專利名稱：具有自含熱短路安全保護(hù)的分路電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池保護(hù)電路，特別涉及用于調(diào)整電池充電的電壓調(diào)節(jié)器。
過(guò)度充電是一個(gè)普遍的問(wèn)題，這在設(shè)計(jì)電池保護(hù)電路時(shí)必然要考慮到。鋰電池，包括鋰-離子電池和鋰-聚合物電池，具有對(duì)過(guò)電壓敏感的特性。沒(méi)有合適的安全電路，過(guò)度充電會(huì)降低電池的可靠性。
為了改進(jìn)可靠性，一些充電器和電池組合包含有當(dāng)過(guò)度充電時(shí)分路電池充電電流的器件。這些器件檢測(cè)過(guò)度充電，當(dāng)檢測(cè)到時(shí)，引導(dǎo)該充電電流通過(guò)一個(gè)分路電路。一個(gè)這樣的器件是“齊納-保險(xiǎn)絲”電路，如

圖1所示。在這個(gè)電路里，當(dāng)電源/充電器102的電壓超過(guò)電池單元104正常充電電壓時(shí)，齊納二極管106開(kāi)始用反向偏置的或者說(shuō)雪崩的方式通電。一旦齊納二極管106在雪崩方式時(shí)，它起著有點(diǎn)像相對(duì)于電源/充電器的短路電路的作用。雪崩狀態(tài)引起電流迅速增加，依次導(dǎo)致保險(xiǎn)絲108熔斷，將電池單元104與電源-充電器102隔離開(kāi)。
這個(gè)電路的問(wèn)題在于，實(shí)際上齊納二極管106不是純短路的，在雪崩狀態(tài)下，實(shí)際上有電壓跨于齊納二極管上，這導(dǎo)致電能的損耗。要求熔斷保險(xiǎn)絲的高電流也迅速地使齊納二極管發(fā)熱。因此，一個(gè)“熱競(jìng)賽(Thermal Race)”狀態(tài)存在于齊納二極管106和保險(xiǎn)絲108之間。因?yàn)楸ｋU(xiǎn)絲108和齊納二極管106由于過(guò)熱都正在趨向失效，齊納二極管106的失效必須慢于保險(xiǎn)絲108的失效，才能使保險(xiǎn)絲108安全地?cái)嚅_(kāi)。因此應(yīng)該使用高額定功率的齊納二極管，以保證當(dāng)齊納二極管的溫度在高到足以使其失效之前，保險(xiǎn)絲108已經(jīng)熔斷。這個(gè)高功率齊納二極管通常是大而笨重并且昂貴的。
因此，需要一種小型的、可靠的、便宜的電路來(lái)對(duì)電池過(guò)度充電進(jìn)行保護(hù)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為現(xiàn)有技術(shù)的簡(jiǎn)圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電路簡(jiǎn)圖。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可替換實(shí)施例的電路簡(jiǎn)圖。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可替換實(shí)施例的電路簡(jiǎn)圖。
圖3C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可替換實(shí)施例的電路簡(jiǎn)圖。
圖3D是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可替換實(shí)施例的電路簡(jiǎn)圖。
圖4A是電流限制器件的一個(gè)實(shí)施例。
圖4B是電流限制器件的一個(gè)可替換實(shí)施例。
圖4C是電流限制器件的一個(gè)可替換實(shí)施例。
現(xiàn)在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。參見(jiàn)附圖，在全部的圖中，同樣的數(shù)字用于指示同樣的零件，如用于此處說(shuō)明書中和全部的權(quán)利要求書中，下述術(shù)語(yǔ)具有明確的相關(guān)聯(lián)的含義，除非其上下文清楚地指出不同，否則“一個(gè)”(a或an)和“這個(gè)”(the)包含著“多個(gè)”的意思；“在…里”(in)包含“在…里”(in)和“在…上”(on)。同時(shí)，“電池(Battery)”包含單個(gè)電池也包含多個(gè)電池組。
