提升mos電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一馬達(dá)，該電路結(jié)構(gòu)包括一馬達(dá)驅(qū)動單元及一信號處理單元，該信號處理單元連接該馬達(dá)驅(qū)動單元，通過該信號處理單元分別維持該馬達(dá)驅(qū)動單元的第一、三開關(guān)件的導(dǎo)通電壓恒定，并再分別提高增大該馬達(dá)驅(qū)動單元的第二、四開關(guān)件的導(dǎo)通電壓，借以有效達(dá)到提升該第一、二、三、四開關(guān)件的散熱能力的效果。
【專利說明】提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，尤指一種具有散熱能力佳的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步與電腦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，輕巧的電子產(chǎn)品，如筆記型電腦，已日漸成為市場主流。在此輕薄短小的電子產(chǎn)品中，散熱能力的優(yōu)劣往往影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，產(chǎn)品的效能，甚至是產(chǎn)品的使用年限。以電腦系統(tǒng)而言，為了能夠使電腦系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能能夠快速地散逸，通常電腦系統(tǒng)配裝風(fēng)扇以作為散熱裝置，以使得電腦系統(tǒng)得以在適當(dāng)?shù)臏囟拳h(huán)境之下正常運(yùn)作。
[0003]一般來說，使用于電腦系統(tǒng)中用以散熱的風(fēng)扇多由無刷直流馬達(dá)來驅(qū)動。請參照第I圖所示，目前現(xiàn)有的直流馬達(dá)驅(qū)動電路主要是由一控制晶片10傳送一脈寬調(diào)變訊號(Pulse Width Modulation, PWM)給馬達(dá)驅(qū)動單元12,以驅(qū)動馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn),但是該馬達(dá)驅(qū)動單元12內(nèi)的P型金氧半場效(PMOS)電晶體于輸入電源為低(Low)電壓時，此時PMOS電晶體的閘極與源極間的電壓(即所稱的Vgs)會較小，使得PMOS電晶體在非完全導(dǎo)通的情況下，導(dǎo)致PMOS電晶體的內(nèi)阻(即所稱導(dǎo)通電阻，Rds)變大，相對的導(dǎo)通功率也隨之變大，進(jìn)而由于PMOS電晶體的導(dǎo)通電阻(Rds)與其的結(jié)溫有關(guān)系，所使得Tc與Tj亦隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變大，以致于造成Tj降額不足的問題；
[0004]若當(dāng)輸入電壓為高(High)電壓時，該P(yáng)MOS電晶體的閘極與源極間的電壓(即所稱的Vgs)較大，容易造成超出PMOS的Vgs規(guī)格值的風(fēng)險，或是出現(xiàn)Vgs降額不足的問題。
[0005]此外，因控制晶片10的操作電壓與輸出信號(即PWM訊號)的高電平電壓均為5伏特(V)，主要是用以作為該馬達(dá)驅(qū)動單元12內(nèi)的N型金氧半場效(NMOS)電晶體的閘極與源極間的導(dǎo)通電壓(即NMOS電晶體的Vgs的導(dǎo)通電壓)，但此高電平電壓5伏特相對較小，讓NMOS電晶體并非完全導(dǎo)通，以導(dǎo)致NMOS電晶體的導(dǎo)通電阻(Rds)變大，相對的導(dǎo)通功率也隨之變大，進(jìn)而由于NMOS電晶體導(dǎo)通電阻(Rds)與其的結(jié)溫(Tj)有關(guān)系，所使得NMOS的表面溫度(Tc)與Tj亦隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變大，進(jìn)而造成易出現(xiàn)Tj降額不足的問題，因此俾使馬達(dá)驅(qū)動單元12內(nèi)的NMOS電晶體與PMOS電晶體的散熱能力一直無法有效提升改善。
[0006]以上所述，公知技術(shù)具有下列的缺點(diǎn):
[0007]1.散熱能力不佳；
[0008]2.PMOS電晶體的Vgs無法穩(wěn)壓，以導(dǎo)致容易發(fā)生超出PMOS電晶體的導(dǎo)通電壓規(guī)格的風(fēng)險及Tj降額不足。
[0009]3.NMOS電晶體的Vgs導(dǎo)通電壓無法有效增大，以導(dǎo)致Tj降額不足。
