JPH04263303A - 直流安定化電源装置 - Google Patents
直流安定化電源装置Info
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- JPH04263303A JPH04263303A JP2322091A JP2322091A JPH04263303A JP H04263303 A JPH04263303 A JP H04263303A JP 2322091 A JP2322091 A JP 2322091A JP 2322091 A JP2322091 A JP 2322091A JP H04263303 A JPH04263303 A JP H04263303A
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- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器の駆動電
源部として使用する直流安定化電源装置に関するもので
ある。
源部として使用する直流安定化電源装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来の直流安定化電源装置は、
そのブロック構成を示した「図５」のような構成になっ
ており、「図２」に示すような入出力電圧特性を有して
いる。次に、この装置をその作用に従って説明する。入
力電圧端子Ｖｉｎに直流入力電圧が入力されると、この
直流入力電圧が、正常な起動動作を行わせるためのスタ
ートアップ回路１に設定されている起動電圧Ｖｓに達し
た時点で、スタートアップ回路１が電圧出力して定電流
源回路２を駆動開始させ、この定電流源回路２からそれ
ぞれ定電流を供給されて基準電圧回路３、誤差増幅器４
および保護回路５が駆動する。
そのブロック構成を示した「図５」のような構成になっ
ており、「図２」に示すような入出力電圧特性を有して
いる。次に、この装置をその作用に従って説明する。入
力電圧端子Ｖｉｎに直流入力電圧が入力されると、この
直流入力電圧が、正常な起動動作を行わせるためのスタ
ートアップ回路１に設定されている起動電圧Ｖｓに達し
た時点で、スタートアップ回路１が電圧出力して定電流
源回路２を駆動開始させ、この定電流源回路２からそれ
ぞれ定電流を供給されて基準電圧回路３、誤差増幅器４
および保護回路５が駆動する。
【０００３】そして、出力電圧制御用の直列パストラン
ジスタＱを介して出力電圧端子Ｖｏに出力される出力電
圧が、２個のフィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧
されて検出され、この出力検出電圧が、誤差増幅器４に
おいて基準電圧回路３からの基準電圧Ｖｒと比較され、
誤差増幅器４は、比較結果の誤差をゼロにするよう直列
パストランジスタＱのベース電流を制御する。その結果
、出力電圧は「図２」に示すように基準電圧Ｖｒに対応
する出力設定電圧Ｖａに一定になるよう制御される。
ジスタＱを介して出力電圧端子Ｖｏに出力される出力電
圧が、２個のフィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧
されて検出され、この出力検出電圧が、誤差増幅器４に
おいて基準電圧回路３からの基準電圧Ｖｒと比較され、
誤差増幅器４は、比較結果の誤差をゼロにするよう直列
パストランジスタＱのベース電流を制御する。その結果
、出力電圧は「図２」に示すように基準電圧Ｖｒに対応
する出力設定電圧Ｖａに一定になるよう制御される。
【０００４】尚、保護回路５は、過大入力電圧、過負荷
、過熱および出力短絡等の異常発生時に回路素子を破壊
しないよう保護するものである。例えば、異常過熱が生
じた場合に、直列パストランジスタＱのベース電流を抑
制して該トランジスタＱの損失を抑えることにより、過
熱を防止する。また、この装置のの入出力電圧特性につ
いて更に詳述すると、「図２」に示すように、直流入力
電圧が設定電圧Ｖａよりも低い起動電圧Ｖｓまで上昇し
た時点で出力電圧が立ち上がり、その後に入力電圧従っ
て出力電圧が設定電圧Ｖａに達するまでの間、出力電圧
が、直列パストランジスタＱを制御するのに必要とする
