调节器电路的制作方法_2

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M0SFET。此外,M0S晶体管M2包括体二极管b2。体二极管被称为寄生二极管,并在结构上形成在M0S晶体管中。在P-ch M0S晶体管中,形成体二极管,电流在所述体二极管中从漏极向源极流动。
[0050]M0S晶体管M2被设置在电源电流通路上,以这样一种方式,体二极管b2的电流经过方向与MOS晶体管Ml的体二极管bl的电流经过方向相反。具体地,MOS晶体管M2被设置在电源电流通路上,以这样一种方式,体二极管b2的阴极(N-ch半导体侧)被连接至MOS晶体管Ml。因此,源极端S2被连接至电源电流通路L2,并且漏极端D2被连接至电源电流通路L1,以这样一种方式,体二极管b2的阴极被连接至MOS晶体管Ml。栅极端G2被连接至开关控制电路20的输出端。此外,当MOS晶体管M2是N-ch MOSFET时,源极端S2被连接至电源电流通路L1,并且漏极端D2被连接至电源电流通路L2。
[0051 ] 调节器控制电路10控制M0S晶体管Ml。调节器电路10包括电阻R1、电阻R2和放大器11。电阻R1和电阻R2对输出电压Vout分压。由电阻R1和电阻R2分压的电压被输入至放大器11的正端,作为反馈电压Vfb。
[0052]放大器11控制M0S晶体管Ml。参考电压Vref被输入至放大器11的负端,并且反馈电压Vfb被输入至正端。然后,放大器11放大被输入至正端的电压和被输入至负端的电压之间的差,并向栅极端G1输出经放大的电压。M0S晶体管Ml基于被输入至栅极端G1的电压来调节穿过源极和漏极的电流。因此,从输出端OUT输出的电压Vout保持恒定。此夕卜,在电路中,从输出端OUT输出电压(VrefX (R1+R2)/R1)。
[0053]开关控制电路20操作抑制电流的反向流动。当输入电压Vin低于输出电压Vout时,开关控制电路20关闭M0S晶体管M2,以这样一种方式,通过电源电流通路流动的电流处于反向流动状态。开关控制电路20包括电阻R3、齐纳二极管Z1和比较器21。电阻R3的一端被连接至源极端S2,并且另一端被连接至栅极端G2。以相同的方式,齐纳二极管Z1的阴极被连接至源极端S2,并且其阳极被连接至栅极端G2。
[0054]比较器21比较电压并控制M0S晶体管M2。比较器21包括反相输入端(在下文中被成为“负端”)、非反相输入端(在下文中被称为“正端”)和输出端。负端被连接至电源电流通路L1,并且正端被连接至电源电流通路L3。此外,输出端被连接至栅极端G2。电源电流通路L1为在从输入端IN到输出端OUT的整个电源电流通路之中的从输入端IN到M0S晶体管M2的电流通路。此外,电源电流通路L3为在从输入端IN到输出端OUT的整个电源电流通路之中的从M0S晶体管Ml到输出端OUT的电流通路。
[0055]此外,比较器21具有作为电源的功能。如果被施加到负端上的电压Vin低于被施加到正端上的输出电压Vout,在电源电流通路上生成电流的反向流动,并且比较器21停止电流II的输出。此外,如果被施加到负端上的电压Vin高于被施加到正端上的输出电压Vout,比较器21输出电流II。此外,由于M0S晶体管M2是P-ch MOSFET,对于比较器21,向栅极端G2施加负电压是必要的,以使比较器21将M0S晶体管M2的漏极和源极彼此连接。因此,从比较器21输出的电流II以相反方向流动。此外,当M0S晶体管M2为N-ch MOSFET时,电流II为正电流是必要的,以将漏极连接至源极。
[0056]接下来,将对具有这种结构的调节器电路1的操作进行描述。
[0057]电源电压被施加至输入端IN之前,在所有M0S晶体管的源极和栅极之间无电压差。因此,M0S晶体管Ml和M0S晶体管M2都处于OFF状态。
[0058]然而,如果电源电压被施加至输入端IN,则输入端IN的电压Vin变得高于输出端OUT的输出电压Vout。在该情况下,比较器21的负端电压变得高于正端电压,因此比较器21输出以反向方向流动的电流II。在该情况下,负电压被施加至栅极端G2,并且因此M0S晶体管M2被接通。因此M0S晶体管M2的源极和漏极被彼此连接,并且因此在输入端IN和MOS晶体管Ml之间不生成大的电压降。
[0059]在这种状态下,放大器11向栅极端G1施加电压。由放大器11施加到栅极端G1的电压是通过以预先设定的放大率放大反馈电压Vfb和参考电压Vref之间的差电压而得到的电压。因此,输出电压Vout保持为(VrefX (R1+R2)/R1)。
