电源稳压系统的制作方法

1.本技术涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种电源稳压系统。


背景技术：

2.ldo(low dropout regulator，低压差线性稳压器)作为常用电源应用于各种电路中，但有些ldo应用电路的特点是待机时电流小，但ldo应用电路唤醒后电流突然增大，在ldo应用电路唤醒时会造成ldo输出电压的下降，ldo的输出电压用于为负载供电，如果ldo输出电压下降至低于负载芯片的正常工作电压时，将会造成负载芯片的掉电，直至ldo输出电压恢复至高于负载芯片的正常工作电压时，负载芯片进行重启，但负载芯片的掉电时长过长会影响ldo应用电路的正常工作。
3.现有用于缩短ldo输出电压恢复时长的方案，是通过更改ldo的内部结构以改善负载由轻载突变至重载的瞬态响应，但该方式涉及到复杂的ldo内部芯片设计以及ldo选型等，增加了ldo的制造难度以及成本。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种电源稳压系统。
5.本技术实施例提供了一种电源稳压系统，包括：
6.低压差线性稳压器，用于对输入电压进行稳压处理，输出稳定电压；
7.负载电路，与所述低压差线性稳压器的输出端电性连接，用于根据所述稳定电压正常工作；
8.电源辅助电路，分别与所述低压差线性稳压器的输入端、所述负载电路的输入端电性连接，用于根据所述输入电压和所述稳定电压确定所述负载电路的代载能力，并在所述负载电路的代载能力为重载时，为所述负载电路提供辅助电压。
9.在其中一个实施例中，所述电源辅助电路包括：
10.电压检测电路，分别与所述低压差线性稳压器的输入端、所述负载电路的输入端电性连接，用于根据所述输入电压和所述稳定电压确定所述负载电路的代载能力，并根据所述代载能力生成相应驱动信号；
11.电压补充电路，与所述电压检测电路电性连接，用于在所述驱动信号指示所述负载电路的代载能力为重载时，向所述负载电路提供辅助电压。
12.在其中一个实施例中，所述电压检测电路包括：
13.电压基准电路，与所述低压差线性稳压器的输入端电性连接，用于将所述输入电压转换为基准电压；
14.分压电路，与所述低压差线性稳压器的输出端电性连接，用于将所述稳定电压进行分压处理，得到分压电压；
15.比较电路，分别与所述电压基准电路、所述分压电路电性连接，用于根据所述基准电压和所述分压电压的比对结果生成相应驱动信号，其中，所述比对结果用于指示所述负
载电路的代载能力。
16.在其中一个实施例中，所述电压基准电路包括基准电阻和基准芯片，所述基准电阻的第一端与所述低压差线性稳压器的输入端电性连接，所述基准电阻的第一端还与所述比较电路电性连接，所述基准电阻的第二端与所述基准芯片的第一引脚电性连接，所述基准芯片的第二引脚与所述比较电路电性连接，所述基准芯片的第三引脚接地。
17.在其中一个实施例中，所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述低压差线性稳压器的输出端电性连接，所述第一分压电阻的第二端与所述比较电路电性连接，所述第一分压电阻的第二端还经所述第二分压电阻接地。
18.在其中一个实施例中，所述比较电路在所述比对结果为所述基准电压大于所述分压电压时，生成第一驱动信号；在所述比对结果为所述基准电压小于或等于所述分压电压时，生成第二驱动信号；其中，所述第一驱动信号用于指示所述负载电路的代载能力为重载，所述第二驱动信号用于指示所述负载电路的代载能力为轻载。
19.在其中一个实施例中，所述比较电路包括电压比较器，所述电压比较器的第一引脚与所述电压基准电路电性连接，所述电压比较器的第二引脚与所述分压电路电性连接，所述电压比较器的第三引脚与所述低压差线性稳压器的输入端电性连接，所述电压比较器的第四引脚与所述电压补充电路电性连接。
20.在其中一个实施例中，所述电压补充电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和信号导通器件，所述第一电阻的第一端与所述电压比较器的第四引脚电性连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电性连接，所述第一电阻的第二端还与所述信号导通器件的第一端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述低压差线性稳压器的输入端电性连接，所述第二电阻的第二端还与所述信号导通器件的第二端电性连接，所述信号导通器件的第三端经所述第三电阻与所述负载电路的输入端电性连接。
