JP2007114966A - 電流制限回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電圧供給部10と、電圧供給部10から出力される出力電流Io及び一定値の設定電流Iaを用いて、出力電流Ioより小さい電流値の検出電流Ibを生成する検出電流生成部20と、検出電流Ibを監視して、出力電流Ioが制限値に達した場合に電圧供給部10を制御して出力電流Ioを調整する調整部30とを備える。
【選択図】図1
Description
発明協会公開技報公技番号2003−500643号
本発明の第1の実施の形態に係る電流制限回路1は、図1に示すように、電圧供給部10と、電圧供給部10から出力される出力電流Io及び一定値の設定電流Iaを用いて、出力電流Ioより小さい電流値の検出電流Ibを生成する検出電流生成部20と、検出電流Ibを監視して、出力電流Ioが制限値に達した場合に電圧供給部10を制御して出力電流Ioを調整する調整部30とを備える。
R20×(Io+Ib)+VT×ln{Ib/(n×Is)}
=VT×ln(Ia/Is) ・・・・・(1)
式(1)において、「R20」は検出抵抗R20の抵抗値である。又、電流Isは定電流トランジスタT21及び検出トランジスタT22の飽和電流、係数VTは温度により決まる係数である。式(1)を変形して、式(2)が求まる:
R20×(Io+Ib)=VT×ln(n×Ia/Ib) ・・・・・(2)
出力電流Ioに対して検出電流Ibが十分小さい場合、例えば出力電流Ioが数百mA、検出電流Ibが数mA程度であると、Io+Ib≒Ioと近似できる。その結果、式(2)を変形して式(3)が求まる:
Ib=n×Ia×EXP{−(R20×Io)/VT } ・・・・・(3)
式(3)によって規定される検出電流Ibと出力電流Ioの関係を、図2に示す。図2に示すように、出力電流Ioが増大するにしたがって、検出電流Ibは減少する。つまり、検出電流生成部20は、出力電流Ioに対して負の依存性を有する検出電流Ibを生成する。設定電流Iaは、所望の出力電流Ioに対して検出電流Ibが十分小さくなるように設定される。例えば、検出電流Ibが出力電流Ioの100分の1程度になるように、設定電流Iaが設定される。
以上に説明したように、本発明の第1の実施の形態に係る電流制限回路1では、検出電流生成部20が出力電流Ioに依存する電流値の検出電流Ibを生成し、出力電流Ioの制限値に対応する検出電流Ibの制限値である検出制限値に検出電流Ibが達した場合に、調整部30が電圧供給部10から出力される出力電流Ioを調整する。つまり、検出電流Ibを監視することにより出力電流Ioを間接的に監視し、出力端子3に接続された負荷回路に過大な出力電流Ioが流れることを防止できる。
本発明の第2の実施の形態に係る電流制限回路1Aは、図4に示すように、第2検出電流生成部410を含み、定電圧源402を含まない点が図1と異なる。第2検出電流生成部410は、出力電流Ioに対する検出電流Ibの依存性と逆の依存性を有する第2の検出電流Icを、設定電流Ia及び検出電流Ibを用いて生成する。後述するように、第2の検出電流Icが入力する比較部40Aは、出力電圧Voに基づき生成される第1の電圧V1aと、第2の検出電流Icを用いて生成される第2の電圧V2aとを比較する。
Ic=n×Ia−Ib ・・・・・(4)
式(4)に示したように、第2の検出電流Icの出力電流Ioに対する依存性は、出力電流Ioに対する検出電流Ibの依存性と逆である。そのため、出力電流Ioが増大するにしたがって、第2の検出電流Icは増大する。つまり、第2検出電流生成部410は、出力電流Ioに対して正の依存性を有する第2の検出電流Icを生成する。
上記のように、本発明は第1及び第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
T10…出力トランジスタ
T21…定電流トランジスタ
T22…検出トランジスタ
T50…制御トランジスタ
1、1A…電流制限回路
2…基準電圧発生回路
3…出力端子
4…入力端子
10…電圧供給部
20…検出電流生成部
25…定電流源
30…調整部
40、40A…比較部
50…制御部
101…出力制御部
401…差動増幅器
402…定電圧源
410…第2検出電流生成部
Claims (5)
- 電圧供給部と、
前記電圧供給部から出力される出力電流及び一定値の設定電流を用いて、前記出力電流より小さい電流値の検出電流を生成する検出電流生成部と、
前記検出電流を監視して、前記出力電流が制限値に達した場合に前記電圧供給部を制御して前記出力電流を調整する調整部
とを備えることを特徴とする電流制限回路。 - 前記検出電流生成部が、
電源線に一端が接続し、前記出力電流及び前記検出電流が流れる検出抵抗と、
前記電源線に第1の主電極が接続し、第2の主電極と制御電極が互いに接続する、前記設定電流が流れる定電流トランジスタと、
前記検出抵抗の他端に第1の主電極が接続し、前記定電流トランジスタの制御電極に制御電極が接続する、第2の主電極から前記検出電流を出力する検出トランジスタ
とを備えることを特徴とする請求項1に記載の電流制限回路。 - 前記調整部が、
前記検出電流を用いて生成される第1の電圧と、前記制限値に基づき設定される第2の電圧とを比較する比較部と、
前記比較の結果に基づき、前記電圧供給部を制御する制御部
とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電流制限回路。 - 前記出力電流に対して、前記出力電流に対する前記検出電流の依存性と逆の依存性を有する第2の検出電流を、前記設定電流及び前記検出電流を用いて生成する第2検出電流生成部を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電流制限回路。
- 前記調整部が、
出力端子における電圧に基づき生成される第1の電圧と、前記第2の検出電流を用いて生成される第2の電圧とを比較する比較部と、
前記比較の結果に基づき、前記電圧供給部を制御する制御部
とを備えることを特徴とする請求項4に記載の電流制限回路。
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-
2005
- 2005-10-19 JP JP2005304732A patent/JP4768392B2/ja not_active Expired - Fee Related
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