JPH04255424A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPH04255424A
JPH04255424A JP3014630A JP1463091A JPH04255424A JP H04255424 A JPH04255424 A JP H04255424A JP 3014630 A JP3014630 A JP 3014630A JP 1463091 A JP1463091 A JP 1463091A JP H04255424 A JPH04255424 A JP H04255424A
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circuit block
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浩一 西村
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/577Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices for plural loads

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数個の回路ブロックの
電源回路に関し、特に給電される最高電圧を電圧分割し
て、各回路ブロックの電源端子に給電する場合において
、その電源回路構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の複数個の回路ブロックの電
源回路構成であり、正側電源端子V+ (2) が最高
電位である電圧源VCCに接続された回路ブロックC(
2) と、この回路ブロックC(2) の負側電源端子
V− (2) が負電源回路端子VE(1)となるエミ
ッタに接続され、又コレクタが最低電位GNDに接続さ
れたPNPトランジスタQP(1)と、負側電源端子V
− (1) がGNDに接続された回路ブロックC(1
) と、正電源回路端子VC(1)となるエミッタがこ
の回路ブロックC(1) の正側電源端子V+ (1)
 に接続され、又、コレクタが電圧源VCCに接続され
たNPNトランジスタQn(1)とから構成され、これ
らトランジスタQP(1)とQn(1)のベースは互い
に共通接続され、かつ電圧源VCCより低い電圧の電圧
源VR(1)に接続されている。ここで回路ブロックC
(1) ,C(2) の入出力電圧範囲が、回路ブロッ
クC(2) では電圧源VR(1)の電圧以上でかつ電
圧源VCCの電圧以下、回路ブロックC(1) が電圧
源VR(1)の電圧以下でかつGND以上、というよう
に限定されている場合、図5で示したような構成にする
ことにより、回路ブロックC(1) ,C(2) 各々
の耐圧設計が楽になる。このことは特に全体として高回
路耐圧を要求されるような回路の設計をより容易にする
ものであり、回路ブロックC(1) ,C(2) で使
用する素子の耐圧は電圧源VCCの電圧以下であっても
、電圧源VCCの電圧に対する耐圧をもった回路が実現
できる。ここで回路ブロックC(2) の正側電源電圧
は電圧源VCCの電圧であり、負側電源電圧は約VR(
1)+0.7(V)の電源電圧となる。従って回路ブロ
ックC(2) にはVCC−VR(1)−0.7(V)
の電圧しかかからず、回路ブロックC(2) で使用す
る内部素子耐圧は最大VCC−VR(1)−0.7(V
)あればよいことになる。同様にして、回路ブロックC
(1) の負側電源電圧はGNDであるが、正側電源電
圧は約VR(1)−0.7(V)となり、回路ブロック
C(1) で使用する内部素子耐圧は最大VR(1)−
0.7(V)あればよいことがわかる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来の電源回路構
成では、内部素子の耐圧は低くても済むが、全体として
の消費電力は低減されないという問題点があった。すな
わち、従来例を示した図5において、回路ブロックC(
1) の回路電流をIC(1)、回路ブロックC(2)
 の回路電流をIC(2)とすると、全体としての消費
電力PO はPO =VCC(IC(1)+IC(2)
)…(1)となる。しかし、この消費電力PO の内ト
ランジスタQn(1)とQP(1)で消費される消費電
力PO(1)はPO(1)=(VCC−VR(1)+0
.7)IC(1)+(VR(1)+0.7)IC(2)
    …(2) となり、この消費電力PO(1)の分は無駄な電力とな
る。
【0004】本発明の目的は、前述したように内部素子
に必要な耐圧を低くでき、かつ消費電力の低減を図るこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ベース