21.在其中一个实施例中，所述信号导通器件包括三极管和阻尼二极管，所述三极管的基极与所述第一电阻的第二端电性连接，所述阻尼二极管接于所述三极管的集电极和发射极之间，所述三极管的集电极与所述第二电阻的第二端电性连接，所述三极管的集电极还与所述低压差线性稳压器的输入端电性连接，所述三极管的发射极与所述第三电阻电性连接。
22.在其中一个实施例中，所述负载电路包括等效电容和等效电阻，所述等效电容和所述等效电阻相互并列。
23.基于上述电源稳压系统，所述电源稳压系统包括：低压差线性稳压器，用于对输入电压进行稳压处理，输出稳定电压；负载电路，与所述低压差线性稳压器的输出端电性连接，用于根据所述稳定电压正常工作；电源辅助电路，分别与所述低压差线性稳压器的输入端、所述负载电路的输入端电性连接，用于根据所述输入电压和所述稳定电压确定所述负载电路的代载能力，并在所述负载电路的代载能力为重载时，为所述负载电路提供辅助电压。在负载电路的代载能力由轻载变为重载时，低压差线性稳压器输出至负载电路的稳定电压将发生骤降，此时只需通过电源辅助电路为负载电路提供辅助电压，尽快使负载电路接收到的电压恢复至正常工作电压，从而缩短负载电路的掉电时长，本技术无需对低压差线性稳压器的内部结构进行调整，只要在低压差线性稳压器外部搭建电源辅助电路即可缩短电压恢复时长，且适用于包含不同类型低压差线性稳压器的电源稳压系统。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为一个实施例中电源稳压系统的结构示意图；
27.图2为一个实施例中电源稳压系统的结构示意图；
28.图3为一个实施例中电源稳压系统的结构示意图；
29.图4为一个实施例中电源辅助电路的结构示意图；
30.图5为一个实施例中信号导通器件的结构示意图；
31.图6为一个实施例中负载电路的结构示意图；
32.图7为一个实施例中电源稳压系统的结构示意图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在一个实施例中，图1为一个实施例中一种电源稳压系统的结构示意图，参照图1，提供了一种电源稳压系统，该电源稳压系统具体包括：
35.低压差线性稳压器110，用于对输入电压进行稳压处理，输出稳定电压。
36.具体的，低压差线性稳压器110即为ldo，低压差线性稳压器110中包括功率三极管，在负载电路120的代载能力由轻载变为重载时，负载电路120所需电流突然增大，此时低压差线性稳压器110对于输出电流的突然增大，需要瞬态调整其内部的功率三极管，因为功率三极管是通过反馈结果来进行调整，所以功率三极管的瞬态调整需要一定时间，若瞬态调整时间过长，低压差线性稳压器110所输出的稳定电压以及负载电路120内等效电容所提供的补充电压，无法满足负载电路120的正常工作电压，则会导致负载电路120中的等效负载出现掉电重启的现象。
37.从低压差线性稳压器110的工作原理可知，因为有瞬态调整时间，在负载电路120的代载能力为重载时，将会导致低压差线性稳压器110输入电压与输出的稳定电压之间的压差变大，在低压差线性稳压器110输出最大电流不变的情况下，低压差线性稳压器110内部的功率三极管对应的等效调整电阻也将变大，即低压差线性稳压器110输出的稳定电压越小，低压差线性稳压器110内等效调整电阻越大，更加减慢了低压差线性稳压器110输出的稳定电压对负载电路120的充电，增加了低压差线性稳压器110的输入电压与输出稳定电压之间压差恢复至正常电压的时间，而现有技术则是对低压差线性稳压器110内部结构进行重新设计，通过改进低压差线性稳压器110内部功率三极管的响应速度或加大功率三极管的输出电流，来缩短电压恢复时长。
38.但该方式需要针对不同型号或类型的低压差线性稳压器110进行针对性设计，且
增加了低压差线性稳压器110内部的结构复杂度以及制作成本。
39.负载电路120，与所述低压差线性稳压器110的输出端电性连接，用于根据所述稳定电压正常工作。
40.具体的，如图6所示，负载电路120包括等效电容和等效电阻，等效电容和等效电阻相互并列，等效电阻用于指示等效负载，等效电阻的阻值由小变大时，负载电路120的代载能力则由轻载变为重载，等效电容用于在负载电路120的代载能力由轻载变为重载、低压差线性稳压器110输出的稳定电压减小时，为等效电阻提供补充电压，即此时低压差线性稳压器110输出的稳定电压和等效电容输出的补充电压一起想等效负载供电，但在低压差线性稳压器110内部功率三极管调节过程中，低压差线性稳压器110输出的稳定电压将持续下降，且等效电容中存储的电能有限，即稳定电话和补充电压都将持续下降，在稳定电压与补充电压之和小于等效负载的正常工作电压时，等效负载将会发生掉电重启。
