專利名稱：主機板直流線性穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種直流線性穩(wěn)壓電源，特別是指一種具有改進調(diào)整電路的主機板直流線性穩(wěn)壓電源。
背景技術(shù)：
目前在主機板的設(shè)計中，電源設(shè)計的好壞至關(guān)重要，許多低壓電源都采用線性穩(wěn)壓電源來設(shè)計，其可輸出穩(wěn)定的電壓，且電路設(shè)計成本較低。
請參考圖1中，為現(xiàn)有技術(shù)所公開的一種線性穩(wěn)壓電源1，采用低壓降調(diào)整穩(wěn)壓芯片10，其具有調(diào)整端11、輸入端12及輸出端13，所述輸入端12上接3V的輸入電壓Vin，并經(jīng)由濾波電容C1接地；所述輸出端13上連接有一負載RL，所述負載RL的另一端接地，在所述負載RL的兩端還可并聯(lián)連接濾波電容C2；而在所述輸出端13和地之間、與負載RL并聯(lián)連接有電阻R1、R2，且電阻R1、R2之間的節(jié)點連接至所述調(diào)整端11。其中，可通過調(diào)節(jié)電阻R1、R2的阻值，或其中任一電阻R1或電阻R2的阻值來提供合適的穩(wěn)定電壓至負載RL。當所述低壓降調(diào)整穩(wěn)壓芯片10的輸入端12接收3.3V的輸入電壓Vin時，所述調(diào)整端11端提供1.25V的參考電壓至所述輸出端13，使所述輸出端13的電壓穩(wěn)定在某一電壓值上，如1.5V。
上述低壓降調(diào)整穩(wěn)壓芯片10中，在輸入電壓Vin為3.3V、輸出電壓Vout為1.5V的情形下，其負載電流將小于0.1A，故此一線性穩(wěn)壓電源帶負載能力相對較差，從而不能適應(yīng)性地滿足不同的電路規(guī)格。
此外，由于上述低壓降調(diào)整穩(wěn)壓芯片10是由輸入電壓Vin驅(qū)動的，其所允許的最小壓降差大致在1.3V～1.5V之間，即輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間的最小差值(Vin-Vout)需在1.3V～1.5V之間，此一壓差值(Vin-Vout)即衡量上述穩(wěn)壓電源1的電壓轉(zhuǎn)換效率，其間之壓差值越小，所述穩(wěn)壓電源1的轉(zhuǎn)換效率就越高。當輸出電壓Vout需穩(wěn)定在1.5V時，則其輸入電壓Vin至少須維持在2.8V(Vin＝Vout+1.3V＝1.5V+1.3V)以上。換言之，若在某一情形下，所述輸入電壓小于2.8V時，則其不能提供1.5V的穩(wěn)定電壓，導(dǎo)致整個電路不能正常地工作。因此，上述線性穩(wěn)壓電源1對輸入電壓的范圍有一定的要求，從而不能廣泛地適用于不同的電路規(guī)格。而另一方面，由于此線性穩(wěn)壓電源1不能盡可能的降低其輸入電壓，使得整個電路的功耗將增大，電路的壽命將大大降低。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的之一在于提供一種提高帶負載能力的主機板直流線性穩(wěn)壓電源。
本發(fā)明目的之二在于提供一種可適應(yīng)更廣范圍的輸入電壓的主機板直流線性穩(wěn)壓電源。
本發(fā)明目的之三在于提供一種使輸入電壓盡可能小以降低整個電路的功耗的主機板直流線性穩(wěn)壓電源。
根據(jù)本發(fā)明的目的提供一種主機板直流線性穩(wěn)壓電源，包括一調(diào)整電路，具有調(diào)整端、輸入端及輸出端，所述輸入端接收一輸入電壓，其輸出端上連接一負載RL，且在所述輸出端上、經(jīng)由所述負載RL的輸出電壓反饋至所述調(diào)整端，且所述調(diào)整端還連接一供驅(qū)動所述調(diào)整電路的驅(qū)動電壓。
本發(fā)明所述調(diào)整電路可包括N溝道場效應(yīng)管(FET)。根據(jù)本發(fā)明之一實施例，所述N溝道場效應(yīng)管(FET)可進一步為N溝道MOS管，所述調(diào)整電路的調(diào)整端、輸入端及輸出端分別對應(yīng)于所述N溝道MOS管的柵極、漏極和源極，且所述柵極連接在驅(qū)動電壓上。
