JP3365865B2 - 定電圧電源回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、定電圧電源回路に関
し、特に簡易な構成で良好な特性をもつ定電圧電源回路
に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば、チューナー回路等への定電圧源
は、いわゆるドロッパ方式直流安定化電源により供給さ
れている場合がある。ドロッパ方式直流安定化電源で
は、交流電圧をトランスにより低圧交流電圧に変換し、
整流回路で脈流にした後、平滑回路に通すことにより直
流電圧を得ている。こうして平滑回路で得られた直流電
圧は、半導体能動デバイスによる可変抵抗回路（ドロッ
パ抵抗）を介して負荷に供給される。ここで、負荷の端
子間電圧の変動は、基準電圧値と比較され、比較結果に
応じてドロッパ抵抗値を可変して端子間電圧を定電圧化
している。 【０００３】図４には、従来のこの種の定電圧電源回路
の一例が示されている。平滑化された直流電圧Ｖiが入
力端子に供給され、負荷への直流出力電圧Ｖｏは、抵抗
Ｒ１４とＲ１５で分圧され、トランジスタＱ１２のベー
スに供給される。トランジスタＱ１２のエミッタには、
ツェナーダイオードＤ１１が接続され、抵抗Ｒ１３を介
してツェナーダイオードＤ１１に電流が流れることによ
り、トランジスタＱ１２のエミッタ電圧が一定化されて
いる。 【０００４】入力端子と出力端子間には、トランジスタ
Ｑ１１が接続され、そのコレクタに入力が、エミッタに
出力が接続されている。また、トランジスタＱ１１のコ
レクタとベース間には抵抗Ｒ１２が接続され、トランジ
スタＱ１１のベースとトランジスタＱ１２のコレクタが
接続されている。抵抗Ｒ１２により、トランジスタＱ１
１がバイアスされ、トランジスタＱ１２のコレクタに入
力電圧が印加される。コンデンサＣ１１は、回路の安定
化のためのものである。 【０００５】以上のような構成で、出力直流電圧が抵抗
Ｒ１４とＲ１５の分圧電圧としてトランジスタＱ１２の
ベースに供給され、トランジスタＱ１１のベース電流を
制御することにより、出力電圧を一定化する。例えば、
出力直流電圧が設定値（基準電圧）よりも増加すると、
トランジスタＱ１２のベース−エミッタ間電圧ＶBEが増
加するので、そのコレクタ電流が増大する。その結果、
トランジスタＱ１２のコレクタ−エミッタ間電圧ＶCEは
減少し、抵抗Ｒ１２とＶCE により決定されるトランジ
スタＱ１１のベース電流が減少し、等価的にドロッパ抵
抗を増大させて、出力直流電圧は設定値に減少すること
になる。 【０００６】図４に示すような回路では、トランジスタ
Ｑ１２を外部からの制御でＯＮ／ＯＦＦ動作させて、出
力電圧をＯＮ／ＯＦＦさせるように構成されているもの
もある。 【０００７】ところで、出力側に流れる電流は、トラン
ジスタＱ１１を介して流れるため、従来は、トランジス
タＱ１１からの発熱の問題が生ずる。この発熱の問題を
解決するため、トランジスタＱ１１のエミッタ−コレク
タ間（入出力間）に抵抗Ｒ１１を並列接続して分流回路
を構成している。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
定電圧電源回路では、抵抗による分流回路を設けて発熱
の問題を解決している。 【０００９】しかしながら、この分流用の抵抗は、トラ
ンジスタＱ１１のエミッタ−コレクタ間に並列接続され
ているため、この抵抗Ｒ１１により、常時、電流が流れ
てしまい、出力電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御が不可能となっ
てしまう。そのため、トランジスタの耐熱性等の特性を
上げたり、放熱器を設定することも考えられるが、コス
トの問題が生じてしまう。 【００１０】そこで、本発明の目的は、安価で、且つ出
力電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御も可能な定電圧電源回路を提
供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明による定電圧電源回路は、ベースに供給され
る第１の制御信号によりＯＮ/ＯＦＦ動作し、入力電圧
を定電圧化して出力する第１のトランジスタと、前記第
