專(zhuān)利名稱(chēng)：分流裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分流裝置及方法，特別是涉及有關(guān)于可自動(dòng)調(diào)整各自分流量的一種分流裝置及方法。
背景技術(shù)：
一般元件的壽命與其操作溫度息息相關(guān)。當(dāng)流經(jīng)該元件的電流量越大，將導(dǎo)致該元件的操作溫度越高。例如，當(dāng)穩(wěn)壓器的輸入電壓很高的時(shí)候。輸出電流與穩(wěn)壓器的壓降產(chǎn)生功率消耗。此功率消耗導(dǎo)致穩(wěn)壓器的溫度上升。
穩(wěn)壓器通常應(yīng)用于各種電器產(chǎn)品的電源管理系統(tǒng)中，以提供可調(diào)整的電源。圖1是顯示穩(wěn)壓器的典型電路。穩(wěn)壓器包括未調(diào)節(jié)的直流輸入電壓VIN、輸出串接電晶體10、可調(diào)節(jié)的直流輸出電壓V0與由電阻31與32所組成的分壓器。穩(wěn)壓器更包括耦接至串接電晶體10的回授控制電路。該回授控制電路包括誤差放大器20，以及由定電壓產(chǎn)生單元40所產(chǎn)生的參考電壓VREF?；厥诳刂齐娐方?jīng)由分壓器而連接至直流輸出電壓V0。電阻31與32串聯(lián)于可調(diào)節(jié)的直流輸出電壓V0與接地之間。電阻31與32之間的分壓點(diǎn)被連接至誤差放大器20的正端。參考電壓VREF被連接至誤差放大器20的負(fù)端。誤差放大器20的輸出端則連接至輸出串接電晶體10的閘極。該回授控制回路調(diào)變串接電晶體10的閘極電壓，以控制串接電晶體(即晶體管，以下均稱(chēng)為電晶體)10的阻抗。根據(jù)該閘極電壓，串接電晶體10供應(yīng)不同的電流準(zhǔn)位給穩(wěn)壓器的輸出端。不論負(fù)載條件與輸入電壓的改變，閘極電壓的調(diào)變可使得穩(wěn)壓器輸出穩(wěn)定的直流電壓。
習(xí)知穩(wěn)壓器的其中第一個(gè)缺點(diǎn)是操作溫度過(guò)高，尤其是輸入電壓很高的時(shí)候。第二個(gè)缺點(diǎn)是輸出電流I0與串接電晶體10的壓降VD產(chǎn)生功率損耗PD。功率損耗PD導(dǎo)致穩(wěn)壓器的操作溫度提升。由于穩(wěn)壓器的壽命與其操作溫度息息相關(guān)，為了增進(jìn)其可靠度，必須降低穩(wěn)壓器的操作溫度，而影響穩(wěn)壓器的操作溫度的因素之一是取決于其封裝。該封裝決定熱阻并且限制其熱輻射，而較低的熱阻封裝將提高成本。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的分流裝置及方法在結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決穩(wěn)壓器存在的問(wèn)題，相關(guān)廠(chǎng)商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。
有鑒于上述現(xiàn)有的穩(wěn)壓器存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的分流裝置及方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的穩(wěn)壓器，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的分流裝置存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的分流裝置，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其以相互并聯(lián)的多個(gè)分流裝置自動(dòng)分?jǐn)傆敵龅碾娏?，以及降低操作溫度，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的分流方法存在的缺陷，而提供一種新的分流方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其相互并聯(lián)的各分流裝置可以自動(dòng)控制并分?jǐn)傆敵龅碾娏?，以便降低各分流裝置的操作溫度，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的分流裝置，其包括輸入端、輸出端、分流控制端、串接電晶體、定電壓產(chǎn)生單元、回授控制電路與分流控制單元。分流控制端提供分流控制介面。串接電晶體接收輸入端的輸入電壓，并提供輸出電壓與輸出電流給分流裝置的輸出端。定電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生參考電壓。回授控制電路耦接至分流裝置的輸出端與串接電晶體，用以檢測(cè)輸出電流并據(jù)以輸出電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依據(jù)參考訊號(hào)調(diào)整并輸出控制訊號(hào)至串接電晶體，以控制分流裝置的輸出。分流控制單元耦接至分流裝置的分流控制端與回授控制電路，用以依照電流檢測(cè)訊號(hào)與參考電壓而產(chǎn)生匯流排(即總線(xiàn)，以下均稱(chēng)為匯流排)訊號(hào)，以及依照參考電壓、匯流排訊號(hào)與電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生參考訊號(hào)。