根據(jù)本發(fā)明另一實施例，所述調(diào)整電路包括NPN三極管，所述調(diào)整電路的調(diào)整端、輸入端及輸出端分別對應(yīng)于所述NPN三極管的基極、集電極和發(fā)射極，且所述基極連接在驅(qū)動電壓上。
因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明主機板直流線性穩(wěn)壓電源采用N溝道場效應(yīng)管作為調(diào)整電路，可大大提高其帶負載的能力。此外，本發(fā)明中所述調(diào)整電路是由額外的驅(qū)動電壓驅(qū)動的，而不是如現(xiàn)有技術(shù)中由輸入電壓來驅(qū)動，如此，整個電路能適用于更廣范圍的輸入電壓，以適應(yīng)各種不同的電路規(guī)格。且另一方面，采用這樣設(shè)置的電路后，可采用更小的輸入電壓，從而降低整個電路的功耗，而提高了電路的工作效率，延長了電路的使用壽命。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的低壓線性穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明中第一實施例主機板直流線性穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明中第二實施例主機板直流線性穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
請參照圖2及圖3，為本發(fā)明主機板直流線性穩(wěn)壓電源2的第一實施例及第二實施例，包括一調(diào)整電路20，其具有調(diào)整端21、輸入端22及輸出端23，所述輸入端22接收一輸入電壓Vin，其輸出端23上連接一負載RL，且在所述輸出端23上、經(jīng)由所述負載RL的輸出電壓Vout反饋至所述調(diào)整端21，且所述調(diào)整端還連接一供驅(qū)動所述調(diào)整電路的驅(qū)動電壓Vd。因此，本發(fā)明中所述調(diào)整電路2不是由輸入電壓Vin直接驅(qū)動，而是另外增加一驅(qū)動電壓Vd獨立驅(qū)動所述調(diào)整電路20，從而可使所述主機板直流線性穩(wěn)壓電源2在提供穩(wěn)定輸出的情況下，使輸入盡可能小，以下將詳述。
請參照圖2，本發(fā)明中所述調(diào)整電路20可包括由N溝道場效應(yīng)管(201)和放大管(203)所構(gòu)成的一反饋電路。所述放大管(203)可為常用的三極管，或其他合適的放大管。所述N溝道場效應(yīng)管(201)可進一步為N溝道MOS管，也可根據(jù)需要為其他合適的場效應(yīng)管，合先予以敘明。
如圖2，在本發(fā)明的第一實施例中，所述調(diào)整電路20包括由N溝道MOS管201和三極管203構(gòu)成的一反饋電路。所述N溝道MOS管201具有柵極G、漏極D和源極S，所述柵極G、漏極D和源極S分別對應(yīng)于所述調(diào)整電路20的調(diào)整端21、輸入端22及輸出端23，所述源極S作為輸出端，連接有負載RL，且同時在負載RL兩端并聯(lián)連接有參考電阻R1、R2；所述漏極D作為輸入端，連接如3.3V的輸入電壓Vin；且所述柵極G作為調(diào)整端，經(jīng)由電阻R3連接在如3V的驅(qū)動電壓Vd上，也就是，此處的調(diào)整電路20是由額外提供的驅(qū)動電壓Vd驅(qū)動。所述三極管203具有基極b、集電極c和發(fā)射極e，所述基極b連接在電阻R1和電阻R2之間的節(jié)點，所述集電極c連接至所述N溝道MOS管的柵極G，所述發(fā)射極e接地。
