JP3435047B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば２線式近接
スイッチに組み込まれてセンサ回路や信号処理部等の負
荷を駆動するに好適な電源装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】磁性体からなる検出対象物の近接
（有無）を該検出対象物と非接触に検出する近接スイッ
チは、マイクロスイッチ等の機械式の接触スイッチに比
較して動作信頼性が高く長寿命である等の利点を有し、
種々の用途に幅広く用いられている。中でも検出部に高
周波発振回路の一部をなす検出コイルを備え、検出対象
物（磁性体）との間の電磁誘導作用により上記検出コイ
ルのインダクタンスや損失が変化し、これに伴って上記
高周波発振回路における発振振幅や発振周波数が変化す
ることを利用して検出対象物の近接を検出する高周波発
振型の近接スイッチ（電子スイッチ装置）は、検出感度
が高く応答速度が速い等の優れた特徴を有している。

【０００３】ところでこの種の近接スイッチの１つに、
一対の電源線を信号線と共用した２線式のものがある。
この２線式の高周波発振型近接スイッチは、例えば図７
にその概略的な構成を示すように、高周波発振回路１、
積分回路２、比較回路３、信号処理回路４、そして定電
圧源５からなるセンサ回路部６と、このセンサ回路部６
からの出力を受けてＬＥＤ７ａを点灯駆動する表示回路
７および一対の電源線Ｌａ,Ｌｂ間に介装された出力回
路８とを備えてなる。このような構成の近接スイッチ
は、例えばリレー回路からなる負荷９を介して上記一対
の電源線Ｌａ,Ｌｂをマイクロプロセッサ等からなる監
視装置１０の内部電源Ｖoutに接続され、該内部電源Ｖo
utから電源供給されて作動する。

【０００４】ちなみに高周波発振回路１はＬＣタンク回
路をなすコイル（検出コイル）１ａとコンデンサ１ｂと
を備えて所定の周波数で発振動作し、積分回路２は発振
回路１の出力を積分処理（平滑化）することでその発振
振幅を検出している。そして積分電圧として検出された
発振振幅は比較回路３にて所定の閾値と比較され、これ
によって検出対象物（磁性体）の前記コイル１ａへの近
接に伴う発振振幅の低下が検出される。信号処理回路４
はこのようにして検出された検出対象物の近接を該近接
スイッチの設定状態に応じて出力する。

【０００５】しかして表示回路７は、例えば検出対象物
の近接が検出されたときにＬＥＤ７ａを点灯駆動する。
またバイポーラ・トランジスタ等からなる出力回路８
は、例えば常時は非導通状態にあり、上記ＬＥＤ７ａの
点灯に関連して（検出対象物の近接が検出されたとき
に）導通駆動されて前記一対の電源線Ｌａ,Ｌｂ間の電
圧Ｖccを変化させる。このような電源線Ｌａ,Ｌｂ間の
電圧Ｖccの変化によって前記負荷（リレー回路）９が作
動し、監視装置１０は該負荷９の作動状態、例えば負荷
９を介する電流の変化から前記近接スイッチによる検出
対象物の近接を検出することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さて上述した如く構成
される２線式の近接スイッチ（電子スイッチ装置）に組
み込まれる定電圧源（電源装置）５は、前記一対の電源
線Ｌａ,Ｌｂを介して外部電源より供給される電源電圧
Ｖccから、その負荷である上記各回路１,２,３,４をそ
れぞれ駆動する駆動電圧Ｖdrvを生成する。このような
役割を担う定電圧源（電源装置）５は、一般にその出力
電圧Ｖdrvを内部基準電圧Ｖrefと比較し、上記出力電圧
Ｖdrvが内部基準電圧Ｖrefより低い場合には該出力電圧
Ｖdrvを高めるように帰還制御する制御回路を備えてい
る。

【０００７】ところでこのような制御回路を備えた定電
圧源（電源装置）５にあっては、上記近接スイッチへの
通電開始時に上記定電圧源５の出力電圧Ｖdrvが所定の
電圧値に立ち上がるまでの間、つまり出力電圧drvが低
いとき、前記制御回路による帰還作用により負荷に対し
て大きな電流が流される。このような出力電流は、通
常、上記出力電圧Ｖdrvが所定の電圧値に達する直前に
最も大きくなる。するとこの大きな電流により、電源線
Ｌａ,Ｌｂに介挿された前記負荷（リレー回路）９が作
動し、あたかも近接スイッチが検出対象物の近接を検出
したかの如き挙動を示すことになる。

