TW201328150A - 降壓式變換電路 - Google Patents

降壓式變換電路 Download PDF

Info

Publication number
TW201328150A
TW201328150A TW100149031A TW100149031A TW201328150A TW 201328150 A TW201328150 A TW 201328150A TW 100149031 A TW100149031 A TW 100149031A TW 100149031 A TW100149031 A TW 100149031A TW 201328150 A TW201328150 A TW 201328150A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
field effect
effect transistor
electronic switch
gate
signal
Prior art date
Application number
TW100149031A
Other languages
English (en)
Inventor
Teng-Feng Zou
Original Assignee
Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hon Hai Prec Ind Co Ltd filed Critical Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority to TW100149031A priority Critical patent/TW201328150A/zh
Priority to US13/402,936 priority patent/US8736242B2/en
Publication of TW201328150A publication Critical patent/TW201328150A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1588—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load comprising at least one synchronous rectifier element
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一種降壓式變換電路應用於一電腦的直流電源轉換器，該降壓式變換電路包括第一和第二電子開關、第一至第三場效應晶體管、電容和電感。當該電腦關機時，該電腦的一訊號端輸出低電平訊號以使該第二電子開關截止，繼而使得該第一電子開關截止，從而使得該第一場效應晶體管截止，則僅有該三場效管在該電腦的PWM控制晶片的第一訊號引腳控制下工作。上述降壓式變換電路由於該第一場效應晶體管截止時無電流經過，利於節能。

