JP3516862B2 - 負出力直流安定化電源装置およびそれを用いる正負両出力の直流安定化電源装置 - Google Patents

負出力直流安定化電源装置およびそれを用いる正負両出力の直流安定化電源装置

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JP3516862B2 JP12644698A JP12644698A JP3516862B2 JP 3516862 B2 JP3516862 B2 JP 3516862B2 JP 12644698 A JP12644698 A JP 12644698A JP 12644698 A JP12644698 A JP 12644698A JP 3516862 B2 JP3516862 B2 JP 3516862B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、負の電源電圧が入
力され、所望とする負の定電圧を出力する負出力直流安
定化電源装置と、それを用いて正出力直流安定化電源装
置とともに構成される正負両出力の直流安定化電源装置
に関し、特に出力のON/OFF制御機能を有するもの
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の省エネルギ化の潮流に沿って、家
電機器などでは、必要な部分にのみ電力供給を行うこと
で、省電力化が図られている。たとえば、衛星放送チュ
ーナ内蔵型のビデオテープレコーダやテレビジョン受信
機では、衛星放送受信時には地上波チューナの電源を遮
断し、地上波放送受信時には衛星放送チューナの電源を
遮断するように構成されている。このような省電力化を
実現するために、回路ブロックを細分化し、各ブロック
毎に電源装置を設けて、その電源装置にON/OFF制
御機能を持たせるように構成されている。
【0003】図14は、正出力直流安定化電源装置1の
電気回路図である。この正出力直流安定化電源装置1
は、集積回路化されて、広く用いられている3端子の正
出力電源回路2に、前記ON/OFF制御機能を付加し
たものである。前記正出力電源回路2は、入力端子p1
と出力端子p2との間のハイレベル側の電源ライン3に
直列に介在されるPNP形のパワートランジスタtr1
と、このパワートランジスタtr1のベース電流を制御
する駆動トランジスタtr2と、分圧抵抗r1,r2
と、基準電圧源4と、誤差増幅回路5とを備えて構成さ
れている。誤差増幅回路5は、差動増幅器などで実現さ
れ、分圧抵抗r1,r2によって入力された出力電圧+
O の分圧値が、基準電圧源4からの基準電圧よりも低
くなる程、大きな誤差信号を駆動トランジスタtr2の
ベースへ与え、これによってパワートランジスタtr1
のベース電流が増加されて、前記出力電圧+VO が予め
定める定電圧となるように維持される。出力端子p2に
は、平滑コンデンサc1が接続されている。
【0004】前記ON/OFF制御機能の実現のために
は、前記電源ライン3において、パワートランジスタt
r1の上流側に、さらにPNP形のトランジスタtr3
が介在されており、このトランジスタtr3の導通/遮
断動作が、制御入力端子p3へのON/OFF制御信号
C1に応答して、トランジスタtr4によって制御され
る。前記ON/OFF制御信号VC1は、マイクロコンピ
ュータなどの電源制御回路から出力される。
【0005】前記ON/OFF制御信号VC1は抵抗r3
を介してトランジスタtr4のベースに与えられてお
り、このトランジスタtr4のエミッタは接地され、コ
レクタは抵抗r4を介して前記トランジスタtr3のベ
ースに接続されている。したがって、前記ON/OFF
制御信号VC1がハイレベルとなると、トランジスタtr
4が導通し、トランジスタtr3が導通して、前記正出
力電源回路2へ入力電圧+VINが供給されて、前記電圧
+VO の出力電圧が導出され、前記ON/OFF制御信
号VC1がローレベルとなると、前記電圧+VO の出力動
作は停止される。
【0006】また図15は、前記ON/OFF制御機能
を有する正出力電源回路12を用いた正出力直流安定化
電源装置11の電気回路図である。この正出力直流安定
化電源装置11において、前述の正出力直流安定化電源
装置1に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付
して、その説明を省略する。この正出力電源回路12で
は、誤差増幅回路5の出力をバイパスするバイパストラ
ンジスタtr5と、このバイパストランジスタtr5を
駆動するためのトランジスタtr6,tr7、逆流防止
ダイオードd1〜d3、抵抗r5〜r9および定電流源
13とが設けられている。
【0007】制御入力端子p3へのON/OFF制御信
号VC2がハイレベルであるときには、該ON/OFF制
御信号VC2は逆流防止ダイオードd1によって遮断さ
れ、トランジスタtr6は、定電流源13からの電流が
抵抗r5および逆流防止ダイオードd3を介して与えら
れて導通し、このトランジスタtr6のエミッタ電流が
トランジスタtr7に与えられて該トランジスタtr7
も導通し、トランジスタtr5のベースを接地すること
によって、該トランジスタtr5は遮断する。これによ
って、前記誤差増幅回路5からの誤差信号は、トランジ
スタtr2のベースに与えられて、前記電圧+VO での
出力電圧が導出されている。
【0008】これに対して、前記ON/OFF制御信号
C2がローレベルとなると、前記定電流源13からの電
