金属氧化物半导体场效晶体管限流控制电路的制作方法_2

文档序号:9599991阅读:来源:国知局
I/P1及该输入负端I/P2供电连接至该输入电 源30,以获取电能,该MOSFET限流控制电路的输出正端0/P1及该输出负端0/P2供电连接 至该负载40,以提供其电能。
[0026] 请一并参阅图2所示,根据MOSFET的特性,当固定该MOSFET的漏极-源极电压 (VDS),且一并固定该MOSFET的栅极-源极电压(VGS)时,该MOSFET的漏极电流(ID)会有一 固定的对应值,而该对应值根据各个MOSFET的工艺而不同,且当该MOSFET的温度(T;)不同 时,也会有不同的对应曲线。在本较佳实施例中,如图2所示,当该MOSFETQ1的温度(Tj) 为25°C时,于该MOSFETQ1的栅极-源极电压(Vss)为4伏特(V),该对应的漏极电流ID即 为9毫安(mA)。为此,该MOSFETQ1的漏极电流便可通过固定该MOSFETQ1的栅极-源极 电压(Vss)来限制漏极电流ID的大小,以稳定流至该负载40的电流,避免该负载40受到大 电流而损坏,且因为该M0SFETQ1的源极接地,以具有固定电压准位,为此,仅需要调整并稳 定该MOSFETQ1的栅极电压,即可控制该MOSFETQ1的漏极电流大小。
[0027] 而本发明并未于该输入电源30及该负载40之间的电流回路上设置限流电阻, 故于一般使用时并不会有电流流过限流电阻造成额外的能量损耗,且本发明通过限制该 MOSFETQ1的栅极的最高电压以及该MOSFETQ1的源极接地,限制该MOSFETQ1的栅极-源 极的最高电压,并限制该MOSFETQ1的漏极电流大小,以保护该MOSFETQ1。而本发明 MOSFET限流控制电路可适用于一低压差线性稳压器(Low-DropoutRegulator)中,作为该 低压差线性稳压器的内部电路。
[0028] 进一步而言,该定电流限压电路20包含有一第二放大器21及一第二晶体管Q3。 该第二放大器21具有一第二正输入端、一第二负输入端及一第二输出端,而该第二晶体管 Q3具有一发射极、一基极及一集电极。该第二负输入端电连接至该第二晶体管Q3的发射 极,且该第二负输入端还通过一电阻R3电连接至一正电源(Vp),该第二正输入端电连接一 限压电源(Vx),而该第二输出端电连接至该第二晶体管Q3的基极。该第二晶体管Q3的集 电极作为该定电流限压电路20的定电流输出端0/P3,以电连接至该MOSFETQ1的栅极。在 本较佳实施例中,该第一晶体管Q2及该第二晶体管Q3均为一PNP型的晶体管。
[0029] 该MOSFET限流控制电路还包含有一输出电容C,该输出电容C电连接于该输出正 端0/P1及该输出负端0/P2之间,以进一步稳定该输出正端0/P1及该输出负端0/P2之间 的电压。
[0030] 因为该第二正输入端电连接至该限压电源vx,根据放大器的特性,该第二放大器 21的第二负输入端的电压值相等于该限压电源Vx的电压值,致使该第二晶体管Q3的发射 极电压也相等于该限压电源1的电压值,如此一来,便可直接由欧姆定律推导出该第二晶 体管Q3的发射极电流IE。该第二晶体管Q3的发射极电流IE为:
[0032] 为此,当该正电源VP及该限压电源Vx皆固定时,该发射极电流IE的电流值大小即 固定,便可由该定电流限压电路20的定电流输出端0/P3输出一固定电流。
[0033] 通过该定电流限压电路20的设置,以提供该MOSFETQ1的栅极电压,因为该第二 晶体管Q3的发射极电压与该限压电源Vx的电压值相同,故可进一步限制该MOSFETQ1的栅 极电压不超过该限压电源^的电压值,进一步地限制该MOSFETQ1的漏极电流不超过该限 压电源Vx的电压值作为该MOSFETQ1栅极电压时对应的漏极电流值,达到保护MOSFETQ1 的效果。
[0034] 以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不 脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上 实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种金属氧化物半导体场效晶体管限流控制电路,电连接于一输入电源及一负载之 间,其特征在于,该金属氧化物半导体场效晶体管限流控制电路包含有: 一输入正端; 一输入负端; 一金属氧化物半导体场效晶体管,具有一漏极、一源极及一栅极,该漏极电连接至该输 入正端,该源极电连接接地; 一输出正端,电连接至该金属氧化物半导体场效晶体管的源极; 一输出负端,电连接至该输入负端; 一分压电路,为一第一分压电阻串联一第二分压电阻后,电连接于一参考电源及该输 出负端之间; 一第一放大器,具有一第一正输入端、一第一负输入端及一第一输出端,该第一正输 入端电连接至该分压电路的第一分压电阻及第二分压电阻的串联节点,该第一负输入端接 地; 一定电流限压电路,具有一定电流输出端,该定电流输出端电连接至该金属氧化物半 导体场效晶体管的栅极; 一第一晶体管,具有一发射极、一基极及一集电极,该发射极电连接至该金属氧化物半 导体场效晶体管的栅极,该基极电连接至该第一放大器的第一输出端,该集电极接地; 其中该输入正端及该输入负端供电连接至该输入电源,而该输出正端及该输出负端供 电连接至该负载。2. 根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效晶体管限流控制电路,其特征在于, 该定电流限压电路进一步包含有: 一第二放大器,具有一第二正输入端、一第二负输入端及一第二输出端,该第二正输入 端电连接至一限压电源,该第二负输入端通过一电阻电连接至一正电源; 一第二晶体管,具有一发射极、一基极及一集电极,该第二晶体管的发射极电连接至该 第二放大器的第二负输入端,该第二晶体管的基极电连接至该第二放大器的第二输出端, 而该第二晶体管的集电极电连接至该金属氧化物半导体场效晶体管的栅极,以作为该定电 流限压电路的定电流输出端。3. 根据权利要求1或2所述的金属氧化物半导体场效晶体管限流控制电路,其特征在 于,该限流控制电路进一步包含有: 一输出电容,电连接于该输出正端及该输出负端之间。4. 根据权利要求1或2所述的金属氧化物半导体场效晶体管限流控制电路,其特征在 于,该限流控制电路适用于一低压差线性稳压器。
【专利摘要】本发明提供了一种金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)限流控制电路,具有一MOSFET、一第一放大器、一定电流限压电路及一第一晶体管,该MOSFET的漏极电连接至该输入电源、源极电连接至该负载且接地、栅极电连接至该定电流限压电路;该第一晶体管的发射极电连接至该定电流限压电路、基极电连接至该第一放大器、集电极接地;该第一放大器用以检测该MOSFET限流控制电路的输出电压,通过该第一晶体管并配合该定电流限压电路来控制该MOSFET的栅极电压为一稳定值,以限制该MOSFET的漏极电流大小,保护该MOSFET,且未设置有限流电阻,以减少能量的损耗。
【IPC分类】H02H9/02
【公开号】CN105356433
【申请号】CN201410409002
【发明人】方证仁
【申请人】巨控自动化股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年8月19日
【公告号】US20160056624
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