一種高溫穩(wěn)壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高溫穩(wěn)壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子系統(tǒng)中，穩(wěn)壓器是一個(gè)非常重要的核心器件。穩(wěn)定的電壓源對(duì)于保證電路的正常工作以及維持電子系統(tǒng)的性能指標(biāo)是必不可少的。通常電子系統(tǒng)中的穩(wěn)壓?jiǎn)卧遣捎谬R納二極管所提供基準(zhǔn)電壓的來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能。但是由于物理上的限制，當(dāng)電子設(shè)備需要工作在超過250°C的溫度的時(shí)候，傳統(tǒng)的硅基齊納二極管是無法滿足這種溫度要求的?；趯捊麕О雽?dǎo)體(碳化硅)的齊納二極管有可能工作在更高的溫度下，但是，可在高溫下工作的碳化硅齊納二極管目前還處在實(shí)驗(yàn)階段。同時(shí)，由于禁帶寬度的提高，碳化硅齊納二極管的反向?qū)妷?穩(wěn)壓值)超過25V，因此很難用于為輸入電壓為3.3V，5V，12V，15V等常規(guī)的電子芯片供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種高溫穩(wěn)壓器。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種高溫穩(wěn)壓器，包括:
用于輸出恒定電流的恒流源電路；
用于為高溫穩(wěn)壓器提供負(fù)載電流和作為緩沖器降低輸出阻抗的源極跟隨器；
用于對(duì)源極跟隨器過壓保護(hù)的分壓器；
恒流源電路與源極跟隨器并聯(lián)后，再并聯(lián)分壓器；
恒流源電路、源極跟隨器、分壓器中的場(chǎng)效應(yīng)管均采用寬禁帶半導(dǎo)體器件。
[0005]所述恒流源電路包括第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管、第一調(diào)整電阻、第二調(diào)整電阻和第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管；
第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極級(jí)聯(lián)第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極，第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極，第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極與第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極的連接點(diǎn)還與第一調(diào)整電阻的一端連接，第一調(diào)整電阻的另一端連接第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，第二調(diào)整電阻的一端接地，第二調(diào)整電阻的另一端連接至第一調(diào)整電阻的另一端與第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極的連接點(diǎn)。
[0006]所述源極跟隨器包括第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和第三調(diào)整電阻；
第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接至第二調(diào)整電阻的另一端與第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極之間，第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接第三調(diào)整電阻的一端，第三調(diào)整電阻的一端連接至第二調(diào)整電阻接地的一端，第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極。
[0007]所述分壓器包括第二結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管、第四調(diào)整電阻和第五調(diào)整電阻；
第二結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接至第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極的連接點(diǎn)，第四調(diào)整電阻的一端與第二結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接后作為高溫穩(wěn)壓器的輸入端，第四調(diào)整電阻的另一端連接第五調(diào)整電阻的一端，第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極與第三調(diào)整電阻的一端的連接點(diǎn)與第五調(diào)整電阻的另一端連接后作為高溫穩(wěn)壓器的輸出端，第二結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接至第四調(diào)整電阻的另一端與第五調(diào)整電阻的一端之間。
[0008]有益效果:
(1)本發(fā)明通過在第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極級(jí)聯(lián)第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)一步改善恒流源的恒流特性，將第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接至第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極，以此構(gòu)成新型的恒流源電路，使得漏極輸出電流更為恒定；
(2)本發(fā)明采用第二結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和第四調(diào)整電阻、第五調(diào)整電阻構(gòu)成的分壓器，通過第四調(diào)整電阻、第五調(diào)整電阻的阻值比，改變和調(diào)整第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與源極之間的電壓差，實(shí)現(xiàn)對(duì)第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的過壓保護(hù)；
(3)本發(fā)明的電路中的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管均采用寬禁帶半導(dǎo)體器件，工作溫度可以達(dá)到500攝氏度，以滿足高溫應(yīng)用的要求，有效解決高溫或其他極端情況下普通半導(dǎo)體器件的在高溫下?lián)p毀導(dǎo)致電路失效問題；
(4)通過高溫測(cè)試驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的可行性和輸出電壓的穩(wěn)定性，該高溫穩(wěn)壓器可用于對(duì)高溫電路系統(tǒng)的供電，從而實(shí)現(xiàn)高溫下的無線傳感，通信及數(shù)據(jù)傳輸。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的高溫穩(wěn)壓器電路原理圖，其中，1-恒流源電路，2-源極跟隨器，3-分壓器；
圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的高溫穩(wěn)壓器電路在450°C、輸出電壓的設(shè)定值為1V的條件下的仿真結(jié)果；
圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的高溫穩(wěn)壓器電路在450°C、輸出電壓的設(shè)定值為15V的條件下的仿真結(jié)果；
圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的高溫穩(wěn)壓器電路在450°C、輸出電壓的設(shè)定值為20V的條件下的仿真結(jié)果；
圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的不同溫度、不同直流輸入電壓下高溫穩(wěn)壓器的輸出電壓，其中，曲線a為測(cè)試溫度為450°C時(shí)的輸出電壓，曲線b為測(cè)試溫度為300°C時(shí)的輸出電壓，曲線c為測(cè)試溫度為室溫25°C時(shí)的輸出電壓。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說明。
[0011]一種高溫穩(wěn)壓器,如圖1所不,包括:
用于輸出恒定電流的恒流源電路I;
用于為高溫穩(wěn)壓器提供負(fù)載電流和作為緩沖器降低輸出阻抗的源極跟隨器2 ；
用于對(duì)源極跟隨器2過壓保護(hù)的分壓器3 ；
恒流源電路I與源極跟隨器2并聯(lián)后，再并聯(lián)分壓器3 ；
恒流源電路1、源極跟隨器2、分壓器3中的場(chǎng)效應(yīng)管均采用寬禁帶半導(dǎo)體器件，本實(shí)施方式中采用碳化硅或氮化鎵這類耐高溫材料的高溫器件。
[0012]恒流源電路I包括第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管、第一調(diào)整電阻、第二調(diào)整電阻和第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管；
第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管Jl的漏極D級(jí)聯(lián)第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管J4的源極S，第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管J4的柵極G連接第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管Jl的源極S，第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管Jl的源極S與第四結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管J4的柵極G的連接點(diǎn)還與第一調(diào)整電阻Rl的一端連接，第一調(diào)整電阻Rl的另一端連接第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管Jl的柵極G，第二調(diào)整電阻R2的一端接地，第二調(diào)整電阻R2的另一端連接至第一調(diào)整電阻Rl的另一端與第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管Jl的柵極G的連接點(diǎn)。
[0013]源極跟隨器2包括第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管J3和第三調(diào)整電阻R3 ；
第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管J3的柵極G連接至第二調(diào)整電阻R2的另一端與第一結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管Jl的柵極G之間，第三結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管J3的源極S連接第三調(diào)整電阻R3的一端，第三調(diào)整電