流は制御入力端子p3側に引出され、これによってトラ
ンジスタtr6のベース電流が無くなり、該トランジス
タtr6および前記トランジスタtr7が遮断し、トラ
ンジスタtr5のベースがハイレベルとなって該トラン
ジスタtr5が導通し、前記誤差増幅回路5からの誤差
信号が接地ラインにバイパスされてトランジスタtr2
は遮断し、電圧+VO の出力動作は停止される。
【0009】一方、前記テレビジョン受信機などでは、
高機能化に伴って、負の電源電圧を必要とする集積回路
の使用が増加してきている。図16〜図18は、そのよ
うな負電圧を出力することができる、正負両出力の直流
安定化電源装置21,22,23の構成をそれぞれ示す
ブロック図である。図16の直流安定化電源装置21
は、トランス24の2次側に、前述の正出力電源回路2
のような正出力電源回路25と、負出力電源回路26と
が設けられており、それぞれの出力電圧+VO ,−VO
の加算値が負荷27に与えられる。
【0010】これに対して、図17の直流安定化電源装
置22では、トランス24aの2次側には、前記正出力
電源回路25が2つ設けられており、両者の接続点が接
地端子となり、両端の端子がそれぞれ前記出力電圧+V
O ,−VO の出力端子となっている。この直流安定化電
源装置22は、正出力電源回路25のみを用いているの
で、部品の共有化による低コスト化を図ることができる
けれども、トランス24aの端子数が増加するので、小
型化が必要な場合は、前記負出力電源回路26を用いる
直流安定化電源装置21が用いられる。
【0011】また、図18で示す直流安定化電源装置2
3は、トランス24bから正の電圧のみが供給されると
きの正負両出力の直流安定化電源装置の例であり、バッ
テリ駆動による機器で多く使用される。この直流安定化
電源装置23では、反転型チョッパ電源回路28のスイ
ッチング動作に伴って、コイル29およびダイオード3
0で負の直流出力電圧−VO が作成されて出力される。
したがって、コイル29およびダイオード30等の部品
点数の増加による回路コストの上昇とともに、ノイズ対
策が必要であるという問題を有している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ここで、正出力電源回
路25のON/OFF動作のスレッシュレベルについて
考えてみると、前記直流安定化電源装置1では、トラン
ジスタtr4をON/OFF制御することによって電源
ライン3による電力の供給/遮断を制御することがで
き、したがって図19で示すように、前記スレッシュレ
ベルは、トランジスタtr4の閾値電圧VBEの0.7V
付近となる。
【0013】また、正出力電源回路12では、定電流源
13の出力電流値や、抵抗r5〜r9の設定などによっ
て、前記ON/OFF制御のスレッシュレベルは、図2
0で示すように、0.4〜2Vの範囲で設定可能であ
る。したがって、いずれの直流安定化電源装置1,11
も、正電位でON/OFF制御を行うことができ、マイ
クロコンピュータなどの電源制御回路との適性は良好で
ある。
【0014】さらにまた、前述のように小型低コストな
構成に好適な直流安定化電源装置21に用いるような負
出力電源回路26にも、これまで搭載例のない前記ON
/OFF制御機能の搭載が要望されている。該ON/O
FF制御機能を付加しようとすると、たとえば図21の
負出力直流安定化電源装置31で示すようになる。すな
わち、負側の電源ライン33に、前記正出力直流安定化
電源装置1のトランジスタtr3に対応するトランジス
タtr11を介在し、このトランジスタtr11のベー
スを、抵抗r11および前記トランジスタtr4に対応
するトランジスタtr12を介して、接地レベルの電源
ライン32に接続し、前記トランジスタtr12のベー
スに抵抗r12を介して、制御入力端子p11に入力さ
れたON/OFF制御信号VC3を与えることによって、
実現することができる。
【0015】しかしながら、この負出力直流安定化電源
装置31では、ON/OFF制御のスレッシュレベル
は、図22で示すように、トランジスタtr12の閾値
電圧VBEである−0.7V付近の負電位となってしま
う。したがって、前記マイクロコンピュータなどの電源
制御回路との適性が好ましくなく、反転回路やレベルシ
フト回路を付加する必要がある。
【0016】本発明の目的は、正電位でON/OFF制
御を実現することができる負出力直流安定化電源装置お
よびそれを用いる正負両出力の直流安定化電源装置を提
供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る負
出力直流安定化電源装置は、負の電源ラインに直列にパ
ワー素子を介在し、制御回路によって作成された実出力
電圧と予め定める基準電圧との差に対応した誤差信号に
応答して、駆動回路が前記パワー素子の制御端子への制
御電流を制御することによって、所望とする負の出力電
圧を得るようにした負出力直流安定化電源装置におい
て、外部からのON/OFF制御信号に応答して、前記
駆動回路を能動化/不能動化制御することができるON
/OFF制御回路であって、前記駆動回路をON/OF
F制御する第1のトランジスタと、接地ラインに対して
ベース電流が引出されるように配置され、前記ON/O
FF制御信号がエミッタに与えられ、コレクタ電流で前
記第1のトランジスタを制御し、正電位の前記ON/O
FF制御信号で導通と非導通とが切り替わる第2のトラ
