JP4024609B2 - 直流安定化電源回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリーズレギュレータと呼ばれるドロッパ方式の直流安定化電源回路に関し、特に複数系統の出力を有するものにおける過熱保護のための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、前記ドロッパ方式の基本的な直流安定化電源回路１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路１は、単一出力の３端子レギュレータであり、図示しない電源から負荷への電源ラインｌにパワートランジスタｑが直列に介在され、制御ＩＣｃｔｌがそのベース電流を制御することで、出力電圧ｖｏを予め負荷側の要望に合わせて設定した出力電圧値に調整し、安定な直流電圧を発生する装置である。
【０００３】
前記制御ＩＣｃｔｌでは、誤差アンプａが、該制御ＩＣｃｔｌに内蔵または外付け（この図６では内蔵）の基準電圧源２からの基準電圧ｖｒｅｆと、前記出力電圧ｖｏを分圧抵抗ｒ１，ｒ２で分圧したフィードバック電圧ｖａｄｊとを相互に比較して、両者が一致するように、制御トランジスタｔｒを介して前記パワートランジスタｑのベース電流を制御する。パワートランジスタｑの出力側には、出力平滑用に、図示しない出力コンデンサが設けられている。
【０００４】
このように構成される直流安定化電源回路１には、通常、保護回路として、過電流保護回路ｂや過熱保護回路３等が設けられ、過電流時またはシリーズレギュレータ内の温度上昇時にパワートランジスタｑのベース電流を絞ることで、該電源回路１の保護が図られている。しかしながら、上述の直流安定化電源回路１は、単一出力のレギュレータであり、各機能ブロック毎の回路は前記単一出力のために設計されたものであり、複数系統の出力を、特に１パッケージに封止した場合、前記保護回路の動作が、他の出力系統に影響を与えるという問題がある。
【０００５】
図７は、そのような複数系統（図７では２系統）の出力を有する直流安定化電源回路１１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路１１は、単一出力構成の前述の直流安定化電源回路１を、入力を共通にして、複数系統並列に設けて構成されている。この図７において、前述の図６と同一の構成には、同一の参照符号を付して示すとともに、類似する構成には、同一の参照符号に添数字を付して示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように構成される直流安定化電源回路１１では、過電流保護回路ｂ１，ｂ２が過電流状態を検出すると、該過電流保護回路ｂ１，ｂ２は、誤差アンプａ１，ａ２から制御トランジスタｔｒ１，ｔｒ２に供給されるベース電流をバイパスし、対応するパワートランジスタｑ１，ｑ２のベース電流をそれぞれ絞ることで、保護動作が実現される。同様に、過熱保護回路３が過熱状態を検出すると、前記制御トランジスタｔｒ１，ｔｒ２に供給されるベース電流をバイパスし、パワートランジスタｑ１，ｑ２のベース電流を絞ることで、保護動作が実現される。
【０００７】
したがって、過熱状態となって、前記過熱保護回路３がベース電流を絞りに行っても、回路定数の誤差や、負荷状態、すなわちベース電流量の違いによるトランジスタの閾値電圧の違いによって、該ベース電流を絞り始める温度（タイミング）が一致しないで、一方の系統のみが過熱保護が動作した状態が発生する。この際、駆動電流の変動がもう一方の系統の駆動電流を変動させ、出力電圧の変動を引き起こす。特に、出力電圧が上昇した場合、負荷側の許容する電圧範囲を超えて、負荷に損傷を与える可能性もある。
【０００８】
このような過熱保護回路の動作開始タイミングのずれによって、該過熱保護回路が過熱保護温度を超えた場合に働き、過熱保護温度より下にある場合に回路が働かず、通常のレギュレーション動作を行うようなものである場合、レギュレータの発熱で該過熱保護回路が動作すると、過熱保護温度付近でデバイスの温度が維持され、この状態で、過熱保護によって１系統のみに保護がかかった状態となった場合に、その出力で他の系統が駆動電流の変動の影響を長時間受ける可能性がある。このような現象は、２系統の出力の内、特に一方の出力電流が非常に小さく、もう一方の出力電流の上昇で発熱して過熱保護回路が動作した場合に顕著であり、それによる誤動作について、チップ温度、出力電圧、出力電流および入力電流の波形を示した図８で説明する。
【０００９】
出力電流が非常に小さい場合は、もう一方の出力の発熱で過熱保護回路が動作すると、発熱した出力のみ電流を絞り始めるが、一時的に出力電流がばたつくと、電源の能力があまり大きくない場合、それによって入力電流もばたつくこととなる。出力電流が非常に小さい出力は、電流が小さい程入力電流のばたつきの影響を受け、レギュレーションが制御できなくなり、レギュレータが誤動作し、最悪の場合、出力電圧ｖｏが設定電圧よりも上昇し、負荷側の装置に損傷を与えることが予想される。したがって、多出力のレギュレータでは、ある系統の動作が、他の系統の動作に影響を与えないように設計する必要がある。
【００１０】
特に、１チップ化した場合は、半導体の回路ブロックのレイアウトによっては、ある系統の制御ＩＣや保護回路が動作することによって、他の系統が動作していなくても、回路がチップ内で近接している程、熱や電流が流れることによる電位の変動が生じる可能性がある。また、同じ回路の設計をしても、共通な回路部分があれば、その部分からの距離や回路の非対称性などが回路定数に相違を生じさせることもあるので、系統間の影響を最小にするように設計することが要求される。
【００１１】
本発明の目的は、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作による出力電圧の変動を抑えることができる直流安定化電源回路を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の直流安定化電源回路は、複数系統の各出力毎にパワートランジスタが設けられ、制御回路が、出力電圧のフィードバック値と基準電圧源からの基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御することで、前記出力電圧を安定化するようにした直流安定化電源回路において、前記パワートランジスタの過熱状態を検出すると、前記基準電圧源の基準電圧を低下させる過熱保護回路を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、複数系統の出力を有し、各出力毎に直流電源から直流負荷への電源ラインに直列にパワートランジスタが介在され、制御回路が、出力電圧を分圧抵抗で分圧して得られたフィードバック値と、基準電圧源からの基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御し、そのｏｎ抵抗を制御することで前記出力電圧を安定化するようにしたドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、前記パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、基準電圧を低下させることで出力電流を抑制する。
【００１４】
したがって、各系統のベース電流を同時に抑え、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。特に、前記複数系統の制御回路を１チップ化し、パワートランジスタとともに１パッケージ化した場合に好適である。