【０００８】そこで本出願人は先に、近接スイッチの通
電開始初期時に定電流動作して負荷を充電し、その後、
出力電圧Ｖdrvが所定の電圧値を越えたときに定電圧動
作させるようにした電源装置を提唱した。即ち、電源装
置を定電流動作させることでその出力電圧Ｖdrvを、一
旦、所定の目標電圧値よりも高くし、その後、該電源装
置を定電圧動作させて上記出力電圧Ｖdrvを目標電圧値
に制御することで、電流の増大を抑えるよう構成した電
源装置を提唱した。しかしながら、出力電圧Ｖdrvを監
視して上記定電流モードと定電圧モードとを切り換える
制御回路が必要な上、定電流モード用の回路と定電圧モ
ード用の回路とが必要な為、回路規模が大掛かりで複雑
化すると言う問題があった。

【０００９】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、回路構成が簡単で通電開始時に
不本意な過大電流が生じることがなく、例えば２線式近
接スイッチに組み込むに好適な電源装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る電源装置は、例えば２線式の近接スイ
ッチに組み込まれて外部電源により駆動されて、センサ
回路等の負荷に対して一定電圧を出力するものであっ
て、基準電流源が出力する所定の基準電流に基づいて所
定の制御電流を出力する第１の電流増幅回路と、上記制
御電流を増幅して負荷に対して駆動電流を出力する第２
の電流増幅回路と、基準電圧源が発生する所定の基準電
圧と上記駆動電流により前記負荷に加わる出力電圧とに
基づいて、該出力電圧を前記基準電圧により規定するよ
うに前記第１の電流増幅回路の動作を制御して該第１の
電流増幅回路が出力する制御電流を調整する制御回路と
を具備したことを特徴としている。

【００１１】即ち、本発明は前記第２の電流増幅回路を
用いて負荷に一定の駆動電流を出力すると共に、前記第
２の電流増幅回路を駆動するべく第１の電流増幅回路か
ら出力される制御電流を、前記駆動電流によって前記負
荷に加えられた出力電圧を所定の基準電圧と比較して制
御することで前記駆動電流を制御して、上記出力電圧を
一定化するようにしたことを特徴としている。

【００１２】特に本発明の好ましい態様としては、請求
項２に記載するように前記第１および第２の電流増幅回
路を、それぞれカレントミラー回路として実現し、また
請求項３に記載するように前記第１の電流増幅回路を、
ピーキングカレントソース回路として実現することを特
徴としている。また本発明に係る電源装置は、負荷に一
定の駆動電流を出力する電流増幅回路の利得を十分に確
保し得る場合には、請求項４に記載するように基準電流
源から出力される所定の基準電流またはその一部からな
る制御電流を増幅して負荷に対して駆動電流を出力する
電流増幅回路と、基準電圧源が発生する所定の基準電圧
と前記駆動電流により前記負荷に加えられる出力電圧と
に基づいて前記基準電流の一部をバイパス制御し、これ
によって前記電流増幅回路に供給する制御電流を可変し
て該電流増幅回路が出力する制御電流を調整する制御回
路とにより構成したことを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態に係る電源装置について、例えば２線式近接スイ
ッチに組み込まれる定電圧源を例に説明する。図１は第
１の実施形態に係る電源装置の概略的な構成図である。
この電源装置は、電源線Ｌａ,Ｌｂを介して外部電源か
ら供給される電源電圧Ｖccにより駆動されるもので、概
略的には前記電源電圧Ｖccを受けて所定の基準電流Ｉre
fを出力する定電流源１１と、この定電流源１１が出力
する基準電流Ｉrefを増幅して制御電流Ｉcontを出力す
る第１の電流増幅回路１２と、上記制御電流Ｉcontを増
幅してセンサ回路等からなる負荷回路１３に対して駆動
電流Ｉoutを出力する第２の電流増幅回路１４とを備え
ている。更にこの電源装置は前記負荷回路１３への上記
駆動電流Ｉoutの出力により該負荷回路１３に印加され
る出力電圧Ｖregを分圧して検出する分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2か
らなる電圧検出回路１７と、前記電源電圧Ｖccに従っ
て、例えばバンドギャップ電圧として所定の基準電圧Ｖ
refを発生する基準電圧源１５と、この基準電圧Ｖrefと
前記電圧検出回路１７にて検出される出力電圧Ｖsens
（出力電圧Ｖregの分圧値）とを比較して前記第１の電
流増幅回路１２の作動を制御して前記制御電流Ｉcontを
調整し、これによって前記第２の電流増幅回路１４が増
幅出力する駆動電流Ｉoutを制御する制御回路１６とを
備えている。