が互いに共通接続され、各々が互いに逆導電型の関係に
ある第1と第2のトランジスタを有し、この第1のトラ
ンジスタのコレクタと第2のトランジスタのエミッタと
を共通接続して第1の電源端子とし、第1のトランジス
タのエミッタを第2の電源端子とし、第1と第2のトラ
ンジスタの共通接続されたベースが回路に印加される最
高電位より低い電圧の電圧源に接続された電源回路を得
る。
【0006】本発明によれば、更に回路がN個の回路ブ
ロックから構成され、このN個の回路ブロックの第N番
目の回路ブロックの正側電源端子が最高電位に接続され
、又負側電源端子が前述の第1の電源端子に接続され、
このN個の回路ブロックの第N−1番目の回路ブロック
の正側電源端子が前述の第2の電源端子に接続され、こ
のN−1番目の回路ブロックの負側電源端子と、前述の
第2のトランジスタのコレクタと、別の回路で構成され
た前述の第1の電源端子に対応する第3の電源端子とが
共通接続されるように構成することもできる。また、前
述の最高電位と、前述の第1の電源端子との間に抵抗、
又は定電流源を接続することもできる。
【0007】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
【0008】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
り、N個の回路ブロックから構成されている回路におい
て、正側電源端子V+ (N) が最高電位の電圧源V
CCに接続された第N番目の回路ブロックC(N) と
、負電源回路端子VE(N−1)となるエミッタがこの
第N番目の回路ブロックC(N) の負電源V− (N
) 側に接続されたPNPトランジスタQP(N−1)
と、コレクタがこのPNPトランジスタQP(N−1)
のエミッタに、又ベースがPNPトランジスタQP(N
−1)のベースと共通接続されたNPNトランジスタQ
n(N−1)と、正電源端子V+ (N−1) が正電
源回路端子VC(N−1)となるNPNトランジスタQ
n(N−1)のエミッタに接続された第N−1番目の回
路ブロックC(N−1) と、トランジスタQP(N−
1)とQn(N−1)のベースに共通接続され、かつ電
圧源VCCより低い電圧の定電圧源VR(N−1)とか
ら構成されている。そしてPNPトランジスタQP(N
−1)のコレクタとN−1番目の回路ブロックC(N−
1) の負側電源端子V− (N−1) とを共通接続
し、更にPNPトランジスタQP(N−1)と同様に接
続されたPNPトランジスタQP(N−2)のコレクタ
と、NPNトランジスタQn(N−1)と同様に接続さ
れたNPNトランジスタQn(N−2)とにも共通接続
される。そして低い電圧の定電圧源VR(N−1)はV
CC>VR(N−1)>VR(N−2)>…>VR(1
)の関係にあるものとする。
【0009】ここでN番目の回路ブロックC(N) は
電圧源VCCの電圧と低い電圧の定電圧源VR(N−1
)より0.7(V)高い電圧との間で動作すればよいも
のとし、同様にして第N−1番目の回路ブロックC(N
−1) はVR(N−1)−0.7(V)とVR(N−
2)+0.7(V)との間で動作すればよいものとする
。以下第1番目の回路ブロックC(1) まで同様に、
ある一定の電圧範囲内でのみ動作すればよいものとする
。そして第N番目の回路ブロックC(N) の回路電流
をIC(N)とし、以下同様に第N−1番目の回路ブロ
ックC(N−1) の回路電流をIC(N−1)、第1
番目の回路ブロックC(1) の回路電流をIC(1)
とするとIC(N)>IC(N−1),…,IC(1)
  …(3)の条件を満たすことが必須である。ここで
PNPトランジスタQP(N−1)のエミッタ電流をI
E(N−1)とすると、IE(N−1)=IC(N)−
IC(N−1)      …(4)となる。つまり、
第N−1番目の回路ブロックC(N−1) にとっては
第N番目の回路ブロックC(N) の回路電流IC(N
)の内自身の回路電流IC(N−1)の電流分が再利用
できる構成になっていて、残りはPNPトランジスタQ
P(N−1)でバイパスされる。
【0010】次に、図1の構成において、上記(3)式
が満足できない場合、すなわちIC(N)<IC(N−
1),…,IC(1)となる場合の対策回路を図2に示
す。すなわち、図1に示した回路のうち電圧源VCCと
NPNトランジスタQn(N−1)のコレクタとの間に
抵抗R1 を挿入した回路となっている(図2において
図1と同じところは省略している)。この抵抗R1 に
流れる電流をIR1とすると  IR1=(VCC−V
R(N−1)−0.7)÷R1       …(5)
となり、   (IC(N−1),…,IC(1)の内の最大電流
