JP2001100852A - 定電圧レギュレータ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラッシュ電流による障害の発生を未然に防止
する。 【解決手段】 定電圧レギュレータ回路となる集積回路
１Ａの入力端子１１が主制御用のインピーダンス素子と
してのｐｎｐトランジスタ１５を通じて出力端子１２に
接続され、このトランジスタ１５のベースが抵抗器１
６、ｎｐｎトランジスタ１７、１８の直列回路を通じて
接地端子１３に接続される。さらに出力端子１２が抵抗
器２２、２３の直列回路を通じて演算増幅器２１の反転
入力端（−）に接続され、ツェナーダイオード２０で形
成される基準電圧Ｖｒｅｆに対する変動成分が取り出さ
れる。この演算増幅器２１の出力端がトランジスタ１７
のベースに接続される。さらに入力端子１１が定電流源
２５、時定数端子１４、時定数用のコンデンサ６を通じ
て接地端子５に接続され、この時定数端子１４が演算増
幅器２８を通じてトランジスタ１８のベースに接続され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば安定化され
た電源を必要とする電子機器に使用される定電圧レギュ
レータ回路に関する。詳しくは、出力電圧に応じてイン
ピーダンス素子を制御することにより出力電圧を安定化
する定電圧レギュレータ回路で、電源投入時に発生する
恐れのある誤動作の防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】安定化された電源の必要とされる電子機
器に使用される定電圧レギュレータ回路を用いた電源装
置としては、従来から例えば図１０〜図１２に示すよう
な回路が提案されている。この内の図１０においては、
例えば商用交流電源の供給される端子９１が交流を直流
に変換する電源回路９２に接続される。そしてこの電源
回路９２の正の出力端がコンデンサ９３の正極端を介し
て定電圧レギュレータ回路９４の入力端子９４１に接続
され、電源回路９２の負の出力端及びコンデンサ９３の
負極端が接地端子９５に接続される。

【０００３】さらに定電圧レギュレータ回路９４では、
入力端子９４１が主制御用のｐｎｐトランジスタ９４２
を通じて出力端子９４３に接続される。また、このトラ
ンジスタ９４２のベースが抵抗器９４４、ｎｐｎトラン
ジスタ９４５の直列回路を通じて回路の接地端子９４６
に接続される。さらに入力端子９４１が定電流源９４７
とツェナーダイオード９４８の直列回路を通じて回路の
接地端子９４６に接続される。そして定電流源９４７と
ツェナーダイオード９４８の接続中点が演算増幅器９４
９の非反転入力端（＋）に接続される。

【０００４】また、出力端子９４３が抵抗器９５０、９
５１の直列回路を通じて接地端子９４６に接続され、こ
の抵抗器９５０、９５１の接続中点が演算増幅器９４９
の反転入力端（−）に接続される。これにより演算増幅
器９４９からは、ツェナーダイオード９４８で形成され
る基準電圧Ｖｒｅｆに対する抵抗器９５０、９５１で分
圧された出力電圧の変動成分が取り出される。そしてこ
の演算増幅器９４９の出力端が抵抗器９５２を通じて上
述のトランジスタ９４５のベースに接続される。このよ
うにして定電圧レギュレータ回路９４が形成される。

【０００５】すなわちこの定電圧レギュレータ回路９４
では、出力端子９４３の電圧が上昇すると反転入力端
（−）の電位が高くなって演算増幅器９４９の出力が低
下される。これによりトランジスタ９４５のベースを流
れる電流が減少され、トランジスタ９４２のインピーダ
ンスが高くなって出力電圧が低下される。同様に出力電
圧が低下すると反転入力端（−）の電位が低くなって演
算増幅器９４９の出力が上昇される。これによりトラン
ジスタ９４５のベースを流れる電流が増加され、トラン
ジスタ９４２のインピーダンスが低くなって出力電圧が
上昇される。

【０００６】そしてこの定電圧レギュレータ回路９４の
出力端子９４３がコンデンサ９６の正極端を介して直流
電圧の出力端子９７に接続される。また回路の接地端子
９４６及びコンデンサ９６の負極端が接地端子９５に接
続される。これによってこの装置においては、端子９１
に供給される商用交流電源が電源回路９２で交流が直流
に変換され、変換された電源がコンデンサ９３で平滑さ
れて定電圧レギュレータ回路９４に供給され、この定電
圧レギュレータ回路９４でコンデンサ９６の電圧を安定
化し、安定化された直流電圧が出力端子９７に取り出さ
れるものである。

【０００７】さらに図１１には、例えば不使用時の電力
削減のための遮断機構を設けた定電圧レギュレータ回路
９４の構成を示す。なお図中で上述の図１０と対応する
部分には同一符号を付して説明を省略する。この図１１
では、例えば上述の定電圧レギュレータ回路９４内の演
算増幅器９４９の動作電源と、定電流源９４７とツェナ
ーダイオード９４８の直列回路に供給される電源が、入
力端子９４１からｐｎｐトランジスタ９５３を通じて供
給される。従ってこのトランジスタ９５３がオフのとき
は定電圧レギュレータ回路９４が不動作にされて電力消
費が削減される。