下面所公開(kāi)的，結(jié)合美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/073279和PCT專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/US99/01911。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器，用于當(dāng)電池被施以不正常的高電壓時(shí)來(lái)阻止對(duì)電池的過(guò)度充電，這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器采用一個(gè)電壓控制電路，它使跨于電池節(jié)點(diǎn)的電壓保持在希望的范圍里，這是依靠調(diào)整電池的旁路電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，當(dāng)檢測(cè)到電池上的一個(gè)不正常的高電壓時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器增加電池的旁路電流，從而降低電池上的電壓。一個(gè)熱敏電路當(dāng)電壓調(diào)節(jié)器的溫度高于最大期望值的溫度時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，并在溫度過(guò)高時(shí)使電壓調(diào)節(jié)器增加電池旁路電流。這個(gè)電壓調(diào)節(jié)器可以制作在一塊半導(dǎo)體上，因此使之相對(duì)便宜和足夠小，而可以包含在電池組里或電池的充電應(yīng)用里。
如圖2所示，本發(fā)明是一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器200，它包含一個(gè)電壓控制電路230和一個(gè)熱敏電路220，兩者均制作在一塊半導(dǎo)體上。電壓控制電路230保持第一節(jié)點(diǎn)212和第二節(jié)點(diǎn)214之間的電壓在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的范圍里(例如，當(dāng)此調(diào)節(jié)器與鋰離子電流充電器一起工作時(shí)為4.5V)，這個(gè)電壓的保持是靠維持從第一節(jié)點(diǎn)212流向第二節(jié)點(diǎn)214的電流水平來(lái)達(dá)到的。電流水平是在被選的節(jié)點(diǎn)(例如第一節(jié)點(diǎn)212)和第二節(jié)點(diǎn)214之間電壓的函數(shù)。熱敏電路220也制作在這塊半導(dǎo)體上，并且熱耦合到電壓控制電路230。熱敏電路包括一個(gè)鎖存電路/熱傳感器222，當(dāng)鎖存電路/熱傳感器222檢測(cè)到電壓控制電路的溫度已在預(yù)先設(shè)定的閾值之上時(shí)，它起動(dòng)一個(gè)溫度-依賴的控制信號(hào)224。被起動(dòng)的信號(hào)224導(dǎo)致電壓控制電路2 30允許飽和電流從第一節(jié)點(diǎn)212流到第二節(jié)點(diǎn)214。開(kāi)關(guān)226對(duì)鎖存信號(hào)224作出反應(yīng)，當(dāng)控制信號(hào)224被起動(dòng)時(shí)，此開(kāi)關(guān)將第一節(jié)點(diǎn)212電連接到晶體管232的控制極，因而迫使晶體管232在第一節(jié)點(diǎn)212和第二節(jié)點(diǎn)214之間進(jìn)入其最大導(dǎo)通狀態(tài)。因此本發(fā)明作為一個(gè)具有自含熱起動(dòng)短路安全保護(hù)的分路電壓調(diào)節(jié)器。
在一個(gè)實(shí)施例中，電壓控制電路230包含一個(gè)晶體管(如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)，它具有電連接到第一節(jié)點(diǎn)212的第一極、電連接到第二節(jié)點(diǎn)214的第二級(jí)、以及一個(gè)門。晶體管232能夠控制從第一節(jié)點(diǎn)212流到第二節(jié)點(diǎn)214的電流，把此電流作為它的門電壓的函數(shù)；此門在本文中又稱為控制極。電壓校準(zhǔn)器236產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，它是預(yù)先設(shè)定的對(duì)于第二節(jié)點(diǎn)的214的電位差。放大器234，其具有電連接到第一節(jié)點(diǎn)212的第一輸入和電連接到從電壓校準(zhǔn)器236來(lái)的信號(hào)的第二輸入，它產(chǎn)生電連接到晶體管232的門的輸出。因此，放大器234的輸出是第一節(jié)點(diǎn)212和第二節(jié)點(diǎn)214之間的電壓差的函數(shù)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3A所示，電池組350，其具有第一電極352和第二電極354，被連到上述電路上。因此，這個(gè)電路作為再充電電路的一部分能夠?qū)﹄姵亟M350提供過(guò)電壓保護(hù)。
