專利名稱：具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源供應(yīng)器，特別是涉及一種具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器。
背景技術(shù)：
穩(wěn)壓器(voltage regulator)通常被用于個(gè)人電腦主機(jī)板、筆記型電腦、行動(dòng)電話及其他產(chǎn)品的電源管理系統(tǒng)。電源管理系統(tǒng)使用穩(wěn)壓器作為局部的電源供應(yīng)器，其需要無雜訊的輸出電壓以及快速的暫態(tài)響應(yīng)。穩(wěn)壓器可以使電源管理系統(tǒng)提供一個(gè)小于主供應(yīng)電壓的額外電壓準(zhǔn)位。例如，許多個(gè)人電腦主機(jī)板的5V電源系統(tǒng)均使用穩(wěn)壓器，以提供無雜訊的3.3V電壓給局部的晶片(即芯片，以下均稱為晶片)組。
雖然穩(wěn)壓器無法有效率地轉(zhuǎn)換功率，但是具有成本低廉、體積小以及幾乎不會(huì)產(chǎn)生頻率干擾等優(yōu)點(diǎn)。尤其是，穩(wěn)壓器可以提供無雜訊的電壓給局部電路，而不因該電源系統(tǒng)其他區(qū)域造成的電流變動(dòng)而有所影響。相對(duì)于電源系統(tǒng)的整體負(fù)載來看，當(dāng)局部電路的功率消耗極小時(shí)，通常穩(wěn)壓器被廣泛用來供應(yīng)電源給局部電路。
圖1是顯示習(xí)知的穩(wěn)壓器5的典型電路。請(qǐng)參閱圖1所示，穩(wěn)壓器5包括未調(diào)節(jié)的直流輸入電壓VIN、串接電晶體10(即晶體管，以下均稱為電晶體)、可調(diào)節(jié)的直流輸出電壓V0以及具有電阻31與32的分壓器。穩(wěn)壓器5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5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。
穩(wěn)壓器5具有致能端EN，是用來致能或禁能該穩(wěn)壓器5，以達(dá)到電源管理的目的。例如，當(dāng)致能端EN的電壓低于一臨界電壓時(shí)，該穩(wěn)壓器5將被截止。如開關(guān)的電晶體11被耦接至致能端。于正常操作下，致能端EN的電壓受電阻36的拉升而呈現(xiàn)致能狀態(tài)(高電位)。當(dāng)致能端EN的電壓低于臨界電壓時(shí)，電晶體11將被截止。當(dāng)電晶體11被截止時(shí)，經(jīng)由電阻35、電晶體12、13與反閘25、26而關(guān)閉串接電晶體10與誤差放大器20。于穩(wěn)壓器的關(guān)閉期間，只消耗極少量靜態(tài)電流(quiescent current)，以便節(jié)省電能。因此，致能端成為必需的介面，以使穩(wěn)壓器符合電源管理的需求。
習(xí)知穩(wěn)壓器的其中第一個(gè)缺點(diǎn)是操作溫度過高，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，而穩(wěn)壓器的操作溫度是取決于其封裝。該封裝決定熱阻并且限制其熱輻射，而較低的熱阻封裝會(huì)導(dǎo)致高成本。
由此可見，上述現(xiàn)有的穩(wěn)壓器在結(jié)構(gòu)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)壓器存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的穩(wěn)壓器存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(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)一種新型結(jié)構(gòu)的具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器，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)有的穩(wěn)壓器存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的可并聯(lián)的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器，所要解決的技術(shù)問題是利用該致能端可致能與禁能穩(wěn)壓器，同時(shí)提供分流控制機(jī)制，從而更加適于實(shí)用。
本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，依據(jù)本實(shí)用新型的具有分流控制的穩(wěn)壓器，其至少具有輸入端、輸出端與致能端，其中該致能端用以控制是否致能穩(wěn)壓器，并且提供分流介面。穩(wěn)壓器包括串接電晶體、定電壓產(chǎn)生單元、回授控制電路與分流控制單元。串接電晶體具有第一端、第二端與第三端，該第一端耦接至輸入端以接收其輸入電壓，該第二端耦接至輸出端，用以提供輸出電壓與輸出電流至輸出端。定電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生參考電壓?；厥诳刂齐娐否罱又凛敵龆艘约按与娋w，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)至串接電晶體的第三端，以控制穩(wěn)壓器的輸出。分流控制單元耦接至致能端與回授控制電路，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，以下均稱為匯流排)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)。
為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述穩(wěn)壓器，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)串接電晶體的輸出電流并據(jù)以產(chǎn)生電流檢測(cè)訊號(hào)。分壓器耦接至輸出端，是將輸出電壓進(jìn)行分壓而產(chǎn)生回授電壓。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。
又，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述穩(wěn)壓器，上述的分流控制單元包括拉升電壓單元、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。拉升電壓單元依照參考電壓產(chǎn)生拉升電壓。拉升電阻耦接于拉升電壓單元與致能端之間。電流產(chǎn)生單元依照電流檢測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生第一電流訊號(hào)與第二電流訊號(hào)。輸入單元耦接至致能端，用以依據(jù)拉升電壓以及匯流排訊號(hào)產(chǎn)生第三電流訊號(hào)。輸出單元耦接至致能端，用以依據(jù)第二電流訊號(hào)以及拉升電壓產(chǎn)生匯流排訊號(hào)。調(diào)整單元耦接至輸入單元以及電流產(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)。
