JP2617956B2 - 定電流回路 - Google Patents

定電流回路

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JP2617956B2
JP2617956B2 JP62301556A JP30155687A JP2617956B2 JP 2617956 B2 JP2617956 B2 JP 2617956B2 JP 62301556 A JP62301556 A JP 62301556A JP 30155687 A JP30155687 A JP 30155687A JP 2617956 B2 JP2617956 B2 JP 2617956B2
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俊彦 柴田
均 吉田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、印加電圧が大きく変動しても所定の電流を
流す定電流回路に関するものである。
(従来の技術) 第5図は従来の簡易な定電流回路の構成を示すもの
で、Q1は、コレクタが端子Aに接続され、エミッタが抵
抗器REを介して端子Bに接続されたトランジスタ、R
Bは、一端が端子Aに接続され、他端がトランジスタQ1
のベースに接続された抵抗器、D1は、アノードがトラン
ジスタQ1のベースに接続され、カソードが端子Bに接続
された複数のダイオードである。
このように構成された従来例において、抵抗器RB流れ
る電流をIB、トランジスタQ1のコレクタに流れる電流を
IC、ダイオードD1の電圧をVD1、トランジスタQ1のエミ
ッタ・ベース間の電圧をVBEとすると、端子A・B間に
電圧Viを印加したときに端子A・B間に流れる電流I
Lは、 IL=IB+IC となり、電流IB及びICは、 となる。
このため、端子A・B間に印加する電圧Vi(以下入力
電圧Viという)が一定であれば、端子A・B間に一定の
電流が流れて、端子A・B間の回路は定電流回路として
動作する。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、入力電圧Viが大きく変動すると、抵抗
器RBに流れる電流IB及びダイオードD1の電圧VD1が変動
して、端子Aと端子Bとの間の電流IL(以下入力電流IL
という)が大きく変動し、特に、入力電圧Viがダイオー
ドD1の電圧VD1に近づくと、電流制御動作が不安定にな
って、端子A・B間の回路が定電流回路として動作しな
くなるという問題があった。
そこで、従来は、第6図に示すように、一端をトラン
ジスタQ1のベースに接続した抵抗器RBの他端をバイアス
電源VBに接続して、この問題を解消するものもあるが、
バイアス電源VBが別に必要となるため、回路構成が複雑
になって、製造工程が増加すると共に、製品の製造原価
が高くなるという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、
別の電源を使用することなく、入力電圧が変動しても、
常に定電流を流し続ける定電流回路を提供することを目
的としている。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、ベースとコレクタとが相互に接続される第
1及び第2のトランジスタと、アノードが第1の端子に
接続されると共に、カソードが第1のトランジスタのベ
ースに接続され、電流制御用の基準電圧を発生する第1
のツェナーダイオード又は第1の複数のダイオードと、
アノードが第2のトランジスタのベースに接続されると
共に、カソードが第2の端子に接続され、電流制御用の
基準電圧を発生する第2のツェナーダイオード又は第2
の複数のダイオードと、一端が第1の端子に接続され、
他端が第1のトランジスタのエミッタに接続される電流
制御用の第1の抵抗器と、一端が第2のトランジスタの
エミッタに接続され、他端が第2の端子に接続される電
流制御用の第2の抵抗器と、第1のトランジスタのベー
スと第2の端子との間、若しくは、第2のトランジスタ
のベースと第1の端子との間に接続される定電流動作起
動用の第3の抵抗器とからなるものである。
(作用) 本発明によれば、端子Aと端子Bとの間の印加電圧が
大きく変動しても、端子Aと端子Bとの間の電流の変動
が非常に小さいので、別の電源を使用することなく、所
定の電流を流し続けることができる。
(実施例) 以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に
説明する。