[0010]因此，要如何解決上述現(xiàn)有的問題與缺失，即為本案的創(chuàng)作人與從事此行業(yè)的相關(guān)廠商所亟欲研究改善的方向所在。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的另一目的，是在提供一種維持穩(wěn)壓該馬達(dá)驅(qū)動單元內(nèi)的PMOS電晶體的閘極與源極間的電壓(Vgs)，以有效解決PMOS電晶體的結(jié)溫(Tj)降額不足，以及降低PMOS電晶體的Vgs導(dǎo)通電壓超出元件規(guī)格的風(fēng)險。
[0012]本發(fā)明的另一目的，是在提供一種增大該馬達(dá)驅(qū)動單元內(nèi)的NMOS電晶體的閘極與源極間的電壓(Vgs)，以有效解決NMOS電晶體的結(jié)溫(Tj)降額不足。
[0013]為達(dá)上述目的，本發(fā)明是提供一種提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一馬達(dá)，該電路結(jié)構(gòu)包括一馬達(dá)驅(qū)動單元及一信號處理單元，該馬達(dá)驅(qū)動單元包含一第一開關(guān)件、一第二開關(guān)件、一第三開關(guān)件及一第四開關(guān)件，該第一、二、三、四開關(guān)件各具有一第一端、一第二端及一第三端，該第一、三開關(guān)件的第三端分別連接對應(yīng)該第二、四開關(guān)件的第三端，該第一、二開關(guān)件的第二端分別連接對應(yīng)該第三、四開關(guān)件的第二端；
[0014]而前述信號處理單兀包含一第一穩(wěn)壓器、一第二穩(wěn)壓器、一第一增壓器及一第二增壓器，該第一穩(wěn)壓器一端連接該第一開關(guān)件的第一端，其另一端分別連接該第一開關(guān)件的第二端及一輸入電壓，并用以穩(wěn)壓該第一開關(guān)件的第一、二端間的電壓，該第二穩(wěn)壓器的一端連接該第三開關(guān)件的第一端，其另一端分別連接該第三開關(guān)件的第二端及該輸入電壓，并用以穩(wěn)壓該第三開關(guān)件的第一、二端間的電壓；所述第一增壓器連接相對該第二開關(guān)件的第一端，其將接收一第一訊號的電壓提高以輸出至該第二開關(guān)件的第一端，該第二增壓器連接相對該第四開關(guān)件的第一端，其將接收一第二訊號的電壓提高以輸出至該第四開關(guān)件的第一端；通過本發(fā)明此電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，得有效達(dá)到提升該馬達(dá)驅(qū)動單元其內(nèi)的第一、二、三、四開關(guān)件的散熱能力的效果，進(jìn)而更有效解決第一、二、三、四開關(guān)件的結(jié)溫(Tj)降額不足的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]第I圖是公知的方塊示意圖；
[0016]第2圖是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的方塊示意圖；
[0017]第3圖是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的另一方塊示意圖；
[0018]第4圖是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的電路示意圖。
[0019]主要元件符號說明
[0020]馬達(dá)驅(qū)動單元2第六電阻...R6
[0021]第一開關(guān)件...21第七電阻...R7
[0022]第二開關(guān)件...22第八電阻...R8
[0023]第三開關(guān)件...23第九電阻...R9
[0024]第四開關(guān)件...24第十電阻...RlO
[0025]第一端…211、
[0026]221、
[0027]231、
[0028]241 第^^一電阻...Rll
[0029]第二端...212、
[0030]222、[0031]232、
[0032]242 第十二電阻...R12
[0033]第三端...213、
[0034]223、
[0035]233、
[0036]243 第一運(yùn)算放大器...0Pl
[0037]信號處理單元...3第十三電阻...R13
[0038]第一穩(wěn)壓器...31第十四電阻...R14
[0039]第二穩(wěn)壓器...32第十五電阻...R15
[0040]第一增壓器...34第十六電阻...R16[0041 ]第二增壓器...35第二運(yùn)算放大器...0P2
[0042]控制晶片….4 第十七電阻….R17
[0043]第一節(jié)點(diǎn)...Al 第十八電阻...R18
[0044]第二節(jié)點(diǎn)...A2 第十九電阻...R19
[0045]第一穩(wěn)壓二極體...Zl第二十電阻...R20
[0046]第一電容...Cl第一二極體...Dl
[0047]第一電阻...Rl第二二極體...D2
[0048]第二電阻...R2 第三穩(wěn)壓二極體...Z3
[0049]第三電阻...R3 第三電容...C3
[0050]第四電阻...R4 第四電容...C4