【００１４】ちなみに上記第１の電流増幅回路１２は、
ベースおよびエミッタがそれぞれ共通接続されてカレン
トミラー回路をなす一対のｎｐｎトランジスタＱ4,Ｑ5
と、これらのトランジスタＱ4,Ｑ5のベースとエミッタ
との間に接続された電流制御用のｎｐｎトランジスタＱ
6とにより構成され、ベース・コレクタ間を共通接続し
たトランジスタＱ5のコレクタに前記基準電流Ｉrefを受
け、基本的にはトランジスタＱ5に流れる上記基準電流
Ｉrefを、トランジスタＱ4により[ｎ2]倍に増幅した制
御電流Ｉcontを該トランジスタＱ4のコレクタに出力す
るものとなっている。尚、トランジスタＱ6は、制御回
路１６からベースに与えられるベース電流に応じて前記
トランジスタＱ4のベースに加えられるベース電流の一
部をバイパスすることで、前記トランジスタＱ4から出
力される制御電流Ｉcontを減少させる役割を担う。

【００１５】また前記第２の電流増幅回路１４は、電源
電圧Ｖccが加えられる電源線Ｌａに抵抗Ｒ3,Ｒ4をそれ
ぞれ介してエミッタが接続され、且つベースが共通接続
された一対のｐｎｐトランジスタＱ1,Ｑ2と、上記トラ
ンジスタＱ2のベース・コレクタ間にエミッタとベース
とを接続したｐｎｐトランジスタＱ3とからなるカレン
トミラー回路からなる。しかしてトランジスタＱ3は前
記第１の電流増幅回路１２からの制御電流Ｉcontをベー
スに受けて動作し、該制御電流Ｉcontが前記トランジス
タＱ2を介して流れるように制御する。このようにして
トランジスタＱ2に流れる制御電流Ｉcontは、前記トラ
ンジスタＱ1にて[ｎ1]倍に増幅され、前記負荷回路１３
に対する駆動電流Ｉoutとして該トランジスタＱ1のコレ
クタから出力される。

【００１６】従って前記負荷回路１３には、基本的に
は、特に電源電圧Ｖccの供給開始時であって該電源装置
が十分に立ち上がって安定動作する前には、上述したよ
うに前記第１の電流増幅回路１２にて前記基準電流Ｉre
fを増幅した制御電流Ｉcont、更に第２の電流増幅回路
１４にて上記制御電流Ｉcontを増幅した一定の駆動電流
Ｉoutが供給されることになる。

【００１７】しかして前記制御回路１６は、上述した駆
動電流Ｉoutの出力により前記負荷回路１３に印加され
る出力電圧Ｖregを監視している。そして該出力電圧Ｖr
egが前記基準電圧Ｖrefにより規定される電圧よりも低
いとき、具体的には抵抗Ｒ1,Ｒ2により分圧して検出さ
れる上記出力電圧Ｖregの検出電圧Ｖsensが基準電圧Ｖr
efよりも低いとき［Ｖref＞Ｖsens］、前記制御回路１
６は前記第１の電流増幅回路１２のトランジスタＱ6に
対してベース電流を供給せず、これによって該トランジ
スタＱ6をオフ動作（非導通）させている。従ってこの
場合、前記第１の電流増幅回路１２においてはトランジ
スタＱ4はトランジスタＱ5に供給される基準電流Ｉref
そのものを所定の増幅度[ｎ2]で増幅し、これを前記制
御電流Ｉcontとして出力する。