【０００８】そして例えば外部からの制御によって切り
換えられるスイッチ９８が、定電圧レギュレータ回路９
４の入力端子９４１と制御端子９５４との間に設けられ
る。さらに上述のトランジスタ９５３のベースが抵抗器
９５５、ｎｐｎトランジスタ９５６を通じて回路の接地
端子９４６に接続され、上述の制御端子９５４が抵抗器
９５７を通じてトランジスタ９５６のベースに接続され
る。これによってスイッチ９８がオフされるとトランジ
スタ９５６がオフとなり、トランジスタ９５３がオフさ
れて定電圧レギュレータ回路９４が不動作にされる。

【０００９】さらに図１２には、出力電流が過大となっ
たときに制限を行うための過電流保護回路の設けられた
定電圧レギュレータ回路９４の構成を示す。なお図中
で、上述の図１０と対応する部分には同一の符号を付し
て説明を省略する。この図１２では、主制御用のｐｎｐ
トランジスタ９４２のドライブ電流（トランジスタ９４
５のコレクタ電流）を検出する抵抗器９５８が設けられ
る。そしてこの抵抗器９５８とトランジスタ９４５のエ
ミッタとの接続中点が演算増幅器９５９の非反転入力端
（＋）に接続される。

【００１０】また、上述の定電流源９４７とツェナーダ
イオード９４８の接続中点が演算増幅器９５９の反転入
力端（−）に接続される。そしてこの演算増幅器９５９
の出力端が抵抗器９６０を通じてｎｐｎトランジスタ９
６１のベースに接続される。さらにこのトランジスタ９
６１がトランジスタ９４５のベースと接地端子９４６と
の間に設けられる。これによりトランジスタ９４２のド
ライブ電流が過大になると、この電流が制限されるよう
にトランジスタ９６１の導通が制御される。

【００１１】なお上述の図１２の構成において、演算増
幅器９５９の動作電源は、例えば消費電力を削減する場
合にはトランジスタ９５３のコレクタ側に接続される。
ただし過電流保護動作を確実に行わせるためには、演算
増幅器９５９を先に立ち上げておいた方がスイッチ９８
のオンの瞬間の応答の遅れが生じ難くなるので、この場
合には演算増幅器９５９の動作電源はトランジスタ９５
３のエミッタ側に接続されることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような定
電圧レギュレータ回路９４を用いる電源装置において、
例えば電源投入の際には、コンデンサ９６を充電するた
めのラッシュ電流が定電圧レギュレータ回路９４を通じ
て流される。その場合にこのラッシュ電流の大きさは、
例えば一般的に設けられる上述の過電流保護回路の設定
値まで流れることになり、例えば定電圧レギュレータ回
路９４の定格電流が５００ｍＡ程度でも、過電流保護回
路の一般的な設定値の例えば２．０Ａまで流れることが
ある。このためこのように大きな電流が流れると、例え
ば前段の電源回路９２でリミッタ動作等が起され、これ
によって装置全体の電源が遮断される等の誤動作の恐れ
が生じるものである。

【００１３】すなわちこのような定電圧レギュレータ回
路９４を用いる電源装置を、さらに広い範囲で見るとそ
の構成は例えば図１３に示すようになっている。この図
１３において、例えば商用交流電源の供給される端子９
１０が交流を直流に変換するＡＣ−ＤＣ電源回路９２０
に接続される。そしてこの電源回路９２０には整流回路
９２１が設けられ、上述の端子９１０がこの整流回路９
２１に接続されてこの整流出力が平滑コンデンサ９２２
を通じて絶縁トランス９２３の１次巻線９２３ａ及び制
御回路９２４の直列回路に接続される。

【００１４】またこの絶縁トランス９２３の第１の２次
巻線９２３ｂが整流用のダイオード９２５ｂと平滑コン
デンサ９２６ｂを通じて制御回路９２４に接続される。
さらに第２及び第３の２次巻線９２３ｃ、９２３ｄに
も、それぞれ整流用のダイオード９２５ｃ、９２５ｄと
平滑コンデンサ９２６ｃ、９２６ｄが設けられる。そし
てこの第３の平滑コンデンサ９２６ｄの正極端が、ツェ
ナーダイード９２７、抵抗器９２８を通じてフォトカプ
ラ９２９の１次側の発光素子に接続され、フォトカプラ
９２９の２次側の受光素子が制御回路９２４に接続され
る。

【００１５】さらにこれらの第２及び第３の平滑コンデ
ンサ９２６ｃ、９２６ｄが、それぞれ定電圧レギュレー
タ回路９４ｃ、９４ｄに接続される。ここで定電圧レギ
ュレータ回路９４ｃは、例えば上述の図１１に示す遮断
機構付きの回路である。そしてこの定電圧レギュレータ
回路９４ｃの出力端子がコンデンサ９６ｃを介して直流
電圧の出力端子９７ｃ及び接地端子９５ｃに接続され
る。また例えば５Ｖの電圧を得る定電圧レギュレータ回
路９４ｄの出力端子がコンデンサ９６ｄを介して制御用
のマイクロコンピュータ９９及び接地端子９５ｄに接続
される。