ンジスタとを含み、前記正電位の前記ON/OFF制御
信号に応答して、前記制御回路の誤差信号を接地ライン
または負の電源ラインにバイパスすることによって前記
駆動回路を不能動化し、前記パワー素子をOFF駆動す
る、そのようなON/OFF制御回路を備えることを特
徴とする。
【0018】上記の構成によれば、第2のトランジスタ
は、接地ラインに接続されるベース側に対して、エミッ
タ側がハイレベルとなると、コレクタ電流を出力し、こ
れによって第1のトランジスタがONまたはOFF駆動
される。この第1のトランジスタのON/OFF動作に
よって、制御回路または駆動回路の少くともいずれか一
方がON/OFF制御されて、負の出力電圧が導出/遮
断制御される。
【0019】したがって、前記出力電圧の導出/遮断制
御を行うON/OFF制御信号のスレッシュレベルは、
前記第2のトランジスタの閾値電圧VBE以上の所望とす
る正電位とすることができ、マイクロコンピュータなど
の電源制御回路との良好な適性を得ることができる。
【0020】さらにまた、前記ON/OFF制御回路
は、前記制御回路から駆動回路への誤差信号を接地ライ
ンまたは負の電源ラインにバイパスすることによって駆
動回路を不能動化し、前記パワー素子をOFF駆動する
ので、最も簡易な構成で、電源装置のON/OFF制御
を実現することができる。
【0021】また、請求項2の発明に係る負出力直流安
定化電源装置では、請求項1の発明に係る負出力直流安
定化電源装置において、前記ON/OFF制御回路は、
前記接地ラインからエミッタ電流を引込むように配置さ
れ、前記ON/OFF制御信号がベースに与えられ、コ
レクタ電流で前記第1のトランジスタを制御する第3の
トランジスタをさらに備えることを特徴とする。
【0022】上記の構成によれば、第3のトランジスタ
は負電位でON/OFF制御されるので、前記第1のト
ランジスタと合わせて、たとえば、≧|VBE|の場合に
は第1のトランジスタがON、すなわち電力供給が行わ
れ、<|VBE|の場合には第1のトランジスタがOF
F、すなわち電力供給が停止される。
【0023】したがって、ON/OFF制御のスレッシ
ュレベルを、正電位および負電位のいずれにでも設定す
ることができる
【0024】らにまた、請求項3の発明に係る負出力
直流安定化電源装置は、請求項1または2の発明に係る
負出力直流安定化電源装置において、前記制御回路が、
前記駆動回路から誤差信号電流を吸込むことによって該
駆動回路を制御し、かつON/OFF制御信号電流≫誤
差信号電流とすることが可能である場合には、前記第1
のトランジスタを省略することを特徴とする。
【0025】上記の構成によれば、ON/OFF制御信
号を出力する電源制御回路に充分な電流容量があり、ま
たは誤差信号電流が充分小さい場合に、電流増幅用の第
1のトランジスタを省略し、部品点数を削減することが
できる。
【0026】また、請求項4の発明に係る正負両出力の
直流安定化電源装置は、前記ON/OFF制御信号に応
答してON/OFF制御される正出力直流安定化電源装
置と、前記請求項1〜3のいずれかに示す負出力直流安
定化電源装置とを備えることを特徴とする。
【0027】上記の構成によれば、前記請求項1〜3
示す負出力直流安定化電源装置は、正電位での制御が可
能であるので、正出力直流安定化電源装置と組合わせた
該正負両出力の直流安定化電源装置では、マイクロコン
ピュータなどの電源制御回路からの共通のON/OFF
制御信号で、2つの直流安定化電源装置を制御すること
ができる。
【0028】請求項5の発明に係る負出力直流安定化電
源装置は、負の電源ラインに直列にパワー素子を介在
し、制御回路によって作成された実出力電圧と予め定め
る基準電圧との差に対応した誤差信号に応答して、駆動
回路が前記パワー素子の制御端子への制御電流を制御す
ることによって、所望とする負の出力電圧を得るように
した負出力直流安定化電源装置において、外部からのO
N/OFF制御信号に応答して、前記駆動回路を能動化
/不能動化制御することができるON/OFF制御回路
であって、正電位の前記ON/OFF制御信号に応答し
て、前記制御回路の誤差信号を接地ラインまたは負の電
源ラインにバイパスすることによって前記駆動回路を不
能動化し、前記パワー素子をOFF駆動する、そのよう
なON/OFF制御回路を備えることを特徴とする。
【0029】請求項6の発明に係る負出力直流安定化電
源装置は、請求項5の発明に係る負出力直流安定化電源
装置において、前記正電位の前記ON/OFF制御信号
が、ON/OFFスレッシュレベルの領域よりも高い電
圧のときと、前記ON/OFFスレッシュレベルの領域
よりも低い電圧のときとで、前記駆動回路の能動化と不
能動化とが切り替わることを特徴とする。
【0030】請求項7の発明に係る負出力直流安定化電
源装置は、請求項5の発明に係る負出力直流安定化電源
装置において、前記ON/OFF制御信号の絶対値が、
ON/OFFスレッシュレベルの領域よりも高い電圧の
ときと、前記ON/OFFスレッシュレベルの領域より
も低い電圧のときとで、前記駆動回路の能動化と不能動
化とが切り替わることを特徴とする。
【0031】なお、負出力直流安定化電源装置として、
負の電源ラインに直列にパワー素子を介在し、制御回
路によって作成された実出力電圧と予め定める基準電圧
との差に対応した誤差信号に応答して、駆動回路が前記
パワー素子の制御端子への制御電流を制御することによ
って、所望とする負の出力電圧を得るようにした負出力
