发明名称 切换式调整器、电力供应电路及包含切换式调整器之二次电池充电电路
摘要 本发明揭露一种切换式调整器,能在当一PMOS电晶体用作降压切换式调整器中之切换电晶体时,无须专用之二极体,即可防止反向直流电流。并提供选择电路,控制切换电晶体基板闸极之连结,以及控制电路,控制选择电路在输入端之电压小于或等于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶体之汲极,而在输入端之电压大于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶体之源极。
申请公布号 TWI274461 申请公布日期 2007.02.21
申请号 TW094124369 申请日期 2005.07.19
申请人 理光股份有限公司 发明人 西田淳二
分类号 H02M3/155(2006.01) 主分类号 H02M3/155(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种切换式调整器,其为一用以将施于输入端之 电压转换为预定电压,并自输出端输出预定电压之 降压切换式调整器,该切换式调整器包含: 切换电晶体,由PMOS电晶体形成,配置以依输入控制 电极之控制讯号,打开或关上输入电压之输出; 平整电路,配置以将来自切换电晶体之输出电压进 行平整,并于输出端输出平整后的电压; 选择电路,配置以依输入控制讯号,控制切换电晶 体基板闸极之连结; 切换电晶体控制电路,配置以控制切换电晶体之切 换操作,使出自输出端之电压输出成为预定电压; 其中 选择电路在输入端之电压小于或等于输出端之电 压时,连接基板闸极至切换电晶体之汲极,而在输 入端之电压大于输出端之电压时,连接基板闸极至 切换电晶体之源极。 2.如申请专利范围第1项之切换式调整器,进而包含 : 选择控制电路,其比较输入端之电压与输出端之电 压,并依比较结果控制选择电路之选择操作;其中 选择控制电路在输入端之电压小于或等于输出端 之电压时,控制选择电路连接基板闸极至切换电晶 体之汲极,而在输入端之电压大于输出端之电压时 ,控制选择电路连接基板闸极至切换电晶体之源极 。 3.如申请专利范围第1项之切换式调整器,其中 选择电路之选择操作由一外部选择控制电路,依输 入端之电压与输出端之电压控制,以控制选择电路 在输入端之电压小于或等于输出端之电压时,连接 基板闸极至切换电晶体之汲极,而在输入端之电压 大于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶体 之源极。 4.如申请专利范围第2项之切换式调整器,进而包含 : 切换电路,连接切换电晶体之闸极至切换电晶体之 汲极;其中 当输入端之电压小于或等于输出端之电压时,基于 选择控制电路之控制讯号,该切换电路连接切换电 晶体之闸极至切换电晶体之汲极,同时切换电晶体 控制电路停止将控制讯号输出至切换电晶体之闸 极;以及 当输入端之电压大于输出端之电压时,基于选择控 制电路之控制讯号,该切换电路将切换电晶体之闸 极与切换电晶体之源极间断路,同时切换电晶体控 制电路将控制讯号输出至切换电晶体之闸极。 5.如申请专利范围第4项之切换式调整器,其中切换 电路包含一场效电晶体(FET)。 6.如申请专利范围第1项之切换式调整器,其中选择 电路包含一场效电晶体(FET)。 7.如申请专利范围第4项之切换式调整器,其中平整 电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体串联, 并由切换电晶体控制电路控制开或关,其中 切换电晶体、同步整流电晶体、选择电路、选择 控制电路、切换电晶体控制电路与切换电路均整 合于一积体电路晶片上。 8.如申请专利范围第4项之切换式调整器,其中平整 电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体串联, 并由切换电晶体控制电路控制开或关,其中 切换电晶体、同步整流电晶体、选择电路、切换 电晶体控制电路与切换电路均整合于一积体电路 晶片上。 9.一种电力供应电路,包含: 一或多个降压切换式调整器,配置以将施于输入端 之电压转换为预定电压,并自输出端输出预定电压 ;以及 一或多个线性调整器; 其中切换式调整器包含 切换电晶体,由PMOS电晶体形成,配置以依输入控制 电极之控制讯号,打开或关上输入电压之输出; 平整电路,配置以将来自切换电晶体之输出电压进 行平整,并于输出端输出平整后的电压; 第一选择电路,配置以依输入控制讯号,控制切换 电晶体基板闸极之连结,第一选择电路在输入端之 电压小于或等于输出端之电压时,连接基板闸极至 切换电晶体之汲极,而在输入端之电压大于输出端 之电压时,连接基板闸极至切换电晶体之源极;以 及 切换电晶体控制电路,配置以控制切换电晶体之切 换操作,使出自输出端之电压输出成为预定电压。 