TW421736B - Hybrid regulator - Google Patents

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經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 421736 ' A7 ,-------- B7 五、發明説明（1 ) 〔發明領域〕 本發明有關於一調整器，其中一開關調整器及一串聯 調整器係互連，更明白地說係有關於—”混合”調整器，被架 構以利用串聯調整器之優點，即使於負載中有變化發生， 也沒有漣波之優良調整效能，並利用開關調整器之優點， 即高效率。 〔先前技藝之說明〕 依據試車之結果，近來已經有很多降低所使用之絕對 能量數量之努力已經被完成於各種技術領域中。例如，已 經有關於電子及電氣設備已經被努力完成。除了這些努力 外’其他努力已經被完成以增加所使用能量之效率，藉以 減少能量之損失。 同時，所有現行使用之電子設備，電氣設備，家電設 備及各種工業電子設備基本上需要一穩定電源，即直流至 直流轉換器。一般而言1多數包含電子電路之設備係使用 —例如+ 5伏直流，+ 1 2伏直流或+ 1 5伏直流之穩定 直流電源。 對於多數例如積體電路，電晶體，燈等之電子裝置係 設定有一最大允許電壓。當一電子裝置被供電以大於其最 大允許電壓之電壓時，其可能受損或降低了使用年限。當 一運算放大器或比較器被使用以放大具有低振頻之信號時 或比較這些信號時，發生於連接至供給電壓之外部電源供 給中之電壓中之變化可能使得電路誤動作，而造成精確性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐)~~^7~_ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 421736 A 7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 及穩定性之降級。除了具有高正確性之電子裝置之發展外 ，穩定電源供應裝置之發展同時也是重要的。 一般而言，一調整器是一種用以保持輸出電壓或電流 之裝置，以成爲一強及均勻狀態，而無關於輸入或輸出負 載中之變化。現行所使用之調整器主要被分類爲開關調整 器及串聯調整器。串聯調整器係當需要良好調整效率而無 漣波時被使用。另一方面，開關調整器係用以取得高效率 同時降低大小尺寸。 參考第1圖，例示出一串聯調整器之例子。串聯調整 器同時被稱爲a線性調整器〃或 ' 下降調整器# 。該調整 器具有一優良輸出電壓調整之優點，以及，較差功率轉換 效率之缺點。有關此方面，串聯調整器係合適用於需要主 要爲調整但低電功率之情形。因爲此一串聯調整器係被控 制於電壓串聯回授設計，同時於其主電源路徑上並沒有安 排延遲元件（例如，一電感串聯連接至調整器，或一電容 並聯連接至調整器），所以其於穩態及暫態條件中，本質 上具有一優良之調整效能。 於第1圖所示之串聯調整器中，一於外部電源Vdd 及輸出電壓Vo間被觀看於負載R 4之〜差動電壓"係被 施加於輸出電晶體Q 1之集極及射極之間。於此狀態中， 相同於負載R 4所需量之電流係經由輸出電晶體Q 1之集 極供給至輸出電晶體Q 1之射極。爲此，串聯調整器展現 了較差之功率效率。 此時，用於負載電阻R 4中之功率係被下式（1 )所 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標车（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -5- 421736 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印^ 五、發明説明（3 ) 表不其中於輸出電晶體Q 1中之功率損失係由下式（2 )表示： = Ir4 公式 1 P〇l = VciiHt I cSVce* I R4 公式 2 爲了降低由公式2所表示之於電晶體Q1之功率損失 ’其需要降低應用於輸出電晶體Q 1之集極及射極間之電 壓V c E或者降低流經輸出電晶體Q 1之集極之電流I £， 或同時降低電壓VCE及電流I C。 流經負載電阻R 4之電流I R 4幾乎相等於集極電流 I c。施加於負載電阻r 4之電壓及集一射極電壓 v C E之總和是相同於外部電源電壓v d d。