若所述調(diào)整電路20的調(diào)整端21也連接在輸入電壓Vin上，即由輸入電壓Vin驅(qū)動所述N溝道MOS管201，又因為要保證輸出電壓Vout穩(wěn)定在所述調(diào)整端21上供驅(qū)動N溝道MOS管201的電壓有一定的要求，即需大于所述N溝道MOS管201的門閥電壓，故輸入電壓Vin的變化會影響所述N溝道MOS管201的導(dǎo)通能力，進而影響輸出的穩(wěn)定。而本發(fā)明采用額外的驅(qū)動電壓Vd來驅(qū)動所述N溝道MOS管201，則可克服上述缺失。而且，本發(fā)明的N溝道MOS管201不是由輸入電壓Vin來驅(qū)動，而是由額外的驅(qū)動電壓Vd來驅(qū)動，則輸入電壓Vin可不受N溝道MOS管201的影響，而使其盡可能降低，從而降低整個電路的功耗，提高了電路的工作效率，延長了電路的使用壽命。
本發(fā)明主機板直流線性穩(wěn)壓電源2的工作過程如下當負載RL變大，其輸出電壓U0瞬間將變大，使輸入至所述三極管203的基極電流I1升高，而使所述三極管203的集電極電流I2升高，致使所述N溝道MOS管201柵極電壓下降，于是使N溝道MOS管201的柵源之間的壓降UGs也下降，從而在所述N溝道MOS管上流經(jīng)的漏極電流IS也減少，從而先前瞬間變大的負載電壓U0調(diào)整回到某一穩(wěn)定電壓值，如1.5V的電壓。反之，當負載RL變小時，整個主機板直流線性穩(wěn)壓電源2經(jīng)由N溝道MOS管201與三極管203構(gòu)成的反饋電路，仍可將負載電壓U0穩(wěn)定在某一預(yù)定電壓值。
以下從實驗測得負載RL、輸入電壓Vin及輸出電壓Vout三者之間的關(guān)系1)當輸入電壓Vin與驅(qū)動電壓Vd定量時，負載RL與輸出電壓Vout之間的關(guān)系(見表1)假定輸入電壓Vin與驅(qū)動電壓Vd皆為3.3V時，如表1，負載RL與其對應(yīng)的輸出電壓Vout值之間的關(guān)系。從表1中可看出，當負載RL變化時，其輸出電壓Vout仍可穩(wěn)定在預(yù)期的1.5V左右。此外，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明主機板直流線性穩(wěn)壓電源2采用了N溝道MOS管201后大大提高了其帶負載的能力，例如，在上述同等條件下(如輸入電壓Vin為3.3V、輸出電壓Vout為1.5V)，在現(xiàn)有技術(shù)中，其負載電流將小于0.1A；而本發(fā)明之負載電流I0可達到5.2A，其帶負載能力大致提高了52倍(5.2A/0.1A)，其中，電路的帶負載能力即由負載電流所決定。
表1 表22)當負載RL與驅(qū)動電壓Vd為常量時，輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間的關(guān)系(見表2)假定負載RL為100歐姆，驅(qū)動電壓Vd為3.3V時，如表2，輸入電壓Vin與其對應(yīng)的輸出電壓Vout值之間的關(guān)系。從表2中可看出，當輸入電壓Vin在1.5V～7.0V之間變化時，其輸出電壓Vout仍可穩(wěn)定在預(yù)期的1.5V左右；且另一方面，本發(fā)明的輸入電壓Vin可減少到1.5V，或在某些情況下可減至更低(即改變驅(qū)動電壓Vd)，即表明其更能適應(yīng)不同的輸入電壓Vin，從而可用來設(shè)計具有不同輸入電壓的線性穩(wěn)壓電路，使其更適用于不同的電路規(guī)格。
此外，本發(fā)明若改變驅(qū)動電壓Vd，如增大Vd為5V、8V、12V(即驅(qū)動電壓Vd大于N溝道MOS管201的門閥電壓)，則除更能提高其帶負載的能力之外，還可使輸入電壓Vin的變化范圍更大。從而，在允許輸入Vin電壓降低的情況下，本發(fā)明可大大降低整個電路的功耗，提高了電路的工作效率，延長了電路的使用壽命。而另一方面，整個電路的輸入輸出電壓差則可盡可能足夠小，也提高了整個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。
