本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，更具而言，本發(fā)明涉及一種多功能電源轉(zhuǎn)換芯片。
背景技術(shù)：
：微電子技術(shù)日新月異，電子設(shè)備的構(gòu)造越來(lái)越復(fù)雜，同一個(gè)電路中也會(huì)同時(shí)存在很多不同的電壓。這樣涉及到的芯片數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，產(chǎn)品小型化的可能性就越來(lái)越小，例如電腦，無(wú)論軍用或者民用，一般顯示器多數(shù)是24V供電，但是USB是5V的，以及內(nèi)部的其它一些3.3V的芯片。因此，需要一種能夠提供多電壓的芯片。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于此，本發(fā)明提供了一種多功能電源轉(zhuǎn)換芯片，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為所需要的輸出電壓，所述多功能電源轉(zhuǎn)換芯片包括多個(gè)通道，每個(gè)通道包括：NPN三極管，NPN三極管的集電極與電源輸入相連；10K電阻，并聯(lián)在NPN三極管的集電極和基極之間；穩(wěn)壓管，NPN三極管的基極串聯(lián)穩(wěn)壓管接地；以及限幅二極管，并聯(lián)在NPN三極管的發(fā)射集和集電極之間，限幅二極管的負(fù)極連接NPN三極管的集電極，限幅二極管的正極與NPN三極管的發(fā)射極連接處為芯片的輸出電壓引腳。優(yōu)選地，所述限幅管的負(fù)極與10K電阻以及基極連接處為芯片的VR引腳，外接退耦電容。優(yōu)選地，所述限幅管的負(fù)極與10K電阻以及基極連接處為芯片的VR引腳，外接小于芯片基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電壓的穩(wěn)壓二極管。優(yōu)選地，所述電源輸入的最小輸入電壓比所述通道的輸出電壓高1V。優(yōu)選地，所述輸出電壓引腳外接退耦電容。優(yōu)選地，所述芯片采用PJLCC28封裝，28位引腳，表面采用金屬屏蔽外殼。優(yōu)選地，所述芯片的內(nèi)部硅片采用40-30nm分為多個(gè)，相對(duì)間隔1.87mm。優(yōu)選地，所述多個(gè)通道的數(shù)量為九個(gè)。本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片應(yīng)用范圍非常廣泛，具有極低的電源電流噪音，并且電流輸出誤差等參數(shù)比78L05，78M05、7805等芯片高了很多，無(wú)論效能還是設(shè)計(jì)思維等都遙遙領(lǐng)先。本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片獨(dú)特的多通道設(shè)計(jì)，也使其具有更好的用戶自主操作方式。在電流量需求不大或者電壓使用種類不繁多的情況下，本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片的剩余通道可以作為備用應(yīng)急電源通道使用，這樣就大大增加了可靠性。本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片同樣也是可以添加外部控制器的，例如使用單片機(jī)或者簡(jiǎn)單的多并聯(lián)繼電器開(kāi)關(guān)將此芯片所需要的硬件編輯作為調(diào)節(jié)總控從而達(dá)到用戶所需求的狀態(tài)。原型機(jī)的溫度測(cè)試表明，其工作溫度范圍為-55℃～150℃(法國(guó)ST公司生產(chǎn)的78L05工作溫度范圍為：-40℃～150℃)，這樣的溫度性能在極地條件下就增加了更多的可靠性。本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片的內(nèi)部硅片采用40-30nm，分為多片，相對(duì)間隔1.87mm，有效防止某一個(gè)通道損壞從而干擾其它通道。另一個(gè)重要指示就是電流噪音，用于通訊時(shí)，與78L05這種類型的芯片相比，本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片的電流噪音極低，可以有效降低通訊時(shí)產(chǎn)生的電流噪音，其轉(zhuǎn)換頻率很高，達(dá)到了150Mhz。本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片設(shè)計(jì)為單電源，起初的設(shè)計(jì)思想就是為航空器設(shè)計(jì)，航空器因?yàn)闆](méi)有無(wú)法接地，因此單電源電路居多，即使要使用雙電源也可以通過(guò)運(yùn)放，時(shí)基芯片，三極管等轉(zhuǎn)化成雙電源，本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片因?yàn)楹?jiǎn)化了內(nèi)部電路所以更易于生產(chǎn)，也有效降低了對(duì)于光刻精確度的要求，具有安靜、高負(fù)載、單體模塊化、高穩(wěn)定性和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)在下文中所描述的附圖和實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面將是清楚明白的，并且將參考在下文中所描述的實(shí)施例而被闡明。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片的內(nèi)部原理圖。圖2是使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多功能轉(zhuǎn)換芯片的基礎(chǔ)單通道24V穩(wěn)壓電源方案的電路原理圖。圖3是使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多功能轉(zhuǎn)換芯片的3.3V穩(wěn)壓輸出方案的電路原理圖。圖4是使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多功能轉(zhuǎn)換芯片的三并聯(lián)混合獨(dú)立電源電壓轉(zhuǎn)換的電路原理圖。