电压调节器制造技术

本发明专利技术的目的就是提供一种具有高安全性的电压调节器，该电压调节器即使在具有大量损耗的情况下使用，例如错误的在超过允许损耗的情况下使用，也不会被毁坏并且其特性也不会丧失。本发明专利技术的电压调节器提供了一种能够在损耗增加时降低输出电压的损耗检测电路。当该损耗检测电路被激活时，输出电压降低并且输出电流也减小，因此损耗也就降低了。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Voltage regulator

The purpose of the invention is to provide a high security voltage regulator, the voltage regulator even when used with a large loss, for example in the use of error exceeds the allowable loss, it will not be destroyed and its properties are not lost. The voltage regulator of the present invention provides a loss detecting circuit capable of reducing an output voltage when the loss is increased. When the loss detection circuit is activated, the output voltage is lowered and the output current is reduced, so that the loss is reduced.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电压调节器。
技术介绍
下面将参照图2对传统的电压调节器进行描述图2为传统的电压调节器配置的一个实例的电路方框图。如图2所示，电压调节器201具有多个外部终端，也就是电压输入端102、GND端103以及电压输出端104，该电压调节器201的构成如下能够输出恒定电压的参考电压电路105，按照适当的比例对电压输出端104的电压进行分压的分压电路106，通过比较两个输入电压来调整输出电压的误差放大器电路107，以及能够调整阻抗的输出电路108。误差放大器电路107通过使输出电路108对阻抗进行调整来使得分压电路106的输入电压等于参考电压电路105的输出电压。因此，即使输入电压发生波动时该电压调节器201也能使得电压输出端104的输出电压保持恒定。在图2中，分压电路106由电阻构成，输出电路108由一个增强型PMOS晶体管构成。各种外部负载例如CPU和微型计算机根据对电压调节器201的应用都同该电压输出端104相连。该电压调节器201在输出电路108中产生一个由下面的表达式(1)表示的损耗。Pt＝(Vin-Vout)x Iout(1)其中Pt为损耗(W)，Vin为输入电压(V)，Vout为输出电压(V)以及Iout为输出电流(A)。当输入电压较高并且输出电流很大时(外部负载的阻抗较低)，在损耗就会增加。一般的，实现该电压调节器的塑料封装或类似装置都规定了一个允许的损耗，并且由用户来设置使用条件使得其不要超过允许的损耗。大部分损耗都是以热量的形式生成的。但是，对于常用的电压调节器，如果是错误地在超过允许损耗的情况下使用，则该电压调节器的特性就会丧失并且生成的热量还会毁坏该调节器。因此，要求用户进行热辐射和安全性的测试以避免发生在超过允许损耗的情况下错误地使用电压调节器的情况。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的电压调节器包括用来检测损耗的装置，通过该装置电压调节器可以检测到损耗的增加并且自动的输出保护性的操作来降低该损耗。本专利技术的电压调节器包括一个损耗检测电路，该电路的作用就是当损耗增加时降低输出电压。当该损耗检测电路被激活时，输出电压降低了输出电流，也就降低了损耗。结果，防止过度损耗的自动保护功能就被加到该电压调节器中，这样就可以实现一个具有高安全性的电压调节器，即使使用条件被错误地设置，该调节器也不会被毁坏并且其特性也不会丧失。根据本专利技术，电压调节器包括一个误差放大器电路，该电路接收参考电压生成电路的一个输出来作为它的一个输入；一个输出电路，该电路由误差放大器电路的一个输出控制；一个分压电路，该电路同输出电路串联，误差放大器电路接收该分压电路的一个分压来作为它的另一个输入；一个第一损耗检测电路，该电路位于误差放大器电路的一个输入端和GND端之间；一个第二损耗检测电路，该电路位于输出电路的一个电压输入端和误差放大器电路的一个输出端之间。