【００１５】
また、本発明の直流安定化電源回路では、前記基準電圧源は、各出力系統毎に基準電圧を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、各出力系統において、前記制御回路内で、前記出力電圧のフィードバック値と基準電圧とを比較する誤差アンプのゲインが等しい場合、各出力系統の基準電圧に差を持たせる、すなわち前記フィードバック値に差を持たせることで、保護状態からの復帰の際に、各系統の出力電圧の起動のタイミングに変化を持たせることができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路では、前記過熱保護回路は、各出力系統毎の基準電圧のラインに設けられるスイッチと、一部分のスイッチに関して設けられ、過熱状態が解消した後の復帰時に作用する遅延回路とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、各出力系統毎に基準電圧のラインを分離して、その基準電圧のラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００１９】
したがって、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【００２０】
また、本発明の直流安定化電源回路は、複数系統の各出力毎にパワートランジスタが設けられ、制御回路が、出力電圧のフィードバック値と予め定める基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御することで、前記出力電圧を安定化するようにした直流安定化電源回路において、前記パワートランジスタの過熱状態を検出すると、前記パワートランジスタへの入力電圧の供給ラインを遮断する過熱保護回路を含むことを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、複数系統の出力を有し、各出力毎に直流電源から直流負荷への電源ラインに直列にパワートランジスタが介在され、制御回路が、出力電圧を分圧抵抗で分圧して得られたフィードバック値と、予め定める基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御し、そのｏｎ抵抗を制御することで前記出力電圧を安定化するようにしたドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、前記パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、入力電圧の供給ラインを遮断することで出力電流を抑制する。
【００２２】
したがって、該直流安定化電源回路全体のレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。
【００２３】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路では、前記過熱保護回路は、各出力系統毎の供給ラインに設けられるスイッチと、一部分のスイッチに関して設けられ、過熱状態が解消した後の復帰時に作用する遅延回路とを備えて構成されることを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、各出力系統毎に入力電源ラインをを分離して、その入力電源ラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００２５】
したがって、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１の形態について、図１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２７】
図１は、本発明の実施の第１の形態の直流安定化電源回路２１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路２１は、共通の入力電圧Ｖｉｎから、２系統の出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２を作成するドロッパ式の安定化電源回路である。前記２つの系統の出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２とは、相互に等しくても、また相互に異なっていてもよく、電流容量も、相互に等しくても、また相互に異なっていてもよく、さらに前記２系統に限らず、３系統以上の出力であってもよい。
【００２８】
図示しない共通の電源から負荷への各電源ラインＬ１，Ｌ２にはパワートランジスタＱ１，Ｑ２が直列に介在され、制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２がそのベース電流を制御することで、前記出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２を予め負荷側の要望に合わせて設定した出力電圧値に調整し、安定な直流電圧を発生する。
【００２９】
前記制御ＩＣＣＴＬ１では、前記制御ＩＣｃｔｌと同様に、誤差アンプＡ１が、基準電圧源２２からの基準電圧Ｖｒｅｆと、前記出力電圧Ｖｏ１を分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧したフィードバック電圧Ｖａｄｊ１とを相互に比較して、両者が一致するように、制御トランジスタＴＲ１を介して前記パワートランジスタＱ１のベース電流を制御する。同様に、制御ＩＣＣＴＬ２でも、誤差アンプＡ２が、基準電圧源２２からの基準電圧Ｖｒｅｆと、前記出力電圧Ｖｏ２を分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２で分圧したフィードバック電圧Ｖａｄｊ２とを相互に比較して、両者が一致するように、制御トランジスタＴＲ２を介して前記パワートランジスタＱ２のベース電流を制御する。制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２内の各回路は、前記入力電圧Ｖｉｎによって電源供給される。パワートランジスタＱ１，Ｑ２の出力側には、出力平滑用に、図示しない出力コンデンサがそれぞれ設けられている。
【００３０】
また、前記制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２には、過電流保護回路Ｂ１，Ｂ２が設けられており、該過電流保護回路Ｂ１，Ｂ２は、前記制御トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のエミッタ電流からパワートランジスタＱ１，Ｑ２のベース電流、したがってパワートランジスタＱ１，Ｑ２の出力電流を検出し、予め定める値以上となると、前記誤差アンプＡ１，Ａ２から制御トランジスタＴＲ１，ＴＲ２に供給されるベース電流をバイパスし、前記出力電流を抑制する過電流保護動作をそれぞれ行う。
【００３１】
