專利名稱：一種調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的裝置。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)的主板上，有很多種不同電平的電壓供給各部分的電路，由于一般對(duì)于芯片內(nèi)部供電要求較高，故都會(huì)利用穩(wěn)壓電路來保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，這些不同電平的電壓在各個(gè)穩(wěn)壓電路的保護(hù)下基本上都是平穩(wěn)的，只是隨著電源噪聲而發(fā)生很小的變化。但是，當(dāng)在某種情況下需要對(duì)穩(wěn)壓電路上的輸出電壓進(jìn)行一定范圍的調(diào)節(jié)，例如對(duì)某一穩(wěn)壓電路下的部件進(jìn)行電壓拉偏可靠性測(cè)試時(shí)，是非常不方便的?，F(xiàn)在的做法通常有以下兩種1)通過調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)總供電電源的電壓，如拉偏總電源，以改變各部分的輸入電壓。
2)手工改變各穩(wěn)壓電路的電阻尤其是各分壓電阻阻值的大小，從而改變穩(wěn)壓電路的輸出電壓。
上述方法的缺陷在于對(duì)于第一種方法，只對(duì)一些基于總供電電源直接轉(zhuǎn)換的分供電電壓有調(diào)整作用，而且調(diào)整精度不高，而對(duì)于利用了類似穩(wěn)壓管元器件進(jìn)行電壓輸出的電路部分，并不能產(chǎn)生調(diào)整效果，因此，應(yīng)用這種方法有很大的局限性。對(duì)于第二種方法，如果想對(duì)電壓做幾次甚至是幾十次的變化測(cè)試，則在整個(gè)電路中需要多次改變每個(gè)分壓電阻的阻值，操作很繁瑣且易出錯(cuò)，因而這種方法的實(shí)用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的裝置，使穩(wěn)壓電路的輸出電壓可以很方便地實(shí)時(shí)做出相應(yīng)變化，且變化精度較高。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的裝置，該裝置連接于穩(wěn)壓電路輸出端的分壓點(diǎn)，至少包括集成電路間總線(IIC總線)信號(hào)接口模塊，與IIC總線相連，接收來自IIC總線上的串行信號(hào)數(shù)據(jù)，IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，與IIC總線信號(hào)接口模塊相連，將串行信號(hào)中的控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，電壓控制電路模塊，電壓控制電路模塊的控制端與一并行數(shù)據(jù)信號(hào)相連，以根據(jù)并行數(shù)據(jù)信號(hào)控制是否進(jìn)行調(diào)壓，電壓控制電路模塊的調(diào)壓端與所述穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓。
較佳地，所述電壓控制電路模塊包括調(diào)壓電路，該調(diào)壓電路由場(chǎng)效應(yīng)管和寄生二極管的集成電路組成，其中，功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極為調(diào)壓電路的控制端，且與IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出的并行信號(hào)相連，其漏極接地，調(diào)壓電路的調(diào)壓端通過調(diào)壓電阻與場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連，同時(shí)該調(diào)壓端還與穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連。
較佳地，所述電壓控制電路模塊包括調(diào)壓電路和增強(qiáng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力的電平轉(zhuǎn)換電路，其中，IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出的并行信號(hào)與電平轉(zhuǎn)換電路的控制端相連，該電平轉(zhuǎn)換電路輸出端與調(diào)壓電路的控制端相連，調(diào)壓電路的調(diào)壓端與穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連。
較佳地，所述電平轉(zhuǎn)換電路是由兩個(gè)三極管電路組成，第一三極管的基極與IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，其集電極通過第一電阻與高電平相連，發(fā)射極接地；第二三極管的基極通過第三電阻與第一三極管的集電極相連，其集電極通過第二電阻與高電平相連，發(fā)射極接地，第二三極管的集電極連接至調(diào)壓電路的控制端。
較佳地，所述調(diào)壓電阻為固定阻值的電阻，或阻值可調(diào)的可變電阻。
較佳地，所述穩(wěn)壓電路的同一分壓點(diǎn)同時(shí)與一個(gè)或一個(gè)以上調(diào)壓電路相連，且各個(gè)調(diào)壓電路中調(diào)壓電阻的阻值各不相同。
較佳地，所述IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊為PCA9560集成電路。
應(yīng)用本發(fā)明，只需設(shè)置集成電路間總線(IICInter-Integrate Circuit Bus)總線上的串行控制信號(hào)的狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓電路的輸出電壓進(jìn)行控制，因而具有良好的可操作性。并且根據(jù)實(shí)際情況的需要，IIC總線可同時(shí)控制一個(gè)或一個(gè)以上IIC串入并出轉(zhuǎn)換裝置同時(shí)工作，對(duì)電路中的一個(gè)或一個(gè)以上穩(wěn)壓電路的輸出電壓同時(shí)進(jìn)行控制。電平轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用，使得驅(qū)動(dòng)電壓的強(qiáng)度得到了提高，從而防止了因驅(qū)動(dòng)電壓較弱而產(chǎn)生的不確定因素。由于本發(fā)明中的各部分控制信號(hào)均為數(shù)字信號(hào)，且調(diào)壓電阻的阻值與穩(wěn)壓電路分壓點(diǎn)的電壓Vref都為可控參數(shù)，因此，本發(fā)明還具有良好的可靠性及準(zhǔn)確性。