假設於串聯調 整器之其他元件中之電源之損失被忽略，則串聯調整器之 功率效率係由下式（3 )表示： ^^PRi/PTotal^PRi / (PR4+P<3l) =V R 4 / V d d 公式 3 於公式3中，3?代表功率效率，及” P τ „ t a〆表示串 聯調整器之總消耗功率。 當串聯調整器適用以調整，用以驅動一T T L 1C 之+ 5伏電壓時，當外部電源電壓V d d使用+ 1 2伏時 ，於外部電源電壓及輸出電壓間之差動電壓爲+ 7伏直流 I ^^^1 — -丨 J^i (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公袭）_g. 42173 6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五 '發明説明（4 ) ’該電壓係被施加至輸出電晶體Q 1之集極及射極之間。 因此，於此時，串聯調整器之功率效率相當於約4 2%。 當然，由公式3明顯看出，電源轉換效率可以藉由增 加電壓VR4同時降低電壓V d d而加強。然而，功率效率 之最佳設定有一限制，因爲想要外部電壓或想要輸出電壓 係被選定的，所以其範圍係有限的。 另一方面，於功率轉換時之功率消耗損失係被完全地 被轉換爲熱。因此，應另外使用一大的散熱片，以防止輸 出電晶體Q 1被加熱至較可允許溫度高之溫度。這造成相 當大之體積。爲此，吾人有困難於使用串聯調整器成爲一 電源供應，於大於2 0瓦之高功率中使用。 參考第2圖，所例示的是一開關調整器之例子。如於 第2圖所示，開關調整器具有一類似於串聯調整器之架構 ，除了其使用一比較器U 2作爲其控制元件，而串聯調整 器使用一運算放大器U 1作爲其控制元件。開關調整器同 時包含一調整電路，其係由電感及電容器構作並安排於輸 出電晶體Q 1及負載電阻R 4之間，而不同於串聯調整器 。換句話說，開關調整器執行一開關控制，而串聯調整器 執行一線性控制。因此，開關調整器涉及一開關漣波，即 使沒有輸出漣波涉及於串聯調整器中。 於第2圖中之開關調整器中，被施加至電阻R 4之輸 出電壓係被負回授電阻R 2及R 3所感應。對於輸出電壓 ，一比較係然後被執行於比較器U 2中。基於比較之結果 ，比較器U 2輸出一高或低位準之信號。反應於來自比較 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 42 173 6 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印t 五、發明説明（5 ) 器U 2之輸出信號，輸出電晶體Q 1執行一開或關之切換 操作。結果，高位準（即V d d )或低位準（即零）之電 壓係被施加至一電感器L 1。於穩定狀態中，電壓之脈衝 波形係被調整電路所調整，該調整電路包含一電容器C 1 及電感器L 1。於電容器C 1間之輸出電壓具有一施加至 電感L 1之脈波之平均値，使得其具有涉及開關漣波之波 形。 涉及於開關調整器之輸出電壓中之漣波包含一由本身 切換操作所造成之開關漣波，及一由負載變化之負載變化 漣波。開關漣波可以藉由增加開關頻率而加以降低。然而 ，此時，由開關操作造成之功率損失成比例於切換頻率而 增加。結果，於功率效率中之降低不可避免地發生。爲此 ，其必須也使用具有高操作速度之元件。然而，這造成於 製造成本上之增加。 負載變動漣波可以藉由使用一調整電路加以降低，該 電路具有大電感及大電容，而改變調整效率。然而，於此 例子中，電感器及電容器係大體積的。製造成本之增加同 時發生。 由上述說明明顯知道，開關調整器符合試車目的，在 於其具有降低功率損失之優點，即高功率效及小體稹。然 而，此開關調整器具有缺點爲開關漣波係涉及於輸出電壓 ，及其配合負載中之變化之能力係不足的。 以下表1示出現行串聯調整器及開關調整器之彼此相 反之優點及缺點。 -----„---r---t.—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠）_ 8 421 73 6 ----- — 五、發明説明（6 表1 A7 B7 串聯調整器 缺點 優良調整效能 差功率 無漣波 效率 強烈對抗負載中之變化 大散熱器 開關調整器 缺點 良好功率 差調整效能 效率 開關漣波 小散熱器 對抗負載變化弱 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作枉印製 〔發明槪要〕 因此，本發明之目 及開關調整器中之問題 以利用串聯調整器中之 載發生變化，也沒有健 高效率ΰ 依據本發明，該目 成1該調整器包含··一 及一開關調整器，作爲 接至串聯調整器，使得 電流，以防止當開關調 1產生漣波。 