JP2000330654A - 安定化電源装置 - Google Patents
安定化電源装置Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定化電源装置が組み込まれる電子機器等の
待機時の電力損失を抑制する。 【解決手段】 複数（２個）の出力用素子を備え、２個
の出力用素子のそれぞれを、出力用トランジスタＴｒ1
・Ｔｒ2 で構成する。出力用トランジスタＴｒ1は、所
定値より小さい電流領域でｈfeが大きく、出力用トラン
ジスタＴｒ2 は、所定値より小さい電流領域での出力用
トランジスタＴｒ1 のｈfeよりｈfeが小さく、かつ上記
所定値を超える電流領域でも一定のｈfeを維持する。出
力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 の動作範囲を負荷電流
Ｉo の大きさに応じた出力電圧（抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 による
分圧値など）によって切替回路２１で切り替える。これ
により、負荷電流Ｉo の小さい領域では出力用トランジ
スタＴｒ1 のみを動作させ、負荷電流Ｉo の大きい領域
では少なくとも出力用トランジスタＴｒ2 を動作させ
る。
待機時の電力損失を抑制する。 【解決手段】 複数（２個）の出力用素子を備え、２個
の出力用素子のそれぞれを、出力用トランジスタＴｒ1
・Ｔｒ2 で構成する。出力用トランジスタＴｒ1は、所
定値より小さい電流領域でｈfeが大きく、出力用トラン
ジスタＴｒ2 は、所定値より小さい電流領域での出力用
トランジスタＴｒ1 のｈfeよりｈfeが小さく、かつ上記
所定値を超える電流領域でも一定のｈfeを維持する。出
力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 の動作範囲を負荷電流
Ｉo の大きさに応じた出力電圧（抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 による
分圧値など）によって切替回路２１で切り替える。これ
により、負荷電流Ｉo の小さい領域では出力用トランジ
スタＴｒ1 のみを動作させ、負荷電流Ｉo の大きい領域
では少なくとも出力用トランジスタＴｒ2 を動作させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、その内部を流れる
負荷電流が軽負荷時または負荷の待機時に生じる電力損
失を低減する安定化電源装置に関するものである。
負荷電流が軽負荷時または負荷の待機時に生じる電力損
失を低減する安定化電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子機器等においては、一般に、機器内
の回路や電子部品を動作させるための直流電圧を出力す
る安定化電源装置が設けられている。図９に、従来の安
定化電源装置の一構成例を示し、図１０に、従来の安定
化電源装置の一回路例を示す。
の回路や電子部品を動作させるための直流電圧を出力す
る安定化電源装置が設けられている。図９に、従来の安
定化電源装置の一構成例を示し、図１０に、従来の安定
化電源装置の一回路例を示す。
【０００３】図９に示すように、従来の安定化電源装置
３１は、出力用素子３２と制御用素子３３とのマルチチ
ップ（ここでは２チップ）構成となっている。出力用素
子３２はＰＮＰトランジスタチップとして構成され、制
御用素子３３はバイポーラＩＣとして構成されている。
３１は、出力用素子３２と制御用素子３３とのマルチチ
ップ（ここでは２チップ）構成となっている。出力用素
子３２はＰＮＰトランジスタチップとして構成され、制
御用素子３３はバイポーラＩＣとして構成されている。
【０００４】この安定化電源装置３１において、リード
フレーム３４のインナーリード上には、出力用素子３２
が、半田３５（または導電ペースト等）によって接着さ
れており、制御用素子３３が、出力用素子３２に隣接す
るように絶縁ペースト３６によって実装されている。出
力用素子３２は、コレクタ端子およびベース端子が、金
線３７・３７によって制御用素子３３に接続され、エミ
ッタ端子が、金線３９によってアウターリード４０に電
気的に接続されている。また、制御用素子３３は、金線
４１・４２によってそれぞれアウターリード４３とリー
ドフレーム３４のＧＮＤ端子部３４ａとに電気的に接続
されている。
フレーム３４のインナーリード上には、出力用素子３２
が、半田３５（または導電ペースト等）によって接着さ
れており、制御用素子３３が、出力用素子３２に隣接す
るように絶縁ペースト３６によって実装されている。出
力用素子３２は、コレクタ端子およびベース端子が、金
線３７・３７によって制御用素子３３に接続され、エミ
ッタ端子が、金線３９によってアウターリード４０に電
気的に接続されている。また、制御用素子３３は、金線
４１・４２によってそれぞれアウターリード４３とリー
ドフレーム３４のＧＮＤ端子部３４ａとに電気的に接続
されている。
【０００５】さらに、上記のインナーリード、出力用素
子３２、制御用素子３３、アウターリード４０・４３お
よびＧＮＤ端子部３４ａの各端部（金線ボンディング
部）は、モールド樹脂４４によってモールドされて封止
されている。
子３２、制御用素子３３、アウターリード４０・４３お
よびＧＮＤ端子部３４ａの各端部（金線ボンディング
部）は、モールド樹脂４４によってモールドされて封止
されている。
【０００６】図１０に示すように、安定化電源装置にお
いて、出力用素子３２は、ＰＮＰトランジスタＴｒ11に
よって構成されており、制御用素子２４内に構成される
制御回路５１によって制御される。制御回路５１は、差
動増幅器５１ａ、基準電圧源５１ｂ、抵抗Ｒ11・Ｒ12お
よび駆動トランジスタＴｒ12を備えている。このような
安定化電源装置３１では、通常、差動増幅器５１ａによ
って、基準電圧源５１ｂと、抵抗Ｒ11・Ｒ12によって検
出された出力電圧（安定化電源装置３１の出力側の電
位）とが比較される。そして、その結果に応じて駆動ト
ランジスタＴｒ12のベース電流が制御されることによ
り、出力電圧が安定化するようにＰＮＰトランジスタＴ
ｒ11のベース電流（Ｉd 電流値）が調整される。
いて、出力用素子３２は、ＰＮＰトランジスタＴｒ11に
よって構成されており、制御用素子２４内に構成される
制御回路５１によって制御される。制御回路５１は、差
動増幅器５１ａ、基準電圧源５１ｂ、抵抗Ｒ11・Ｒ12お
よび駆動トランジスタＴｒ12を備えている。このような
安定化電源装置３１では、通常、差動増幅器５１ａによ
って、基準電圧源５１ｂと、抵抗Ｒ11・Ｒ12によって検
出された出力電圧（安定化電源装置３１の出力側の電
位）とが比較される。そして、その結果に応じて駆動ト
ランジスタＴｒ12のベース電流が制御されることによ
り、出力電圧が安定化するようにＰＮＰトランジスタＴ
ｒ11のベース電流（Ｉd 電流値）が調整される。
【０００７】ところで、上記のような安定化電源装置を
備える電子機器等には、通常の動作状態にすぐ移行でき
るような待機状態を設定したり、内蔵された時計やタイ
マーを動作させるための待機モードを備えたものがあ
る。待機モードは、待機状態を維持するために、通常、
わずかではあるが機器内に電流を流している。
備える電子機器等には、通常の動作状態にすぐ移行でき
るような待機状態を設定したり、内蔵された時計やタイ
マーを動作させるための待機モードを備えたものがあ
る。待機モードは、待機状態を維持するために、通常、
わずかではあるが機器内に電流を流している。
【０００８】一般に、このような待機モードを備える機
器は、通常の動作状態におかれる場合より、待機モード
におかれる場合が多く、この待機状態での消費電力も累
積すると大きくなる。これに対し、現在、世界的なエネ
ルギー削減のため、このような待機時の消費電力の削減
が注目されている。
器は、通常の動作状態におかれる場合より、待機モード
におかれる場合が多く、この待機状態での消費電力も累
積すると大きくなる。これに対し、現在、世界的なエネ
ルギー削減のため、このような待機時の消費電力の削減
が注目されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図８に、上記の出力用
素子３２（ＰＮＰトランジスタＴｒ11）のｈfe特性を示
す。このｈfe特性において、負荷電流Ｉo ＝１Ａのとき
（通常動作時）のｈfeは８０であり、負荷電流Ｉo ＝１
００ｍＡのとき（低負荷時または待機時）のｈfeは１０
０である。このとき、出力用素子３２のＰＮＰトランジ
スタＴｒ11に必要なベース電流Ｉd は、負荷電流Ｉo が
１Ａのときに１２５ｍＡであり、負荷電流Ｉo が１００
ｍＡのときに１ｍＡである。
素子３２（ＰＮＰトランジスタＴｒ11）のｈfe特性を示
す。このｈfe特性において、負荷電流Ｉo ＝１Ａのとき
（通常動作時）のｈfeは８０であり、負荷電流Ｉo ＝１
００ｍＡのとき（低負荷時または待機時）のｈfeは１０
０である。このとき、出力用素子３２のＰＮＰトランジ
スタＴｒ11に必要なベース電流Ｉd は、負荷電流Ｉo が
１Ａのときに１２５ｍＡであり、負荷電流Ｉo が１００
ｍＡのときに１ｍＡである。
【００１０】したがって、上記のような安定化電源装置
が組み込まれた電子機器等においては、１ｍＡの電流が
待機時（軽負荷時（Ｉo ＝１００ｍＡ程度））に常に流
れていることになる。このため、待機状態においては、
入力電圧×Ｉd の電力損失が生じている。このような一
般的な安定化電源装置では、Ｉd を減少させるための改
善はなされておらず、待機状態における電力損失の低減
が図られていなかった。
が組み込まれた電子機器等においては、１ｍＡの電流が
待機時（軽負荷時（Ｉo ＝１００ｍＡ程度））に常に流
れていることになる。このため、待機状態においては、
入力電圧×Ｉd の電力損失が生じている。このような一
般的な安定化電源装置では、Ｉd を減少させるための改
善はなされておらず、待機状態における電力損失の低減
が図られていなかった。
【００１１】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、電子機器等の待機時の電力損失を抑制できる安
定化電源装置を提供することを目的としている。
であり、電子機器等の待機時の電力損失を抑制できる安
定化電源装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の安定化電源装置
は、負荷に供給する電流を出力する複数の出力用素子
と、これらの出力用素子を制御するための制御用素子と
を備えた安定化電源装置において、上記の課題を解決す
るために、上記出力用素子として、上記複数の出力用素
子から負荷側に流れる負荷電流供給能力の異なる２つ以
上の出力用素子を含んでおり、上記制御用素子が、負荷
電流の値によって上記出力用素子の動作を切り替える切
替手段を有していることを特徴としている。
は、負荷に供給する電流を出力する複数の出力用素子
と、これらの出力用素子を制御するための制御用素子と
を備えた安定化電源装置において、上記の課題を解決す
るために、上記出力用素子として、上記複数の出力用素
子から負荷側に流れる負荷電流供給能力の異なる２つ以
