[发明专利]具温度补偿机制的开关电路及使用此开关电路的调节器

说明书

本发明提供一种具温度补偿机制的开关电路及使用此开关电路的调节器。具温度补偿机制的开关电路包括主开关电路及温度补偿电路。主开关电路用以接收控制信号，且在控制信号的电压达到主开关电路的触发电压时产生并输出开关信号。温度补偿电路耦接至主开关电路。温度补偿电路用以反应于环境温度的变化而调整控制信号的电流，以对触发电压进行温度补偿。如此一来，可有效改善环境温度变化对开关电路及调节器所造成的影响，以使开关电路及调节器的运作更加稳定。

技术领域

本发明涉及一种开关电路，尤其涉及一种具温度补偿机制的开关电路及使用此开关电路的调节器。

背景技术

一般来说，环境温度会对电子装置的效能产生极大的影响。举例来说，虽然电子装置于环境温度为室温(或常温)的情况下可正常运作，然而，当环境温度变化时(例如升至高温或降至低温时)，电子装置中的半导体元件(例如晶体管或二极管)的特性也会随之变化。特别是，半导体元件的电流或电压会随环境温度的变化而产生漂移，导致电子装置的运作将随环境温度的变化而改变。严重者甚至会导致电子装置无法运作或失控。

更进一步来说，常见的晶体管(或二极管)的PN接面(PN junction)的介面导通电压为负温度系数。也就是说，当环境温度越高时，上述的介面导通电压越低，反之亦然。因此，当上述的晶体管作为开关时，晶体管开关的PN接面的介面导通电压会随着环境温度变高而降低，导致晶体管开关的有效导通时间区间将会随着环境温度改变而变化。若将此晶体管开关应用在车用调节器以控制车用发电机，将会导致车用发电机的运作会随环境温度而产生变化，严重者更可能会让车用发电机不稳，甚至无法正常运作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具温度补偿机制的开关电路及使用此开关电路的调节器，可有效改善环境温度变化对开关电路及调节器所造成的影响，以使开关电路及调节器的运作更加稳定。

本发明的具温度补偿机制的开关电路包括主开关电路及温度补偿电路。主开关电路用以接收控制信号，且在控制信号的电压达到主开关电路的触发电压时产生并输出开关信号。温度补偿电路耦接至主开关电路。温度补偿电路用以反应于环境温度的变化而调整控制信号的电流，以对触发电压进行温度补偿。

在本发明的一实施例中，补偿前的触发电压为负温度系数电压，而温度补偿电路为正温度系数的电流镜电路。

在本发明的一实施例中，上述的主开关电路包括二极管、电阻、晶体管以及偏压电路。二极管的阳极端用以接收控制信号。二极管的阴极端耦接温度补偿电路。电阻耦接在二极管的阴极端与接地端之间。晶体管的第一端用以产生开关信号。晶体管的第二端耦接接地端。晶体管的控制端耦接二极管的阴极端。偏压电路耦接在电源端与晶体管的第一端之间。触发电压为二极管的顺向电压与晶体管的临界电压之和。

在本发明的一实施例中，当二极管及晶体管反应于控制信号而被导通时，温度补偿电路产生补偿电流，以增加流过二极管的电流，其中补偿电流为正温度系数电流。

在本发明的一实施例中，温度补偿电路反应于环境温度上升而增加补偿电流，以调升二极管的顺向电压。或者是，温度补偿电路反应于环境温度下降而减少补偿电流，以调降二极管的顺向电压。

本发明的调节器用于控制车用交流发电机。调节器包括具温度补偿机制的开关电路。具温度补偿机制的开关电路耦接车用交流发电机的转子线圈。具温度补偿机制的开关电路包括主开关电路及温度补偿电路。主开关电路用以接收控制信号，且在控制信号的电压达到主开关电路的触发电压时产生并输出开关信号，以控制流经转子线圈的电流。温度补偿电路耦接至主开关电路，用以反应于环境温度的变化而调整控制信号的电流，以对触发电压进行温度补偿。