圖1為IIC總線的數(shù)據(jù)傳輸格式；圖2為應(yīng)用本發(fā)明的調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的原理結(jié)構(gòu)圖；圖3為應(yīng)用本發(fā)明的電平轉(zhuǎn)換電路的原理圖；圖4為應(yīng)用本發(fā)明的與穩(wěn)壓電路相連的調(diào)壓電路的原理圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明是基于IIC總線控制的一種改變穩(wěn)壓電路輸出電壓的裝置。IIC總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。它通過串行數(shù)據(jù)線(SDA)及串行時(shí)鐘線(SCL)兩根線，傳送連接到總線上的器件之間的信息，該器件可以是單片機(jī)、存儲(chǔ)器、LCD驅(qū)動(dòng)器或鍵盤接口等。IIC是一種多向控制總線，也就是說多個(gè)芯片可以連接到同一總線結(jié)構(gòu)下，同時(shí)每個(gè)芯片都可以作為實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂圃矗粗灰螴IC協(xié)議的裝置都可以通過IIC總線來進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，這種方式簡(jiǎn)化了信號(hào)傳輸總線。
IIC總線上有很多個(gè)從器件，且各個(gè)從器件的地址都不同，IIC正是通過各個(gè)從器件的不同地址來區(qū)分各個(gè)從器件。IIC總線的數(shù)據(jù)傳送格式如圖1所示，IIC總線的傳輸控制器發(fā)出開始傳輸信號(hào)后，第一字節(jié)為IIC總線所選擇的待控從器件的地址；第二字節(jié)用于控制前一字節(jié)所選從器件中的可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)；第三字節(jié)為IIC總線對(duì)所選從器件發(fā)出的控制信號(hào)，具體的控制位為圖1中的D0～D5。在IIC總線上，傳送的每一個(gè)字節(jié)必須為8位，而且每個(gè)字節(jié)后跟一個(gè)認(rèn)可位即第9位，該位也稱為應(yīng)答位(ACK)。在IIC總線上每次傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)不限，但必須基于上述傳輸順序的格式。在IIC總線發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始信號(hào)后，系統(tǒng)中的各個(gè)從器件都將自己的地址和IIC總線上的地址進(jìn)行比較，如果與IIC總線上的地址一致，則該器件即為被尋址的器件。
本發(fā)明的控制思路是通過控制IIC總線的串行數(shù)據(jù)中控制信號(hào)的狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓電路輸出電壓的控制。
圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明的調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的原理結(jié)構(gòu)圖。該裝置包括IIC總線信號(hào)接口模塊，IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和電壓控制電路模塊，其中，電壓控制電路模塊可為調(diào)壓電路或電平轉(zhuǎn)換電路和調(diào)壓電路的組合，該裝置的輸出端與穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連。由于IIC總線的時(shí)鐘信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線上所傳送的數(shù)據(jù)均為串行數(shù)據(jù)，而該串行數(shù)據(jù)不能對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行控制，因此該串行數(shù)據(jù)必須被轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，所以IIC總線信號(hào)接口的兩根信號(hào)線先接入IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的總線端，由IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將IIC總線上的串行輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行的輸出信號(hào)；經(jīng)過IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出的信號(hào)，其驅(qū)動(dòng)能力較弱且不穩(wěn)定，因此IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出的每條并行輸出信號(hào)分別連至一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端，該電平轉(zhuǎn)換電路能夠增強(qiáng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力使之穩(wěn)定；各電平轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)連至調(diào)壓電路的控制端；各調(diào)壓電路的調(diào)壓端接在待控穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)上。這樣，只需設(shè)置IIC總線上的控制信號(hào)即D0-D5的狀態(tài)，即可改變穩(wěn)壓電路的輸出電流，從而達(dá)到改變穩(wěn)壓電路的輸出電壓的目的。應(yīng)用本發(fā)明，還可根據(jù)待改變輸出電壓的穩(wěn)壓電路的數(shù)目，選取相應(yīng)個(gè)數(shù)的IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，從而使多個(gè)穩(wěn)壓電路的輸出電壓同時(shí)得到相同或不同的改變。