的係是解決上述於傳統串聯調整器 ，並提供一混合調整器，其被架構 優點，即優良調整效能，即使當負 波，並利用開關調整器之優點，即 的係藉由提供一混合調整器加以完 串聯調整器，作爲一獨立電壓源； 一相依電流源，該開關調整器係連 串聯調整器供給或吸收想要量之小 整器於高功率效能供給大量電流時 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -9- 42 173 6 A7B7五、發明説明（7 ) 〔圖式之簡要說明〕 本發明之其他目的及方面將藉由以下之實施例說明， 參考附圖而變得明顯，圖式中 第1圖爲例示傳統串聯調整器之電路圖。 第2圖爲例示傳統開關調整器之電路圖。 第3圖爲依據本發明之混合調整器之電路圖。 第4 a至4 d圖爲於依據本發明之混合調整器分別產 生於輸出之波形圖。 第5 a及5 b圖爲波形圖，例示於量測依據本發明之 混合調整器中負載變化之輸出調整效能。 符號說明 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 0 串 聯 調 整 器 1 1 參 考 電 壓 產生電路 2 基 極 驅 動 器 1 3 輸 出 級 電 路 4 負 回 授 電 路 2 0 開 關 =田 整 器 1 比 較 電 路 2 2 閘 極 驅 動 器 3 輸 出 級 電 路 2 4 三田 m 整 電 路 0 感 應 單 元 4 0 負 載 〔較佳實施例之說明〕 參考第3圖，依據本發明之實施例之混合調整器係被 例示。如於第3圖所示，混合調整器主要包含四個功能方 塊’即一串聯調整器1 〇 ，即獨立電壓源，一開關調整器 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） ----„---Γ---^------II------4 {:請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -10- 經濟部中央標準局眞工消費合作社印掣 421736 A7 _________B7五、發明説明U ) 2 0 ’即相依電流源，一感應單元3 〇 ，用以感應小量來 自串聯調整器1 〇之輸出之電流I a，藉以輸出—控制電壓 ’適用以控制開關調整器2 0，以供給大量電流丨d，及一 負載4 0。 依據本發明，串聯調整器1 〇包含一參考電壓產生電 路1 1 ，用以產生一參考電壓Vrai，即由串聯連接於一 外部電壓源V d d及地端間之電阻R 1及R 5所分壓之電 壓。該串聯調整器10同時包含一運算放大器U1，用以 接收來自參考電壓產生電路1 1之輸出電壓，及一負回授 電壓’一基極驅動器1 2，包含兩電晶體Q 2及Q 3並作 用以接收來自運算放大器U 1之輸出電壓，一輸出級電路 1 3 ’及負回授電路1 4。輸出級電路1 3包含一電晶體 Q 1 ’用以施加外部電壓至感應單元3 0，及一電晶體Qa ，用以導通來自感應單元3 0之輸出電壓至地端。負回授 電路1 4包含兩電阻R 2及R 3，以決定整個系統之增益 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -訂 ， 壓時作 3 電電器 1 電同並 2 兩出感 2 之 ο， 路及輸電 路間 2 5 電 1 之 一 電 ο 器 Q 出 Q 2 含 較 3 整及輸i)2 包 比元調4 ls0r器， 一 單關 Q -SH動 4 含應開體壓3(1驅 2 包感。晶電 Μ 極路 ο 於 6 電出體閘電 2 收 R 兩輸導自整 器接阻含之〕一一來調 整以電包 11 收 一 調用升，2 金接， 關，拉 2 路C以及 開 2 j 2 電 T 用以 ,2 ’ 器較 E 作’ 明器 2 動比 F ， 壓 發較 C 驅自 S8 電 本比器極來 OR制 據容閘收 Μ 及控 依含電一接 一 7 爲 包一含以含 R 作 其，包用包阻壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）· ” _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 421736 A7 ________B7______ 五、發明説明（9 ) L 1 ’ 一電容器C 1及一二極體D 1 ，並作用以調整來自 輸出級電路2 3之輸出電流。 