附加的器件可以被加到這個(gè)電路上以增添某些特點(diǎn)。例如，為保證功率晶體管332連續(xù)地導(dǎo)通，一個(gè)電容338可以跨接于電源輸入端至放大器334上。此電容正常地被充電到一定電壓值足夠在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間內(nèi)給放大器334供電，因此放大器334甚至當(dāng)電流已經(jīng)轉(zhuǎn)移到流經(jīng)晶體管332的時(shí)候仍繼續(xù)產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓。如果沒(méi)有電容338，當(dāng)功率晶體管332開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)，放大器334的電源輸入就要降低到使得功率晶體管停止導(dǎo)通的點(diǎn)。當(dāng)采用電容338，并且當(dāng)電容上的電荷被消耗到放大器334不能驅(qū)動(dòng)功率晶體管332的點(diǎn)時(shí)，功率晶體管332將暫時(shí)停止導(dǎo)通。這就允許電流流到電容338，從而對(duì)它重新充電，由于電容充電大大快于當(dāng)它驅(qū)動(dòng)放大器334時(shí)的放電(典型地，充電周期大約是5毫秒，而放電是以秒計(jì))，功率晶體管332當(dāng)電容338處于再充電的期間，將有相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間導(dǎo)通，而只被中斷一個(gè)較短的時(shí)間。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一個(gè)電容再充電邏輯電路340，它檢測(cè)何時(shí)電容要求再充電；并且當(dāng)檢測(cè)到這種需要時(shí)提供再充電電流。電容再充電邏輯電路340可以提供驅(qū)動(dòng)晶體管332的控制輸入。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，電容再充電邏輯電路340的輸出同鎖存電路332的輸出是“與”352的關(guān)系；然后其結(jié)果同放大器334的輸出是“或”350?！盎颉焙瘮?shù)350可以是一個(gè)“模擬的或”，因此，“與”函數(shù)352的輸出是邏輯0時(shí)，那么放大器334的輸出驅(qū)動(dòng)晶體管332，但當(dāng)“與”函數(shù)352的輸出是邏輯1時(shí)，晶體管332被驅(qū)動(dòng)到它的最大導(dǎo)通狀態(tài)。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)超溫的條件存在，并且電容338不是正在被電容再充電邏輯340再充電時(shí)，那么“與”函數(shù)的輸出是邏輯1，晶體管332被驅(qū)動(dòng)到“接通”狀態(tài)。當(dāng)電容338需要充電，電容再充電邏輯340驅(qū)動(dòng)“與”函數(shù)352的輸出到邏輯0，而流過(guò)放大器334的輸出去驅(qū)動(dòng)晶體管332，因而允許節(jié)點(diǎn)312調(diào)節(jié)電壓上升、電流流到電容338，直到它被適當(dāng)?shù)爻潆?；此時(shí)，電容再充電邏輯340停止再充電操作，并且驅(qū)動(dòng)晶體管332回到其“導(dǎo)通”狀態(tài)。
可以提供一個(gè)或多個(gè)電流限制器件342、344和346，以增加電路的可靠性。電流限制器件342、344和346可以包括諸如保險(xiǎn)絲、晶體管、開(kāi)關(guān)、二極管或正溫度系數(shù)的器件，在圖3B的實(shí)施例中，第二電流限制器件346b是一個(gè)晶體管，它由“或”函數(shù)350的輸出所控制。因此，當(dāng)晶體管332被驅(qū)動(dòng)到“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)，晶體管346b被驅(qū)動(dòng)到基本上不導(dǎo)通的狀態(tài)，從而阻止電容經(jīng)過(guò)晶體管332放電。當(dāng)晶體管332在“斷開(kāi)”狀態(tài)時(shí)，允許晶體管346b導(dǎo)通，因而允許電容338再充電。如圖3C所示，第二電流限制器件可以是一個(gè)二極管，它被這樣偏置，允許電流流入電容338，而不允許電流從電容338流出。這個(gè)實(shí)施例，雖然簡(jiǎn)單，但是包含一個(gè)在二極管346c上的正向偏置電壓降。