一方、前記制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２の外部には、過熱保護回路２３が設けられている。この過熱保護回路２３は、前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２にそれぞれ対応した温度検知素子Ｓ１，Ｓ２を備え、これらの温度検知素子Ｓ１，Ｓ２は前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２に近接配置される。過熱保護回路２３は、前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２の少なくとも一方で過熱状態となったことを検知すると、前記基準電圧源２２からの基準電圧Ｖｒｅｆを低下させる。
【００３２】
これによって、２つの系統のパワートランジスタＱ１，Ｑ２のベース電流を同時に抑え、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。
【００３３】
また、前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２、制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２；Ｒ２１，Ｒ２２、基準電圧源２２および過熱保護回路２３は、同一パッケージ内に封止されており、デバイスの小型化に非常に有効であり、省スペース化に有利である。さらにまた、基準電圧源２２および過熱保護回路２３は、通常、安定動作時の出力電圧のフィードバックから電流駆動に至る系統には含まれていないので、これらを２つの出力系統で共通化することで、一層小型化に好適である。
【００３４】
本発明の実施の第２の形態について、図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
図２は、本発明の実施の第２の形態の直流安定化電源回路３１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路３１は、前述の直流安定化電源回路２１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、この直流安定化電源回路３１では、基準電圧源３２が２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を作成し、前記誤差アンプＡ１，Ａ２にそれぞれ与えることである。この図２の例では、前記入力電圧Ｖｉｎを分圧抵抗Ｒ０１，Ｒ０２，Ｒ０３で分圧した電圧を前記基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２とし、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２である。
【００３６】
また、前記基準電圧源３２において、前記分圧抵抗Ｒ０２，Ｒ０３と並列に制御トランジスタＴｒ０が設けられており、この制御トランジスタＴｒ０は前記過熱保護回路２３からの出力でｏｎ／ｏｆｆ制御される。過熱状態となると前記制御トランジスタＴｒ０がｏｎされ、これによって前記基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２がＧＮＤレベルとなり、前記誤差アンプＡ１，Ａ２はパワートランジスタＱ１，Ｑ２を遮断して過熱保護動作を行う。これに対して、前記過熱状態が解消し、過熱保護状態から復帰する際は、前記制御トランジスタＴｒ０がｏｆｆされ、これによって入力電圧Ｖｉｎに近い基準電圧Ｖｒｅｆ１が立ち上がり、続いて基準電圧Ｖｒｅｆ２が立ち上がる。
【００３７】
したがって、誤差アンプＡ１，Ａ２のゲインが等しい場合、このように各出力系統の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２に差を持たせる、すなわち前記フィードバック電圧Ｖａｄｊ１，Ｖａｄｊ２に差を持たせることで、保護状態からの復帰の際に、各系統の出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の起動のタイミングに変化を持たせることができる。
【００３８】
なお、前記分圧抵抗Ｒ０２および／またはＲ０３に代えて、コンデンサを用いることで、前記過熱保護状態からの復帰時における立ち上がりの遅延時間を一層長くすることができ、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。また、その遅延時間は、分圧抵抗とコンデンサとのＲＣ定数で設定することができる。
【００３９】
本発明の実施の第３の形態について、図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４０】
図３は、本発明の実施の第３の形態の直流安定化電源回路４１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路４１は、前述の直流安定化電源回路２１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、この直流安定化電源回路４１では、基準電圧源２２から誤差アンプＡ１，Ａ２への基準電圧ＶｒｅｆのラインにスイッチＳＷ１，ＳＷ２がそれぞれ設けられ、過熱保護回路４３がそれらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御するとともに、過熱保護回路４３は遅延回路を備えており、過熱保護状態から復帰する際に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のｏｎタイミングに差を持たせることである。
【００４１】
したがって、過熱状態となると、過熱保護回路４３はスイッチＳＷ１，ＳＷ２をｏｆｆし、これによって制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２は共にレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。また、過熱保護状態から復帰する際は、前記遅延回路の作用によって、負荷の種類などに応じて、制御ＩＣＣＴＬ１とＣＴＬ２との再起動させるタイミングに変化を持たることができる。
【００４２】
本発明の実施の第４の形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４３】
図４は、本発明の実施の第４の形態の直流安定化電源回路５１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路５１は、前述の直流安定化電源回路４１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、この直流安定化電源回路５１では、入力電圧Ｖｉｎの電源から、スイッチＳＷを介して前記電源ラインＬ１，Ｌ２へ電源供給を行うようにし、過熱保護回路５３がこのスイッチＳＷを制御することである。このため、各制御ＩＣＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２ａには、それぞれ基準電圧源Ｃ１，Ｃ２が内蔵されている。
【００４４】
したがって、過熱状態となると、電源が遮断されることで制御ＩＣＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２ａは共にレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。
【００４５】
本発明の実施の第５の形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４６】