10.如申请专利范围第9项之电力供应电路,其中线 性调整器包含: 电压控制电晶体,其包含一PMOS电晶体,配置以控制 自输入端至输出端之电流,以控制输出端之电压; 第二选择电路,配置以控制电压控制电晶体基板闸 极之连结; 第二切换电晶体控制电路,配置以控制切换电晶体 之切换操作,使出自输出端之电压输出成为预定电 压; 第二选择控制电路,其依输入端之电压与输出端之 电压控制选择电路之选择操作,使第二选择电路在 输入端之电压小于或等于输出端之电压时,连接基 板闸极至电压控制电晶体之汲极,而在输入端之电 压大于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶 体之源极;以及 电压控制电晶体控制电路,配置以控制电压控制电 晶体,使出自输出端之电压输出成为预定电压。 11.如申请专利范围第9项之电力供应电路,其中切 换式调整器进而包含: 第一选择控制电路,其比较输入端之电压与输出端 之电压,并依比较结果控制第一选择电路之选择操 作;其中 第一选择控制电路在输入端之电压小于或等于输 出端之电压时,控制第一选择电路连接基板闸极至 切换电晶体之汲极,而在输入端之电压大于输出端 之电压时,控制第一选择电路连接基板闸极至切换 电晶体之源极。 12.如申请专利范围第9项之电力供应电路,其中: 第一选择电路之选择操作由一外部选择控制电路, 依输入端之电压与输出端之电压控制,以控制第一 选择电路在输入端之电压小于或等于输出端之电 压时,连接基板闸极至切换电晶体之汲极,而在输 入端之电压大于输出端之电压时,连接基板闸极至 切换电晶体之源极。 13.如申请专利范围第11项之电力供应电路,其中切 换式调整器进而包含: 切换电路,连接切换电晶体之闸极至切换电晶体之 汲极;其中 当输入端之电压小于或等于输出端之电压时,基于 第一选择控制电路之控制讯号,该切换电路连接切 换电晶体之闸极至切换电晶体之汲极,同时切换电 晶体控制电路停止将控制讯号输出至切换电晶体 之闸极;以及 当输入端之电压大于输出端之电压时,基于第一选 择控制电路之控制讯号,该切换电路将切换电晶体 之闸极与切换电晶体之源极间断路,同时切换电晶 体控制电路将控制讯号输出至切换电晶体之闸极 。 14.如申请专利范围第13项之电力供应电路,其中平 整电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体串联 ,并由切换电晶体控制电路控制开关,其中 切换电晶体、同步整流电晶体、第一选择电路、 第一选择控制电路、切换电晶体控制电路、切换 电路与线性调整器均整合于一积体电路晶片上。 15.如申请专利范围第13项之电力供应电路,其中平 整电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体串联 ,并由切换电晶体控制电路控制开关,其中 切换电晶体、同步整流电晶体、第一选择电路、 切换电晶体控制电路、切换电路与线性调整器均 整合于一积体电路晶片上。 16.一种电力供应电路,包含: 多个降压切换式调整器,各自配置以将施于输入端 之电压转换为预定电压,并自输出端输出预定电压 ,其中 每一切换式调整器包含: 切换电晶体,由PMOS电晶体形成,配置以依输入控制 电极之控制讯号,打开或关上输入电压之输出; 平整电路,配置以将来自切换电晶体之输出电压进 行平整,并于输出端输出平整后的电压; 选择电路,配置以依输入控制讯号,控制切换电晶 体基板闸极之连结,选择电路在输入端之电压小于 或等于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶 体之汲极,而在输入端之电压大于输出端之电压时 ,连接基板闸极至切换电晶体之源极;以及 切换电晶体控制电路,配置以控制切换电晶体之切 换操作,使出自输出端之电压输出成为预定电压。 17.如申请专利范围第16项之电力供应电路,其中切 换式调整器进而包含: 选择控制电路,其比较输入端之电压与输出端之电 压,并依比较结果控制选择电路之选择操作;其中 选择控制电路在输入端之电压小于或等于输出端 之电压时,控制选择电路连接基板闸极至切换电晶 体之汲极,而在输入端之电压大于输出端之电压时 ,控制选择电路连接基板闸极至切换电晶体之源极 。 18.如申请专利范围第16项之电力供应电路,其中选 择电路之选择操作由一外部选择控制电路,依输入 端之电压与输出端之电压控制,以控制选择电路在 输入端之电压小于或等于输出端之电压时,连接基 板闸极至切换电晶体之汲极,而在输入端之电压大 于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶体之 源极。 