１のトランジスタのエミッターコレクタ間に接続され、
第２の制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ制御されるて前記第
１のトランジスタに対する分流機能を有する第２のトラ
ンジスタと、第３と第４の制御信号によりＯＮ動作し
て、前記第１の制御信号及び前記第２の制御信号をそれ
ぞれ出力する第３のトランジスタ及び第４のトランジス
タと、を備え、前記第３のトランジスタと第４のトラン
ジスタをＯＦＦすることにより前記第１のトランジスタ
と第２のトランジスタをＯＦＦ動作させるように構成さ
れる。 【００１２】 【００１３】 【作用】本発明では、分流回路を、入出力間に接続され
ている制御トランジスタのエミッタ−コレクタ間に並列
接続し、制御トランジスタで出力電圧を定電圧化する定
電圧電源回路において、制御信号により、出力電圧をＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御するとともに分流回路の制御トランジス
タへの接続をＯＮ／ＯＦＦ制御している。 【００１４】 【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明による定電圧電源回路
の一実施例を示す回路図である。入力には、図４のトラ
ンジスタＱ１１と同様なトランジスタＱ１のエミッタが
接続され、トランジスタＱ１のエミッタ−ベース間に
は、図４の抵抗Ｒ１２と同様な抵抗Ｒ３が接続され、エ
ミッタには、分流電流制限用の抵抗Ｒ１を介してトラン
ジスタＱ２のエミッタが接続されている。トランジスタ
Ｑ２のエミッタ−ベース間には、抵抗Ｒ２が接続され、
コレクタは、出力端子ｂに接続されている。出力端子ｂ
には、図４のコンデンサＣ１１と同様な目的のコンデン
サＣ１が接続されている。 【００１５】出力電圧は、抵抗Ｒ５とＲ６で分圧され、
分圧電圧がトランジスタＱ４のベースに供給される。ト
ランジスタＱ４のコレクタはトランジスタＱ２のベース
に、ベースはダイオードＤ４を介して制御信号入力端子
ｄに、また、エミッタは一端が接地されている抵抗Ｒ７
及びトランジスタＱ３のエミッタに接続されている。ト
ランジスタＱ３のコレクタは、トランジスタＱ１のベー
スに接続され、ベースはツェナーダイオードＤ１が接続
されている。更に、制御信号入力端子ｃとトランジスタ
Ｑ３のベースとの間にはダイオードＤ２が、トランジス
タＱ３のベースと制御信号入力端子ｄ間にはダイオード
Ｄ３が接続されている。トランジスタＱ３のベースと出
力端子ｂ間には、ツェナーダイオードＤ１に電流を供給
し、バイアスするための抵抗Ｒ４が接続されている。 【００１６】図１に示す回路において、トランジスタＱ
１が出力制御用のトランジスタ、トランジスタＱ２が分
流スイッチ用のトランジスタ、トランジスタＱ３が電圧
制御のためのフィードバック系回路としての誤差増幅用
とともにトランジスタＱ１を制御するトランジスタ、ト
ランジスタＱ４が上記誤差増幅用とともに分流スイッチ
用トランジスタＱ２を制御するためのトランジスタであ
る。ツェナーダイオードＤ１が、図４と同様に、基準電
圧を与えている。トランジスタＱ１に流れる電流Ｉ１と
トランジスタＱ２に流れる電流Ｉ２の和が出力電流（Ｉ
１＋Ｉ２）となる。 【００１７】入力端子ａには、平滑化された直流電圧Ｖ
iが印加され、端子ｂから出力電圧Ｖoが得られる。制御
信号入力端子ｃとｄには、出力をＯＮ／ＯＦＦ制御する
ための制御パルスがマイコン等から供給される。 【００１８】端子ｃとｄに、図示のような制御パルスＰ
ｃとＰｄが入力されると（ＯＮすると）、まず、トラン
ジスタＱ３がＯＮ動作し（このとき、ダイオードＤ３に
は電流が流れない）、トランジスタＱ１がＯＮ動作し、
出力電圧が抵抗Ｒ４を介してツェナーダイオードＤ１に
印加され、ツェナーダイオードＤ１に電流が流れる。ま
た、抵抗Ｒ５を介して電流が流れ、トランジスタＱ４が
ＯＮ動作して出力電圧Ｖｏが決定し、トランジスタＱ２
がＯＮ動作する。この時点では、制御パルスＰｃが零レ
ベルになっても回路はそのまま動作する。次に、制御パ
ルスＰｄが零になると（ＯＦＦすると）、ダイオードＤ
３とＤ４がＯＮ動作し、トランジスタＱ３とＱ４がＯＦ
Ｆとなり、トランジスタＱ１とＱ２はＯＦＦとされ、出
力には電流が流れない。 【００１９】また、本回路において出力端子ｂがショー