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3D所示，電池350的輸出可以作為放大器334的電源，而第三電流限制器件344d是一個(gè)晶體管，它被這樣偏置，即它的固有的寄生二極管允許電源流進(jìn)電池350，但是當(dāng)晶體管344d處于“斷開(kāi)”狀態(tài)時(shí)，不允許電流從電池流出。晶體管344d在晶體管332導(dǎo)通時(shí)被驅(qū)動(dòng)到“斷開(kāi)”狀態(tài)。這阻止電池350放電，因而允許電池350提供電源給放大器344，而取消上面實(shí)施例中所需要的電容。晶體管344d也可以被驅(qū)動(dòng)到“導(dǎo)通”狀態(tài)，這時(shí)，允許電池350給一個(gè)負(fù)載供電。
雖然將理解到，圖3A所示的第一、第二和第三電流限制器件342、344和346可能有許多不同的組合。幾個(gè)這樣的組合示于下表。決定用何種組合基于幾個(gè)與具體應(yīng)用有關(guān)的因素，包括費(fèi)用要求、功率要求和可能的空間，這些對(duì)于熟練的電子電路設(shè)計(jì)者是容易知道的。
這個(gè)電路可以設(shè)計(jì)成當(dāng)某些臨時(shí)性故障發(fā)生時(shí)它可復(fù)原。例如“鑰匙串事故”的發(fā)生；當(dāng)電池放在口袋或者錢包中被用戶的鑰匙所短路，電容338保持在放大器334上的電荷，從而防止損壞電池350。一旦鑰匙移走，本發(fā)明將自行復(fù)原，而允許電池正常工作。甚至對(duì)于采用保險(xiǎn)絲的實(shí)施例(如下面對(duì)圖4的討論)，本發(fā)明也允許在下述情況下繼續(xù)使用。這時(shí)存在一個(gè)低電壓的持續(xù)波動(dòng)，但沒(méi)有引起足以超過(guò)保險(xiǎn)絲的電流；不過(guò)，這樣降低了電池的可靠性。
如圖4A所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例采用第一電流限制器件，它由被熱敏電路控制的晶體管422a組成。晶體管442被這樣偏置，當(dāng)溫度低于鎖存電路/熱傳感器的閾值時(shí)，電流可以流經(jīng)晶體管422a；當(dāng)溫度高于閾值時(shí)，電流被晶體管442a所限制。這個(gè)實(shí)施例允許正常的電池放電，而保護(hù)電池電流在超過(guò)溫度閾值的條件下的轉(zhuǎn)移。
另一個(gè)實(shí)施例示于圖4B，第一電流限制器件由保險(xiǎn)絲442b構(gòu)成，當(dāng)流過(guò)這里電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，它造成一個(gè)斷路。這是一個(gè)不昂貴的替代方案，但是有一個(gè)會(huì)斷開(kāi)的保險(xiǎn)絲442b，如果發(fā)生過(guò)度放電，它會(huì)需要替換。同樣，如圖4c所示，在一個(gè)實(shí)施例中，第一電流限制器件可以是一個(gè)正溫度系數(shù)器件(PTC)442c。
本發(fā)明可被實(shí)施成一個(gè)單個(gè)的、自包含的兩端或者三端器件(或者多端)，由此，它能被低成本地制造；因此，能包含在成本作為重要的考慮因素的許多電源應(yīng)用中。這樣的應(yīng)用包括電池組、電池充電器和任何需要溫度傳感電壓調(diào)節(jié)器的應(yīng)用場(chǎng)合。由于是制作在一個(gè)單片集成電路上，本發(fā)明只需用相對(duì)小的空間，因此可用于許多空間限制是重要考慮因素的場(chǎng)合(例如，電池電話、電池電話的電池組、尋呼機(jī)等等)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的那樣，本發(fā)明可以用分立元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)要犧牲以單片集成電路實(shí)現(xiàn)時(shí)的價(jià)格和尺寸方面的某些優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施時(shí)的實(shí)際電路工藝，所公開(kāi)的實(shí)施例能夠處理超過(guò)20安培的事故電流。
上述實(shí)施例，只是作為說(shuō)明的示例進(jìn)行描述。許多變型可以由在本規(guī)范公開(kāi)的具體實(shí)施例中引申出來(lái)而不離開(kāi)本發(fā)明，這是容易理解的。當(dāng)然，本發(fā)明的范圍將在下面的權(quán)利要求書中限定，而不受這里具體描述來(lái)限制。
權(quán)利要求
