專利名稱：調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使電壓穩(wěn)定的調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
作為傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器，以圖8所示的串聯(lián)調(diào)節(jié)器為例進(jìn)行說明。圖8所示的調(diào)節(jié)器包括功率晶體管Q1、電阻R1和R2以及控制IC100’。功率晶體管Q1(下文也稱之為輸出晶體管)是設(shè)置在電流從輸入電源注入的電流注入線和為負(fù)載提供電流的電流供給線之間的功率晶體管。控制IC100’包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路1、誤差放大器2、保護(hù)電路3’以及ON/OFF控制電路4并將輸入電壓Vin作為其驅(qū)動(dòng)電壓。
如圖8所示的調(diào)節(jié)器是通過用控制IC100’控制功率晶體管Q1的基極電流并將輸出電壓Vo調(diào)整至與負(fù)載要求一致的事先設(shè)定的值。具體地說，如圖8所示的串聯(lián)調(diào)節(jié)器如下地穩(wěn)定輸出電壓Vo。從基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路1輸出的基準(zhǔn)電壓Vref和通過電阻R1、R2將輸出電壓Vo分壓而獲得的調(diào)節(jié)電壓Vadj之間的誤差由誤差放大器2放大，而功率晶體管Q1的集電極電流通過根據(jù)誤差放大器2的輸出而調(diào)節(jié)功率晶體管Q1基極電流而受控。盡管如圖8所示的調(diào)節(jié)器將雙極型晶體管作為輸出晶體管，在實(shí)踐中也可使用MOS晶體管(例如CMOS晶體管)代替雙極型晶體管。當(dāng)MOS晶體管被用作輸出晶體管時(shí)，通過根據(jù)誤差放大器2的輸出調(diào)節(jié)其柵極電壓而控制輸出晶體管(即MOS晶體管)的漏極電流，調(diào)節(jié)器穩(wěn)定輸出電壓Vo。
順便提及，調(diào)節(jié)器一般被構(gòu)造成樹脂封裝模件，其中IC芯片通過例如環(huán)氧粘合劑、銀膏、焊膏被粘結(jié)于引線框，而引線框的引線端通過使用諸如金線或鋁線鏈接于IC芯片的焊盤以在其間形成導(dǎo)電。
一般來說，調(diào)節(jié)器在IC芯片中具有獲得附加功能的電路。IC芯片一般具有例如過電流保護(hù)電路或過熱保護(hù)電路的保護(hù)電路。這發(fā)生過電流或過熱在不利事件形勢(shì)下控制輸出晶體管而確保保護(hù)電路保護(hù)調(diào)節(jié)器不至過電流或過熱。某些調(diào)節(jié)器在IC芯片內(nèi)具有ON/OFF控制電路以控制對(duì)放大基于輸出電壓的電壓和基準(zhǔn)電壓之間的誤差的放大器供電的ON/OFF，并由此對(duì)連接于其輸出端的負(fù)載的供電的ON/OFF進(jìn)行控制。圖8所示的調(diào)節(jié)器被設(shè)有作為實(shí)現(xiàn)附加功能的電路的保護(hù)電路3’和ON/OFF控制電路4。
當(dāng)電阻R1、R2從外部連接于IC芯片時(shí)，圖8所示調(diào)節(jié)器具有圖9所示的配置。在圖9中，標(biāo)號(hào)H1表示引線框底板，標(biāo)號(hào)C1’表示IC芯片，標(biāo)號(hào)B1表示粘合部分，通過它IC芯片C1被粘合到引線框底板H1，標(biāo)號(hào)S1表示密封樹脂，標(biāo)號(hào)T1-T6分別表示引線框端子部分，標(biāo)號(hào)W1-W4以及W6分別表示連接線，而標(biāo)號(hào)P1-P4以及P6分別表示設(shè)置在IC芯片C1’上的焊盤。引線框由有引線框底板H1和引線框端子部分T1-T6構(gòu)成。盡管圖9中未示出，功率晶體管Q1和控制IC100’被安裝在IC芯片C1’上。
引線框端子部分T3和引線框底板H1被一體地形成于單個(gè)部分。引線框端子部分T1和焊盤P1通過連接線W1彼此電氣連接。引線框端子部分T2和焊盤P2通過連接線W2彼此電氣連接。引線端子部分T3和焊盤P3通過連接線W4彼此電氣連接。引線框端子部分T4和焊盤P4通過連接線W4彼此電氣連接。引線框端子部分T6和焊盤P6通過連接線W6彼此電氣連接。外部連接電阻R1的一端連接于引線框端子部分T2，電阻R1另一端和外部連接電阻R2的一端連接于引線框端子部分T6，而電阻R2的另一端連接于引線框端子部分T3。輸入電壓Vin被施加于引線框端子部分T1，接地電壓GND被施加于引線框端子部分T3，而ON/OFF控制信號(hào)SEL被輸入至引線框端子部分T4。當(dāng)輸入的ON/OFF控制信號(hào)SEL供電導(dǎo)通時(shí)，在引線框端子部分T2處產(chǎn)生輸出電壓Vo，隨著輸出電壓Vo的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)電壓Vadj被提供給引線框端子部分T6。