請參照圖3，為本發(fā)明第二實施例的主機板直流線性穩(wěn)壓電源2，與本發(fā)明第一實施例所不同的是，所述調(diào)整電路20包括NPN三極管202，所述調(diào)整電路20的調(diào)整端21、輸入端22及輸出端23分別對應(yīng)于所述NPN三極管202的基極b、集電極c和發(fā)射極e，而由所述基極b連接在驅(qū)動電壓Vd上。所述驅(qū)動電壓Vd的值可為合適的值，如5V，8V或12V等。
此外，本發(fā)明所述調(diào)整電路20可包括不同數(shù)目的場效應(yīng)管以適當?shù)姆绞綐?gòu)成，如各場效應(yīng)管以并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式等組合方式連接，也可包括各種三極管以適當?shù)姆绞皆O(shè)置，還可包括由場效應(yīng)管與三極管的適當組合所構(gòu)成，在此并非有所限制。如此，本發(fā)明中所述調(diào)整電路20由額外的驅(qū)動電壓Vd來驅(qū)動，這樣可擴大輸入電壓的范圍，使其更能適應(yīng)不同的電路規(guī)格。而且，在輸入電壓Vin盡可能減少的情況下，可大大降低整個電路的功耗。
本發(fā)明的主機板直流線性穩(wěn)壓電源2主要適用于主機板上，即其接收3.3V的電源電壓Vin，而提供1.5V的穩(wěn)定電壓Vout，也可根據(jù)需要對整個電路作適當?shù)男拚?，使其?yīng)用于其它適當?shù)膱龊?，如接?V的電源電壓Vin，提供1.8V的穩(wěn)定電壓Vout，在此并非有所限制。
權(quán)利要求
1.一種主機板直流線性穩(wěn)壓電源，包括一調(diào)整電路，具有調(diào)整端、輸入端及輸出端，所述輸入端接收一輸入電壓，其輸出端上連接一負載RL，且在所述輸出端上、經(jīng)由所述負載RL的輸出電壓反饋至所述調(diào)整端，其特征在于所述調(diào)整端還連接一供驅(qū)動所述調(diào)整電路的驅(qū)動電壓。
2.如權(quán)利要求1所述主機板直流線性穩(wěn)壓電源，其特征在于所述調(diào)整電路包括N溝道場效應(yīng)管(FET)。
3.如權(quán)利要求2所述主機板直流線性穩(wěn)壓電源，其特征在于所述N溝道場效應(yīng)管(FET)為N溝道MOS管，所述調(diào)整電路的調(diào)整端、輸入端及輸出端分別對應(yīng)于所述N溝道MOS管的柵極、漏極和源極，且所述柵極連接在驅(qū)動電壓上。
4.如權(quán)利要求1所述主機板直流線性穩(wěn)壓電源，其特征在于所述調(diào)整電路包括NPN三極管，所述調(diào)整電路的調(diào)整端、輸入端及輸出端分別對應(yīng)于所述NPN三極管的基極、集電極和發(fā)射極，且所述基極連接在驅(qū)動電壓上。
5.如權(quán)利要求1所述主機板直流線性穩(wěn)壓電源，其特征在于所述輸入電壓為3.3V。
6.如權(quán)利要求1所述主機板直流線性穩(wěn)壓電源，其特征在于所述輸出電壓為1.5V。
全文摘要
一種主機板直流線性穩(wěn)壓電源，包括一調(diào)整電路，所述調(diào)整電路具有調(diào)整端、輸入端及輸出端，所述輸入端接收一輸入電壓，其輸出端上連接一負載，且在所述輸出端上、經(jīng)由所述負載的輸出電壓反饋至所述調(diào)整端上，其中，所述調(diào)整端還連接一供驅(qū)動所述調(diào)整電路的驅(qū)動電壓。本發(fā)明主機板直流線性穩(wěn)壓電源可大大提高其帶負載的能力，且還可擴大其輸入電壓的范圍，如此可使輸入電壓盡量降低，從而降低了整個電路的功耗。
文檔編號G05F1/56GK1779590SQ20041005236
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者江武, 黃永兆, 李云 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司