図５は、本発明の実施の第５の形態の直流安定化電源回路６１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路６１は、前述の直流安定化電源回路４１，５１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、この直流安定化電源回路６１では、前記各電源ラインＬ１，Ｌ２に個別にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を設け、前記過熱保護回路４３がそれらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御するとともに、過熱保護回路４３は遅延回路を備えており、過熱保護状態から復帰する際に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のｏｎタイミングに差を持たせることである。
【００４７】
したがって、過熱状態となると、過熱保護回路４３はスイッチＳＷ１，ＳＷ２をｏｆｆし、これによって制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２は共にレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。また、過熱保護状態から復帰する際は、前記遅延回路の作用によって、負荷の種類などに応じて、制御ＩＣＣＴＬ１とＣＴＬ２との再起動させるタイミングに変化を持たることができる。
【００４８】
なお、或る制御ＩＣが起動したことを検知して、他の制御ＩＣが起動するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、複数系統の出力を有するドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、フィードバック制御用の基準電圧を低下させることで出力電流を抑制する。
【００５０】
それゆえ、各系統のパワートランジスタのベース電流を同時に抑え、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。
【００５１】
また、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、各出力系統毎に基準電圧を備える。
【００５２】
それゆえ、各出力系統において、制御回路内の誤差アンプのゲインが等しい場合、各出力系統の基準電圧に差を持たせる、すなわち前記フィードバック値に差を持たせることで、保護状態からの復帰の際に、各系統の出力電圧の起動のタイミングに変化を持たせることができる。
【００５３】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、各出力系統毎に基準電圧のラインを分離して、その基準電圧のラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００５４】
それゆえ、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【００５５】
また、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、複数系統の出力を有するドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、前記パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、入力電圧の供給ラインを遮断することで出力電流を抑制する。
【００５６】
それゆえ、該直流安定化電源回路全体のレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。
【００５７】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、各出力系統毎に入力電源ラインをを分離して、その入力電源ラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００５８】
それゆえ、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の第２の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の第３の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の第４の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の第５の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】ドロッパ方式の基本的な直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】複数系統の出力を有する直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】過熱保護回路の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
２１，３１，４１，５１，６１ 直流安定化電源回路
２２，３２ 基準電圧源
２３，４３ 過熱保護回路
Ａ１，Ａ２ 誤差アンプ
Ｂ１，Ｂ２ 過電流保護回路
Ｃ１，Ｃ２ 基準電圧源
ＣＴＬ１，ＣＴＬ２；ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２ａ 制御ＩＣ（制御回路）
Ｌ１，Ｌ２ 電源ライン
Ｑ１，Ｑ２ パワートランジスタ
Ｒ０１，Ｒ０２，Ｒ０３ 分圧抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２；Ｒ２１，Ｒ２２ 分圧抵抗
ＳＷ；ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ
Ｓ１，Ｓ２ 温度検知素子（過熱保護回路）
ＴＲ１，ＴＲ２ 制御トランジスタ
Ｔｒ０ 制御トランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリーズレギュレータと呼ばれるドロッパ方式の直流安定化電源回路に関し、特に複数系統の出力を有するものにおける過熱保護のための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、前記ドロッパ方式の基本的な直流安定化電源回路１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路１は、単一出力の３端子レギュレータであり、図示しない電源から負荷への電源ラインｌにパワートランジスタｑが直列に介在され、制御ＩＣｃｔｌがそのベース電流を制御することで、出力電圧ｖｏを予め負荷側の要望に合わせて設定した出力電圧値に調整し、安定な直流電圧を発生する装置である。
【０００３】
前記制御ＩＣｃｔｌでは、誤差アンプａが、該制御ＩＣｃｔｌに内蔵または外付け（この図６では内蔵）の基準電圧源２からの基準電圧ｖｒｅｆと、前記出力電圧ｖｏを分圧抵抗ｒ１，ｒ２で分圧したフィードバック電圧ｖａｄｊとを相互に比較して、両者が一致するように、制御トランジスタｔｒを介して前記パワートランジスタｑのベース電流を制御する。パワートランジスタｑの出力側には、出力平滑用に、図示しない出力コンデンサが設けられている。
【０００４】