上の出力用素子を含んでおり、上記制御用素子が、負荷
電流の値によって上記出力用素子の動作を切り替える切
替手段を有していることを特徴としている。
【００１３】上記の構成では、軽負荷時等の負荷電流が
小さい状態では、制御用素子に設けられた切替手段によ
って負荷電流供給能力の低い出力用素子に動作が切り替
えられる。一方、負荷電流が増大した状態では、切替手
段によって負荷電流供給能力の高い出力用素子に動作が
切り替えられる。これにより、この安定化電源装置が組
み込まれた電子機器等では、待機状態での負荷電流を通
常の動作状態での負荷電流に比べて小さく抑えることが
できる。
小さい状態では、制御用素子に設けられた切替手段によ
って負荷電流供給能力の低い出力用素子に動作が切り替
えられる。一方、負荷電流が増大した状態では、切替手
段によって負荷電流供給能力の高い出力用素子に動作が
切り替えられる。これにより、この安定化電源装置が組
み込まれた電子機器等では、待機状態での負荷電流を通
常の動作状態での負荷電流に比べて小さく抑えることが
できる。
【００１４】特開平７−１２１２５２号公報には、出力
段に複数のパワートランジスタが複数設けられた構成が
開示されている。しかしながら、この公報に記載された
発明は、出力段のトランジスタが１つであれば、そのト
ランジスタの設計が困難になること、および大きい設計
マージンが必要とされることを課題としており、この課
題に対し、出力段に設けた複数のトランジスタを全て動
作させることによって設計マージンを分散化させるよう
にしている。
段に複数のパワートランジスタが複数設けられた構成が
開示されている。しかしながら、この公報に記載された
発明は、出力段のトランジスタが１つであれば、そのト
ランジスタの設計が困難になること、および大きい設計
マージンが必要とされることを課題としており、この課
題に対し、出力段に設けた複数のトランジスタを全て動
作させることによって設計マージンを分散化させるよう
にしている。
【００１５】一方、本発明に係る安定化電源装置では、
前述のように、負荷電流供給能力の異なる複数の出力用
素子（例えば、トランジスタ）を出力段に設け、出力側
に流れる電流の値によって、その出力用素子の動作を切
り替えることによって省エネルギー設計を実現すること
ができる。上記公報に記載された安定化電源装置は、こ
のような構成を備えていないため、省エネルギー設計を
実現することができない。
前述のように、負荷電流供給能力の異なる複数の出力用
素子（例えば、トランジスタ）を出力段に設け、出力側
に流れる電流の値によって、その出力用素子の動作を切
り替えることによって省エネルギー設計を実現すること
ができる。上記公報に記載された安定化電源装置は、こ
のような構成を備えていないため、省エネルギー設計を
実現することができない。
【００１６】上記本発明の安定化電源装置は、上記複数
の出力用素子がトランジスタであり、そのうちの一つ
が、所定値より小さい電流領域で他のトランジスタより
ｈfe（エミッタ接地閉路小信号順電流増幅率）が大きい
第１トランジスタであり、他の一つが、所定値より小さ
い電流領域での第１トランジスタのｈfeよりｈfeが小さ
く、かつ上記所定値を超える電流領域でも一定のｈfeを
維持する第２トランジスタであることが好ましい。
の出力用素子がトランジスタであり、そのうちの一つ
が、所定値より小さい電流領域で他のトランジスタより
ｈfe（エミッタ接地閉路小信号順電流増幅率）が大きい
第１トランジスタであり、他の一つが、所定値より小さ
い電流領域での第１トランジスタのｈfeよりｈfeが小さ
く、かつ上記所定値を超える電流領域でも一定のｈfeを
維持する第２トランジスタであることが好ましい。
【００１７】上記の構成では、ｈfeが大きい方の第１ト
ランジスタが小電流領域で動作する一方、ｈfeが小さい
方の第２トランジスタが所定値より大きい電流領域で動
作する。例えば、図８のｈfe特性に示すように、ｈfeが
大きい（最大で１０００程度）のトランジスタＴｒ
1 は、大きい負荷電流Ｉo を供給することができないの
で、小電流領域での動作に適している。また、ｈfeが小
さい（最大で１００程度）のトランジスタＴｒ2 は、小
電流領域から大電流領域まで負荷電流Ｉo を供給するこ
とができるので、大電流領域での動作に適している。
ランジスタが小電流領域で動作する一方、ｈfeが小さい
方の第２トランジスタが所定値より大きい電流領域で動
作する。例えば、図８のｈfe特性に示すように、ｈfeが
大きい（最大で１０００程度）のトランジスタＴｒ
1 は、大きい負荷電流Ｉo を供給することができないの
で、小電流領域での動作に適している。また、ｈfeが小
さい（最大で１００程度）のトランジスタＴｒ2 は、小
電流領域から大電流領域まで負荷電流Ｉo を供給するこ
とができるので、大電流領域での動作に適している。
【００１８】この安定化電源装置においては、上記切替
手段が、負荷電流の大きさに応じて変化する出力電圧の
分圧値と所定の第１基準電圧との差に基づいて上記第１
トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させる第１
差動増幅器と、上記分圧値と上記第１基準電圧より低い
所定の第２基準電圧との差に基づいて上記第２トランジ
スタを動作させて出力電圧を安定化させ、上記分圧値が
上記第２基準電圧以下であるときに動作する第２差動増
幅器と、上記第１トランジスタのベースに最大の電流が
流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮断する出力
遮断手段とを有していることが好ましい。
手段が、負荷電流の大きさに応じて変化する出力電圧の
分圧値と所定の第１基準電圧との差に基づいて上記第１
トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させる第１
差動増幅器と、上記分圧値と上記第１基準電圧より低い
所定の第２基準電圧との差に基づいて上記第２トランジ
スタを動作させて出力電圧を安定化させ、上記分圧値が
上記第２基準電圧以下であるときに動作する第２差動増
幅器と、上記第１トランジスタのベースに最大の電流が
流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮断する出力
遮断手段とを有していることが好ましい。
【００１９】上記の構成では、負荷電流が小さい状態で
は出力電圧が高くなるので、第１差動増幅器によって、
この出力電圧の分圧値と第１基準電圧とに基づいて出力
電圧が安定化される。このとき、上記の分圧値は、ほぼ
第１基準電圧と等しくなっており、第２基準電圧より高
い。このため、第２差動増幅器が動作せず、したがって
第２トランジスタはオンしない。
は出力電圧が高くなるので、第１差動増幅器によって、
この出力電圧の分圧値と第１基準電圧とに基づいて出力
電圧が安定化される。このとき、上記の分圧値は、ほぼ
第１基準電圧と等しくなっており、第２基準電圧より高
い。このため、第２差動増幅器が動作せず、したがって
第２トランジスタはオンしない。
【００２０】また、負荷電流が大きい状態では出力電圧
が低くなるので、分圧値もそれに応じて低下する。そし
て、その分圧値が第２基準電圧以下に低下すると、第２
差動増幅器が動作して、第２トランジスタを動作させ
る。このとき、第１差動増幅器は、低下した出力電圧を
安定させるために、負荷電流供給能力の低い第１トラン
ジスタのベース電流を増大させる。しかしながら、その
ベース電流が最大値に達すると、出力遮断手段によって
第１差動増幅器の出力が遮断されるので、第１トランジ
スタはオフ状態に移行する。
が低くなるので、分圧値もそれに応じて低下する。そし
て、その分圧値が第２基準電圧以下に低下すると、第２
差動増幅器が動作して、第２トランジスタを動作させ
る。このとき、第１差動増幅器は、低下した出力電圧を
安定させるために、負荷電流供給能力の低い第１トラン
ジスタのベース電流を増大させる。しかしながら、その
ベース電流が最大値に達すると、出力遮断手段によって
第１差動増幅器の出力が遮断されるので、第１トランジ
スタはオフ状態に移行する。
【００２１】このように、第１および第２トランジスタ
は、負荷電流が小さいときには負荷電流供給能力の高い
第１トランジスタが動作する一方、負荷電流が大きいと
きには負荷電流供給能力の高い第２トランジスタが動作
するように制御される。
は、負荷電流が小さいときには負荷電流供給能力の高い
第１トランジスタが動作する一方、負荷電流が大きいと
きには負荷電流供給能力の高い第２トランジスタが動作
するように制御される。
【００２２】あるいは、上記の安定化電源装置において
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧を所定の比率で分圧した第１分圧値と所定の
基準電圧との差に基づいて上記第１トランジスタを動作
させて出力電圧を安定化させる第１差動増幅器と、上記
第１分圧値より高く、上記出力電圧を所定の比率で分圧
した第２分圧値と上記基準電圧との差に基づいて上記第
２トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させ、上
記第２分圧値が上記基準電圧以下であるときに動作する
第２差動増幅器と、上記第１トランジスタのベースに最
大の電流が流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮
断する出力遮断手段とを有していることが好ましい。
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧を所定の比率で分圧した第１分圧値と所定の
基準電圧との差に基づいて上記第１トランジスタを動作
させて出力電圧を安定化させる第１差動増幅器と、上記
第１分圧値より高く、上記出力電圧を所定の比率で分圧
した第２分圧値と上記基準電圧との差に基づいて上記第
２トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させ、上
記第２分圧値が上記基準電圧以下であるときに動作する
第２差動増幅器と、上記第１トランジスタのベースに最
大の電流が流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮
断する出力遮断手段とを有していることが好ましい。
【００２３】上記の構成では、負荷電流が小さい状態で
は出力電圧が高くなるので、第１差動増幅器によって、
この出力電圧の第１分圧値と基準電圧とに基づいて出力
電圧が安定化される。このとき、上記の第１分圧値は、
ほぼ基準電圧と等しくなっており、第２分圧値より低
い。すなわち、第２分圧値が基準電圧より高くなってい
る。このため、第２差動増幅器が動作せず、したがって
第２トランジスタはオンしない。
は出力電圧が高くなるので、第１差動増幅器によって、
この出力電圧の第１分圧値と基準電圧とに基づいて出力
電圧が安定化される。このとき、上記の第１分圧値は、
ほぼ基準電圧と等しくなっており、第２分圧値より低
い。すなわち、第２分圧値が基準電圧より高くなってい
る。このため、第２差動増幅器が動作せず、したがって
第２トランジスタはオンしない。
【００２４】また、負荷電流が大きい状態では出力電圧