直流安定化電源装置において、外部からのON/OFF
制御信号に応答して、前記制御回路または駆動回路の少
なくともいずれか一方を能動化/不能動化制御すること
ができるON/OFF制御回路であって、前記制御回路
または駆動回路の少なくともいずれか一方をON/OF
F制御する第1のトランジスタと、接地ラインに対して
ベース電流が引出されるように配置され、前記ON/O
FF制御信号がエミッタに与えられ、コレクタ電流で前
記第1のトランジスタを制御し、正電位の前記ON/O
FF制御信号で導通と非導通とが切り替わる第2のトラ
ンジスタとを含み、前記正電位の前記ON/OFF制御
信号に応答して、前記制御回路または駆動回路の少なく
ともいずれか一方を能動化/不能動化制御することがで
きる、そのようなON/OFF制御回路を備え、前記O
N/OFF制御回路は、前記第1のトランジスタが接地
ラインから制御回路への電源ラインに直列に介在され、
該第1のトランジスタによって前記制御回路への電源供
給を遮断することによって該制御回路を不能動化し、前
記パワー素子をOFF駆動することを特徴とするものも
考えられる。
【0032】さらにこの特徴に加えて、前記ON/OF
F制御回路は、前記接地ラインからエミッタ電流を引込
むように配置され、前記ON/OFF制御信号がベース
に与えられ、コレクタ電流で前記第1のトランジスタを
制御する第3のトランジスタをさらに備えることを特徴
とするものも考えられる。
【0033】上記2つの各構成によれば、電源OFF時
における消費電流は、ほぼパワー素子のリーク電流だけ
となり、該OFF時における電力消費を最も低減するこ
とができる。
【0034】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図1〜図12に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【0035】図1〜図3は、本発明の実施の一形態の基
本的な考え方を説明するための負出力直流安定化電源装
置41,42,43をそれぞれ示すブロック図である。
これらの負出力直流安定化電源装置41,42,43
は、負の入力電圧−VINが入力される入力端子P1と、
所定の定電圧の出力電圧−VO を出力する出力端子P2
と、接地端子P3と、制御入力端子P11とを有する4
端子の負出力直流安定化電源装置である。
【0036】前記入力端子P1から出力端子P2への負
の電源ライン44には、直列にNPN形のパワートラン
ジスタTr1が介在されている。前記出力電圧−V
O は、分圧抵抗R1,R2によって分圧されて誤差増幅
回路45または45aに入力されており、この誤差増幅
回路45,45aは、前記出力電圧−VO の分圧値が基
準電圧源46から入力される基準電圧よりも高くなる
程、すなわち出力電圧−VO の絶対値が小さくなる程、
大きな誤差信号を駆動回路47,47aにそれぞれ出力
する。駆動回路47,47aは、たとえば抵抗R3と、
駆動トランジスタTr2またはTr2aとから構成され
ている。出力端子P2と接地ライン48との間には、平
滑コンデンサCIが介在されている。
【0037】図1で示す負出力直流安定化電源装置41
および図2で示す負出力直流安定化電源装置42の駆動
回路47では、前記駆動トランジスタTr2はPNP形
であり、したがって誤差増幅回路45は、前記出力電圧
−VO の分圧値が基準電圧よりも高くなる程、駆動トラ
ンジスタTr2のベースから誤差信号電流を引込み、こ
れによって該駆動トランジスタTr2のコレクタ電流で
あるパワートランジスタTr1のベース電流を増加さ
せ、前記出力電圧−VO が所定の定電圧となるように制
御する。これに対して、図3で示す負出力直流安定化電
源装置43の駆動回路47aでは、駆動トランジスタT
r2aはNPN形であり、このため誤差増幅回路45a
は、前記出力電圧−VO の分圧値が基準電圧よりも高く
なる程、駆動トランジスタTr2aのベースへ誤差信号
電流を流し出す。
【0038】注目すべきは、本実施の形態では、前記誤
差信号を接地ライン48または電源ライン44にバイパ
スすることによって、駆動回路47,47aを不能動化
し、パワートランジスタTr1をOFF駆動する。すな
わち、図1で示す負出力直流安定化電源装置41では、
誤差増幅回路45の出力端を、スイッチSWによって接
地ライン48に接続している。図2で示す負出力直流安
定化電源装置42では、誤差増幅回路45の出力端を、
スイッチSWによって、抵抗R3と駆動トランジスタT
r2との接続点P4に接続、すなわち駆動トランジスタ
Tr2のベース−エミッタ間を短絡し、前記誤差増幅回
路45の出力端を抵抗R3を介して接地ライン48側に
接続している。図3で示す負出力直流安定化電源装置4
3では、誤差増幅回路45aの出力端を、スイッチSW
によって、電源ライン44の入力側に接続している。
【0039】前記スイッチSWは、制御入力端子P11
に入力されるON/OFF制御信号VC によって、導通
/遮断制御される。図4は、前記スイッチSWの一構成
例であるスイッチSW1の具体的構成を示す電気回路図
である。このスイッチSW1は、大略的に、第1のトラ
ンジスタであるトランジスタTr11と、第2のトラン
ジスタであるトランジスタT12と、必要に応じて挿入
される電流制限用の抵抗R11,R12、スピードアッ
プ用の抵抗R13および逆流防止用のダイオードD1,
D2とを備えて構成されている。
【0040】ハイ側端子P12とロー側端子P13との
