JP3414462B2 - 安定化電源回路 - Google Patents
安定化電源回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モノリシック集積回路
等による安定化電源回路に於いて、その制御回路に過熱
遮断回路を設けたものに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図２を参照して従来の安定化電源回路を
説明する。この安定化電源回路は、電圧制御トランジス
タとしてＰＮＰ型のトランジスタＴＰ１を備え、このＴ
Ｐ１のベース電流（以下、Ｉｄと記す）を制御すること
により、所定の出力電圧を得る定電圧回路である。 【０００３】トランジスタＴＰ１のエミッタは入力端子
ＩＮに、ベースはトランジスタＴＮ１のコレクタに接続
されている。トランジスタＴＰ１のコレクタは安定化電
源回路の出力端子ＯＵＴに接続されるとともに、分圧抵
抗Ｒｘ、Ｒφを介して接地されている。差動アンプＡの
反転入力端子（−）に分圧抵抗Ｒｘ、Ｒφの接続点が、
非反転入力端子（＋）に基準電圧Ｖｒｅｆが、出力端子
にトランジスタＴＮ１のベース端子が、それぞれ接続さ
れる。このように構成された安定化電源回路では、出力
電圧Ｖｏが分圧抵抗Ｒｘ，Ｒφによって分割され、差動
アンプＡの反転入力端子（−）に帰還電圧ＶＦとして入
力される。差動アンプＡは、帰還電圧ＶＦと基準電圧Ｖ
ｒｅｆを比較し、差動アンプＡからトランジスタＴＮ１
に流れるベース電流を加減する。従って、トランジスタ
ＴＮ１は、ベース電流の変化に応じて出力電圧Ｖｏを制
御していることになる。 【０００４】このような制御は、差動アンプＡに入力さ
れる帰還電圧ＶＦと基準電圧Ｖｒｅｆの電位差が縮小さ
れるように行われるため、結局、出力電圧Ｖｏは基準電
圧Ｖｒｅｆに応じた、一定の電圧に安定化される。 【０００５】ここで、トランジスタＴＮ１のベースに過
熱遮断回路ＯＨが接続されている。この回路は、トラン
ジスタのＱ５のエミッタ・ベース電圧を利用した温度検
出回路、ＲＳ−ＦＦ回路Ｆ、イニシャルリセット回路Ｉ
Ｒ、及びトランジスタＱ３の組み合わせから成ってお
り、トランジスタＴＮ１に流れ込むベース電流を制御す
る事によりＩｄを制御する。過熱遮断回路の目的のひと
つは、何らかの原因で周囲温度が上昇した時、自動的に
出力電圧を遮断し、装置の焼損などを未然に防止するこ
とにある。 【０００６】定常状態に於いては出力電圧Ｖｏは一定の
値に保たれている（ｏｎ状態）。 【０００７】過熱遮断回路ＯＨの動作温度はしきい値
（過熱遮断温度、以下Ｔｓｄと記す）を持っており、チ
ップの接合温度ＴｊがＴｓｄより上昇した場合、トラン
ジスタＱ５のベースに、電流Ｉ２が流れることにより過
熱遮断回路ＯＨが動作し、トランジスタＴＮ１に流れ込
むベース電流の一部を電Ｉ１としてバイパスする事によ
り、Ｉｄを制限する。即ち、出力電圧Ｖｏは低電位とな
る（ｏｆｆ状態）。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
造は、ＲＳ−ＦＦ回路Ｆを使用しており、これは電源電
圧印加直後の論理状態は不定である。そこで電源電圧印
加直後の初期化を行う為に、上述のようにイニシャルリ
セット回路ＩＲが必要となる。通常、イニシャルリセッ
ト回路ＩＲは抵抗と容量から成る時定数を用いるため、
チップサイズが増大し、デバイスのコスト高騰を招き、
望ましくない。 【０００９】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、過熱遮断回路にシュミット回路を使用し、回路を簡
略化することにより上記の問題を解決することを目的と
している。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明では、制御回路は
２つのしきい値電圧で動作するシュミット回路を含んで
成り、前記１つのしきい値Ｖ１で過熱遮断動作を設定
し、他の１つのしきい値Ｖ２で過熱遮断動作解除の動作
条件を満たさないように前記制御回路の回路定数を設定
したことを特徴とする。 【００１１】 【作用】出力電圧Ｖｏは、上記のシュミット回路から構
成される過熱遮断回路を設けたことにより、チップの接
合温度ＴｊがＴｓｄまで上昇するとｏｆｆになり、その
状態を保持し続ける。Ｖｏを復帰するには、いったん電
源電圧Ｖｉをｏｆｆにし、再度、Ｖｉを印加しなければ
ならない。このように、ＰＳ−ＦＦ回路、イニシャルリ
セット回路を不要にして、安定化電源回路の過熱遮断動
作を行わせることができる。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図１に
本発明の一実施例を示す。本実施例の安定化電源回路の