が低くなるので、第２分圧値もそれに応じて低下する。
そして、その第２分圧値が基準電圧以下に低下すると、
第２差動増幅器が動作して、第２トランジスタを動作さ
せる。このとき、第１差動増幅器は、低下した出力電圧
を安定させるために、負荷電流供給能力の低い第１トラ
ンジスタのベース電流を増大させる。しかしながら、そ
のベース電流が最大値に達すると、出力遮断手段によっ
て第１差動増幅器の出力が遮断されるので、第１トラン
ジスタはオフ状態に移行する。
が低くなるので、第２分圧値もそれに応じて低下する。
そして、その第２分圧値が基準電圧以下に低下すると、
第２差動増幅器が動作して、第２トランジスタを動作さ
せる。このとき、第１差動増幅器は、低下した出力電圧
を安定させるために、負荷電流供給能力の低い第１トラ
ンジスタのベース電流を増大させる。しかしながら、そ
のベース電流が最大値に達すると、出力遮断手段によっ
て第１差動増幅器の出力が遮断されるので、第１トラン
ジスタはオフ状態に移行する。
【００２５】このように、第１および第２トランジスタ
は、負荷電流が小さいときには負荷電流供給能力の高い
第１トランジスタが動作する一方、負荷電流が大きいと
きには負荷電流供給能力の高い第２トランジスタが動作
するように制御される。
は、負荷電流が小さいときには負荷電流供給能力の高い
第１トランジスタが動作する一方、負荷電流が大きいと
きには負荷電流供給能力の高い第２トランジスタが動作
するように制御される。
【００２６】あるいは、上記の安定化電源装置において
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧の分圧値と所定の基準電圧との差に基づいて
上記第１トランジスタを動作させて出力電圧を安定化さ
せる第１差動増幅器と、上記分圧値と上記基準電圧との
差に基づいて上記第２トランジスタを動作させて出力電
圧を安定化させる第２差動増幅器と、軽負荷時に上記第
１トランジスタのベースに流れる電流が所定値以下であ
るときに上記第２差動増幅器の出力を遮断する出力遮断
手段とを有していることが好ましい。
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧の分圧値と所定の基準電圧との差に基づいて
上記第１トランジスタを動作させて出力電圧を安定化さ
せる第１差動増幅器と、上記分圧値と上記基準電圧との
差に基づいて上記第２トランジスタを動作させて出力電
圧を安定化させる第２差動増幅器と、軽負荷時に上記第
１トランジスタのベースに流れる電流が所定値以下であ
るときに上記第２差動増幅器の出力を遮断する出力遮断
手段とを有していることが好ましい。
【００２７】上記の構成では、第１および第２差動増幅
器によって、出力電圧の分圧値と第１基準電圧とに基づ
いて出力電圧が安定化される。ところが、負荷電流が小
さい状態では、第１トランジスタのｈfeが大きいため
に、第１トランジスタのベースを流れる電流が小さい
（所定値以下）。このため、出力遮断手段によって、第
２差動増幅器の出力が遮断されるので、第２トランジス
タはオフしている。
器によって、出力電圧の分圧値と第１基準電圧とに基づ
いて出力電圧が安定化される。ところが、負荷電流が小
さい状態では、第１トランジスタのｈfeが大きいため
に、第１トランジスタのベースを流れる電流が小さい
（所定値以下）。このため、出力遮断手段によって、第
２差動増幅器の出力が遮断されるので、第２トランジス
タはオフしている。
【００２８】また、負荷電流が大きい状態では出力電圧
が低くなるので、第１差動増幅器が第１トランジスタの
ベース電流を増大させる。しかしながら、そのベース電
流が所定値を越えると、出力遮断手段による第２差動増
幅器の出力の遮断が解除され、第２トランジスタはオン
状態に移行する。
が低くなるので、第１差動増幅器が第１トランジスタの
ベース電流を増大させる。しかしながら、そのベース電
流が所定値を越えると、出力遮断手段による第２差動増
幅器の出力の遮断が解除され、第２トランジスタはオン
状態に移行する。
【００２９】このように、第１および第２トランジスタ
は、少なくとも負荷電流が小さいときには、同時にオン
しないように動作が制御される。
は、少なくとも負荷電流が小さいときには、同時にオン
しないように動作が制御される。
【００３０】
【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、
以下の通りである。
一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、
以下の通りである。
【００３１】図２に示すように、本発明の一実施の形態
に係る安定化電源装置１は、出力用素子としてのＰＮＰ
型トランジスタチップ（以降、トランジスタチップと称
する）２・３と、制御用ＩＣチップ４とを備えている。
に係る安定化電源装置１は、出力用素子としてのＰＮＰ
型トランジスタチップ（以降、トランジスタチップと称
する）２・３と、制御用ＩＣチップ４とを備えている。
【００３２】トランジスタチップ２・３は、銅板によっ
て形成されたリードフレーム５のインナーリード５ａ上
に、半田材６で接着されることによって実装されてい
る。一方、制御用ＩＣチップ４は、インナーリード５ａ
上に、接着剤７によって絶縁状態で実装されている。
て形成されたリードフレーム５のインナーリード５ａ上
に、半田材６で接着されることによって実装されてい
る。一方、制御用ＩＣチップ４は、インナーリード５ａ
上に、接着剤７によって絶縁状態で実装されている。
【００３３】トランジスタチップ２・３の入力端子（エ
ミッタ端子）は、金線８・８によって後述する入力端子
ＩＮ（図３参照）となるアウターリード１４に接続され
ている。また、トランジスタチップ２のベース端子は、
金線９によって制御用ＩＣチップ４に接続され、トラン
ジスタチップ３のベース端子および制御用ＩＣチップ４
の入力は、それぞれ金線１０・１０によって制御用ＩＣ
チップ４に接続されている。一方、制御用ＩＣチップ４
の出力端子は、金線１３によって後述する出力端子ＯＵ
Ｔ（図３参照）となる出力端子部５ｂに接続されるとと
もに、金線１２によって後述する接地端子ＧＮＤとなる
アウターリード１５に接続されている。また、トランジ
スタチップ２・３は、それぞれの底面に設けられたコレ
クタ端子が半田材６を介してリードフレーム５（出力端
子部５ｂ）に接続されている。
ミッタ端子）は、金線８・８によって後述する入力端子
ＩＮ（図３参照）となるアウターリード１４に接続され
ている。また、トランジスタチップ２のベース端子は、
金線９によって制御用ＩＣチップ４に接続され、トラン
ジスタチップ３のベース端子および制御用ＩＣチップ４
の入力は、それぞれ金線１０・１０によって制御用ＩＣ
チップ４に接続されている。一方、制御用ＩＣチップ４
の出力端子は、金線１３によって後述する出力端子ＯＵ
Ｔ（図３参照）となる出力端子部５ｂに接続されるとと
もに、金線１２によって後述する接地端子ＧＮＤとなる
アウターリード１５に接続されている。また、トランジ
スタチップ２・３は、それぞれの底面に設けられたコレ
クタ端子が半田材６を介してリードフレーム５（出力端
子部５ｂ）に接続されている。
【００３４】上記のアウターリード１４・１５は、リー
ドフレーム５と独立して設けられている。また、出力端
子部５ｂは、リードフレーム５の一部であって、インナ
ーリード５ａからアウターリード１４・１５と同じ側に
突出するように設けられている。さらに、上記のトラン
ジスタチップ２・３、制御用ＩＣチップ４、出力端子部
５ｂの一部、アウターリード１４・１５の一部および金
線８〜１３を含めてモールド樹脂１６にて封止されてい
る。
ドフレーム５と独立して設けられている。また、出力端
子部５ｂは、リードフレーム５の一部であって、インナ
ーリード５ａからアウターリード１４・１５と同じ側に
突出するように設けられている。さらに、上記のトラン
ジスタチップ２・３、制御用ＩＣチップ４、出力端子部
５ｂの一部、アウターリード１４・１５の一部および金
線８〜１３を含めてモールド樹脂１６にて封止されてい
る。
【００３５】図１に、上記の安定化電源装置１の回路構
成を示す。この安定化電源装置１は、上記のトランジス
タチップ２・３としてそれぞれ形成される出力用トラン
ジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 、抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 、切替回路２
１、入力端子ＩＮ、出力端子ＯＵＴおよび接地端子ＧＮ
Ｄを制御用ＩＣチップ４内に形成される制御回路２２と
して備えている。
成を示す。この安定化電源装置１は、上記のトランジス
タチップ２・３としてそれぞれ形成される出力用トラン
ジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 、抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 、切替回路２
１、入力端子ＩＮ、出力端子ＯＵＴおよび接地端子ＧＮ
Ｄを制御用ＩＣチップ４内に形成される制御回路２２と
して備えている。
【００３６】出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 は、入
力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に並列に接続され、
それぞれのベースが切替回路２１に接続されている。ま
た、抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 は、出力端子ＯＵＴと接地端子ＧＮ
Ｄとの間に直列に接続されており、これらの接続点（Ａ
点）が切替回路２１に接続されている。
力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に並列に接続され、
それぞれのベースが切替回路２１に接続されている。ま
た、抵抗Ｒ1 ・Ｒ2 は、出力端子ＯＵＴと接地端子ＧＮ
Ｄとの間に直列に接続されており、これらの接続点（Ａ
点）が切替回路２１に接続されている。
【００３７】出力用トランジスタＴｒ1 は、図８に示す
ｈfe特性に基づいて、小電流領域（上限１００ｍＡ程
度）でｈfe≒１０００程度であるトランジスタが用いら
れる。一方、出力用トランジスタＴｒ2 は、ｈfeが小さ
く（ｈfe≒１００程度）、かつ大電流領域（１０００ｍ
Ａ（１Ａ）以上）までｈfeが伸びる（１００より低下す
るが）トランジスタが用いられる。
ｈfe特性に基づいて、小電流領域（上限１００ｍＡ程
度）でｈfe≒１０００程度であるトランジスタが用いら
れる。一方、出力用トランジスタＴｒ2 は、ｈfeが小さ
く（ｈfe≒１００程度）、かつ大電流領域（１０００ｍ
Ａ（１Ａ）以上）までｈfeが伸びる（１００より低下す
るが）トランジスタが用いられる。
【００３８】切替回路２１は、Ａ点の電位に基づいて、
出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2の動作を切り替える
ようになっている。以下に、切替回路２１の詳細につい
て説明する。