1.一種電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括有一電壓控制電路，制造在一塊半導(dǎo)體上，它通過(guò)維持由第一節(jié)點(diǎn)流向第二節(jié)點(diǎn)的電流水平來(lái)保持第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，該電流水平是在電壓控制電路中一個(gè)預(yù)選的節(jié)點(diǎn)電壓的函數(shù)；一熱敏電路，也制造在該半導(dǎo)體上，被熱耦合到電壓控制電路；當(dāng)這個(gè)熱敏電路檢測(cè)到電壓控制電路的溫度高于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，就起動(dòng)一個(gè)溫度-依賴的控制信號(hào)，以引起電壓控制電路允許從第一節(jié)點(diǎn)到第二節(jié)點(diǎn)流動(dòng)的電流達(dá)到飽和值。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于電壓控制電路組成為一晶體管，它具有電連接到第一節(jié)點(diǎn)的第一極、電連接到第二節(jié)點(diǎn)的第二極和一個(gè)門；一電壓校準(zhǔn)器，它產(chǎn)生具有對(duì)第二節(jié)點(diǎn)的預(yù)定電位差的信號(hào)；一放大器，其第一輸入電連接到預(yù)先選擇的節(jié)點(diǎn)，第二輸入電連接到從電壓校準(zhǔn)器來(lái)的信號(hào)，其輸出電連接到晶體管的門。
3.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于該電壓調(diào)節(jié)器適用于連到電池組，它有第一極和一個(gè)反向地充電的第二極；其中第一極電連接到第三節(jié)點(diǎn)，而第二極電連接到第二節(jié)點(diǎn)；該電壓調(diào)節(jié)器還包括有一個(gè)電流限制器件，它電連接到第一節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)；當(dāng)電壓控制電路允許從第一節(jié)點(diǎn)流到第二節(jié)點(diǎn)的電流處于飽和值時(shí)，此電流限制器件阻止電流從電池經(jīng)電壓控制電路流向第二節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于電流限制器件包括有一個(gè)帶偏置的二極管，該二極管只允許電流從第一節(jié)點(diǎn)流向第三節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于電流限制器件包括有一個(gè)保險(xiǎn)絲，當(dāng)流過(guò)那里的電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，該保險(xiǎn)絲造成斷路。
6.如權(quán)利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于電流限制器件包括有一個(gè)晶體管，其具有一個(gè)寄生二極管的特性；其中晶體管代表陽(yáng)極的部分電連接到第一節(jié)點(diǎn)，而晶體管代表陰極的部分電連接到第三節(jié)點(diǎn)；并且這個(gè)晶體管包含一個(gè)門，該門連接從熱敏電路來(lái)的溫度-依賴的控制信號(hào)；當(dāng)此溫度-依賴的控制信號(hào)有一第一個(gè)值時(shí)，晶體管被偏置成允許電流從第三節(jié)點(diǎn)流向第一節(jié)點(diǎn)；而當(dāng)溫度-依賴的控制信號(hào)具有不同于第一個(gè)值的第二個(gè)值時(shí)，則不允許電流從第三節(jié)點(diǎn)流向第一節(jié)點(diǎn)。
7.一種用于調(diào)節(jié)電池充電電流的電壓調(diào)節(jié)器，該電池有一個(gè)第一電極和一個(gè)第二電極，其特征在于該電壓調(diào)節(jié)器包括有一晶體管，它具有電連接到第一節(jié)點(diǎn)的第一極、電連接到第二節(jié)點(diǎn)的第二極以及一個(gè)控制極；第一電極電連接到第三節(jié)點(diǎn)，第二電極電連接到第二電極，晶體管能夠控制從第一節(jié)點(diǎn)流向第二節(jié)點(diǎn)的電流，使此電流成為控制極電壓的一個(gè)函數(shù)；一放大器，它的輸出電連接到晶體管的控制極，該放大器能夠在控制極施加一個(gè)電壓，該電壓是第一電極和第二電極之間的電壓差的函數(shù)；一能夠檢測(cè)晶體管的溫度的熱敏電路，當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，該熱敏電路起動(dòng)溫度-依賴的控制信號(hào)；一開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)對(duì)溫度-依賴的控制信號(hào)響應(yīng)，當(dāng)溫度-依賴的控制信號(hào)被起動(dòng)時(shí)，該開(kāi)關(guān)將第一節(jié)點(diǎn)電連接到控制極，從而使晶體管達(dá)到在第一電極和第二電極之間的最大導(dǎo)通狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的晶體管是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