[0051]第一電晶體...Ql第五電容...C5
[0052]第二電晶體 Q2第二 ^^一電阻...R21
[0053]第二穩(wěn)壓二極體...Z2輸入電壓...Vin
[0054]第二電容...C2 工作電壓...VI
[0055]第五電阻...R5 霍爾兀件...5
【具體實(shí)施方式】
[0056]本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實(shí)施例予以說明。
[0057]本發(fā)明提供一種提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，請參閱第2、3圖示，顯示本發(fā)明的較佳實(shí)施例的方塊及電路示意圖，該電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一馬達(dá)，且于該較佳實(shí)施例將該電路結(jié)構(gòu)使用在直流風(fēng)扇的馬達(dá)做說明；并所述電路結(jié)構(gòu)包括一馬達(dá)驅(qū)動單元2及一信號處理單元3，該信號處理單元3分別連接一控制晶片4 (IC)及馬達(dá)驅(qū)動單元2，該馬達(dá)驅(qū)動單元2包含一第一開關(guān)件21、一第二開關(guān)件22、一第三開關(guān)件23及一第四開關(guān)件24，該第一、二、三、四開關(guān)件 21、22、23、24 各具有一第一端 211、221、231、241、一第二端 212、222、232,242 及一第三端 213、223、233、243。
[0058]另者前述該第一、三開關(guān)件21、23的第三端213、233分別連接對應(yīng)該第二、四開關(guān)件22、24的第三端223、243，亦即該第一開關(guān)件21的第三端213電性連接該第二開關(guān)件22的第三端223，且其彼此連接間形成有一第一節(jié)點(diǎn)Al，該第一節(jié)點(diǎn)Al電性連接相對該馬達(dá)(圖中未示)的一端，而該第三開關(guān)件23的第三端233電性連接該第四開關(guān)件24的第三端243，且其彼此連接間形成有一第二節(jié)點(diǎn)A2，該第二節(jié)點(diǎn)A2電性連接該馬達(dá)的另一端。
[0059]再者前述第一、二開關(guān)件21、22的第二端212、222分別連接對應(yīng)該第三、四開關(guān)件23,24的第二端232、242，亦即該第一開關(guān)件21的第二端212電性連接該第三開關(guān)件23的第二端232，該第二開關(guān)件22的第二端222則電性連接該第四開關(guān)件24的第二端242。
[0060]續(xù)參閱第3圖不,前述信號處理單兀3包含一第一穩(wěn)壓器31、一第二穩(wěn)壓器32、一第一增壓器34及一第二增壓器35,該第一穩(wěn)壓器31的一端連接該第一開關(guān)件21的第一端211,其另一端分別連接該第一開關(guān)件21的第二端212及一輸入電壓Vin ;并該第一穩(wěn)壓器31用以穩(wěn)壓該第一開關(guān)件21的第一、二端211、212間的電壓(即所稱之Vgs，導(dǎo)通電壓)，且于該較佳實(shí)施例的第一穩(wěn)壓器31的兩端電壓穩(wěn)定維持在12伏特(V)做說明，但并不局限于此，于本發(fā)明實(shí)際實(shí)施時，使用者可以根據(jù)想穩(wěn)定電壓維持在某一電壓值需求，設(shè)計(jì)選用第一穩(wěn)壓器31的規(guī)格而有不同穩(wěn)定電壓值，如選用第一穩(wěn)壓器31的規(guī)格為13伏特(或13伏特以上)，使該第一穩(wěn)壓器31兩端的電壓穩(wěn)定維持在13伏特。
[0061]所以借由該第一穩(wěn)壓器31對接收的輸入電壓Vin穩(wěn)壓,使該第一開關(guān)件21的第一、二端211、212間施加的導(dǎo)通電壓(Vgs)維持恒定，進(jìn)而讓該第一開關(guān)件21導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第一開關(guān)件21的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，因此使得有效解決該第一開關(guān)件21的Tj降額不足的問題，且還有效達(dá)到第一開關(guān)件21的第一、二端211、212間的電壓(Vgs)不超出容許電壓規(guī)格。
[0062]另者，所述第二穩(wěn)壓器32的一端連接該第三開關(guān)件23的第一端231，其另一端分別連接該第三開關(guān)件23的第二端232及該輸入電壓Vin，且前述第二穩(wěn)壓器32用以穩(wěn)壓該第三開關(guān)件23的第一、二端231、232間的電壓(即所稱之Vgs，導(dǎo)通電壓)，換言之，就是借由第二穩(wěn)壓器32維持該第三開關(guān)件23的第一、二端231、232間的導(dǎo)通電壓(Vgs)恒定；并于該較佳實(shí)施例的第二穩(wěn)壓器32與第一穩(wěn)壓器31 —樣都是兩端電壓穩(wěn)定維持在12伏特(V)做說明，但并不局限于此，合先陳明。
