CN1908838A - 输出可调稳压电源电路 - Google Patents

Abstract

一种输出可调稳压电源电路，其包括一调整电路及一取样分压电路，该调整电路具有调整端、输入端及输出端，该输入端接收一输入电压，该输出端连接一负载，该取样分压电路包括一第一电阻及一第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串接于该输出端和地之间，该输出端的输出电压经该取样分压电路分压后反馈至该调整端，该取样分压电路还包括一第三电阻、一第四电阻、一第一开关管及一第二开关管，第三电阻、第四电阻的一端分别与第一电阻和第二电阻间的串联节点相连，第三电阻、第四电阻的另一端分别与第一开关管、第二开关管的第一端相连，第一开关管、第二开关管的第二端分别接地，其第三端作为一组控制信号输入端来控制第三电阻、第四电阻是否参与分压。

Description

输出可调稳压电源电路

【技术领域】

本发明涉及一种电脑主机板上的输出可调稳压电源电路。

【背景技术】

主机板设计中，电源电路的设计至关重要，它会直接影响到整个主机板的品质。为了适应更多需求，必须不断对现有的主机板电源电路进行优化或者开发出新的电源电路。

请参考图1中，为现有的一种稳压电源电路1，包括一调整芯片10，其具有调整端11、输入端12及输出端13，所述输入端12上接输入电压Vin′；所述输出端13上连接有一负载R′，所述负载R′的另一端接地；在所述输出端13和地之间与负载R′并联连接有电阻R1′、R2′，电阻R1′、R2′为串联连接，且电阻R1′、R2′之间的节点连接至所述调整端11，该节点的电压作为负载R′的参考电压Vref′。其中，可通过调节电阻R1′、R2′的阻值，或其中任一电阻R1′或电阻R2′的阻值来提供合适的参考电压Vref′至负载R′。通过所述电阻R1′、R2′分压提供给负载R′的电压Vout′与所述参考电压Vref′的关系如公式所示：

                       Vout′＝Vref′*(1+R1′/R2′)

当所述调整电路10的输入端12接收输入电压Vin′时，所述调整端11提供参考电压Vref′至所述输出端13，使所述输出端13的电压稳定在某一电压值上。

上述图1中的稳压电源电路1在一定的输入电压Vin′范围内，输出电压Vout′为固定的电压，而在要求对输出电压Vout′可调时，上述电路却无法实现。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种输出可调稳压电源电路。

一种输出可调稳压电源电路，包括一调整电路及一取样分压电路，所述调整电路具有调整端、输入端及输出端，所述输入端接收一输入电压，所述输出端连接一负载，且该输出端提供给该负载的电压为输出电压，所述取样分压电路包括一第一电阻及一第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串接于该输出端和地之间，所述输出端的输出电压经所述取样分压电路分压后反馈至所述调整端，所述取样分压电路还包括一第三电阻、一第四电阻、一第一开关管及一第二开关管，所述第三电阻、第四电阻的一端分别与所述第一电阻和第二电阻之间的串联节点相连，所述第三电阻、第四电阻的另一端分别与所述第一开关管、第二开关管的第一端相连，所述第一开关管、第二开关管的第二端分别接地，其第三端作为一组控制信号输入端来控制所述第三电阻、第四电阻是否参与分压。

本发明输出可调稳压电源电路根据接收的控制信号的状态可产生四个固定电压变化量的输出电压，较灵活的满足了电路对不同工作电压的需求。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是现有一种稳压电源电路图。

图2是本发明较佳实施方式的输出可调稳压电源电路图。

【具体实施方式】

请参照图2，为本发明较佳实施方式的输出可调稳压电源电路图，其包括一调整电路20，其具有调整端21、输入端22及输出端23，所述输入端22接收一输入电压Vin，所述输出端23上连接一负载R，且该输出端23提供给该负载R的电压为输出电压Vout，该输出可调稳压电源电路还包括一取样分压电路30，该取样分压电路30为该输出电压Vout提供一参考电压Vref，所述输出端23的输出电压Vout经所述取样分压电路30分压后反馈至所述调整端21。

请参照图2，本发明中所述调整电路20由场效应管和型晶体管构成，在本实施方式中所述场效应管为N沟道耗尽型金属氧化物半导体(Metal-OxideSemiconductor，MOS)管Q1，所述晶体管为NPN型晶体管Q2；本发明中所述取样取样分压电路30包括一第一开关管Q3及一第二开关管Q4，在本实施方式中所述第一开关管Q3、第二开关管Q4为N沟道耗尽型MOS管。