再者，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有分流控制的穩(wěn)壓器，至少具有一輸入端、一輸出端與一致能端。其中，致能端用以控制是否致能穩(wěn)壓器與提供分流控制介面。該穩(wěn)壓器包括串接電晶體、回授控制電路與分流控制單元。串接電晶體具有第一端、第二端與第三端，該第一端耦接至輸入端以接收其輸入電壓，該第二端耦接至輸出端，用以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?，依據(jù)參考訊號(hào)調(diào)整并輸出控制訊號(hào)至串接電晶體的該第三端，以控制穩(wěn)壓器的輸出。分流控制單元耦接至致能端與回授控制電路，用以產(chǎn)生參考訊號(hào)與調(diào)整控制訊號(hào)。
此外，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明提出的具有分流控制的電源供應(yīng)器，至少具有一輸入端、一輸出端與一分流端。電源供應(yīng)器包括有輸出裝置、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，以控制電源供應(yīng)器的輸出。分流控制單元耦接至分流端與回授控制電路，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)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。經(jīng)由上述可知，本發(fā)明是有關(guān)于一種具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器。該可分流的穩(wěn)壓器利用致能端作為分流控制介面。串接電晶體供應(yīng)輸出電壓以及輸出電流至穩(wěn)壓器的輸出端?；厥诳刂齐娐窓z測(cè)輸出電流并據(jù)以輸出電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依照參考訊號(hào)產(chǎn)生控制訊號(hào)，以控制串接電晶體以及穩(wěn)壓器的輸出。分流控制單元耦接至致能端與回授控制電路，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)明具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器至少具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明因采用多個(gè)穩(wěn)壓器相互并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，以分?jǐn)偡€(wěn)壓裝置的輸出電流，因此降低各穩(wěn)壓器的輸出電流，進(jìn)而降低其操作溫度。同時(shí)，因?yàn)槊總€(gè)穩(wěn)壓器均可以隨時(shí)檢測(cè)自身的輸出狀態(tài)，并且各自依據(jù)其輸出狀態(tài)而透過致能端輸出匯流排訊號(hào)，因此每個(gè)穩(wěn)壓器均可以依據(jù)其致能端的匯流排訊號(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)明特殊結(jié)構(gòu)的具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器，利用該致能端可致能與禁能穩(wěn)壓器，同時(shí)提供分流控制機(jī)制，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，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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)廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(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，而可依照說明書的內(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)說明如下。


圖1是說明習(xí)知穩(wěn)壓器的典型電路。
圖2是依照本發(fā)明說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)明說明分流控制單元的較佳實(shí)施例。
圖4是依照本發(fā)明說明電流產(chǎn)生單元的較佳實(shí)施例。
圖5是依照本發(fā)明說明輸入單元的較佳實(shí)施例。
圖6是依照本發(fā)明說明調(diào)整單元的較佳實(shí)施例。
圖7是依照本發(fā)明說明輸出單元的較佳實(shí)施例。
圖8是依照本發(fā)明說明并聯(lián)多個(gè)穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓裝置的較佳實(shí)施例。
5穩(wěn)壓器10串接電晶體11、12、13、15、101～105、162～169、201、202、251～253電晶體20誤差放大器 25、26反閘31、32、35、36、56、57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R1拉升電阻 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 254電阻257單位增益放大器 EN致能端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 IX第三電流訊號(hào)OUT輸出端 R2輸入電阻R3調(diào)整電阻 R4輸出電阻VB匯流排訊號(hào) VD串接電晶體的壓降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)明提出的具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
本發(fā)明將以下述實(shí)施例，說明利用電源供應(yīng)器(例如穩(wěn)壓器)的致能端而同時(shí)達(dá)到啟閉穩(wěn)壓器與分流的控制功能，熟習(xí)此技藝者可依此類推至其他類型的電源供應(yīng)器。
