JPH0241586Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電源として電池を使用するポータブ
ル型テープレコーダー等の機器に適した電圧検知
回路を提供しようとするものであり、以下図面を
参照して詳細に説明する。

図示した回路は、本考案の一実施例であり、同
図において１は抵抗２，３，４及び直流電動機の
電機子５より構成されたブリツジ回路、６は直流
電源、７は該直流電源６から前記ブリツジ回路１
への電源供給を制御するべく電流供給路内にコレ
クタ・エミツタ路が接続されている給電制御用ト
ランジスター、１８は該給電制御用トランジスタ
ー７から前記ブリツジ回路１への電流供給路内に
挿入接続されたコイル、９はエミツタが前記ブリ
ツジ回路１の不平衡電圧検出端子ｂに接続されて
いると共にベースが他方の不平衡電圧検出端子ｃ
に接続されている検出用トランジスターであり、
そのコレクタは抵抗１０を介して接地されてい
る。１１は前記検出用トランジスター９のエミツ
タが接続されている不平衡電圧検出端子ｂの電圧
変化を遅延せしめるべく該不平衡電圧検出端子ｂ
と接地間に接続されたコンデンサーである。１２
は前記検出用トランジスター９のコレクタに抵抗
１３を介してベースが接続されていると共にエミ
ツタが接地されている第１制御トランジスターで
あり、そのコレクタは抵抗１４を介して前記直流
電源６に接続されている。１５は前記第１制御ト
ランジスター１２のコレクタにベースが接続され
ていると共にエミツタが接地されている第２制御
トランジスターであり、そのコレクタは前記給電
制御用トランジスター７の動作を制御するべくそ
のベースに抵抗１６を介して接続されている。１
７は不要なリツプルを除去するために設けられた
平滑コンデンサーであり、前記コイル８のブリツ
ジ回路１側の端子と接地間に接続されている。１
８は前記コイル８の直流電源６側と接地間に該直
流電源６に対して逆極性になるように接続されて
いるダイオードであり、前記コイル８に発生する
逆起電力を前記ブリツジ回路１に供給する作用を
有している。１９はアノードが前記給電制御用ト
ランジスター７のエミツタに接続されていると共
にカソードが抵抗２０を介して該給電制御用トラ
ンジスター７のコレクタに接続されている発光ダ
イオードである。