【００１６】さらにこのマイクロコンピュータ９９で
は、例えば動作モードの判別によって装置内での不使用
の回路が判定され、この判定に従って対応する定電圧レ
ギュレータ回路９４ｃの遮断機構（スイッチ９８）が制
御される。このようにして、例えば判別される動作モー
ドごとに判定される不使用の回路の電源を遮断すること
ができ、これによって消費電力の削減を図ることができ
るものである。なお定電圧レギュレータ回路９４ｃは、
例えばマイクロコンピュータ９９で判別される動作モー
ドに応じて複数の系統に分けてそれぞれに設けることが
できる。

【００１７】そこでこのような装置においては、例えば
マイクロコンピュータ９９の制御によって定電圧レギュ
レータ回路９４ｃの遮断機構を働かせた場合にも、その
後の電源の再投入時に上述の大きな電流が流れる可能性
がある。さらにこの電流が流れることによって電源回路
９２０でリミッタ動作（図示せず）が起されると、例え
ば定電圧レギュレータ回路９４ｄに供給される電圧も低
下されることになり、これによって例えば５Ｖの出力電
圧が低下されてマイクロコンピュータ９９が動作不能状
態に陥ってしまう恐れがある。

【００１８】そしてこのような装置において、例えばマ
イクロコンピュータ９９が動作不能状態に陥ってしまう
と、例えば以後の装置全体の機能が停止してしまう恐れ
がある。さらにこのような装置全体が機能停止状態に陥
ってしまう可能性は、上述のマイクロコンピュータ９９
の制御によって定電圧レギュレータ回路９４ｃの遮断機
構を働かせる度に生じる恐れがあるものである。なお上
述の図１２のように、過電流保護回路が設けられている
場合にも、電源投入時のラッシュ電流を止めることはで
きないものであって、同様の事態が生じる恐れがある。

【００１９】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置
では電源投入時や遮断機構を働かせた後の電源の再投入
時にラッシュ電流が発生され、装置全体の機能の停止な
どの事態が引き起こされる可能性があったというもので
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、電源投入時に徐々に変化される時定数回路を用い
て、インピーダンス素子での安定化の制御を補正するよ
うにしたものであって、これによれば電源投入時の電流
の発生を緩やかにして、ラッシュ電流による障害の発生
を未然に防止することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】すなわち本発明は、出力電圧に応
じてインピーダンス素子を制御することにより出力電圧
を安定化する定電圧レギュレータ回路であって、電源投
入時に徐々に変化される時定数回路と、この時定数回路
の出力によりインピーダンス素子での安定化の制御を補
正する補正回路とを設けてなるものである。

【００２２】以下、図面を参照して本発明を説明する
に、以下の図面はそれぞれ本発明を適用した定電圧レギ
ュレータ回路の各実施形態の構成を示す回路図である。
なお、以下に説明する各実施形態は、それぞれ本発明の
定電圧レギュレータ回路を集積回路（ＩＣ）化している
場合である。

【００２３】図１において、実線で囲まれた集積回路
（ＩＣ）１Ａには、本発明の第１の実施形態の定電圧レ
ギュレータ回路が示される。この集積回路１Ａには、例
えば入力端子１１、出力端子１２、接地端子１３、時定
数端子１４の４端子が設けられる。そして入力端子１１
には、例えば前述の電源回路９２０に相当する回路（図
示せず）の直流電圧（Ｖｉｎ）端子２がコンデンサ３の
正極端を介して接続される。また接地端子１３には、上
述の直流電圧Ｖｉｎと対になる接地端子４がコンデンサ
３の負極端を介して接続されると共に外部の接地端子５
が接続される。

【００２４】そしてこの第１の実施形態の集積回路１Ａ
において、入力端子１１が主制御用のインピーダンス素
子としてのｐｎｐトランジスタ１５を通じて出力端子１
２に接続される。さらにこのトランジスタ１５のベース
が抵抗器１６、ｎｐｎトランジスタ１７、１８の直列回
路を通じて接地端子１３に接続される。また、入力端子
１１が定電流源１９とツェナーダイオード２０の直列回
路を通じて接地端子１３に接続される。そして定電流源
１９とツェナーダイオード２０の接続中点が演算増幅器
２１の非反転入力端（＋）に接続される。

【００２５】さらに出力端子１２が抵抗器２２、２３の
直列回路を通じて接地端子１３に接続され、この抵抗器
２２、２３の接続中点が演算増幅器２１の反転入力端
（−）に接続される。これにより演算増幅器２１から
は、ツェナーダイオード２０で形成される基準電圧Ｖｒ
ｅｆに対する抵抗器２２、２３で分圧された出力電圧の
変動成分が取り出される。そしてこの演算増幅器２１の
出力端が抵抗器２４を通じて上述のトランジスタ１７の
ベースに接続される。このようにして定電圧レギュレー
タ回路が形成される。