請(qǐng)參閱圖2所示，是依照本發(fā)明說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與致能端EN。其中，致能端EN用以控制是否致能穩(wěn)壓器與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)VG調(diào)整穩(wěn)壓器的輸出電壓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以及串接電晶體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。回授控制電路包括分壓器與放大器20。分壓器耦接至輸出端OUT，用以依據(jù)輸出電壓V0產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的回授電壓。此分壓器具有串接于輸出端OUT與接地間的電阻31與32。放大器20的正端耦接至分壓器，以接收回授電壓。放大器20的負(fù)端接收參考訊號(hào)VR。放大器20輸出控制訊號(hào)VG，以控制串接電晶體10與調(diào)整穩(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。在此例如以電晶體15實(shí)施電流檢測(cè)單元，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耦接至致能端EN、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并輸出至致能端EN。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、致能端EN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包括拉升電壓單元、拉升電阻R1、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。拉升電壓單元依照參考電壓VR1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耦接于拉升電壓單元與致能端EN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耦接至致能端EN，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耦接至致能端EN，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4所示，是依照本發(fā)明說明電流產(chǎn)生單元100的較佳實(shí)施例。透過電晶體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5所示，是依照本發(fā)明說明輸入單元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的正端具有偏移電壓(offsetvoltage)155，該正端耦接至致能端EN，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連接至拉升電壓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169的電流鏡比例，Voffset是偏移電壓155的電壓值。
請(qǐng)參閱圖6所示，是依照本發(fā)明說明調(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202的電流鏡比例。
請(qǐng)參閱圖7所示，是依照本發(fā)明說明輸出單元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以及由電晶體251與252所組成的輸出電流鏡。單位增益放大器257具有開集極(或開汲極)的輸出型態(tài)，其輸出端連接至致能端EN，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的輸出端是開集極(或開汲極)型態(tài)，所以單位增益放大器257只能拉低匯流排訊號(hào)VB，因此致能端EN可以并聯(lián)。在沒有負(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)。電晶體253與電阻254限制了匯流排訊號(hào)VB的最低電壓。因此，可以將匯流排訊號(hào)VB的最低電壓限制在高于啟閉電晶體11的臨界電壓準(zhǔn)位上，因而防止因調(diào)變匯流排訊號(hào)VB而誤關(guān)閉穩(wěn)壓器。
請(qǐng)參閱圖8所示，是依照本發(fā)明說明并聯(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與致能端EN。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，并分?jǐn)傒敵鲭娏鱅0。各穩(wěn)壓器的致能端EN相互耦接，以便藉由各致能端控制各穩(wěn)壓器是否致能。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。輔助穩(wěn)壓器將追蹤匯流排訊號(hào)VB以分?jǐn)傒敵鲭娏鳌］o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決定開始的臨界值。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)壓器開始產(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)傒敵鲭娏鞯哪康摹］敵鲭妷篤0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。透過致能端EN相互傳送匯流排訊號(hào)VB，輔助穩(wěn)壓器的輸出電流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)可利用上述揭示的結(jié)構(gòu)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