【００１８】これに対して前記出力電圧Ｖregが前記基
準電圧Ｖrefにより規定される電圧を越えた場合、具体
的には抵抗Ｒ1,Ｒ2を介して検出される上記出力電圧Ｖr
egの検出電圧Ｖsensが基準電圧Ｖrefを越えたときには
［Ｖref≦Ｖsens］、前記制御回路１６はその電圧差に
相当するベース電流を前記トランジスタＱ6に対して供
給する。このベース電流の供給によりトランジスタＱ6
が作動（導通）して前記基準電流Ｉrefの一部を引き込
み、トランジスタＱ4に対するベース電流を減少させ
る。この結果、前記第１の電流増幅回路１２において
は、トランジスタＱ5に供給される基準電流Ｉrefを変更
することなく、前記トランジスタＱ6にてバイパスした
電流分だけトランジスタＱ4に対するベース電流が減少
制御される。そしてトランジスタＱ4は、上記の如く減
少制御されたベース電流を所定の増幅度[ｎ2]で増幅
し、これを前記制御電流Ｉcontとして出力する。従って
トランジスタＱ4を介して出力される制御電流Ｉcont
は、前記トランジスタＱ6の導通により低減されること
になる。そして前記制御回路１６は、トランジスタＱ6
に対するベース電流を前述した出力電圧Ｖrefに応じて
負帰還制御しており、これによって該出力電圧Ｖrefを
前記基準電圧Ｖrefによって規定される所定の電圧値に
一定化している。

【００１９】従ってこのように構成された電源装置によ
れば、電源電圧Ｖccの供給に伴って第２の電流増幅回路
１４から負荷回路１３に対して一定の駆動電流Ｉoutの
供給が開始される。そしてこの駆動電流Ｉoutが負荷回
路１３に蓄積されてその出力電圧Ｖregが次第に高まっ
て該出力電圧Ｖregが前記基準電圧Ｖrefにより規定され
る電圧に達すると、制御回路１６による帰還制御が働い
て前記駆動電流Ｉoutが抑えられて出力電圧Ｖregが一定
化制御されることになる。

【００２０】この結果、電源装置から出力される駆動電
流Ｉoutと、該駆動電流Ｉoutによって負荷回路１３に加
えられる出力電圧Ｖregとの関係は図２に示すように、
電源電圧Ｖccの供給開始に伴って定電流動作した後、一
定の電圧を出力することになる。従って電源電圧Ｖccの
供給開始時であると雖も、不本意な過大電流が流れるこ
とがなくなり、全体としての消費電流を低く抑えること
が可能となる。従って通電開始時に上述したように定電
流動作した後、一定電圧を出力する電源装置によれば、
これを２線式近接センサに組み込んだとしても、その通
電開始時に過大電流が流れることがないので、電源線Ｌ
ａ,Ｌｂに介挿したリレー回路が誤作動することがな
く、安定した動作を確保することができる。

【００２１】特に上述した構成の電源装置によれば、基
本的に一定電流Ｉrefを増幅して負荷回路１３に対して
所定の駆動電流Ｉoutを出力する電流増幅回路１４を主
体として構成され、負荷回路１２に加えられる出力電圧
Ｖregに従って上記電流増幅回路１４を駆動する制御電
流Ｉcontを帰還制御して上記出力電圧Ｖregを一定化す
るので、その回路構成を簡素化することができる。換言
すれば従来のように定電流モード用の回路と定電圧モー
ド用の回路とをそれぞれ設け、出力電圧Ｖregに応じて
これらの回路を選択的に動作させる必要がないので回路
構成を大幅に簡素化することができる。しかも定電流動
作時における出力電圧Ｖdrvを、一旦、所定の目標電圧
値よりも高くして定電圧動作モードの切り換え時点を判
定する等の工夫が不要であり、負荷回路１３に対して過
大電圧の出力をも未然に防ぐことができる等の効果が奏
せられる。

