JP2000112540A - 直流安定化電源装置 - Google Patents
直流安定化電源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入出力端子Ｐ１，Ｐ２間に直列にパワートラ
ンジスタＴｒ１を介在し、出力電圧Ｖｏの分圧抵抗Ｒ
１，Ｒ２による分圧値が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低くな
る程、誤差アンプ１３が大きな制御電流を供給し、その
制御電流を制御トランジスタＴｒ２によって増幅してパ
ワートランジスタＴｒ１のベース電流を制御することに
よって、前記出力電圧Ｖｏを所定の定電圧に維持するよ
うにした電圧降下型の直流安定化電源装置１１におい
て、待機時の電力消費を低減する。 【解決手段】 前記制御電流をバイパスするなどして、
過電流や短絡などからパワートランジスタＴｒ１を保護
する保護回路１６へ電力供給を行う定電流回路１７に対
して、直列にトランジスタＴｒ１１を設け、それを、ベ
ース電流ＩB をベース抵抗Ｒｓで電流−電圧した端子電
圧によって、トランジスタＴｒ１２を介して、ＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御する。こうして、待機時には保護回路１６への
電力供給を無くす。
ンジスタＴｒ１を介在し、出力電圧Ｖｏの分圧抵抗Ｒ
１，Ｒ２による分圧値が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低くな
る程、誤差アンプ１３が大きな制御電流を供給し、その
制御電流を制御トランジスタＴｒ２によって増幅してパ
ワートランジスタＴｒ１のベース電流を制御することに
よって、前記出力電圧Ｖｏを所定の定電圧に維持するよ
うにした電圧降下型の直流安定化電源装置１１におい
て、待機時の電力消費を低減する。 【解決手段】 前記制御電流をバイパスするなどして、
過電流や短絡などからパワートランジスタＴｒ１を保護
する保護回路１６へ電力供給を行う定電流回路１７に対
して、直列にトランジスタＴｒ１１を設け、それを、ベ
ース電流ＩB をベース抵抗Ｒｓで電流−電圧した端子電
圧によって、トランジスタＴｒ１２を介して、ＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御する。こうして、待機時には保護回路１６への
電力供給を無くす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所望とする定電圧
で安定化した直流電圧を出力する直流安定化電源装置に
関し、特にその待機時の電力消費の低減に関する。
で安定化した直流電圧を出力する直流安定化電源装置に
関し、特にその待機時の電力消費の低減に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、典型的な従来技術の直流安定化
電源装置１の電気回路図である。この直流安定化電源装
置１は、入力端子ｐ１への入力電圧ｖｉｎを降圧して所
定の定電圧ｖｏに安定化させて、出力端子ｐ２から負荷
ｒｌへ出力する。前記入力端子ｐ１と、出力端子ｐ２と
の間の電源ライン２には、パワートランジスタ（この図
５の例では、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ）ｔｒ
１が、直列に介在されている。
電源装置１の電気回路図である。この直流安定化電源装
置１は、入力端子ｐ１への入力電圧ｖｉｎを降圧して所
定の定電圧ｖｏに安定化させて、出力端子ｐ２から負荷
ｒｌへ出力する。前記入力端子ｐ１と、出力端子ｐ２と
の間の電源ライン２には、パワートランジスタ（この図
５の例では、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ）ｔｒ
１が、直列に介在されている。
【０００３】出力端子ｐ２からの出力電圧ｖｏは、平滑
コンデンサｃによって安定化されており、その出力電圧
ｖｏは分圧抵抗ｒ１，ｒ２で分圧されて、誤差アンプ３
に入力される。誤差アンプ３は、基準電圧源４の基準電
圧ｖｒｅｆと、前記出力電圧ｖｏの分圧値とを比較し、
負荷ｒｌが重くなるなどして、分圧値が低くなる程、大
きな制御電流を制御トランジスタｔｒ２へ出力する。制
御トランジスタｔｒ２は、パワートランジスタｔｒ１の
ベースラインに介在されており、したがって前記出力電
圧ｖｏが低くなる程、該パワートランジスタｔｒ１のベ
ース電流が増加し、出力電流ｉｏが増加して、前記出力
電圧ｖｏが一定に維持される。
コンデンサｃによって安定化されており、その出力電圧
ｖｏは分圧抵抗ｒ１，ｒ２で分圧されて、誤差アンプ３
に入力される。誤差アンプ３は、基準電圧源４の基準電
圧ｖｒｅｆと、前記出力電圧ｖｏの分圧値とを比較し、
負荷ｒｌが重くなるなどして、分圧値が低くなる程、大
きな制御電流を制御トランジスタｔｒ２へ出力する。制
御トランジスタｔｒ２は、パワートランジスタｔｒ１の
ベースラインに介在されており、したがって前記出力電
圧ｖｏが低くなる程、該パワートランジスタｔｒ１のベ
ース電流が増加し、出力電流ｉｏが増加して、前記出力
電圧ｖｏが一定に維持される。
