一种应用于物联网节点的线性电源制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于物联网节点的线性电源，包括整流模块、保护模块、主体电路模块、反馈模块和负载模块，输入为Vin，输出为Vout，输入范围广，本发明专利技术电路在电路工作开始到数百伏的范围均可工作，输出电压为15V；输入电压范围和输出电压值都可以进行设置；过温保护功能，本发明专利技术的电路具备过温保护功能，当电路所处的环境温度高于某个温度时，过温保护电路工作，电路的输出关闭；过压保护功能，本发明专利技术的电路具备输入电压的过压保护，当电路的输入电压高于某个值时，过压保护电路工作，电路的输出关闭；输出电压的温度补偿，通过温度补偿电路，使输出电压随着温度的变化更小；输出电压的快速调整，具备抑制负载短脉冲干扰的能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于物联网节点的线性电源


[0001]本专利技术涉及电源
，具体是一种应用于物联网节点的线性电源。

技术介绍

[0002]传统的线性电源电路如图13和图14所示。其中图13是基于MOS管的线性电源电路，图14是基于三极管的线性电源电路。在图13和图14的电路中，电阻R1用于齐纳管Dz的偏置，并且限制齐纳管的反偏电流在安全的范围以内。齐纳管Dz处于反偏状态，提供基准电压V
Dz
。电容C1则为输出的储能和滤波电容，确保输出电压稳定。
[0003]图13中，MOS管的阈值电压为V
T
，当MOS管导通时，输出电流由下式决定：其中，是流过MOS管的电流，是NMOS中，电子的迁移率，是NMOS栅氧化层的单位电容，是MOS管尺寸，是MOS管栅极和源极的电压差。
[0004]而上述电流公式中，参数由MOS管决定，可以改写为：其中，k是与MOS管相关的常数，，即表征栅源电压比阈值电压大的程度，也决定了MOS电流的大小。
[0005]由以上的分析，当电流较小时（特别是物联网节点的应用中，电流需求较小），此时MOS导通时，源极的输出电压比栅极电压约小V
T
。
[0006]因此，在图13的电路中，输出电压Vout为：由于MOS中，阈值电压V
T
的变化值较小，因此该线性电源的输出电压Vout由齐纳管Dz的稳压值V
DZ
决定。
[0007]在图14的线性电源中，工作原理类似。三极管导通时，BE结正偏导通，对于硅管而言，发射极E的电压比基极B的电压低0.6V左右，因此输出电压Vout也由齐纳管Dz的稳压值V
DZ
决定：以上是线性电源的基本原理，本专利技术提出了功能和性能更好的线性电源，本专利技术从电路能够工作开始到数百伏的范围均可工作，输出电压为15V。输入电压范围和输出电压值都可以进行设置，输出电压的温度补偿，通过温度补偿电路，使输出电压随着温度的变化更小，输出电压的快速调整，具备抑制负载短脉冲干扰的能力。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种应用于物联网节点的线性电源，本专利技术电路可以在电路工作开始到数百伏的范围均可工作，输出电压为15V；输入电压范围和输出电压值都可以进行设置；过温保护功能，本专利技术的电路具备过温保护功能，当电路所处的环境温度高于某个温度时，过温保护电路工作，电路的输出关闭；过压保护功能，本专利技术的电路具备输入电压的过压保护，当电路的输入电压高于某个值时，过压保护电路工作，电路的输出关闭；输出电压的温度补偿，通过温度补偿电路，使输出电压随着温度的变化更小；输出电压的快速调整，具备抑制负载短脉冲干扰的能力。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种应用于物联网节点的线性电源，包括输入端口、输出端口、整流模块、保护模块、主体电路模块、反馈模块和负载模块,所述输入端口连接整流模块，所述整流模块连接保护模块，所述保护模块连接主体电路模块，所述主体电路模块连接反馈模块和负载模块，所述输入端口为Vin，输出端口为Vout，所述负载模块为Rload和Cload，所述整流模块包括电阻Rlmt和二极管Drec组成，所述保护模块由电阻Rb1、电阻Rb2和三极管T2组成，所述主体电路模块由电阻R1和Rb3、电容Cr1和Cr2、NMOS T1、齐纳管Dz、二极管Dt和Db、三极管T3组成，所述反馈模块由电容Cf和电阻Rf组成，所述T1的漏极的为D1，所述T1的栅极为G1，所述三极管T2的基极为B2，所述三极管T3的基极为B3，所述D1，G1，B2和B3为电路的主要网络节点。