第1図は本発明一実施例の構成を示すもので、Q1はPN
P型のトランジスタ、Q2はNPN型のトランジスタで、これ
等のトランジスタQ1及びQ2は、互いに、ベースとコレク
タとが直接接続されており、正帰環回路を構成してい
る。D1はアノードを端子Aに接続し、カソードをトラン
ジスタQ1のベースに接続した複数のダイオードで、これ
等のダイオードD1は電流制御用の基準電圧を発生する。
D2はアノードをトランジスタQ2のベースに接続し、カソ
ードを端子Bに接続した複数のダイオードで、これ等の
ダイオードD2は電流制御用の基準電圧を発生する。RE1
は一端を端子Aに接続し、他端をトランジスタQ1エミッ
タに接続した電流制御用の抵抗器、RE2は一端をトラン
ジスタQ2のエミッタに接続し、他端を端子Bに接続した
電流制御用の抵抗器、RKはトランジスタQ1のベースと端
子Bとの間に接続した定電流動作起動用の抵抗器で、こ
の抵抗器Rkの機能は第5図に示した抵抗器RBの機能に相
当する。
このように構成された本実施例において、トランジス
タQ1のエミッタ、即ち抵抗器RE1に流れる電流をI1L、ト
ランジスタQ2のエミッタ、即ち抵抗器RE2に流れる電流
をI2L、抵抗値を非常に大きな値、例えば数100KΩ〜数
MΩに設定した抵抗器RKに流れる電流をIKとすると、端
子A・B間に電圧Viを印加したときに端子A・B間に流
れる電流ILは、 となり、端子A・B間に流れる電流IL(以下入力電流IL
という)は端子A・B間の印加電圧Vi(以下入力電圧Vi
という)に依存しないので、端子A・B間の回路は定電
流回路として動作する。
ところで、ダイオードD1に流れる電流はトランジスタ
Q2で定電流化されたI2であり、又、ダイオードD2に流れ
る電流はトランジスタQ1で定電流化されたI1であること
から,入力電圧Viが大きく変動しても、ダイオードD1
印加される電圧VD1及びダイオードD2に印加される電圧V
D2は非常に安定した電圧値となる。このため、入力電流
ILの変動が非常に小さくなって、入力電圧Viが(VD1+V
D2)に近くなっても、安定に動作するので、別のバイア
ス電圧源は不要となる。
尚、第1図において、温度特性等が重要視されるとき
には、ダイオードD1及びD2の代わりにツェナーダイオー
ドを使用すれば更に安定した定電流回路を構成すること
ができる。
又、端子A・B間の回路の電流容量を大きくしたいと
きには、トランジスタQ1及びQ2の代わりに、複数のトラ
ンジスタをダーリントン接続若しくは並列接続したもの
を接続すればよい。
更に、定電流動作起動用の抵抗器RKは、点線で示すよ
うに、トランジスタQ2のベースと端子Aとの間に接続し
てもよい。
第2図は本発明の他の実施例に構成を示すもので、第
1図の符号と同一符号のものは同一部分を示しており、
又、CKは、第1図の回路において、定電流動作起動用の
抵抗器RKに直列に接続したコンデンサである。
このような構成された本実施例において、端子A・B
間に電圧Viが印加されると、その瞬間、端子A・B間の
回路は、コンデンサCK及び抵抗器RKによって起動され
て、定電流回路として動作する。しかしながら、端子A
・B間の回路が起動されて、コンデンサCKが充電される
と、抵抗器RKに電流が全く流れなくなるので、入力電流
ILは非常に小さな値になる。従って、入力電流ILを非常
に小さな値にしたいときには、有効な手段である。
尚、トランジスタの特性や電源の立上がり特性を考慮
してコンデンサCKを選択すれば、抵抗器RKの抵抗値は0
Ω、即ち抵抗器RKをなくすこともできる。
又、抵抗器RK及びコンデンサCKは、点線で示すよう
に、トランジスタQ2のベースと端子Aとの間に接続して
もよい。
第3図は本発明の他の実施例の構成を示すもので、第
2図の符号と同一符号のものは同一部分を示しており、
又、Q3は発光ダイオードと受光素子とからなるフォトカ
ップラで、このフォトカップラQ3の発光ダイオードは、
第2図に示したダイオードD2の代わりに、アノードがト
ランジスタQ2のベースに接続され、カソードが端子Bに
接続されており、又、フォトカップラQ3の受光素子は、
端子A・B間の定電流回路から絶縁された他の回路の入
力端子C・D間に接続されている。
このように構成された本実施例では、端子A・B間に
電流が流れているか否かの判別信号を、端子A・B間の
定電流回路から絶縁された他の回路に出力することがで
きる。
第4図は本発明の更に他の実施例の構成を示すもの
で、第3図の符号と同一符号のものは同一部分を示して
おり、又、これ等のダイオードD3,D4,D5及びD6は、第3
