电极、基极相连工作，在供电电压过高时作动而连带促使功率三极管(3)截止供电。
2.按照权利要求1所述的一种大电流输出稳压器，其特征在于所说的稳压元件(1)的稳压端与被分压所驱动的三极管(52)之发射极相接。
3.按照权利要求1所述的一种大电流输出稳压器，其特征在于所说的电压比较器(2)的一脚与稳压二极管同接参考电位端、一脚接输出端、一脚接输入端及两只三极管(52)、(53)之集电极、基极的接点。
4.按照权利要求1所述的一种大电流输出稳压器，其特征在于所说的其集成电路组成时，可恒使稳压二极管上之偏压Vz成一定比例大于输出端与电压比较器(2)参考电位端之压降Vr。
5.按照权利要求1所述的一种大电流输出稳压器，其特征在于所说的其集成电路组成时，其参考电位端可采用非接地的浮接设计，其输出端、参考电位端可与不同电阻电路相并联，而取得不同位准之稳压输出。
6.按照权利要求1所述的一种大电流输出稳压器，其特征在于所说的其集成电路组成时，可内设多组相同电路相并联，使总体输出电流获得倍数增加。
专利摘要一种大电流输出稳压器,其主要包括有:一接至输入端以提供参考电压之基本稳压元件(1);一界在输入、输出端间,以参考电位端为基准之电压比较器(2);一界于输入、输出端间,提供输出电压之功率三极管(3);一串联于功率三极管(3)输出接脚上之输出电阻(4),以及一限压电路(5),其包括一PNP型三极管(51)可与功率三极管(3)连接成达灵顿开关,及由PNP型三极管(51)集电极串联电阻(511)分压驱动至少两只三极管(52)、(53),藉此,当功率三极管(3)供电电压过高时,限压电路(5)可促使功率三极管(3)截止供电,可使三极管(3)作大电流输出,并不受β值及Vbe值的影响。
文档编号G05F1/10GK2338787SQ9820217
公开日1999年9月15日 申请日期1998年3月17日 优先权日1998年3月17日
发明者杨惠强 申请人:杨惠强