41.电源辅助电路130，分别与所述低压差线性稳压器110的输入端、所述负载电路120的输入端电性连接，用于根据所述输入电压和所述稳定电压确定所述负载电路120的代载能力，并在所述负载电路120的代载能力为重载时，为所述负载电路120提供辅助电压。
42.具体的，电源辅助电路130根据输入电压与稳定电压之间的压差确定负载电路120的代载能力，在输入电压与稳定电压之间的压差大于或等于预设压差时，确定负载电路120的代载能力为重载；在输入电压与稳定电压之间的压差小于或预设压差时，确定负载电路120的代载能力为轻载。在负载电路120的代载能力为重载时，表示低压差线性稳压器110输出的稳定电压与等效电容输出的补充电压之和小于等效负载的正常工作电压，则需要电源辅助电路130及时向等效负载提供辅助电压，即此时稳定电压、补充电压与辅助电压一起向等效负载供电，以维持等效负载的正常工作，直至低压差线性稳压器110内功率三极管调节后输出的稳定电压能够满足等效负载的正常工作电压，则电源辅助电路130停止向等效负载提供辅助电压。
43.在一个实施例中，如图2所示，所述电源辅助电路130包括：
44.电压检测电路131，分别与所述低压差线性稳压器110的输入端、所述负载电路120的输入端电性连接，用于根据所述输入电压和所述稳定电压确定所述负载电路120的代载能力，并根据所述代载能力生成相应驱动信号。
45.具体的，电压检测电路131与低压差线性稳压器110的输入端相连，用于采集低压差线性稳压器110的输入电压，电压检测电路131与负载电路120的输入端相连，也就是与低压差线性稳压器110的输出端相连，用于采集低压差线性稳压器110输出的稳定电压，计算输入电压和稳定电压之间的压差，根据压差确定负载电路120的代载能力，在压差大于或等于预设压差时，表示等效负载由轻载变化为重载，即代载能力为重载，则需要产生能向负载电路120提供辅助电压的驱动信号；在压差小于预设压差时，表示等效负载为轻载，则产生无需向负载电路120提供辅助电压的驱动信号。
46.电压补充电路132，与所述电压检测电路131电性连接，用于在所述驱动信号指示所述负载电路120的代载能力为重载时，向所述负载电路120提供辅助电压。
47.具体的，电压补充电路132用于识别电压检测电路131输出的驱动信号，在驱动信号指示负载电路120的代载能力为重载时，将输入电压作为辅助电压传递至负载电路120，以维持等效负载的正常工作；在驱动信号指示负载电路120的代载能力为轻载时，则禁止将
输入电压作为辅助电压传递至负载电路120。
48.在一个实施例中，如图3所示，所述电压检测电路131包括：
49.电压基准电路1311，与所述低压差线性稳压器110的输入端电性连接，用于将所述输入电压转换为基准电压。
50.具体的，基准芯片可以选用任意能够实现电压基准的芯片，即将输入电压配置为预设电压范围内的任意基准电压，即基准电压可根据实际需求进行配置调节。
51.分压电路1312，与所述低压差线性稳压器110的输出端电性连接，用于将所述稳定电压进行分压处理，得到分压电压。
52.比较电路1313，分别与所述电压基准电路1311、所述分压电路1312电性连接，用于根据所述基准电压和所述分压电压的比对结果生成相应驱动信号，其中，所述比对结果用于指示所述负载电路120的代载能力。
53.在一个实施例中，如图4所示，电压基准电路1311包括基准电阻和基准芯片，图4中的r2用于指示基准电阻、d1用于指示基准芯片、v1用于指示输入电压、v0用于指示低压差线性稳压器110输出的稳定电压，在本实施例中基准芯片选择信号为tl431的芯片，所述基准电阻的第一端与所述低压差线性稳压器110的输入端电性连接，所述基准电阻的第一端还与所述比较电路1313电性连接，所述基准电阻的第二端与所述基准芯片的第一引脚电性连接，所述基准芯片的第二引脚与所述比较电路1313电性连接，所述基准芯片的第三引脚接地。
54.在一个实施例中，如图4所示，所述分压电路1312包括第一分压电阻和第二分压电阻，图4中r3指示第一分压电阻、r4指示第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端与所述低压差线性稳压器110的输出端电性连接，所述第一分压电阻的第二端与所述比较电路1313电性连接，所述第一分压电阻的第二端还经所述第二分压电阻接地。