このように構成される直流安定化電源回路１には、通常、保護回路として、過電流保護回路ｂや過熱保護回路３等が設けられ、過電流時またはシリーズレギュレータ内の温度上昇時にパワートランジスタｑのベース電流を絞ることで、該電源回路１の保護が図られている。しかしながら、上述の直流安定化電源回路１は、単一出力のレギュレータであり、各機能ブロック毎の回路は前記単一出力のために設計されたものであり、複数系統の出力を、特に１パッケージに封止した場合、前記保護回路の動作が、他の出力系統に影響を与えるという問題がある。
【０００５】
図７は、そのような複数系統（図７では２系統）の出力を有する直流安定化電源回路１１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路１１は、単一出力構成の前述の直流安定化電源回路１を、入力を共通にして、複数系統並列に設けて構成されている。この図７において、前述の図６と同一の構成には、同一の参照符号を付して示すとともに、類似する構成には、同一の参照符号に添数字を付して示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように構成される直流安定化電源回路１１では、過電流保護回路ｂ１，ｂ２が過電流状態を検出すると、該過電流保護回路ｂ１，ｂ２は、誤差アンプａ１，ａ２から制御トランジスタｔｒ１，ｔｒ２に供給されるベース電流をバイパスし、対応するパワートランジスタｑ１，ｑ２のベース電流をそれぞれ絞ることで、保護動作が実現される。同様に、過熱保護回路３が過熱状態を検出すると、前記制御トランジスタｔｒ１，ｔｒ２に供給されるベース電流をバイパスし、パワートランジスタｑ１，ｑ２のベース電流を絞ることで、保護動作が実現される。
【０００７】
したがって、過熱状態となって、前記過熱保護回路３がベース電流を絞りに行っても、回路定数の誤差や、負荷状態、すなわちベース電流量の違いによるトランジスタの閾値電圧の違いによって、該ベース電流を絞り始める温度（タイミング）が一致しないで、一方の系統のみが過熱保護が動作した状態が発生する。この際、駆動電流の変動がもう一方の系統の駆動電流を変動させ、出力電圧の変動を引き起こす。特に、出力電圧が上昇した場合、負荷側の許容する電圧範囲を超えて、負荷に損傷を与える可能性もある。
【０００８】
このような過熱保護回路の動作開始タイミングのずれによって、該過熱保護回路が過熱保護温度を超えた場合に働き、過熱保護温度より下にある場合に回路が働かず、通常のレギュレーション動作を行うようなものである場合、レギュレータの発熱で該過熱保護回路が動作すると、過熱保護温度付近でデバイスの温度が維持され、この状態で、過熱保護によって１系統のみに保護がかかった状態となった場合に、その出力で他の系統が駆動電流の変動の影響を長時間受ける可能性がある。このような現象は、２系統の出力の内、特に一方の出力電流が非常に小さく、もう一方の出力電流の上昇で発熱して過熱保護回路が動作した場合に顕著であり、それによる誤動作について、チップ温度、出力電圧、出力電流および入力電流の波形を示した図８で説明する。
【０００９】
出力電流が非常に小さい場合は、もう一方の出力の発熱で過熱保護回路が動作すると、発熱した出力のみ電流を絞り始めるが、一時的に出力電流がばたつくと、電源の能力があまり大きくない場合、それによって入力電流もばたつくこととなる。出力電流が非常に小さい出力は、電流が小さい程入力電流のばたつきの影響を受け、レギュレーションが制御できなくなり、レギュレータが誤動作し、最悪の場合、出力電圧ｖｏが設定電圧よりも上昇し、負荷側の装置に損傷を与えることが予想される。したがって、多出力のレギュレータでは、ある系統の動作が、他の系統の動作に影響を与えないように設計する必要がある。
【００１０】
特に、１チップ化した場合は、半導体の回路ブロックのレイアウトによっては、ある系統の制御ＩＣや保護回路が動作することによって、他の系統が動作していなくても、回路がチップ内で近接している程、熱や電流が流れることによる電位の変動が生じる可能性がある。また、同じ回路の設計をしても、共通な回路部分があれば、その部分からの距離や回路の非対称性などが回路定数に相違を生じさせることもあるので、系統間の影響を最小にするように設計することが要求される。
【００１１】
本発明の目的は、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作による出力電圧の変動を抑えることができる直流安定化電源回路を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の直流安定化電源回路は、複数系統の各出力毎にパワートランジスタが設けられ、制御回路が、出力電圧のフィードバック値と基準電圧源からの基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御することで、前記出力電圧を安定化するようにした直流安定化電源回路において、前記パワートランジスタの過熱状態を検出すると、前記基準電圧源の基準電圧を低下させる過熱保護回路を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、複数系統の出力を有し、各出力毎に直流電源から直流負荷への電源ラインに直列にパワートランジスタが介在され、制御回路が、出力電圧を分圧抵抗で分圧して得られたフィードバック値と、基準電圧源からの基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御し、そのｏｎ抵抗を制御することで前記出力電圧を安定化するようにしたドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、前記パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、基準電圧を低下させることで出力電流を抑制する。
【００１４】
したがって、各系統のベース電流を同時に抑え、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。特に、前記複数系統の制御回路を１チップ化し、パワートランジスタとともに１パッケージ化した場合に好適である。
【００１５】
また、本発明の直流安定化電源回路では、前記基準電圧源は、各出力系統毎に基準電圧を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、各出力系統において、前記制御回路内で、前記出力電圧のフィードバック値と基準電圧とを比較する誤差アンプのゲインが等しい場合、各出力系統の基準電圧に差を持たせる、すなわち前記フィードバック値に差を持たせることで、保護状態からの復帰の際に、各系統の出力電圧の起動のタイミングに変化を持たせることができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路では、前記過熱保護回路は、各出力系統毎の基準電圧のラインに設けられるスイッチと、一部分のスイッチに関して設けられ、過熱状態が解消した後の復帰時に作用する遅延回路とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、各出力系統毎に基準電圧のラインを分離して、その基準電圧のラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００１９】
したがって、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【００２０】