这里，对于损耗检测电路，可以采用其中的增强型PMOS晶体管的栅极和源极电连接的温度检测电路或者其中的增强型NMOS晶体管的栅极和源极电连接的温度检测电路。附图说明在附图中图1为本专利技术的电压调节器配置的一个实例的电路方框图；图2为传统的电压调节器配置的一个实例的电路方框图；图3为本专利技术的电压调节器配置的另一个实例的电路方框图；图4为本专利技术的电压调节器配置的又另一个实例的电路方框图。具体实施例方式下面将参照附图对本专利技术的实施例进行描述。图1为本专利技术的电压调节器配置的一个实例的电路方框图。电压调节器101包括一个位于误差放大器电路107的一个输入端和GND端103之间的损耗检测电路109，其中由参考电压电路105生成的参考电压输入到上述输入端中。另外，还有一个损耗检测电路110位于误差放大器电路107的输出端和电压输入端102之间。该电压调节器101的其它部分同图2中所示的相同。在输出恒定电压的电压调节器101中，损耗检测电路109和损耗检测电路110都被设置为检测输出电路108的损耗，并且分别具有一个仅当损耗超过一个固定值时的降低的阻抗。当损耗检测电路109的阻抗降低时，参考电压被降低以便更接近于GND端103的电势。这样，误差放大器电路107的输出电压就会增加，并且电压调节器101将会在降低电压输出端104的一个输出电压的指示下采用反馈。还有，当损耗检测电路110的阻抗降低时，由于误差放大器电路107的一个输出已被降至更接近于电压输入端102的电势，所以电压输出端104的输出电压也会降低。在这里，由于输出电流是由下面的表达式表示的，所以当输出电压降低时，输出电流也会降低。从上述的表达式(1)中可以看出，当输出电流降低时损耗就会变小。Iout＝Vout/Rout(2)其中Vout为输出电压(V)，Iout为输出电流(A)，Rout为外部负载(Ω)。另外，该损耗检测电路109和损耗检测电路110都被设置为监测输出电路108的损耗，并且分别具有一个当损耗小于一个固定值时的充分增加的阻抗。因此，当损耗变小时，本专利技术的电压调节器101将返回到它能够再输出恒定电压的状态。这样，由于电压调节器101具有防止过度损耗的自动保护功能，就可以实现一个具有高安全性的电压调节器，即使错误地设置了使用条件该调节器也不会被毁坏并且其特性也不会丧失。在这里，根据使用情况，损耗检测电路109和损耗检测电路110可以自由设置药检测地损耗量。还有，即使只有损耗检测电路109和损耗检测电路110中的一个，也可以达到上述的效果。进一步，只要能够检测损耗并降低输出电压，该损耗检测电路可以位于任何地方和具有任意种电路配置。图3为本专利技术的电压调节器配置的另一个实例的电路方框图；电压调节器301使用JP04-065546B中所示的参考电压电路305代替了参考电压电路105。该参考电压电路305具有相互串联的耗尽型NMOS晶体管和增强型NMOS晶体管并输出恒定电压。在参考电压电路305中，耗尽型NMOS晶体管和增强型NMOS晶体管的基极都分别同它们的源极电连接。但是，基极的电势可以被设置为其它的电势。例如耗尽型NMOS晶体管的基极可以同GND端103电连接。还有，还提供了一个温度检测电路309来作为损耗检测电路109的一个实例。该温度检测电路309使用增强型NMOS晶体管并使得随后将被断开的栅极和源极电连接。还有，提供了一个温度检测电路310来作为损耗检测电路110的一个实例。该温度检测电路310使用增强型PMOS晶体管并使得随后将被断开的栅极和源极电连接。该电压调节器301的其它部分同图1中所示的相同。该温度检测电路309和温度检测电路310通常被设为关状态并具有足够大的阻抗。但是，这些电路监测由于输出电路108的损耗而生成的热量并且设置成具有一个只有当温度超过一个固定值时利用热损失的小阻抗。因此，由于该温度检测电路309和温度检测电路310同该损耗检测电路109和损耗检测电路110具有相同的功能，所以电压调节器301可以获得同电压调节器101相同的效果。该温度检测电路309和温度检测电路310可以很容易通过调整晶体管的特性例如大小和纯度来在阻抗降低时调整温度。结果，由于当温度达到一个预期的温度时输出电压会降低以及该电压调节器301具有自动的防止过热的功能，就可以实现一个具有高安全性的电压调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压调节器，包括：一个错误放大器电路，该电路接收参考电压生成电路的一个输出来作为它的一个输入；一个输出电路，该电路由错误放大器电路的一个输出控制；一个分压电路，该电路同输出电路串联，错误放大器电路接收该分压电路的一个分压来作 为它的另一个输入；以及一个第一损耗检测电路，该电路位于错误放大器电路的一个输入端和ＧＮＤ端之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：樱井敦司，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]