【０００４】前記誤差アンプ３から制御トランジスタｔ
ｒ２への制御信号ライン５には、各種の保護回路６が介
在されている。保護回路６は、たとえば該保護回路６が
過電流保護回路である場合には、出力電流ｉｏの過電流
を検知すると、前記誤差アンプ３から制御トランジスタ
ｔｒ２への制御信号をトランジスタｔｒ３によってバイ
パスし、これによって制御トランジスタｔｒ２のコレク
タ電流、すなわちパワートランジスタｔｒ１のベース電
流が減少して、出力電流ｉｏの抑制が行われる。前記保
護回路６へは、定電流回路７によって、前記電源ライン
２から電力供給が行われる。
ｒ２への制御信号ライン５には、各種の保護回路６が介
在されている。保護回路６は、たとえば該保護回路６が
過電流保護回路である場合には、出力電流ｉｏの過電流
を検知すると、前記誤差アンプ３から制御トランジスタ
ｔｒ２への制御信号をトランジスタｔｒ３によってバイ
パスし、これによって制御トランジスタｔｒ２のコレク
タ電流、すなわちパワートランジスタｔｒ１のベース電
流が減少して、出力電流ｉｏの抑制が行われる。前記保
護回路６へは、定電流回路７によって、前記電源ライン
２から電力供給が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年の省エネルギ対象
品目の拡大および省エネルギに関する意識の高まりによ
って、電子機器には省電力化が求められており、特に待
機時の省電力化は強く要望されている。
品目の拡大および省エネルギに関する意識の高まりによ
って、電子機器には省電力化が求められており、特に待
機時の省電力化は強く要望されている。
【０００６】しかしながら、上述のように構成される直
流安定化電源装置１では、負荷側回路がバックアップ動
作を行っているような待機時においても、保護回路６へ
は、定常負荷時と同様の電力供給が行われている。この
保護回路６での消費電力は、負荷ｒｌでの電力消費に比
べて、前記定常付加時には相対的に微小であるけれど
も、待機時には相対的に大きな割合を占めることにな
る。したがって、オーディオビジュアル機器などのよう
に、待機時間が圧倒的に長く、かつ待機時の電力消費
が、リモートコントローラの受信回路だけというよう
に、極めて小さい場合には、前記保護回路６の電力消費
が大きな問題となってくる。
流安定化電源装置１では、負荷側回路がバックアップ動
作を行っているような待機時においても、保護回路６へ
は、定常負荷時と同様の電力供給が行われている。この
保護回路６での消費電力は、負荷ｒｌでの電力消費に比
べて、前記定常付加時には相対的に微小であるけれど
も、待機時には相対的に大きな割合を占めることにな
る。したがって、オーディオビジュアル機器などのよう
に、待機時間が圧倒的に長く、かつ待機時の電力消費
が、リモートコントローラの受信回路だけというよう
に、極めて小さい場合には、前記保護回路６の電力消費
が大きな問題となってくる。
【０００７】本発明の目的は、待機時の電力消費を低減
することができる直流安定化電源装置を提供することで
ある。
することができる直流安定化電源装置を提供することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る直
流安定化電源装置は、出力電圧に応答してパワー素子の
制御端子への制御電流を制御することによって前記出力
電圧を所望とする定電圧に安定化させるとともに、保護
回路が、前記パワー素子の素子破壊を保護するようにし
た直流安定化電源装置において、前記パワー素子の負荷
状態を検出する負荷状態検出手段と、前記負荷状態検出
手段の検出結果に応答し、検出された負荷状態が予め定
めるレベルよりも軽い場合には、前記保護回路への電源
供給を遮断する通電制御手段とを含むことを特徴とす
る。
流安定化電源装置は、出力電圧に応答してパワー素子の
制御端子への制御電流を制御することによって前記出力
電圧を所望とする定電圧に安定化させるとともに、保護
回路が、前記パワー素子の素子破壊を保護するようにし
た直流安定化電源装置において、前記パワー素子の負荷
状態を検出する負荷状態検出手段と、前記負荷状態検出
手段の検出結果に応答し、検出された負荷状態が予め定
めるレベルよりも軽い場合には、前記保護回路への電源
供給を遮断する通電制御手段とを含むことを特徴とす
る。
【０００９】上記の構成によれば、パワー素子の制御電
流や出力電流を検知する電流検知抵抗などの負荷状態検
出手段によって軽負荷状態が検知されると、その軽負荷
状態では、過電流保護や短絡保護などの保護動作を行う
必要がないので、通電制御手段は、保護回路への電源供
給を遮断する。
流や出力電流を検知する電流検知抵抗などの負荷状態検
出手段によって軽負荷状態が検知されると、その軽負荷
状態では、過電流保護や短絡保護などの保護動作を行う
必要がないので、通電制御手段は、保護回路への電源供
給を遮断する。
【００１０】したがって、待機時における電力消費を低
減することができる。
減することができる。
【００１１】また、請求項２の発明に係る直流安定化電
源装置では、前記パワー素子は、バイポーラトランジス
タで構成され、前記通電制御手段は、前記パワー素子の
ベース電流を電圧変換する検出抵抗と、入力電源ライン