トされた場合、端子ｂの電圧が零になり、トランジスタ
Ｑ３及びＱ４はＯＦＦになる。したがって、トランジス
タＱ１及びＱ２もＯＦＦになり、出力には電流は流れな
い。その結果、本実施例の回路は、出力ショート時の保
護回路の働きもある。トランジスタＱ１及びＱ２は、制
御パルスＰｃ、Ｐｄが入力されるまでＯＦＦの状態を維
持する。 【００２０】以上のように、本回路では、出力をＯＮと
するため、制御パルスＰｃとＰｄを共にＨＩＧＨレベル
とし、一定時間後に制御パルスＰｃをＬＯＷレベルとす
る。このとき、ＨＩＧＨレベルのままでも動作するが、
そうすると、出力をショートしたときに、トランジスタ
Ｑ３がＯＦＦされず、トランジスタＱ１をＯＦＦできな
い。また、端子ｄに供給される制御パルスＰdのＨＩＧ
Ｈレベル電圧は、ツェナーダイオードＤ１の電圧より高
くなければならない。端子ｃ供給される制御パルスＰc
がＨＩＧＨになると、トランジスタＱ３がＯＮ動作し、
トランジスタＱ１にコレクタ電流が流れる。その結果、
出力電圧ＶｏによりトランジスタＱ４がＯＮ動作し、ツ
ェナーダイオードＤ１の電圧を基準電圧とした定電圧回
路として動作することになる。 【００２１】また、出力制御用トランジスタＱ１とし
て、ＰＮＰトランジスタの代わりにＮＰＮトランジスタ
に置き換えることも可能で、この場合には、図２に示す
ように、出力はインバーテッドダーリントン構成とされ
る。更に、これは、図３に示すように、ダーリントン
（ＰＮＰ）としても良い。 【００２２】以上説明した本発明の実施例によれば、分
流回路により出力制御トランジスタの発熱を軽減でき、
放熱用の放熱器が不要となる。また、分流回路の制御を
誤差増幅回路素子を兼用しているので、安価で省スペー
ス化が可能となる。更に、出力のＯＮ／ＯＦＦ制御は、
図１の入力端子ｃとｄに入力する起動パルスにより行
え、出力を単安定化できる。実施例では、出力をショー
トさせた場合でも瞬時に回路がＯＦＦ状態となるので、
保護回路を必要としない。また、制御トランジスタＱ１
をＰＮＰトランジスタとすれば、電流制御とされ、入出
力電圧差が小さくて済み（０．３Ｖ程度）、熱に対して
有利である。 【００２３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明による定電
圧電源回路によれば、発熱の問題を解決するための分流
回路を設けてあっても比較的簡単な構成で、出力定電圧
の発生を制御できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による定電圧電源回路の一実施例を示す
回路図である。 【図２】図１に示す本発明の実施例の変形例として出力
制御用トランジスタＱ１としてＮＰＮトランジスタとＰ
ＮＰトランジスタを用いたときの回路図（インバーテッ
ドダーリントン接続）である。 【図３】図１に示す本発明の実施例の変形例として出力
制御用トランジスタＱ１としてＰＮＰトランジスタを２
個用いたときの回路図である（ダーリントン接続）。 【図４】従来のこの種の定電圧電源回路の一例が示され
ている。 【符号の説明】 Ｑ１〜Ｑ４ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗 Ｄ１ ツェナーダイオード Ｄ２〜Ｄ４ ダイオード

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】ベースに供給される第１の制御信号により
   ＯＮ/ＯＦＦ動作し、入力電圧を定電圧化して出力する
   第１のトランジスタと、 前記第１のトランジスタのエミッターコレクタ間に接続
   され、第２の制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ制御されて前
   記第１のトランジスタに対する分流機能を有する第２の
   トランジスタと、 第３と第４の制御信号によりＯＮ動作して、前記第１の
   制御信号及び前記第２の制御信号をそれぞれ出力する第
   ３のトランジスタ及び第４のトランジスタと、を備え、
   前記第３のトランジスタと第４のトランジスタをＯＦＦ
   することにより前記第１のトランジスタと第２のトラン
   ジスタをＯＦＦ動作させることを特徴とする定電圧電源
   回路。