JPH02101509A - 直流電源回路 - Google Patents
直流電源回路Info
- Publication number
- JPH02101509A JPH02101509A JP25428388A JP25428388A JPH02101509A JP H02101509 A JPH02101509 A JP H02101509A JP 25428388 A JP25428388 A JP 25428388A JP 25428388 A JP25428388 A JP 25428388A JP H02101509 A JPH02101509 A JP H02101509A
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- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ディジタル電子回路などに動作用の安定化直
流電圧を供給する直流電源回路に関するものである。
流電圧を供給する直流電源回路に関するものである。
（従来の技術）
ディジタル電子回路などに安定化直流電圧を供給するた
めの直流電源回路として、集積回路（ＩＣ）から成るシ
リーズレギュレータが汎用されている。このシリーズレ
ギュレータの最も基本的な構成は、第３図に例示するよ
うに、入力端子と出力端子のそれぞれに接続された主電
極と入出力側に共通の接地電位に定電圧ダイオードを介
して接続される制御電極とを有するトランジスタから構
成されている。このシリーズレギュレータは、入力端子
、出力端子及び共通の接地用端子を有することがら三端
子レギュレータとも称されている。
めの直流電源回路として、集積回路（ＩＣ）から成るシ
リーズレギュレータが汎用されている。このシリーズレ
ギュレータの最も基本的な構成は、第３図に例示するよ
うに、入力端子と出力端子のそれぞれに接続された主電
極と入出力側に共通の接地電位に定電圧ダイオードを介
して接続される制御電極とを有するトランジスタから構
成されている。このシリーズレギュレータは、入力端子
、出力端子及び共通の接地用端子を有することがら三端
子レギュレータとも称されている。
（発明が解決しようとする課題）
第３図に示したシリーズレギュレータでは、安定化対象
の入力電圧Ｖｉと安定化後の出力電圧■０との差ΔＶ
（＝Ｖｉ−Ｖｏ）と、負荷電流１゜との積ΔＷ（−ΔＶ
ｘ Ｉ ｏ）で与えられる大きさの電力損失が生ずる。
の入力電圧Ｖｉと安定化後の出力電圧■０との差ΔＶ
（＝Ｖｉ−Ｖｏ）と、負荷電流１゜との積ΔＷ（−ΔＶ
ｘ Ｉ ｏ）で与えられる大きさの電力損失が生ずる。
車両制御用のディジタル回路に安定化直流電力を供給す
る直流電源回路などでは、安定化対象の入力電圧Ｖｉが
蓄電池の充放電状態や発電機の動作状態などに応じて２
倍以上もの大きな範囲でばらつく。このため、入力電圧
の上昇時にはシリーズレギュレータで生ずる電力損失が
過大になり、これをＩＣで構成した場合過熱による故障
が発生しやすくなるという問題がある。
る直流電源回路などでは、安定化対象の入力電圧Ｖｉが
蓄電池の充放電状態や発電機の動作状態などに応じて２
倍以上もの大きな範囲でばらつく。このため、入力電圧
の上昇時にはシリーズレギュレータで生ずる電力損失が
過大になり、これをＩＣで構成した場合過熱による故障
が発生しやすくなるという問題がある。
トランスを利用する入出力絶縁型ではそのような電力損
失や発熱の問題は生じないが、この型ではトランスなど
の部品によって設置スペースと価格がかさむという問題
がある。
失や発熱の問題は生じないが、この型ではトランスなど
の部品によって設置スペースと価格がかさむという問題
がある。
（課題を解決するための手段）
本発明の直流電源回路は、集積回路で構成されＩＣ入力
端子、接地端子及び安定化電圧の出力端子に接続される
ＩＣ出力端子を有するシリーズレギュレータと、このシ
リーズレギュレータのＩＣ入力端子と安定化対象の入力
端子との間に接続されるスイッチングレギュレータと、
上記シリーズレギュレータのＩＣ入力端子とｒｃ出力端