と前記保護回路との間に直列に介在され、前記検出抵抗
の端子間電圧が予め定める値以上となると導通するスイ
ッチング手段とを備えて構成されることを特徴とする。
源装置では、前記パワー素子は、バイポーラトランジス
タで構成され、前記通電制御手段は、前記パワー素子の
ベース電流を電圧変換する検出抵抗と、入力電源ライン
と前記保護回路との間に直列に介在され、前記検出抵抗
の端子間電圧が予め定める値以上となると導通するスイ
ッチング手段とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１２】上記の構成によれば、パワー素子のベース
電流を検出抵抗によって電圧変換し、定常負荷時には、
これによる端子間電圧が予め定める値以上となってスイ
ッチング手段が導通し、保護回路への電源供給を行う。
電流を検出抵抗によって電圧変換し、定常負荷時には、
これによる端子間電圧が予め定める値以上となってスイ
ッチング手段が導通し、保護回路への電源供給を行う。
【００１３】したがって、軽負荷状態検出のために、負
荷側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だ
けで対応することができるとともに、検出抵抗がベース
電流ラインに介在されるので、出力電流から検知する構
成に比べて、損失を少なくすることができる。
荷側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だ
けで対応することができるとともに、検出抵抗がベース
電流ラインに介在されるので、出力電流から検知する構
成に比べて、損失を少なくすることができる。
【００１４】さらにまた、請求項３の発明に係る直流安
定化電源装置では、前記パワー素子は、マルチコレクタ
型のバイポーラトランジスタで構成され、前記通電制御
手段は、コレクタ電流の一部を電流−電圧変換するバイ
アス抵抗と、入力電源ラインと前記保護回路との間に直
列に介在され、前記バイアス抵抗の端子間電圧が予め定
める値以上となると導通するスイッチング手段とを備え
て構成されることを特徴とする。
定化電源装置では、前記パワー素子は、マルチコレクタ
型のバイポーラトランジスタで構成され、前記通電制御
手段は、コレクタ電流の一部を電流−電圧変換するバイ
アス抵抗と、入力電源ラインと前記保護回路との間に直
列に介在され、前記バイアス抵抗の端子間電圧が予め定
める値以上となると導通するスイッチング手段とを備え
て構成されることを特徴とする。
【００１５】上記の構成によれば、パワー素子のコレク
タ電流の一部をバイアス抵抗によって電流−電圧変換
し、定常負荷時には、これによる端子間電圧が予め定め
る値以上となってスイッチング手段が導通し、保護回路
への電源供給を行う。
タ電流の一部をバイアス抵抗によって電流−電圧変換
し、定常負荷時には、これによる端子間電圧が予め定め
る値以上となってスイッチング手段が導通し、保護回路
への電源供給を行う。
【００１６】したがって、軽負荷状態検出のために、負
荷側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だ
けで対応することができるとともに、出力電流に比例し
た電流から軽負荷状態を検知するので、ベース電流から
検知する構成に比べて、周囲温度変化による該パワー素
子の電流増幅率の変化の影響などを受けることなく、正
確に軽負荷状態を検知することができる。
荷側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だ
けで対応することができるとともに、出力電流に比例し
た電流から軽負荷状態を検知するので、ベース電流から
検知する構成に比べて、周囲温度変化による該パワー素
子の電流増幅率の変化の影響などを受けることなく、正
確に軽負荷状態を検知することができる。
【００１７】また、請求項４の発明に係る直流安定化電
源装置では、前記パワー素子は、バイポーラトランジス
タで構成され、前記通電制御手段は、前記パワー素子と
直列に介在される電流検知抵抗と、入力電源ラインと前
記保護回路との間に直列に介在され、前記電流検知抵抗
の端子間電圧が予め定める値以上となると導通するスイ
ッチング手段とを備えて構成されることを特徴とする。
源装置では、前記パワー素子は、バイポーラトランジス
タで構成され、前記通電制御手段は、前記パワー素子と
直列に介在される電流検知抵抗と、入力電源ラインと前
記保護回路との間に直列に介在され、前記電流検知抵抗
の端子間電圧が予め定める値以上となると導通するスイ
ッチング手段とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１８】上記の構成によれば、パワー素子の出力電
流を電流検知抵抗によって電流−電圧変換し、定常負荷
時には、これによる端子間電圧が予め定める値以上とな
ってスイッチング手段が導通し、保護回路への電源供給
を行う。
流を電流検知抵抗によって電流−電圧変換し、定常負荷
時には、これによる端子間電圧が予め定める値以上とな
ってスイッチング手段が導通し、保護回路への電源供給
を行う。
【００１９】したがって、軽負荷状態検出のために、負