構造は図１に示した安定化電源回路の構造と以下に述べ
る点以外は同一であるので、同一な部分の説明は省略し
異なっている部分についてのみが述べる。尚、図２と同
等なものには同一の記号を付している。 【００１３】図１に於いて、トランジスタＱ１とＱ２は
シュミット回路を成している。トランジスタＱ３は、過
熱時ｏｎとなり、ドライブ段に流入する電流をバイパス
することにより、出力電圧Ｖｏをｏｆｆにするためのも
のである。この過熱遮断回路ＯＨでは、定常状態ではＱ
１はｏｆｆ、Ｑ２はｏｎ、Ｑ３はｏｆｆである。今、何
らかの要因でチップの接合温度ＴｊがＴｓｄまで上昇し
たとき、この状態が反転、すなわちＱ１はｏｎ、Ｑ２は
ｏｆｆ、Ｑ３はｏｎとなり出力電圧をＶｏを遮断する。 【００１４】トランジスタＱ１とＱ２から成るシュミッ
ト回路は、回路の性質からＱ１及びＱ２のベース電位の
高い方のトランジスタがＯＮになる。シュミット回路の
しきい値電圧はＥ点の電圧Ｖ１、Ｖ２であり、シュミッ
ト回路の状態は、以下の様な数式で表現できる。 【００１５】Ｑ１がｏｎになる、すなわち遮断の掛かる
条件は、 Ｖ１＝［｛Ｒ２／（Ｒ２＋Ｒ３）｝×Ｖｒｅｆ］＋ＶＶ
Ｅ（Ｑ２）≦ＶＥ （Ｑ１がｏｆｆ→ｏｎ、Ｑ２がｏｎ→ｏｆｆ） Ｑ２がｏｎになる、すなわち遮断が解除する条件は、 Ｖ２＝｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×Ｖｒｅｆ≧ＶＥ （Ｑ１がｏｎ→ｏｆｆ、Ｑ２がｏｆｆ→ｏｎ） 但し、 ＶＢＥ＝｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝×Ｖｒｅｆ、またＱ
１，Ｑ２のＶＣＥ（Ｓａｔ）は無視 すなわち、温度検出は、トランジスタＱ２のベース・エ
ミッタ電圧ＶＢＥ（Ｑ２）の持つ温度特性（−２ｍＶ／
℃）によって行われる。また、いったん過熱遮断が掛か
ると、温度特性を持つ項が無くなるので、遮断の状態を
保持することができる。 【００１６】ここで、各抵抗値を ｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝＞｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝ としておかねばならない。 【００１７】なお、ＲＡ＝１ｋ，ＲＢ＝４ｋ，Ｒ１＝６
６０，Ｒ２＝４４０，Ｒ３＝５６０，ＶＢＥ（Ｑ２）＝
０．６５Ｖ（ａｔ Ｔａ＝２５℃），Ｖｒｅｆ＝１．２
５Ｖとした場合、Ｔｓｄ＝１２５℃である。 【００１８】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＲＳ−
ＦＦ回路、及びイニシャルリセット回路が不要となり、
従来回路に比べ素子数が少なく、容量が不要となる為、
チップサイズの縮小化によるデバイス製造コストの低減
に絶大な効果を奏する。しかも、本発明では、制御回路
を構成するシュミット回路の定数を１つのしきい値Ｖ１
で過熱遮断動作を設定し、他の１つのしきい値Ｖ２で過
熱遮断動作解除の動作条件を満たさないように設定して
いるため、いったん過熱遮断動作すれば温度の変化如何
に拘らずその状態を保持することができ、安全である。
等による安定化電源回路に於いて、その制御回路に過熱
遮断回路を設けたものに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図２を参照して従来の安定化電源回路を
説明する。この安定化電源回路は、電圧制御トランジス
タとしてＰＮＰ型のトランジスタＴＰ１を備え、このＴ
Ｐ１のベース電流（以下、Ｉｄと記す）を制御すること
により、所定の出力電圧を得る定電圧回路である。 【０００３】トランジスタＴＰ１のエミッタは入力端子
ＩＮに、ベースはトランジスタＴＮ１のコレクタに接続
されている。トランジスタＴＰ１のコレクタは安定化電
源回路の出力端子ＯＵＴに接続されるとともに、分圧抵
抗Ｒｘ、Ｒφを介して接地されている。差動アンプＡの
反転入力端子（−）に分圧抵抗Ｒｘ、Ｒφの接続点が、
非反転入力端子（＋）に基準電圧Ｖｒｅｆが、出力端子
にトランジスタＴＮ１のベース端子が、それぞれ接続さ
れる。このように構成された安定化電源回路では、出力
電圧Ｖｏが分圧抵抗Ｒｘ，Ｒφによって分割され、差動
アンプＡの反転入力端子（−）に帰還電圧ＶＦとして入
力される。差動アンプＡは、帰還電圧ＶＦと基準電圧Ｖ
ｒｅｆを比較し、差動アンプＡからトランジスタＴＮ１
に流れるベース電流を加減する。従って、トランジスタ
ＴＮ１は、ベース電流の変化に応じて出力電圧Ｖｏを制
御していることになる。 【０００４】このような制御は、差動アンプＡに入力さ
れる帰還電圧ＶＦと基準電圧Ｖｒｅｆの電位差が縮小さ
れるように行われるため、結局、出力電圧Ｖｏは基準電