依據本發明，感應單元3 〇簡單地包含一感應電阻Rc 連接於串聯調整器1 〇之輸出級電路1 3及負載4 0，即 ’ 一電阻R 4之間。感應電阻R。感應供應至其中或吸收於 其中之電流I a，並將感應電流轉換成爲一相當之電壓。 雖然 > 串聯調整器1 0之參考電壓產生電路1 1係架 構以藉由使用電阻取得之電壓分配規則，來產生一參考電 壓’參考電壓可以使用齊納二極體或其他適當機構加以產 生。 應用於本發明之串聯調整器1 0具有一特別不同於傳 統串聯調整器在於其具有一電晶體Qa，適用以吸收電流 i a。例如於第1圖之傳統串聯調整器中，其只具有一 NPN電晶體Q1 ，用於其輸出級電路。然而，依據本發 明，串聯調整器1 0之輸出級電路1 3除了 NPN電晶體 Q1外另包含一PNP電晶體Qa 。 爲何另外使用P N P電晶體Q »之理由爲因爲本發明之 串聯調整器應具有一吸收電流i a之功能，即-l a，除了 供給電流1。至負載4 0外。於傳統串聯調整器中，只需要 供給電流i a至負載之功能u 本發明之串聯調整器1 0應具有一儘可能寬之頻寬， 以快速地供給或吸收由開關調整器2 0之電感器L 1所造 成之漣波電流。雖然，串聯調整器1 〇及開關調整器2 0 係以並聯方式連接至負載4 0之電阻R 4 ’但其中並沒有 ----„---：---^------ΐτ------,t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度迪用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚；） -12- 42 173 6 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 _五、發明説明（10 ) 問題，因爲串聯調整器1 0係作爲一電壓源’而開關調整 器2 0係作爲一電流源。 現在，使用作爲負載之流經電阻R 4之電流1 a之量特 徵將配合第3圖加以描述。 負載電流1。相當於由串聯調整器1 0供給電流i a及 由開關調整器2 0所供給之電流i 之總和。這可以由下式 加以表示： i 〇 = i a + i 〇 公式 4 因爲，串聯調整器1 0相較於開關調整器2 0具有相 當低之效率，所以於增加電流i d之同時，需要降低電流 i a ’以確保尚效率。換句話說，電流I d應足夠地大於電 流I a。即，以下關係應加以建立： i〇=kia(假設’k>>l) 公式5 於公式5中，參數k是i d對1 a之比例，即電流增益 。參數k可以藉由改變建立感應單元之感應電阻加以調 整’電阻R 6適用以決定比較電路2 1之比較器U 2之輸 出之上升及下降特徵’及於第3圖之架構中之電容器c 2 〇 實驗上’參數k具有由單數字至幾十之範圍値。其中 參數k具有幾十之大値，一大約表示法可以由公式4及5 導出 '並被表示於以下之公式6 : 本紙張尺度賴中國國家樣芈（CNS)六4祕（210x297公楚^~~' --— • 13 - {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 2 1 7 3 6 A7 ________ _B7_____ 五、發明説明（11 ) i □ = i ；, + i <： = i ；, + k i , ^ k i « = i d 公式 6 於一穩定狀態中，因爲爲負載4 0所需之多數電流i。 係被由來自開關調整器2 0之電流i d所供給，所以可取得 高效率。只有當於暫態中發生負載之變化，串聯調整器 1 0快速地以漣波電流形式供給電流I s。因此，本發明之 混合調整器展現一優良調整效率。此一實體表示係隱含於 公式6中。 本發明之混合調整器之操作將以定性槪念加以說明。 當供給電壓V d d由外部施加給混合調整器時，一參 考電壓由參考電壓產生電路1 1產生。參考電壓 V ! <： ί係被供給至運算放大器U 1之非反相輸入端（+ ) ΰ運算放大器U 1同時於其反相資料輸入端（一）接收電 壓。於啓始狀態中’供給至運算放大器U 1之反相輸入端 之電壓爲零，因爲負載4 0輸出零位準之電壓，以及，該 零位準電壓係經由負回授電路1 4供給至反相輸入端（-)。 