以上の如く本考案は構成されており、次に動作
について説明する。ブリツジ回路１を構成する抵
抗２，３及び４の値を夫々R₁，R₂，R₃、電機子
５の直流抵抗をRa、定格回転数における逆起電
圧をE₀、検出用トランジスター９のベース・エ
ミツタ間電圧をV_BEとすると、 E₀＝R₂＋R₃／R₂V_BE となり、また RaR₂＞R₁R₃ となるように抵抗２，３及び４の値を設定する。
直流電源６より電圧Vsが供給されると抵抗１４
を通して第２制御トランジスター１５のベースに
バイアス電流が流れ、該第２制御トランジスター
１５がオン状態に反転する。その結果給電制御用
トランジスター７のベースに抵抗１６を通して電
流が流れ、該給電制御用トランジスター７がオン
状態に反転する。該給電制御用トランジスター７
がオン状態に反転すると該給電制御用トランジス
ター７のコレクタよりコイル８を通してブリツジ
回路１に電流Isが供給される。電動機の回転数が
低いときには逆起電圧Ｅが小さいため検出用トラ
ンジスター９はオフ状態にあり、それ故第１制御
トランジスター１２がオフ状態、第２制御トラン
ジスター１５及び給電制御用トランジスター７が
オン状態となり、ブリツジ回路１に電流が供給さ
れる。斯かる状態より電動機の回転数が上昇し逆
起電圧ＥがE₀を越えるとオフ状態にあつた検出
用トランジスター９がオン状態に移行する。その
結果該検出用トランジスター９のコレクタより抵
抗１３を通してベースバイアスが与えられる第１
制御トランジスター１２がオン状態となり、第２
制御トランジスター１５をオフ状態にせしめる。
該第２制御トランジスター１５がオフ状態に反転
すると該第２制御トランジスター１５によつて制
御される給電制御用トランジスター７がオフ状態
となり、前記ブリツジ回路１への電流Isが零にな
る。前記給電制御用トランジスター７がオフ状態
に反転するとブリツジ回路１への電流供給路内に
挿入接続されているコイル８に逆起電力が発生
し、この逆起電力による電流がダイオード１８を
通して前記ブリツジ回路１に供給される。このダ
イオード１８に流れる電流をIfとし、ブリツジ回
路１に流れる電流をIbとすると、Ibは、 Ib＝Is＋If となる。前記給電制御用トランジスター７がオフ
状態になるとブリツジ回路１の給電端子ａの電位
Vaは、コイル８、平滑コンデンサー１７及びブ
リツジ回路１の負荷によつて決定される曲線で降
下することになる。不平衡電圧検出端子ｃの電位
Vcは、前記給電端子ａに対して、 Vc＝R₃／R₂＋R₃Va なる関係のもとに降下するが、他方の不平衡電
圧検出端子ｂの電位Vbはコンデンサー１１の充
電電荷によりその電圧降下が遅延せしめられる。
それ故その間検出用トランジスター９はオン状態
に保持されるが、該コンデンサー１１に充電され
ていた電荷が放電されると不平衡電圧検出端子ｂ
の電位が降下するためオン状態にあつた検出用ト
ランジスター９がオフ状態に移行する。該検出用
トランジスター９がオフ状態に移行すると第１制
御トランジスター１２がオフ状態に反転し第２制
御トランジスター１５をオン状態にせしめる。そ
の結果給電制御用トランジスター７がオン状態と
なり、該トランジスター７のエミツタ・コレクタ
間を通して直流電源６よりブリツジ回路１に電流
Isが供給される。斯かる動作により給電端子ａの
電位Vaは再び上昇するが、不平衡電圧検出端子
ｂの電位Vbはコンデンサー１１によつてその上
昇が遅延せしめられる。従つてその間検出用トラ
ンジスター９はオフ状態にあるが、前記不平衡電
圧検出端子ｂの電位Vbが所定値まで上昇すると
該検出用トランジスター９は再びオン状態にな
る。前記ブリツジ回路１の給電端子ａの電位Va
の変化と検出用トランジスター９のバイアス点
は、次のように計算される。

Vc＝R₃／R₂＋R₃Va Vb＝Ra／Ra＋R₁（Va−E₀）＋E₀ ＝Ra／Ra＋R₁Va＋R₁／Ra＋R₁E₀ 検出用トランジスター９のベース・エミツタ間
電圧VBEは、 VBE＝Vb−Vc であるから VBE＝RaR₂−R₁R₃／（Ra＋R₁）（R₂＋R₃）Va ＋R₁／Ra＋R₁E₀ となる。斯かる式より明らかなように検出用トラ
ンジスター９のバイアス点は、給電端子ａに印加
される信号のリツプルにより変化することにな
る。ここで、 RaR₂−R₁R₃＞０ とすると前述した検出用トランジスター９のオ
ン・オフ動作に伴なつて給電制御用トランジスタ
ー７がオン・オフ動作することになり、発振動作
が維持される。

斯かる回路において、発振動作は行なわれる
が、その発振周波数は、コイル８、コンデンサー
１１及び１７によつて決定され、その周波数は電
動機の整流波形に比較して十分大きくなるよう
に、またコイル８の機械的振動を考慮して20K〜
100KHzに選ばれる。

また直流的には従来のブリツジ回路の制御動作
が行なわれるので、検出用トランジスター９は電
動機の負荷電流に関係なく電機子５の逆起電圧
E₀を一定にするべく作用し、そして給電制御用
トランジスター７のオン・オフ動作によつてブリ
ツジ回路１の給電端子ａに適当な電圧Vaが与え
られる。前述した動作によつて電動機の回転駆動
及び速度制御動作は行なわれるが、直流電源６か
らの電流供給は給電制御用トランジスター７のオ
ン・オフにより間欠的に行なわれるため消費電流
が少なくなり、直流電源として使用される電池の
寿命を大幅に改善することが出来る。