又，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述分流裝置，上述的回授控制電路包括電流檢測(cè)單元、分壓器與放大器。電流檢測(cè)單元耦接至串接電晶體，用以檢測(cè)輸出電流并據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)訊號(hào)。分壓器耦接至輸出端，用以將輸出電壓進(jìn)行分壓并據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的回授電壓。放大器的正端耦接至分壓器以接收回授電壓，其負(fù)端接收參考訊號(hào)，其輸出端輸出控制訊號(hào)，以控制串接電晶體。
再者，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)的較佳實(shí)施例所述分流裝置，上述的分流控制單元包括拉升電壓?jiǎn)卧?、拉升電阻、電流產(chǎn)生單元、輸入單元、輸出單元與調(diào)整單元。拉升電壓?jiǎn)卧勒諈⒖茧妷寒a(chǎn)生對(duì)應(yīng)的拉升電壓。拉升電阻耦接于拉升電壓?jiǎn)卧c分流控制端之間。電流產(chǎn)生單元依照電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一電流訊號(hào)與第二電流訊號(hào)。輸入單元耦接至分流控制端，用以依據(jù)拉升電壓與匯流排訊號(hào)產(chǎn)生第三電流訊號(hào)。輸出單元耦接至分流控制端，用以依據(jù)第二電流訊號(hào)與拉升電壓產(chǎn)生匯流排訊號(hào)。調(diào)整單元耦接至輸入單元與電流產(chǎn)生單元，用以依據(jù)參考電壓、第一電流訊號(hào)與第三電流訊號(hào)產(chǎn)生并調(diào)整參考訊號(hào)。
此外，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)提出一種分流裝置，包括輸入端、輸出端、分流控制端、串接電晶體、回授控制電路與分流控制單元。分流控制端提供分流控制介面。串接電晶體接收該輸入端的輸入電壓，并提供輸出電壓與輸出電流至該輸出端?；厥诳刂齐娐否罱又凛敵龆?，用以依據(jù)參考訊號(hào)調(diào)整并輸出控制訊號(hào)至串接電晶體，以控制分流裝置的輸出。分流控制單元耦接至分流控制端與回授控制電路，用以產(chǎn)生參考訊號(hào)以調(diào)整控制訊號(hào)。
此外，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明提出一種分流裝置，包括輸入端、輸出端、分流控制端、輸出裝置、回授控制電路與分流控制單元。輸出裝置提供輸出電壓與輸出電流至輸出端?；厥诳刂齐娐否罱又凛敵龆伺c輸出裝置，用以檢測(cè)輸出電流并據(jù)以輸出電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依據(jù)參考訊號(hào)調(diào)整并輸出控制訊號(hào)至輸出裝置，以控制分流裝置的輸出。分流控制單元耦接至分流控制端與回授控制電路，用以依照電流檢測(cè)訊號(hào)與參考電壓而產(chǎn)生匯流排訊號(hào)，以及依照參考電壓、匯流排訊號(hào)與電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生參考訊號(hào)。
此外，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明提出的分流方法，用以自動(dòng)調(diào)整相互并聯(lián)的多數(shù)個(gè)分流裝置各自的輸出，以分流機(jī)制提供一總輸出。該分流方法包括將每一個(gè)分流裝置的分流控制端相互耦接；使每個(gè)分流裝置各自依照其輸出狀態(tài)而經(jīng)由分流控制端相互傳送匯流排訊號(hào)；以及使每個(gè)分流裝置分別依照其輸出狀態(tài)與分流控制端的匯流排訊號(hào)，而各自調(diào)整其輸出，以分流機(jī)制提供該總輸出。
此外，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述分流方法，上述使每個(gè)分流裝置各自依照其輸出狀態(tài)而經(jīng)由分流控制端相互傳送匯流排訊號(hào)的步驟包括提供參考電壓；使每個(gè)分流裝置各自檢測(cè)其輸出電流；以及使每個(gè)分流裝置各自依照檢測(cè)輸出電流的結(jié)果與參考電壓，而產(chǎn)生匯流排訊號(hào)。另外，上述使每個(gè)分流裝置分別依照其輸出狀態(tài)與匯流排訊號(hào)而各自調(diào)整其輸出的步驟包括提供參考電壓；使每個(gè)分流裝置各自依照其輸出狀態(tài)、參考電壓與匯流排訊號(hào)，各自產(chǎn)生參考訊號(hào)；使每個(gè)分流裝置各自依據(jù)其輸出狀態(tài)與對(duì)應(yīng)的參考訊號(hào)，而各自調(diào)整并輸出控制訊號(hào)；以及使每個(gè)分流裝置各自依照對(duì)應(yīng)的控制訊號(hào)，各自調(diào)整并供應(yīng)輸出電壓與輸出電流，其中輸出電壓與輸出電流即為分流裝置的輸出。