出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2の動作を切り替える
ようになっている。以下に、切替回路２１の詳細につい
て説明する。
【００３９】図３に示すように、切替回路２１は、抵抗
Ｒ1 ・Ｒ2 、差動増幅器２１ａ・２１ｂ、基準電圧源２
１ｃ・２１ｄ、駆動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 および
過電流保護回路２１ｅを備えている。
Ｒ1 ・Ｒ2 、差動増幅器２１ａ・２１ｂ、基準電圧源２
１ｃ・２１ｄ、駆動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 および
過電流保護回路２１ｅを備えている。
【００４０】差動増幅器２１ａ・２１ｂの反転入力端子
は、ともにＡ点に接続され、差動増幅器２１ａ・２１ｂ
の非反転入力端子は、それぞれ基準電圧源２１ｃ・２１
ｄに接続されている。差動増幅器２１ａ・２１ｂの出力
端子は、それぞれ駆動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 のベ
ースに接続されている。駆動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ
4 のコレクタは、それぞれ出力用トランジスタＴｒ1 ・
Ｔｒ2 のベースに接続されている。駆動トランジスタＴ
ｒ3 ・Ｔｒ4 のエミッタおよびベースは、ともに過電流
保護回路２１ｅに接続されている。
は、ともにＡ点に接続され、差動増幅器２１ａ・２１ｂ
の非反転入力端子は、それぞれ基準電圧源２１ｃ・２１
ｄに接続されている。差動増幅器２１ａ・２１ｂの出力
端子は、それぞれ駆動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 のベ
ースに接続されている。駆動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ
4 のコレクタは、それぞれ出力用トランジスタＴｒ1 ・
Ｔｒ2 のベースに接続されている。駆動トランジスタＴ
ｒ3 ・Ｔｒ4 のエミッタおよびベースは、ともに過電流
保護回路２１ｅに接続されている。
【００４１】第１差動増幅器としての差動増幅器２１ａ
は、反転入力端子に入力されるＡ点の電位と、非反転入
力端子に入力される第１基準電圧としての基準電圧源２
１ｃからの基準電圧Ｖref1とを比較して、両電圧の差に
応じて駆動トランジスタＴｒ3 を介して出力用トランジ
スタＴｒ1 のベース電流（駆動電流）Ｉd1を調整して、
出力側の電位を安定化させる。第２差動増幅器としての
差動増幅器２１ｂは、反転入力端子に入力されるＡ点の
電位と、非反転入力端子に入力される基準電圧源２１ｄ
からの第２基準電圧としての基準電圧Ｖref2（Ｖref1−
ΔＶ）とを比較して、両電圧の差に応じて駆動トランジ
スタＴｒ4 を介して出力用トランジスタＴｒ2 のベース
電流（駆動電流）Ｉd2を調整して、出力側の電位を安定
化させる。また、差動増幅器２１ｂは、Ａ点の電位が基
準電圧Ｖref2以下で動作し、その出力で駆動トランジス
タＴｒ4 をオンさせるようになっている。
は、反転入力端子に入力されるＡ点の電位と、非反転入
力端子に入力される第１基準電圧としての基準電圧源２
１ｃからの基準電圧Ｖref1とを比較して、両電圧の差に
応じて駆動トランジスタＴｒ3 を介して出力用トランジ
スタＴｒ1 のベース電流（駆動電流）Ｉd1を調整して、
出力側の電位を安定化させる。第２差動増幅器としての
差動増幅器２１ｂは、反転入力端子に入力されるＡ点の
電位と、非反転入力端子に入力される基準電圧源２１ｄ
からの第２基準電圧としての基準電圧Ｖref2（Ｖref1−
ΔＶ）とを比較して、両電圧の差に応じて駆動トランジ
スタＴｒ4 を介して出力用トランジスタＴｒ2 のベース
電流（駆動電流）Ｉd2を調整して、出力側の電位を安定
化させる。また、差動増幅器２１ｂは、Ａ点の電位が基
準電圧Ｖref2以下で動作し、その出力で駆動トランジス
タＴｒ4 をオンさせるようになっている。
【００４２】出力遮断手段としての過電流保護回路２１
ｅは、負荷電流Ｉo が増大して駆動トランジスタＴｒ3
・Ｔｒ4 を流れる駆動電流Ｉd1・Ｉd2が所定の過電流検
出値を超えると、差動増幅器２１ａ・２１ｂの出力を接
地レベルに低下させることで駆動電流Ｉd1・Ｉd2を制限
する。これによって、出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ
2 を流れる負荷電流Ｉo が制限される。この過電流保護
回路２１ｅは、図４に示すように、負荷電流Ｉo が過電
流保護動作領域に達すると負荷電流Ｉo を急激に減少さ
せる、いわゆるフの字型減流動作を行うタイプの保護回
路である。
ｅは、負荷電流Ｉo が増大して駆動トランジスタＴｒ3
・Ｔｒ4 を流れる駆動電流Ｉd1・Ｉd2が所定の過電流検
出値を超えると、差動増幅器２１ａ・２１ｂの出力を接
地レベルに低下させることで駆動電流Ｉd1・Ｉd2を制限
する。これによって、出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ
2 を流れる負荷電流Ｉo が制限される。この過電流保護
回路２１ｅは、図４に示すように、負荷電流Ｉo が過電
流保護動作領域に達すると負荷電流Ｉo を急激に減少さ
せる、いわゆるフの字型減流動作を行うタイプの保護回
路である。
【００４３】続いて、上記のように構成される安定化電
源装置１の動作について説明する。
源装置１の動作について説明する。
【００４４】通常、負荷電流Ｉo に対応した出力電圧
（出力側の電位）が抵抗Ｒ2 ・Ｒ1 によって分圧され、
その分圧値が差動増幅器２１ａ・２１ｂの反転入力端子
に入力されている。差動増幅器２１ａ・２１ｂは、それ
ぞれこの分圧値と基準電圧Ｖref1・Ｖref2とを比較する
ことによって、差動増幅器２１ａ・２１ｂが駆動トラン
ジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 の動作を制御する。この結果、駆
動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 が、それぞれ出力用トラ
ンジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 のベースを流れる駆動電流Ｉd1
・Ｉd2を調整することによって、出力側の電位を安定化
させる。
（出力側の電位）が抵抗Ｒ2 ・Ｒ1 によって分圧され、
その分圧値が差動増幅器２１ａ・２１ｂの反転入力端子
に入力されている。差動増幅器２１ａ・２１ｂは、それ
ぞれこの分圧値と基準電圧Ｖref1・Ｖref2とを比較する
ことによって、差動増幅器２１ａ・２１ｂが駆動トラン
ジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 の動作を制御する。この結果、駆
動トランジスタＴｒ3 ・Ｔｒ4 が、それぞれ出力用トラ
ンジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 のベースを流れる駆動電流Ｉd1
・Ｉd2を調整することによって、出力側の電位を安定化
させる。
【００４５】負荷電流Ｉo が小電流領域の値（１００ｍ
Ａ程度以下）であるとき、出力用トランジスタＴｒ1 の
ｈfeが十分大きいので、出力電圧が安定しており、Ａ点
の電位も安定している。負荷電流Ｉo が微量変化すれ
ば、差動増幅器２１ａが駆動トランジスタＴｒ3 を動作
させて、出力用トランジスタＴｒ1 のベース電流（駆動
電流Ｉd1）を制御することによって出力電圧を安定化さ
せる。このとき、Ａ点の電位が基準電圧Ｖref2の電圧よ
りΔＶ高いので、差動増幅器２１ｂが、動作せずに駆動
トランジスタＴｒ4 をオフさせるので、出力用トランジ
スタＴｒ2 がオフ状態となっている。
Ａ程度以下）であるとき、出力用トランジスタＴｒ1 の
ｈfeが十分大きいので、出力電圧が安定しており、Ａ点
の電位も安定している。負荷電流Ｉo が微量変化すれ
ば、差動増幅器２１ａが駆動トランジスタＴｒ3 を動作
させて、出力用トランジスタＴｒ1 のベース電流（駆動
電流Ｉd1）を制御することによって出力電圧を安定化さ
せる。このとき、Ａ点の電位が基準電圧Ｖref2の電圧よ
りΔＶ高いので、差動増幅器２１ｂが、動作せずに駆動
トランジスタＴｒ4 をオフさせるので、出力用トランジ
スタＴｒ2 がオフ状態となっている。
【００４６】負荷が大きくなるなどして負荷電流Ｉo が
増加するにつれて、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが
減少し（図８参照）、最終的には負荷電流Ｉo が要求に
対して十分に供給できなくなる。このため、差動増幅器
２１ａが駆動トランジスタＴｒ3 を最大限動作させさせ
ることで、出力用トランジスタＴｒ1 のベース電流を最
大限流して出力電圧を安定化させようとする。しかしな
がら、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが減少している
ため、出力用トランジスタＴｒ1 が電流を供給すること
ができなくなり、出力電圧が低下しはじめる。出力電圧
が低下すると、Ａ点の電位も低下する。そして、Ａ点の
電位の値がＶref2、すなわちＶref1−ΔＶに達すると、
差動増幅器２１ｂが動作しはじめる。これによって、駆
動トランジスタＴｒ4 がオンして出力用トランジスタＴ
ｒ2 のベース電流（駆動電流Ｉd2）を流すので、出力用
トランジスタＴｒ2 が動作する。
増加するにつれて、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが
減少し（図８参照）、最終的には負荷電流Ｉo が要求に
対して十分に供給できなくなる。このため、差動増幅器
２１ａが駆動トランジスタＴｒ3 を最大限動作させさせ
ることで、出力用トランジスタＴｒ1 のベース電流を最
大限流して出力電圧を安定化させようとする。しかしな
がら、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが減少している
ため、出力用トランジスタＴｒ1 が電流を供給すること
ができなくなり、出力電圧が低下しはじめる。出力電圧
が低下すると、Ａ点の電位も低下する。そして、Ａ点の
電位の値がＶref2、すなわちＶref1−ΔＶに達すると、
差動増幅器２１ｂが動作しはじめる。これによって、駆
動トランジスタＴｒ4 がオンして出力用トランジスタＴ
ｒ2 のベース電流（駆動電流Ｉd2）を流すので、出力用
トランジスタＴｒ2 が動作する。
【００４７】この結果、図４に示すように、出力側に高
出力電流が供給されることになり、出力側の電圧も安定
化する。また、この状態では、差動増幅器２１ａが出力
電圧を上昇させようとして、駆動トランジスタＴｒ3 に
最大電流供給能力までベース電流Ｉd1を流させるので、
この電流値が過電流検出値を越えて過電流保護回路２１
ｅが動作する。これにより、駆動トランジスタＴｒ
3 は、ベース電位が接地レベルに低下するので、オフ状
態に移行して、出力用トランジスタＴｒ1 もオフする。