【００２６】すなわちこの定電圧レギュレータ回路で
は、出力端子１２の電圧が上昇すると反転入力端（−）
の電位が高くなって演算増幅器２１の出力が低下され
る。これによりトランジスタ１７を流れる電流が減少さ
れ、トランジスタ１５のインピーダンスが高くなって出
力電圧が低下される。同様に出力電圧が低下すると反転
入力端（−）の電位が低くなって演算増幅器２１の出力
が上昇される。これによりトランジスタ１７を流れる電
流が増加され、トランジスタ１５のインピーダンスが低
くなって出力電圧が上昇される。

【００２７】さらにこの集積回路１Ａにおいては、入力
端子１１が定電流源２５を通じて時定数端子１４に接続
され、この時定数端子１４が時定数用のコンデンサ６を
通じて接地端子５に接続される。またこの時定数端子１
４が抵抗器２６、２７の直列回路を通じて接地端子１３
に接続され、この抵抗器２６、２７の接続中点が演算増
幅器２８の非反転入力端（＋）に接続される。さらに定
電流源１９とツェナーダイオード２０の接続中点が演算
増幅器２８の反転入力端（−）に接続され、この演算増
幅器２８の反転入力端と出力端の間に抵抗器２９が接続
される。

【００２８】そしてこの演算増幅器２８の出力端が抵抗
器３０を通じて上述のトランジスタ１８のベースに接続
される。これによって時定数端子１４には、入力端子１
１に直流電圧Ｖｉｎが投入された時点から徐々に上昇す
る電圧信号が形成される。さらにこの電圧信号が演算増
幅器２８で増幅されてトランジスタ１８のベースに供給
されることによって、トランジスタ１８のインピーダン
スが電圧信号に従って徐々に低下される。そしてこのト
ランジスタ１８のインピーダンスが低下されることによ
って、トランジスタ１５のインピーダンスが徐々に低く
される。

【００２９】さらに集積回路１Ａの出力端子１２がコン
デンサ７の正極端を介して直流電圧（Ｖｏｕｔ）端子８
に接続される。なおコンデンサ７の負極端は接地端子５
に接続される。これによってこの装置においては、端子
２に供給される直流電圧Ｖｉｎがコンデンサ３で平滑さ
れて定電圧レギュレータ回路を構成する集積回路１Ａに
供給される。そしてトランジスタ１５のインピーダンス
が制御されることによってコンデンサ７の電圧が安定化
され、この安定化された直流電圧Ｖｏｕｔが出力端子８
に取り出される。

【００３０】それと共にこの集積回路１Ａにおいて、電
源投入前には、時定数用のコンデンサ６は放電されて時
定数端子１４は０電位になっている。このため演算増幅
器２８の出力も０電位になりトランジスタ１８は遮断さ
れてトランジスタ１５も遮断される。これに対して電源
が投入されると、定電流源２５の電流によってコンデン
サ６が充電され、時定数端子１４の電位が徐々に上昇さ
れる。そして演算増幅器２８の出力も徐々に上昇されて
トランジスタ１８、トランジスタ１５のインピーダンス
が徐々に低下されることになる。

【００３１】これによって従来は、例えば図２のＣに示
すように電源投入の制御が行われた場合に、通常０．５
Ａの入力電流が同図のＡに示すように最大２．０Ａ程度
まで上昇していたものを、本発明では、例えば図３のＣ
に示すような電源投入の制御が行われた場合に、発生す
る入力電流の変動を同図のＡに示すように定電流制御に
よって０．５１Ａ程度に抑えることができる。これによ
り、従来の問題であったラッシュ電流による例えば前段
の電源回路でのリミッタ動作によって、例えばマイクロ
コンピュータが動作不能に陥るなどの恐れを解消するこ
とができるものである。

【００３２】なお図２、図３を比較して明らかなよう
に、それぞれの図のＢに示す出力電圧の立ち上がりが本
発明では遅くなっている。しかしながらこれによって種
々の不具合を生じる恐れのあるラッシュ電流の発生が抑
えられるものであり、用途に応じて本発明を採用するこ
とで、例えばマイクロコンピュータが動作不能に陥るな
どの恐れを解消することができるものである。

【００３３】また出力電圧の立ち上がりの遅れ時間は、
許容される入力電流の大きさなどを勘案して、コンデン
サ６の値を選択することで任意に調整することができ
る。ここで上述の図３のＢで出力電圧が直線的に上昇し
ているということは、結果的に出力コンデンサに定電流
制御が行われることを示している。従ってこの場合に時
定数によって入力電流の大きさが変化され、例えば時定
数を短くすると入力電流を０．５１Ａから０．６Ａとい
うように変化されるものである。

【００３４】従ってこの装置において、電源投入時に徐
々に変化される時定数回路を用いて、インピーダンス素
子での安定化の制御を補正することにより、電源投入時
の電流の発生を緩やかにして、ラッシュ電流による障害
の発生を未然に防止することができる。これによって従
来の装置では電源投入時や遮断機構を働かせた後の電源
の再投入時にラッシュ電流が発生され、装置全体の機能
の停止などの事態が引き起こされる可能性があったもの
を、本発明によればこれらの問題点を容易に解消するこ
とができるものである。