子の電圧値に対応する電圧値を比較し前者が後者を越え
るとスイッチングレギュレータ内のスイッチング素子を
非導通状態にする制御電圧を出力する電圧比較回路と、
入力端子に出現する安定化対象の直流電圧の立上がりに
伴い導通し出力端子に出現する安定化直流電圧の立上が
りに伴い非導通状態となることによりスイッチングレギ
ュレータ内のスイッチング素子を始動時だけ電圧比較回
路の出力とは無関係に導通させる始動制御回路とを備え
、ＩＣのシリーズレギュレータへの入力電圧の上限値を
制限することによりその電力損失を低減するように構成
されている。
端子、接地端子及び安定化電圧の出力端子に接続される
ＩＣ出力端子を有するシリーズレギュレータと、このシ
リーズレギュレータのＩＣ入力端子と安定化対象の入力
端子との間に接続されるスイッチングレギュレータと、
上記シリーズレギュレータのＩＣ入力端子とｒｃ出力端
子の電圧値に対応する電圧値を比較し前者が後者を越え
るとスイッチングレギュレータ内のスイッチング素子を
非導通状態にする制御電圧を出力する電圧比較回路と、
入力端子に出現する安定化対象の直流電圧の立上がりに
伴い導通し出力端子に出現する安定化直流電圧の立上が
りに伴い非導通状態となることによりスイッチングレギ
ュレータ内のスイッチング素子を始動時だけ電圧比較回
路の出力とは無関係に導通させる始動制御回路とを備え
、ＩＣのシリーズレギュレータへの入力電圧の上限値を
制限することによりその電力損失を低減するように構成
されている。
以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。
（実施例）
第１図は、本発明の一実施例に係わる直流電源回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
第１図中、ＩＣは集積回路で構成されるシリーズレギュ
レータであり、入力端子ｉｎ、接地端子ｇ及び出力端子
Ｏｕｔの三端子を有している。このシリーズレギュレー
タの出力端子ｏｕｔは、コンデンサＣ２で構成される平
滑化回路を介して安定化電圧の出力端子ＯＵＴに接続さ
れている。このシリーズレギュレータＩＣの入力端子ｉ
ｎと、安定化対象の直流電圧Ｖ、が供給される入力端子
ＩＮとの間には、スイッチングトランジスタＱＩ Ｎダ
イオードＤ、コイルし及びコンデンサ０皿で構成される
スイッチングレギュレータＳＲが接続されている。
レータであり、入力端子ｉｎ、接地端子ｇ及び出力端子
Ｏｕｔの三端子を有している。このシリーズレギュレー
タの出力端子ｏｕｔは、コンデンサＣ２で構成される平
滑化回路を介して安定化電圧の出力端子ＯＵＴに接続さ
れている。このシリーズレギュレータＩＣの入力端子ｉ
ｎと、安定化対象の直流電圧Ｖ、が供給される入力端子
ＩＮとの間には、スイッチングトランジスタＱＩ Ｎダ
イオードＤ、コイルし及びコンデンサ０皿で構成される
スイッチングレギュレータＳＲが接続されている。
シリーズレギュレータＩＣの入力端子に供給される電圧
Ｖｉは、抵抗器Ｒ７とＲ２で分圧されて比較電圧Ｖｃｍ
ｐとなり、比較回路ＣＭＰの一方の入力端子に供給され
る。これに対して、シリーズレギュレータＩＣから出力
される安定化電圧Ｖ。
Ｖｉは、抵抗器Ｒ７とＲ２で分圧されて比較電圧Ｖｃｍ
ｐとなり、比較回路ＣＭＰの一方の入力端子に供給され
る。これに対して、シリーズレギュレータＩＣから出力
される安定化電圧Ｖ。
は、抵抗器Ｒ３とＲ４で分圧されて基準電圧Ｖｒｅｆと
なり、比較回路ＣＭＰの他方の入力端子に供給される。
なり、比較回路ＣＭＰの他方の入力端子に供給される。
比較回路ＣＭＰは、各入力端子の電圧値の大小関係に応
じてハイ又はローの二値電圧Ｖｃを出力する。この二値
電圧Ｖｃは、スイッチングレギュレータＳＲ内のスイッ
チングトランジスタＱ、のベース端子に供給され、この
スイッチングトランジスタの導通状態を制御する。
じてハイ又はローの二値電圧Ｖｃを出力する。この二値
電圧Ｖｃは、スイッチングレギュレータＳＲ内のスイッ
チングトランジスタＱ、のベース端子に供給され、この