[0060]同时,如果向输入端IN施加的电源电压被发动机停止或类似情况而停止,输入电压Vin变得低于输出电压Vout。在该情况下,通过电源电流通路流动的电流经由体二极管bl反向流动。然而,在这种情况下,比较器21的负端处的电压Vin也变得低于正端处的电压Vout,并且因此比较器21停止电流输出。如果是这样,栅极端G2处的电压增加,并且因此M0S晶体管M2关闭。此时,体二极管b2用作二极管,以防止反向流动,因此通过电源电流通路流动的电流不反向流动。因此,输出电压Vout不会迅速降低,因此车载装置可以在电压降低期间执行终止操作。
[0061 ] 根据本实施例,M0S晶体管M2被设置在输入端IN和M0S晶体管Ml之间,以这样一种方式,体二极管b2的方向与体二极管bl的方向相反。然后,当输入电压Vin低于输出电压Vout时,开关控制电路20关闭M0S晶体管M2,因此在电源断开或类似情况时生成的电流的反向流动被减少。此外,在恒定电压从输出电压Vout被输出的正常操作期间,开关控制电路20接通M0S晶体管M2,因此调节器电路1不会引起在其中的大的电压降。
[0062]此外,在第一具体范例中,检测到电流的反向流动之后,比较器21关闭M0S晶体管M2。因此,在第一具体范例的情况下,调节器电路1使电流在紧接着电源断开之后反向流动一会儿。此时生成的反向流动电流可以是几安培。
[0063]总体上,调节器电路1包括输出端0UT,电容器或具有电容器的装置被连接至所述输出端OUT。在图3中,电容器被表示为C0。没有等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)的电容器是理想的,但实际上所有的电容器都具有ESR和ESL。以相同的方式,调节器电路1的内导线和外导线也具有ESR和ESL,尽管很小。因此,如果M0S晶体管M2在电流反向流动之后关闭,通过ESL在电流通路上生成反电动势电压。反电动势电压生成在输出电压Vout中的过冲。在最坏的情况下,过冲可能会使连接至输出端OUT的连接装置中断。
[0064]根据本实施例,比较器21不是在输入电压Vin降低至低于输出电压Vout的值的时间处,而是在输入电压Vin降低至低于与输出电压Vout不同的第三电压的值的时间处关闭M0S晶体管M2。第三电压是高出输出电压Vout设定电压Va的电压。设定电压Va在制造期间预先确定。设定电压Va是高于例如10毫伏的电压。设定电压Va可以是高于100毫伏的电压。因此,调节器电路1不是在电流反向流动之后,而在紧接电流反向流动之前的状态下(例如,通过从输入电压Vin减去设定电压Va而获得的电压低于输出电压Vout的状态)关闭M0S晶体管M2,因此能够抑制可能在输出电压Vout中引起的过冲。
[0065]根据第一实施例的第二具体范例
[0066]图4是根据第一实施例的另一电路结构范例。图4中的调节器电路1与图3中的调节器电路1的不同之处在于电阻R4被提供在比较器21的输出端和栅极端G2之间。电阻R4是用于被施加至栅极端G2的电压的渐进式上升和下降。其他结构与图3中所示的第一具体范例的结构相同,因此其描述将被省略。
[0067]根据本实施例,被施加至栅极端G2的电压的上升和下降通过电阻R4变成渐进式的,因此M0S晶体管M2的关闭变为渐进式的。因此,输出电压Vout中生成的过冲被抑制。
[0068]此外,比较器21可以在输入电压Vin降低至低于第三电压的时间处关闭MOS晶体管M2,所述第三电压是高出输出电压Vout设定电压Va。由于M0S晶体管M2在紧接反向电流流动之前的状态下关闭,调节器电路1可以进一步降低电流的反向流动。
[0069]根据第一实施例的第三具体范例
[0070]图5是根据第一实施例的另一电路结构范例。调节器电路1包括M0S晶体管M1、M0S晶体管M2、调节器控制电路10和开关控制电路20。M0S晶体管Ml和M2和调节器控制电路10与图3中的相同,因此其描述将被省略。
[0071]开关控制电路20包括电阻R3、齐纳二极管Z1、比较器21、电流源22和连接开关23。电阻R3的一端被连接至M0S晶体管M2的源极端S2,并且电阻R3的另一端被连接至M0S晶体管M2的栅极端G2。
[0072]电流源2
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