【００２２】尚、第２の電流増幅回路１４をなすトラン
ジスタＱ1,Ｑ2の各エミッタにそれぞれ抵抗Ｒ3,Ｒ4を介
挿することで、その出力インピーダンスを高くして増幅
利得を高く設定し、また電源電圧Ｖccの変動による駆動
電流Ｉoutの変化を抑えているが、この電源装置がｐｎ
ｐトランジスタの出力インピーダンスの高いＩＣプロセ
スにより構築されるような場合や、その増幅利得をさほ
ど大きくしなくても良いような場合には、上記抵抗Ｒ3,
Ｒ4を省略することが可能であることは言うまでもな
い。

【００２３】ところで上述した第１の実施形態において
は、負荷回路１３に対して所定の駆動電流Ｉoutを出力
する第２の電流増幅回路１４を駆動する第１の電流増幅
回路１２をカレントミラー回路を用いて実現したが、図
３に第２の実施形態として例示するように上記第１の電
流増幅回路１２をピーキングカレントソース回路を用い
て実現することも可能である。

【００２４】即ち、図３に示すようにこの第１の電流増
幅回路１２は、負荷抵抗Ｒ5を介してコレクタを定電流
源１１に接続すると共に、抵抗Ｒ6を介してベースを上
記定電流源１１に接続したｎｐｎトランジスタＱ7にて
前記定電流源１１が出力する一定電流Ｉrefを受け、こ
のトランジスタＱ7のコレクタ出力をｎｐｎトランジス
タＱ8にて増幅して前記第２の電流増幅回路１４を駆動
する制御電流Ｉcontを得るように構成される。そして前
記トランジスタＱ7に対して並列に接続された制御用ト
ランジスタＱ9にて、前記制御回路１６の出力を受けて
上記トランジスタＱ7の出力の一部をバイパスし、前記
トランジスタＱ8の作動を制御して前記制御電流Ｉcont
を調整する如く構成される。

【００２５】このように構成されてピーキングカレント
ソース回路をなす第１の電流増幅回路１２によれば電源
投入時における誤動作を防止するべく定電流源１１の出
力電流を小さく設定した場合であって、該定電流源１１
の動作特性にそのデバイス特性に起因する多少のバラツ
キがあっても、上記定電流源１１から安定した一定電流
を取り出すことができるのでトランジスタＱ8を安定に
駆動することができ、以て制御電流Ｉcontを安定に出力
して第２の電流増幅回路１４を安定に動作させることが
できる。この結果、負荷回路１３に対してその駆動電流
Ｉoutを安定に出力することが可能となる。更にはトラ
ンジスタＱ7に抵抗Ｒ6を介してベース電流を供給してい
るので、該トランジスタＱ7の電流増幅率ｈ_feのバラツ
キに起因する影響を効果的に抑えることができる。従っ
て前述した図１に示す回路構成の電源装置に比較してよ
り安定な動作が期待できる。

【００２６】一方、第２の電流増幅回路１４の電流増幅
率が十分に高い場合には、例えば図４に示すように第１
の電流増幅回路１２を省略し、定電流源１１により第２
の電流増幅回路１４を直接的に駆動するように構成する
こともできる。即ち、この場合には、基本的には第２の
電流増幅回路１４のトランジスタＱ2に加える制御電流
Ｉcontを定電流Ｉrefとし、第２の電流増幅回路１４に
対して並列に設けたトランジスタＱ10を前記制御回路１
６にて制御することで、上記定電流Ｉrefの一部を供給
するように構成する。

【００２７】このように回路構成された電源装置によれ
ば、電源電圧Ｖccの供給開始時には制御回路１６の制御
の下でトランジスタＱ10がオフ状態であるので、定電流
源１１は第２の電流増幅回路１４のトランジスタＱ2を
介して一定電流Ｉrefを引き込むことになる。従って第
２の電流増幅回路１４は上記一定電流Ｉref（制御電流
Ｉcont）に従って一定の駆動電流Ｉoutを出力する。