また、本発明の直流安定化電源回路は、複数系統の各出力毎にパワートランジスタが設けられ、制御回路が、出力電圧のフィードバック値と予め定める基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御することで、前記出力電圧を安定化するようにした直流安定化電源回路において、前記パワートランジスタの過熱状態を検出すると、前記パワートランジスタへの入力電圧の供給ラインを遮断する過熱保護回路を含むことを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、複数系統の出力を有し、各出力毎に直流電源から直流負荷への電源ラインに直列にパワートランジスタが介在され、制御回路が、出力電圧を分圧抵抗で分圧して得られたフィードバック値と、予め定める基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御し、そのｏｎ抵抗を制御することで前記出力電圧を安定化するようにしたドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、前記パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、入力電圧の供給ラインを遮断することで出力電流を抑制する。
【００２２】
したがって、該直流安定化電源回路全体のレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。
【００２３】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路では、前記過熱保護回路は、各出力系統毎の供給ラインに設けられるスイッチと、一部分のスイッチに関して設けられ、過熱状態が解消した後の復帰時に作用する遅延回路とを備えて構成されることを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、各出力系統毎に入力電源ラインをを分離して、その入力電源ラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００２５】
したがって、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１の形態について、図１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２７】
図１は、本発明の実施の第１の形態の直流安定化電源回路２１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路２１は、共通の入力電圧Ｖｉｎから、２系統の出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２を作成するドロッパ式の安定化電源回路である。前記２つの系統の出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２とは、相互に等しくても、また相互に異なっていてもよく、電流容量も、相互に等しくても、また相互に異なっていてもよく、さらに前記２系統に限らず、３系統以上の出力であってもよい。
【００２８】
図示しない共通の電源から負荷への各電源ラインＬ１，Ｌ２にはパワートランジスタＱ１，Ｑ２が直列に介在され、制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２がそのベース電流を制御することで、前記出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２を予め負荷側の要望に合わせて設定した出力電圧値に調整し、安定な直流電圧を発生する。
【００２９】
前記制御ＩＣＣＴＬ１では、前記制御ＩＣｃｔｌと同様に、誤差アンプＡ１が、基準電圧源２２からの基準電圧Ｖｒｅｆと、前記出力電圧Ｖｏ１を分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧したフィードバック電圧Ｖａｄｊ１とを相互に比較して、両者が一致するように、制御トランジスタＴＲ１を介して前記パワートランジスタＱ１のベース電流を制御する。同様に、制御ＩＣＣＴＬ２でも、誤差アンプＡ２が、基準電圧源２２からの基準電圧Ｖｒｅｆと、前記出力電圧Ｖｏ２を分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２で分圧したフィードバック電圧Ｖａｄｊ２とを相互に比較して、両者が一致するように、制御トランジスタＴＲ２を介して前記パワートランジスタＱ２のベース電流を制御する。制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２内の各回路は、前記入力電圧Ｖｉｎによって電源供給される。パワートランジスタＱ１，Ｑ２の出力側には、出力平滑用に、図示しない出力コンデンサがそれぞれ設けられている。
【００３０】
また、前記制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２には、過電流保護回路Ｂ１，Ｂ２が設けられており、該過電流保護回路Ｂ１，Ｂ２は、前記制御トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のエミッタ電流からパワートランジスタＱ１，Ｑ２のベース電流、したがってパワートランジスタＱ１，Ｑ２の出力電流を検出し、予め定める値以上となると、前記誤差アンプＡ１，Ａ２から制御トランジスタＴＲ１，ＴＲ２に供給されるベース電流をバイパスし、前記出力電流を抑制する過電流保護動作をそれぞれ行う。
【００３１】
一方、前記制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２の外部には、過熱保護回路２３が設けられている。この過熱保護回路２３は、前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２にそれぞれ対応した温度検知素子Ｓ１，Ｓ２を備え、これらの温度検知素子Ｓ１，Ｓ２は前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２に近接配置される。過熱保護回路２３は、前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２の少なくとも一方で過熱状態となったことを検知すると、前記基準電圧源２２からの基準電圧Ｖｒｅｆを低下させる。
【００３２】
これによって、２つの系統のパワートランジスタＱ１，Ｑ２のベース電流を同時に抑え、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。
【００３３】
また、前記パワートランジスタＱ１，Ｑ２、制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２；Ｒ２１，Ｒ２２、基準電圧源２２および過熱保護回路２３は、同一パッケージ内に封止されており、デバイスの小型化に非常に有効であり、省スペース化に有利である。さらにまた、基準電圧源２２および過熱保護回路２３は、通常、安定動作時の出力電圧のフィードバックから電流駆動に至る系統には含まれていないので、これらを２つの出力系統で共通化することで、一層小型化に好適である。
【００３４】
本発明の実施の第２の形態について、図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