[0063]所以借由該第二穩(wěn)壓器32對接收的輸入電壓Vin穩(wěn)壓，使對該第三開關(guān)件23的第一、二端231、232間施加的導(dǎo)通電壓(Vgs)維持恒定，進(jìn)而讓該第三開關(guān)件23導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第三開關(guān)件23的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，因此使得有效解決該第三開關(guān)件23的Tj降額不足的問題，且還有效達(dá)到第三開關(guān)件23的第一、二端231、232間的電壓(Vgs)不超出容許電壓規(guī)格。
[0064]又者，前述第一增壓器34連接相對該第二開關(guān)件22的第一端221，其將接收該控制晶片4傳送的第一訊號的電壓提高(或增大)以輸出至該第二開關(guān)件22的第一端221，使對該第二開關(guān)件22的第二端222與第一端221間施加的導(dǎo)通電壓(Vgs)增大，進(jìn)而讓該第二開關(guān)件22導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第二開關(guān)件22的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，因此使得有效解決該第二開關(guān)件22的Tj降額不足的問題。
[0065]再者，前述第二增壓器35連接相對該第四開關(guān)件24的第一端241，其將接收一第二訊號的電壓提高(或增大)以輸出至該第四開關(guān)件24的第一端241，使對該第四開關(guān)件24的第二端242與第一端241間施加的導(dǎo)通電壓(Vgs)增大，進(jìn)而讓該第四開關(guān)件24導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第四開關(guān)件24的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，因此使得有效解決該第四開關(guān)件24的Tj降額不足的問題。其中前述第一、二訊號為一PWM(Pulse Width Modulation)訊號。
[0066]續(xù)參照第3、4圖所示，將就各結(jié)構(gòu)詳細(xì)說明:
[0067]前述第一開關(guān)件21于該較佳實(shí)施例以一 P型金氧半場效(PMOS)電晶體做說明，但并不局限于此；其中該第一開關(guān)件21的第一端211是閘極，其第二端212是源極，其第三端213是汲極；該第二開關(guān)件22包含一第一 MOS電晶體Q3、一第九電阻R9及一第十電阻R10,該第一 MOS電晶體Q3的源極為該第二開關(guān)件22的第二端222，其汲極為該第二開關(guān)件22的第三端223，該第九電阻R9的一端分別連接至該第一 MOS電晶體Q3的閘極及第十電阻RlO的一端，其另一端為該第二開關(guān)件22的第一端221，而該第十電阻RlO的另一端連接該接地端。其中前述第一 MOS電晶體Q3于該較佳實(shí)施為一 N型金氧半場效(NMOS)電晶體做說明。
[0068]另者所述第三開關(guān)件23于該較佳實(shí)施例以一 P型金氧半場效(PMOS)電晶體做說明，但并不局限于此；其中第三開關(guān)件23的第一端231是閘極，其第二端232是源極，其第三端233是汲極；該第四開關(guān)件24包含一第二 MOS電晶體Q4、一第十一電阻Rll及一第十二電阻R12，該第二 MOS電晶體Q4的源極為該第四開關(guān)件24的第二端242，其汲極為該第四開關(guān)件24的第三端243，該第十一電阻Rll的一端分別連接至該第二 MOS電晶體Q4的閘極及第十二電阻R12的一端，其另一端為該第四開關(guān)件24的第一端241，并該第十二電阻R12的另一端連接該接地端。其中前述第二 MOS電晶體Q4于該較佳實(shí)施為一 N型金氧半場效(NMOS)電晶體做說明。
[0069]又者所述第一穩(wěn)壓器31包含一第一穩(wěn)壓二極體Z1、一第一電容Cl、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3、一第四電阻R4及一第一電晶體Q1，其中該第一電容Cl的一端與該第一開關(guān)件21的第二端212 (源極)、第一穩(wěn)壓二極體Zl的陰極、第一電阻Rl一端及該輸入電壓Vin共同連接,該第一電容Cl的另一端則與該第一開關(guān)件21的第一端211 (閘極)、第一穩(wěn)壓二極體Zl的陽極及第一電阻Rl的另一端共同連接一起。