スイッチングトランジスタの導通状態を制御する。
トランジスタＱ２とＱ、は始動制御回路ＳＴを構成して
いる。このトランジスタＱｔは、そのコレクタ端子が抵
抗器Ｒ６を介してスイッチングレギュレータＳＲ内のス
イッチングトランジスタＱ。
いる。このトランジスタＱｔは、そのコレクタ端子が抵
抗器Ｒ６を介してスイッチングレギュレータＳＲ内のス
イッチングトランジスタＱ。
のベース端子に接続されると共にそのエミッタ端子が接
地され、そのベース端子は入力端子ＩＮ上に出現する安
定化対象の電圧■１に対応する値の始動制御電圧Ｖｓを
受ける。また、トランジスタＱ３は、そのコレクタ端子
がトランジスタＱ２のベース端子に接続されると共にそ
のエミッタ端子が接地され、そのベース端子はツェナー
ダイオードＺＤを介して出力端子ＯＵＴ上に出現する安
定化電圧Ｖｏを受ける。
地され、そのベース端子は入力端子ＩＮ上に出現する安
定化対象の電圧■１に対応する値の始動制御電圧Ｖｓを
受ける。また、トランジスタＱ３は、そのコレクタ端子
がトランジスタＱ２のベース端子に接続されると共にそ
のエミッタ端子が接地され、そのベース端子はツェナー
ダイオードＺＤを介して出力端子ＯＵＴ上に出現する安
定化電圧Ｖｏを受ける。
第２図の波形図に例示するように、入力端子ＩＮの前段
に設置されるスイッチ（図示せず）の投入などに伴い、
入力端子ＩＮに供給される安定化対象の入力電圧ｖ１が
立上がったものとする。
に設置されるスイッチ（図示せず）の投入などに伴い、
入力端子ＩＮに供給される安定化対象の入力電圧ｖ１が
立上がったものとする。
この入力電圧■１の立上がりに伴い、始動制御回路のト
ランジスタＱ２のベース端子に供給される始動制御電圧
Ｖｓが立上り、トランジスタＱ２が導通する。これに伴
いスイッチングレギュレータＳＲ内のスイッチングトラ
ンジスタＱ、が導通し、これより少し遅れてシリーズレ
ギュレータＩＣの入力端子ｉｎへの入力電圧Ｖｉが立上
がる。
ランジスタＱ２のベース端子に供給される始動制御電圧
Ｖｓが立上り、トランジスタＱ２が導通する。これに伴
いスイッチングレギュレータＳＲ内のスイッチングトラ
ンジスタＱ、が導通し、これより少し遅れてシリーズレ
ギュレータＩＣの入力端子ｉｎへの入力電圧Ｖｉが立上
がる。
この入力電圧Ｖｉの立上がりに伴い、シリーズレギュレ
ータの出力端子ｏｕｔから出力端子ＯＵＴに出力される
安定化電圧Ｖｏが立上がる。これに伴い、始動制御回路
ＳＴ内のトランジスタＱ、が導通して始動制御電圧Ｖｓ
がローに立下がり、トランジスタＱ２がオフになる。こ
の結果、スイッチングトランジスタＱ、の以後の導通状
態は、比較回路ＣＭＰからの二値出力Ｖｃのハイ／ロー
によって決定される。
ータの出力端子ｏｕｔから出力端子ＯＵＴに出力される
安定化電圧Ｖｏが立上がる。これに伴い、始動制御回路
ＳＴ内のトランジスタＱ、が導通して始動制御電圧Ｖｓ
がローに立下がり、トランジスタＱ２がオフになる。こ
の結果、スイッチングトランジスタＱ、の以後の導通状
態は、比較回路ＣＭＰからの二値出力Ｖｃのハイ／ロー
によって決定される。
入力電圧■１が第２図のαで例示するような低い範囲に
あれば、比較回路ＣＭＰの一方の入力端子に供給される
比較電圧Ｖ ｃ ｍ ｐが他方の入力端子に供給される
基準電圧Ｖｒｅｆ未満となり、比較回路ＣＭＰからのロ
ー出力電圧ＶｃによってスイッチングレギュレータＳＲ
内のスイッチングトランジスタＱ１の導通状態が持続さ
れる。
あれば、比較回路ＣＭＰの一方の入力端子に供給される
比較電圧Ｖ ｃ ｍ ｐが他方の入力端子に供給される
基準電圧Ｖｒｅｆ未満となり、比較回路ＣＭＰからのロ
ー出力電圧ＶｃによってスイッチングレギュレータＳＲ
内のスイッチングトランジスタＱ１の導通状態が持続さ
れる。
入力電圧■１が増加して第２図のβで例示するような値
になると、これに伴う入力電圧Ｖｉの上昇によって比較
回路ＣＭＰの一方の入力端子に供給される比較電圧Ｖ
ｃ ｍ ｐが他方の入力端子に供給される基準電圧Ｖｒ
ｅｆを越え、比較回路ＣＭＰの出力電圧Ｖｃがハイに立