荷側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だ
けで対応することができるとともに、出力電流そのもの
から軽負荷状態を検知するので、ベース電流から検知す
る構成に比べて、該パワー素子の電流増幅率の影響など
を受けることなく、正確に軽負荷状態を検知することが
できる。
荷側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だ
けで対応することができるとともに、出力電流そのもの
から軽負荷状態を検知するので、ベース電流から検知す
る構成に比べて、該パワー素子の電流増幅率の影響など
を受けることなく、正確に軽負荷状態を検知することが
できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第１の形態につい
て、図１および図２に基づいて説明すれば以下の通りで
ある。
て、図１および図２に基づいて説明すれば以下の通りで
ある。
【００２１】図１は、本発明の実施の第１の形態の直流
安定化電源装置１１の電気回路図である。この直流安定
化電源装置１１は、入力端子Ｐ１への入力電圧Ｖｉｎを
降圧して所定の定電圧Ｖｏに安定化させて、出力端子Ｐ
２から負荷ＲＬへ出力する。前記入力端子Ｐ１と、出力
端子Ｐ２との間の電源ライン１２には、パワートランジ
スタ（この図１の例では、ＰＮＰ型のバイポーラトラン
ジスタ）Ｔｒ１が、直列に介在されている。
安定化電源装置１１の電気回路図である。この直流安定
化電源装置１１は、入力端子Ｐ１への入力電圧Ｖｉｎを
降圧して所定の定電圧Ｖｏに安定化させて、出力端子Ｐ
２から負荷ＲＬへ出力する。前記入力端子Ｐ１と、出力
端子Ｐ２との間の電源ライン１２には、パワートランジ
スタ（この図１の例では、ＰＮＰ型のバイポーラトラン
ジスタ）Ｔｒ１が、直列に介在されている。
【００２２】出力端子Ｐ２からの出力電圧Ｖｏは、平滑
コンデンサＣによって安定化されており、その出力電圧
Ｖｏは分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧されて、誤差アンプ１
３に入力される。誤差アンプ１３は、基準電圧源１４の
基準電圧Ｖｒｅｆと、前記出力電圧Ｖｏの分圧値とを比
較し、負荷ＲＬが重くなるなどして、分圧値が低くなる
程、大きな制御電流を制御トランジスタＴｒ２へ出力す
る。制御トランジスタＴｒ２は、パワートランジスタＴ
ｒ１のベースラインに介在されており、したがって前記
出力電圧Ｖｏが低くなる程、該パワートランジスタＴｒ
１のベース電流が増加し、出力電流Ｉｏが増加して、前
記出力電圧Ｖｏが一定に維持される。
コンデンサＣによって安定化されており、その出力電圧
Ｖｏは分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧されて、誤差アンプ１
３に入力される。誤差アンプ１３は、基準電圧源１４の
基準電圧Ｖｒｅｆと、前記出力電圧Ｖｏの分圧値とを比
較し、負荷ＲＬが重くなるなどして、分圧値が低くなる
程、大きな制御電流を制御トランジスタＴｒ２へ出力す
る。制御トランジスタＴｒ２は、パワートランジスタＴ
ｒ１のベースラインに介在されており、したがって前記
出力電圧Ｖｏが低くなる程、該パワートランジスタＴｒ
１のベース電流が増加し、出力電流Ｉｏが増加して、前
記出力電圧Ｖｏが一定に維持される。
【００２３】前記誤差アンプ１３から制御トランジスタ
Ｔｒ２への制御信号ライン１５には、各種の保護回路１
６が介在されている。保護回路１６は、前記誤差アンプ
１３から制御トランジスタＴｒ２への制御信号をトラン
ジスタＴｒ３によってバイパスし、これによって制御ト
ランジスタＴｒ２のコレクタ電流、すなわちパワートラ
ンジスタＴｒ１のベース電流を抑制して、出力電流Ｉｏ
を抑制する保護動作を行う。
Ｔｒ２への制御信号ライン１５には、各種の保護回路１
６が介在されている。保護回路１６は、前記誤差アンプ
１３から制御トランジスタＴｒ２への制御信号をトラン
ジスタＴｒ３によってバイパスし、これによって制御ト
ランジスタＴｒ２のコレクタ電流、すなわちパワートラ
ンジスタＴｒ１のベース電流を抑制して、出力電流Ｉｏ
を抑制する保護動作を行う。
【００２４】注目すべきは、この直流安定化電源装置１
１では、前記保護回路１６へは、トランジスタＴｒ１１
から定電流回路１７を介して、前記電源ライン１２から
電力供給が行われる。この直流安定化電源装置１１で
は、前記電源ライン１２から定電流回路１７への間に直
列に介在される前記トランジスタＴｒ１１とともに、該
トランジスタＴｒ１１を制御するトランジスタＴｒ１２
と、パワートランジスタＴｒ１のベース電流ラインに直
列に介在されるベース抵抗Ｒｓとが設けられている。
１では、前記保護回路１６へは、トランジスタＴｒ１１
から定電流回路１７を介して、前記電源ライン１２から
電力供給が行われる。この直流安定化電源装置１１で
は、前記電源ライン１２から定電流回路１７への間に直
列に介在される前記トランジスタＴｒ１１とともに、該
トランジスタＴｒ１１を制御するトランジスタＴｒ１２
と、パワートランジスタＴｒ１のベース電流ラインに直
列に介在されるベース抵抗Ｒｓとが設けられている。