在本實(shí)施例中，IIC總線所選擇的從器件是IIC串入并出的信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，該裝置為Philips PCA9560集成電路，IIC總線傳送的串行控制信號(hào)D0-D5通過PCA9560的對(duì)應(yīng)的串入并出端口(MUX_OUT_A～MUX_OUT_E)輸出，從而得到并行信號(hào)。
圖3所示為應(yīng)用本發(fā)明的電平轉(zhuǎn)換電路的原理圖。在本實(shí)施例中，電平轉(zhuǎn)換電路為三極管電路。IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的并行輸出信號(hào)接入三極管Q1的基極(Gate端)，Q1的發(fā)射極(Source端)接地，而其集電極(Drain端)通過電阻R1上拉到12V，Q1的集電極通過電阻R3與三極管Q2的基極相連，Q2的發(fā)射極接地，而其集電極也通過電阻R2上拉到12V，并設(shè)置Q2的集電極為電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端。當(dāng)并行輸出信號(hào)為低電平時(shí)，即電平轉(zhuǎn)換電路的Q1的基極為低電平，此時(shí)Q1的發(fā)射極與集電極不導(dǎo)通，則Q1的集電極被上拉至12V輸出，由于Q1的集電極與Q2的基極相連，故Q2的基極為高電平，此時(shí)Q2的發(fā)射極與集電極導(dǎo)通，則Q2的集電極被發(fā)射極拉為低電平，此時(shí)，電平轉(zhuǎn)換電路的輸出為低電平；當(dāng)并行輸出信號(hào)為高電平時(shí)，即電平轉(zhuǎn)換電路Q1的基極為高電平，Q1的發(fā)射極與集電極導(dǎo)通，則Q1的集電極被拉低至地輸出，由于Q1的集電極與Q2的基極相連，故Q2基極為低電平，此時(shí)Q2的發(fā)射極與集電極不導(dǎo)通，則Q2的集電極被上拉至12V輸出。這樣，電平轉(zhuǎn)換電路不但完成了將并行輸出的電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為12V輸出的處理，增強(qiáng)了并行輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，而且同時(shí)保持電平轉(zhuǎn)換電路輸出的狀態(tài)與并行輸出信號(hào)的狀態(tài)一致。各電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端接在各調(diào)壓電路的控制端。
圖4所示為應(yīng)用本發(fā)明的與穩(wěn)壓電路相連的調(diào)壓電路的原理圖。在本實(shí)施例中，調(diào)壓電路由Mosfet功率場(chǎng)效應(yīng)管和寄生二級(jí)管的集成電路與調(diào)壓電阻Rg組成。調(diào)壓電路的控制端即MOSfet的柵極(Gate端)與電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，調(diào)壓電路的調(diào)壓端通過調(diào)壓電阻Rg與MOSfet的源極(Source端)相連，調(diào)壓端接在穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)上，MOSfet的漏極(Drain端)接地。由于穩(wěn)壓電路分壓點(diǎn)的特點(diǎn)為該點(diǎn)電壓穩(wěn)定在一個(gè)電壓值Vref上，因此，在未接入調(diào)壓電路以前，穩(wěn)壓電路的輸出電壓Vo為Vo＝Vref+I×R2，其中，R2為穩(wěn)壓電路根據(jù)實(shí)際需要所選取的電阻。由于穩(wěn)壓器件的電流消耗可忽略不計(jì)，因此穩(wěn)壓電路的輸出電流I由電阻R1決定，即I＝Vref/R1。
調(diào)壓電路接入穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)后，當(dāng)調(diào)壓電路的控制端輸入信號(hào)為低電平，即MOSfet的柵極為低電平時(shí)，源極與漏極不導(dǎo)通，此時(shí)調(diào)壓電阻Rg一端的電壓值為Vref，另一端等同懸空，故調(diào)壓電路不會(huì)改變現(xiàn)有穩(wěn)壓電路的輸出電流I的大小，因而不影響穩(wěn)壓電路的輸出電壓；當(dāng)調(diào)壓電路的控制端信輸入信號(hào)為高電平，即MOSfet的柵極為高電平時(shí)，MOSfet的源極與漏極導(dǎo)通，此時(shí)調(diào)壓電阻Rg的一端為Vref，另一端接地，由于Vref為一穩(wěn)壓值，故調(diào)壓電阻Rg上將有電流經(jīng)過，而此時(shí)穩(wěn)壓電路的輸出電流I＝Vref/Rg+Vref/R1，因此流入穩(wěn)壓電路電阻R2中的電流I已經(jīng)增加，所增加的I值即為調(diào)壓電阻上產(chǎn)生的電流值，如果調(diào)壓電阻越小，則產(chǎn)生的調(diào)壓電流就將越大，而由于穩(wěn)壓電路的輸出電壓Vo＝Vref+I×R2，因此，隨著穩(wěn)壓電路輸出電流I的變化，穩(wěn)壓電路的輸出電壓Vo會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而達(dá)到了改變穩(wěn)壓電路輸出電壓的目的。
應(yīng)用調(diào)壓電路，可使穩(wěn)壓電路的輸出電壓發(fā)生變化，但其只限于將穩(wěn)壓電路的輸出電壓從一個(gè)值調(diào)為另一個(gè)值，如果要使同一穩(wěn)壓電路的輸出電壓能夠被多次改變?yōu)椴煌妮敵鲋?，可采取以下兩種方法