出力電流が供給されることになり、出力側の電圧も安定
化する。また、この状態では、差動増幅器２１ａが出力
電圧を上昇させようとして、駆動トランジスタＴｒ3 に
最大電流供給能力までベース電流Ｉd1を流させるので、
この電流値が過電流検出値を越えて過電流保護回路２１
ｅが動作する。これにより、駆動トランジスタＴｒ
3 は、ベース電位が接地レベルに低下するので、オフ状
態に移行して、出力用トランジスタＴｒ1 もオフする。
【００４８】従来の安定化電源装置においては、前述の
ように、１つの出力用素子（図９参照）を用いて制御し
ていたため、この安定化電源装置を備えた機器が待機状
態にある場合、負荷電流Ｉo が１００ｍＡ程度のとき、
上記の出力用素子を制御するベース電流Ｉd が１ｍＡ必
要であった。これに対し、本実施の形態の安定化電源装
置１では、上記のように電流が小さいときには、出力用
トランジスタＴｒ1 のみを動作させるので、駆動電流Ｉ
d1は０．１ｍＡあればよい。したがって、本安定化電源
装置１が組み込まれた機器が、待機時に損失する電力を
従来の１／１０に低減することができる。
ように、１つの出力用素子（図９参照）を用いて制御し
ていたため、この安定化電源装置を備えた機器が待機状
態にある場合、負荷電流Ｉo が１００ｍＡ程度のとき、
上記の出力用素子を制御するベース電流Ｉd が１ｍＡ必
要であった。これに対し、本実施の形態の安定化電源装
置１では、上記のように電流が小さいときには、出力用
トランジスタＴｒ1 のみを動作させるので、駆動電流Ｉ
d1は０．１ｍＡあればよい。したがって、本安定化電源
装置１が組み込まれた機器が、待機時に損失する電力を
従来の１／１０に低減することができる。
【００４９】また、本実施の形態では、基準電圧Ｖref1
と基準電圧Ｖref2との間にΔＶの差が設けられ、Ａ点の
電位が基準電圧Ｖref2（Ｖref1−ΔＶ）より高いときに
差動増幅器２１ｂが動作せずに駆動トランジスタＴｒ4
がオフし、Ａ点の電位が基準電圧Ｖref2以下であるとき
に差動増幅器２１ｂが動作して駆動トランジスタＴｒ4
がオンするように構成されている。また、本実施の形態
では、負荷電流Ｉo が大きくなるのに伴って、ベース電
流Ｉd1が過電流検出値まで増大すると、過電流保護回路
２１ｅが動作して、出力用トランジスタＴｒ1 の動作を
停止させるようになっている。
と基準電圧Ｖref2との間にΔＶの差が設けられ、Ａ点の
電位が基準電圧Ｖref2（Ｖref1−ΔＶ）より高いときに
差動増幅器２１ｂが動作せずに駆動トランジスタＴｒ4
がオフし、Ａ点の電位が基準電圧Ｖref2以下であるとき
に差動増幅器２１ｂが動作して駆動トランジスタＴｒ4
がオンするように構成されている。また、本実施の形態
では、負荷電流Ｉo が大きくなるのに伴って、ベース電
流Ｉd1が過電流検出値まで増大すると、過電流保護回路
２１ｅが動作して、出力用トランジスタＴｒ1 の動作を
停止させるようになっている。
【００５０】これにより、負荷電流Ｉo が小電流領域の
値であるときにｈfeが十分大きい出力用トランジスタＴ
ｒ1 によって出力電圧が安定して、Ａ点の電位が基準電
圧Ｖref1となったときに出力用トランジスタＴｒ2 がオ
フ状態となる一方、負荷電流Ｉo が大きくなったときに
出力用トランジスタＴｒ1 がオフ状態となる代わりに出
力用トランジスタＴｒ2 がオン状態となる。このよう
に、出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 の動作切替を円
滑に行うことができる。
値であるときにｈfeが十分大きい出力用トランジスタＴ
ｒ1 によって出力電圧が安定して、Ａ点の電位が基準電
圧Ｖref1となったときに出力用トランジスタＴｒ2 がオ
フ状態となる一方、負荷電流Ｉo が大きくなったときに
出力用トランジスタＴｒ1 がオフ状態となる代わりに出
力用トランジスタＴｒ2 がオン状態となる。このよう
に、出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 の動作切替を円
滑に行うことができる。
【００５１】なお、差動増幅器２１ａ・２１ｂの動作の
切り替えによって出力電圧が若干変動するが、この変動
値は必要とされる出力電圧精度内に収まる。
切り替えによって出力電圧が若干変動するが、この変動
値は必要とされる出力電圧精度内に収まる。
【００５２】また、本実施の形態において、図１に示す
ように、出力用トランジスタＴｒ1は、制御用ＩＣチッ
プ４と独立して形成されているが、このような形態に限
らず、制御用ＩＣチップ４に組み込まれていてもよく、
またその逆に、出力用トランジスタＴｒ1 に制御用ＩＣ
チップ４が組み込まれていてもよい。これは、本実施の
形態だけでなく、後述する他の実施の形態についても同
様に適用される。
ように、出力用トランジスタＴｒ1は、制御用ＩＣチッ
プ４と独立して形成されているが、このような形態に限
らず、制御用ＩＣチップ４に組み込まれていてもよく、
またその逆に、出力用トランジスタＴｒ1 に制御用ＩＣ
チップ４が組み込まれていてもよい。これは、本実施の
形態だけでなく、後述する他の実施の形態についても同
様に適用される。
【００５３】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について図５および図６に基づいて説明すれば、以下の
通りである。なお、本実施の形態において、実施の形態
１における構成要素と同等の機能を有する構成要素につ
いては、同一の符号を付記してその説明を省略する。
について図５および図６に基づいて説明すれば、以下の
通りである。なお、本実施の形態において、実施の形態
１における構成要素と同等の機能を有する構成要素につ
いては、同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００５４】図５に示すように、本実施の形態に係る安
定化電源装置１において、切替回路２１は、前述の実施
の形態１における切替回路２１における、基準電圧源２
１ｃ・２１ｄ（図３参照）の代わりに基準電圧源２１ｆ
を備え、抵抗Ｒ2 の代わりに抵抗Ｒ3 ・Ｒ4 を備えてい
る。
定化電源装置１において、切替回路２１は、前述の実施
の形態１における切替回路２１における、基準電圧源２
１ｃ・２１ｄ（図３参照）の代わりに基準電圧源２１ｆ
を備え、抵抗Ｒ2 の代わりに抵抗Ｒ3 ・Ｒ4 を備えてい
る。
【００５５】基準電圧源２１ｆは、基準電圧Ｖref を差
動増幅器２１ａ・２１ｂの非反転入力端子に与えてい
る。また、抵抗Ｒ1 に直列接続される抵抗Ｒ3 ・Ｒ4 を
設けて、出力電圧（Ｂ点の電圧）を抵抗Ｒ1 ・Ｒ3 ・Ｒ
4 で分圧することによって、Ａ点の電位より高いＣ点
（抵抗Ｒ3 ・Ｒ4 の接続点）の電圧が差動増幅器２１ｂ
の反転入力端子に与えられる。抵抗Ｒ1 ・Ｒ3 ・Ｒ4 の
分圧比は、Ａ点とＣ点との電位差が前述のΔＶとなるよ
うに設定されている。
動増幅器２１ａ・２１ｂの非反転入力端子に与えてい
る。また、抵抗Ｒ1 に直列接続される抵抗Ｒ3 ・Ｒ4 を
設けて、出力電圧（Ｂ点の電圧）を抵抗Ｒ1 ・Ｒ3 ・Ｒ
4 で分圧することによって、Ａ点の電位より高いＣ点
（抵抗Ｒ3 ・Ｒ4 の接続点）の電圧が差動増幅器２１ｂ
の反転入力端子に与えられる。抵抗Ｒ1 ・Ｒ3 ・Ｒ4 の
分圧比は、Ａ点とＣ点との電位差が前述のΔＶとなるよ
うに設定されている。
【００５６】本実施の形態における差動増幅器２１ａ
は、反転入力端子に入力されるＡ点の電位と、非反転入
力端子に入力される基準電圧Ｖref とを比較して、両電
圧の差に応じて駆動トランジスタＴｒ3 を介して出力用
トランジスタＴｒ1 のベース電流（駆動電流）Ｉd1を調
整して、出力側の電位を安定化させる。一方、本実施の
形態における差動増幅器２１ｂは、反転入力端子に入力
されるＣ点の電位と、非反転入力端子に入力される基準
電圧Ｖref とを比較して、両電圧の差に応じて駆動トラ
ンジスタＴｒ4 を介して出力用トランジスタＴｒ2 のベ
ース電流（駆動電流）Ｉd2を調整して、出力側の電位を
安定化させる。また、差動増幅器２１ｂは、Ｃ点の電位
が基準電圧Ｖref 以下で動作し、その出力で駆動トラン
ジスタＴｒ4 をオンさせるようになっている。
は、反転入力端子に入力されるＡ点の電位と、非反転入
力端子に入力される基準電圧Ｖref とを比較して、両電
圧の差に応じて駆動トランジスタＴｒ3 を介して出力用
トランジスタＴｒ1 のベース電流（駆動電流）Ｉd1を調
整して、出力側の電位を安定化させる。一方、本実施の
形態における差動増幅器２１ｂは、反転入力端子に入力
されるＣ点の電位と、非反転入力端子に入力される基準
電圧Ｖref とを比較して、両電圧の差に応じて駆動トラ
ンジスタＴｒ4 を介して出力用トランジスタＴｒ2 のベ
ース電流（駆動電流）Ｉd2を調整して、出力側の電位を
安定化させる。また、差動増幅器２１ｂは、Ｃ点の電位
が基準電圧Ｖref 以下で動作し、その出力で駆動トラン
ジスタＴｒ4 をオンさせるようになっている。
【００５７】上記のように構成される安定化電源装置１
では、負荷電流Ｉo が小電流値（１００ｍＡ程度）であ
るとき、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが十分大き
く、Ｂ点の電位（出力電圧）が図６に示すようにＶo1に
安定しており、Ｃ点の電位（第１分圧値）が基準電圧Ｖ
ref より高くなっている。このため、負荷電流Ｉo が微
量変化すれば、差動増幅器２１ａが駆動トランジスタＴ
ｒ3 を動作させて、出力用トランジスタＴｒ1 のベース
電流Ｉd1を制御することによって出力電圧を安定化させ
る。この結果、Ａ点の電位が基準電圧Ｖref にほぼ等し
くなる。
では、負荷電流Ｉo が小電流値（１００ｍＡ程度）であ
るとき、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが十分大き
く、Ｂ点の電位（出力電圧）が図６に示すようにＶo1に
安定しており、Ｃ点の電位（第１分圧値）が基準電圧Ｖ
ref より高くなっている。このため、負荷電流Ｉo が微
量変化すれば、差動増幅器２１ａが駆動トランジスタＴ
ｒ3 を動作させて、出力用トランジスタＴｒ1 のベース
電流Ｉd1を制御することによって出力電圧を安定化させ
る。この結果、Ａ点の電位が基準電圧Ｖref にほぼ等し
くなる。
【００５８】このとき、Ｃ点の電位（第２分圧値）が基
準電圧Ｖref よりさらにΔＶ高いので、差動増幅器２１
ｂは、動作せずに駆動トランジスタＴｒ4 をオフさせ
る。したがって、出力用トランジスタＴｒ2 はオフ状態
となっている。
準電圧Ｖref よりさらにΔＶ高いので、差動増幅器２１
ｂは、動作せずに駆動トランジスタＴｒ4 をオフさせ
る。したがって、出力用トランジスタＴｒ2 はオフ状態
となっている。
【００５９】一方、負荷電流Ｉo が増加するにつれて、
出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが減少し（図８参
照）、最終的には負荷電流Ｉo が十分に供給できなくな
る。このため、出力電圧が（Ｂ点の電位がＶo1からＶ
o2）に低下して差動増幅器２１ａでは出力電圧を十分安
定させることができなくなる。出力電圧の低下に伴って