間には、NPN形のトランジスタTr11が直列に介在
されている。このトランジスタTr11のベースは、第
2のトランジスタであるPNP形のトランジスタTr1
2のコレクタに接続され、トランジスタTr12のベー
スは、抵抗R12を介して前記ハイ側端子P12に接続
され、エミッタには、抵抗R11を介して、前記制御入
力端子P11に入力されるON/OFF制御信号VC
与えられる。また、ハイ側端子P12とトランジスタT
r11のコレクタとの間には、コレクタ電流の順方向と
なるようにダイオードD1が、同様に、トランジスタT
r12のベースと抵抗R12との間には、ベース電流の
順方向となるようにダイオードD2が、必要に応じて挿
入される。
【0041】上述のように構成されるスイッチSW1
は、制御入力端子P11へのON/OFF制御信号がハ
イ側入力端子P12よりもハイレベルとなると、トラン
ジスタTr12が導通し、トランジスタTr11が導通
して、端子P12−P13間が導通する。その導通閾値
であるON/OFFスレッシュレベルは、前記ダイオー
ドD2を挿入することによって、トランジスタTr12
の閾値電圧VBEおよびダイオードD2のアノード−カソ
ード間の電圧降下から、たとえば常温で+1.4V程度
となる。前記トランジスタTr12の閾値電圧VBEおよ
びダイオードD2の電圧降下は、温度係数(−2mV/
℃)を有しており、高温となる程小さくなり、したがっ
て抵抗R11,R12の抵抗値を適宜選択することによ
って、スイッチSW1のON/OFFスレッシュレベル
は、図5(a)で示すように、+0.4〜+2V程度の
範囲とすることができる。
【0042】なお、抵抗R13は、トランジスタTr1
1のOFF時において、ベースに蓄積された電荷をバイ
パスし、OFF動作をスピードアップするためのもので
あり、必要に応じて設けられる。
【0043】このように構成されるスイッチSW1にお
いて、前記図1で示す負出力直流安定化電源装置41に
用いられる場合には、ハイ側端子P12が接地ライン4
8に接続され、ロー側端子P13が誤差増幅回路45の
出力端に接続される。同様に、図2で示す負出力直流安
定化電源装置42に用いられる場合には、ハイ側端子P
12は抵抗R3と駆動トランジスタTr2との接続点P
4に接続され、ロー側端子P13は誤差増幅回路45の
出力端に接続される。これに対して、図3で示す負出力
直流安定化電源装置43に用いられる場合には、ハイ側
端子P12は誤差増幅回路45aの出力端に接続され、
ロー側端子P13は、電源ライン44において、入力端
子P1側に接続される。
【0044】このようにして、前記負出力直流安定化電
源装置41〜43は、前記図5(a)で示すような正電
位でのON/OFF制御動作が可能となり、マイクロコ
ンピュータなどの電源制御回路との良好な適性を得るこ
とができる。
【0045】図6は、他の例のスイッチSW2の電気回
路図である。このスイッチSW2において、前述のスイ
ッチSW1に類似し、対応する部分には同一の参照符号
を付して、その説明を省略する。注目すべきは、このス
イッチSW2では、前記スイッチSW1の構成に加え
て、第3のトランジスタであるPNP形のトランジスタ
Tr13と、それに関連して、必要に応じて、電流制限
用の抵抗R14,R15および逆流防止用のダイオード
D3とが設けられていることである。
【0046】トランジスタTr13のエミッタは、抵抗
R15を介して前記ハイ側端子P12に接続され、コレ
クタは、前記トランジスタTr11のベースに接続さ
れ、ベースには、ダイオードD3および抵抗R14を介
して、前記ON/OFF制御信号VC が与えられる。し
たがって、トランジスタTr13は、前記ON/OFF
制御信号VC がローレベルとなると導通し、トランジス
タTr11のベースにコレクタ電流を出力し、該トラン
ジスタTr11を導通させる。
【0047】したがって、このトランジスタTr13に
よるON/OFFスレッシュレベルは、図5(b)で示
すようになり、これによってスイッチSW2のON/O
FFスレッシュレベルは、図5(c)で示すようにな
る。すなわち、たとえばダイオードD2,D3が設けら
れていない状態を考えると、トランジスタTr12,T
r13の閾値電圧を、それぞれ+VBE,−VBEとすると
き、≧|VBE|であるときには、トランジスタTr11
が導通し、<|VBE|であるときには、トランジスタT
r11は遮断する。このようにして、接地電位付近でト
ランジスタTr11をOFFとし、それ以外の領域では
ONとすることができる。
【0048】図7および図8は、さらに他の例のスイッ
チSW3,SW4の構成をそれぞれ示す電気回路図であ
り、これらのスイッチSW3,SW4は前述のスイッチ
SW1,SW2にそれぞれ類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付して、その説明を省略する。注目すべ
きは、これらのスイッチSW3,SW4では、出力反転
用にPNP形のトランジスタTr14が設けられるとと
もに、それに併せて、バイアス用のプルダウン抵抗R1
6が設けられている。
【0049】トランジスタTr14のベースは、抵抗R
16によってバイアスされており、トランジスタTr1
1が導通し、ロー側端子P13から電流が出力される
と、該電流が抵抗R16を介して流れ、トランジスタT
r14は遮断する。これに対して、トランジスタTr1
1が遮断すると、前記抵抗R16によるバイアス電流に