具體實(shí)施方式將參考附圖中所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例而在下文中更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。本發(fā)明的多功能自由組合的直流電源轉(zhuǎn)換芯片，其內(nèi)部由多個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行模塊組成，多個(gè)通道可以獨(dú)立使用，也可以根據(jù)用戶的需求將幾個(gè)通道并聯(lián)或者串聯(lián)使用。用以應(yīng)對(duì)如航空器，航天器，艦船，陸地載具等復(fù)雜的操控系統(tǒng)所帶來(lái)的單/多電壓需求電路，以及其它領(lǐng)域的特殊需求。本發(fā)明的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片分為以下四種類型的芯片：(1)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換電壓為5V的PRC28M05(2)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換電壓為15V的PRC28M15(3)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換電壓為24V的PRC28M24(4)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換電壓為30V的PRC28M30其中，PRC28M24默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電力為直流24伏特。設(shè)計(jì)最大輸入電壓為直流50伏特，最大可承載輸入電流為6安培，單通道最大電流輸出為0.8安培。圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多功能電源轉(zhuǎn)換芯片PRC28-M05的內(nèi)部原理圖。PRC28-M05包括九個(gè)通道，以單通道為例：電源輸入接入NPN管的集電極，10K電阻并聯(lián)NPN三極管的集電極和基極，基極串聯(lián)穩(wěn)壓管接地，穩(wěn)壓管決定電源輸出的電壓。限幅管的負(fù)極與10K電阻以及基極連接處為芯片的VR引腳，可以外接退耦電容，或者重新連接一個(gè)小于PRC28基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電壓的穩(wěn)壓二極管，用于更改客戶需求的電壓。發(fā)射極和集電極中間并聯(lián)限幅二極管。限幅管的正極連接發(fā)射極，負(fù)極連接集電極。其中，D1-D9是內(nèi)置光刻高速開(kāi)關(guān)管，參數(shù)類似1N4148或者1N914等等。Q1-Q9是內(nèi)置光刻N(yùn)PN高增益三極管，其指標(biāo)為800mA電流承載，0.6-0.7瓦功率，耐壓50V，類似BC337、S8050等參數(shù)。Z1-Z9是5.6V內(nèi)置光刻穩(wěn)壓二極管。R1-R9是10K內(nèi)置光刻電阻。整體設(shè)定封裝為PJLCC28貼片封裝，表面采用金屬屏蔽外殼，以利于散熱及電噪屏蔽。1、4、7、10、13、16、19、22和25號(hào)引腳是電源輸入，最小輸入電壓比該通道輸出電壓高1V。2、5、8、11、14、17、20、23和26號(hào)引腳為VR腳外接10uF～100uF電容正極，電容負(fù)極接地，作用為電源退耦，同樣可以外接小于24V的整流二極管，作為該通道的電壓修正。修正后的該通道電壓為修正值減去0.7V。3、6、9、12、15、18、21、24和27號(hào)引腳為+5V電源恒流輸出，并且可以根據(jù)需求添加電源輸出退耦電容等。PRC28-M05單通道基本參數(shù)如下表所示：項(xiàng)目管腳參數(shù)單位輸入電壓電源輸入6～50V輸出電壓電源輸出5V輸出誤差電源輸出0.35％最大承載電流電源輸入800mA功耗單通道197.3mW工作溫度單通道-55～+150攝氏度PRC28M05的各管腳說(shuō)明如下表所示：1第一通道電源輸入15第五通道電源輸出2第一通道電源VR16第六通道電源輸入3第一通道電源輸出17第六通道電源VR4第二通道電源輸入18第六通道電源輸出5第二通道電源VR19第七通道電源輸入6第二通道電源輸輸出20第七通道電源VR7第三通道電源輸入21第七通道電源輸出8第三通道電源VR22第八通道電源輸入9第三通道電源輸出23第八通道電源VR10第四通道電源輸入24第八通道電源輸出11第四通道電源VR25第九通道電源輸入12第四通道電源輸出26第九通道電源VR13第五通道電源輸入27第九通道電源輸出14第五通道電源VR28電源地針對(duì)24V、5V和3.3V這三種常見(jiàn)的電壓，本發(fā)明的多功能轉(zhuǎn)換芯片可以每三個(gè)通道并聯(lián)，三并聯(lián)通道可以最大負(fù)載2.4安培電流。完全可以滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品的供電需求，運(yùn)用領(lǐng)域廣泛且高效、穩(wěn)定。圖2-4示出的三個(gè)方案使用了PRC28-24M(基礎(chǔ)24V)，方案一為24V基礎(chǔ)輸出范例；方案二為3.3V恒流輸出方案，方案三為9.3V、24V、12V三種不同的電壓混合獨(dú)立輸出范例。上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說(shuō)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于所公開(kāi)的特定實(shí)施例，并且對(duì)該實(shí)施例的修改和其它實(shí)施例也意圖被包含在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。盡管此處使用了特定術(shù)語(yǔ)，但是它們僅在通用和描述性意義上使用，而非為了限制的目的。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3