經濟部中央標準局員工消費合作社印f (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 結果’運算放大器U 1產生具有高於零位準之位準之 輸出電壓。來自運算放大器U 1之輸出電壓係然後經由基 極驅動器1 2供給至構成輸出端電路1 3之第一電晶體 Q 1之基極，藉以造成電晶體Q 1導通。於電晶體q 1之 導通狀態中，電流” + i « ”流經感應單元3 0之電阻R c， 使得一正電壓係產生於電阻R c之間。換句話說，於連接至 負載4 0之電阻R端之電位係低於連接至第一電晶體 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -14- 421736 經濟部中央標準局—工消費合作社印掣 A7 B7五、發明説明（12〉 Q1之電阻R。之另一端之電位。 因此，分別接收產於於感應單元3 0 *即電阻R。兩端 之電壓之比較電路2 1較出一低位準電壓。因爲來自比較 電路2 1之輸出電壓具有低位準，所以閘驅動器2 2之第 四電晶體Q 4關閉1而閘驅動器2 2之第五電晶體Q 5導 通。於第五電晶體Q 5之導通狀態中，輸出端電路2 3之 Μ ◦ S電晶體Q t導通。即，閘驅動器2 2輸出一低位準電 壓，藉以造成輸出端電路2 3輸出一高位準電壓。 當MOS電晶體Qt導通時，外部供給電壓Vd d，即 高位準電壓係被調整電路2 4之電感器L 1所轉換成爲電 流形式。結果，一電流i d被產生。結果，流經負載4 0之 電流i。相當於電流i d及電流i a之總和。相當於流經負 載電流之最終輸出電壓係被負回授電路14所持續感應》 換句話說，最終輸出電壓係被負回授電路1 4之電阻R 2 及R. 3所分壓，並然後被施加至運算放大器U 1之（-） 輸入端。當施加至運算放大器U 1之（一）輸入端之電壓 低於施加至運算放大器U1之（+)輸入端之參考電壓 V e ί時，電流+ i a及電流i d係被持續供給至負載電阻 〇 當電流1 d係大於電流1。時，電流i d剩餘部份反向 流經電阻R。。即，電流-1 a被產生。該電流係依據被包 含於輸出端電路1 3中之電晶體Q »之操作而被吸收於地端 。於此時，負電壓係被產生於感應單元3 0之感應電阻R t 之兩端。結果，於比較電路2 1之輸入電壓之位準係被反 --------r---私衣------β------,4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 本紙张尺度適用中國國家栋準{ CNS ) A4規格（210X29·?公釐） A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（13 ) 相。 因此，開關調整器2 0之輸出級電路2 3關閉，使得 流經電感器L 1之電流i d於數量上降低。於電流i 中數 量之下降，造成於電流1 »之快速增加，藉以快速地補償電 流I d之下降部份。當電流i a增加至一想要量時，一正電 壓係再次產生於感應電阻R。之兩端。結果，一電流i d再 次增加。 當上述操作重覆時，被供給經電感器L 1之電流i a具 有一波形，其中小量漣波電流係包含於大直流電流中。同 時，被供給至感應電阻R ^之電流1 a具有一相當於小漣波 電流波形之波形。基本上，這表示串聯調整器1 0具有寬 頻，作用以消除來自開關調整器2 0輸出之漣波成份，藉 以產生沒有漣波之輸出電流i。。依據此一特徵，而達成一 顯著之調整。 基本上，依據本發明之用以架構混合調整器之元件之 特徵値將加以說明。 感應電阻R:之電阻範圍應適當地選擇。以開關調整器 看來，於感應電阻R ==之電阻値上之增加係有利於感應電路 R。展現於增加電阻値之增加敏感度。然而，以感應調整器 看來，由串聯調整器發射至負載之功率不想要地增加，當 感應電阻R «：之電阻値過高時。這是因爲感應電阻係架構以 串聯連接至負載，即，電阻R 4。當感應電阻R。之電阻値 過低時，來自感應電阻R t之輸出電壓，即感應電壓係被雜 訊電壓所影響。因此，感應電阻電阻範圍應適當地選 ----„---1---^------.玎------泉· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】〇X297公釐） -16- 經濟部中央標準局員工消費合作枉印製 421 73 6 A7 ___ ___B7五、發明説明（14 ) 擇。