JP2542708Y2 - 電圧安定化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【技術分野】

本考案は、出力電圧が5V程度もしくはそれ以下の簡単
な構造の直流電圧安定化装置に関する。

【背景技術】

従来の電圧安定化装置を第２図及び第３図に示す。第
２図はツェナーダイオード５のみによる簡単な安定化電
圧装置であり、第３図はツェナーダイオード５にトラン
ジスタ６を用いたボルテージフォロアをつけ加えたもの
である。これらの電源安定化装置の原理は、第４図に示
すようなツェナーダイオードの逆方向動作特性に依存す
るものである。即ち、第４図の横軸はツェナーダイオー
ドの両端に印加される（逆方向）電圧Vd、縦軸はツェナ
ーダイオードを流れる（逆方向）電流Idであり、ツェナ
ー電圧Vz以下では殆ど電流が流れないが、ツェナー電圧
Vzに達すると急激に電流Idが増加する。ここで、典型的
なツェナーダイオードの逆方向動作特性は、第４図のよ
うに電流Idがある一定以上の値になると、電流Idの大き
さに拘わらず電圧Vdは一定値（ツェナー電圧Vz）に保た
れる。従って、ツェナーダイオードがこのような典型的
な動作特性を有していれば、理論上は電源安定化装置の
出力も一定に保たれる。 しかしながら、ツェナー電圧Vzがある程度大きなツェ
ナーダイオード（Vzが8V以上のもの）では第４図のよう
な特性を示すものの、小さなツェナー電圧Vzのツェナー
ダイオード（Vzが5V付近もしくは5V以下のもの）では、
第４図のような特性を有してはいない。即ち、ツェナー
電圧Vzが小さなツェナーダイオードでは、第５図のよう
な特性を示し、ツェナーダイオードの降伏領域において
も電流Idの変化に伴なって電圧Vdが変動する。このた
め、小さなツェナー電圧Vzを有するツェナーダイオード
を用いて電源安定化回路を構成した場合、ツェナーダイ
オードを流れる電流の変動によってツェナーダイオード
の両端電圧が変化し、このため電源安定化装置の出力も
変化してしまうという問題があった。

【考案の目的】

本考案は叙上のような技術的背景に鑑みて為されたも
のであり、その目的とするところは比較的低い出力電圧
を簡単な構成により得るため、低いツェナー電圧特性を
有するツェナーダイオードを用いた電源安定化装置にお
いて、精度のよい出力電圧の安定化を実現できるように
することにある。