1.一種具有分流控制的穩(wěn)壓器，至少具有一輸入端、一輸出端與一致能端，其中該致能端用以控制是否致能該穩(wěn)壓器與提供分流控制介面，其特征在于其包括一串接電晶體，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，是接收該輸入端的輸入電壓，用以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，以控制該穩(wěn)壓器的輸出；以及一分流控制單元，耦接至該致能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所述的穩(wěn)壓器，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)生該電流檢測(cè)訊號(hào)；一分壓器，耦接至該輸出端，是將該輸出電壓進(jìn)行分壓，用以產(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所述的穩(wěn)壓器，其特征在于其中所述的分流控制單元包括一拉升電壓單元，用以依照該參考電壓產(chǎn)生一拉升電壓；一拉升電阻，耦接于該拉升電壓單元與該致能端之間；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，耦接至該致能端，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，耦接至該致能端，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所述的穩(wěn)壓器，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，并耦接至該致能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所述的穩(wěn)壓器，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，其輸出端連接該致能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所述的穩(wěn)壓器，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所述的穩(wěn)壓器，其特征在于其中更包括一開關(guān)單元，耦接至該致能端，用以啟閉該穩(wěn)壓器，其中當(dāng)該致能端的電壓低于一啟閉臨界電壓時(shí)，該穩(wěn)壓器即被禁能。
8.一種具有分流控制的穩(wěn)壓器，至少具有一輸入端、一輸出端與一致能端，其中該致能端用以控制是否致能該穩(wěn)壓器與提供分流控制介面，其特征在于其包括一串接電晶體，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，是接收該輸入端的輸入電壓，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，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，以控制該穩(wěn)壓器的輸出；以及一分流控制單元，耦接至該致能端與該回授控制電路，用以產(chǎn)生該參考訊號(hào)與調(diào)整該控制訊號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的穩(wěn)壓器，其特征在于其中更包括有一電流檢測(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)生該電流檢測(cè)訊號(hào)；以及一開關(guān)單元，耦接至該致能端，用以啟閉該穩(wěn)壓器，其中當(dāng)該致能端的電壓低于一啟閉臨界電壓時(shí)，該穩(wěn)壓器即被禁能。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的穩(wěn)壓器，其特征在于其中所述的分流控制單元耦接至該致能端，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所述的穩(wěn)壓器，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，是將該輸出電壓進(jìn)行分壓，用以產(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所述的穩(wěn)壓器，其特征在于其中所述的分流控制單元包括一拉升電壓單元，用以依照該參考電壓產(chǎn)生一拉升電壓；一拉升電阻，耦接于該拉升電壓單元與該致能端之間；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，耦接至該致能端，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，耦接至該致能端，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所述的穩(wěn)壓器，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，并耦接至該致能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所述的穩(wěn)壓器，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，其輸出端連接至該致能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)、該輸出電阻以及該拉升電壓所產(chǎn)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的穩(wěn)壓器，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。
16.一種具有分流控制的電源供應(yīng)器，至少具有一輸入端、一輸出端與一分流端，其特征在于其包括一輸出裝置，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，以控制該電源供應(yīng)器的輸出；以及一分流控制單元，耦接至該分流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所述的電源供應(yīng)器，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，是將該輸出電壓進(jìn)行分壓，用以產(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所述的電源供應(yīng)器，其特征在于其中所述的分流控制單元包括一拉升電壓單元，用以依照該參考電壓產(chǎn)生一拉升電壓；一拉升電阻，耦接于該拉升電壓單元與該分流端之間；一輸入單元，耦接至該分流端，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)。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種具有分流控制的穩(wěn)壓器與電源供應(yīng)器。該可分流的穩(wěn)壓器利用致能端作為分流控制介面。串接電晶體供應(yīng)輸出電壓以及輸出電流至穩(wěn)壓器的輸出端?；厥诳刂齐娐窓z測(cè)輸出電流并據(jù)以輸出電流檢測(cè)訊號(hào)，以及依照參考訊號(hào)產(chǎn)生控制訊號(hào)，以控制串接電晶體以及穩(wěn)壓器的輸出。分流控制單元耦接至致能端與回授控制電路，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)G05F1/10GK1831697SQ20051005372
公開日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