所述N沟道耗尽型MOS管Q1的漏极作为输入端22，其连接输入电压Vin，该输入电压Vin为3.3V，该MOS管Q1的源极作为输出端23，该输出端23连接至连接至一负载R的一端，且该输出端23提供给负载R的电压为输出电压Vout，该负载R的另一端接地。该MOS管Q1的栅极与晶体管Q2的集电极相连接，其两者间节点电压为V，该节点通过一第五电阻R5连接至一驱动电压Vd，该驱动电压Vd为12V，其提供MOS管Q1栅极的驱动电压及晶体管Q2集电极的工作电压，所述调整电路20为驱动电压Vd驱动，可使所述输出可调稳压电源电路在提供稳定输出电压Vout的情况下，使输入电压Vin尽可能小。所述取样分压电路30包括一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3、一第四电阻R4、一第一开关管Q3及一第二开关管Q4，该第一电阻R1与第二电阻R2串接于该输出端23和地之间。所述第三电阻R3、第四电阻R4的一端分别与所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的串联节点相连，所述第三电阻R3、第四电阻R4的另一端分别与所述第一开关管Q3、第二开关管Q4的第一端相连接，所述第一开关管Q3、第二开关管Q4的第二端分别接地，其第三端31、32作为一组控制信号输入端。该晶体管Q2的发射极接地，其基极连接至所述第一电阻R1和第二电阻R2之间的串联节点，该节点处的电压即作为该输出可调稳压电源的参考电压Vref，该取样分压电路30为输出电压Vout提供所述参考电压Vref，该晶体管Q2的基极作为该调整电路20的调整端21，该调整电路20根据该取样分压电路30提供的参考电压Vref通过该调整端21来稳定该输出端23的输出电压Vout。

本发明电路的两控制信号输入端31、32通过接收电脑主机板上IP8203R控制芯片(图未示出)发出的四组控制信号“11”，“10”，“01”，“00”，可产生四组固定电压变化量的输出电压Vout，其中“1”代表高电平信号，“0”代表低电平信号。在接收四组不同状态的控制信号时本发明电路的输出电压Vout通过公式计算如下：

当IP8203R控制芯片发出控制信号“11”时，所述第一开关管Q3、第二开关管Q4导通，所述第一开关管Q3、第二开关管Q4的漏极分别输出低电平，则第三电阻R3、第四电阻R4呈现接地状态，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4均参与了该取样分压电路30之分压，其中第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4为并联关系，其与第二电阻R2串联，则输出电压Vout为：

$\mathrm{Vout}=\mathrm{Vref}*(1+\frac{R2}{R1\left|\right|R3\left|\right|R4})$

当IP8203R控制芯片发出控制信号“10”时，该第一开关管Q3导通，其漏极输出低电平，则第三电阻R3呈现接地状态，该第二开关管Q4截止，其漏极输出高电平，所述第二开关管Q4的漏极与源极间为高阻状态，则第四电阻R4两端呈现开路状态，则第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3参与了取样分压电路30之分压，其中第一电阻R1与第三电阻R3为并联关系，其与第二电阻R2串联，则输出电压Vout为：

$\mathrm{Vout}=\mathrm{Vref}*(1+\frac{R2}{R1\left|\right|R3})$

当IP8203R控制芯片发出控制信号“01”时，同理第一开关管Q3截止，其漏极与源极间为高阻状态，第三电阻R3两端呈现开路状态，该第二开关管Q4导通，其漏极输出低电平，则第四电阻R4呈现接地状态，则第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4参与了取样分压电路30之分压，其中第一电阻R1、第四电阻R4为并联关系，其与第二电阻R2串联，则输出电压Vout为：

$\mathrm{Vout}=\mathrm{Vref}*(1+\frac{R2}{R1\left|\right|R4})$

当IP8203R控制芯片发出控制信号“00”时，同理第一开关管Q3、第二开关管Q4分别截止，所述第一开关管Q3、第二开关管Q4分别为高阻状态，则第三电阻R3、第四电阻R4两端呈现开路状态，则第一电阻R1、第二电阻R2参与了取样分压电路30之分压，该第一电阻R1与第二电阻R2为串联关系，则输出电压Vout为：