9.如權(quán)利要求7所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于還包含一個(gè)電連接第一電極到第一節(jié)點(diǎn)的第一電流限制器件。
10.如權(quán)利要求9所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第一電流限制器件選自下列器件保險(xiǎn)絲、晶體管、開(kāi)關(guān)、二極管或正溫度系數(shù)的器件。
11.如權(quán)利要求7所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于還包含一個(gè)接收來(lái)自電流源的電荷的電容，并且它能夠向放大器的電源輸入端進(jìn)行充電。
12.如權(quán)利要求11所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的電容有足夠的容量，以保持在預(yù)先選定的時(shí)間里在放大器上的驅(qū)動(dòng)電荷。
13.如權(quán)利要求11所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于還包含一個(gè)電容再充電邏輯電路；當(dāng)電容上的電壓低于驅(qū)動(dòng)器所需的電壓時(shí)，該電容再充電邏輯電路能夠檢測(cè)出來(lái)，并切當(dāng)電容上的電壓低于驅(qū)動(dòng)器所需的電壓時(shí)，該電容再充電邏輯電路能夠?qū)﹄娙葸M(jìn)行充電。
14.如權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的開(kāi)關(guān)包含一個(gè)“與”門，該“與”門對(duì)電容再充電邏輯電路和熱敏電路響應(yīng)；其中當(dāng)溫度-依賴的控制信號(hào)被起動(dòng)，并且電容再充電邏輯電路不對(duì)電容進(jìn)行充電時(shí)，該“與”門驅(qū)動(dòng)晶體管使它處于最大導(dǎo)通狀態(tài)；而當(dāng)溫度-依賴的控制信號(hào)被起動(dòng)，并且電容再充電邏輯電路正對(duì)電容進(jìn)行再充電時(shí)，該“與”門使晶體管處于最小導(dǎo)通狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的電壓的調(diào)節(jié)器，其特征在于還包含一個(gè)“或”門，該“或”門對(duì)“與”門和放大器的輸出響應(yīng)；該“或”門的輸出驅(qū)動(dòng)晶體管的控制極，因此如果該“與”門沒(méi)有產(chǎn)生足夠驅(qū)動(dòng)晶體管的電壓，則晶體管由放大器的輸出驅(qū)動(dòng)；如果該“與”門產(chǎn)生足夠驅(qū)動(dòng)晶體管的電壓，則晶體管被驅(qū)動(dòng)到它的最大導(dǎo)通狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于還包含一個(gè)能夠有選擇地將電容接到第一節(jié)點(diǎn)的第二電流限制器件。
17.如權(quán)利要求16所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于當(dāng)晶體管處在最大導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，所述的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)使第二電流限制器件限制流過(guò)該處的電流。
18.如權(quán)利要求17所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第二電流限制器件選自下列器件保險(xiǎn)絲、晶體管、開(kāi)關(guān)、二極管和正溫度系數(shù)的器件。
19.如權(quán)利要求7所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于還包含一個(gè)能夠有選擇地將放大器的電源輸入連接到第一節(jié)點(diǎn)的第二電流限制器件。