上がる。この結果、スイッチングトランジスタＱ、がオ
フとなり、入力電圧Ｖｉと比較電圧Ｖ ｃ ｍ ｐが次
第に降下してゆく。比較電圧Ｖ ｃ ｍ ｐが基準電圧
Ｖｒｅｆ未満となると、比較回路ＣＭＰの出力電圧Ｖｃ
がローに復帰し、スイッチングトランジスタＱ、が再度
導通ずる。このように、比較回路ＣＭＰの出力電圧ＶＣ
によるスイッチングトランジスタＱ１のオン／オフが繰
り返されることにより、シリーズレギュレータＩＣの入
力電圧Ｖｉの上限値が所定の範囲に抑えられ、過大な発
熱が防止される。
になると、これに伴う入力電圧Ｖｉの上昇によって比較
回路ＣＭＰの一方の入力端子に供給される比較電圧Ｖ
ｃ ｍ ｐが他方の入力端子に供給される基準電圧Ｖｒ
ｅｆを越え、比較回路ＣＭＰの出力電圧Ｖｃがハイに立
上がる。この結果、スイッチングトランジスタＱ、がオ
フとなり、入力電圧Ｖｉと比較電圧Ｖ ｃ ｍ ｐが次
第に降下してゆく。比較電圧Ｖ ｃ ｍ ｐが基準電圧
Ｖｒｅｆ未満となると、比較回路ＣＭＰの出力電圧Ｖｃ
がローに復帰し、スイッチングトランジスタＱ、が再度
導通ずる。このように、比較回路ＣＭＰの出力電圧ＶＣ
によるスイッチングトランジスタＱ１のオン／オフが繰
り返されることにより、シリーズレギュレータＩＣの入
力電圧Ｖｉの上限値が所定の範囲に抑えられ、過大な発
熱が防止される。
入力電圧Ｖｌが更に増加して第２図のγで例示するよう
な、値になると、比較回路ＣＭＰの出力電圧Ｖｃによる
スイッチングトランジスタＱ、のオン／オフが繰り返さ
れる。スイッチングトランジスタＱ、のオフ時間率は、
βまで増加した場合よりも増加し、集積回路で構成され
るシリーズレギュレータＩＣの過熱が有効に防止される
。
な、値になると、比較回路ＣＭＰの出力電圧Ｖｃによる
スイッチングトランジスタＱ、のオン／オフが繰り返さ
れる。スイッチングトランジスタＱ、のオフ時間率は、
βまで増加した場合よりも増加し、集積回路で構成され
るシリーズレギュレータＩＣの過熱が有効に防止される
。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明の直流電源回路は、
ＩＣによる３端子シリーズレギユレータの前段に配置さ
れるスイッチングレギュレータと、このスイッチングレ
ギュレータ内のスイッチング素子をシリーズレギュレー
タの入出力電圧の比較値でオン／オフ制御する比較回路
と、始動時には上記比較値とは無関係にスイッチング素
子を導通させる始動制御回路とを備える構成であるから
、ＩＣによる３端子シリーズレギユレータへの入力電圧
の上限値が制限され、過熱による故障が有効に防止され
る。
ＩＣによる３端子シリーズレギユレータの前段に配置さ
れるスイッチングレギュレータと、このスイッチングレ
ギュレータ内のスイッチング素子をシリーズレギュレー
タの入出力電圧の比較値でオン／オフ制御する比較回路
と、始動時には上記比較値とは無関係にスイッチング素
子を導通させる始動制御回路とを備える構成であるから
、ＩＣによる３端子シリーズレギユレータへの入力電圧
の上限値が制限され、過熱による故障が有効に防止され
る。
第１図は本発明の一実施例の直流電源回路の構成を示す
回路図、第２図は第１図の回路の動作を説明するための
波形図、第３図はシリーズレギュレータを主体とする従
来の直流電源回路の構成を示す回路図である。 ＩＮ・・・安定化対象の電源電圧の入力端子、ＩＣ・・
・集積回路で構成されるシリーズレギュレータ、ｉｎ・
・・シリーズレギュレータＩＣの入力端子、ｏｕｔ・・
・シリーズレギュレータの出力端子、ＳＲ・・・スイッ
チングレギュレータ、Ｑ、 ・・・スイッチングトラ
ンジスタ、ＣＭＰ・・・比較回路、ＳＴ・・・始動制御
回路、ＯＵＴ・・・安定化電圧の出力端子、Ｖｌ ・・
・安定化対象の入力電圧、Ｖｓ・・・始動制御電圧、Ｖ
ｃｍｐ ・比較電圧、 ｒｅｆ ・基準電圧、Ｖｃ ・比較回路の二値出力電圧、 Ｖｏ ・ ・安定 化出力電圧。
回路図、第２図は第１図の回路の動作を説明するための
波形図、第３図はシリーズレギュレータを主体とする従