Ｃ点の電位も低下することで、Ｃ点の電位がＶref に達
すると、差動増幅器２１ｂが動作しはじめる。これによ
って、駆動トランジスタＴｒ4 がオンして出力用トラン
ジスタＴｒ2 のベース電流（駆動電流Ｉd2）を流すの
で、出力用トランジスタＴｒ2 がオンする。その結果、
図６に示すように、出力側に高出力電流が供給されるこ
とになり、出力側の電圧も安定化する。
出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが減少し（図８参
照）、最終的には負荷電流Ｉo が十分に供給できなくな
る。このため、出力電圧が（Ｂ点の電位がＶo1からＶ
o2）に低下して差動増幅器２１ａでは出力電圧を十分安
定させることができなくなる。出力電圧の低下に伴って
Ｃ点の電位も低下することで、Ｃ点の電位がＶref に達
すると、差動増幅器２１ｂが動作しはじめる。これによ
って、駆動トランジスタＴｒ4 がオンして出力用トラン
ジスタＴｒ2 のベース電流（駆動電流Ｉd2）を流すの
で、出力用トランジスタＴｒ2 がオンする。その結果、
図６に示すように、出力側に高出力電流が供給されるこ
とになり、出力側の電圧も安定化する。
【００６０】このとき、差動増幅器２１ａが出力電圧を
上昇させようとして、駆動トランジスタＴｒ3 に最大電
流供給能力までベース電流Ｉd1を流させるので、過電流
保護回路２１ｅが動作する。これにより、駆動トランジ
スタＴｒ3 は、ベース電位が接地レベルに低下して、出
力用トランジスタＴｒ1 もオフする。
上昇させようとして、駆動トランジスタＴｒ3 に最大電
流供給能力までベース電流Ｉd1を流させるので、過電流
保護回路２１ｅが動作する。これにより、駆動トランジ
スタＴｒ3 は、ベース電位が接地レベルに低下して、出
力用トランジスタＴｒ1 もオフする。
【００６１】本実施の形態の安定化電源装置１は、実施
の形態１の安定化電源装置１と異なり、差動増幅器２１
ａ・２１ｂに同じ基準電圧Ｖref を与える一方、比較さ
れる電圧を差動増幅器２１ａ・２１ｂとでそれぞれ異な
らせている。しかしながら、両実施例の安定化電源装置
１は、反転入力端子の電位（Ｃ点の電位）がＶref にま
で低下したときに始めて差動増幅器２１ｂが動作すると
ともに、負荷電流Ｉoが大きいときに過電流保護回路２
１ｅによって出力用トランジスタＴｒ1 のオフさせる点
で類似している。これにより、出力用トランジスタＴｒ
1 ・Ｔｒ2 の動作切替を円滑に行うことができる。
の形態１の安定化電源装置１と異なり、差動増幅器２１
ａ・２１ｂに同じ基準電圧Ｖref を与える一方、比較さ
れる電圧を差動増幅器２１ａ・２１ｂとでそれぞれ異な
らせている。しかしながら、両実施例の安定化電源装置
１は、反転入力端子の電位（Ｃ点の電位）がＶref にま
で低下したときに始めて差動増幅器２１ｂが動作すると
ともに、負荷電流Ｉoが大きいときに過電流保護回路２
１ｅによって出力用トランジスタＴｒ1 のオフさせる点
で類似している。これにより、出力用トランジスタＴｒ
1 ・Ｔｒ2 の動作切替を円滑に行うことができる。
【００６２】したがって、本実施の形態の安定化電源装
置１でも、負荷電流Ｉo が小さいときには、出力用トラ
ンジスタＴｒ1 のみを動作させて駆動電流Ｉd1を小さい
値に抑えることによって、本安定化電源装置１が組み込
まれた機器が、待機時に損失する電力を大幅に低減する
ことができる。
置１でも、負荷電流Ｉo が小さいときには、出力用トラ
ンジスタＴｒ1 のみを動作させて駆動電流Ｉd1を小さい
値に抑えることによって、本安定化電源装置１が組み込
まれた機器が、待機時に損失する電力を大幅に低減する
ことができる。
【００６３】なお、差動増幅器２１ａ・２１ｂの動作の
切り替えによって出力電圧が若干変動するが、この変動
値が必要とされる出力電圧精度内に収まるのは実施の形
態１と同様である。
切り替えによって出力電圧が若干変動するが、この変動
値が必要とされる出力電圧精度内に収まるのは実施の形
態１と同様である。
【００６４】〔実施の形態３〕本発明の実施のさらに他
の形態について図７に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、本実施の形態において、実施の形態１に
おける構成要素と同等の機能を有する構成要素について
は、同一の符号を付記してその説明を省略する。
の形態について図７に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、本実施の形態において、実施の形態１に
おける構成要素と同等の機能を有する構成要素について
は、同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００６５】図７に示すように、本実施の形態に係る安
定化電源装置１において、切替回路２１は、差動増幅器
２１ｂの代わりに差動増幅器２１ｈを備え、さらに、Ｐ
ＮＰ型のトランジスタＴｒ5 およびベース電流検出抵抗
Ｒ5 を備えている。
定化電源装置１において、切替回路２１は、差動増幅器
２１ｂの代わりに差動増幅器２１ｈを備え、さらに、Ｐ
ＮＰ型のトランジスタＴｒ5 およびベース電流検出抵抗
Ｒ5 を備えている。
【００６６】ベース電流検出抵抗Ｒ5 は、トランジスタ
Ｔｒ3 のエミッタと接地端子ＧＮＤとの間に接続されて
いる。トランジスタＴｒ5 のエミッタは差動増幅器２１
ｈの出力端子に接続され、コレクタは接地端子ＧＮＤに
接続され、ベースは駆動トランジスタＴｒ3 のエミッタ
に接続されている。
Ｔｒ3 のエミッタと接地端子ＧＮＤとの間に接続されて
いる。トランジスタＴｒ5 のエミッタは差動増幅器２１
ｈの出力端子に接続され、コレクタは接地端子ＧＮＤに
接続され、ベースは駆動トランジスタＴｒ3 のエミッタ
に接続されている。
【００６７】上記のように構成される安定化電源装置１
においては、通常、待機状態のように負荷電流Ｉo が小
さいときには、Ａ点の電位を検出しながら、差動増幅器
２１ａ・２１ｈがともに出力することによって、駆動電
流Ｉd1・Ｉd2を調整している。しかしながら、このと
き、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが十分に大きく、
Ｄ点（駆動トランジスタＴｒ3 のエミッタと抵抗Ｒ5 と
の接続点）を流れる駆動電流Ｉd1が小さいため、トラン
ジスタＴｒ5 がオン状態になっている。これによって、
差動増幅器２１ｈの出力がトランジスタＴｒ5 を介して
ＧＮＤ端子に接続されるので、駆動トランジスタＴｒ4
がオフ状態になる結果、出力用トランジスタＴｒ2 もオ
フ状態になる。
においては、通常、待機状態のように負荷電流Ｉo が小
さいときには、Ａ点の電位を検出しながら、差動増幅器
２１ａ・２１ｈがともに出力することによって、駆動電
流Ｉd1・Ｉd2を調整している。しかしながら、このと
き、出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが十分に大きく、
Ｄ点（駆動トランジスタＴｒ3 のエミッタと抵抗Ｒ5 と
の接続点）を流れる駆動電流Ｉd1が小さいため、トラン
ジスタＴｒ5 がオン状態になっている。これによって、
差動増幅器２１ｈの出力がトランジスタＴｒ5 を介して
ＧＮＤ端子に接続されるので、駆動トランジスタＴｒ4
がオフ状態になる結果、出力用トランジスタＴｒ2 もオ
フ状態になる。
【００６８】一方、負荷電流Ｉo が増加するにつれて、
出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが減少し（図８参
照）、出力電圧が低下するので、Ａ点の電位も低下す
る。このため、駆動電流Ｉd1を増大させて出力電圧を安
定させるように差動増幅器２１ａの出力が増大するが、
これによって駆動電流Ｉd1が増大するにつれてＢ点の電
位が高くなると、やがてトランジスタＴｒ5 がオフ状態
に移行する。これによって、駆動トランジスタＴｒ4 が
オン状態となって出力用トランジスタＴｒ2 をオンさせ
る。この結果、出力用トランジスタＴｒ2 が負荷電流Ｉ
o の供給を行って出力を安定化させる。
出力用トランジスタＴｒ1 のｈfeが減少し（図８参
照）、出力電圧が低下するので、Ａ点の電位も低下す
る。このため、駆動電流Ｉd1を増大させて出力電圧を安
定させるように差動増幅器２１ａの出力が増大するが、
これによって駆動電流Ｉd1が増大するにつれてＢ点の電
位が高くなると、やがてトランジスタＴｒ5 がオフ状態
に移行する。これによって、駆動トランジスタＴｒ4 が
オン状態となって出力用トランジスタＴｒ2 をオンさせ
る。この結果、出力用トランジスタＴｒ2 が負荷電流Ｉ
o の供給を行って出力を安定化させる。
【００６９】このように、本実施の形態でも、差動増幅
器２１ａ・２１ｈを用いて出力用トランジスタＴｒ1 ・
Ｔｒ2 の動作を切り替えるようにしている。それゆえ、
前述の実施の形態１および２と同様に、電流が小さいと
きには、出力用トランジスタＴｒ1 のみを動作させて負
荷電流Ｉo を小さい値に抑えることによって、本安定化
電源装置１が組み込まれた機器が、待機時に損失する電
力を大幅に低減することができる。
器２１ａ・２１ｈを用いて出力用トランジスタＴｒ1 ・
Ｔｒ2 の動作を切り替えるようにしている。それゆえ、
前述の実施の形態１および２と同様に、電流が小さいと
きには、出力用トランジスタＴｒ1 のみを動作させて負
荷電流Ｉo を小さい値に抑えることによって、本安定化
電源装置１が組み込まれた機器が、待機時に損失する電
力を大幅に低減することができる。
【００７０】また、本実施の形態では、出力用トランジ
スタＴｒ1 のベース電流を検出するベース電流検出抵抗
Ｒ5 によって、待機時のように負荷電流Ｉo が小さいと
きに出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 が同時に動作し
ないように、出力用トランジスタＴｒ2 の動作を制限し
ている。これにより、出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ
2 の切替動作を円滑に行うことができる。
スタＴｒ1 のベース電流を検出するベース電流検出抵抗
Ｒ5 によって、待機時のように負荷電流Ｉo が小さいと
きに出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ2 が同時に動作し
ないように、出力用トランジスタＴｒ2 の動作を制限し
ている。これにより、出力用トランジスタＴｒ1 ・Ｔｒ
2 の切替動作を円滑に行うことができる。
【００７１】なお、差動増幅器２１ａ・２１ｈの動作の
切り替えによって出力電圧が若干変動するが、この変動
値が必要とされる出力電圧精度内に収まるのは実施の形
態１と同様である。
切り替えによって出力電圧が若干変動するが、この変動
値が必要とされる出力電圧精度内に収まるのは実施の形
態１と同様である。
【００７２】また、本実施の形態を含む全ての実施の形
態では、２つの出力用素子を備えた構成について説明し
たが、本発明は、それに限らず３つ以上の出力用素子を
備えた構成にも適用できることは勿論である。
態では、２つの出力用素子を備えた構成について説明し
たが、本発明は、それに限らず３つ以上の出力用素子を