圧Ｖｒｅｆに応じた、一定の電圧に安定化される。 【０００５】ここで、トランジスタＴＮ１のベースに過
熱遮断回路ＯＨが接続されている。この回路は、トラン
ジスタのＱ５のエミッタ・ベース電圧を利用した温度検
出回路、ＲＳ−ＦＦ回路Ｆ、イニシャルリセット回路Ｉ
Ｒ、及びトランジスタＱ３の組み合わせから成ってお
り、トランジスタＴＮ１に流れ込むベース電流を制御す
る事によりＩｄを制御する。過熱遮断回路の目的のひと
つは、何らかの原因で周囲温度が上昇した時、自動的に
出力電圧を遮断し、装置の焼損などを未然に防止するこ
とにある。 【０００６】定常状態に於いては出力電圧Ｖｏは一定の
値に保たれている（ｏｎ状態）。 【０００７】過熱遮断回路ＯＨの動作温度はしきい値
（過熱遮断温度、以下Ｔｓｄと記す）を持っており、チ
ップの接合温度ＴｊがＴｓｄより上昇した場合、トラン
ジスタＱ５のベースに、電流Ｉ２が流れることにより過
熱遮断回路ＯＨが動作し、トランジスタＴＮ１に流れ込
むベース電流の一部を電Ｉ１としてバイパスする事によ
り、Ｉｄを制限する。即ち、出力電圧Ｖｏは低電位とな
る（ｏｆｆ状態）。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
造は、ＲＳ−ＦＦ回路Ｆを使用しており、これは電源電
圧印加直後の論理状態は不定である。そこで電源電圧印
加直後の初期化を行う為に、上述のようにイニシャルリ
セット回路ＩＲが必要となる。通常、イニシャルリセッ
ト回路ＩＲは抵抗と容量から成る時定数を用いるため、
チップサイズが増大し、デバイスのコスト高騰を招き、
望ましくない。 【０００９】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、過熱遮断回路にシュミット回路を使用し、回路を簡
略化することにより上記の問題を解決することを目的と
している。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明では、制御回路は
２つのしきい値電圧で動作するシュミット回路を含んで
成り、前記１つのしきい値Ｖ１で過熱遮断動作を設定
し、他の１つのしきい値Ｖ２で過熱遮断動作解除の動作
条件を満たさないように前記制御回路の回路定数を設定
したことを特徴とする。 【００１１】 【作用】出力電圧Ｖｏは、上記のシュミット回路から構
成される過熱遮断回路を設けたことにより、チップの接
合温度ＴｊがＴｓｄまで上昇するとｏｆｆになり、その
状態を保持し続ける。Ｖｏを復帰するには、いったん電
源電圧Ｖｉをｏｆｆにし、再度、Ｖｉを印加しなければ
ならない。このように、ＰＳ−ＦＦ回路、イニシャルリ
セット回路を不要にして、安定化電源回路の過熱遮断動
作を行わせることができる。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図１に
本発明の一実施例を示す。本実施例の安定化電源回路の
構造は図１に示した安定化電源回路の構造と以下に述べ
る点以外は同一であるので、同一な部分の説明は省略し
異なっている部分についてのみが述べる。尚、図２と同
等なものには同一の記号を付している。 【００１３】図１に於いて、トランジスタＱ１とＱ２は
シュミット回路を成している。トランジスタＱ３は、過
熱時ｏｎとなり、ドライブ段に流入する電流をバイパス
することにより、出力電圧Ｖｏをｏｆｆにするためのも
のである。この過熱遮断回路ＯＨでは、定常状態ではＱ
１はｏｆｆ、Ｑ２はｏｎ、Ｑ３はｏｆｆである。今、何
らかの要因でチップの接合温度ＴｊがＴｓｄまで上昇し
たとき、この状態が反転、すなわちＱ１はｏｎ、Ｑ２は
ｏｆｆ、Ｑ３はｏｎとなり出力電圧をＶｏを遮断する。 【００１４】トランジスタＱ１とＱ２から成るシュミッ
ト回路は、回路の性質からＱ１及びＱ２のベース電位の
高い方のトランジスタがＯＮになる。シュミット回路の
しきい値電圧はＥ点の電圧Ｖ１、Ｖ２であり、シュミッ
ト回路の状態は、以下の様な数式で表現できる。 【００１５】Ｑ１がｏｎになる、すなわち遮断の掛かる
条件は、 Ｖ１＝［｛Ｒ２／（Ｒ２＋Ｒ３）｝×Ｖｒｅｆ］＋ＶＶ
Ｅ（Ｑ２）≦ＶＥ （Ｑ１がｏｆｆ→ｏｎ、Ｑ２がｏｎ→ｏｆｆ） Ｑ２がｏｎになる、すなわち遮断が解除する条件は、 Ｖ２＝｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×Ｖｒｅｆ≧ＶＥ （Ｑ１がｏｎ→ｏｆｆ、Ｑ２がｏｆｆ→ｏｎ） 但し、 ＶＢＥ＝｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝×Ｖｒｅｆ、またＱ
１，Ｑ２のＶＣＥ（Ｓａｔ）は無視 すなわち、温度検出は、トランジスタＱ２のベース・エ
ミッタ電圧ＶＢＥ（Ｑ２）の持つ温度特性（−２ｍＶ／
℃）によって行われる。また、いったん過熱遮断が掛か
