具有位准转换功能的数字控制器及其位准转换电路制造技术

本发明专利技术一种具有位准转换功能之数字控制器及其位准转换电路，主要是令一数字控制器具有一位准转换电路，该位准转换电路主要是在一交直流分离回路和一直流准位回路之间设有一直流分流回路，该交直流分离回路及直流准位回路分别和一交流回路控制器及一直流回路控制器构成回授结构，该交直流分离回路又分别与电源供应器的输出端及一交流检出电路连接；该直流准位回路产生一直流分流电流，藉以使交直流分离回路的直流电流流向直流分流回路，其交流电流则由交流检出电路检出，并提供给数字控制器内所设的模拟数字转换器，以执行稳压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种数字控制器，尤指一种具有位准转换功能的数字控制器以及可在半导体制程中整合至该数字控制器的位准转换电路。
技术介绍
一种既有的电源供应器如图5所示，其包括一直流对直流转换单元21及一数字控制器22;其中，该直流对直流转换单元21具有一电源输入端及一电源输出端，该电源输出端通过一位准转换电路23与数字控制器22的输入端连接；该数字控制器22包括一模拟数字转换器221、一数字补偿器222及一数字脉宽调变器223 ;该模拟数字转换器221的输入端和位准转换电路23的输出端连接，该数字脉宽调变器223的输出端则用以控制直流对直流转换单元21中各功率晶体管的通断与导通周期。前述电源供应器较常见的输出电压为12V或5V，而控制输出电压的数字控制器22采取数字化控制，其感测直流对直流转换单元21的输出电压(Vout)后必须经由模拟数字转换器221转换为数字形式后再进行补偿控制，而该模拟数字转换器221允许的最高电压为3.3V，故必须要通过准位转换电路23将该直流对直流转换单元21的输出电压(Vout)降压，才能使该模拟数字转换器221工作于正常范围。前述的位准转换电路23包含有:—差动放大器231,具有一正相输入端、一反相输入端及一输出端,该正相输入端连接上述直流对直流转换单元70的电源输出端；—参考电压产生单元232，主要由分压电阻与一稽纳二极管所组成，以提供一参考电压给差动放大器231的反相输入端；—保护电路233,设于差动放大器231的输出端上,主要由一二极管234及一电容235组成，二极管234与电容235共接的节点与差动放大器231的输出端连接，二极管234的另端连接一直流电源(3.3V)，电容235另端连接接地；前述二极管234及电容235防止差动放大器231的输出电压过载及失真。由上述结构可知，既有的位准转换电路23由参考电压产生单元232产生一个准位电压，作为差动放大器231降低电源供应器输出电压的讯号准位；其中为了不让该数字控制器22因为输入讯号过大而导致过载损坏，故于该差动放大器231的输出端连接一保护电路233，其利用二极管234提供过载保护；此外，为了让该数字控制器22的输入讯号能够更加完整，故利用电容235以防止该差动放大器231的输出讯号失真。由上述说明可知，前述位准转换电路虽然可将电源供应器的输出电压降低位准后提供给数字控制器以执行稳压，然而前述位准转换电路由多数组件安装在电路板上预设线路所构成，其占用体积大，造成电源供应器的功率密度无法进一步提高；再者，组成位准转换电路的各个组件均具有一定公差范围，所以组成之后必需要经常微调，才能使既有的位准转换电路正常工作，亦为另一显著不便处。
技术实现思路
有鉴于上述既有的位准转换电路由于多数组件安装在电路板上预设线路而占用较大体积，因而无法提高功率密度且各组成组件均具有一定公差范围，所以组成之后存在必需要经常微调的困扰；故本专利技术主要目的提供一种数字控制器的位准转换电路，用以减少前述位准转换电路本身的面积。欲达上述目的所使用的主要技术手段令前述位准转换电路包含有:一直流准位回路，主要由一准位电阻串接一第一晶体管所构成，该第一晶体管具有一控制流经回路电流大小的控制端；—直流回路控制器，具有一输入端及一输出端，其输出端连接于前述第一晶体管的控制端，而输入端与第一晶体管和该准位电阻之间的串接节点连接，藉此构成回授使该直流回路控制器产生一个与流经第一晶体管的电流相对应的电压；一交直流分离回路，主要由一交直流输入电阻串接一第三晶体管所构成，该第三晶体管具有一控制流经回路电流大小的控制端；—交流回路控制器,具有一输入端及一输出端，其输出端连接于前述第三晶体管的控制端，而输入端与第三晶体管和该交直流输入电阻之间的串接节点作连接；并藉此电路回授的结构使该交流回路控制器产生一个与流经该第三晶体管的电流相对应的电压；一直流分流回路，包括一第二晶体管，该第二晶体管与交直流分离回路的第三晶体管相互并联，且第二晶体管的控制端亦与直流回路控制器的输出端连接，并同时与该第一晶体管的控制端相互连接；其中第一、第二晶体管的规格特性相同 '及一交流检出电路，主要由一第四晶体管、一电流镜电路及一交流输出电阻所组成，该电流镜电路具有一输入端与一输出端，其输入端与第四晶体管串联，其输出端则与交流出输出电阻串联；其中该第四晶体管与前述第三晶体管的控制端同时与交流回路控制器的输出端连接，且该第四晶体管的规格特性与第三晶体管相同。