図２は、本発明の実施の第２の形態の直流安定化電源回路３１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路３１は、前述の直流安定化電源回路２１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、この直流安定化電源回路３１では、基準電圧源３２が２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を作成し、前記誤差アンプＡ１，Ａ２にそれぞれ与えることである。この図２の例では、前記入力電圧Ｖｉｎを分圧抵抗Ｒ０１，Ｒ０２，Ｒ０３で分圧した電圧を前記基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２とし、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２である。
【００３６】
また、前記基準電圧源３２において、前記分圧抵抗Ｒ０２，Ｒ０３と並列に制御トランジスタＴｒ０が設けられており、この制御トランジスタＴｒ０は前記過熱保護回路２３からの出力でｏｎ／ｏｆｆ制御される。過熱状態となると前記制御トランジスタＴｒ０がｏｎされ、これによって前記基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２がＧＮＤレベルとなり、前記誤差アンプＡ１，Ａ２はパワートランジスタＱ１，Ｑ２を遮断して過熱保護動作を行う。これに対して、前記過熱状態が解消し、過熱保護状態から復帰する際は、前記制御トランジスタＴｒ０がｏｆｆされ、これによって入力電圧Ｖｉｎに近い基準電圧Ｖｒｅｆ１が立ち上がり、続いて基準電圧Ｖｒｅｆ２が立ち上がる。
【００３７】
したがって、誤差アンプＡ１，Ａ２のゲインが等しい場合、このように各出力系統の基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２に差を持たせる、すなわち前記フィードバック電圧Ｖａｄｊ１，Ｖａｄｊ２に差を持たせることで、保護状態からの復帰の際に、各系統の出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の起動のタイミングに変化を持たせることができる。
【００３８】
なお、前記分圧抵抗Ｒ０２および／またはＲ０３に代えて、コンデンサを用いることで、前記過熱保護状態からの復帰時における立ち上がりの遅延時間を一層長くすることができ、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。また、その遅延時間は、分圧抵抗とコンデンサとのＲＣ定数で設定することができる。
【００３９】
本発明の実施の第３の形態について、図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４０】
図３は、本発明の実施の第３の形態の直流安定化電源回路４１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路４１は、前述の直流安定化電源回路２１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、この直流安定化電源回路４１では、基準電圧源２２から誤差アンプＡ１，Ａ２への基準電圧ＶｒｅｆのラインにスイッチＳＷ１，ＳＷ２がそれぞれ設けられ、過熱保護回路４３がそれらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御するとともに、過熱保護回路４３は遅延回路を備えており、過熱保護状態から復帰する際に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のｏｎタイミングに差を持たせることである。
【００４１】
したがって、過熱状態となると、過熱保護回路４３はスイッチＳＷ１，ＳＷ２をｏｆｆし、これによって制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２は共にレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。また、過熱保護状態から復帰する際は、前記遅延回路の作用によって、負荷の種類などに応じて、制御ＩＣＣＴＬ１とＣＴＬ２との再起動させるタイミングに変化を持たることができる。
【００４２】
本発明の実施の第４の形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４３】
図４は、本発明の実施の第４の形態の直流安定化電源回路５１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路５１は、前述の直流安定化電源回路４１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、この直流安定化電源回路５１では、入力電圧Ｖｉｎの電源から、スイッチＳＷを介して前記電源ラインＬ１，Ｌ２へ電源供給を行うようにし、過熱保護回路５３がこのスイッチＳＷを制御することである。このため、各制御ＩＣＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２ａには、それぞれ基準電圧源Ｃ１，Ｃ２が内蔵されている。
【００４４】
したがって、過熱状態となると、電源が遮断されることで制御ＩＣＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２ａは共にレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。
【００４５】
本発明の実施の第５の形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４６】
図５は、本発明の実施の第５の形態の直流安定化電源回路６１の電気的構成を示すブロック図である。この直流安定化電源回路６１は、前述の直流安定化電源回路４１，５１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、この直流安定化電源回路６１では、前記各電源ラインＬ１，Ｌ２に個別にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を設け、前記過熱保護回路４３がそれらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御するとともに、過熱保護回路４３は遅延回路を備えており、過熱保護状態から復帰する際に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のｏｎタイミングに差を持たせることである。
【００４７】
したがって、過熱状態となると、過熱保護回路４３はスイッチＳＷ１，ＳＷ２をｏｆｆし、これによって制御ＩＣＣＴＬ１，ＣＴＬ２は共にレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の変動を抑えることができる。また、過熱保護状態から復帰する際は、前記遅延回路の作用によって、負荷の種類などに応じて、制御ＩＣＣＴＬ１とＣＴＬ２との再起動させるタイミングに変化を持たることができる。
【００４８】
なお、或る制御ＩＣが起動したことを検知して、他の制御ＩＣが起動するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、複数系統の出力を有するドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、フィードバック制御用の基準電圧を低下させることで出力電流を抑制する。
【００５０】