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明本發(fā)明是有關(guān)于一種分流裝置及方法。該分流裝置包括輸入端、輸出端、分流控制端、串接電晶體、定電壓產(chǎn)生單元、回授控制電路與分流控制單元。分流控制端提供分流控制介面。串接電晶體接收輸入端的輸入電壓，并提供輸出電壓與輸出電流給分流裝置的輸出端。定電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生參考電壓。回授控制電路耦接至分流裝置的輸出端與串接電晶體，用以檢測(cè)輸出電流并據(jù)以輸出電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依據(jù)參考訊號(hào)調(diào)整并輸出控制訊號(hào)至串接電晶體，以控制分流裝置的輸出。分流控制單元耦接至分流裝置的分流控制端與回授控制電路，用以依照電流檢測(cè)訊號(hào)與參考電壓而產(chǎn)生匯流排訊號(hào)，以及依照參考電壓、匯流排訊號(hào)與電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生參考訊號(hào)。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明分流裝置及方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明因采用多個(gè)分流裝置相互并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，以分?jǐn)偡至餮b置的總輸出電流，因此降低各分流裝置的輸出電流，進(jìn)而降低其操作溫度。同時(shí)，因?yàn)槊總€(gè)分流裝置均可以隨時(shí)自動(dòng)檢測(cè)自身的輸出狀態(tài)，并且各自依據(jù)其輸出狀態(tài)而透過(guò)分流控制端輸出匯流排訊號(hào)，因此每個(gè)分流裝置均可以依據(jù)其分流控制端的匯流排訊號(hào)自動(dòng)地調(diào)整其輸出電流，而達(dá)到分流的目的。
綜上所述，本發(fā)明特殊的分流裝置及方法，使其以相互并聯(lián)的多個(gè)分流裝置自動(dòng)分?jǐn)傆敵龅碾娏鳎约敖档筒僮鳒囟?，從而更加適于實(shí)用。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類(lèi)產(chǎn)品及方法中未見(jiàn)有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方法公開(kāi)發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的穩(wěn)壓器具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是顯示穩(wěn)壓器的典型電路。
圖2是依照本發(fā)明說(shuō)明具有分流控制功能的穩(wěn)壓器的較佳實(shí)施例。
圖3是依照本發(fā)明說(shuō)明并聯(lián)多個(gè)穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓裝置的較佳實(shí)施例。
圖4是依照本發(fā)明說(shuō)明分流控制單元的較佳實(shí)施例。
圖5是依照本發(fā)明說(shuō)明電流產(chǎn)生單元的較佳實(shí)施例。
圖6是依照本發(fā)明說(shuō)明輸入單元的較佳實(shí)施例。
圖7是依照本發(fā)明說(shuō)明調(diào)整單元的較佳實(shí)施例。
圖8是依照本發(fā)明說(shuō)明輸出單元的較佳實(shí)施例。
10串接電晶體 20誤差放大器15、101～105、162～169、201、202、251～253電晶體31、32、254電阻 40定電壓產(chǎn)生單元50分流控制單元 55運(yùn)算放大器100電流產(chǎn)生單元 150輸入單元155偏移電壓 160緩沖放大器161電流源200調(diào)整單元207單位增益緩沖器250輸出單元257單位增益放大器CS分流控制端 I1第一電流訊號(hào)I2第二電流訊號(hào) IM電流檢測(cè)訊號(hào)IN輸入端 I0輸出電流OUT輸出端IX第三電流訊號(hào)R1拉升電阻 R2輸入電阻R3調(diào)整電阻 R4輸出電阻VB匯流排訊號(hào)VG控制訊號(hào)VIN未調(diào)節(jié)的直流輸入電壓 VM拉升電壓V0已調(diào)節(jié)的直流輸出電壓 VD串接電晶體的壓降VR參考訊號(hào) VREF、VR1參考電壓具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的分流裝置及方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
本發(fā)明將以下述實(shí)施例，說(shuō)明利用分流裝置的分流控制端而達(dá)到分流的自動(dòng)控制功能。為方便說(shuō)明，下述實(shí)施例中將以穩(wěn)壓器代表分流裝置，并且以多個(gè)穩(wěn)壓器相互并聯(lián)的穩(wěn)壓裝置來(lái)說(shuō)明分流裝置的較佳實(shí)施例。