19.如申请专利范围第17项之电力供应电路,其中切 换式调整器进而包含: 切换电路,连接切换电晶体之闸极至切换电晶体之 汲极;其中 当输入端之电压小于或等于输出端之电压时,基于 选择控制电路之控制讯号,该切换电路连接切换电 晶体之闸极至切换电晶体之汲极,同时,切换电晶 体控制电路停止将控制讯号输出至切换电晶体之 闸极;以及 当输入端之电压大于输出端之电压时,基于选择控 制电路之控制讯号,该切换电路将切换电晶体之闸 极与切换电晶体之源极间断路,同时,切换电晶体 控制电路将控制讯号输出至切换电晶体之闸极。 20.如申请专利范围第19项之电力供应电路,其中平 整电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体串联 ,并由切换电晶体控制电路控制开关,其中 切换电晶体、同步整流电晶体、选择电路、选择 控制电路、切换电晶体控制电路与切换电路均整 合于一积体电路晶片上。 21.如申请专利范围第19项之电力供应电路,其中平 整电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体串联 ,并由切换电晶体控制电路控制开关,其中 切换电晶体、同步整流电晶体、选择电路、切换 电晶体控制电路与切换电路均整合于一积体电路 晶片上。 22.一种二次电池充电电路,包含: 降压切换式调整器,配置以将施于输入端之电压转 换为预定电压,并自输出端输出预定电压,二次电 池接于输出端,其中 切换式调整器包含: 切换电晶体,由PMOS电晶体形成,配置以依输入控制 电极之控制讯号,打开或关上输入电压之输出; 平整电路,配置以将来自切换电晶体之输出电压进 行平整,并于输出端输出平整后的电压; 选择电路,配置以依输入控制讯号,控制切换电晶 体基板闸极之连结,选择电路在输入端之电压小于 或等于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶 体之汲极,而在输入端之电压大于输出端之电压时 ,连接基板闸极至切换电晶体之源极;以及 切换电晶体控制电路,配置以控制切换电晶体之切 换操作,使出自输出端之电压输出成为预定电压。 23.如申请专利范围第22项之二次电池充电电路,其 中切换式调整器进而包含: 选择控制电路,其比较输入端之电压与输出端之电 压,并依比较结果控制选择电路之选择操作;其中 选择控制电路在输入端之电压小于或等于输出端 之电压时,控制选择电路连接基板闸极至切换电晶 体之汲极,而在输入端之电压大于输出端之电压时 ,控制选择电路连接基板闸极至切换电晶体之源极 。 24.如申请专利范围第22项之二次电池充电电路,其 中选择电路之选择操作由一外部选择控制电路,依 输入端之电压与输出端之电压控制,以控制选择电 路在输入端之电压小于或等于输出端之电压时,连 接基板闸极至切换电晶体之汲极,而在输入端之电 压大于输出端之电压时,连接基板闸极至切换电晶 体之源极。 25.如申请专利范围第23项之二次电池充电电路,其 中切换式调整器进而包含: 切换电路,连接切换电晶体之闸极至切换电晶体之 汲极;其中 当输入端之电压小于或等于输出端之电压时,基于 选择控制电路之控制讯号,该切换电路连接切换电 晶体之闸极至切换电晶体之汲极,同时,切换电晶 体控制电路停止将控制讯号输出至切换电晶体之 闸极;以及 当输入端之电压大于输出端之电压时,基于选择控 制电路之控制讯号,该切换电路将切换电晶体之闸 极与切换电晶体之源极间断路,同时,切换电晶体 控制电路将控制讯号输出至切换电晶体之闸极。 26.如申请专利范围第25项之二次电池充电电路,其 中平整电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体 串联,并由切换电晶体控制电路控制开关,其中 切换电晶体、同步、整流电晶体、选择电路、选 择控制电路、切换电晶体控制电路与切换电路均 整合于一积体电路晶片上。 27.如申请专利范围第25项之二次电池充电电路,其 中平整电路包含一同步整流电晶体,与切换电晶体 串联,并由切换电晶体控制电路控制开关,其中 切换电晶体、同步整流电晶体、选择电路、切换 电晶体控制电路与切换电路均整合于一积体电路 晶片上。 图式简单说明: 图1为依照本发明第一实施例之切换式调整器的电 路图; 图2为运用图1中切换式调整器1之电力供应电路的 电路图; 图3为依照本发明另一实施例之切换式调整器的电 路图; 图4为显示PMOS电晶体等效电路的电路图; 图5为显示连接基板闸极至PMOS电晶体范例之电路 图。
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