来の直流電源回路の構成を示す回路図である。 ＩＮ・・・安定化対象の電源電圧の入力端子、ＩＣ・・
・集積回路で構成されるシリーズレギュレータ、ｉｎ・
・・シリーズレギュレータＩＣの入力端子、ｏｕｔ・・
・シリーズレギュレータの出力端子、ＳＲ・・・スイッ
チングレギュレータ、Ｑ、 ・・・スイッチングトラ
ンジスタ、ＣＭＰ・・・比較回路、ＳＴ・・・始動制御
回路、ＯＵＴ・・・安定化電圧の出力端子、Ｖｌ ・・
・安定化対象の入力電圧、Ｖｓ・・・始動制御電圧、Ｖ
ｃｍｐ ・比較電圧、 ｒｅｆ ・基準電圧、Ｖｃ ・比較回路の二値出力電圧、 Ｖｏ ・ ・安定 化出力電圧。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 安定化対象の直流電圧を受ける入力端子と、安定化後の
直流電圧を出力する出力端子と、集積回路で構成されＩ
Ｃ入力端子、接地端子及び前記出力端子に接続されるＩ
Ｃ出力端子を有するシリーズレギュレータと、 このシリーズレギュレータのＩＣ入力端子と前記入力端
子との間に接続されるスイッチングレギュレータと、 前記シリーズレギュレータのＩＣ入力端子とＩＣ出力端
子の電圧値に対応する電圧値を比較し、前者が後者を越
えると前記スイッチングレギュレータ内のスイッチング
素子を非導通状態にする制御電圧を出力する電圧比較回
路と、 前記入力端子に出現する安定化対象の直流電圧の立上が
りに伴い導通し前記出力端子に出現する安定化直流電圧
の立上がりに伴い非導通状態となることにより前記スイ
ッチングレギュレータ内のスイッチング素子を始動時だ
け前記電圧比較回路の出力とは無関係に導通させる始動
制御回路とを備えたことを特徴とする直流電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25428388A JPH02101509A (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 | 直流電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25428388A JPH02101509A (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 | 直流電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02101509A true JPH02101509A (ja) | 1990-04-13 |
Family
ID=17262816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25428388A Pending JPH02101509A (ja) | 1988-10-08 | 1988-10-08 | 直流電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02101509A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4778511B2 (ja) * | 2004-08-04 | 2011-09-21 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | チョークコイルのための保持体及び該保持体を有する誘導的な構成部材 |
-
1988
- 1988-10-08 JP JP25428388A patent/JPH02101509A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4778511B2 (ja) * | 2004-08-04 | 2011-09-21 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | チョークコイルのための保持体及び該保持体を有する誘導的な構成部材 |
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