TW201339784A - 穩壓電路及電子裝置 - Google Patents

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    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/563—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including two stages of regulation at least one of which is output level responsive, e.g. coarse and fine regulation

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Abstract

一種穩壓電路包括三端穩壓器及降壓單元，該降壓單元用於將外部的第一輸入電壓降壓至穩定的第二輸入電壓，該三端穩壓器用於將所述穩定的第二輸入電壓調整為穩定的輸出電壓。本發明還提供一種電子裝置。

Description

穩壓電路及電子裝置
本發明涉及一種穩壓電路及電子裝置。
三端穩壓器用於將輸入電壓調整為穩定的輸出電壓，其被廣泛地應用於穩壓電源電路中。較為普遍地，三端穩壓器的輸入耐壓值（例如18V）較低，因此當外部電壓輸入電路提供給三端穩壓器的輸入電壓（例如21V）高於上述輸入耐壓值時，將導致三端穩壓器無法正常工作。另外，具有高輸入耐壓值的三端穩壓器數量較少，並且由於三端穩壓器的功率消耗是固定的，當外部電壓輸入電路提供給三端穩壓器的輸入電壓較高時，將使三端穩壓器的輸出電流較低，導致負載驅動能力下降。
鑒於此，有必要提供一種可滿足高輸入電壓需求且可提升負載驅動能力的穩壓電路。
還有必要提供一種包括上述穩壓電路的電子裝置。
一種穩壓電路包括三端穩壓器及降壓單元，該降壓單元用於將外部的第一輸入電壓降壓至穩定的第二輸入電壓，該三端穩壓器用於將所述穩定的第二輸入電壓調整為穩定的輸出電壓。
一種電子裝置，包括電壓輸入電路、穩壓電路及負載。該電壓輸入電路用於提供第一輸入電壓，該穩壓電路包括降壓單元及三端穩壓器，該降壓單元用於將上述第一輸入電壓降壓至穩定的第二輸入電壓。該三端穩壓器用於將所述穩定的第二輸入電壓調整為穩定的輸出電壓，並將上述穩定的輸出電壓輸出至負載。
上述穩壓電路及電子裝置，藉由降壓單元用於將外部的第一輸入電壓降壓至穩定的第二輸入電壓，進而將穩定的第二輸入電壓輸入至三端穩壓器，可滿足第二輸入電壓小於三端穩壓器的輸入耐壓值。同時，在三端穩壓器的功率消耗是固定的條件下，由於三端穩壓器的輸入端電壓下降，將提高三端穩壓器的輸出電流，從而提升負載的驅動能力。
請參閱圖1，一較佳實施方式的電子裝置900包括電壓輸入電路100、穩壓電路200及負載300。電壓輸入電路100用於提供第一輸入電壓。
穩壓電路200包括降壓單元10及三端穩壓管20。降壓單元10用於將上述第一輸入電壓降壓至穩定的第二輸入電壓。三端穩壓器20包括輸入端22、接地端24及輸出端26，接地端24接地。三端穩壓器20的輸入端22用於接收上述穩定的第二輸入電壓，將上述穩定的第二輸入電壓調整為穩定的輸出電壓，並藉由輸出端26將上述穩定的輸出電壓輸出至負載300。
具體地，降壓單元10包括穩壓元件D1、電阻R1及開關元件12。開關元件12包括控制端120、第一導通端122及第二導通端124，第二導通端124連接三端穩壓器20的輸入端22，電阻R1連接於控制端120與第一導通端122之間。穩壓元件D1的一端連接控制端120，另一端接地。當第一導通端122接收到外部的第一輸入電壓且該第一輸入電壓大於預定電壓時，穩壓元件D1產生第一穩定電壓，使得開關元件12導通並在上述控制端120與第二導通端124之間產生第二穩定電壓。因而，可以確保輸入三端穩壓器20的輸入端22的第二輸入電壓為穩定電壓。
在本實施方式中，穩壓元件D1以穩壓二极體為例進行說明，上述預定電壓為穩壓二极體的反向擊穿電壓；開關元件12為NPN型三極體Q1。穩壓二极體D1的陰極連接三極體Q1的基極，陽極接地。
三極體Q1的集極用於接收外部的第一輸入電壓，射極連接三端穩壓器20的輸入端22，電阻R1連接於三極體Q1的基極與集極之間。穩壓元件D1的一端連接三極體Q1的基極，另一端接地。也即，三極體Q1的基極為上述控制端，三極體Q1的集極為上述第一導通端，三極體Q1的射極為上述第二導通端。
降壓單元10還包括第一電容C1，第一電容C1的一端連接三端穩壓器20的輸入端22，另一端接地。第一電容C1用於對輸入三端穩壓器20的輸入端22的電壓進行濾波。
穩壓電路200還包括第二電容C2，第二電容C2的一端連接三端穩壓器20的輸出端26，另一端接地。第二電容C2用於對三端穩壓器20的輸出端26所輸出的電壓進行濾波。
穩壓電路200之具體工作原理描述如下：
當電壓輸入電路100提供至三極體Q1的集極的第一輸入電壓為Vin1時，穩壓二极體D1會產生穩壓電壓VD1，也即三極體Q1的基極電壓為VD1，此時三極體Q1導通，三極體Q1的基射極電壓為Vbe，通常，Vbe等於0.6V。本實施方式中，以Vin1等於21V，以VD1等於15V，以三端穩壓器20的輸出端26的輸出電壓等於12V，以三端穩壓器20的輸入耐壓值等於18V為例進行說明。在40攝氏度的情況下，三端穩壓器20的功率消耗為0.5W。
因此，三端穩壓器20的輸入端22的第二輸入電壓Vin2=15 V-0.6V=14.4 V。由於第二輸入電壓Vin2小於三端穩壓器20的輸入耐壓值18V，因此三端穩壓器20可以正常地工作。
其次，習知技術中，輸入電壓Vin（Vin=21V）是直接輸入三端穩壓器的輸入端，三端穩壓器的功率消耗為0.5W，三端穩壓器的輸出電壓為12V，習知技術中三端穩壓器的輸出電流為0.5W/（21V-12V）=0.05A。
而本發明中，輸入三端穩壓器20的輸入端22的第二輸入電壓Vin2=14.4 V，因此三端穩壓器20的輸出電流為0.5W/（14.4 V-12V）=0.2A，遠大於習知技術中三端穩壓器的輸出電流（0.05A），明顯提高了驅動負載的能力。
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方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
900．．．電子裝置
100．．．電壓輸入電路
200．．．穩壓電路
300．．．負載
10．．．降壓單元
12．．．開關元件
120．．．控制端
122．．．第一導通端
124．．．第二導通端
20．．．三端穩壓器
22．．．輸入端
24．．．接地端
26．．．輸出端
Q1．．．三極體
R1．．．電阻
D1．．．穩壓二极體
C1、C2．．．電容
圖1為一較佳實施方式的電子裝置之電路圖。
900．．．電子裝置
100．．．電壓輸入電路
200．．．穩壓電路
300．．．負載
10．．．降壓單元
12．．．開關元件
120．．．控制端
122．．．第一導通端
124．．．第二導通端
20．．．三端穩壓器
22．．．輸入端
24．．．接地端
26．．．輸出端
Q1．．．三極體
R1．．．電阻
D1．．．穩壓二极體
C1、C2．．．電容