よって、該トランジスタ14が導通し、ロー端子P13
aに電流が出力される。これによって、スイッチSW
3,SW4のON/OFF動作は、それぞれ前記図5
(a)および図5(c)において、( )を付して示す
ように、反転動作となる。
【0050】すなわち、≦|VBE|の場合にトランジス
タTr11が導通し、>|VBE|の場合に遮断する。こ
のようにして、ON/OFF制御のスレッシュレベル
を、正電位および負電位のいずれにでも設定することが
でき、前記電源制御回路の出力インタフェイスに汎用性
を持たせることができる。
【0051】図9〜図12は、さらに他の例のスイッチ
SW5〜SW8の構成をそれぞれ示す電気回路図であ
り、前述のスイッチSW1〜SW4に類似し、対応する
部分には同一の参照の符号を付して、その説明を省略す
る。
【0052】図9で示すスイッチSW5では、前記スイ
ッチSW2において、ON/OFF制御信号VC の電流
制限用の抵抗R11,R14が、抵抗R21に統一され
ている。トランジスタTr11の電流増幅率が充分あっ
て、トランジスタTr12のエミッタ電流とトランジス
タTr13のベース電流との差を細かく調整する必要の
ない場合には、このように電流制御用の抵抗を共用化
し、部品点数を削減することができる。
【0053】また図10で示すスイッチSW6は、前記
図1および図2で示す誤差増幅回路45のように、誤差
増幅回路が誤差信号電流を吸込むことによって駆動回路
を制御する場合に用いられ、かつON/OFF制御信号
C の電流が増加しても良い場合で、かつON/OFF
制御信号電流≫誤差信号電流とすることが可能な場合に
用いられるものであり、前記スイッチSW1における電
流増幅用のトランジスタTr11およびそれに関連する
抵抗R13およびダイオードD1が省略されている。
【0054】同様に、図11で示すスイッチSW7で
は、前記スイッチSW2において、前記スイッチSW6
のように、前記トランジスタTr11およびそれに関連
する抵抗R13およびダイオードD1が省略されてい
る。
【0055】さらにまた、図12で示すスイッチSW8
は、前記スイッチSW7の抵抗R11,R14が、前記
スイッチSW5と同様に、抵抗R21で共用化されてい
る。
【0056】本発明の実施の他の形態について、図13
に基づいて説明すれば、以下の通りである。図13は、
他の負出力直流安定化電源装置51の電気的構成を示す
ブロック図であり、この負出力直流安定化電源装置51
は、前述の負出力直流安定化電源装置41〜43に類似
し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説
明を省略する。注目すべきは、この負出力直流安定化電
源装置51では、スイッチSWは、誤差増幅回路45、
基準電圧源46および駆動回路47の電源ライン52に
直列に介在されていることである。
【0057】したがって、該スイッチSWのOFF時に
は、この負出力直流安定化電源装置51の消費電流は、
ほぼパワートランジスタTr1のリーク電流のみとな
り、該OFF時の電力消費を最も低減することができ
る。
【0058】上述のような各負出力直流安定化電源装置
41〜43および51は、前記図16で示す正負両出力
の直流安定化電源装置21の負出力電源回路26として
使用することができ、正出力電源回路25と共通のON
/OFF制御信号によって、ON/OFF動作を制御す
ることができる。
【0059】
【発明の効果】請求項1の発明に係る負出力直流安定化
電源装置は、以上のように、負の電源ラインに直列にパ
ワー素子を介在し、制御回路によって作成された実出力
電圧と予め定める基準電圧との差に対応した誤差信号に
応答して、駆動回路が前記パワー素子の制御端子への制
御電流を制御することによって、所望とする負の出力電
圧を得るようにした負出力直流安定化電源装置におい
て、外部からのON/OFF制御信号に応答して、前記
駆動回路を能動化/不能動化制御することができるON
/OFF制御回路であって、前記駆動回路をON/OF
F制御する第1のトランジスタと、接地ラインに対して
ベース電流が引出されるように配置され、前記ON/O
FF制御信号がエミッタに与えられ、コレクタ電流で前
記第1のトランジスタを制御し、正電位の前記ON/O
FF制御信号で導通と非導通とが切り替わる第2のトラ
ンジスタとを含み、前記正電位の前記ON/OFF制御
信号に応答して、前記制御回路の誤差信号を接地ライン
または負の電源ラインにバイパスすることによって前記
駆動回路を不能動化し、前記パワー素子をOFF駆動す
る、そのようなON/OFF制御回路を備える構成であ
る。
【0060】それゆえ、出力電圧の導出/遮断制御を行
うON/OFF制御信号のスレッシュレベルを、前記第
2のトランジスタの閾値電圧VBE以上の所望とする正電
位とすることができ、マイクロコンピュータなどの電源
制御回路との良好な適性を得ることができる。
【0061】また、最も簡易な構成で、電源装置のON
/OFF制御を実現することができる。
【0062】また、請求項2の発明に係る負出力直流安
定化電源装置は、以上のように、請求項1の発明に係る
負出力直流安定化電源装置において、前記ON/OFF
制御回路に、前記接地ラインからエミッタ電流を引込む
ように配置され、前記ON/OFF制御信号がベースに
与えられ、コレクタ電流で前記第1のトランジスタを制
御する第3のトランジスタをさらに備え、前記第1のト
ランジスタと合わせて、たとえば、≧|VBE|の場合に