【００２８】その後、この駆動電流Ｉoutが負荷回路１
３に蓄積されて該負荷回路１３に加わる出力電圧Ｖreg
が高まると、前述したように制御装置１６が作動して前
記トランジスタＱ10が駆動される。すると定電流源１１
が引き込む一定電流Ｉrefの一部がトランジスタＱ10を
介して供給されることになり、その分、第２の電流増幅
回路１４のトランジスタＱ2を介して引き込まれる電
流、つまりその駆動電流Ｉcontが低減される。この結
果、第２の電流増幅回路１４が負荷回路１３に対して出
力する駆動電流Ｉoutが低減制御される。そして前記制
御回路１６による上記駆動電流Ｉoutの負帰還制御によ
り、上記出力電圧Ｖregが一定に保たれることになる。
従ってこのように電源装置を構成しても先の各実施形態
と同様な作用効果を奏することができ、特に第１の電流
増幅回路１２を省略することができるので、その回路構
成を一層簡素化することができる。

【００２９】尚、負荷回路１３に加わる出力電圧Ｖreg
を検出して駆動電流Ｉoutを負帰還制御する制御回路１
６については、具体的には図５および図６にそれぞれ示
すように構成することもできる。即ち、図５に示す電圧
検出回路はバンドギャップ電圧源をなす内部基準電圧に
基づいて動作し、前記抵抗Ｒ1,Ｒ2を介して分圧して検
出される出力電圧Ｖregに応じて前記トランジスタＱ6の
作動を負帰還制御するように構成されたもので、ベース
を共通接続された２つのｎｐｎトランジスタＱ11,Ｑ12
を主体として実現される。しかしてトランジスタＱ11の
エミッタには直列接続された抵抗Ｒ9,Ｒ10が接続され、
またトランジスタＱ12のエミッタは上記抵抗Ｒ9,Ｒ10の
接続点に接続されて、そのエミッタ電位が異なるように
構成されている。

【００３０】このように構成された電圧検出回路によれ
ば、前記出力電圧Ｖregが低いときには、専ら、トラン
ジスタＱ11を介して電流がトランジスタＱ12を介して流
れる電流よりも大きくなる。そして上記出力電圧Ｖreg
が高くなるに従って、上記各トランジスタＱ11,Ｑ12に
流れる電流の差が小さくなり、前記検出電圧Ｖsensが内
部基準電圧Ｖrefを越えた時点でトランジスタＱ12を介
して流れる電流の方が大きくなる。この際、各トランジ
スタＱ11,Ｑ12のコレクタ電圧も出力電圧Ｖregの上昇に
伴って高くな離、その大小関係が変化する。そして前記
抵抗Ｒ1,Ｒ2を介して分圧して検出される出力電圧Ｖsen
sが、前述したバンドギャップ電圧に基づく前記内部基
準電圧Ｖrefによって規定される電圧に達したとき、前
記トランジスタＱ11,Ｑ12のコレクタ電圧が等しくなっ
て平衡し、出力電圧Ｖregが一定化される。

【００３１】制御回路１６はこのような電圧検出回路に
おける上記トランジスタＱ11,Ｑ12のコレクタ電圧が等
しくなるように前記制御電流Ｉcontを、ひいては負荷回
路１３に対する駆動電流Ｉoutを負帰還制御することに
なり、これによって出力電圧Ｖregが一定化制御される
ことになる。従ってバンドギャップ電圧を利用した内部
基準電圧に基づいて出力電圧Ｖregに応じた出力を得、
これによって出力電圧Ｖregを一定化制御するようにす
れば、より高安定な動作を期待することができる。

【００３２】また図６に示す電圧検出回路は、前述した
トランジスタＱ11,Ｑ12のコレクタに設けた抵抗Ｒ7,Ｒ8
に代えて、一対のトランジスタＱ13,Ｑ14からなるカレ
ントミラー回路を設けたもので、その出力として前記出
力電圧Ｖregに応じた電流を得るようにしたものであ
る。このように構成された電圧検出回路によれば、上記
カレントミラー回路の出力を第３の電流増幅回路１６ａ
を介して電流増幅し、これによって前記トランジスタＱ
6の動作を制御するようにすることで、更に高安定に駆
動電流Ｉout、ひいては出力電圧Ｖregを負帰還制御して
一定化することができる。特にこのような回路構成の電
源回路によれば、これをＩＣ化する場合に好適である。