【００３５】さらに図４には本発明を適用した定電圧レ
ギュレータ回路の第２の実施形態を示す。この図４にお
いて、集積回路（ＩＣ）１Ｂには、例えば入力端子１
１、出力端子１２、接地端子１３、時定数端子１４の４
端子が設けられる。そして入力端子１１には、例えば上
述の電源回路９２０に相当する回路（図示せず）の直流
電圧（Ｖｉｎ）端子２がコンデンサ３の正極端を介して
接続される。また接地端子１３には、上述の直流電圧Ｖ
ｉｎと対になる接地端子４がコンデンサ３の負極端を介
して接続されると共に、外部の接地端子５が接続され
る。

【００３６】そしてこの第２の実施形態の集積回路１Ｂ
において、入力端子１１が主制御用のインピーダンス素
子としてのｐｎｐトランジスタ１５を通じて出力端子１
２に接続される。さらにこのトランジスタ１５のベース
が抵抗器１６とｎｐｎトランジスタ１７の直列回路を通
じて接地端子１３に接続される。また入力端子１１が定
電流源１９とツェナーダイオード２０の直列回路を通じ
て接地端子１３に接続される。そして定電流源１９とツ
ェナーダイオード２０の接続中点が演算増幅器２１の第
１の非反転入力端（＋）に接続される。

【００３７】さらに出力端子１２が抵抗器２２、２３の
直列回路を通じて接地端子１３に接続され、この抵抗器
２２、２３の接続中点が演算増幅器２１の反転入力端
（−）に接続される。これにより演算増幅器２１から
は、ツェナーダイオード２０で形成される基準電圧Ｖｒ
ｅｆに対する抵抗器２２、２３で分圧された出力電圧の
変動成分が取り出される。そしてこの演算増幅器２１の
出力端が抵抗器２４を通じて上述のトランジスタ１７の
ベースに接続される。このようにして定電圧レギュレー
タ回路が形成される。

【００３８】すなわちこの定電圧レギュレータ回路で
は、出力端子１２の電圧が上昇すると反転入力端（−）
の電位が高くなって演算増幅器２１の出力が低下され
る。これによりトランジスタ１７を流れる電流が減少さ
れ、トランジスタ１５のインピーダンスが高くなって出
力電圧が低下される。同様に出力電圧が低下すると反転
入力端（−）の電位が低くなって演算増幅器２１の出力
が上昇される。これによりトランジスタ１７を流れる電
流が増加され、トランジスタ１５のインピーダンスが低
くなって出力電圧が上昇される。

【００３９】またこの集積回路１Ｂにおいて、入力端子
１１が定電流源２５を通じて時定数端子１４に接続さ
れ、この時定数端子１４が時定数用のコンデンサ６を通
じて接地端子５に接続される。これによって時定数端子
１４には、入力端子１１に直流電圧Ｖｉｎが投入された
時点から徐々に上昇する電圧信号が形成される。そして
この時定数端子１４が抵抗器２６、２７の直列回路を通
じて接地端子１３に接続され、この抵抗器２６、２７の
接続中点が演算増幅器２８の非反転入力端（＋）に接続
される。

【００４０】さらに定電流源１９とツェナーダイオード
２０の接続中点が演算増幅器２８の反転入力端（−）に
接続される。またこの演算増幅器２８の反転入力端と出
力端の間に抵抗器２９が接続される。そしてこの演算増
幅器２８の出力端が演算増幅器２１の第２の非反転入力
端（＋）に接続される。この非反転入力端（＋）は上述
の反転入力端（−）とは逆の働きとされる。さらに集積
回路１Ｂの出力端子１２がコンデンサ７の正極端を介し
て直流電圧の出力端子８に接続される。なお、コンデン
サ７の負極端は接地端子５に接続されている。

【００４１】これによって通常の動作状態では、端子２
に供給される直流電圧Ｖｉｎが、コンデンサ３で平滑さ
れて定電圧レギュレータ回路を構成する集積回路１Ｂに
供給され、ここでコンデンサ７の電圧が安定化され、こ
の安定化された直流電圧が出力端子８に取り出される。
これに対して電源投入前には、時定数用のコンデンサ６
は放電されて時定数端子１４は０電位になっている。こ
のため演算増幅器２８の出力も０電位になり、演算増幅
器２１の出力も０電位になって、トランジスタ１７、１
５は遮断されている。

【００４２】すなわち電源投入前には、トランジスタ１
５は遮断されている。そして電源が投入されると、定電
流源２５の電流によってコンデンサ６が充電され、時定
数端子１４の電位が徐々に上昇される。これにより演算
増幅器２８、２１の出力も徐々に上昇されてトランジス
タ１７、トランジスタ１５のインピーダンスが徐々に低
下される。このようにしてこの装置において電源投入時
には、トランジスタ１５のインピーダンスが徐々に低く
されることによってラッシュ電流の発生が防止されるも
のである。

【００４３】従ってこの装置においても、電源投入時に
徐々に変化される時定数回路を用いて、インピーダンス
素子での安定化の制御を補正することにより、出力電圧
を徐々に上昇させ、電源投入時の電流の発生を緩やかに
して、ラッシュ電流による障害の発生を未然に防止する
ことができる。これによって従来の装置では電源投入時
や遮断機構を働かせた後の電源の再投入時にラッシュ電
流が発生され、装置全体の機能の停止などの事態が引き
起こされる可能性があったものを、本発明によればこれ
らの問題点を容易に解消することができるものである。