圖10示出包含圖8所示調(diào)節(jié)器的引線框端子部分、焊盤和連接線并具有圖9所示結(jié)構(gòu)的配置。注意在圖10中這些部分也能在圖8和圖9中用相同標(biāo)號(hào)找到，對(duì)它們的解釋不再重復(fù)。
另一方面，當(dāng)電阻R1、R2內(nèi)建于IC芯片時(shí)，考慮到連接線兩端的壓降，較為有利的是將用于提供電流的連接線(圖11所示的連接線W2)以及檢測(cè)輸出電壓Vo的連接線(圖11所示的連接線W5)分別設(shè)置以檢測(cè)在更靠近負(fù)載位置處的輸出電壓Vo。當(dāng)采用這種配置時(shí)，圖8所示的調(diào)節(jié)器具有圖11所示的結(jié)構(gòu)。注意在圖11中諸如在圖9中也能找到的1這些部分用相同標(biāo)號(hào)表示，對(duì)它們的解釋不再重復(fù)。
圖11所示的配置是圖9所示配置的修正形式，其中將IC芯片C1’的焊盤P6從中除去，附加地提供焊盤P5，將連接線W6和外部連接電阻R1、R2從中除去，并附加地提供用于檢測(cè)的連接線W5。盡管圖11中未示出，除了功率晶體管Q1和控制IC100’，在IC芯片C1’上還安裝有電阻R1和R2。
引線框端子部分T2和焊盤P5通過檢測(cè)用連接線W5彼此電氣連接。調(diào)節(jié)器被設(shè)計(jì)成其中電流供給用連接線(圖11所示連接線W2)和檢測(cè)輸出電壓Vo的連接線(圖11所示的連接線W5)被單獨(dú)提供的配置，以使考慮電流供給用連接線兩端的電壓降而設(shè)定所希望電壓變得可能。
圖12示出具有圖11所示結(jié)構(gòu)并包括圖8所示的調(diào)節(jié)器的引線框端子部分、焊盤以及連接線的配置。注意在圖12中也能在圖8和圖11中找到的這些部分用相同標(biāo)號(hào)表示，對(duì)它們的解釋不再重復(fù)。
存在兩種主要的過電流保護(hù)方法其中一種方法是監(jiān)視串聯(lián)于輸出晶體管的輸入側(cè)或輸出側(cè)的過電流檢測(cè)電阻兩端的電壓，并當(dāng)過電流檢測(cè)電阻兩端的電壓等于或高于預(yù)設(shè)值時(shí)，限制輸出晶體管的基極電流；另外一種方法是例如當(dāng)輸出晶體管是雙極型晶體管時(shí)，監(jiān)視輸出晶體管的基極電流并當(dāng)基極電流增加時(shí)，限制基極電流。
當(dāng)采用前面的方法并且IC芯片內(nèi)置有過電流檢測(cè)電阻時(shí)(見JP-A-2004-242446的圖9和圖10)，IC芯片芯片面積不便地增大。另一方面，當(dāng)采用前面的方法以及過電流檢測(cè)電阻從外部連接于IC芯片(見JP-A-2004-242446的圖1和圖2)由于過電流檢測(cè)電阻從外部連接于IC芯片，調(diào)節(jié)器的尺寸引起不便地增大。如同所討論的那樣，過電流檢測(cè)電阻妨礙調(diào)節(jié)器的小型化。
當(dāng)采用后一種方法時(shí)，通過檢測(cè)輸出晶體管的基極電流而檢測(cè)過電流。由于hfc(輸出短路的共發(fā)射極配置的電流增益)的變化，這不希望地導(dǎo)致過電流檢測(cè)點(diǎn)的變化。
除了上述兩種過電流保護(hù)方法，采用保險(xiǎn)絲的過電流保護(hù)方法也被廣泛使用。具體地說，當(dāng)超過保險(xiǎn)絲額定的電流流過時(shí)，保險(xiǎn)絲內(nèi)的金屬線熔化并因此停止導(dǎo)通。通過采用將調(diào)節(jié)器內(nèi)的導(dǎo)線用作保險(xiǎn)絲等效物的過電流保護(hù)方法(見JP-U-S60-158214)，可當(dāng)過電流流過調(diào)節(jié)器內(nèi)的導(dǎo)線時(shí)，通過熔斷調(diào)節(jié)器內(nèi)的導(dǎo)線而停止導(dǎo)通。然而，這里所做的僅為選擇具有熔斷電流的導(dǎo)線，該熔斷電流相對(duì)于實(shí)際使用的電流值而提供充分的容限；即傳統(tǒng)實(shí)踐中不會(huì)采用通過檢測(cè)導(dǎo)線是否被熔斷而檢測(cè)過電流的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能設(shè)計(jì)成緊湊并具有高精度過電流檢測(cè)的調(diào)節(jié)器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種調(diào)節(jié)器具有下列配置(下文中稱之為第一配置)。調(diào)節(jié)器包括引線框、IC芯片、電流供給線以及基于橫跨電流供給線的電壓差檢測(cè)過電流的過電流檢測(cè)部分。引線框設(shè)有電流供給用端子部分，它作為給負(fù)載提供電流的電流供給線路的一部分。IC芯片被提供有作為電流供給線路的一部分的電流供給用焊盤。電流供給線是電流供給線路的一部分并電氣連接于電流供給用端子部分和電流供給用焊盤。
