[发明专利]一种双三极管输出级电路

说明书

技术领域

本发明涉及到一种双三极管输出级电路，一个电压调节器的输出级或必须在低或高输入/输出电压差传递负载电流的电路。更特别的是，本发明还涉及到一个用来在多个功率三极管之间分散负载电流的电路，每个都被优化来在一个不同范围输入/输出电压差下传递电流。

背景技术

功率器件，如稳压器和电源开关，当工作在一个高输入/输出电压差下往往必须提供电流给负载，需要一个在如此高的电压差下传递稳定的负载电流的输出级功率三极管，而不需要冒着由于三极管的热不稳定性和局部地区过热损坏三极管的风险。为了防止这种情况下功率三极管被损坏，功率三极管发射极上的镇流电阻被用来稳定三极管的电流。

镇流电阻提高通过三极管发射极的电压降且与三极管传递的电流成比例。在某些情况下，这个电压的增加可能会提高一个功率器件的最低工作电压。一个合适的镇流功率三极管，例如，当在一个高输入/输出电压差下传递低电流时，应该有足够的镇流电阻来降低大约100-500毫伏电压。在这种情况下，由镇流电阻引起的通过三极管的增加的电压降并不显示着降低功率器件的功能，因为在该器件运行的输入/输出电压差一般会超过整个功率三极管的电压降。然而，在更高的电流和更低的电压差时，镇流电阻可以在功率器件上设置不合需要的限制。三极管发射极的电阻增加饱和电压的最低值。在高电流时通过镇流电阻的电压降可能介于200毫伏和2伏之间，从而导致在使用的三极管中，功率三极管和功率器件的最低工作电压的增加。

由于这个原因，当电路工作在低输入/输出电压差时，在传递高电流的输出级功率器件中，拥有一个低镇流电阻的功率三极管是可取的。然而，如此的功率三极管在高输入/输出电压差下是不稳定的，因此，如果单独作为输出级，将会严重限制功率器件的工作范围。

鉴于上述情况，给功率器件如电压调节器或电源开关提供一个输出级是可取的，使其在高输入/输出电压差下既有一个较低的最低工作电压又具有安全传递稳定的负载电流的能力。

发明内容

给功率器件如电压调节器或电源开关提供一个输出级，使其在高输入/输出电压差下既有一个较低的最低工作电压又具有安全传递稳定负载电流的能力，这是本发明的目的。

本发明的技术解决方案

本发明优势由一个电路完成，其中第1功率三极管具有一个大的镇流电阻，当输入/输出电压差很高时用来在电路的输入和输出端传递电流，当电压差很低时，第2功率三极管具有一个小的镇流电阻来传递电流。两个三极管均与一个单一的控制信号相响应，并提供缓冲防止任一三极管超过公共的控制点。每个三极管均被提供了单独的限流保护电路，包括一个在输入/输出电压差达到阈值时，可减小限流电路限流值的返送系统。

对比文献

发明专利：输出电路及多路输出电路，申请号：200810083558.5。

附图说明

图1是电路简化后的示意图，说明了本发明的原理；

图2是结合本发明的稳压电路的原理图；

图3是图2稳压电路的操作曲线图。

具体实施方式

参照图1，简化的电路图具有低饱和电压以及在一个高输入/输出电压差下在输入端和输出端传递电流的能力。在输入端100，电路与一个电源相连接，在输出端102，电路与一个负载相连接。三极管104是一个拥有大的镇流电阻106的功率三极管。三极管108是一个拥有小的镇流电阻110的功率三极管。三极管104和106都是由一个单一的控制信号控制，控制点112处在三极管114和116公共基极上。

在一个低的输入/输出电压差下，当控制点112的电压被所用的控制信号驱动很高时，电流由三极管108在输入端100和输出端102之间传递。用来控制点112的控制信号降低了由三极管116传递的电流，由电流源118传递的电流驱动三极管108。控制信号还减少由三极管114传递的电流。然而，三极管104上大的镇流电阻106在低输入/输出电压差下限制了由三极管104传递的电流。三极管104由于它的大的镇流电阻被驱动到饱和状态，无法在低输入/输出电压差下传递任何数量的电流。因此，在低输入/输出电压差下，大的镇流电阻不需要的地方，大体上所有的负载电流将绕过三极管104的大的镇流电阻，负载电流将由三极管108和它的低的镇流电阻110传递。

由于三极管114的缓冲作用，三极管104的饱和度不会明显提高控制点112的负载。随着三极管104饱和，三级管114从电流源116接收更少的工作电流，控制点112的负载只有一个微小的变化发生。