[0070]于該較佳實(shí)施例的第一穩(wěn)壓二極體Zl以稽納二極體(Zener diode)做說明，但并不局限于此，于具體實(shí)施時，凡是可用來穩(wěn)壓的元件即為本發(fā)明所稱的第一穩(wěn)壓二極體Zl。所以通過該第一穩(wěn)壓二極體Zl對接收的輸入電壓Vin進(jìn)行穩(wěn)壓，使該第一開關(guān)件21的閘極與源極間施加的電壓(Vgs)維持恒定，進(jìn)而讓該第一開關(guān)件21導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第一開關(guān)件21的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，因此使得有效解決該第一開關(guān)件21的Tj降額不足的問題，且還有效達(dá)到第一開關(guān)件21的閘極與源極(即第一、二端211、212)間的電壓(Vgs)不超出容許電壓規(guī)格。
[0071]再者前述第二電阻R2的一端分別連接該第一電阻Rl的另一端與第三電阻R3 —端，其另一端分別連接該第三電阻R3的另一端與第一電晶體Ql的集極，并該第一電晶體Ql的基極及射極分別連接該第四電阻R4 —端及一接地端，該第四電阻R4的另一端接收所述控制晶片4輸出的一驅(qū)動電壓，以驅(qū)動(或觸發(fā))該第一電晶體Ql而導(dǎo)通。
[0072]請參閱第3、4圖示，前述第二穩(wěn)壓器32包含一第二穩(wěn)壓二極體Z2、一第二電容C2、一第五電阻R5、一第六電阻R6、一第七電阻R7、一第八電阻R8及一第二電晶體Q2,該第二電容C2的一端則與該第三開關(guān)件23的第二端232 (源極)、第二穩(wěn)壓二極體Z2的陰極、第五電阻R5的一端及該輸入電壓Vin共同連接，該第二電容C2的另一端則與該第三開關(guān)件23的第一端231 (閘極)、第二穩(wěn)壓二極體Z2的陽極及第五電阻R5的另一端共同連接；所以通過該第二穩(wěn)壓二極體Z2對接收的輸入電壓Vin穩(wěn)壓，使該第三開關(guān)件23的閘極與源極間施加的電壓(Vgs)維持恒定，進(jìn)而讓該第三開關(guān)件23導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第三開關(guān)件23的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，因此使得有效解決該第三開關(guān)件23的Tj降額不足的問題，且還有效達(dá)到第三開關(guān)件23的第一、二端231、232間的電壓(Vgs)不超出容許電壓規(guī)格。
[0073]另者所述第六電阻R6—端分別連接該第五電阻R5的另一端與第七電阻R7—端，其另一端分別連接該第七電阻R7的另一端與第二電晶體Q2的集極，并該第二電晶體Q2的基極連接該第八電阻R8 —端，其射極接收該驅(qū)動電壓，該第八電阻R8的另一端接收前述控制晶片4輸出的一操作電壓；其中該控制晶片4的操作電壓于該較佳實(shí)施例以5伏特(V)做說明，但并不局限于此。
[0074]續(xù)參閱第3、4圖示，前述電路結(jié)構(gòu)還包含一第一二極體D1、一第二二極體D2、一第三穩(wěn)壓二極體Z3、一第三電容C3、一第四電容C4、一第五電容C5及一第二^ 電阻R21,其中該第三穩(wěn)壓二極體Z3的陰極與該第五電阻R5 —端及第三電容C3 —端共同連接，并該第三電容C3的一端與該第一、二二極體D1、D2的陰極及第四、五電容C4、C5的一端共同連接，其另一端則與該第四、五電容C4、C5的另一端及該第三穩(wěn)壓二極體Z3的陽極共同連接至該接地端。
[0075]另者前述第一、二二極體D1、D2的陽極分別連接該輸入電壓Vin，且該第二十一電阻R21的一端與該第二開關(guān)件22的第二端222及該第四開關(guān)件24的第二端242共同連接，其另一端連接該接地端，亦即第二十一電阻R21的一端與該第一MOS電晶體Q3的源極及該第二 MOS電晶體Q4的源極共同連接，其另一端連接至接地端。
[0076]又者前述第一增壓器34包含一第一運(yùn)算放大器OPl (Operational Amplifier,0ΡΑ)、一第十三電阻R13、一第十四電阻R14、一第十五電阻R15及一第十六電阻R16，所述第一運(yùn)算放大器OPl具有一正端、一負(fù)端、一輸出端、一負(fù)電源供應(yīng)端及一正電源供應(yīng)端，該負(fù)電源供應(yīng)端連接該接地端，該正`電源供應(yīng)端接收一工作電壓VI，該輸出端連接該第九電阻R9的另一端(即該第二開關(guān)件22的第一端221)。其中該工作電壓Vl由連接的一穩(wěn)壓電路(圖中未示)所提供的電壓，于該較佳實(shí)施例的工作電壓Vl以12伏特(V)做說明。