)−IC(N)<IR1    …(6)となるように
抵抗R1 の抵抗値を決めればよい。ここで抵抗R1は
回路電流IC(N−1)〜IC(1)での不足電流分を
補う働きをしている。そこで抵抗R1 の代りに、図3
に示すように定電流源IO の電流を挿入してもよい。 すなわち、図2の回路において抵抗R1 を定電流源I
O に置き換えており、それ以外は図2の回路と同様で
ある。この場合は、   (IC(N−1),…,IC(1)の内の最大電流
)−IC(N)<IO     …(7)となるように
定電流源IO の電流を決定すればよい。
【0011】図4は、N個の回路ブロック中、第M番目
(N>M≧1)の回路ブロックの回路電流IC(M)が
最大の時における他の実施例である。すなわち、第M番
目と第M+1番目の回路ブロック(各々、C(M) と
C(M+1) )と、正電源回路端子VC(M)となる
エミッタが第M番目の回路ブロックC(M) の正電源
端子V+ (M) に接続され、又コレクタが電圧源V
CCに接続された第M番目のNPNトランジスタQn(
M)と、コレクタが第M番目の回路ブロックC(M) 
の正電源端子V+ (M) とNPNトランジスタQn
(M)のエミッタに共通接続され、負電源回路端子VE
(M)となるエミッタが第M+1番目の回路ブロックC
(M+1) の負電源端子V− (M+1) に接続さ
れた第M番目のPNPトランジスタQP(M)とから構
成され、これらトランジスタQn(M)とQP(M)の
ベースを共通接続してM番目の定電圧源VR(M)に接
続されている。ここで第M番目と第M+1番目の回路ブ
ロックC(M) とC(M+1) の各回路電流を各々
、IC(M),IC(M+1)とし、又NPNトランジ
スタQn(M)のエミッタ電流をIE(M)とするとI
E(M)=IC(M)−IC(M+1)  …(8)と
なる。つまり第M番目の回路ブロックC(M) にとっ
て、上位から流れてくる電流では不足となる分をNPN
トランジスタQn(M)を介して電圧源VCCから供給
していることになる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電位の高
い方で利用した電流をトランジスタを介し、もう一度電
位の低い方で再利用できるようにしたことにより、電力
を効率的に利用でき低消費電力化が図られるという効果
を有する。すなわち図1の実施例において全体の消費電
力PO は PO =VCCIC(N)    …(9)となる。こ
れを従来例の回路で実施したならば、全体の消費電力P
′O は   P′O =VCC(IC(N)+IC(N−1)+
…+IC(1))    …(10)となり、本発明に
よる回路の方がVCC(IC(N−1)+…+IC(1
))分、消費電力が低減できる。
【0013】又、各ブロック内素子にかかる電圧が小さ
くでき、低耐圧の素子が利用できるという効果も有する
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図
【図2】本発明
の他の実施例を示す回路図
【図3】本発明の更に他の実
施例を示す回路図
【図4】本発明の更に他の実施例を示
す回路図
【図5】従来例を示す回路図
【符号の説明】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ベースが互いに共通接続され、各々が
    互いに逆導電型の関係にある第1と第2のトランジスタ
    と、前記第1のトランジスタのコレクタと前記第2のト
    ランジスタのエミッタとの共通接続端に接続された第1
    の端子と、前記第1のトランジスタのエミッタに接続さ
    れた第2の端子と、前記第1と第2のトランジスタの共
    通接続されたベースに回路に印加される最高電位より低
    い電圧を印加する電圧源とを有することを特徴とする電
    源回路。
  2. 【請求項2】  回路が複数個の回路ブロックから構成
    され、前記N個の回路ブロックの第N番目の回路ブロッ
    クの正側電源端子が最高電位に接続され、又、負側電源
    端子が対応する第1の端子に接続され、前記N個の回路
    ブロックの第N−1番目の回路ブロックの正側電源端子
    が第2の端子に接続され、前記第N−1番目の回路ブロ
    ックの負側電源端子と、前記第2のトランジスタのコレ
    クタと、別の回路で構成された前記第1の端子に対応す
    る第3の端子とが共通接続されたことを特徴とする電源
    回路。
  3. 【請求項3】  前記最高電位と前記第1の端子との間
    に抵抗、又は定電流源が接続されたことを特徴とする請
    求項2記載の電源回路。
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