【００３３】尚、本発明は上述した各実施形態に示す回
路構成に限定されるものではなく、その具体的な回路構
成については、電流増幅回路に要求される電流増幅率等
の仕様に応じて種々変形することができる。また負荷回
路１３における消費電流が少ないような場合には、第２
の電流増幅回路１４の電流増幅率が高くない場合であっ
ても、図４に示したように１つの電流増幅回路だけを用
いて電源装置を簡単に構成することが可能である。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、定
電流源により求められる一定電流を基準として負荷回路
に一定の駆動電流を供給した後、負荷回路に加わる出力
電圧が所定の電圧に達したときには該出力電圧に従って
上記駆動電流を負帰還制御して上記出力電圧を一定化す
るので、電流増幅回路の作動を負帰還制御するだけと言
う簡素な回路構成の電源装置を実現することができる。
しかも電源供給時には負荷回路にとって必要な駆動電流
を供給し、定常動作状態に達した後には、上記駆動電流
を低減して出力電圧を一定に保つので、電源立ち上げ時
に不本意で過大な電流が流れることがない。しかも全体
的な消費電流を減らすことができる等の効果が奏せられ
る。

【００３５】更には電流増幅回路をカレントミラー回路
を用いて実現することで、簡易にして安定な回路構成の
電源装置を実現することができ、またその立ち上げ時に
過大な電流が流れることがないので、例えば２線式近接
スイッチに組み込むに好適である等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る電源装置の概略
構成図。

【図２】図１に示す電源装置の出力特性を示す図。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る電源装置の概略
構成図。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る電源装置の概略
構成図。

【図５】本発明の第４の実施形態に係る電源装置の概略
構成図。

【図６】本発明の第５の実施形態に係る電源装置の概略
構成図。

【図７】２線式の高周波発振型近接スイッチの概略構成
を示す図。

【符号の説明】

１１ 基準電流源（基準電流Ｉref） １２ 第１の電流増幅回路（制御電流Ｉcontを出力） １３ 負荷回路 １４ 第２の電流増幅回路（駆動電流Ｉoutを出力） １５ 基準電圧源（基準電圧Ｖref） １６ 制御回路 Ｒ1,Ｒ2 抵抗（出力電圧Ｖregの検出） Ｑ1,Ｑ2,Ｑ3 トランジスタ（カレントミラー回路） Ｑ4,Ｑ5 トランジスタ（カレントミラー回路） Ｑ6,Ｑ9,Ｑ10 トランジスタ（制御電流Ｉcontの制御
用） Ｑ7,Ｑ8 トランジスタ（ピーキングカレントソース回
路）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部電源により駆動されて負荷に対して
   一定電圧を出力する電源装置であって、 所定の基準電流を出力する基準電流源と、所定の基準電
   圧を発生させる基準電圧源と、上記基準電流に基づいて
   所定の制御電流を出力する第１の電流増幅回路と、上記
   制御電流を増幅して負荷に対して駆動電流を出力する第
   ２の電流増幅回路と、上記駆動電流により前記負荷に加
   わる出力電圧と前記基準電圧とに基づいて前記第１の電
   流増幅回路の動作を制御して該第１の電流増幅回路が出
   力する制御電流を調整する制御回路とを具備したことを
   特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の電流増幅回路は、
   それぞれカレントミラー回路からなることを特徴とする
   請求項１に記載の電源装置。
3. 【請求項３】 前記第１の電流増幅回路は、ピーキング
   カレントソース回路からなることを特徴とする請求項１
   に記載の電源装置。
4. 【請求項４】 外部電源により駆動されて負荷に対して
   一定電圧を出力する電源装置であって、 所定の基準電流を出力する基準電流源と、所定の基準電
   圧を発生させる基準電圧源と、上記基準電流またはその
   一部からなる制御電流を増幅して負荷に対して駆動電流
   を出力する電流増幅回路と、前記駆動電流により前記負
   荷に加わる出力電圧と前記基準電圧とに基づいて前記基
   準電流の一部をバイパス制御して前記電流増幅回路に供
   給する制御電流を可変し該電流増幅回路が出力する制御
   電流を調整する制御回路とを具備したことを特徴とする
   電源装置。
5. 【請求項５】 前記負荷に加わる出力電圧は、抵抗分割
   して検出されることを特徴とする請求項１または４に記
   載の電源装置。