通過這種配置，可不提供過電流檢測(cè)電阻而檢測(cè)過電流，有可能將調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)地更緊湊。另外，相比于通過監(jiān)測(cè)輸出晶體管的基極電流而檢測(cè)過電流的方法，它提供檢測(cè)過電流的較高精度。較佳地，過電流檢測(cè)部分被內(nèi)置于IC芯片。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明另一方面，調(diào)節(jié)器包括引線框、IC芯片、電流注入線以及基于電流注入線兩端的電壓差檢測(cè)過電流的過電流檢測(cè)部分。引線框設(shè)有電流注入用端子部分，它作為電流從輸入電源注入到的電流注入線路的一部分。IC芯片被提供有作為電流注入線路的一部分的電流注入用焊盤。電流注入線是電流注入線路的一部分并電氣連接于電流注入用端子部分和電流注入用焊盤。
通過這種配置，可不提供過電流檢測(cè)電阻而檢測(cè)過電流，可將調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)地更緊湊。另外，相比于通過監(jiān)測(cè)輸出晶體管的基極電流而檢測(cè)過電流的方法，它提供檢測(cè)過電流的較高精度。較佳地，過電流檢測(cè)部分被內(nèi)置于IC芯片。
較佳地，上述配置的調(diào)節(jié)器包括將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的電壓變換部分以及根據(jù)輸出電壓控制電壓變換部分的控制部分，而過電流保護(hù)是通過當(dāng)由過電流檢測(cè)部分檢測(cè)過電流時(shí)限制將要從控制部分輸出至電壓變換部分的控制信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。較佳地，上述配置的調(diào)節(jié)器包括將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的電壓變換部分以及根據(jù)輸出電壓控制電壓變換部分的控制部分，而過電流保護(hù)部分是通過當(dāng)由過電流檢測(cè)部分檢測(cè)到過電流時(shí)停止對(duì)控制部分供電而實(shí)現(xiàn)的。從調(diào)節(jié)器緊湊性的角度看，較佳地將電壓變換部分和控制部分全部設(shè)置在IC芯片內(nèi)。然而在實(shí)踐中，電壓變換部分和控制部分的一部分可從外部連接于IC芯片。
較佳地，在具有第一配置的調(diào)節(jié)器中，當(dāng)橫跨電流供給線的電壓差基本等于調(diào)節(jié)器的輸入和輸出電壓之間的差時(shí)，過電流檢測(cè)部分判定過電流發(fā)生。通過這種配置，當(dāng)電流供給線熔斷時(shí)，判定過電流發(fā)生。具有這種配置的調(diào)節(jié)器不僅使電流供給線被用作保險(xiǎn)絲，還采用通過檢測(cè)電流供給線是否被熔斷而檢測(cè)過電流的過電流檢測(cè)方法。較佳地，在具有這種配置的調(diào)節(jié)器中，引線框設(shè)有作為電流注入用端子部分，這是電流從輸入電源注入到電流注入線路的部分，IC芯片提供有作為電流注入線路一部分的電流注入用焊盤，調(diào)節(jié)器還包括作為電流注入線路的一部分并電氣連接于電流注入用端子部分和電流注入用焊盤的電流注入線，并且電流供給線的最小熔斷電流小于電流注入線的最小熔斷電流。這防止當(dāng)電流注入線比電流供給線更早熔斷時(shí)，過電流檢測(cè)變得不可能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明另一方面，調(diào)節(jié)器具有多輸出線路并包括引線框、IC芯片、對(duì)每個(gè)輸出線路提供一條的電流供給線、電流注入線、為至少一條輸出線路的每條提供一條的第一過電流檢測(cè)部分以及基于橫跨電流注入線的電壓差檢測(cè)過電流的第二過電流檢測(cè)部分。引線框?qū)γ織l輸出線路提供有一個(gè)電流供給用端子部分，電流供給用端子部分作為給負(fù)載提供電流的電流供給線路的一部分；引線框還提供有作為電流注入線路一部分的電流注入用端子部分，電流從輸入電源注入至電流注入線路部分。IC芯片對(duì)每條輸出線提供有一個(gè)電流供給用焊盤，電流供給用焊盤作為電流供給線路的一部分；IC芯片還提供有作為電流注入線路一部分的電流注入用焊盤。電流供給線是電流供給線路的一部分并電氣連接于電流供給用端子部分和電流供給用焊盤。電流注入線是電流注入線路的一部分并電氣連接于電流注入用端子部分和電流注入用焊盤。第一過電流檢測(cè)部分基于橫跨電流供給線的電壓差檢測(cè)過電流。
通過這種配置，可不提供過電流檢測(cè)電阻而檢測(cè)過電流，使調(diào)節(jié)器變得緊湊。此外，相比通過監(jiān)測(cè)輸出晶體管的基極電流而檢測(cè)過電流的方法而言，它提供檢測(cè)過電流的較高精確度。此外，通過使用第二過電流檢測(cè)部分實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)，如果多條線路中的負(fù)載電流同時(shí)接近過電流，可防止從輸入電源注入至多輸出調(diào)節(jié)器的電流變得過大以致輸出電源處于過大負(fù)載下。較佳地，第一過電流檢測(cè)部分和第二過電流檢測(cè)部分內(nèi)置于IC芯片。