【００４４】また図５には、本発明を適用すると共に不
使用時の電力削減のための遮断機構を設けた定電圧レギ
ュレータ回路の第３の実施形態を示す。なお、以下の説
明で上述の図４と対応する部分には同一の符号を附して
重複の説明を省略する。この図５において、第３の実施
形態の集積回路（ＩＣ）１Ｃには、例えば入力端子１
１、出力端子１２、接地端子１３、時定数端子１４と遮
断機構の制御端子３１の５端子が設けられる。そして入
力端子１１と制御端子３１の間には、例えば外部からの
制御によって切り換えられるスイッチ９が設けられる。

【００４５】さらに集積回路１Ｃの内部では、制御端子
３１が抵抗器３２を通じてｎｐｎトランジスタ３３のベ
ースに接続される。このトランジスタ３３のコレクタが
接地端子１３に接続されると共に、エミッタが抵抗器３
４を通じて電源遮断機構としてのｐｎｐトランジスタ３
５のベースに接続される。そして上述の演算増幅器２
１、２８の動作電源と、定電流源１９とツェナーダイオ
ード２０の直列回路に供給される電源と、定電流源２５
に供給される電源が、上述の入力端子１１からこのトラ
ンジスタ３５を通じて供給される。

【００４６】すなわちこの集積回路１Ｃの構成で、上述
のスイッチ９がオフされると、トランジスタ３５がオフ
されて演算増幅器２１、２８等への動作電源の供給が遮
断される。そしてこれらの演算増幅器２１、２８への動
作電源の供給が遮断されると集積回路１Ｃの全体が不動
作にされ、この集積回路１Ｃの出力端子１２に取り出さ
れる直流電圧（Ｖｏｕｔ）が得られなくなる。これによ
って例えば端子８からの直流電圧の供給される回路機器
（図示せず）が不動作にされ、この回路機器での電力消
費が削減されることになる。

【００４７】そしてこの集積回路１Ｃの構成では、定電
流源２５に供給される電源がトランジスタ３５を通じて
供給されているので、例えば外部からの制御によってト
ランジスタ３５がオフされて集積回路１Ｃが不動作にさ
れた場合にも、このトランジスタ３５が再びオンされた
ときの電源投入時に、時定数端子１４の電位が徐々に上
昇される。そして演算増幅器２８、２１の出力が徐々に
上昇され、トランジスタ１７、１５のインピーダンスが
徐々に低くされることによってラッシュ電流の発生が防
止されるものである。

【００４８】従ってこの装置においては、不使用時の電
力削減のための遮断信号によって電源が遮断された後の
電源再投入時にも、徐々に変化される時定数回路を用い
て、インピーダンス素子での安定化の制御を補正するこ
とにより、電流の発生を緩やかにしてラッシュ電流によ
る障害の発生を未然に防止することができる。これによ
って従来の装置では、遮断信号による電源の再投入時に
ラッシュ電流が発生され、装置全体の機能の停止などの
事態が引き起こされる可能性があったものを、本発明に
よればこのような問題点を容易に解消することができる
ものである。

【００４９】さらに図６には、主制御用のインピーダン
ス素子としてｎｐｎトランジスタを用いる場合の、本発
明を適用した定電圧レギュレータ回路の第４の実施形態
（集積回路１Ｄ）を示す。なお以下の説明で、上述の図
５と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を
省略する。この場合に図６においては、上述のｐｎｐト
ランジスタ１５のコレクタが抵抗器３７を介して入力端
子１１と出力端子１２との間に設けられるｎｐｎトラン
ジスタ３６のベースに接続される。これによって主制御
用のインピーダンス素子としてｎｐｎトランジスタを用
いることができる。

【００５０】また図７には、出力電流が過大となったと
きに制限を行うための過電流保護回路の設けた場合の、
本発明を適用した定電圧レギュレータ回路の第５の実施
形態（集積回路１Ｅ）を示す。なお以下の説明で、上述
の図５と対応する部分には同一の符号を附して重複の説
明を省略する。この図７においては、主制御用のトラン
ジスタ１５のドライブ電流（トランジスタ１７のコレク
タ電流）を検出する抵抗器３８が設けられる。そしてこ
の抵抗器３８とトランジスタ１７のエミッタとの接続中
点が演算増幅器３９の非反転入力端（＋）に接続され
る。

【００５１】また、上述の定電流源１９とツェナーダイ
オード２０の接続中点が演算増幅器３９の反転入力端
（−）に接続される。そしてこの演算増幅器３９の出力
端が抵抗器４２を通じてｎｐｎトランジスタ４１のベー
スに接続される。さらにこのトランジスタ４１がトラン
ジスタ１７のベースと接地端子１３との間に設けられ
る。これによってトランジスタ１５のドライブ電流が過
大になると、この電流が制限されるようにトランジスタ
４１の導通が制御される。なお、この場合の入力電流、
出力電圧、制御信号の各波形は、例えば図８のＡ〜Ｃに
示すようになる。