請(qǐng)參閱圖2所示，是依照本發(fā)明說(shuō)明具有分流控制功能的穩(wěn)壓器的較佳實(shí)施例。該穩(wěn)壓器包括輸入端IN、輸出端OUT與分流控制端CS。其中，分流控制端CS用以提供分流控制的介面。輸出裝置(在此例如以串接電晶體10實(shí)施的)接收輸入端IN的輸入電壓VIN，并依照控制訊號(hào)調(diào)整輸出電壓V0與輸出電流I0，以及經(jīng)由輸出端OUT輸出電壓V0與輸出電流I0。定電壓產(chǎn)生單元40產(chǎn)生參考電壓VR1。
回授控制電路耦接至輸出端與串接電晶體10，用以檢測(cè)輸出電流I0并據(jù)以輸出電流檢測(cè)訊號(hào)IM，以及依據(jù)參考訊號(hào)VR調(diào)整并輸出控制訊號(hào)VG至串接電晶體10，以控制穩(wěn)壓器的輸出?；厥诳刂齐娐钒ǚ謮浩髋c放大器(例如誤差放大器)20。分壓器耦接至輸出端OUT，用以將輸出電壓V0進(jìn)行分壓并據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的回授電壓。在此分壓器是以串接于輸出端OUT與接地GND之間的電阻31與電阻32所組成。放大器20的正端耦接至分壓器以接收回授電壓，其負(fù)端接收參考訊號(hào)VR。放大器20的輸出端輸出控制訊號(hào)VG，以控制串接電晶體10與穩(wěn)壓器的輸出。電流檢測(cè)單元耦接至串接電晶體10，用以依據(jù)輸出電流I0產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)訊號(hào)IM。在此電流檢測(cè)單元例如以電晶體15實(shí)施的，利用電晶體15與串接電晶體10形成電流鏡，以便于電晶體15的汲極產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于輸出電流I0的電流檢測(cè)訊號(hào)IM。
分流控制單元50耦接至分流控制端CS、定電壓產(chǎn)生單元40與回授控制電路，用以依照電流檢測(cè)訊號(hào)IM與參考電壓VR1而產(chǎn)生匯流排訊號(hào)VB并輸出至分流控制端CS。此匯流排訊號(hào)VB表示輸出電流I0的電流準(zhǔn)位。分流控制單元50更依照參考電壓VR1、分流控制端CS的匯流排訊號(hào)VB與電流檢測(cè)訊號(hào)IM產(chǎn)生參考訊號(hào)VR。該穩(wěn)壓器依據(jù)參考訊號(hào)VR用以輸出控制訊號(hào)VG以調(diào)整穩(wěn)壓器的輸出。
請(qǐng)參閱圖3所示，是依照本發(fā)明說(shuō)明并聯(lián)多個(gè)穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓裝置的較佳實(shí)施例。穩(wěn)壓裝置包括多個(gè)并聯(lián)的穩(wěn)壓器，每一個(gè)穩(wěn)壓器各自具有輸入端IN、輸出端OUT與分流控制端CS。各穩(wěn)壓器的輸入端IN共同接收穩(wěn)壓裝置的輸入電壓VIN。各穩(wěn)壓器的輸出端OUT共同供應(yīng)穩(wěn)壓裝置的輸出電壓V0，以分?jǐn)傒敵鲭娏?。各穩(wěn)壓器的分流控制端CS相互耦接，以便藉由各分流控制端自動(dòng)控制各穩(wěn)壓器的分流比例。其中，具有最高輸出電流的穩(wěn)壓器仲裁匯流排訊號(hào)VB。仲裁匯流排訊號(hào)VB的穩(wěn)壓器被定義為主要穩(wěn)壓器，其他穩(wěn)壓器即輔助穩(wěn)壓器，將追蹤匯流排訊號(hào)VB以分?jǐn)傒敵鲭娏鳌?br> 請(qǐng)參閱圖4所示，是依照本發(fā)明說(shuō)明分流控制單元50的較佳實(shí)施例。分流控制單元50包括拉升電壓?jiǎn)卧⒗娮鑂1、電流產(chǎn)生單元100、輸入單元150、輸出單元250與調(diào)整單元200。拉升電壓?jiǎn)卧勒諈⒖茧妷篤R1產(chǎn)生拉升電壓VM，其包括運(yùn)算放大器55、電阻56與電阻57。參考電壓VR1耦接至運(yùn)算放大器55的正端。拉升電阻R1耦接于拉升電壓?jiǎn)卧c分流控制端CS之間。電流產(chǎn)生單元100依照電流檢測(cè)訊號(hào)IM產(chǎn)生第一電流訊號(hào)I1與第二電流訊號(hào)I2。輸入單元150耦接至分流控制端CS，用以依據(jù)拉升電壓VM與匯流排訊號(hào)VB產(chǎn)生第三電流訊號(hào)IX。輸出單元250耦接至分流控制端CS，用以依據(jù)第二電流訊號(hào)I2與拉升電壓VM產(chǎn)生匯流排訊號(hào)VB。調(diào)整單元200耦接至定電壓產(chǎn)生單元40、電流產(chǎn)生單元100與輸入單元150，用以依據(jù)參考電壓VR1、第一電流訊號(hào)I1與第三電流訊號(hào)IX產(chǎn)生并調(diào)整參考訊號(hào)VR。
請(qǐng)參閱圖5所示，是依照本發(fā)明說(shuō)明電流產(chǎn)生單元100的較佳實(shí)施例。透過(guò)電晶體101、102、103、104與105所形成的電流鏡，電流產(chǎn)生單元100可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于電流檢測(cè)訊號(hào)IM的第一電流訊號(hào)I1與第二電流訊號(hào)I2。