作為調(diào)節(jié)具有上述配置并提供有多個(gè)電流供給用焊盤和/或多個(gè)電流注入用焊盤的調(diào)節(jié)器的過電流檢測(cè)點(diǎn)的方法，這里提供一種通過選擇電流供給用焊盤和/或電流注入用焊盤來調(diào)節(jié)電流供給線和/或電流注入線的長(zhǎng)度，藉此調(diào)節(jié)過電流檢測(cè)點(diǎn)的方法。作為調(diào)節(jié)具有上述配置的調(diào)節(jié)器的過電流檢測(cè)點(diǎn)的方法，這里提供一種通過選擇電流供給線和/或電流注入線的材料而調(diào)節(jié)過電流檢測(cè)點(diǎn)的方法。通過這些方法，即使是同一IC芯片，也可在產(chǎn)品組裝時(shí)調(diào)整過電流檢測(cè)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的調(diào)節(jié)器的配置圖；圖2是表示如圖1所示調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的調(diào)節(jié)器的配置圖；圖4是表示圖3所示的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖；圖5是表示圖1所示調(diào)節(jié)器修正例的圖；
圖6是表示本發(fā)明多輸出調(diào)節(jié)器的配置的一個(gè)例子的圖；圖7是表示圖1所示調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的另一例子的圖；圖8是表示傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器的配置的一個(gè)例子的圖；圖9是表示圖8所示調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖；圖10是表示包含圖8所示調(diào)節(jié)器的引線框端子部分、焊盤和連接線并具有圖9所示結(jié)構(gòu)配置圖。
圖11是圖8所示調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖；圖12是表示具有圖11所示結(jié)構(gòu)并包括圖8所示的調(diào)節(jié)器的引線框端子部分、焊盤以及連接線的配置圖。
具體實(shí)施例方式
此后，將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明諸實(shí)施例進(jìn)行說明。這里結(jié)合雙極型晶體管用作功率晶體管的串聯(lián)調(diào)節(jié)器作為本發(fā)明調(diào)節(jié)器的一個(gè)例子進(jìn)行說明，所述功率晶體管就是設(shè)置在電流從輸入電源注入的電流注入線路和為負(fù)載提供電流的電流供給線路之間的輸出晶體管。
首先對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例進(jìn)行說明。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的串聯(lián)調(diào)節(jié)器的配置如圖1所示，圖1所示的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)如圖2所示。要注意，圖2中的那些能在圖1中找到的部分以相同標(biāo)號(hào)表示。
圖1所示的調(diào)節(jié)器包括功率晶體管Q1、電阻R1和R2以及控制IC100?？刂艻C100包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路1、誤差放大器2、過熱保護(hù)電路3、ON/OFF控制電路4以及比較器5，并將輸入電壓Vin用作其驅(qū)動(dòng)電壓。在引線框端子部分T1至功率晶體管Q1發(fā)射極之間的部分形成電流注入線路，電流從輸入電源(未圖示)注入該電流注入線路，并且在功率晶體管Q1集電極至引線框端子部分T2之間的部分形成為提供負(fù)載(未圖示)電流的電流供給線。
圖1所示的調(diào)節(jié)器是通過使用控制IC100控制功率晶體管Q1基極電流并將輸出電壓Vo調(diào)整至根據(jù)負(fù)載要求事先設(shè)定的值而使輸出電壓Vo穩(wěn)定的裝置。具體地說，圖1所示的串聯(lián)調(diào)節(jié)器如下所述地穩(wěn)定輸出電壓Vo。輸出自基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路1的基準(zhǔn)電壓Vref和通過電阻R1、R2對(duì)輸出電壓Vo分壓而獲得的調(diào)節(jié)電壓Vadj之間的誤差被誤差放大器2放大，功率晶體管Q1的集電極電流通過根據(jù)誤差放大器2的輸出調(diào)節(jié)功率晶體管Q1的基極電流而受控。
過熱保護(hù)電路3通過在過熱發(fā)生時(shí)限制功率晶體管Q1的基極電流以保護(hù)調(diào)節(jié)器。ON/OFF控制電路4根據(jù)ON/OFF控制信號(hào)SEL控制對(duì)誤差放大器2供電的ON/OFF。注意將隨后給出比較器5的說明。