それゆえ、各系統のパワートランジスタのベース電流を同時に抑え、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。
【００５１】
また、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、各出力系統毎に基準電圧を備える。
【００５２】
それゆえ、各出力系統において、制御回路内の誤差アンプのゲインが等しい場合、各出力系統の基準電圧に差を持たせる、すなわち前記フィードバック値に差を持たせることで、保護状態からの復帰の際に、各系統の出力電圧の起動のタイミングに変化を持たせることができる。
【００５３】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、各出力系統毎に基準電圧のラインを分離して、その基準電圧のラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００５４】
それゆえ、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【００５５】
また、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、複数系統の出力を有するドロッパ方式の直流安定化電源回路において、過熱保護動作を行うにあたって、過熱保護回路は、従来では、前記パワートランジスタのベース電流を抑制することで出力電流を抑制していたのに対して、本発明では、入力電圧の供給ラインを遮断することで出力電流を抑制する。
【００５６】
それゆえ、該直流安定化電源回路全体のレギュレーション動作を休止して、ある系統のレギュレーション動作が他の系統のレギュレーション動作に影響を与えるようなことを防止し、過熱保護の動作で生じるレギュレーションの誤動作を無くし、出力電圧の変動を抑えることができる。
【００５７】
さらにまた、本発明の直流安定化電源回路は、以上のように、各出力系統毎に入力電源ラインをを分離して、その入力電源ラインを遮断することで出力電流を遮断するようにし、過熱状態が解消した後の復帰時に、遅延回路によって、一部分のスイッチの導通タイミングを遅らせる。
【００５８】
それゆえ、負荷の種類などに応じて、再起動させるタイミングに変化を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の第２の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の第３の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の第４の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の第５の形態の直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】ドロッパ方式の基本的な直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】複数系統の出力を有する直流安定化電源回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】過熱保護回路の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
２１，３１，４１，５１，６１ 直流安定化電源回路
２２，３２ 基準電圧源
２３，４３ 過熱保護回路
Ａ１，Ａ２ 誤差アンプ
Ｂ１，Ｂ２ 過電流保護回路
Ｃ１，Ｃ２ 基準電圧源
ＣＴＬ１，ＣＴＬ２；ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２ａ 制御ＩＣ（制御回路）
Ｌ１，Ｌ２ 電源ライン
Ｑ１，Ｑ２ パワートランジスタ
Ｒ０１，Ｒ０２，Ｒ０３ 分圧抵抗
Ｒ１１，Ｒ１２；Ｒ２１，Ｒ２２ 分圧抵抗
ＳＷ；ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ
Ｓ１，Ｓ２ 温度検知素子（過熱保護回路）
ＴＲ１，ＴＲ２ 制御トランジスタ
Ｔｒ０ 制御トランジスタ
Claims (6)
- 複数系統の各出力毎にパワートランジスタが設けられ、制御回路が、出力電圧のフィードバック値と基準電圧源からの基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御することで、前記出力電圧を安定化するようにした直流安定化電源回路において、
前記パワートランジスタの過熱状態を検出すると、前記基準電圧源の基準電圧を低下させる過熱保護回路を含み、
前記基準電圧源および前記過熱保護回路は、複数系統の出力で共通化され、
前記基準電圧源は、直列に接続された少なくとも１つの分圧抵抗および少なくとも１つの分圧抵抗コンデンサ、または直列に接続された複数のコンデンサを備え、
該少なくとも１つの分圧抵抗および少なくとも１つのコンデンサ、または該複数のコンデンサで分圧した互いに異なる電圧を基準電圧とすることにより、各出力系統毎に基準電圧を備えていることを特徴とする直流安定化電源回路。 - 前記パワートランジスタの過熱状態を検出するための温度検出素子が、前記複数系統のパワートランジスタ毎に近接配置されることを特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源回路。
- 複数系統の各出力毎にパワートランジスタが設けられ、制御回路が、出力電圧のフィードバック値と基準電圧源からの基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御することで、前記出力電圧を安定化するようにした直流安定化電源回路において、
前記パワートランジスタの過熱状態を検出すると、前記基準電圧源の基準電圧を低下させる過熱保護回路を含み、
前記基準電圧源および前記過熱保護回路は、複数系統の出力で共通化され、
前記パワートランジスタの過熱状態を検出するための温度検出素子が、前記複数系統のパワートランジスタ毎に近接配置されることを特徴とする直流安定化電源回路。 - 前記過熱保護回路は、
各出力系統毎の基準電圧のラインに設けられるスイッチと、
一部分のスイッチに関して設けられ、過熱状態が解消した後の復帰時に作用する遅延回路とを備えて構成され、
過熱状態になると各スイッチをｏｆｆし、過熱保護状態から復帰する際に、各スイッチのｏｎタイミングに差を持たせることを特徴とする請求項３記載の直流安定化電源回路。 - 複数系統の各出力毎にパワートランジスタが設けられ、制御回路が、出力電圧のフィードバック値と予め定める基準電圧とを相互に比較し、それらの誤差に基づいて前記パワートランジスタのベース電流を制御することで、前記出力電圧を安定化するようにした直流安定化電源回路において、
前記パワートランジスタの過熱状態を検出すると、前記パワートランジスタへの入力電圧の供給ラインを遮断する過熱保護回路を含み、
前記過熱保護回路は、複数系統の出力で共通化され、
前記パワートランジスタの過熱状態を検出するための温度検出素子が、前記複数系統のパワートランジスタ毎に近接配置されることを特徴とする直流安定化電源回路。 - 前記過熱保護回路は、
各出力系統毎の供給ラインに設けられるスイッチと、
一部分のスイッチに関して設けられ、過熱状態が解消した後の復帰時に作用する遅延回路とを備えて構成されることを特徴とする請求項５記載の直流安定化電源回路。
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