ると、温度特性を持つ項が無くなるので、遮断の状態を
保持することができる。 【００１６】ここで、各抵抗値を ｛ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）｝＞｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝ としておかねばならない。 【００１７】なお、ＲＡ＝１ｋ，ＲＢ＝４ｋ，Ｒ１＝６
６０，Ｒ２＝４４０，Ｒ３＝５６０，ＶＢＥ（Ｑ２）＝
０．６５Ｖ（ａｔ Ｔａ＝２５℃），Ｖｒｅｆ＝１．２
５Ｖとした場合、Ｔｓｄ＝１２５℃である。 【００１８】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＲＳ−
ＦＦ回路、及びイニシャルリセット回路が不要となり、
従来回路に比べ素子数が少なく、容量が不要となる為、
チップサイズの縮小化によるデバイス製造コストの低減
に絶大な効果を奏する。しかも、本発明では、制御回路
を構成するシュミット回路の定数を１つのしきい値Ｖ１
で過熱遮断動作を設定し、他の１つのしきい値Ｖ２で過
熱遮断動作解除の動作条件を満たさないように設定して
いるため、いったん過熱遮断動作すれば温度の変化如何
に拘らずその状態を保持することができ、安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
ＴＰ１ 電圧制御トランジスタ
ＶＯ 出力電圧
ＶＦ 帰還電圧
Ｖret 基準電圧
Ａ 差動アンプ
ＯＨ 過熱遮断回路
Ｑ１、Ｑ２ トランジスタ
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05F 1/445
G05F 1/56
G05F 1/613
G05F 1/618
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 出力電圧を制御する電圧制御トランジス
タと、負帰還させた出力電圧の一部を一定の基準電圧と
等しくなるように、前記電圧制御トランジスタのベース
電流を制御する制御回路を備え、該制御回路は２つのし
きい値電圧で動作するシュミット回路を含んで成り、前
記１つのしきい値Ｖ１で過熱遮断動作を設定し、他の１
つのしきい値Ｖ２で過熱遮断動作解除の動作条件を満た
さないように前記制御回路の回路定数を設定したことを
特徴とする安定化電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28648193A JP3414462B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 安定化電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28648193A JP3414462B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 安定化電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07141045A JPH07141045A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3414462B2 true JP3414462B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=17704959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28648193A Expired - Fee Related JP3414462B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 安定化電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414462B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28648193A patent/JP3414462B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07141045A (ja) | 1995-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404 Year of fee payment: 5 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 6 |
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