接著，將結(jié)合圖2對(duì)圖1所示調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖2中，標(biāo)號(hào)H1表示引線框底板，標(biāo)號(hào)C1表示IC芯片、標(biāo)號(hào)B1表示IC芯片C1被粘結(jié)于引線框底板H1的粘結(jié)部分，標(biāo)號(hào)S1表示密封樹脂，標(biāo)號(hào)T1-T6分別表示引線框端子部分，標(biāo)號(hào)W1-W5分別表示連接線，標(biāo)號(hào)P1-P5分別表示設(shè)置在IC芯片C1上的焊盤。引線框由引線框底板H1和引線框端子部分T1-T6組成。盡管未圖示于圖2，功率晶體管Q1、控制IC100和電阻R1、R2被安裝在IC芯片C1上。
引線框端子部分T3和引線框底板H1被一體地形成為單個(gè)部分。引線框端子部分T1和焊盤P1通過連接線W1彼此電氣連接。引線框端子部分T2和焊盤P2通過連接線W2彼此電氣連接。引線框端子部分T3和焊盤P3通過連接線W3彼此電氣連接、引線框端子部分T4和焊盤P4通過連接線W4彼此電氣連接。引線框端子部分T2和焊盤P5通過連接線W5彼此電氣連接。輸入電壓Vin被施加于引線框端子部分T1，接地電壓GND被施加于引線框端子部分T3，而ON/OFF控制信號(hào)SEL被輸入到引線框端子部分T4。當(dāng)ON/OFF控制信號(hào)SEL是使供電導(dǎo)通的信號(hào)時(shí)，在引線框端子部分T2處產(chǎn)生輸出電壓Vo。
接著將對(duì)比較器5進(jìn)行說明。比較器5的非反轉(zhuǎn)輸入端連接于焊盤P2，其反轉(zhuǎn)輸入端連接于焊盤P5，而其輸出端連接于功率晶體管Q1的基極。通過這種配置，比較器5檢測(cè)連接線W2兩端的電壓差并隨后根據(jù)連接線W2兩端的電壓差執(zhí)行輸出，調(diào)節(jié)器的輸出電流流過連接線W2。由于實(shí)踐中沒有電流從中流過，因此橫跨連接線W5的電壓差很小并且可以忽略。
誤差放大器2、比較器5和連接線W2被設(shè)計(jì)成當(dāng)連接線W2兩端的電壓差變成與過電流對(duì)應(yīng)的值時(shí)，比較器5的輸出電壓變得高于誤差放大器的輸出電壓并且功率晶體管Q1的基極電流受到限制。這使得不提供過電流檢測(cè)電阻來實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)變得可能。此外，相比于通過監(jiān)視輸出晶體管基極電流而檢測(cè)過電流的方法而言，這提供檢測(cè)過電流的較高精度。
接著將對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例進(jìn)行說明。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的串聯(lián)調(diào)節(jié)器的配置如圖3所示。圖3所示的調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)如圖4所示。注意在圖3中，這些能在圖1中找到的部分以相同標(biāo)號(hào)表示，并且對(duì)它們的說明不再重復(fù)。在圖4中，這些部分能在圖2中以相同標(biāo)號(hào)找到，并且對(duì)它們的說明不再重復(fù)。在圖4中，這些能在圖3中找到的部分以相同標(biāo)號(hào)表示。
如圖3所示的調(diào)節(jié)器與圖1所示調(diào)節(jié)器的區(qū)別在于，其比較器5檢測(cè)的不是作為電流供給線的連接線W2兩邊的電壓差，而是作為電流注入線的連接線W1兩邊的電壓差。在圖3所示的調(diào)節(jié)器中，比較器5的非反轉(zhuǎn)輸入端連接于焊盤P1，IC芯片C1設(shè)有連接于比較器5反轉(zhuǎn)輸入端的附加焊盤P0，而引線框端子部分T1和焊盤P0通過連接線W0彼此電氣連接。
通過這種配置，比較器5檢測(cè)連接線W1兩端的電壓差并隨后根據(jù)連接線W1兩邊的電壓差執(zhí)行輸出，調(diào)節(jié)器的輸入電流流過連接線W1。由于實(shí)踐中沒有電流從中通過，因此連接線W0兩端的電壓差很小并且可以忽略。
誤差放大器2、比較器5和連接線W1被設(shè)計(jì)成當(dāng)連接線W1兩端的電壓差變成與過電流對(duì)應(yīng)的值時(shí)，比較器5的輸出電壓變得高于誤差放大器2的輸出電壓并且功率晶體管Q1的基極電流受到限制。這使得不提供過電流檢測(cè)電阻來實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)變得可能。此外，相比于通過監(jiān)視輸出晶體管基極電流而檢測(cè)過電流的方法而言，它提供檢測(cè)過電流的較高精度。
然而如圖1所示的調(diào)節(jié)器為從那里流向負(fù)載的電流實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)，盡管需要額外地提供檢測(cè)焊盤以檢測(cè)輸入電壓Vin的焊盤P0，圖3所示的調(diào)節(jié)器能實(shí)現(xiàn)通過將從調(diào)節(jié)器流向負(fù)載的電流和由調(diào)節(jié)器自身消耗的電流相加而獲得的電流的過電流保護(hù)。在將雙極型晶體管作為輸出晶體管使用的串聯(lián)調(diào)節(jié)器的情況下，從調(diào)節(jié)器流向負(fù)載的電流越大，輸出晶體管的基極電流變得越大，并且由調(diào)節(jié)器自身消耗的電流變得越大。因此，對(duì)于從調(diào)節(jié)器流向負(fù)載的電流與由調(diào)節(jié)器自身消耗的電流相加而獲得的電流實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)來說，這相當(dāng)有用。
