一种低成本高压利用电阻耗散的LDO系统的制作方法

一种低成本高压利用电阻耗散的ldo系统
技术领域
1.本发明涉及一种低成本高压利用电阻耗散的ldo系统。


背景技术：

2.随着电摩电池市场的兴起，高压低功耗电源如高压ldo开始有了应用场景，市面上目前很少有现成芯片选择，部分公司正在开发但未量产，一般自设计的ldo如图1所示，采用的是mos管或者bjt双极结型晶体管来做调整管形成一级减压来匹配现成的集成ldo,用于耗散掉不同输入电压多余的电能，如84v输入，系统只输出3.3v和输入电流5ma，那么电阻r1消耗u＝1250r*0.005a＝6.25v，调整管q1的功率为p＝(84v
‑
6.25v
‑
6.8v)*0.005a＝0.355w,所以实际上此电路在不改变q1调整管的情况，它的极限只能承受5ma的功率，从市场上来看，bjt和mos封装越强壮成本是指数倍增长，因此成本很高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种低成本高压利用电阻耗散的ldo系统。
4.为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种低成本高压利用电阻耗散的ldo系统，包括56
‑
86v、并联稳压电路、串联稳压电路、电阻r5、ldo芯片u2、单片机u1，所述并联稳压电路连接56
‑
86v，所述并联稳压电路、串联稳压电路、ldo芯片u2、单片机u1都连接地信号gnd，所述并联稳压电路、ldo芯片u2都连接串联稳压电路，所述单片机u1通过电阻r5连接并联稳压电路，所述ldo芯片u2连接单片机u1。
6.作为优选，并联稳压电路包括电阻r3、稳压二极管dw2、三极管q5，所述电阻r3的一端连接56
‑
86v，所述电阻r3的另一端通过稳压二极管dw2连接三极管q5的集电极，所述三极管q5的发射极连接地信号，所述三极管q5的集电极通过电阻r5连接单片机u1。
7.作为优选，串联稳压电路包括稳压二极管dw3、电阻r4、三极管q4、三极管q3，所述稳压二极管dw3的正极连接地信号gnd，所述稳压二极管dw3的负极连接电阻r4的一端，所述电阻r4的另一端连接并联稳压电路，所述稳压二极管dw3的负极连接三极管q4的基极，所述三极管q4的集电极连接三极管q3的集电极，所述三极管q4的集电极连接电阻r4的另一端，所述三极管q4的发射极连接三极管q3的基极，所述三极管q3的发射极连接ldo芯片u2。
8.作为优选，ldo芯片u2设有输入端in、gnd端、输出端out。
9.作为优选，输入端in连接三极管q3的发射极，所述gnd端连接地信号gnd，所述输出端out连接单片机u1。
10.作为优选，56
‑
86v通过电池的电芯供电。
11.作为优选，稳压二极管dw2的稳压值为8.2v。
12.作为优选，稳压二极管dw3的稳压值为8.2v。
13.本发明的有益效果如下：本发明成本低，且本发明将输入电流提高到40ma,电流承
受能力提高了8倍；本发明将低成本的电阻r3始终消耗最大的耗散功率,在合理设计的情况将相对调整管q3来的安全,电阻本身相对半导体结构简单，功能稳定，对静电等不敏感。
附图说明
14.图1为背景技术中的电路原理图；
15.图2为本发明的模块连接图；
16.图3为本发明的电路原理图。
具体实施方式
17.下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：
18.实施例1：
19.如图2所示，一种低成本高压利用电阻耗散的ldo系统，包括56
‑
86v、并联稳压电路1、串联稳压电路2、电阻r5、ldo芯片u2、单片机u1，所述并联稳压电路1连接56
‑
86v，所述并联稳压电路1、串联稳压电路2、ldo芯片u2、单片机u1都连接地信号gnd，所述并联稳压电路1、ldo芯片u2都连接串联稳压电路2，所述单片机u1通过电阻r5连接并联稳压电路1，所述ldo芯片u2连接单片机u1。