20.如權(quán)利要求19所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第二電流限制器件選自下列器件保險(xiǎn)絲、晶體管、開(kāi)關(guān)、二極管和正溫度系數(shù)器件。
21.如權(quán)利要求7所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于還包含一個(gè)限制從第一節(jié)點(diǎn)流向第三節(jié)點(diǎn)的電流的第三電流限制器件。
22.如權(quán)利要求21所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第三電流限制器件包括帶偏置的二極管，該二極管只允許電流從第一節(jié)點(diǎn)流向第三節(jié)點(diǎn)。
23.如權(quán)利要求21所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第三限制電流器件包括保險(xiǎn)絲，當(dāng)流過(guò)其中的電流在某個(gè)預(yù)定值之上時(shí)，該保險(xiǎn)絲導(dǎo)致斷路。
24.如權(quán)利要求21所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第三電流限制器件包括一個(gè)晶體管，該晶體管是這樣偏置的當(dāng)溫度-依賴的控制信號(hào)不被起動(dòng)時(shí)，晶體管允許電流從第一電極流向第一節(jié)點(diǎn)，而當(dāng)溫度-依賴的控制信號(hào)被起動(dòng)時(shí)，晶體管不允許電流從第一電極流向第一節(jié)點(diǎn)。
25.如權(quán)利要求21所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第三電流限制器件選自下列器件保險(xiǎn)絲、晶體管、開(kāi)關(guān)、二極管和正溫度系數(shù)器件。
26.如權(quán)利要求7所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于所述的第一節(jié)點(diǎn)被短接到第三節(jié)點(diǎn)。
27.一種電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括有一電壓控制電路，其通過(guò)保持從第一節(jié)點(diǎn)流向第二節(jié)點(diǎn)電流水平來(lái)保持第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)；一熱敏電路，當(dāng)該熱敏電路檢測(cè)到電壓控制電路的溫度達(dá)到高于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，該熱敏電路使電壓控制電路允許飽和電流從第一節(jié)點(diǎn)流向第二節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
一種電壓調(diào)節(jié)器,包含制作在半導(dǎo)體上的電壓控制電路。該電壓控制電路通過(guò)保持從第一節(jié)點(diǎn)流向第二節(jié)點(diǎn)的電流水平來(lái)保持第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。電流水平是第三節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間電壓的函數(shù)。一熱敏電路也制作在該半導(dǎo)體上,并熱耦合到電壓控制電路。當(dāng)熱敏電路檢測(cè)到電壓控制電路的溫度高于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí),熱敏電路就起動(dòng)一個(gè)鎖存信號(hào)來(lái)使電壓控制電路允許飽和電流從第一節(jié)點(diǎn)流向第二節(jié)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05F1/565GK1334630SQ0111044
公開(kāi)日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2001年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月7日
發(fā)明者約翰·W·奧格爾斯比, 格里高利·J·史密斯 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司, 國(guó)民半導(dǎo)體公司