上述第一和第二實(shí)施例涉及通過限制用作輸出晶體管的功率晶體管Q1的基極電流而實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)的例子。然而要理解，可通過停止供電給控制IC而實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。例如，當(dāng)圖1所示的調(diào)節(jié)器被修正為通過停止對(duì)控制IC供電而實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)的調(diào)節(jié)器時(shí)，這種修正后的調(diào)節(jié)器具有圖5所示的配置。
圖5所示的調(diào)節(jié)器是圖1所示調(diào)節(jié)器的一種修正形式，其中用控制IC101代替控制IC100并通過開關(guān)SW1額外地將供電線路提供給控制IC101?？刂艻C101與控制IC100的區(qū)別在于，比較器5的輸出端不連接于功率晶體管Q1的基極，而開關(guān)SW1受到比較器5輸出的控制。
設(shè)計(jì)比較器5、連接線W2和開關(guān)SW1以使當(dāng)連接線W2兩端的電壓差成為對(duì)應(yīng)于過電流的值時(shí)，開關(guān)SW1由比較器5的輸出截止并且對(duì)控制IC101的供電停止。這使不提供過電流檢測(cè)電阻而執(zhí)行過電流保護(hù)變得可能。此外，相比于通過監(jiān)視輸出晶體管基極電流而檢測(cè)過電流的方法而言，它提供檢測(cè)過電流的較高精度。
或者，在圖5所示的調(diào)節(jié)器中，設(shè)計(jì)比較器5、連接線W2和開關(guān)SW1以使與經(jīng)由開關(guān)SW1輸入到控制IC101的輸入電壓Vin以及經(jīng)由焊盤P5輸入到控制IC101的輸出電壓Vo相當(dāng)?shù)钠帽皇┘佑诒容^器5，另外當(dāng)橫跨連接線W2的電壓差變得基本等于通過將輸出電壓Vo從輸入電壓Vin減去所獲得的值相等時(shí)，開關(guān)SW1由比較器5的輸出截止并且對(duì)控制IC101的供電停止(上述配置的調(diào)節(jié)器被稱之為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的調(diào)節(jié)器)。具體地說，當(dāng)連接線W2熔斷時(shí)，在焊盤P2側(cè)的連接線W2的一端處的電壓變得基本等于輸入電壓Vin而位于引線框端子部分T2側(cè)的連接線W2的另一端處的電壓變得基本等于輸出電壓Vo。因此，在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的調(diào)節(jié)器中，當(dāng)連接線W2熔斷時(shí)，則判斷過電流發(fā)生，并因此對(duì)控制IC101的供電停止。根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的調(diào)節(jié)器不僅將連接線W2用作保險(xiǎn)絲的等效物，還采用通過檢測(cè)連接線W2是否被熔斷而檢測(cè)過電流的過電流檢測(cè)方法。
在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的調(diào)節(jié)器中，如果連接線W1比連接線W2更早熔斷，控制IC101自身變得不可工作。因此，較佳的是使連接線W2的最小熔斷電流小于連接線W1最小熔斷電流。使連接線W2最小熔斷電流小于連接線W1最小熔斷電流的方法包括用相同材料形成連接線W1、W2而使連接線W2直徑小于連接線W1直徑的方法，以及用比連接線W1材料具有更高導(dǎo)電性的材料形成連接線W2的方法。
接著，將對(duì)本發(fā)明的多輸出調(diào)節(jié)器進(jìn)行說明。圖6示出本發(fā)明多輸出調(diào)節(jié)器配置的一個(gè)例子。
如圖6所示的多輸出調(diào)節(jié)器如下所述地配置。提供具有圖1所示配置的兩個(gè)調(diào)節(jié)器。在這兩個(gè)調(diào)節(jié)器中，引線框端子部分T1、連接線W1和焊盤P1是做成共用的，電氣連接焊盤P0和引線框端子部分T1的焊盤P0和連接線W0被額外地提供。在這些調(diào)節(jié)器的一個(gè)中，還將比較器6提供于控制IC100A內(nèi)。比較器6的非反轉(zhuǎn)輸入端連接于焊盤P1，其反轉(zhuǎn)輸入端被連接于焊盤P0，而其輸出端連接于一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出晶體管Q1A的基極。設(shè)計(jì)誤差放大器2A、比較器6和連接線W1以使當(dāng)橫跨連接線W1的電壓差成為與過電流對(duì)應(yīng)的值時(shí)，比較器6的輸出電壓變得高于一個(gè)調(diào)節(jié)器的誤差放大器2A的輸出電壓并且一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出晶體管Q1A的基極電流受到限制。