【００２５】ベース抵抗Ｒｓは、前記パワートランジス
タＴｒ１のベース電流、すなわち制御トランジスタＴｒ
２のエミッタ電流ＩB を電流−電圧変換する。その端子
電圧は、ＮＰＮ型の前記トランジスタＴｒ１２に与えら
れており、したがって前記ベース電流ＩB が所定値以上
の定常負荷状態となると、該トランジスタＴｒ１２が導
通し、これによってトランジスタＴｒ１１のベース電流
が流れて該トランジスタＴｒ１１が導通し、定電流回路
１７から保護回路１６への電源供給が行われる。
タＴｒ１のベース電流、すなわち制御トランジスタＴｒ
２のエミッタ電流ＩB を電流−電圧変換する。その端子
電圧は、ＮＰＮ型の前記トランジスタＴｒ１２に与えら
れており、したがって前記ベース電流ＩB が所定値以上
の定常負荷状態となると、該トランジスタＴｒ１２が導
通し、これによってトランジスタＴｒ１１のベース電流
が流れて該トランジスタＴｒ１１が導通し、定電流回路
１７から保護回路１６への電源供給が行われる。
【００２６】これに対して、前記ベース電流ＩB が前記
所定値未満の待機状態では、ベース抵抗Ｒｓの端子電圧
は低く、したがってトランジスタＴｒ１２，Ｔｒ１１が
遮断し、定電流回路１７から保護回路１６への電源供給
は遮断される。こうして、待機時における電力消費を低
減することができる。
所定値未満の待機状態では、ベース抵抗Ｒｓの端子電圧
は低く、したがってトランジスタＴｒ１２，Ｔｒ１１が
遮断し、定電流回路１７から保護回路１６への電源供給
は遮断される。こうして、待機時における電力消費を低
減することができる。
【００２７】図２は、前記保護回路１６の一構成例を示
す電気回路図である。この図２で示す保護回路は過熱保
護回路であり、前記定電流回路１７からの定電流は、分
圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２に与えられている。この分圧抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２の接続点Ｐ１０は、前記制御トランジス
タＴｒ２のベースに接続されている。これらの抵抗Ｒ１
１，Ｒ１２の分圧比および前記定電流回路１７からの電
流値は、前記定電流によって前記接続点Ｐ１０に発生す
る電圧が、通常使用周囲温度範囲で、かつ定常負荷状態
でのパワートランジスタＴｒ１の発熱によって、トラン
ジスタＴｒ３が導通しない電圧に設定されている。
す電気回路図である。この図２で示す保護回路は過熱保
護回路であり、前記定電流回路１７からの定電流は、分
圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２に与えられている。この分圧抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２の接続点Ｐ１０は、前記制御トランジス
タＴｒ２のベースに接続されている。これらの抵抗Ｒ１
１，Ｒ１２の分圧比および前記定電流回路１７からの電
流値は、前記定電流によって前記接続点Ｐ１０に発生す
る電圧が、通常使用周囲温度範囲で、かつ定常負荷状態
でのパワートランジスタＴｒ１の発熱によって、トラン
ジスタＴｒ３が導通しない電圧に設定されている。
【００２８】したがって、過電流や負荷ＲＬの短絡など
によって負荷電流Ｉｏが増加し、パワートランジスタＴ
ｒ１が加熱して、これによってトランジスタＴｒ３の導
通電圧Ｖｂｅが低下し、前記接続点Ｐ１０の電圧以下と
なると、該トランジスタＴｒ３が導通し、前記制御信号
ライン１５を流れる制御電流をバイパスして、パワート
ランジスタＴｒ１のベース電流を抑制し、保護動作を行
う。
によって負荷電流Ｉｏが増加し、パワートランジスタＴ
ｒ１が加熱して、これによってトランジスタＴｒ３の導
通電圧Ｖｂｅが低下し、前記接続点Ｐ１０の電圧以下と
なると、該トランジスタＴｒ３が導通し、前記制御信号
ライン１５を流れる制御電流をバイパスして、パワート
ランジスタＴｒ１のベース電流を抑制し、保護動作を行
う。
【００２９】この図２で示す過熱保護回路は最も簡単な
構成例であり、他の構成例が用いられてもよく、また保
護回路１６として、短絡保護回路などの他の保護回路お
よびそれらの組合わせが用いられてもよいことは言うま
でもない。
構成例であり、他の構成例が用いられてもよく、また保
護回路１６として、短絡保護回路などの他の保護回路お
よびそれらの組合わせが用いられてもよいことは言うま
でもない。
【００３０】本発明の実施の第２の形態について、図３
に基づいて説明すれば以下の通りである。
に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００３１】図３は、本発明の実施の第２の形態の直流
安定化電源装置２１の電気回路図である。この直流安定
化電源装置２１は、前述の直流安定化電源装置１１に類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その
説明を省略する。注目すべきは、この直流安定化電源装
置２１では、パワートランジスタＴｒ１ａをマルチコレ
クタ構造として、そのコレクタ電流の一部を、分圧抵抗
Ｒ３，Ｒ４によって電流−電圧変換するとともに、それ