入出力間電圧差を入力電圧に加算した電圧値に従って上
昇する。ここで、入出力間電圧差は、直列パストランジ
スタＱとして図示のようにＰＮＰトランジスタを用いた
場合に１〔Ｖ〕以下にすることができる。従って、出力
電圧は、立ち上がり後に直流入力電圧と略同一値で比例
しながら設定電圧Ｖａまで上昇する。
、過熱および出力短絡等の異常発生時に回路素子を破壊
しないよう保護するものである。例えば、異常過熱が生
じた場合に、直列パストランジスタＱのベース電流を抑
制して該トランジスタＱの損失を抑えることにより、過
熱を防止する。また、この装置のの入出力電圧特性につ
いて更に詳述すると、「図２」に示すように、直流入力
電圧が設定電圧Ｖａよりも低い起動電圧Ｖｓまで上昇し
た時点で出力電圧が立ち上がり、その後に入力電圧従っ
て出力電圧が設定電圧Ｖａに達するまでの間、出力電圧
が、直列パストランジスタＱを制御するのに必要とする
入出力間電圧差を入力電圧に加算した電圧値に従って上
昇する。ここで、入出力間電圧差は、直列パストランジ
スタＱとして図示のようにＰＮＰトランジスタを用いた
場合に１〔Ｖ〕以下にすることができる。従って、出力
電圧は、立ち上がり後に直流入力電圧と略同一値で比例
しながら設定電圧Ｖａまで上昇する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に商用
交流電源を電源とする電子機器においては、商用交流を
ダイオードブリッジ等により絶縁・整流し、平滑用コン
デンサで平滑し、商用交流電源の１００Ｈｚまたは１２
０Ｈｚのリップルを含んだ非安定の直流電圧を作った後
に、前述のような直流安定化電源装置により一定の安定
化直流電圧を得るようにしている。一方、高効率、小型
および軽量性の長所を有することにより近年において多
くの電子機器に採用されているスイッチング電源装置に
おいても、多出力の直流電圧が必要な場合に、そのサブ
出力をトランスの巻数比で取り出し、同様にダイオード
ブリッジ等で整流し、且つコンデンサで平滑しているの
で、数十〜数百ＫＨｚのリップルを含んでおり、やはり
前述のような直流安定化電源装置により一定の安定化直
流電圧を得るようにしている。
交流電源を電源とする電子機器においては、商用交流を
ダイオードブリッジ等により絶縁・整流し、平滑用コン
デンサで平滑し、商用交流電源の１００Ｈｚまたは１２
０Ｈｚのリップルを含んだ非安定の直流電圧を作った後
に、前述のような直流安定化電源装置により一定の安定
化直流電圧を得るようにしている。一方、高効率、小型
および軽量性の長所を有することにより近年において多
くの電子機器に採用されているスイッチング電源装置に
おいても、多出力の直流電圧が必要な場合に、そのサブ
出力をトランスの巻数比で取り出し、同様にダイオード
ブリッジ等で整流し、且つコンデンサで平滑しているの
で、数十〜数百ＫＨｚのリップルを含んでおり、やはり
前述のような直流安定化電源装置により一定の安定化直
流電圧を得るようにしている。
【０００６】即ち、この種の直流安定化電源の入力電圧
はその一例を示す「図７」の（ａ）のように何れにして
もリップルを含んでおり、また、平滑用コンデンサとし
て負荷が大きくなる程大きい容量値のものを必要とする
ため、立ち上がりが急峻とならずに図示のように極めて
遅いものとなる。このようなコンデンサインプット形平
滑回路で得られたリップルを含み且つ立ち上がりの遅い
直流入力電圧を前述の装置で安定化した時の出力電圧は
「図７」の（ｂ）に示すような波形となる。即ち、入力
電圧がスタートアップ回路１の起動電圧Ｖｓ近傍まで立
ち上がった後からＴで示す期間の間、出力電圧は、入力
電圧の上下動にに伴って出力および出力停止を繰り返す
。ここで、直流安定化電源装置の負荷として、例えばマ
イクロコンピュータのようなロジック素子が存在する場
合には、暴走等の誤動作を惹起してシステムに重大な悪
影響を及ぼす恐れがある。更に、ロジック素子以外の素
子に対しても少なからず悪影響を及ぼす危惧がある。
はその一例を示す「図７」の（ａ）のように何れにして
もリップルを含んでおり、また、平滑用コンデンサとし
て負荷が大きくなる程大きい容量値のものを必要とする
ため、立ち上がりが急峻とならずに図示のように極めて
遅いものとなる。このようなコンデンサインプット形平