圖6所示的多輸出調(diào)節(jié)器能實(shí)現(xiàn)不僅是流向每條輸出電壓線路的負(fù)載的電流的過電流保護(hù)，還能實(shí)現(xiàn)從輸入電源注入圖6所示多輸出調(diào)節(jié)器的電流的過電流保護(hù)。順便提一下，由于最近數(shù)字化的趨勢(shì)，因?yàn)樨?fù)載電壓降低，電壓線路數(shù)量增加。由于調(diào)節(jié)器為負(fù)載提供負(fù)載電流直到負(fù)載電流達(dá)到過電流，如果在多條線路中，負(fù)載電流同時(shí)接近過電流，從輸入電源注入多輸出調(diào)節(jié)器的電流變得很大以致于輸入電源處于過大負(fù)載下。因此，能夠限制從輸入電源注入多輸出調(diào)節(jié)器的電流的圖6所示多輸出調(diào)節(jié)器變得非常有用。
上述說明涉及通過限制輸出晶體管的基極電流而實(shí)現(xiàn)對(duì)流向每個(gè)輸出電壓的負(fù)載的電流的過電流保護(hù)的圖6所示的多輸出調(diào)節(jié)器。然而要理解，通過停止對(duì)控制IC的供電而對(duì)流向每個(gè)輸出電壓線路的負(fù)載的電流實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)也是可行的。
如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的上述調(diào)節(jié)器可提供有多個(gè)電流提供用焊盤。圖7示出選擇電流供給用焊盤P2_1的狀態(tài)。對(duì)于每個(gè)電流供給用焊盤P2_1-P2_3，通過線粘合連接的電流供給用連接線W2的長(zhǎng)度被事先確定，對(duì)每個(gè)電流供給用焊盤P2_1-P2_3計(jì)算電流供給用連接線W2的電阻值。由于比較器5開始對(duì)功率晶體管Q1的基極電流進(jìn)行限制的橫跨連接線W2的電壓差事先通過IC芯片確定，可通過選擇連接線W2實(shí)際連接的電流供給用焊盤而改變過電流檢測(cè)點(diǎn)。這使得即便使用同一IC芯片也可在產(chǎn)品組裝時(shí)調(diào)整過電流檢測(cè)點(diǎn)變得可能?；蛘?，作為如上所述地通過提供多個(gè)電流供給用焊盤而代替改變電流供給用連接線W2長(zhǎng)度，也可通過改變電流供給用連接線W2的材料而改變過電流檢測(cè)點(diǎn)。這使得即便使用同一IC芯片也可在產(chǎn)品組裝時(shí)調(diào)整過電流檢測(cè)點(diǎn)變得可能。連接線W2的材料包括金、銅、鋁或其合金。這種調(diào)節(jié)過電流檢測(cè)點(diǎn)的方法不僅能被應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的調(diào)節(jié)器，還能被應(yīng)用于本發(fā)明的一般調(diào)節(jié)器。
上述實(shí)施例涉及將雙極型晶體管用作輸出晶體管的串聯(lián)調(diào)節(jié)器。然而應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明可應(yīng)用于采用MOS晶體管(例如CMOS晶體管)作為輸出晶體管的串聯(lián)調(diào)節(jié)器或切換調(diào)節(jié)器。此外，上述實(shí)施例涉及提供有具有對(duì)輸出電壓Vo分壓的內(nèi)置電阻的IC芯片。然而要理解本發(fā)明可應(yīng)用于串聯(lián)調(diào)節(jié)器，盡管這需要提供以檢測(cè)焊盤來檢測(cè)輸出電壓Vo，但也可提供從外部連接的電阻以對(duì)輸出電壓Vo分壓的IC芯片。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)器，包括引線框；IC芯片；電流供給線；基于電流供給線兩端的電壓差檢測(cè)過電流的過電流檢測(cè)部分，其中，引線框設(shè)有電流供給用端子部分，所述電流供給用端子部分是給負(fù)載提供電流的電流供給線路的一部分，IC芯片被提供有作為電流供給線路一部分的電流供給用焊盤，以及電流供給線是電流供給線路的一部分，并電氣連接于電流供給用端子部分和電流供給用焊盤。
2.一種調(diào)節(jié)器，包括引線框；IC芯片；電流注入線；基于電流注入線兩端的電壓差檢測(cè)過電流的過電流檢測(cè)部分，其中，引線框設(shè)有電流注入用端子部分，所述電流注入用端子部分是電流從輸入電源注入于其中的電流注入線路的一部分，IC芯片被提供有作為電流注入線路一部分的電流注入用焊盤，以及電流注入線是電流注入線路的一部分，并電氣連接于電流注入用端子部分和電流注入用焊盤。