Claims (10)

  1. 一種穩壓電路，包括三端穩壓器，其改良在於：該穩壓電路還包括降壓單元，該降壓單元用於將外部的第一輸入電壓降壓至穩定的第二輸入電壓，該三端穩壓器用於將所述穩定的第二輸入電壓調整為穩定的輸出電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之穩壓電路，其中，該三端穩壓器包括用於接收所述穩定的第二輸入電壓的輸入端，該降壓單元包括穩壓元件、電阻及開關元件，該開關元件包括控制端、第一導通端及第二導通端，第二導通端連接三端穩壓器的輸入端，電阻連接於控制端與第一導通端之間；該穩壓元件的一端連接控制端，另一端接地；當第一導通端接收到外部的第一輸入電壓且該第一輸入電壓大於預定電壓時，該穩壓元件產生第一穩定電壓，使得開關元件導通並在上述控制端與第二導通端之間產生第二穩定電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之穩壓電路，其中，該穩壓元件為穩壓二极體，該穩壓二极體的陰極連接開關元件的控制端，陽極接地；該預定電壓為穩壓二极體的反向擊穿電壓。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之穩壓電路，其中，該開關元件包括三極體，該控制端為三極體的基極，該第一導通端為三極體的集極，該第二導通端為三極體的射極。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之穩壓電路，其中，該降壓單元還包括第一電容，該第一電容的一端連接三端穩壓器的輸入端，另一端接地。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之穩壓電路，其中，該三極體為NPN型三極體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之穩壓電路，其中，該穩壓電路還包括第二電容，該三端穩壓器包括輸入端、接地端及用於輸出上述穩定的輸出電壓的輸出端，該輸入端用於接收上述穩定的第二輸入電壓，該接地端接地，該第二電容的一端連接三端穩壓器的輸出端，另一端接地。
  8. 一種電子裝置，包括電壓輸入電路、穩壓電路及負載，該電壓輸入電路用於提供第一輸入電壓，該穩壓電路包括三端穩壓器，其改良在於：該穩壓電路還包括降壓單元，該降壓單元用於將上述第一輸入電壓降壓至穩定的第二輸入電壓，該三端穩壓器用於將所述穩定的第二輸入電壓調整為穩定的輸出電壓，並將上述穩定的輸出電壓輸出至負載。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中，該三端穩壓器包括用於接收所述穩定的第二輸入電壓的輸入端，該降壓單元包括穩壓元件、電阻及開關元件，該開關元件包括控制端、第一導通端及第二導通端，第二導通端連接三端穩壓器的輸入端，電阻連接於控制端與第一導通端之間；該穩壓元件的一端連接控制端，另一端接地；當第一導通端接收到外部的第一輸入電壓且該第一輸入電壓大於預定電壓時，該穩壓元件產生第一穩定電壓，使得開關元件導通並在上述控制端與第二導通端之間產生第二穩定電壓。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中，該穩壓元件為穩壓二极體，該穩壓二极體的陰極連接開關元件的控制端，陽極接地；該預定電壓為穩壓二极體的反向擊穿電壓。
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