[0010]作为本专利技术的进一步方案：所述整流模块通过把直流和交流的输入Vin转换为具有正值的输入电压，保证信号半波整流，没有负电压输入到电源电路；所述整流模块通过电阻Rlmt对输入Vin进行限流，提高雷击和浪涌的性能。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：所述保护模块对电路进行过温保护和输入电压的过压保护，当检测到电路的温度高于高温设定值时，关闭输出，保护电路和后面的负载，当温度降低时，过温保护自动关闭，电路恢复正常工作。
[0012]作为本专利技术的进一步方案：所述主体电路模块通过以齐纳管为主的电路产生基准电压，并且通过MOS管产生输出电压，输出电压与基准电压相关，能够保持输出电压Vout的稳定。
[0013]作为本专利技术的进一步方案：所述反馈模块通过电容Cf采集对电源电路的输出窄脉冲进行干扰，并通过电阻Rf反馈到主体电路，通过相位转换，抵消输出电压Vout上的窄脉冲干扰，确保电路的输出噪声受到抑制。
[0014]作为本专利技术的进一步方案：所述负载模块为Rload和Cload，电阻Rload和电容Cload组成并联负载电路，电阻Rload和电容Cload的数量均为大于等于1。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种应用于物联网节点的线性电源，包括整流模块、保护模块、主体电路模块、反馈模块和负载模块，输入为Vin，输出为Vout，输入范围广，本专利技术电路在电路工作开始到数百伏的范围均可工作，输出电压为15V；输入电压范围和输出电压值都可以进行设置；过温保护功能，本专利技术的电路具备过温保护功能，当电路所处的环境温度高于某个温度时，过温保护电路工作，电路的输出关闭；过压保护功能，本专利技术的电路具备输入电压的过压保护，当电路的输入电压高于某个值时，过压保护电路工作，电路的输出关闭；输出电压的温度补偿，通过温度补偿电路，使输出电压随着温度的变化更
小；输出电压的快速调整，具备抑制负载短脉冲干扰的能力。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的模块框架图。
[0017]图2为本专利技术的电路图。
[0018]图3为本专利技术的输出干扰抑制的信号流图。
[0019]图4为本专利技术的输入电压与输出电压关系图。
[0020]图5为本专利技术温度从
‑
40
°
C到125
°
C变化时温度和输出电压的变化关系图。
[0021]图6为本专利技术温度从125
°
C到
‑
40
°
C变化时温度和输出电压的变化关系图。
[0022]图7为本专利技术的干扰源电路图。
[0023]图8为本专利技术没有干扰抑制回路时输出电压的轨迹图。
[0024]图9为本专利技术有有干扰抑制回路时输出电压的轨迹图。
[0025]图10为本专利技术没有温度补偿时温度和输出电压的变化关系图。
[0026]图11为本专利技术提供温度补偿时温度和输出电压的变化关系图。
[0027]图12为本专利技术输出电流和输出电压关系图。
[0028]图13为本专利技术
技术介绍
中基于MOS管的线性电源电路。
[0029]图14为本专利技术
技术介绍
中基于三极管的线性电源电路。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于物联网节点的线性电源，包括输入端口、输出端口、整流模块、保护模块、主体电路模块、反馈模块和负载模块,所述输入端口连接整流模块，所述整流模块连接保护模块，所述保护模块连接主体电路模块，所述主体电路模块连接反馈模块和负载模块，所述输入端口为Vin，输出端口为Vout，所述负载模块为Rload和Cload，所述整流模块包括电阻Rlmt和二极管Drec组成，所述保护模块由电阻Rb1、电阻Rb2和三极管T2组成，所述主体电路模块由电阻R1和Rb3、电容Cr1和Cr2、NMOS T1、齐纳管Dz、二极管Dt和Db、三极管T3组成，所述反馈模块由电容Cf和电阻Rf组成，所述T1的漏极的为D1，所述T1的栅极为G1，所述三极管T2的基极为B2，所述三极管T3的基极为B3，所述D1，G1，B2和B3为电路的主要网络节点。2.根据权利要求1所述的一种应用于物联网节点的线性电源，其特征在于，所述整流模块通过把直流和交流的输入Vin转换为具有正值的输入电压，保证信号半波整流，没有负电压输入到电源电路；所述整流模块通过电阻Rlmt对输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩益锋，
申请(专利权)人：英特曼照明电子常州有限公司，
类型：发明
国别省市：