[0077]再者前述第一運(yùn)算放大器OPl的正端分別連接該第十三電阻R13 —端及該第十六電阻R16—端，且該第十三電阻R13的另一端則接收前述控制晶片4傳送的第一訊號，該第十六電阻R16的另一端則連接至接地端；并該第一運(yùn)算放大器OPl的負(fù)端分別連接該第十四電阻R14 —端及第十五電阻R15 —端，且該第十四電阻R14的另一端連接至接地端，該第十五電阻R15的另一端則與該第一運(yùn)算放大器OPl的輸出端及第九電阻R9的另一端共同連接。
[0078]所以通過第一運(yùn)算放大器OPl將接收的第一訊號的電壓提高(或增大)，并經(jīng)由該第一運(yùn)算放大器OPl的輸出端輸出至該第二開關(guān)件22的第一端221,使對該第二開關(guān)件22的第一 MOS電晶體Q3的源極與閘極間施加的導(dǎo)通電壓(Vgs)增大，進(jìn)而讓該第一 MOS電晶體Q3導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第一 MOS電晶體Q3的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，故有效解決該第二開關(guān)件22的第一 MOS電晶體Q3的Tj降額不足的問題。
[0079]參閱第4圖示，前述第二增壓器35包含一第二運(yùn)算放大器0P2、一第十七電阻R17、一第十八電阻R18、一第十九電阻R19及一第二十電阻R20，該第二運(yùn)算放大具有一正端、一負(fù)端、一輸出端、一負(fù)電源供應(yīng)端及一正電源供應(yīng)端，該第二運(yùn)算放大器0P2的負(fù)電源供應(yīng)端連接該接地端，其該正電源供應(yīng)端連接該工作電壓VI，其該輸出端連接該第十一電阻Rll的另一端(即該第四開關(guān)件24的第一端241)。
[0080]另者前述第二運(yùn)算放大器0P2的正端分別連接該第十七電阻R17 —端及第二十電阻R20 —端，且該第十七電阻R17的另一端則接收該控制晶片4傳送的第二訊號，該第二十電阻R20的另一端則連接該接地端；并該第二運(yùn)算放大器0P2的負(fù)端分別連接該第十八電阻R18 —端及第十九電阻R19 —端，且該第十八電阻R18的另一端連接至接地端，該第十九電阻R19的另一端與該第二運(yùn)算放大器0P2的輸出端及第十一電阻Rll的另一端共同連接。
[0081]所以通過第二運(yùn)算放大器0P2將接收的第二訊號的電壓提高(或增大)，并經(jīng)由該第二運(yùn)算放大器0P2的輸出端輸出至該第四開關(guān)件24的第一端241，使對該第四開關(guān)件24的第二 MOS電晶體Q4的源極與閘極間施加的導(dǎo)通電壓(Vgs)增大，進(jìn)而讓該第二 MOS電晶體Q4導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻(Rds)變小，相對地該第二 MOS電晶體Q4的結(jié)溫溫度(Tj)與其表面溫度(Tc)亦會隨著導(dǎo)通電阻(Rds)而變小，故有效解決該第四開關(guān)件24的第二 MOS電晶體Q4的Tj降額不足的問題。
[0082]請參閱第3、4圖示，前述控制晶片4具有一第一接腳、一第二接腳、一第三接腳、一第四接腳、一第五接腳、一第六接腳、一第七接腳及一第八接腳，其中該第一接腳為HALL接腳連接一霍爾元件5，其用以接收該霍爾元件5傳送的一霍爾訊號，該第二接腳為HIGH-SIDE接腳分別連接該第四電阻R4的另一端及第二電晶體Q2的射極，其用以輸出該驅(qū)動電壓，該第三接腳為VDD接腳連接該第八電阻R8的另一端，用以輸出該操作電壓，該第七接腳為PWMB接腳連接該第十三電阻R13的另一端，用以輸出該第一訊號，該第八接腳為PWMA接腳連接該第十七電阻R17的另一端，用以輸出該第二訊號。
[0083]并于該較佳實(shí)施例的控制晶片4以8只接腳的控制晶片做說明，但并不局限于此，于具體實(shí)施時，使用者可以根據(jù)功能需求，改設(shè)計(jì)用更多接腳的控制晶片，如使用10只接腳的控制晶片或12只接腳的控制晶片或12只接腳以上的控制晶片，合先陳明。
[0084]故通過本發(fā)明此電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，得有效達(dá)到解決第一、二、三、四開關(guān)件21、22、23、24的結(jié)溫(Tj)降額不足的效果，相對的也提升該馬達(dá)驅(qū)動單元2其內(nèi)的第一、二、三、四開關(guān)件21、22、23、24的散熱能力的效果，并還有效降低該第一、三開關(guān)件21、23各第一端211、231與第二端212、232間的電壓(Vgs)超出元件規(guī)格的風(fēng)險。
[0085]以上所述，本發(fā)明相較于公知具有下列的優(yōu)點(diǎn):
[0086]1.散熱能力佳；