は第1のトランジスタがON、すなわち電力供給が行わ
れ、<|VBE|の場合には第1のトランジスタがOF
F、すなわち電力供給が停止されるように構成すること
ができる。
【0063】それゆえ、ON/OFF制御のスレッシュ
レベルを、正電位および負電位のいずれにでも設定する
ことができる
【0064】らにまた、請求項3の発明に係る負出力
直流安定化電源装置は、以上のように、請求項1または
2の発明に係る負出力直流安定化電源装置において、
御回路が駆動回路から誤差信号電流を吸込むことによっ
て該駆動回路を制御する構成において、前記ON/OF
F制御信号を出力する電源制御回路に充分な電流容量が
あり、または誤差信号電流が充分小さく、ON/OFF
制御信号電流≫誤差信号電流とすることが可能である場
合には、電流増幅用の第1のトランジスタを省略する。
【0065】それゆえ、部品点数を削減することができ
る。
【0066】また、請求項4の発明に係る正負両出力の
直流安定化電源装置は、以上のように、前記ON/OF
F制御信号に応答してON/OFF制御される正出力直
流安定化電源装置と、前記請求項1〜3のいずれかに示
す負出力直流安定化電源装置とを備えて構成される。
【0067】それゆえ、正電位での制御が可能となった
前記請求項1〜3に示す負出力直流安定化電源装置と、
元々正電位での制御が可能であった正出力直流安定化電
源装置とを組合わせるので、マイクロコンピュータなど
の電源制御回路からの共通のON/OFF制御信号で、
2つの直流安定化電源装置を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の負出力直流安定化電源
装置の一構成例を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の一形態の負出力直流安定化電源
装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の一形態の負出力直流安定化電源
装置のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【図4】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置に
用いられるスイッチの具体的な一構成例を示す電気回路
図である。
【図5】図4および図6〜図12で示すスイッチの動作
を説明するためのグラフである。
【図6】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置に
用いられるスイッチの具体的な他の構成例を示す電気回
路図である。
【図7】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置に
用いられるスイッチの具体的なさらに他の構成例を示す
電気回路図である。
【図8】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置に
用いられるスイッチの具体的なさらに他の構成例を示す
電気回路図である。
【図9】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置に
用いられるスイッチの具体的なさらに他の構成例を示す
電気回路図である。
【図10】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置
に用いられるスイッチの具体的なさらに他の構成例を示
す電気回路図である。
【図11】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置
に用いられるスイッチの具体的なさらに他の構成例を示
す電気回路図である。
【図12】図1〜図3で示す負出力直流安定化電源装置
に用いられるスイッチの具体的なさらに他の構成例を示
す電気回路図である。
【図13】本発明の他の負出力直流安定化電源装置の構
成を示すブロック図である。
【図14】正出力直流安定化電源装置の一構成例を示す
電気回路図である。
【図15】正出力直流安定化電源装置の他の構成例を示
す電気回路図である。
【図16】正負両出力の直流安定化電源装置の一構成例
を示すブロック図である。
【図17】正負両出力の直流安定化電源装置の他の構成
例を示すブロック図である。
【図18】正負両出力の直流安定化電源装置のさらに他
の構成例を示すブロック図である。
【図19】前記図14で示す正出力直流安定化電源装置
のON/OFF動作を説明するためのグラフである。
【図20】前記図15で示す正出力直流安定化電源装置
のON/OFF動作を説明するためのグラフである。
【図21】従来からの負出力電源回路にON/OFF制
御機能を付加した負出力直流安定化電源装置の構成例を
示すブロック図である。
【図22】図21で示す負出力直流安定化電源装置のO
N/OFF動作を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