依據本發明，感應電阻R。較佳具有由〇 . 〇 1至1 〇 歐姆之電阻値。 電感器L 1之電感範圍應被適當選擇。其可能當切換 頻率增加時，降低電感値。然而，當電感値太小時，大量 之電流會中斷。於此例子中，有一問題是輸出級電路2 3 之MO S電晶體Qt可能受損。另一方面，當電感値過大時 ’例如無限大時，形成沒有使用開關調整器之相同效果。 因此，電感器L 1較佳具有一範圍由1 〇微亨利至 1 0 0 0微亨利。 另外，其可能調整輸出，只以由幾十奈法拉至幾百奈 法拉範圍之電容値。這是因爲本發明之混合調整器被組合 串聯調整器1 〇與開關調整器2 0，串聯調整器具有一優 良調整效能，並作爲一獨立電壓源，及開關調整器2 0作 爲一相依電流源。 .現在，用以實現本發明之混合調整器實驗結果將參考 第4 a至4 d圖加以說明。 於實驗中’+ 1 2伏直流係被用作爲外部電壓，而容 易取得之+ 5伏直流係被設定作爲予以取得之輸出電壓。 對於一輕負載，7 5歐姆負載係被連接至混合調整器。對 於一重負載’一 5歐姆之負載係另外並聯連接至7 5歐姆 之負載。於負載上之變動係不經意地發生，爲了分別觀察 由串聯調整器1 0及開關調整器2 0之於輸出電壓及電流 量之變化係取決於負載之變化。 5歐姆負載係被並聯連接至7 5歐姆負載，同時，一 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚―) ^ (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 421736 A7 B7 _ 五、發明説明（15 ) 開關係被安排於兩負載之間。於負載中之變化係被藉由交 替地切換開關加以完成。 示於第4 a至4 d圖中之實際量包含來自混合調整器 之輸出電壓Vo，施加至電感器L 1之電壓VL ’由開關調 整器2 0所供給之電流i d，及由串聯調整器1 0所供給之 電流i »。第4 a及4 b圖，例示於輕負載狀態中所產生之 輸出波形，即負載電阻R4具有7 5歐姆。另一方面，第 4 c及4 d圖例示觀察於重負載狀態之輸出之波形，即負 載電阻R4具有7 5歐姆並聯5歐姆之狀態。於第4b及 4 d圖中，最上方波形是只放大輸出電壓之漣波成份之波 形。 參考第4 a至4 d圖，其可以發現量好調整輸出已被 示出。參考第4b及4d圖，可以發現一約3〇mVp ( 相當於輸出百分比0 · 6 )係出現在輕負載狀態中，而約 20mVp(相當於〇.4%)係存在重負載狀態之輸出 〇 經濟部中央標準局員工消费合作社印架 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁> 參考第4 a圖（於輕負載狀態），可以發現多數流經 負載之電流係由開關調整器所供給，而串聯調整器只供給 漣波電流。參考第4 c圖（於重負載狀態），可以發現多 數流經負載之電流（約1安）係由開關調整器所供給。

第5 a及5 b圖例示出於示波器正常模式中，量測當 負載發生變化時，分別由諸調整器所供給之電流量及於輸 出電壓中之漣波電壓量測之結果D 參考第5 a及5 b圖，可以發現雖然負載中之變化， 本紙張尺度適用中國國家標车（CMS ) A4规格（210 X 29"?公嫠） -18- 經濟部中央標準局員工消費合作杜印聚 42 173 6 A7 ____B7_五、發明説明（16 ) 但輸出電壓只有少量漣波。同時也可以發現串聯調整器 1 0快速地供給由開關調整器2 〇所供給之不足電流i d之 不足部份’同時，快速地吸收由開關調整器2 〇所過量供 給之電流i 〇之過量部份。 另一實驗係被執行’以量測依據本發明之混合調整器 之功率效率。於此實驗中’外部供給之電流量及流經中負 載之電流量係於使用+ 1 2伏之外部電壓，+ 5伏輸出電 壓及7 5歐姆及5歐姆並聯連接負載下加以量測。結果， 外部供給電流係約〇 6 5安，流經負載之電流是約 1 · 1安。當這些値被應用至公式（3)時，約取得70 很之功率轉換效率。依據本發明之混合調整器之效率係大 約等於傳送開關調整器之效率。 可以由上述實驗結果明顯得知，本發明之混合調整器 具有優良效能，並優於傳統串聯調整器，同時，即使當負 載變化發生時，並沒有漣波’及高效率，其係傳統開關調 整器之優點。 胃 相關於本發明之其他或類似技術槪念及放大器係被更 g羊細揭不於由本案申請人所申請之韓國專利申請案號第 9 7 — 5 5 2 Θ號案中。因此’本發明可以爲熟習於本技 藝者可容易實施。 雖然本發明之較佳實施例已經爲例示目的加以揭示， 但熟習於本技藝者將了解，在沒有脫離本發明隨附之申請 專利範園之範圍及精神下仍能完成各種修正，添加及替換 I----.------^.------IT------1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國固家標準（CNS ) A4洗格U10X297公楚）