$\mathrm{Vout}=\mathrm{Vref}*(1+\frac{R2}{R1})$

上述控制信号输入端31、32每接收一组控制信号，该取样分压电路30会选择第三电阻R3、第四电阻R4参与分压，当控制信号的状态确定时则第三电阻R3与第四电阻R4中参与分压的电阻也就确定。本发明输出可调稳压电源电路工作时，当所述负载R瞬间变大，使所述输出可调稳压电源的输出电压Vout瞬间变大，经参与分压的电阻分压后使所述参考电压Vref也相应变大，所述晶体管Q2的导通能力增强，所述MOS管Q1和晶体Q2间的节点电压V减小引起所述MOS管Q1的栅极与源极之间的电压降低，则所述MOS管Q1的导通能力减弱引起其管压降上升，从而导致该MOS管Q1源极的电压下降，从而将先前变大的输出电压Vout调整到的负载R稳定时的电压值。反之，当所述负载R瞬间变小，则所述输出可调稳压电源电路的输出电压Vout经由参与分压的电阻分压后将所述参考电压Vref反馈至所述晶体管Q2后，则该MOS管Q1和晶体Q2间的节点电压V增大，使所述MOS管Q1导通能力增强，引起其管压降下降，从而导致所述MOS管Q1输出电压上升，从而稳定了所述输出电压Vout。

通过上述本发明电路输出电压Vout的几个计算公式，在输入电压Vin为3.3V，驱动电压Vd为12V时，只要选取合适的电阻参数，可知本发明电路的两控制信号输入端31、32每接收一组控制信号，就产生一个输出电压Vout，本实施例中所述取样分压电路30接收四组控制信号时可产生四个以固定电压变化量0.1V变化的输出电压Vout，具体如表1所示，若需要调整电压变化量大小，可再选取合适的电阻参数。

表1两控制信号输入端接收四组控制信号与输出电压比对表

控制信号输入端31	控制信号输入端32	Vout
			1	1	2.8V
1	0	2.7V
			0	1	2.6V
0	0	2.5V

此外，本发明所述调整电路20可为不同数目的场效应管以适当的方式构成，如各场效应管以并联和/或串联的方式等组合方式连接，也可为各种晶体管以适当的方式设置，还可由场效应管与晶体管的适当组合所构成，同时本发明取样分压电路30中的第一开关管Q3、第二开关管Q4也可为其它合适的晶体管，在此并非有所限制。

Claims (7)

1.一种输出可调稳压电源电路，包括一调整电路及一取样分压电路，所述调整电路具有调整端、输入端及输出端，所述输入端接收一输入电压，所述输出端连接一负载，且该输出端提供给该负载的电压为输出电压，所述取样分压电路包括一第一电阻及一第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串接于该输出端和地之间，所述输出端的输出电压经所述取样分压电路分压后反馈至所述调整端，其特征在于：所述取样分压电路还包括一第三电阻、一第四电阻、一第一开关管及一第二开关管，所述第三电阻、第四电阻的一端分别与所述第一电阻和所述第二电阻之间的串联节点相连，所述第三电阻、第四电阻的另一端分别与所述第一开关管、第二开关管的第一端相连，所述第一开关管、第二开关管的第二端分别接地，其第三端作为一组控制信号输入端来控制所述第三电阻、第四电阻是否参与分压。

2.如权利要求1所述的输出可调稳压电源电路，其特征在于：所述调整电路包括一场效应管及一晶体管，所述场效应管的漏极作为输入端，其连接输入电压，源极作为输出端，所述输出端连接至所述负载的一端，所述负载的另一端接地，所述场效应管的栅极与所述晶体管的集电极相连接，其节点通过一第五电阻连接至一驱动电压，该驱动电压提供该场效应管栅极的驱动电压以及该晶体管集电极的工作电压，该晶体管的发射极接地，其基极连接至所述第一电阻与第二电阻之间的串联节点，该晶体管的基极作为所述调整电路的调整端。

3.如权利要求2所述的输出可调稳压电源电路，其特征在于：所述场效应管为N沟道耗尽型金属氧化物半导体管。

4.如权利要求3所述的输出可调稳压电源电路，其特征在于：所述晶体管为NPN型晶体管。

5.如权利要求1所述的输出可调稳压电源电路，其特征在于：所述第一开关管、第二开关管分别为N沟道耗尽型金属氧化物半导体管。

6.如权利要求1所述的输出可调稳压电源电路，其特征在于：所述控制信号由主机板上一控制芯片发出。

7.如权利要求1所述的输出可调稳压电源电路，其特征在于：所述输出可调稳压电源电路根据接收到的控制信号可产生四个固定电压变化量的输出电压。