請(qǐng)參閱圖6所示，是依照本發(fā)明說(shuō)明輸入單元150的較佳實(shí)施例。輸入單元150包括輸入電阻R2與緩沖放大器160。緩沖放大器160具有第一輸出端O/P與第二輸出端。緩沖放大器160的正輸入端具有偏移電壓(offsetvoltage)155，該正端耦接至分流控制端CS，以接收匯流排訊號(hào)VB。緩沖放大器160的負(fù)端耦接至其第一輸出端O/P，該第一輸出端O/P更經(jīng)由輸入電阻R2連接拉升電壓VM。緩沖放大器160的第二輸出端依照拉升電壓VM、匯流排訊號(hào)VB、偏移電壓155與輸入電阻R2而產(chǎn)生第三電流訊號(hào)IX。
電流源161以及電晶體162、163、164與165形成緩沖放大器160的差動(dòng)輸入級(jí)。電晶體167連接于電晶體165與緩沖放大器160的第一輸出端O/P之間。電晶體168與169形成一電流鏡，其中電晶體168連接至電晶體167，用以從緩沖放大器160的第一輸出端O/P接收電流。電晶體169輸出第三電流訊號(hào)IX，因而該第三電流訊號(hào)IX與緩沖放大器160的第一輸出端O/P的電流成正比例的關(guān)系。第三電流訊號(hào)IX可以表示如方程式(1)。
IX=k1×VM-(VB+Voffset)R2---(1)]]>其中，k1是電晶體168與電晶體169的電流鏡比例，Voffset是偏移電壓155的電壓值。
請(qǐng)參閱圖7所示，是依照本發(fā)明說(shuō)明調(diào)整單元200的較佳實(shí)施例。調(diào)整單元200包括由電晶體201與202所組成的調(diào)整電流鏡、調(diào)整電阻R3與單位增益緩沖器207。第一電流訊號(hào)I1與第三電流訊號(hào)IX被連接至電晶體201。電晶體202依照第一電流訊號(hào)I1與第三電流訊號(hào)IX輸出調(diào)整電流訊號(hào)。調(diào)整電阻R3連接至電晶體202，用以接收該調(diào)整電流訊號(hào)與產(chǎn)生參考訊號(hào)VR。單位增益緩沖器207的輸入端接收參考電壓VR1，其輸出端耦接至調(diào)整電阻R3。參考訊號(hào)VR可以表示如方程式(2)。
VR＝VR1+[k2×(IX-I1)]×R3-----------(2)其中，k2是電晶體201與電晶體202的電流鏡比例。
請(qǐng)參閱圖8所示，是依照本發(fā)明說(shuō)明輸出單元250的較佳實(shí)施例。輸出單元250包括輸出電阻R4、電阻254、電晶體253的閘極與汲極相接組成的二極體、單位增益放大器257與由電晶體251與252所組成的輸出電流鏡。單位增益放大器257具有開(kāi)集極(或開(kāi)汲極)的輸出型態(tài)，其輸出端連接分流控制端CS，用以產(chǎn)生匯流排訊號(hào)VB。單位增益放大器257的負(fù)端連接至其輸出端，其正端經(jīng)由輸出電阻R4而耦接至拉升電壓VM。電晶體252經(jīng)由電晶體253與電阻254而耦接至單位增益放大器257的正端。電晶體251接收電流產(chǎn)生單元100輸出的第二電流訊號(hào)I2。依照第二電流訊號(hào)I2而在輸出電阻R4上產(chǎn)生壓降。因此，依照第二電流訊號(hào)I2、輸出電阻R4與拉升電壓VM而產(chǎn)生匯流排訊號(hào)VB。匯流排訊號(hào)VB可以表示如方程式(3)。
VB＝VM-k3×I2×R4-------------(3)其中，k3是電晶體251與電晶體252的電流鏡比例。
請(qǐng)參照方程式(3)，我們可以發(fā)現(xiàn)匯流排訊號(hào)VB是依照穩(wěn)壓器的輸出電流I0而做調(diào)變。因?yàn)閱挝辉鲆娣糯笃?57的輸出端是開(kāi)集極(或開(kāi)汲極)型態(tài)，所以單位增益放大器257只能拉低匯流排訊號(hào)VB，因此分流控制端CS可以并聯(lián)，如第三圖所示。在沒(méi)有負(fù)載的情況下，匯流排訊號(hào)VB的最高電壓是由拉升電壓VM所調(diào)節(jié)。其中，具有最大的輸出電流的穩(wěn)壓器仲裁匯流排訊號(hào)VB。仲裁匯流排訊號(hào)VB的穩(wěn)壓器被定義為主要穩(wěn)壓器。其他穩(wěn)壓器(即為輔助穩(wěn)壓器)將追蹤匯流排訊號(hào)VB以分?jǐn)傒敵鲭娏?。輔助穩(wěn)壓器依照方程式(1)而產(chǎn)生第三電流訊號(hào)IX。偏移電壓Voffset決定了開(kāi)始的臨界值。當(dāng)匯流排訊號(hào)VB的壓降大于偏移電壓Voffset時(shí)，輔助穩(wěn)壓器將開(kāi)始產(chǎn)生第三電流訊號(hào)IX，以及與主要穩(wěn)壓器共同分?jǐn)傒敵鲭娏?。較低的匯流排訊號(hào)VB將產(chǎn)生較高的第三電流訊號(hào)IX。最后，輔助穩(wěn)壓器將藉由增加其輸出電壓而達(dá)到分?jǐn)傒敵鲭娏鞯哪康?。輸出電壓V0是由參考訊號(hào)VR所決定，可以表示如方程式(4)。
VO=R31+R32R32×VR---(4)]]>其中，R31與R32分別是電阻31與32的電阻值。