【考案の開示】

本考案の電圧安定化装置は、高いツェナー電圧特性を
有する第一のツェナーダイオード１と抵抗７の直列回路
を入力ライン10とアースライン11との間に設けて成る第
一の電圧安定化回路２と、第一の電圧安定化回路２の出
力側に設けられ、エミッタフォロア形のトランジスタ８
のベースとアースライン11の間に低いツェナー電圧特性
を有する第二のツェナーダイオード３を接続して成る第
二の電圧安定化回路４とを備え、上記トランジスタ８の
コレクタを入力ライン10に接続するとともにエミッタを
出力ライン12に接続し、且つ第一のツェナーダイオード
１のカソードと第二のツェナーダイオード３のカソード
とを抵抗９を介して接続して成ることを特徴とするもの
である。しかして、第一の電圧安定化回路２において
は、典型的な逆方向動作特性を有する高電圧用のツェナ
ーダイオード１を用いているので、目標とする電圧より
も高電圧ではあるが高精度の定電圧を出力することがで
き、更に第一の電源安定化回路２からの定電圧の出力を
第二の電源安定化回路４へ印加することにより目的とす
る低電圧の電圧を得ることができるのである。しかも、
この第二の電圧安定化回路４において用いられている低
電圧用のツェナーダイオード３は、典型的な特性を示さ
ず、電流によって両端電圧が変動する可能性があるが、
この第二の電圧安定化回路４に印加される電圧は第一の
電圧安定化回路２により既に安定化が図られているの
で、安定した状態で目標とする比較的低い定電圧を出力
することができるのである。 以下本考案の実施例を添付図に基いて詳述する。第１
図に示すように、第一の電圧安定化回路２は抵抗７とツ
ェナーダイオード１とを直列に接続したものを入力ライ
ン10とアースライン11との間に設けたものであり、第二
の電圧安定化回路４はエミッタフォロア形のトランジス
タ８のベース側にツェナーダイオード３と抵抗９を接続
したものであり、第二の電圧安定化回路４のトランジス
タ８のコレクタが入力ライン10に接続され、エミッタが
出力ライン12に接続され、抵抗９が第一の電圧安定化回
路２のツェナーダイオード１のカソードに接続されてい
る。ここで、第一の電圧安定化回路２のツェナー電圧が
8V以上の高いツェナー電圧特性を有するもので、第４図
のような特性を有するものである。また、第二の電圧安
定化回路４の、ツェナー電圧が5D付近もしくは5D以下の
ものであって、特性を有するものであっても差し支えな
い。 しかして、第一の電圧安定化回路においは、第４図の
ような逆方向動作特性を有する高電圧用のツェナーダイ
オードを用いているので、入力電圧Vinが変動しても目
標とする電圧Voutよりも高電圧ではあるが高精度の定電
圧をツェナーダイオード１のカソード側から出力するこ
とができる。更に、この中間の出力電圧を抵抗９を通し
て第二の電源安定化回路４のツェナーダイオード３のカ
ソードに印加することによりこの第二のツェナーダイオ
ード３の両端電圧を一定に保つことができ、第二のツェ
ナーダイオード３が第５図のような特性を示す場合で
も、ツェナーダイオード３の両端電圧が変動しないの
で、安定した出力電圧Voutを出力することができるので
ある。しかも、第二の電圧安定化回路４において基準電
圧となるツェナーダイオード３のツェナー電圧は低いの
で、第二の電圧安定化回路４からは一定の低電圧を出力
することができるのである。 なお、第１図において、ツェナーダイオード３の代わ
りに抵抗を使用しても同様の効果を得ることができる
が、抵抗は電圧と電流が比例しているためVoutから流れ
出る電流が一定の場合は、Voutは一定となるが、Voutか
ら流れ出る電流が変化する場合は、トランジスタのベー
ス電流が変化するため、それにつれてツェナーダイオー
ド３の代わりの抵抗に流れる電流が変化する。抵抗に流
れる電流の変化による電圧の変化は、ツェナーダイオー
ド３に流れる電流Idによる電圧Vdの変化より大きいの
で、抵抗を使用した場合は、ツェナーダイオード３を使
用した場合に比べてVoutの変化が大きくなる。

【考案の効果】

本考案は叙述のごとく構成されているから、第一の電
圧安定化回路においては、目標とする電圧よりも高電圧
ではあるが高精度の定電圧を出力することができ、更に
第一の電源安定化回路からの定電圧の出力を第二の電源
安定化回路へ印加することにより目的とする低電圧の電
圧を得ることができるのである。しかも、この第二の電
圧安定化回路に印加される電圧は第一の電圧安定化回路
により既に安定化が図られているので、安定した状態で
目標とする比較的低い定電圧を出力することができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路図、第２図は従来例の
回路図、第３図は他の従来例の回路図、第４図はツェナ
ーダイオードの電圧電流特性を示すグラフ、第５図は低
いツェナー電圧特性を有するツェナーダイオードの電圧
電流特性を示すグラフである。 １…ツェナーダイオード、２…第一の電圧安定化回路、
３…ツェナーダイオード、４…第二の電圧安定化回路。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高いツェナー電圧特性を有する第一のツェ
   ナーダイオードと抵抗の直列回路を入力ラインとアース
   ラインとの間に設けて成る第一の電圧安定化回路と、第
   一の電圧安定化回路の出力側に設けられ、エミッタフォ
   ロア形のトランジスタのベースとアースラインの間に低
   いツェナー電圧特性を有する第二のツェナーダイオード
   を接続して成る第二の電圧安定化回路とを備え、上記ト
   ランジスタのコレクタを入力ラインに接続するとともに
   エミッタを出力ラインに接続し、且つ第一のツェナーダ
   イオードのカソードと第二のツェナーダイオードのカソ
   ードとを抵抗を介して接続して成る電圧安定化装置。