【００５２】さらに上述の図７の構成において、演算増
幅器３９の動作電源は、例えば消費電力を削減する場合
にはトランジスタ３５のコレクタ側に接続される。ただ
し過電流保護動作を確実に行わせるためには、演算増幅
器３９を先に立ち上げておいた方がスイッチ９のオンの
瞬間の応答の遅れが生じ難くなるので、この場合には演
算増幅器３９の動作電源はトランジスタ３５のエミッタ
側に接続されることになる。

【００５３】そしてこの回路において、本発明を適用す
る場合には、上述の演算増幅器２８の出力端が演算増幅
器３９の第２の反転入力端（−）に接続される。これに
よって、電源投入時には、演算増幅器３９の出力が徐々
に変化されることによって、ラッシュ電流の発生が防止
されるものである。また過電流の検出は、トランジスタ
１５のコレクタに抵抗器を接続して出力電流を直接検出
する方法でも行うことができる。

【００５４】さらに図９には、上述の時定数用のコンデ
ンサ６を放電してリセットするための機構を設けた本発
明を適用した定電圧レギュレータ回路の第６の実施形態
（集積回路１Ｆ）を示す。なお以下の説明で、上述の図
７と対応する部分には同一の符号を附して重複の説明を
省略する。すなわちこれまでの構成ではリセットするた
めの機構が設けられていないので、例えば制御信号によ
ってスイッチ９がオフされて回路が遮断された直後に再
びスイッチ９がオンされると、コンデンサ６に残留して
いる電荷によって時定数の機能が十分に働かなくなる場
合がある。

【００５５】そこで図９では、上述の制御端子３１が抵
抗器４２を通じて接地端子１３に接続され、この制御端
子３１と抵抗器４２の接続中点が演算増幅器４３の反転
入力端（−）に接続される。さらに定電流源１９とツェ
ナーダイオード２０の接続中点が演算増幅器４３の非反
転入力端（＋）に接続される。そしてこの演算増幅器４
３の出力端がｎｐｎトランジスタ４４のベースに接続さ
れると共に、このトランジスタ４４のエミッタが接地端
子１３に接続され、コレクタが抵抗器４５を通じて時定
数端子１４に接続される。

【００５６】すなわちこの集積回路１Ｆにおいては、ス
イッチ９がオフにされた直後にトランジスタ４４がオン
にされて、時定数端子１４に接続されるコンデンサ６が
放電される。これによってスイッチ９がオフされて回路
が遮断された直後に再びスイッチ９がオンされたような
場合にも、コンデンサ６が予めリセットされているので
時定数は支障なく機能する。従って特にマイクロコンピ
ュータ等を用いた制御で、遮断機構による電源の再投入
時のラッシュ電流によって装置全体の機能の停止が引き
起こされるなどの問題点を容易に解消することができる
ものである。

【００５７】こうして本発明の定電圧レギュレータ回路
によれば、出力電圧に応じてインピーダンス素子を制御
することにより出力電圧を安定化する定電圧レギュレー
タ回路であって、電源投入時に徐々に変化される時定数
回路と、この時定数回路の出力によりインピーダンス素
子での安定化の制御を補正する補正回路とを設けること
により、電源投入時の電流の発生を緩やかにして、ラッ
シュ電流による障害の発生を未然に防止することができ
るものである。

【００５８】さらに本発明の定電圧レギュレータ回路に
よれば、ラッシュ電流が発生しないので前段の電源回路
等でのこのようなラッシュ電流への対策等が不要にな
る。従って電源装置全体の小型化や部品点数の削減、そ
れによる製造コストの削減や信頼性の向上を図ることが
できる。

【００５９】なお本発明は、上述の集積回路化する場合
に限らず、ディスクリートの回路にても実施することが
できる。また本発明は、説明した実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の精神を逸脱することなく種々
の変形が可能とされるものである。

【００６０】

【発明の効果】従って請求項１の発明によれば、電源投
入時に徐々に変化される時定数回路を用いて、インピー
ダンス素子での安定化の制御を補正することにより、電
源投入時の電流の発生を緩やかにして、ラッシュ電流に
よる障害の発生を未然に防止することができる。

【００６１】これによって従来の装置では電源投入時や
遮断機構を働かせた後の電源の再投入時にラッシュ電流
が発生され、装置全体の機能の停止などの事態が引き起
こされる可能性があったものを、本発明によればこれら
の問題点を容易に解消することができるものである。

【００６２】また、請求項２の発明によれば、補正回路
は、時定数回路の出力によりインピーダンス素子を制御
する制御素子に直列に設けられた素子を制御する構成を
持つことによって、電源投入時の電流の発生を緩やかに
して、ラッシュ電流による障害の発生を未然に防止する
ことができるものである。

【００６３】さらに請求項３の発明によれば、補正回路
は、時定数回路の出力によりインピーダンス素子を制御
する制御素子の駆動用増幅回路を制御する構成を持つこ
とによって、電源投入時の電流の発生を緩やかにして、
ラッシュ電流による障害の発生を未然に防止することが
できるものである。