55.在一个实施例中，所述比较电路1313在所述比对结果为所述基准电压大于所述分压电压时，生成第一驱动信号；在所述比对结果为所述基准电压小于或等于所述分压电压时，生成第二驱动信号；其中，所述第一驱动信号用于指示所述负载电路120的代载能力为重载，所述第二驱动信号用于指示所述负载电路120的代载能力为轻载。
56.具体的，第一驱动信号和第二驱动信号分别对应不同的电平状态，例如，第一驱动信号的电平状态为低电平，第二驱动信号的电平状态为高电平，亦或者是，第一驱动信号的电平状态为高电平，第二驱动信号的电平状态为低电平。在本实施例中第一驱动信号对应的电平状态为低电平，即比较电路1313在负载电路120的代载能力为重载时输出低电平的第一驱动信号至电压补充电路132。
57.在一个实施例中，如图4所示，所述比较电路1313包括电压比较器，图4中u2用于指示电压比较器，所述电压比较器的第一引脚与所述电压基准电路1311电性连接，所述电压比较器的第二引脚与所述分压电路1312电性连接，所述电压比较器的第三引脚与所述低压差线性稳压器110的输入端电性连接，所述电压比较器的第四引脚与所述电压补充电路132电性连接。
58.具体的，电压比较器可选用任意能够实现电压比对、且可根据电压比对结果输出相应电平状态驱动信号的比较器，在本实施例中电压比较器可选用型号为lm339或lm393的比较器。
59.在一个实施例中，如图4所示，所述电压补充电路132包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和信号导通器件，图4中r6用于指示第一电阻、r5用于指示第二电阻、r7用于指示第三电阻、q2用于指示信号导通器件，所述第一电阻的第一端与所述电压比较器的第四引脚电性连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电性连接，所述第一电阻的第二端还与所述信号导通器件的第一端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述低压差线性稳压器110的输入端电性连接，所述第二电阻的第二端还与所述信号导通器件的第二端电性连接，所述信号导通器件的第三端经所述第三电阻与所述负载电路120的输入端电性连接。
60.具体的，在电压补充电路132接收到低电平的第一驱动信号时，信号导通器件则会呈导通状态，从而将输入电压作为辅助电压通过第三电阻传递至负载电路120，第三电阻为内阻较小的电阻，以此方式及时地向负载电路120提供辅助电压，避免负载电路120输入端所接收到的电压发生骤降从而导致等效负载掉电重启。
61.在电压补充电路132接收到高电平的第二驱动信号时，信号导通器件则会呈截止状态，无法将输入电压作为辅助电压传递至负载电路120，即此时低压差线性稳压器110输出的稳定电压满足等效负载的正常工作电压，无需电源辅助电路130向负载电路120提供辅助电压。
62.在一个实施例中，如图5所示，所述信号导通器件包括三极管和阻尼二极管，所述三极管的基极与所述第一电阻的第二端电性连接，所述阻尼二极管接于所述三极管的集电极和发射极之间，所述三极管的集电极与所述第二电阻的第二端电性连接，所述三极管的集电极还与所述低压差线性稳压器110的输入端电性连接，所述三极管的发射极与所述第三电阻电性连接。
63.综合上述实施例形成如图7所示的电源稳压系统，在负载电路120的代载能力由轻载变为重载时，低压差线性稳压器110输出至负载电路120的稳定电压将发生骤降，此时只需通过电源辅助电路130为负载电路120提供辅助电压，尽快使负载电路120接收到的电压恢复至正常工作电压，从而缩短负载电路120的掉电时长，本技术无需对低压差线性稳压器110的内部结构进行调整，只要在低压差线性稳压器110外部搭建电源辅助电路130即可缩短电压恢复时长，且适用于包含不同类型低压差线性稳压器110的电源稳压系统。
64.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、电源稳压系统、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、电源稳压系统、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、电源稳压系统、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
65.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原
理和新颖特点相一致的最宽的范围。