20.本发明成本低，且本发明将输入电流提高到40ma,能力提高了8倍；本发明功能稳定，对静电等不敏感。
21.实施例2：
22.如图2所示，一种低成本高压利用电阻耗散的ldo系统，包括56
‑
86v、并联稳压电路1、串联稳压电路2、电阻r5、ldo芯片u2、单片机u1，所述并联稳压电路1连接56
‑
86v，所述并联稳压电路1、串联稳压电路2、ldo芯片u2、单片机u1都连接地信号gnd，所述并联稳压电路1、ldo芯片u2都连接串联稳压电路2，所述单片机u1通过电阻r5连接并联稳压电路1，所述ldo芯片u2连接单片机u1。
23.如图3所示，并联稳压电路1包括电阻r3、稳压二极管dw2、三极管q5，所述电阻r3的一端连接56
‑
86v，所述电阻r3的另一端通过稳压二极管dw2连接三极管q5的集电极，所述三极管q5的发射极连接地信号，所述三极管q5的集电极通过电阻r5连接单片机u1。
24.如图3所示，串联稳压电路2包括稳压二极管dw3、电阻r4、三极管q4、三极管q3，所述稳压二极管dw3的正极连接地信号gnd，所述稳压二极管dw3的负极连接电阻r4的一端，所述电阻r4的另一端连接并联稳压电路1，所述稳压二极管dw3的负极连接三极管q4的基极，所述三极管q4的集电极连接三极管q3的集电极，所述三极管q4的集电极连接电阻r4的另一端，所述三极管q4的发射极连接三极管q3的基极，所述三极管q3的发射极连接ldo芯片u2，ldo芯片u2设有输入端in、gnd端、输出端out，输入端in连接三极管q3的发射极，所述gnd端连接地信号gnd，所述输出端out连接单片机u1，56
‑
86v通过电池的电芯供电，稳压二极管dw2的稳压值为8.2v，稳压二极管dw3的稳压值为8.2v。
25.ldo芯片u2的型号为ht7133。
26.本发明同时使用串联稳压和并联稳压技术，通过低成本的电阻r3始终消耗最大的耗散功率。
27.工作原理：
28.1：电池的电芯休眠状态，单片机u1不给开机控制信号，q5截止，dw2不工作。2：电池的电芯启动状态，当系统激活后单片机初始化开始工作，在100us内完成配置，通过电阻r5打开开机控制，即单片机对电阻r5输出高电平，此时单片机仅消耗2ma 100us的开机电流。3：系统正常工作后，三极管q5打开，dw2稳压管开始稳压，把电压钳位在8.5v,此时单片机已经开始正常工作，从5ma
‑
20ma电流经过6.8v到3.3v回路，稳压管dw2和此回路此消彼长，让电阻r3始终保持恒功率，因为电阻r3两端电压不变，电阻r3不变。那么q3的输入端集电极就保持在8.5v，q3的输出端发射极也保持在6.8v，q3的功率只和单片机电流有关系，不在受到高输入电压影响。
29.本发明低成本，如sot233的150v三极管为3.5分价格，耗散功率为0.3w。而sot223的150v三极管的功率为1w，其成本为0.27元，功率增加3倍，但价格增加了8倍。3w的功率电阻仅为0.1元，三分之一的sot223三极管价格，却是三倍的耐受功率，故本设计目的就是为了使用最便宜的sot233调整管和功率电阻。2:如图3所示，不加成本的情况只能做到84v 5ma的极限功率，要提高系统功率或者并联dcdc回路那么要增加5元的成本，包括电感、dcdc芯片、开关管等或者就使用封装更大更贵的调整管。而本专利电路只增加6分钱即可将输入电流提高到84v 40ma,能力提高了8倍，在一般的系统中甚至不需要dcdc从而极大的节省了成本和提高了性能。4：将最强壮的电阻用做功率消耗，在合理设计的情况将相对调整管来的安全。电阻本身相对半导体结构简单，功能稳定，对静电等不敏感。
30.本发明成本低，且本发明将输入电流提高到40ma,电流承受能力提高了8倍；本发明将低成本的电阻r3始终消耗最大的耗散功率,在合理设计的情况将相对调整管q3来的安全,电阻本身相对半导体结构简单，功能稳定，对静电等不敏感。
31.需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。