図に示した端子A・B間の定電流回路の前後に設けられ
ている。
このように構成された本実施例では、端子A・B間に
流れる電流の方向が逆転しても動作する。
尚、ダイオードD5とダイオードD6との間に、点線で示
すように、平滑用コンデンサCを接続すれば、端子A・
B間に交流信号が印加されても、端子A・B間の回路は
定電流回路として動作する。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、入力電圧が大
きく変動しても、端子Aと端子Bとの間の電流の変動が
非常に小さいので、別の電源を使用することなく、所定
の電流を流し続けることができる。
又、例えば、本発明の定電流回路の応用例として、電
源電圧の変動幅が非常に大きい、例えば10〜60V等の電
源の安定化を計るときに、安定化用基準電圧を作るため
にツェナーダイオードに流れるバイアス電流を一次電源
のみで非常に安定した電流にすることができるので、安
定な基準電圧を得ることもできるという効果がある。
又、他の応用例としては、既設の設備の運転状態を監
視等する表示手段として、電圧の異なるランプや発光ダ
イオード等を使用する場合に、本発明の回路をランプや
発光ダイオードに並列に接続すれば、全く同一の回路
で、無調整で、而も、既設の設備の電源系と絶縁した状
態で設置できるので、表示手段の増設が簡単にできると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第2図
乃至第4図は本発明の他の実施例の構成を示す回路図、
第5図は従来の定電流回路の構成を示す回路図、第6図
は従来の他の定電流回路の構成を示す回路図である。 Q1,Q2……トランジスタ、Q3,Q4……フォトカップラ、
D1,D2……ダイオード、D3,D4,D5,D6……全波整流用のダ
イオード、RE1,RE2,RK……抵抗器、A,B……端子、CK
…コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外山 利和 神奈川県横浜市港北区綱島東4丁目3番 1号 松下通信工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−160708(JP,A) 特開 昭62−82805(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベースとコレクタとが相互に接続される第
    1及び第2のトランジスタと、 アノードが第1の端子に接続されると共に、カソードが
    前記第1のトランジスタのベースに接続され、電流制御
    用の基準電圧を発生する第1のツェナーダイオード又は
    第1の複数のダイオードと、 アノードが前記第2のトランジスタのベースに接続され
    ると共に、カソードが第2の端子に接続され、電流制御
    用の基準電圧を発生する第2のツェナーダイオード又は
    第2の複数のダイオードと、 一端が前記第1の端子に接続され、他端が前記第1のト
    ランジスタのエミッタに接続される電流制御用の第1の
    抵抗器と、 一端が前記第2のトランジスタのエミッタに接続され、
    他端が前記第2の端子に接続される電流制御用の第2の
    抵抗器と、 前記第1のトランジスタのベースと前記第2の端子との
    間、若しくは、前記第2のトランジスタのベースと前記
    第1の端子との間に接続される定電流動作起動用の第3
    の抵抗器とからなることを特徴とする定電流回路。
  2. 【請求項2】前記第3の抵抗器には、コンデンサが直列
    に接続されており、前記第1の端子と前記第2の端子と
    の間に電圧が印加されて、前記第1の端子と前記第2の
    端子との間の回路が定電流動作を開始すると、前記第3
    の抵抗器への電流の流入を遮断することを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載の定電流回路。
  3. 【請求項3】前記第2のトランジスタのベースと前記第
    2の端子との間には、フォトカップラの発光ダイオード
    が接続されており、前記第1の端子と前記第2の端子と
    の間の回路に電流が流れているか否かの判別信号が、前
    記回路とは絶縁された他の回路に出力されることを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)又は(2)項記載の定電
    流回路。
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