Description

降壓式變換電路
本發明涉及一種降壓式變換電路。
當電腦處於開機狀態時，經過該電腦的電源轉換器的電流大約為2至3安，故，該電源轉換器中的降壓式變換電路常透過二個場效應晶體管在該電腦的PWM（pulse width modulation，脈衝寬度調製）控制晶片控制下同時工作，以減低導通損耗，提高工作效率，但電腦關機時透過該電源轉換器的電流小於20毫安培，由於此時的電流遠遠小於該電源轉換器在電腦開機時的電流，故，此時，若兩個場效應晶體管依然同時工作，顯然不利於節能。
鑒於以上內容，有必要提供一種利於節能的降壓式變換電路。
一種降壓式變換電路，應用於一電腦的直流電源轉換器，該降壓式變換電路包括第一和第二電子開關、第一至第三場效應晶體管、電感、電容、第一至第三電阻、用於接收輸入電壓的電壓輸入端以及用於輸出電壓的電壓輸出端，其中該第一和第二電子開關均包括第一至第三端；該第一電子開關的第一端連接該第二電子開關的第二端，該第一電子開關的第三端連接該電腦的PWM控制晶片的第一訊號引腳，該第一電子開關的第二端連接該第一場效應晶體管的閘極，該第二電子開關的第一端連接該電腦的一訊號端，該第二電子開關的第二端連接該第一電子開關的第一端，該第二電子開關的第二端還透過該第一電阻連接該第一電子開關的第三端，該第二電子開關的第三端接地，該第一場效應晶體管的閘極透過該第二電阻接地，該第一場效應晶體管的汲極連接該第二場效應晶體管的源極，該第一場效應晶體管的源極接地，該第二場效應晶體管的閘極連接該PWM控制晶片的第二訊號引腳，該第二場效應晶體管的汲極連接該電壓輸入端，該第三場效應晶體管的閘極連接該PWM控制晶片的第一訊號引腳，該第三場效應晶體管的閘極還透過該第三電阻接地，該第三場效應晶體管的汲極連接該第二場效應晶體管的源極，該第三場效應晶體管的汲極還透過該電感連接該電壓輸出端，該電壓輸出端還透過該電容接地；
當電腦處於開機狀態時，該電腦的訊號端輸出高電平訊號，當該電腦關機時，該電腦的訊號端輸出低電平訊號；
當該第一電子開關的第一端接收到低電平訊號時，該第一電子開關導通，當該第一電子開關的第一端接收到高電平訊號時，該第一電子開關截止；以及
當該第二電子開關的第一端接收到高電平訊號時，該第二電子開關導通，當該第二電子開關的第一端接收到低電平訊號時，該第二電子開關截止。
上述降壓式變換電路透過該電腦的開機/關機訊號端於該電腦關機時為低電平訊號關閉該第一場效應晶體管，使得該第一場效應晶體管沒有電流經過，利於節能。
請參閱圖1，本發明降壓式變換電路100應用於一電腦的直流電源轉換器（圖未示），該降壓式變換電路100的較佳實施方式包括電壓輸入端VIN、電壓輸出端VOUT、場效應晶體管Q1-Q5、二極體D1和D2、電阻R1-R5、電感L和電容C，其中該電壓輸入端VIN即為該直流電源轉換器的電壓輸入端，該電壓輸出端VOUT用於輸出電壓至該直流電源轉換器的變壓器。
該場效應晶體管Q1的閘極連接該場效應晶體管Q2的汲極，該場效應晶體管Q1的源極連接該電腦的PWM（pulse width modulation，脈衝寬度調製）控制晶片80的訊號引腳LGATE，該場效應晶體管Q1的汲極透過該電阻R1連接該場效應晶體管Q3的閘極，該場效應晶體管Q2的閘極連接該電腦的PCH（Platform Controller Hub，平臺控制中樞）90的一訊號端SLP，該場效應晶體管Q2的汲極透過該電阻R2連接該場效應晶體管Q1的源極，該場效應晶體管Q2的源極接地，該場效應晶體管Q3的閘極透過該R3接地，該場效管Q3的閘極還連接該二極體D1的陽極，該二極體D1的陰極連接該場效應晶體管Q1的源極，該場效應晶體管Q3的汲極連接該場效應晶體管Q4的源極，該場效應晶體管Q3的源極接地，該場效應晶體管Q4的閘極連接該PWM控制晶片80的訊號引腳UGATE，該場效應晶體管Q4的汲極連接該電壓輸入端VIN，該場效應晶體管Q5的閘極透過該電阻R4連接該PWM控制晶片80的訊號引腳LGATE，還透過該電阻R5接地，該場效應晶體管Q5的閘極還連接該二極體D2的陽極，該二極體D2的陰極與該PWM控制晶片80的引腳LGATE相連，該場效應晶體管Q5的汲極連接該場效應晶體管Q4的源極，還透過該電感L連接該電壓輸出端VOUT，該電壓輸出端VOUT透過該電容C接地。
本實施例中，該場效應晶體管Q1為P溝道場效應晶體管，該場效應晶體管Q2-Q5均為N溝道場效應晶體管。
當該電腦處於開機狀態時，該PCH 90的訊號端SLP發出一高電平訊號至該場效應晶體管Q2的閘極，以使得該場效應晶體管Q2導通，繼而使得該場效應晶體管Q1的閘極透過該場效應Q2被下拉接地，從而使得該場效應晶體管Q1導通，則該PWM控制晶片80的引腳LAGTE透過該場效應晶體管Q1發出脈衝訊號至該場效應晶體管Q3的閘極，並同時透過該電阻R4發出該脈衝訊號至該場效應晶體管Q5的閘極，以同時控制該場效應晶體管Q3和Q5的導通和截止，此時，該場效應晶體管Q3及Q5即在該PWM控制晶片80的訊號端LGATE控制下同時工作，以減低導通損，提高工作效率。
當該電腦關機時，該PCH 90的訊號端SLP發出一低電平訊號至該場效應晶體管Q2的閘極，以使得該場效應晶體管Q2截止，繼而使得該場效應晶體管Q1的閘極的訊號為高電平訊號，此時，該場效應晶體管Q1截止，使得該場效應晶體管Q3的閘極不能接收到該PWM控制晶片80的引腳LGATE的脈衝訊號，繼而使得該場效應晶體管Q3的閘極透過該電阻R3被下拉接地，則該場效應晶體管Q3保持截止狀態，如是，該PWM控制晶片80的訊號端LAGTE只控制該場效應晶體管Q5的導通和截止，即此時只有該場效應Q5在PWM控制晶片的控制下工作，而場效應晶體管Q3則沒有電流經過，可減少不必要的能耗。
由上述可知，當該電腦開機或關機時，該PCH 90的訊號端SLP發出高電平訊號或低電平訊號使該場效應晶體管Q2導通或截止，故，其他實施例中，該場效應晶體管Q2的閘極還可接收來自該電腦的其他電路模組或元件的訊號端的訊號以控制該場效應晶體管Q2在該電腦開機時導通，及在該電腦關機時截止，只要該電腦的其他電路模組或元件的訊號端的訊號在該電腦開機時為高電平訊號，且在該電腦關機時為低電平訊號即可，不局限於本實施例的PCH 90的訊號端SLP。另，該場效應晶體管Q1和Q2在電路中均起到電子開關的作用，故，其他實施方式中，該場效應晶體管Q1和Q2還可為其他類型的電晶體如三極管來代替，甚至其他具有電子開關功能的電子元件均可。
上述降壓式變換電路100透過該PCH 90的訊號端SLP於該電腦關機時為低電平訊號關閉該場效應晶體管Q3，使得該場效應晶體管Q3沒有電流經過，利於節能。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100．．．降壓式變換電路
80．．．PWM控制晶片
90．．．PCH
R1-R5．．．電阻
Q1-Q5．．．場效應晶體管
D1、D2．．．二極體
VIN．．．電壓輸入端
VOUT．．．電壓輸出端
圖1為本發明降壓式變換電路的較佳實施方式的電路圖。
100．．．降壓式變換電路
80．．．PWM控制晶片
90．．．PCH
R1-R5．．．電阻
Q1-Q5．．．場效應晶體管
D1、D2．．．二極體
VIN．．．電壓輸入端
VOUT．．．電壓輸出端