方程式(2)顯示藉由第三電流訊號(hào)IX與第一電流訊號(hào)I1而調(diào)整參考訊號(hào)VR，其中第一電流訊號(hào)I1相對(duì)表示穩(wěn)壓器的輸出電流I0。當(dāng)?shù)谌娏饔嵦?hào)IX大于第一電流訊號(hào)I1，則參考訊號(hào)VR增加。參考訊號(hào)VR的增加將導(dǎo)致輸出電流I0的增加。最后，在增加其輸出電流I0的后，參考訊號(hào)VR的增加量將被收斂。透過(guò)分流控制端CS相互傳送匯流排訊號(hào)VB，輔助穩(wěn)壓器輸出電流的增加量將減少主要穩(wěn)壓器的輸出電流，因此達(dá)到分流的目的。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分流裝置，其特征在于其包括一輸入端；一輸出端；一分流控制端，用以提供分流控制介面；一串接電晶體，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第一端耦接至該輸入端，該第二端耦接至該輸出端，用以接收該輸入端的輸入電壓，并提供一輸出電壓與一輸出電流至該輸出端；一定電壓產(chǎn)生單元，用以產(chǎn)生一參考電壓；一回授控制電路，耦接至該輸出端與該串接電晶體，用以檢測(cè)該輸出電流并據(jù)以輸出一電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依據(jù)一參考訊號(hào)調(diào)整并輸出一控制訊號(hào)至該串接電晶體的該第三端，以控制該分流裝置的輸出；以及一分流控制單元，耦接至該分流控制端與該回授控制電路，用以依照該電流檢測(cè)訊號(hào)與該參考電壓而產(chǎn)生一匯流排訊號(hào)，以及依照該參考電壓、該匯流排訊號(hào)與該電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生該參考訊號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分流裝置，其特征在于其中所述的回授控制電路包括一電流檢測(cè)單元，耦接至該串接電晶體，用以檢測(cè)該輸出電流并據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的該電流檢測(cè)訊號(hào)；一分壓器，耦接至該輸出端，用以將該輸出電壓進(jìn)行分壓并據(jù)以產(chǎn)生一回授電壓；以及一放大器，其正端耦接至該分壓器以接收該回授電壓，其負(fù)端接收該參考訊號(hào)，其輸出端輸出該控制訊號(hào)，以控制該串接電晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分流裝置，其特征在于其中所述的分流控制單元包括一拉升電壓?jiǎn)卧?，用以依照該參考電壓產(chǎn)生一拉升電壓；一拉升電阻，耦接于該拉升電壓?jiǎn)卧c該分流控制端之間；一電流產(chǎn)生單元，用以依照該電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一第一電流訊號(hào)與一第二電流訊號(hào)；一輸入單元，耦接至該分流控制端，用以依據(jù)該拉升電壓與該匯流排訊號(hào)產(chǎn)生一第三電流訊號(hào)；一輸出單元，耦接至該分流控制端，用以依據(jù)該第二電流訊號(hào)與該拉升電壓產(chǎn)生該匯流排訊號(hào)；以及一調(diào)整單元，耦接至該輸入單元與該電流產(chǎn)生單元，用以依據(jù)該參考電壓、該第一電流訊號(hào)與該第三電流訊號(hào)產(chǎn)生并調(diào)整該參考訊號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分流裝置，其特征在于其中所述的輸入單元包括一輸入電阻，其第一端連接該拉升電壓；以及一緩沖放大器，其正端具有一偏移電壓，并耦接至該分流控制端以接收該匯流排訊號(hào)，該緩沖放大器的負(fù)端耦接至其第一輸出端與該輸入電阻的第二端，以及該緩沖放大器的第二輸出端依照該拉升電壓、該匯流排訊號(hào)、該偏移電壓與該輸入電阻產(chǎn)生該第三電流訊號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分流裝置，其特征在于其中所述的輸出單元包括一輸出電阻，其第一端連接該拉升電壓；一單位增益放大器，其正端耦接至該輸出電阻的第二端，其輸出端連接該分流控制端與該單位增益放大器的負(fù)端，用以產(chǎn)生該匯流排訊號(hào)，其中該單位增益放大器的輸出端為開(kāi)集極的型態(tài)；以及一輸出電流鏡，耦接至該單位增益放大器的正端，用以依照該第二電流訊號(hào)在該輸出電阻上產(chǎn)生壓降；其中該匯流排訊號(hào)是依照該第二電流訊號(hào)、該輸出電阻與該拉升電壓所產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分流裝置，其特征在于其中所述的調(diào)整單元包括一調(diào)整電流鏡，用以依照該第一電流訊號(hào)與該第三電流訊號(hào)產(chǎn)生一調(diào)整電流訊號(hào)；一調(diào)整電阻，用以接收該調(diào)整電流訊號(hào)，以及產(chǎn)生該參考訊號(hào)；以及一單位增益緩沖器，其輸入端接收該參考電壓，其輸出端耦接至該調(diào)整電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分流裝置，其特征在于其為穩(wěn)壓器。