由上述结构可知，本专利技术的位准转换电路利用该直流准位回路产生一个固定的直流电流，并且以该直流回路控制器的回授结构产生一个与直流电流对应的直流偏压，使得该直流分流回路产生一个同直流电流的直流分流电流；又由于该直流分流回路与该交直流分离回路并联；进而使输入至该交直流分离回路中的交直流电流讯号其直流成分流入该直流分流回路中；再者，由于该交流回路控制器的回授结构产生一个与交流电流对应的交流偏压，并连接至该交流检出电路，故该交流检出电路可得出该交直流电流讯号其交流成分。再者，由上述说明可知，本专利技术的位准转换电路主要由晶体管或由晶体管所组成的回路控制器所构成，故相当容易在半导体制程中完成，进而可进一步整合于数字控制器中。此外，本专利技术又一目的提供一种具有位准转换功能的数字控制器，而欲达上述目的所使用的主要技术手段令该数字控制器包含有:一前述的位准转换电路；—模拟数字转换器，包含有一输入端及输出端；其输入端与该位准转换电路的输出端连接；一数字脉宽调变器，包含有一输入端及输出端；其输入端通过一数字补偿器连接至该模拟数字转换器的输出端。由此结构可知，且由于本专利技术的数字控制器将位准转换电路整合其中，故多数组件不需安装在电路板上，可大幅减少其占用体积，进而可提高电源供应器的功率密度。综合以上说明可知，由于本专利技术具有位准转换功能的数字控制器及其位准转换电路均于半导体制程中完成，故可将所有的材料、规格均统一设计，进而可避免公差范围的产生，而不需要经常微调。附图说明图1:本专利技术位准转换电路的电路图。图2:电源供应器的输出电压讯号与本专利技术位准转换电路所检出的交流电压讯号的关系曲线图。图3:电源供应器的输出电压与本专利技术位准转换电路所检出的电压的波形图。图4:本专利技术另一较佳实施例 的电路图。图5:既有的电源供应器的电路图。主要组件符号说明11直流准位回路12直流回路控制器13交直流分离回路 14交流回路控制器15直流分流回路16交流检出电路160电流镜电路17第一开关电路18第二开关电路21直流对直流转换单元22数字控制器221模拟数字转换器222数字补偿器223数字脉宽调变器23准转换电路231差动放大器232参考电压产生单元 233保护电路234 二极管235 电容具体实施例方式本专利技术提供一种数字控制器，尤指一种具有位准转换功能的数字控制器以及可在半导体制程中整合至该数字控制器的位准转换电路。请参阅图1所示，本专利技术的位准转换电路包含有一直流准位回路U、一直流回路控制器12、一交直流分离回路13、一交流回路控制器14、一直流分流回路15、一交流检出电路16 ;其中:前述直流准位回路11包含有:一准位电阻(R_DC)，其一端连接于一固定电压源端(VDD);及—第一晶体管(Ml)，串接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位准转换电路，其特征在于，包含有：一直流准位回路，主要由一准位电阻串接一第一晶体管所构成，该第一晶体管具有一控制流经回路电流大小的控制端；一直流回路控制器，具有一输入端及一输出端，其输出端连接于前述第一晶体管的控制端，而输入端与第一晶体管和该准位电阻之间的串接节点连接，藉此构成回授使该直流回路控制器产生一个与流经第一晶体管的电流相对应的电压；一交直流分离回路，主要由一交直流输入电阻串接一第三晶体管所构成，该第三晶体管具有一控制流经回路电流大小的控制端；一交流回路控制器，具有一输入端及一输出端，其输出端连接于前述第三晶体管的控制端，而输入端与第三晶体管和该交直流输入电阻之间的串接节点作连接；并藉此电路回授的结构使该交流回路控制器产生一个与流经该第三晶体管的电流相对应的电压；一直流分流回路，包括一第二晶体管，该第二晶体管与交直流分离回路的第三晶体管相互并联，且第二晶体管的控制端亦与直流回路控制器的输出端连接，并同时与该第一晶体管的控制端相互连接；其中第一、第二晶体管的规格特性相同；及一交流检出电路，主要由一第四晶体管、一电流镜电路及一交流输出电阻所组成，该电流镜电路具有一输入端与一输出端，其输入端与第四晶体管串联，其输出端则与交流出输出电阻串联；其中该第四晶体管与前述第三晶体管的控制端同时与交流回路控制器的输出端连接，且该第四晶体管的规格特性与第三晶体管相同。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏威仁，姜俊宇，
申请(专利权)人：康舒科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：