備えた構成にも適用できることは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る安定化電源
装置は、負荷に供給する電流を出力する複数の出力用素
子と、これらの出力用素子を制御するための制御用素子
とを備えており、上記出力用素子として、上記複数の出
力用素子から負荷側に流れる負荷電流供給能力の異なる
２つ以上の出力用素子を含み、上記制御用素子が、負荷
電流の値によって上記出力用素子の動作を切り替える切
替手段を有している構成である。
装置は、負荷に供給する電流を出力する複数の出力用素
子と、これらの出力用素子を制御するための制御用素子
とを備えており、上記出力用素子として、上記複数の出
力用素子から負荷側に流れる負荷電流供給能力の異なる
２つ以上の出力用素子を含み、上記制御用素子が、負荷
電流の値によって上記出力用素子の動作を切り替える切
替手段を有している構成である。
【００７４】これにより、軽負荷時等の負荷電流が小さ
い状態では負荷電流供給能力の低い出力用素子に動作が
切り替えられる一方、負荷電流が増大した状態では負荷
電流供給能力の高い出力用素子に動作が切り替えられ
る。それゆえ、この安定化電源装置が組み込まれた電子
機器等では、待機状態での負荷電流を通常の動作状態で
の負荷電流に比べて小さく抑えることができる。したが
って、上記電子機器等の待機状態での電力消費を大幅に
低減することができるという効果を奏する。
い状態では負荷電流供給能力の低い出力用素子に動作が
切り替えられる一方、負荷電流が増大した状態では負荷
電流供給能力の高い出力用素子に動作が切り替えられ
る。それゆえ、この安定化電源装置が組み込まれた電子
機器等では、待機状態での負荷電流を通常の動作状態で
の負荷電流に比べて小さく抑えることができる。したが
って、上記電子機器等の待機状態での電力消費を大幅に
低減することができるという効果を奏する。
【００７５】本発明に係る安定化電源装置においては、
上記複数の出力用素子がトランジスタであり、そのうち
の一つが、所定値より小さい電流領域で他のトランジス
タよりｈfeが大きい第１トランジスタであり、他の一つ
が、所定値より小さい電流領域での第１トランジスタの
ｈfeよりｈfeが小さく、かつ上記所定値を超える電流領
域でも一定のｈfeを維持する第２トランジスタである構
成である。
上記複数の出力用素子がトランジスタであり、そのうち
の一つが、所定値より小さい電流領域で他のトランジス
タよりｈfeが大きい第１トランジスタであり、他の一つ
が、所定値より小さい電流領域での第１トランジスタの
ｈfeよりｈfeが小さく、かつ上記所定値を超える電流領
域でも一定のｈfeを維持する第２トランジスタである構
成である。
【００７６】これにより、ｈfeが大きい方の第１トラン
ジスタが小電流領域で動作する一方、ｈfeが小さい方の
第２トランジスタが所定値より大きい電流領域で動作す
る。したがって、ｈfe特性の異なるトランジスタを選択
することによって、本発明に係る安定化電源装置が奏す
る効果を容易に実現することができる。
ジスタが小電流領域で動作する一方、ｈfeが小さい方の
第２トランジスタが所定値より大きい電流領域で動作す
る。したがって、ｈfe特性の異なるトランジスタを選択
することによって、本発明に係る安定化電源装置が奏す
る効果を容易に実現することができる。
【００７７】また、この安定化電源装置において、上記
切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化する出力電
圧の分圧値と所定の第１基準電圧との差に基づいて上記
第１トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させる
第１差動増幅器と、上記分圧値と上記第１基準電圧より
低い所定の第２基準電圧との差に基づいて上記第２トラ
ンジスタを動作させて出力電圧を安定化させ、上記分圧
値が上記第２基準電圧以下であるときに動作する第２差
動増幅器と、上記第１トランジスタのベースに最大の電
流が流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮断する
出力遮断手段とを有している構成である。
切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化する出力電
圧の分圧値と所定の第１基準電圧との差に基づいて上記
第１トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させる
第１差動増幅器と、上記分圧値と上記第１基準電圧より
低い所定の第２基準電圧との差に基づいて上記第２トラ
ンジスタを動作させて出力電圧を安定化させ、上記分圧
値が上記第２基準電圧以下であるときに動作する第２差
動増幅器と、上記第１トランジスタのベースに最大の電
流が流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮断する
出力遮断手段とを有している構成である。
【００７８】これにより、負荷電流が小さい状態で出力
電圧が高くなるとき、第１差動増幅器が動作することに
よって第１トランジスタがオンする一方、出力電圧の分
圧値が第２基準電圧より高いために第２差動増幅器が動
作しないことによって第２トランジスタがオフする。ま
た、負荷電流が大きい状態で出力電圧が低くなるとき、
分圧値が第２基準電圧以下になるために第２差動増幅器
が動作することによって第２トランジスタがオンする一
方、第１差動増幅器が第１トランジスタのベース電流を
増大させた結果、出力遮断手段によって第１差動増幅器
の出力が遮断されることによって第１トランジスタがオ
フする。したがって、負荷の大きさに応じて、第１トラ
ンジスタの動作と、第２トランジスタの動作とを円滑に
切り替えることができるという効果を奏する。
電圧が高くなるとき、第１差動増幅器が動作することに
よって第１トランジスタがオンする一方、出力電圧の分
圧値が第２基準電圧より高いために第２差動増幅器が動
作しないことによって第２トランジスタがオフする。ま
た、負荷電流が大きい状態で出力電圧が低くなるとき、
分圧値が第２基準電圧以下になるために第２差動増幅器
が動作することによって第２トランジスタがオンする一
方、第１差動増幅器が第１トランジスタのベース電流を
増大させた結果、出力遮断手段によって第１差動増幅器
の出力が遮断されることによって第１トランジスタがオ
フする。したがって、負荷の大きさに応じて、第１トラ
ンジスタの動作と、第２トランジスタの動作とを円滑に
切り替えることができるという効果を奏する。
【００７９】あるいは、上記の安定化電源装置において
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧を所定の比率で分圧した第１分圧値と所定の
基準電圧との差に基づいて上記第１トランジスタを動作
させて出力電圧を安定化させる第１差動増幅器と、上記
第１分圧値より高く、上記出力電圧を所定の比率で分圧
した第２分圧値と上記基準電圧との差に基づいて上記第
２トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させ、上
記第２分圧値が上記基準電圧以下であるときに動作する
第２差動増幅器と、上記第１トランジスタのベースに最
大の電流が流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮
断する出力遮断手段とを有している構成である。
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧を所定の比率で分圧した第１分圧値と所定の
基準電圧との差に基づいて上記第１トランジスタを動作
させて出力電圧を安定化させる第１差動増幅器と、上記
第１分圧値より高く、上記出力電圧を所定の比率で分圧
した第２分圧値と上記基準電圧との差に基づいて上記第
２トランジスタを動作させて出力電圧を安定化させ、上
記第２分圧値が上記基準電圧以下であるときに動作する
第２差動増幅器と、上記第１トランジスタのベースに最
大の電流が流れたときに上記第１差動増幅器の出力を遮
断する出力遮断手段とを有している構成である。
【００８０】これにより、負荷電流が小さい状態で出力
電圧が高くなるとき、第１差動増幅器が動作することに
よって第１トランジスタがオンする一方、出力電圧の第
２分圧値が基準電圧より高いために第２差動増幅器が動
作しないことによって第２トランジスタがオフする。ま
た、負荷電流が大きい状態で出力電圧が低くなるとき、
第２分圧値が基準電圧以下になるために第２差動増幅器
が動作することによって第２トランジスタがオンする一
方、第１差動増幅器が第１トランジスタのベース電流を
増大させた結果、出力遮断手段によって第１差動増幅器
の出力が遮断されることによって第１トランジスタがオ
フする。したがって、負荷の大きさに応じて、第１トラ
ンジスタの動作と、第２トランジスタの動作とを円滑に
切り替えることができるという効果を奏する。
電圧が高くなるとき、第１差動増幅器が動作することに
よって第１トランジスタがオンする一方、出力電圧の第
２分圧値が基準電圧より高いために第２差動増幅器が動
作しないことによって第２トランジスタがオフする。ま
た、負荷電流が大きい状態で出力電圧が低くなるとき、
第２分圧値が基準電圧以下になるために第２差動増幅器
が動作することによって第２トランジスタがオンする一
方、第１差動増幅器が第１トランジスタのベース電流を
増大させた結果、出力遮断手段によって第１差動増幅器
の出力が遮断されることによって第１トランジスタがオ
フする。したがって、負荷の大きさに応じて、第１トラ
ンジスタの動作と、第２トランジスタの動作とを円滑に
切り替えることができるという効果を奏する。
【００８１】あるいは、上記の安定化電源装置において
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧の分圧値と所定の基準電圧との差に基づいて
上記第１トランジスタを動作させて出力電圧を安定化さ
せる第１差動増幅器と、上記分圧値と上記基準電圧との
差に基づいて上記第２トランジスタを動作させて出力電
圧を安定化させる第２差動増幅器と、軽負荷時に上記第
１トランジスタのベースに流れる電流が所定値以下であ
るときに上記第２差動増幅器の出力を遮断する出力遮断
手段とを有している構成である。
は、上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じて変化す
る出力電圧の分圧値と所定の基準電圧との差に基づいて
上記第１トランジスタを動作させて出力電圧を安定化さ
せる第１差動増幅器と、上記分圧値と上記基準電圧との
差に基づいて上記第２トランジスタを動作させて出力電
圧を安定化させる第２差動増幅器と、軽負荷時に上記第
１トランジスタのベースに流れる電流が所定値以下であ
るときに上記第２差動増幅器の出力を遮断する出力遮断
手段とを有している構成である。
【００８２】これにより、負荷電流が小さいときには、
第１トランジスタのｈfeが大きいために、第１トランジ
スタのベースを流れる電流が小さく、出力遮断手段によ
って第２差動増幅器の出力が遮断されるので、第２トラ
ンジスタはオフしている。また、負荷電流が大きいとき