らの接続点Ｐ３の電圧で、前記トランジスタＴｒ１２を
駆動している。
安定化電源装置２１の電気回路図である。この直流安定
化電源装置２１は、前述の直流安定化電源装置１１に類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その
説明を省略する。注目すべきは、この直流安定化電源装
置２１では、パワートランジスタＴｒ１ａをマルチコレ
クタ構造として、そのコレクタ電流の一部を、分圧抵抗
Ｒ３，Ｒ４によって電流−電圧変換するとともに、それ
らの接続点Ｐ３の電圧で、前記トランジスタＴｒ１２を
駆動している。
【００３２】したがって、パワートランジスタＴｒ１ａ
は、前述のパワートランジスタＴｒ１に比べて、素子コ
ストが上昇するけれども、前記ベース電流ＩB から待機
状態を検知する場合に比べて、周囲温度変化によるパワ
ートランジスタＴｒ１ａの電流増幅率ｈｆｅの変化の影
響などを受けることなく、コレクタ電流から、すなわち
出力電流Ｉｏから、正確に、待機状態を検知することが
できる。
は、前述のパワートランジスタＴｒ１に比べて、素子コ
ストが上昇するけれども、前記ベース電流ＩB から待機
状態を検知する場合に比べて、周囲温度変化によるパワ
ートランジスタＴｒ１ａの電流増幅率ｈｆｅの変化の影
響などを受けることなく、コレクタ電流から、すなわち
出力電流Ｉｏから、正確に、待機状態を検知することが
できる。
【００３３】本発明の実施の第３の形態について、図４
に基づいて説明すれば以下の通りであう。
に基づいて説明すれば以下の通りであう。
【００３４】図４は、本発明の実施の第３の形態の直流
安定化電源装置３１の電気回路図であり、前述の直流安
定化電源装置１１，２１に類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付して、その説明を省略する。この直流
安定化電源装置３１では、パワートランジスタＴｒ１と
直列に、電源ライン１２に電流検知抵抗Ｒｐが介在され
ており、その端子間電圧が所定値以上となると、トラン
ジスタＴｒ１３が導通して、前記トランジスタＴｒ１１
のベース電流が引抜かれ、保護回路１６への通電が行わ
れる。
安定化電源装置３１の電気回路図であり、前述の直流安
定化電源装置１１，２１に類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付して、その説明を省略する。この直流
安定化電源装置３１では、パワートランジスタＴｒ１と
直列に、電源ライン１２に電流検知抵抗Ｒｐが介在され
ており、その端子間電圧が所定値以上となると、トラン
ジスタＴｒ１３が導通して、前記トランジスタＴｒ１１
のベース電流が引抜かれ、保護回路１６への通電が行わ
れる。
【００３５】したがって、定常負荷時における電力消費
は若干増大するけれども、前記パワートランジスタＴｒ
１ａのように、素子コストの上昇を招くことなく、また
電流増幅率ｈｆｅの変化の影響などを受けることなく、
コレクタ電流から、すなわち出力電流Ｉｏから、正確
に、待機状態を検知することができる。
は若干増大するけれども、前記パワートランジスタＴｒ
１ａのように、素子コストの上昇を招くことなく、また
電流増幅率ｈｆｅの変化の影響などを受けることなく、
コレクタ電流から、すなわち出力電流Ｉｏから、正確
に、待機状態を検知することができる。
【００３６】上述の各直流安定化電源装置１１，２１，
３１は入出力端子Ｐ１，Ｐ２間の電源ライン１２に、パ
ワートランジスタＴｒ１としてＰＮＰ型のバイポーラト
ランジスタを介在した電圧降下型の直流安定化電源装置
であるけれども、大電流用途などでパワートランジスタ
Ｔｒ１はＮＰＮ型であってもよく、また入力電圧よりも
高い出力電圧を得ることができるスイッチング電源装置
であってもよい。
３１は入出力端子Ｐ１，Ｐ２間の電源ライン１２に、パ
ワートランジスタＴｒ１としてＰＮＰ型のバイポーラト
ランジスタを介在した電圧降下型の直流安定化電源装置
であるけれども、大電流用途などでパワートランジスタ
Ｔｒ１はＮＰＮ型であってもよく、また入力電圧よりも
高い出力電圧を得ることができるスイッチング電源装置
であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】請求項１の発明に係る直流安定化電源装
置は、以上のように、パワー素子の素子破壊を保護する
保護回路を備える直流安定化電源装置において、該パワ
ー素子の制御電流や出力電流から軽負荷状態が検知され
ると、前記保護回路への電源供給を遮断する。
置は、以上のように、パワー素子の素子破壊を保護する
保護回路を備える直流安定化電源装置において、該パワ
ー素子の制御電流や出力電流から軽負荷状態が検知され
ると、前記保護回路への電源供給を遮断する。
【００３８】それゆえ、待機時における電力消費を低減
することができる。
することができる。
【００３９】また、請求項２の発明に係る直流安定化電
源装置は、以上のように、バイポーラトランジスタから
成る前記パワー素子の制御電流をベース抵抗で電流−電
圧変換し、その端子間電圧が予め定める値以上となる定
常負荷時には、スイッチング手段が導通して、保護回路
への電源供給を行う。