21,22,23 直流安定化電源装置 25 正出力電源回路 26 負出力電源回路 27 負荷 28 反転型チョッパ電源装置 41,42,43 負出力直流安定化電源装置 44 電源ライン 45,45a 誤差増幅回路(制御回路) 46 基準電圧源(制御回路) 47,47a 駆動回路 48 接地ライン 51 負出力直流安定化電源装置 C1 平滑コンデンサ D1,D2,D3 ダイオード P1 入力端子 P2 出力端子 P3 接地端子 P11 制御入力端子 P12 ハイ側端子 P13,P13a ロー側端子 R1,R2 分圧抵抗 R11〜R16,R21 抵抗 SW;SW1〜SW8 スイッチ Tr1 パワートランジスタ Tr2 駆動トランジスタ Tr11 トランジスタ(第1のトランジスタ) Tr12 トランジスタ(第2のトランジスタ) Tr13 トランジスタ(第3のトランジスタ) Tr14 トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−135150(JP,A) 特開 平8−106335(JP,A) 特開 平7−28536(JP,A) 特開 平6−260848(JP,A) 特開 平3−104414(JP,A) 実開 昭59−135037(JP,U) 実開 昭59−11319(JP,U) 実開 平6−70015(JP,U) 実開 平3−14830(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05F 1/445 G05F 1/56 G05F 1/613 G05F 1/618 H03K 17/00 - 17/70

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】負の電源ラインに直列にパワー素子を介在
    し、制御回路によって作成された実出力電圧と予め定め
    る基準電圧との差に対応した誤差信号に応答して、駆動
    回路が前記パワー素子の制御端子への制御電流を制御す
    ることによって、所望とする負の出力電圧を得るように
    した負出力直流安定化電源装置において、 外部からのON/OFF制御信号に応答して、前記駆動
    回路を能動化/不能動化制御することができるON/O
    FF制御回路であって、前記駆動回路を ON/OFF制御する第1のトランジス
    タと、 接地ラインに対してベース電流が引出されるように配置
    され、前記ON/OFF制御信号がエミッタに与えら
    れ、コレクタ電流で前記第1のトランジスタを制御し、
    正電位の前記ON/OFF制御信号で導通と非導通とが
    切り替わる第2のトランジスタとを含み、前記正電位の
    前記ON/OFF制御信号に応答して、前記制御回路の
    誤差信号を、接地ラインまたは負の電源ラインにバイパ
    スすることによって前記駆動回路を不能動化し、前記パ
    ワー素子をOFF駆動する、そのようなON/OFF制
    御回路を備えることを特徴とする負出力直流安定化電源
    装置。
  2. 【請求項2】前記ON/OFF制御回路は、前記接地ラ
    インからエミッタ電流を引込むように配置され、前記O
    N/OFF制御信号がベースに与えられ、コレクタ電流
    で前記第1のトランジスタを制御する第3のトランジス
    タをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の負出
    力直流安定化電源装置。
  3. 【請求項3】前記制御回路が、前記駆動回路から誤差信
    号電流を吸込むことによって該駆動回路を制御し、かつ
    ON/OFF制御信号電流≫誤差信号電流とすることが
    可能である場合には、前記第1のトランジスタを省略す
    ることを特徴とする請求項1または2記載の負出力直流
    安定化電源装置。
  4. 【請求項4】前記ON/OFF制御信号に応答してON
    /OFF制御される正出力直流安定化電源装置と、前記
    請求項1〜3のいずれかに示す負出力直流安定化電源装
    置とを備えることを特徴とする正負両出力の直流安定化
    電源装置。
  5. 【請求項5】負の電源ラインに直列にパワー素子を介在
    し、制御回路によって作成された実出力電圧と予め定め
    る基準電圧との差に対応した誤差信号に応答して、駆動
    回路が前記パワー素子の制御端子への制御電流を制御す
    ることによって、所望とする負の出力電圧を得るように
    した負出力直流安定化電源装置において、外部からのO
    N/OFF制御信号に応答して、前記駆動回路を能動化
    /不能動化制御することができるON/OFF制御回路
    であって、 正電位の前記ON/OFF制御信号に応答して、前記制
    御回路の誤差信号を接地ラインまたは負の電源ラインに
    バイパスすることによって前記駆動回路を不能動化し、
    前記パワー素子をOFF駆動する、そのようなON/O
    FF制御回路を備えることを特徴とする負出力直流安定
    化電源装置。
  6. 【請求項6】前記正電位の前記ON/OFF制御信号
    が、ON/OFFスレッシュレベルの領域よりも高い電
    圧のときと、前記ON/OFFスレッシュレベルの領域
    よりも低い電圧のときとで、前記駆動回路の能動化と不
    能動化とが切り替わることを特徴とする請求項5に記載
    の負出力直流安定化電源装置。
  7. 【請求項7】前記ON/OFF制御信号の絶対値が、O
    N/OFFスレッシュレベルの領域よりも高い電圧のと
    きと、前記ON/OFFスレッシュレベルの領域よりも
    低い電圧のときとで、前記駆動回路の能動化と不能動化
    とが切り替わることを特徴とする請求項5に記載の負出
    力直流安定化電源装置。
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