基于二极管的直流降压电路的制作方法

本发明涉及电子电路技术领域，具体来说涉及一种直流降压电路。

背景技术：

在电路设计中，当电源的输入电压高于电器元件的工作电压时，通常采用ldo、dc-dc等直流降压型器件进行直流降压，ldo即lowdropoutregulator,是一种线性稳压器，使用在其线性区域内运行的晶体管或fet，其原理是从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压，do-dc是将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，也称为直流斩波器，其原理是将源直流电通过调整其pwm即占空比来控制输出有效电压的大小，ldo、dc-dc等器件具有输出电流相对较大(根据封装的不同，电流可达几百毫安，甚至几安)、输出稳定和纹波小等优点，但是在一些实际的电路应用中，一些电器元件或者芯片的功耗很低，工作电流很小，低于100ma以下，此时电路工作电流相对稳定，若选用ldo或者dc-dc等器件成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决现有工作电流较小的电器元件的直流降压电路成本较高的问题，提出一种基于二极管的直流降压电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：基于二极管的直流降压电路，包括二极管和电阻，所述二极管的正极与输入电源连接，二极管的负极通过所述电阻接地，二极管的负极为所述直流降压电路的输出端，所述二极管可承受的最大正向电压大于输入电源的输入电压，二极管的最大正向导通电流大于电流工作时的正向电流；

所述二极管，用于减小输入电压得到输出电压，使输出电压满足待供电器件工作电压的范围；

所述电阻，用于当电路工作时，始终保持二极管的正向导通。

具体的，在电路工作时，为满足二极管始终保持正向导通，所述电阻的阻值通过以下方法计算：

式中，r为电阻的阻值，vout为输出电压，if为二极管完全正向导通时的工作电流。

进一步的，为将输入电压降压至待供电器件工作电压的范围，所述二极管为至少两个二极管，所述至少两个二极管串联，至少两个二极管的正向导通压降的和满足：

vd1+vd2+…+vdn＝vcc-vout；

式中，vd1、vd2、…、vdn分别为每一个二极管的正向导通压降，vcc为输入电压，vout为输出电压。

进一步的，为简化二极管的规格选用，所述至少两个二极管为规格一致的二极管。

本发明的有益效果是：本发明所述的基于二极管的直流降压电路，应用于工作电流小的电器元件，通过二极管来实现降压功能，通过二极管串联电阻，使二极管始终处于正向导通状态，由于二极管和电阻成本较低，通过上述直流降压电路能够降低低功耗电器元件的直流降压电路的成本，此外，二极管的封装面积很小，从而减小印制板的排版面积，方便印制板的排版设计。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的基于二极管的直流降压电路的电路示意图；

图2为本发明实施例2所述的基于二极管的直流降压电路的电路示意图；

附图标记说明：

vcc-输入电压；vout-输出电压；load-待供电器件；r-电阻；d1-第一二极管；d2-第二二极管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

本发明所述的基于二极管的直流降压电路，包括二极管和电阻，所述二极管的正极与输入电源连接，二极管的负极通过所述电阻接地，二极管的负极为所述直流降压电路的输出端，所述二极管可承受的最大正向电压大于输入电源的输入电压，二极管的最大正向导通电流大于电流工作时的正向电流；所述二极管用于减小输入电压得到输出电压，所述输出电压满足待供电器件工作电压的范围；所述电阻用于当电路工作时，始终保持二极管的正向导通。所述基于二极管的直流降压电路应用于工作电流小的电器元件，输入电压输入二极管，二极管存在正向导通压降，输入电压在二极管上消耗一部分电压，从而使输出电压变小，且满足待供电器件工作电压的范围，达到降压的目的，由于待供电电器元件的工作电流较小，然而二极管的完全正向导通时的工作电流通常大于待供电电器元件的工作电流，因此设置与二极管串联的电阻，始终保持二极管正向导通，防止因为二极管工作状态介于导通和非导通之间频繁切换，导致正向压降跳变，从而引起输入电压跳变。

实施例1

本发明实施例1所述的基于二极管的直流降压电路，如图1所示，包括第一二极管d1和电阻r，第一二极管d1的正极与输入电源连接，第一二极管d1的负极通过电阻r接地，第一二极管d1的负极为直流降压电路的输出端，第一二极管d1可承受的最大正向电压大于输入电源的输入电压vcc，第一二极管d1的最大正向导通电流大于电流工作时的正向电流，避免第一二极管d1被烧坏；第一二极管d1用于减小输入电压得到输出电压vout，使输出电压vout满足待供电器件工作电压的范围；电阻r用于当电路工作时，始终保持第一二极管d1的正向导通。

上述输出电压vout满足:vout＝vcc-vd1，其中，vd1为第一二极管d1的正向导通压降。

具体的，在电路工作时，为满足第一二极管d1始终保持正向导通，电阻r的阻值通过以下方法计算：

式中，r为电阻r的阻值，vout为输出电压，if为第一二极管d1完全正向导通时的工作电流。

在具体使用时，根据待供电器件的工作电压范围、输入电压以及二极管的正向导通压降来合理选择第一二极管的型号，使直流降压电路的输出电压vout满足待供电器件工作电压的范围，根据选择的第一二极管的完全正向导通的工作电流来选择电阻r的阻值。

实施例2

本发明实施例2所述的基于二极管的直流降压电路，如图2所示，包括第一二极管d1、第二二极管d2和电阻r，其电路结构与实施例1基本相同，区别在于包括与第一二极管d1串联的第二二极管d2。

为将输入电压降压至待供电器件工作电压的范围，可以选用多个二极管来进行降压，将本实施例应用于m24c32芯片的供电电路，m24c32的待机状态的工作电流小于1ma，不足以使二极管bav99正向导通，本实施例中，输入电压为5v，m24c32芯片的工作电压范围为1.8v～4v，为满足上述m24c32芯片的工作电压的范围，选用正向导通电压均为0.65v，规格相同的第一二极管d1和第二二极管d2，型号均为bav99，降压电路的输出电压为：vout＝vcc-(vd1+vd2)＝3.7v，满足m24c32芯片的工作电压的范围。

经查阅bav99规格书，正向工作电流为3.7ma时，二极管bav99完全导通，根据第一二极管d1和第二二极管d2完全正向导通的工作电流来确定电阻r的阻值：

因此选用阻值1kω的电阻，能够满足第一二极管d1和第二二极管d2完全正向导通的条件。

二极管的数量和型号可以根据待供电器件的工作电压范围来合理选择，可以为多个，多个二极管串联，多个二极管可以为规格一致的二极管，可以方便二极管的选购，多个二极管的正向导通压降的和满足：

vd1+vd2+…+vdn＝vcc-vout；

式中，vd1、vd2、…、vdn分别为每一个二极管的正向导通压降，vcc为输入电压，vout为输出电压。