[0087]2.通過該信號處理單元維持穩(wěn)壓該馬達(dá)驅(qū)動單元內(nèi)的PMOS電晶體的閘極與源極間的電壓(Vgs)，以有效解決PMOS電晶體的結(jié)溫(Tj)降額不足，以及降低PMOS電晶體的Vgs導(dǎo)通電壓超出元件規(guī)格的風(fēng)險； [0088]3.通過該信號處理單元增大該馬達(dá)驅(qū)動單元內(nèi)的NMOS電晶體的閘極與源極間的電壓(Vgs)，以有效解決NMOS電晶體的結(jié)溫(Tj)降額不足。[0089] 惟以上所述，僅是本發(fā)明的較佳可行的實(shí)施例而已，凡利用本發(fā)明上述的方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為的變化，皆應(yīng)包含于本案的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一馬達(dá)，其特征在于，該電路結(jié)構(gòu)包括: 一馬達(dá)驅(qū)動單元，包含一第一開關(guān)件、一第二開關(guān)件、一第三開關(guān)件及一第四開關(guān)件，該第一、二、三、四開關(guān)件各具有一第一端、一第二端及一第三端，該第一、三開關(guān)件的第三端分別連接對應(yīng)該第二、四開關(guān)件的第三端，該第一、二開關(guān)件的第二端分別連接對應(yīng)該第三、四開關(guān)件的第二端；以及 一信號處理單元，包含: 一第一穩(wěn)壓器，其一端連接該第一開關(guān)件的第一端，其另一端分別連接該第一開關(guān)件的第二端及一輸入電壓，并用以穩(wěn)壓該第一開關(guān)件的第一、二端間的電壓； 一第二穩(wěn)壓器，其一端連接該第三開關(guān)件的第一端，其另一端分別連接該第三開關(guān)件的第二端及該輸入電壓，并用以穩(wěn)壓該第三開關(guān)件的第一、二端間的電壓； 一第一增壓器，連接相對該第二開關(guān)件的第一端，其將接收一第一訊號的電壓提高以輸出至該第二開關(guān)件的第一端；及 一第二增壓器，連接相對該第四開關(guān)件的第一端，其將接收一第二訊號的電壓提高以輸出至該第四開關(guān)件的第 一端。
2.如權(quán)利要求1所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一開關(guān)件的第一端是一閘極，其第二端是一源極，其第三端是一汲極。
3.如權(quán)利要求2所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三開關(guān)件的第一端是一閘極，其第二端是一源極，其第三端是一汲極。
4.如權(quán)利要求3所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一穩(wěn)壓器包含一第一穩(wěn)壓二極體、一第一電容、一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻、一第四電阻及一第一電晶體，該第一電容的一端與該第一開關(guān)件的第二端、第一穩(wěn)壓二極體的陰極、第一電阻一端及該輸入電壓共同連接，該第一電容的另一端則與該第一開關(guān)件的第一端、第一穩(wěn)壓二極體的陽極及第一電阻的另一端共同連接，該第二電阻一端分別連接該第一電阻的另一端與第三電阻一端，其另一端分別連接該第三電阻的另一端與第一電晶體的集極，并該第一電晶體的基極及射極分別連接該第四電阻一端及一接地端，該第四電阻的另一端接收一驅(qū)動電壓。
5.如權(quán)利要求4所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二穩(wěn)壓器包含一第二穩(wěn)壓二極體、一第二電容、一第五電阻、一第六電阻、一第七電阻、一第八電阻及一第二電晶體，該第二電容的一端則與該第三開關(guān)件的第二端、第二穩(wěn)壓二極體的陰極、第五電阻的一端及該輸入電壓共同連接，該第二電容的另一端則與該第三開關(guān)件的第一端、第二穩(wěn)壓二極體的陽極及第五電阻的另一端共同連接，該第六電阻一端分別連接該第五電阻的另一端與第七電阻一端，其另一端分別連接該第七電阻的另一端與第二電晶體的集極，并該第二電晶體的基極連接該第八電阻一端，其射極接收該驅(qū)動電壓，該第八電阻的另一端接收一操作電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二開關(guān)件包含一第一MOS電晶體、一第九電阻及一第十電阻，該第一MOS電晶體的源極為該第二開關(guān)件的第二端，其汲極為該第二開關(guān)件的第三端，該第九電阻的一端分別連接至該第一MOS電晶體的閘極及第十電阻的一端，其另一端為該第二開關(guān)件的第一端，該第十電阻的另一端連接一接地端。
7.如權(quán)利要求6所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第四開關(guān)件包含一第二MOS電晶體、一第^ 電阻及一第十二電阻，該第二MOS電晶體的源極為該第四開關(guān)件的第二端，其汲極為該第四開關(guān)件的第三端，該第十一電阻的一端分別連接至該第二 MOS電晶體的閘極及第十二電阻的一端，其另一端為該第四開關(guān)件的第一端，該第十二電阻的另一端連接該接地端。