1)在穩(wěn)壓電路的同一分壓點(diǎn)上同時(shí)接入多個(gè)調(diào)壓電路，每個(gè)調(diào)壓電路中調(diào)壓電阻的阻值設(shè)置為不同。這樣，通過控制不同的調(diào)壓電路有效，即可使穩(wěn)壓電路的輸出電壓精確地改變?yōu)椴煌?。如果在一個(gè)穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)上接入的調(diào)壓電路越多，則該穩(wěn)壓電路輸出電壓的范圍也就越大，其精度也越高。
2)在穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)上只接入一個(gè)調(diào)壓電路，但將調(diào)壓電路中的固定阻值的調(diào)壓電阻換為阻值可調(diào)的可變電阻，通過調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，同樣可使穩(wěn)壓電路的輸出電壓改變?yōu)椴煌闹怠?br> 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的裝置，其特征在于，該裝置連接于穩(wěn)壓電路輸出端的分壓點(diǎn)，至少包括集成電路間總線(IIC總線)信號(hào)接口模塊，與IIC總線相連，接收來自IIC總線上的串行信號(hào)數(shù)據(jù)，IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，與IIC總線信號(hào)接口模塊相連，將串行信號(hào)中的控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，電壓控制電路模塊，電壓控制電路模塊的控制端與一并行數(shù)據(jù)信號(hào)相連，以根據(jù)并行數(shù)據(jù)信號(hào)控制是否進(jìn)行調(diào)壓，電壓控制電路模塊的調(diào)壓端與所述穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電壓控制電路模塊包括調(diào)壓電路，該調(diào)壓電路由場(chǎng)效應(yīng)管和寄生二極管的集成電路組成，其中，功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極為調(diào)壓電路的控制端，且與IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出的并行信號(hào)相連，其漏極接地，調(diào)壓電路的調(diào)壓端通過調(diào)壓電阻與場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連，同時(shí)該調(diào)壓端還與穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電壓控制電路模塊包括調(diào)壓電路和增強(qiáng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力的電平轉(zhuǎn)換電路，其中，IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊輸出的并行信號(hào)與電平轉(zhuǎn)換電路的控制端相連，該電平轉(zhuǎn)換電路輸出端與調(diào)壓電路的控制端相連，調(diào)壓電路的調(diào)壓端與穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換電路是由兩個(gè)三極管電路組成，第一三極管的基極與IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連，其集電極通過第一電阻與高電平相連，發(fā)射極接地；第二三極管的基極通過第三電阻與第一三極管的集電極相連，其集電極通過第二電阻與高電平相連，發(fā)射極接地，第二三極管的集電極連接至調(diào)壓電路的控制端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)壓電阻為固定阻值的電阻，或阻值可調(diào)的可變電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路的同一分壓點(diǎn)同時(shí)與一個(gè)或一個(gè)以上調(diào)壓電路相連，且各個(gè)調(diào)壓電路中調(diào)壓電阻的阻值各不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊為PCA9560集成電路。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓的裝置，該裝置連接于穩(wěn)壓電路輸出端的分壓點(diǎn)，至少包括IIC總線信號(hào)接口模塊，與IIC總線相連，接收來自IIC總線上的串行信號(hào)數(shù)據(jù)，IIC串入并出信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，與IIC總線信號(hào)接口模塊相連，將串行信號(hào)中的控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，電壓控制電路模塊，電壓控制電路模塊的控制端與一并行數(shù)據(jù)信號(hào)相連，以根據(jù)并行數(shù)據(jù)信號(hào)控制是否進(jìn)行調(diào)壓，電壓控制電路模塊的調(diào)壓端與所述穩(wěn)壓電路的分壓點(diǎn)相連以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路輸出電壓。應(yīng)用本發(fā)明，只需調(diào)節(jié)IIC中線上的控制信號(hào)，即可方便地調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路的輸出電壓，且調(diào)節(jié)精確度高，應(yīng)用方便。
文檔編號(hào)G05F1/10GK1530788SQ03119148
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者李璠, 李勁敏, 安巖, 李 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司