には出力電圧の低下に伴い、第１差動増幅器によって第
１トランジスタのベース電流を増大した結果、所定値を
越えると、出力遮断手段による第１差動増幅器の出力の
遮断が解除され、第２トランジスタがオンする。したが
って、少なくとも負荷電流が小さいときには、第１およ
び第２トランジスタ同時にオンしないように、第２トラ
ンジスタの動作を切り替えることができるという効果を
奏する。
第１トランジスタのｈfeが大きいために、第１トランジ
スタのベースを流れる電流が小さく、出力遮断手段によ
って第２差動増幅器の出力が遮断されるので、第２トラ
ンジスタはオフしている。また、負荷電流が大きいとき
には出力電圧の低下に伴い、第１差動増幅器によって第
１トランジスタのベース電流を増大した結果、所定値を
越えると、出力遮断手段による第１差動増幅器の出力の
遮断が解除され、第２トランジスタがオンする。したが
って、少なくとも負荷電流が小さいときには、第１およ
び第２トランジスタ同時にオンしないように、第２トラ
ンジスタの動作を切り替えることができるという効果を
奏する。
【図１】本発明の実施の一形態に係る安定化電源装置の
概略の回路構成を示す回路図である。
概略の回路構成を示す回路図である。
【図２】上記安定化電源装置の外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】上記安定化電源装置の具体的な構成を示す回路
図である。
図である。
【図４】図３の安定化電源装置の出力電圧対出力電流特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の他の形態に係る安定化電源装置
の回路構成を示す回路図である。
の回路構成を示す回路図である。
【図６】図５の安定化電源装置の出力電圧対出力電流特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態に係る安定化電
源装置の回路構成を示す回路図である。
源装置の回路構成を示す回路図である。
【図８】負荷電流供給能力の異なる２つの出力用トラン
ジスタのｈfe特性を示すグラフである。
ジスタのｈfe特性を示すグラフである。
【図９】従来の安定化電源装置の外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図１０】従来の安定化電源装置の回路構成を示す回路
図である。
図である。
１ 安定化電源装置 ２・３ ＰＮＰトランジスタチップ（出力用素
子） ４ 制御用ＩＣチップ（制御用素子） ２１ 切替回路 ２１ａ 差動増幅器（第１差動増幅器） ２１ｂ 差動増幅器（第２差動増幅器） ２１ｃ・２１ｄ 基準電圧源 ２１ｅ 過電流保護回路（出力遮断手段） ２１ｆ 基準電圧源 ２１ｈ 差動増幅器（第２差動増幅器） Ｔｒ1 ・Ｔｒ2 出力用トランジスタ Ｔｒ5 トランジスタ（出力遮断手段） Ｒ1 〜Ｒ4 抵抗 Ｒ5 ベース電流検出抵抗（検出手段） Ｉo 負荷電流 Ｖref1 基準電圧（第１基準電圧） Ｖref2 基準電圧（第２基準電圧） Ｖref 基準電圧
子） ４ 制御用ＩＣチップ（制御用素子） ２１ 切替回路 ２１ａ 差動増幅器（第１差動増幅器） ２１ｂ 差動増幅器（第２差動増幅器） ２１ｃ・２１ｄ 基準電圧源 ２１ｅ 過電流保護回路（出力遮断手段） ２１ｆ 基準電圧源 ２１ｈ 差動増幅器（第２差動増幅器） Ｔｒ1 ・Ｔｒ2 出力用トランジスタ Ｔｒ5 トランジスタ（出力遮断手段） Ｒ1 〜Ｒ4 抵抗 Ｒ5 ベース電流検出抵抗（検出手段） Ｉo 負荷電流 Ｖref1 基準電圧（第１基準電圧） Ｖref2 基準電圧（第２基準電圧） Ｖref 基準電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H420 BB02 BB03 BB12 BB14 CC02 DD02 EA11 EA23 EA24 EA39 EA42 EA48 EA49 EB15 EB37 FF03 FF04 FF23 FF25 KK06 LL05 NB02 NB12 NB19 NB20 NB37 NC05 NC06 NC27 NC33 5H430 BB01 BB06 BB09 BB11 BB13 EE03 EE09 EE12 EE18 FF04 FF13 HH03 JJ03 LA07 5H730 AA14 AS01 AS23 DD02 DD26 EE43 EE60 FD01 FD51 XX15 XX48
Claims (5)
- 【請求項１】負荷に供給する電流を出力する複数の出力
用素子と、これらの出力用素子を制御するための制御用
素子とを備えた安定化電源装置において、 上記出力用素子として、上記複数の出力用素子から負荷
側に流れる負荷電流供給能力の異なる２つ以上の出力用
素子を含んでおり、 上記制御用素子が、負荷電流の値によって上記出力用素
子の動作を切り替える切替手段を有していることを特徴
とする安定化電源装置。 - 【請求項２】上記複数の出力用素子がトランジスタであ
り、そのうちの一つが、所定値より小さい電流領域で他
のトランジスタよりｈfeが大きい第１トランジスタであ
り、他の一つが、所定値より小さい電流領域での第１ト
ランジスタのｈfeよりｈfeが小さく、かつ上記所定値を
超える電流領域でも一定のｈfeを維持する第２トランジ
スタであることを特徴とする請求項１に記載の安定化電
源装置。 - 【請求項３】上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じ
て変化する出力電圧の分圧値と所定の第１基準電圧との
差に基づいて上記第１トランジスタを動作させて出力電
圧を安定化させる第１差動増幅器と、上記分圧値と上記
第１基準電圧より低い所定の第２基準電圧との差に基づ
いて上記第２トランジスタを動作させて出力電圧を安定
化させ、上記分圧値が上記第２基準電圧以下であるとき
に動作する第２差動増幅器と、上記第１トランジスタの
ベースに最大の電流が流れたときに上記第１差動増幅器
の出力を遮断する出力遮断手段とを有していることを特
徴とする請求項２に記載の安定化電源装置。 - 【請求項４】上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じ
て変化する出力電圧を所定の比率で分圧した第１分圧値
と所定の基準電圧との差に基づいて上記第１トランジス
タを動作させて出力電圧を安定化させる第１差動増幅器
と、上記第１分圧値より高く、上記出力電圧を所定の比
率で分圧した第２分圧値と上記基準電圧との差に基づい
て上記第２トランジスタを動作させて出力電圧を安定化
させ、上記第２分圧値が上記基準電圧以下であるときに
動作する第２差動増幅器と、上記第１トランジスタのベ
ースに最大の電流が流れたときに上記第１差動増幅器の
出力を遮断する出力遮断手段とを有していることを特徴
とする請求項２に記載の安定化電源装置。 - 【請求項５】上記切替手段が、負荷電流の大きさに応じ
て変化する出力電圧の分圧値と所定の基準電圧との差に
基づいて上記第１トランジスタを動作させて出力電圧を
安定化させる第１差動増幅器と、上記分圧値と上記基準
電圧との差に基づいて上記第２トランジスタを動作させ
て出力電圧を安定化させる第２差動増幅器と、軽負荷時
に上記第１トランジスタのベースに流れる電流が所定値
以下であるときに上記第２差動増幅器の出力を遮断する
出力遮断手段とを有していることを特徴とする請求項２
に記載の安定化電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14190199A JP3549772B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 安定化電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14190199A JP3549772B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 安定化電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000330654A true JP2000330654A (ja) | 2000-11-30 |
| JP3549772B2 JP3549772B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=15302805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14190199A Expired - Fee Related JP3549772B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 安定化電源装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3549772B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008033461A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Ricoh Co Ltd | 定電圧電源回路 |
| JP2016135001A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | セイコーエプソン株式会社 | 電源装置、及び、プリンター |
| JP2019053728A (ja) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | ローム株式会社 | レギュレータ回路 |
| JP2021018657A (ja) * | 2019-07-22 | 2021-02-15 | ローム株式会社 | シリーズレギュレータ |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP14190199A patent/JP3549772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
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| JP2019053728A (ja) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | ローム株式会社 | レギュレータ回路 |
| JP7141284B2 (ja) | 2017-09-13 | 2022-09-22 | ローム株式会社 | レギュレータ回路 |
| JP2021018657A (ja) * | 2019-07-22 | 2021-02-15 | ローム株式会社 | シリーズレギュレータ |
| JP7368132B2 (ja) | 2019-07-22 | 2023-10-24 | ローム株式会社 | シリーズレギュレータ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3549772B2 (ja) | 2004-08-04 |
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