8.如權(quán)利要求7所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一增壓器包含: 一第一運(yùn)算放大器，具有一正端、一負(fù)端、一輸出端、一負(fù)電源供應(yīng)端及一正電源供應(yīng)端，該負(fù)電源供應(yīng)端連接該接地端，該正電源供應(yīng)端接收一工作電壓，該輸出端連接該第九電阻的另一端； 一第十三電阻，其一端連接該第一運(yùn)算放大器的正端，其另一端接收該第一訊號； 一第十四電阻，其一端連接該第一運(yùn)算放大器的負(fù)端，其另一端連接該接地端； 一第十五電阻，其一端與該第十四電阻一端及第一運(yùn)算放大器的負(fù)端共同連接，其另一端連接該輸出端；及 一第十六電阻，其一端與該第一運(yùn)算放大器的正端及第十三電阻一端共同連接，其另一端連接該接地端。
9.如權(quán)利要求8所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二增壓器包含: 一第二運(yùn)算放大器，具有一正端、一負(fù)端、一輸出端、一負(fù)電源供應(yīng)端及一正電源供應(yīng)端，該第二運(yùn)算放大器的負(fù)電源供應(yīng)端連接該接地端，其該正電源供應(yīng)端連接該工作電壓，其該輸出端連接該第十一電阻的另一端； 一第十七電阻，其一端連接該第二運(yùn)算放大器的正端，其另一端接收該第二訊號； 一第十八電阻，其一端連接該第二運(yùn)算放大器的負(fù)端，其另一端連接該接地端； 一第十九電阻，其一端與該第十八電阻一端及第二運(yùn)算放大器的負(fù)端共同連接，其另一端連接該第二運(yùn)算放大器的輸出端；及 一第二十電阻，其一端與該第二運(yùn)算放大器的正端及第十七電阻一端共同連接，其另一端連接該接地端。
10.如權(quán)利要求5所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包含一第一二極體、一第二二極體、一第三穩(wěn)壓二極體、一第三電容、一第四電容、一第五電容及一第二十一電阻，該第三穩(wěn)壓二極體的陰極與該第五電阻一端及第三電容一端共同連接，該第三電容的一端與該第一、二二極體的陰極及第四、五電容的一端共同連接，其另一端則與該第四、五電容的另一端及該第三穩(wěn)壓二極體的陽極共同連接至該接地端，并該第一、二二極體的陽極分別連接該輸入電壓，且該第二十一電阻一端與該第二、四開關(guān)件的第二端共同連接，其另一端連接該接地端。
11.如權(quán)利要求5所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述信號處理單元連接一控制晶片，該控制晶片具有一第一接腳、一第二接腳、一第三接腳、一第四接腳、一第五接腳、一第六接腳、一第七接腳及一第八接腳，該第一接腳連接一霍爾元件，用以接收該霍爾元件傳送的一霍爾訊號，該第二接腳分別連接該第四電阻的另一端及第二電晶體的射極，其用以輸出該驅(qū)動電壓，該第三接腳連接該第八電阻的另一端，用以輸出該操作電壓，該第七接腳連接該第十三電阻的另一端，用以輸出該第一訊號，該第八接腳連接該第十七電阻的另一端，用以輸出該第二訊號。
12.如權(quán)利要求11所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一、二訊號為一 PWM訊號。
13.如權(quán)利要求11所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一、三開關(guān)件為一 PMOS電晶體。
14.如權(quán)利要求7所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一、二 MOS電晶體為一 NMOS電晶體。
15.如權(quán)利要求11所述的提升MOS電晶體散熱能力的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一開關(guān)件的第三端連接該第二開關(guān)件的第三端之間形成有一第一節(jié)點(diǎn)，該第一節(jié)點(diǎn)連接相對該馬達(dá)的一端，該第三開關(guān)件的第三端連接該第四開關(guān)件的第三端間形成有一第二節(jié)點(diǎn)，該第二節(jié)點(diǎn)電性連接該馬達(dá)的`另一端。
【文檔編號】H02P7/28GK103731078SQ201210384282
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月11日
【發(fā)明者】姚保林, 胡慶武 申請人:深圳興奇宏科技有限公司