Claims (1)

1. 421736 8B10G 2 09 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 ·—種混合調整器，包含： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一串聯調整器，作爲一獨立電壓源；及 一開關調整器，作爲一相依電流源，該開關調整器係 連接至串聯調整器使得串聯調整器供給或吸收少量之電流 ’以防止開關調整器以高效率供給大量電流時，產生一健 波。 2 _如申請專利範圍第1項所述之混合調整器，更包 含： 感應機構，用以感應由串聯調整器所供給或吸收之少 量電流，藉以產生適用以控制開關調整器之感應電壓，以 供給大量電流。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之混合調整器，其中 該感應機構包含一感應電阻連接於串聯調整器之輸出端及 負載之間。 .4 如申請專利範圍第3項所述之混合調整器，其中 該感應電阻具有由0·01歐姆至10歐姆之電阻値範圍 〇 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 5 如申請專利範圍第2項所述之混合調整器，其中 該串聯調整器包含： 一輸出級電路，用以供給一外部供應電壓至感應機構 或由感應機構導通一輸出電壓至地端； 負回授機構，用以接收供給至負載之電壓，分壓接收 電壓，並輸出所得電壓，以決定整個系統之增益； 一參考電壓產生電路，用以分壓外部供應電壓，藉以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -20- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 .Λ Α8421 73 6 ll D8六、申請專利範圍 產生一參考電壓； —運算放大器，用以接收來自參考電壓產生電路之輸 出電壓，及來自負回授機構之輸出電壓；及 一基極驅動器，用以接收來自運算放大器之輸出電壓 ，並控制輸出端電路° 6 ·如申請專利範圍第5項所述之混合調整器，其中 輸出端電路包含一Ρ型電晶體及一Ν型電晶體； 該Ρ型電晶體具有一基極’適用以接收輸出電壓’ 一 集極，適用以接收外部供給電壓，及一射極，被感應機構 所連接：及 Ν型電晶體具有一基極’適用以接收來自基極驅動器 之輸出電壓，一集極連接至地端’及一射極’感應機構連 接至其上。 7 .如申請專利範圍第2項所述之混合調整器，其中 該開關調整器包含： 比較機構，包含一比較器’用以接收於感應機構間之 電壓； 一閘驅動器，用以接收來自比較機構之輸出電壓； 一輸出級電路，用以接收來自閘驅動機之輸出電壓作 爲一控制電壓，藉以供給相當於外部源電壓之電流：及 調整電路，用以調整來自輸出級電路之電流輸出’並 供給調整調整電流給一負載。 8 .如申請專利範圃第7項所述之混合調整器’其中 ^^1 ί -- 1^1 H4- I Bt^i 〆" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本·紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0Χ297公釐）_ 21 _ 42 173 6 it C8 D8 六、申請專利範圍 該調整電路包含一電感器，具有一端連接至輸出級之輸出 級電路之一輸出端，及另一端連接至負載，該電感器同時 由 1 有 具 至 利 亨 微 圍 範 感 電 之 利 亨 微 --------袭— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11- 經濟部中央栳準局員工消費合作社印装 本紙張尺度適用中國圃家標準（CNS ) Λ4规格（210X 297公釐）