以上の如く電動機の駆動及び速度制御動作は行
なわれるが、次に電圧検知動作について説明す
る。

直流電源６の電圧が充分高く電動機の速度制御
動作が行なわれている定常動作状態では、前述し
た如く給電制御用トランジスター７はオン・オフ
動作を繰り返している。該給電制御用トランジス
ター７がオン状態にあるときには該トランジスタ
ー７のコレクタ電位は直流電源６と略同一の電位
となり、オフ状態にあるときには接地電位よりも
ダイオード１８の順方向電圧Vfだけ低い電位に
なる。従つて、前記給電制御用トランジスター７
がオン状態にあるときには発光ダイオード１９は
消灯状態にあり、オフ状態にあるときにはバイア
スされてオン状態となり点灯状態になる。それ故
定常動作状態では前述した発振周波数にて発光ダ
イオード１９は点滅することになるが、人間の目
の有する残像効果によつて該発光ダイオード１９
はあたかも常時点灯しているように感じられる。

電池の消耗に伴なつて直流電源６の電圧が降下
するとブリツジ回路１へ供給される電流が減るた
めその減少を補うべく給電制御用トランジスター
７のオン状態にある期間が長くなり、オフ状態に
ある期間が短かくなる。そして更に電圧が降下す
ると前記給電制御用トランジスター７はオン・オ
フ動作を繰り返すことはなくオン状態になる。斯
かる動作が行なわれるため直流電源６の電圧が降
下するにつれて発光ダイオード１９の明るさが暗
くなり、給電制御用トランジスター７がオン状態
のままになると消灯状態になる。斯かる発光ダイ
オード１９の状態変化によつて使用者は直流電源
６の電圧を検知することが出来る。

尚、本実施例ではブリツジ回路１の一辺に電動
機の電機子５を挿入した電動機駆動回路に電圧検
知動作を行う発光ダイオード１９を接続した場合
について説明したが、前記電機子５の代わりに抵
抗を挿入接続し、ブリツジ回路１の給電端子間よ
り負荷に電源を供給するようにしたチヨツパー型
の定電圧電源回路に実施することも出来る。また
給電制御用トランジスター７及び検出用トランジ
スター９としてPNP型のトランジスターを使用
し、第１制御トランジスター１２及び第２制御ト
ランジスター１５としてNPN型のトランジスタ
ーを使用した場合について説明したが、逆導電型
のトランジスターを使用して構成することは勿論
可能である。

更に表示素子として１個の発光ダイオードを使
用した場合について説明したが、複数個の発光ダ
イオードを使用することも出来る。

以上に説明したように本考案は、負荷への電流
供給をオン・オフ動作の繰り返しによつて行なう
ようにした給電制御用トランジスターのコレク
タ・エミツタ間に発光ダイオードを接続し、該給
電制御用トランジスターのオン・オフ動作によつ
て発光ダイオードを間欠的に駆動するようにした
ので、発光ダイオードによつて消費される電力を
極少にすることが出来、また発光ダイオードの明
るさが電池の消耗に従つて暗くなるので直流電源
の電圧を容易に検知することが出来るという利点
を有している。

【図面の簡単な説明】

図示した回路は本考案の電圧検知回路の一実施
例である。 主な図番の説明、１……ブリツジ回路、５……
電機子、６……直流電源、７……給電制御用トラ
ンジスター、８……コイル、９……検出用トラン
ジスター、１２……第１制御トランジスター、１
５……第２制御トランジスター、１９……発光ダ
イオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源線路と接地間に接続されたブリツジ回路
   と、該ブリツジ回路と直流電源との間にコレク
   タ・エミツタ路が接続されていると共に該ブリツ
   ジ回路への電流供給を制御する給電制御用トラン
   ジスターと、該給電制御用トランジスターから前
   記ブリツジ回路への電流供給路内に挿入接続され
   たインダクタンス素子と、前記ブリツジ回路の不
   平衡電圧を検出するべく不平衡検出端子間にエミ
   ツタ・ベース間が接続された検出用トランジスタ
   ーと、該検出用トランジスターのエミツタ電位の
   電圧変化を遅延せしめるべく接続されたコンデン
   サーと、前記検出用トランジスターのオン・オフ
   動作に伴なつて反転すると共に前記給電制御用ト
   ランジスターをオン・オフせしめる制御トランジ
   スターと、前記給電制御用トランジスターがオン
   状態よりオフ状態に反転したとき前記インダクタ
   ンス素子に生じる逆起電力を前記ブリツジ回路に
   供給するべく接続されたダイオードと、前記給電
   制御用トランジスターのコレクタ・エミツタ間に
   接続された発光ダイオードとより成り、該発光ダ
   イオードの点灯状態の変化により直流電源の電圧
   を検知するようにしたことを特徴とする電圧検知
   回路。