Claims (8)

  1. 一種降壓式變換電路，應用於一電腦的直流電源轉換器，該降壓式變換電路包括第一和第二電子開關、第一至第三場效應晶體管、電感、電容、第一至第三電阻、用於接收輸入電壓的電壓輸入端以及用於輸出電壓的電壓輸出端，其中該第一和第二電子開關均包括第一至第三端；該第一電子開關的第一端連接該第二電子開關的第二端，該第一電子開關的第三端連接該電腦的PWM控制晶片的第一訊號引腳，該第一電子開關的第二端連接該第一場效應晶體管的閘極，該第二電子開關的第一端連接該電腦的一訊號端，該第二電子開關的第二端連接該第一電子開關的第一端，該第二電子開關的第二端還透過該第一電阻連接該第一電子開關的第三端，該第二電子開關的第三端接地，該第一場效應晶體管的閘極透過該第二電阻接地，該第一場效應晶體管的汲極連接該第二場效應晶體管的源極，該第一場效應晶體管的源極接地，該第二場效應晶體管的閘極連接該PWM控制晶片的第二訊號引腳，該第二場效應晶體管的汲極連接該電壓輸入端，該第三場效應晶體管的閘極連接該PWM控制晶片的第一訊號引腳，該第三場效應晶體管的閘極還透過該第三電阻接地，該第三場效應晶體管的汲極連接該第二場效應晶體管的源極，該第三場效應晶體管的汲極還透過該電感連接該電壓輸出端，該電壓輸出端還透過該電容接地；
    當電腦處於開機狀態時，該電腦的訊號端輸出高電平訊號，當該電腦關機時，該電腦的訊號端輸出低電平訊號；
    當該第一電子開關的第一端接收到低電平訊號時，該第一電子開關導通，當該第一電子開關的第一端接收到高電平訊號時，該第一電子開關截止；以及
    當該第二電子開關的第一端接收到高電平訊號時，該第二電子開關導通，當該第二電子開關的第一端接收到低電平訊號時，該第二電子開關截止。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之降壓式變換電路，還包括一第一二極體和第四電阻，該第一二極體的陽極連接該第一場效應晶體管的閘極，該第一二極體的陰極連接該PWM控制晶片的第一訊號端；該第四電阻連接於該第一電子開關的第二端和該第一場效應晶體管的閘極之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之降壓式變換電路，還包括第二二極體和第五電阻，該第二二極體的陽極連接該第三場效應晶體管的閘極，該第二二極體的陰極連接該PWM控制晶片的第一訊號引腳；該第五電阻連接於該PWM控制晶片的第一訊號引腳與該第三場效應晶體管的閘極之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之降壓式變換電路，其中該電腦的訊號端為該電腦的平臺控制中樞的訊號端。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之降壓式變換電路，其中該電壓輸入端為該直流電源轉換器的電壓輸入端。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之降壓式變換電路，其中該電壓輸出端用於輸出電壓至該電源轉換器的變壓器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之降壓式變換電路，其中該第一電子開關為P溝道場效應晶體管，該第一電子開關的第一至第三端分別為該P溝道場效應晶體管的閘極、汲極和源極。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之降壓式變換電路，其中該第二電子開關為N溝道場效應晶體管，該第二電子開關的第一至第三端分別為該N溝道場效應晶體管的閘極、汲極和源極。
TW100149031A 2011-12-27 2011-12-27 降壓式變換電路 TW201328150A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100149031A TW201328150A (zh) 2011-12-27 2011-12-27 降壓式變換電路
US13/402,936 US8736242B2 (en) 2011-12-27 2012-02-23 Buck circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100149031A TW201328150A (zh) 2011-12-27 2011-12-27 降壓式變換電路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201328150A true TW201328150A (zh) 2013-07-01