【００６４】また、請求項４の発明によれば、外部から
の制御信号により内部回路の動作電源を遮断する機能が
設けられている場合に、時定数回路の起動を外部からの
制御信号による動作電源の投入時に行うことによって、
不使用時の電力削減のための遮断機構によって電源が遮
断されたのちの電源投入時にも、徐々に変化される時定
数回路を用いて、インピーダンス素子での安定化の制御
を補正することにより、電流の発生を緩やかにしてラッ
シュ電流による障害の発生を未然に防止することができ
るものである。

【００６５】また、請求項５の発明によれば、インピー
ダンス素子の駆動電流または出力電流が過大になったと
きを検出してインピーダンス素子の出力電流を規制する
過電流保護回路を有している場合に、補正回路は、時定
数回路の出力により過電流保護回路の検出レベルを制御
する構成を持つことによって、電源投入時には、過電流
保護回路の出力が徐々に変化されることによって、ラッ
シュ電流の発生が防止されるものである。

【００６６】また、請求項６の発明によれば、電源が遮
断されたときに時定数回路をリセットする手段を設けた
ことによって、遮断機構による電源の再投入時のラッシ
ュ電流によって装置全体の機能の停止が引き起こされる
などの恐れを解消することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による定電圧レギュレータ回路の第１の
実施形態の構成図である。

【図２】その説明のための従来の装置の動作波形図であ
る。

【図３】その説明のための本発明の装置の動作波形図で
ある。

【図４】本発明による定電圧レギュレータ回路の第２の
実施形態の構成図である。

【図５】本発明による定電圧レギュレータ回路の第３の
実施形態の構成図である。

【図６】本発明による定電圧レギュレータ回路の第４の
実施形態の構成図である。

【図７】本発明による定電圧レギュレータ回路の第５の
実施形態の構成図である。

【図８】その説明のための動作波形図である。

【図９】本発明による定電圧レギュレータ回路の第６の
実施形態の構成図である。

【図１０】従来の定電圧レギュレータ回路の構成図であ
る。

【図１１】従来の定電圧レギュレータ回路の構成図であ
る。

【図１２】従来の定電圧レギュレータ回路の構成図であ
る。

【図１３】その説明のための図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…本発明の定電圧
レギュレータ回路を構成する集積回路（ＩＣ）、２…直
流電圧（Ｖｉｎ）端子、３…平滑用のコンデンサ、４，
５…接地端子、６…時定数用のコンデンサ、７…電圧安
定化用のコンデンサ、８…直流電圧（Ｖｏｕｔ）端子、
９…スイッチ、１１…入力端子、１２…出力端子、１３
…接地端子、１４…時定数端子、１５…主制御用のイン
ピーダンス素子としてのｐｎｐトランジスタ、１６，２
２〜２４，２６，２７，２９，３０，３２，３４，３
７，３８，４０，４５…抵抗器、１７，１８，３３，４
１，４２，４４…ｎｐｎトランジスタ、１９，２５…定
電流源、２０…ツェナーダイオード、２１…定電圧制御
用の演算増幅器、２８…電源投入時補正用の演算増幅
器、３１…制御端子、３５…電源遮断機構としてのｐｎ
ｐトランジスタ、３６…主制御用のインピーダンス素子
としてのｎｐｎトランジスタ、３９…過電圧保護用の演
算増幅器、４３…時定数リセット用の演算増幅器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力電圧に応じてインピーダンス素子を
   制御することにより前記出力電圧を安定化する定電圧レ
   ギュレータ回路であって、 電源投入時に徐々に変化される時定数回路と、 この時定数回路の出力により前記インピーダンス素子で
   の安定化の制御を補正する補正回路とを設けた、 ことを特徴とする定電圧レギュレータ回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の定電圧レギュレータ回路
   において、 前記補正回路は、前記時定数回路の出力により前記イン
   ピーダンス素子を制御する制御素子に直列に設けられた
   素子を制御する構成を持つ、 ことを特徴とする定電圧レギュレータ回路。
3. 【請求項３】 請求項１記載の定電圧レギュレータ回路
   において、 前記補正回路は、前記時定数回路の出力により前記イン
   ピーダンス素子を制御する制御素子の駆動用増幅回路を
   制御する構成を持つ、 ことを特徴とする定電圧レギュレータ回路。
4. 【請求項４】 請求項１記載の定電圧レギュレータ回路
   において、 外部からの制御信号により内部回路の動作電源を遮断す
   る機能が設けられている場合に、 前記時定数回路の起動を前記外部からの制御信号による
   前記動作電源の投入時に行う、ことを特徴とする定電圧
   レギュレータ回路。
5. 【請求項５】 請求項１記載の定電圧レギュレータ回路
   において、 前記インピーダンス素子の駆動電流または出力電流が過
   大になったときを検出して前記インピーダンス素子の出
   力電流を規制する過電流保護回路を有している場合に、 前記補正回路は、前記時定数回路の出力により前記過電
   流保護回路の検出レベルを制御する構成を持つ、 ことを特徴とする定電圧レギュレータ回路。
6. 【請求項６】 請求項１記載の定電圧レギュレータ回路
   において、 前記電源が遮断されたときに前記時定数回路をリセット
   する手段を設けた、ことを特徴とする定電圧レギュレー
   タ回路。