源装置は、以上のように、バイポーラトランジスタから
成る前記パワー素子の制御電流をベース抵抗で電流−電
圧変換し、その端子間電圧が予め定める値以上となる定
常負荷時には、スイッチング手段が導通して、保護回路
への電源供給を行う。
【００４０】それゆえ、軽負荷状態検出のために、負荷
側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だけ
で対応することができるとともに、検出抵抗がベース電
流ラインに介在されるので、出力電流から検知する構成
に比べて、損失を少なくすることができる。
側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だけ
で対応することができるとともに、検出抵抗がベース電
流ラインに介在されるので、出力電流から検知する構成
に比べて、損失を少なくすることができる。
【００４１】さらにまた、請求項３の発明に係る直流安
定化電源装置は、以上のように、前記パワー素子をマル
チコレクタ型のバイポーラトランジスタとし、そのコレ
クタ電流の一部をバイアス抵抗で電流−電圧変換し、そ
の端子間電圧が予め定める値以上となる定常負荷時に
は、スイッチング手段が導通して、保護回路への電源供
給を行う。
定化電源装置は、以上のように、前記パワー素子をマル
チコレクタ型のバイポーラトランジスタとし、そのコレ
クタ電流の一部をバイアス抵抗で電流−電圧変換し、そ
の端子間電圧が予め定める値以上となる定常負荷時に
は、スイッチング手段が導通して、保護回路への電源供
給を行う。
【００４２】それゆえ、軽負荷状態検出のために、負荷
側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だけ
で対応することができるとともに、出力電流に比例した
電流から軽負荷状態を検知するので、ベース電流から検
知する構成に比べて、周囲温度変化による該パワー素子
の電流増幅率の変化の影響などを受けることなく、正確
に軽負荷状態を検知することができる。
側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だけ
で対応することができるとともに、出力電流に比例した
電流から軽負荷状態を検知するので、ベース電流から検
知する構成に比べて、周囲温度変化による該パワー素子
の電流増幅率の変化の影響などを受けることなく、正確
に軽負荷状態を検知することができる。
【００４３】また、請求項４の発明に係る直流安定化電
源装置は、以上のように、バイポーラトランジスタから
成る前記パワー素子と直列に電流検知抵抗を介在し、そ
の端子間電圧が予め定める値以上となる定常負荷時に
は、スイッチング手段が導通して、保護回路への電源供
給を行う。
源装置は、以上のように、バイポーラトランジスタから
成る前記パワー素子と直列に電流検知抵抗を介在し、そ
の端子間電圧が予め定める値以上となる定常負荷時に
は、スイッチング手段が導通して、保護回路への電源供
給を行う。
【００４４】それゆえ、軽負荷状態検出のために、負荷
側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だけ
で対応することができるとともに、出力電流そのものか
ら軽負荷状態を検知するので、ベース電流から検知する
構成に比べて、該パワー素子の電流増幅率の影響などを
受けることなく、正確に軽負荷状態を検知することがで
きる。
側回路に特別な構成を設けることなく、電源装置側だけ
で対応することができるとともに、出力電流そのものか
ら軽負荷状態を検知するので、ベース電流から検知する
構成に比べて、該パワー素子の電流増幅率の影響などを
受けることなく、正確に軽負荷状態を検知することがで
きる。
【図１】本発明の実施の第１の形態の直流安定化電源装
置の電気回路図である。
置の電気回路図である。
【図２】前記直流安定化電源装置における保護回路の一
例を示す電気回路図である。
例を示す電気回路図である。
【図３】本発明の実施の第２の形態の直流安定化電源装
置の電気回路図である。
置の電気回路図である。
【図４】本発明の実施の第３の形態の直流安定化電源装
置の電気回路図である。
置の電気回路図である。
【図５】典型的な従来技術の直流安定化電源装置の電気
回路図である。
回路図である。
１１，２１，３１ 直流安定化電源装置 １２ 電源ライン １３ 誤差アンプ １４ 基準電圧源 １５ 制御信号ライン １６ 保護回路 １７ 定電流回路 Ｃ 平滑コンデンサ Ｒ１，Ｒ２；Ｒ１１，Ｒ１２ 分圧抵抗 Ｒ３，Ｒ４ 分圧抵抗（バイアス抵抗） ＲＬ 負荷 Ｒｐ 電流検知抵抗 Ｒｓ ベース抵抗 Ｔｒ１，Ｔｒ１ａ パワートランジスタ（パワー素
子） Ｔｒ２ 制御トランジスタ Ｔｒ３，Ｔｒ１１，Ｔｒ１２，Ｔｒ１３ トランジス
タ
子） Ｔｒ２ 制御トランジスタ Ｔｒ３，Ｔｒ１１，Ｔｒ１２，Ｔｒ１３ トランジス
タ
Claims (4)
- 【請求項１】出力電圧に応答してパワー素子の制御端子
への制御電流を制御することによって前記出力電圧を所
望とする定電圧に安定化させるとともに、保護回路が、
前記パワー素子の素子破壊を保護するようにした直流安
定化電源装置において、 前記パワー素子の負荷状態を検出する負荷状態検出手段