Family

ID=48654374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100149031A TW201328150A (zh) 2011-12-27 2011-12-27 降壓式變換電路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8736242B2 (zh)
TW (1) TW201328150A (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104298330A (zh) * 2013-07-15 2015-01-21 鸿富锦精密电子(天津)有限公司 Cpu供电电路
CN104345851A (zh) * 2013-07-24 2015-02-11 鸿富锦精密电子(天津)有限公司 电源电路
CN209132654U (zh) * 2018-02-09 2019-07-19 常州市派腾电子技术服务有限公司 电压输出电路及电子烟
CN111642056B (zh) * 2019-03-01 2023-10-27 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 电源模块

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441598B1 (en) * 2001-11-05 2002-08-27 Texas Instruments Incorporated Synchronous rectifier circuit and method of use in switching voltage converter
US8575902B1 (en) * 2007-06-03 2013-11-05 Intersil Americas Inc. Deactivating parallel MOSFETs to improve light load efficiency
JP4875719B2 (ja) * 2009-02-02 2012-02-15 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド Ｄｃ／ｄｃコンバータおよび携帯式コンピュータ

Also Published As

Publication number Publication date
US20130163293A1 (en) 2013-06-27
US8736242B2 (en) 2014-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9595871B1 (en) High efficiency inductive capacitive DC-DC converter
US9641080B2 (en) Multi-output boost regulator with single control loop
TWI596875B (zh) 具實質增加輸入對輸出電壓比之iii族氮化物開闢之降壓轉換器
JP6594797B2 (ja) スイッチングレギュレータ
US20120169314A1 (en) Buck converter
TW201817146A (zh) 具有降低的切換損耗的低壓降轉換率的切換式功率供應器
US8576597B2 (en) Commutator for bridgeless PFC circuit
TW201328150A (zh) 降壓式變換電路
TW201337525A (zh) 電源管理電路及電子設備
US9337738B2 (en) Transformer-coupled gate-drive power regulator system
US9479161B2 (en) Power circuit and electronic device utilizing the same
US9602014B2 (en) Voltage converter circuit and voltage converter controller and parameter setting method therefor
CN103187870B (zh) 降压式变换电路
TW202135449A (zh) 輔助瞬態控制系統的方法和裝置
US8250388B2 (en) Power supply circuit for CPU
US8912782B2 (en) DC-to-DC converter
TWM591640U (zh) 單階雙切式寬輸入範圍電源轉換電路
CN105811764B (zh) 变换器
TWI586092B (zh) 單級交流至直流轉換器
CN210123940U (zh) 一种恒压源
JP2008530965A5 (zh)
CN211377896U (zh) 一种基于nmos管的宽电压输入的直流降压电路
US9400535B2 (en) Power supply circuit for central processing unit
CN111313730A (zh) 一种mos管整流电路
US20120274292A1 (en) Buck converter