3.一種具有多輸出線路的調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器包括引線框；IC芯片；電流供給線，對(duì)每個(gè)輸出線路提供一個(gè)電流供給線；電流注入線；第一過電流檢測(cè)部分，為至少一條輸出線路的每條提供一個(gè)；以及基于電流注入線兩端的電壓差檢測(cè)過電流的第二過電流檢測(cè)部分，其中，引線框?qū)γ織l輸出線路設(shè)有一個(gè)電流供給用端子部分，電流供給用端子部分是給負(fù)載提供電流的電流供給線路的一部分，引線框還設(shè)有作為電流注入線路一部分的電流注入用端子部分，電流從輸入電源注入電流注入線路，IC芯片對(duì)每條輸出線提供有一個(gè)電流供給用焊盤，電流供給用焊盤是電流供給線路的一部分，IC芯片提供有作為電流注入線路一部分的電流注入用焊盤，電流供給線是電流供給線路的一部分，并電氣連接于電流供給用端子部分和電流供給用焊盤，電流注入線是電流注入線路的一部分，并電氣連接于電流注入用端子部分和電流注入用焊盤，以及第一過電流檢測(cè)部分基于電流供給線兩端的電壓差檢測(cè)過電流。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的電壓變換部分；以及根據(jù)輸出電壓控制電壓變換部分的控制部分，其中，過電流保護(hù)是通過當(dāng)由過電流檢測(cè)部分檢測(cè)過電流時(shí)限制將要從控制部分輸出至電壓變換部分的控制信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的電壓變換部分；以及根據(jù)輸出電壓控制電壓變換部分的控制部分，其中，過電流保護(hù)是通過當(dāng)由過電流檢測(cè)部分檢測(cè)到過電流時(shí)停止對(duì)控制部分供電而實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器，其特征在于，當(dāng)電流供給線兩端的電壓差基本等于調(diào)節(jié)器的輸入和輸出電壓之間的差時(shí)，過電流檢測(cè)部分判定過電流發(fā)生。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)節(jié)器，其特征在于，引線框設(shè)有作為電流注入線路一部分的電流注入用端子部分，其中電流從輸入電源注入到電流注入線路，IC芯片設(shè)有作為電流注入線路一部分的電流注入用焊盤，調(diào)節(jié)器還包括作為電流注入線路的一部分，并電氣連接于電流注入用端子部分和電流注入用焊盤的電流注入線，以及電流供給線的最小熔斷電流小于電流注入線的最小熔斷電流。
8.如權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的電壓變換部分；以及根據(jù)輸出電壓控制電壓變換部分的控制部分，其中，過電流保護(hù)是通過當(dāng)由過電流檢測(cè)部分檢測(cè)到過電流時(shí)限制將要從控制部分輸出至電壓變換部分的控制信號(hào)而實(shí)現(xiàn)的。
9.如權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)器，其特征在于，還包括將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的電壓變換部分；以及根據(jù)輸出電壓控制電壓變換部分的控制部分，其中，過電流保護(hù)是通過當(dāng)由過電流檢測(cè)部分檢測(cè)到過電流時(shí)停止對(duì)控制部分供電而實(shí)現(xiàn)的。
10.一種調(diào)節(jié)具有權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述的調(diào)節(jié)器的過電流檢測(cè)點(diǎn)的方法，所述調(diào)節(jié)器具有多個(gè)電流供給用焊盤和/或多個(gè)電流注入用焊盤，其中，通過選擇電流供給用焊盤和/或電流注入用焊盤而調(diào)節(jié)電流供給線和/或電流注入線的長(zhǎng)度，藉此調(diào)節(jié)過電流檢測(cè)點(diǎn)。
11.一種調(diào)節(jié)具有權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述的調(diào)節(jié)器的過電流檢測(cè)點(diǎn)的方法，通過選擇電流供給線和/或電流注入線的材料而調(diào)節(jié)過電流檢測(cè)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明的調(diào)節(jié)器包括具有電流供給用端子部分的引線框；具有電流供給用焊盤的IC芯片以及電氣連接于電流供給用端子部分和電流供給用焊盤的電流供給線。在IC芯片中設(shè)有過電流檢測(cè)部分(例如比較器)，它基于電流供給線兩端的電壓差而檢測(cè)過電流。這使得將調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)得緊湊并提高過電流檢測(cè)的精確度變得可能。
文檔編號(hào)G05F1/573GK1854960SQ20061007766
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者山本辰三 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社