と、 前記負荷状態検出手段の検出結果に応答し、検出された
負荷状態が予め定めるレベルよりも軽い場合には、前記
保護回路への電源供給を遮断する通電制御手段とを含む
ことを特徴とする直流安定化電源装置。 - 【請求項２】前記パワー素子は、バイポーラトランジス
タで構成され、 前記通電制御手段は、前記パワー素子のベース電流を電
圧変換する検出抵抗と、入力電源ラインと前記保護回路
との間に直列に介在され、前記検出抵抗の端子間電圧が
予め定める値以上となると導通するスイッチング手段と
を備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の直
流安定化電源装置。 - 【請求項３】前記パワー素子は、マルチコレクタ型のバ
イポーラトランジスタで構成され、 前記通電制御手段は、コレクタ電流の一部を電流−電圧
変換するバイアス抵抗と、入力電源ラインと前記保護回
路との間に直列に介在され、前記バイアス抵抗の端子間
電圧が予め定める値以上となると導通するスイッチング
手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項１記
載の直流安定化電源装置。 - 【請求項４】前記パワー素子は、バイポーラトランジス
タで構成され、 前記通電制御手段は、前記パワー素子と直列に介在され
る電流検知抵抗と、入力電源ラインと前記保護回路との
間に直列に介在され、前記電流検知抵抗の端子間電圧が
予め定める値以上となると導通するスイッチング手段と
を備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の直
流安定化電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287897A JP2000112540A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 直流安定化電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287897A JP2000112540A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 直流安定化電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000112540A true JP2000112540A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17723138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10287897A Pending JP2000112540A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 直流安定化電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000112540A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007538475A (ja) * | 2004-05-19 | 2007-12-27 | インターナショナル レクティファイアー コーポレイション | 高く、かつ広い作動電圧レンジのためのバイアス回路を備えるゲートドライバー出力ステージ |
| CN106796437A (zh) * | 2014-09-16 | 2017-05-31 | 日立汽车系统株式会社 | 传感器装置 |
| JP2020145924A (ja) * | 2020-06-03 | 2020-09-10 | エイブリック株式会社 | スイッチングレギュレータ |
-
1998
- 1998-10-09 JP JP10287897A patent/JP2000112540A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007538475A (ja) * | 2004-05-19 | 2007-12-27 | インターナショナル レクティファイアー コーポレイション | 高く、かつ広い作動電圧レンジのためのバイアス回路を備えるゲートドライバー出力ステージ |
| CN106796437A (zh) * | 2014-09-16 | 2017-05-31 | 日立汽车系统株式会社 | 传感器装置 |
| CN106796437B (zh) * | 2014-09-16 | 2018-09-11 | 日立汽车系统株式会社 | 传感器装置 |
| US10444031B2 (en) | 2014-09-16 | 2019-10-15 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Sensor device |
| JP2020145924A (ja) * | 2020-06-03 | 2020-09-10 | エイブリック株式会社 | スイッチングレギュレータ |
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