8.一種分流裝置，其特征在于其包括一輸入端；一輸出端；一分流控制端，用以提供分流控制介面；一串接電晶體，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第一端耦接至該輸入端，該第二端耦接至該輸出端，用以接收該輸入端的輸入電壓，并提供一輸出電壓與一輸出電流至該輸出端；一回授控制電路，耦接至該輸出端，用以依據(jù)一參考訊號(hào)調(diào)整并輸出一控制訊號(hào)至該串接電晶體的該第三端，以控制該分流裝置的輸出；以及一分流控制單元，耦接至該分流控制端與該回授控制電路，用以產(chǎn)生該參考訊號(hào)以調(diào)整該控制訊號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分流裝置，其特征在于更包括一電流檢測(cè)單元，耦接至該串接電晶體，用以檢測(cè)該輸出電流并據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的該電流檢測(cè)訊號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分流裝置，其特征在于其中所述的分流控制單元耦接至該分流控制端，用以依照該輸出電流的大小而產(chǎn)生一匯流排訊號(hào)；該分流控制單元更依照一參考電壓、該匯流排訊號(hào)與該輸出電流產(chǎn)生該參考訊號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分流裝置，其特征在于其中所述的回授控制電路包括一分壓器，耦接至該輸出端，用以將該輸出電壓進(jìn)行分壓并據(jù)以產(chǎn)生一回授電壓；以及一放大器，其正端耦接至該分壓器以接收該回授電壓，其負(fù)端接收該參考訊號(hào)，其輸出端輸出該控制訊號(hào)，以控制該串接電晶體。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分流裝置，其特征在于其中所述的分流控制單元包括一拉升電壓?jiǎn)卧靡砸勒赵搮⒖茧妷寒a(chǎn)生一拉升電壓；一拉升電阻，耦接于該拉升電壓?jiǎn)卧c該分流控制端之間；一電流產(chǎn)生單元，用以依照該電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一第一電流訊號(hào)與一第二電流訊號(hào)；一輸入單元，耦接至該分流控制端，用以依據(jù)該拉升電壓與該匯流排訊號(hào)產(chǎn)生一第三電流訊號(hào)；一輸出單元，耦接至該分流控制端，用以依據(jù)該第二電流訊號(hào)與該拉升電壓產(chǎn)生該匯流排訊號(hào)；以及一調(diào)整單元，耦接至該輸入單元與該電流產(chǎn)生單元，用以依據(jù)該參考電壓、該第一電流訊號(hào)與該第三電流訊號(hào)產(chǎn)生并調(diào)整該參考訊號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分流裝置，其特征在于其中所述的輸入單元包括一輸入電阻，其第一端連接該拉升電壓；以及一緩沖放大器，其正端具有一偏移電壓，并耦接至該分流控制端以接收該匯流排訊號(hào)，該緩沖放大器的負(fù)端耦接至其第一輸出端與該輸入電阻的第二端，以及該緩沖放大器的第二輸出端依照該拉升電壓、該匯流排訊號(hào)、該偏移電壓與該輸入電阻產(chǎn)生該第三電流訊號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分流裝置，其特征在于其中所述的輸出單元包括一輸出電阻，其第一端連接至該拉升電壓；一單位增益放大器，其正端耦接至該輸出電阻的第二端，其輸出端連接至該分流控制端與該單位增益放大器的負(fù)端，用以產(chǎn)生該匯流排訊號(hào)，其中該單位增益放大器的輸出端為開(kāi)集極的型態(tài)；以及一輸出電流鏡，耦接至該單位增益放大器的正端，用以依照該第二電流訊號(hào)在該輸出電阻上產(chǎn)生壓降；其中該匯流排訊號(hào)是依照該第二電流訊號(hào)、該輸出電阻與該拉升電壓所產(chǎn)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分流裝置，其特征在于其中所述的調(diào)整單元包括一調(diào)整電流鏡，用以依照該第一電流訊號(hào)與該第三電流訊號(hào)產(chǎn)生一調(diào)整電流訊號(hào)；一調(diào)整電阻，用以接收該調(diào)整電流訊號(hào)，以及產(chǎn)生該參考訊號(hào)；以及一單位增益緩沖器，其輸入端接收該參考電壓，其輸出端耦接至該調(diào)整電阻。
16.一種分流裝置，其特征在于其包括一輸入端；一輸出端；一分流控制端；一輸出裝置，用以提供一輸出電壓與一輸出電流至該輸出端；一回授控制電路，耦接至該輸出端與該輸出裝置，用以檢測(cè)該輸出電流并據(jù)以輸出一電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依據(jù)一參考訊號(hào)調(diào)整并輸出一控制訊號(hào)至該輸出裝置，以控制該分流裝置的輸出；以及一分流控制單元，耦接至該分流控制端與該回授控制電路，用以依照該電流檢測(cè)訊號(hào)與該參考電壓而產(chǎn)生一匯流排訊號(hào)，以及依照該參考電壓、該匯流排訊號(hào)與該電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生該參考訊號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分流裝置，其特征在于其中所述的回授控制電路包括一電流檢測(cè)單元，耦接至該輸出裝置，用以檢測(cè)該輸出電流并據(jù)以產(chǎn)生該電流檢測(cè)訊號(hào)；一分壓器，耦接至該輸出端，用以將該輸出電壓進(jìn)行分壓并據(jù)以產(chǎn)生一回授電壓；以及一放大器，其正端耦接至該分壓器以接收該回授電壓，其負(fù)端接收該參考訊號(hào)，其輸出端輸出該控制訊號(hào)，以控制該輸出裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分流裝置，其特征在于其中所述的分流控制單元包括一拉升電壓?jiǎn)卧?，用以依照該參考電壓產(chǎn)生一拉升電壓；一拉升電阻，耦接于該拉升電壓?jiǎn)卧c該分流控制端之間；一輸入單元，耦接至該分流控制端，用以依據(jù)該拉升電壓與該匯流排訊號(hào)產(chǎn)生一偏壓訊號(hào)；一輸出單元，耦接至該分流控制端，用以依據(jù)該電流檢測(cè)訊號(hào)與該拉升電壓產(chǎn)生該匯流排訊號(hào)；以及一調(diào)整單元，用以依據(jù)該參考電壓、該電流檢測(cè)訊號(hào)與該偏壓訊號(hào)產(chǎn)生并調(diào)整該參考訊號(hào)。
19.一種分流方法，用以自動(dòng)調(diào)整相互并聯(lián)的多數(shù)個(gè)分流裝置各自的輸出，以分流機(jī)制提供一總輸出，其特征在于其包括以下步驟將每一該些分流裝置的分流控制端相互耦接；使每一該些分流裝置各自依照其輸出狀態(tài)而經(jīng)由該分流控制端相互傳送一匯流排訊號(hào)；以及使每一該些分流裝置分別依照其輸出狀態(tài)與該分流控制端的該匯流排訊號(hào)，各自調(diào)整其輸出，以分流機(jī)制提供該總輸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分流方法，其特征在于其中所述的每一該些分流裝置皆為穩(wěn)壓器。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分流方法，其特征在于使其中所述的每一該些分流裝置各自依照其輸出狀態(tài)而經(jīng)由該分流控制端相互傳送該匯流排訊號(hào)的步驟包括提供一參考電壓；使每一該些分流裝置各自檢測(cè)其輸出的一輸出電流；以及使每一該些分流裝置各自依照檢測(cè)該輸出電流的結(jié)果與該參考電壓而產(chǎn)生該匯流排訊號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分流方法，其特征在于使其中所述的每一該些分流裝置分別依照其輸出狀態(tài)與該匯流排訊號(hào)而各自調(diào)整其輸出的步驟包括提供一參考電壓；使每一該些分流裝置各自依照其輸出狀態(tài)、該參考電壓與該匯流排訊號(hào)，各自產(chǎn)生一參考訊號(hào)；使每一該些分流裝置各自依據(jù)其輸出狀態(tài)與對(duì)應(yīng)的該參考訊號(hào)，各自調(diào)整并輸出一控制訊號(hào)；以及使每一該些分流裝置各自依照對(duì)應(yīng)的該控制訊號(hào)，各自調(diào)整并輸出一輸出電壓與一輸出電流，其中該輸出電壓與該輸出電流即為該分流裝置的輸出。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種分流裝置及方法。該分流裝置包括輸入端、輸出端、分流控制端、串接電晶體、定電壓產(chǎn)生單元、回授控制電路與分流控制單元。分流控制端提供分流控制介面。串接電晶體接收輸入端的輸入電壓，并提供輸出電壓與輸出電流給分流裝置的輸出端。定電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生參考電壓。回授控制電路耦接至分流裝置的輸出端與串接電晶體，用以檢測(cè)輸出電流并據(jù)以輸出電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依據(jù)參考訊號(hào)調(diào)整并輸出控制訊號(hào)至串接電晶體，以控制分流裝置的輸出。分流控制單元耦接至分流裝置的分流控制端與回授控制電路，用以依照電流檢測(cè)訊號(hào)與參考電壓而產(chǎn)生匯流排訊號(hào)，以及依照參考電壓、匯流排訊號(hào)與電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生參考訊號(hào)。
文檔編號(hào)G05F1/10GK1831696SQ20051005372
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者楊大勇 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司