滑回路で得られたリップルを含み且つ立ち上がりの遅い
直流入力電圧を前述の装置で安定化した時の出力電圧は
「図７」の（ｂ）に示すような波形となる。即ち、入力
電圧がスタートアップ回路１の起動電圧Ｖｓ近傍まで立
ち上がった後からＴで示す期間の間、出力電圧は、入力
電圧の上下動にに伴って出力および出力停止を繰り返す
。ここで、直流安定化電源装置の負荷として、例えばマ
イクロコンピュータのようなロジック素子が存在する場
合には、暴走等の誤動作を惹起してシステムに重大な悪
影響を及ぼす恐れがある。更に、ロジック素子以外の素
子に対しても少なからず悪影響を及ぼす危惧がある。
【０００７】そこで本発明は、リップルを重畳し且つ立
ち上がりの遅い直流入力電圧に対して起動時の出力電圧
に出力および出力停止を繰り返すような変動の生じない
直流安定化電源装置を提供することを技術的課題とする
ものである。
ち上がりの遅い直流入力電圧に対して起動時の出力電圧
に出力および出力停止を繰り返すような変動の生じない
直流安定化電源装置を提供することを技術的課題とする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を達成するための技術的手段として、直流安定化電源装
置を次のように構成した。即ち、リップルを重畳し且つ
立ち上がりの遅い直流入力電圧を基準電圧に対応する出
力設定電圧に一定になるよう制御して出力する直流安定
化電源装置において、前記基準電圧を出力する基準電圧
回路と、出力電圧の検出電圧と前記基準電圧との誤差を
ゼロにするよう出力電圧制御部を制御する誤差増幅器と
、前記基準電圧回路および前記誤差増幅器に駆動用電力
をそれぞれ供給する定電流源回路と、起動時に直流入力
電圧が前記出力設定電圧よりも低い起動電圧に達した時
点で前記定電流源回路を駆動開始させるスタートアップ
回路とを備え、このスタートアップ回路に、直流入力電
圧の下降により前記定電流源回路の駆動を停止するため
の停止電圧を前記起動電圧よりも低く設定してヒステリ
シス特性を持たせたことを特徴として構成されている。
を達成するための技術的手段として、直流安定化電源装
置を次のように構成した。即ち、リップルを重畳し且つ
立ち上がりの遅い直流入力電圧を基準電圧に対応する出
力設定電圧に一定になるよう制御して出力する直流安定
化電源装置において、前記基準電圧を出力する基準電圧
回路と、出力電圧の検出電圧と前記基準電圧との誤差を
ゼロにするよう出力電圧制御部を制御する誤差増幅器と
、前記基準電圧回路および前記誤差増幅器に駆動用電力
をそれぞれ供給する定電流源回路と、起動時に直流入力
電圧が前記出力設定電圧よりも低い起動電圧に達した時
点で前記定電流源回路を駆動開始させるスタートアップ
回路とを備え、このスタートアップ回路に、直流入力電
圧の下降により前記定電流源回路の駆動を停止するため
の停止電圧を前記起動電圧よりも低く設定してヒステリ
シス特性を持たせたことを特徴として構成されている。
【０００９】
【作用】直流入力電圧がスタートアップ回路の第１の閾
値電圧である起動電圧に達するまでは、定電流源回路が
駆動されないので、出力電圧は立ち上がらない。そして
、入力電圧が起動電圧に達して出力電圧が立ち上がった
後は、入力電圧が起動電圧より低い停止電圧以下に低下
しない限りスタートアップ回路が定電流源回路の駆動を
停止させないので、この停止電圧を適当に設定しておけ
ば、出力電圧の出力停止区間が生じなく、しかも、出力
電圧が立ち上がり後かち設定電圧に達するまでの期間の
変動（チャタリング）も極めて小さいものとなる。
値電圧である起動電圧に達するまでは、定電流源回路が
駆動されないので、出力電圧は立ち上がらない。そして
、入力電圧が起動電圧に達して出力電圧が立ち上がった
後は、入力電圧が起動電圧より低い停止電圧以下に低下
しない限りスタートアップ回路が定電流源回路の駆動を
停止させないので、この停止電圧を適当に設定しておけ
ば、出力電圧の出力停止区間が生じなく、しかも、出力
電圧が立ち上がり後かち設定電圧に達するまでの期間の
変動（チャタリング）も極めて小さいものとなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について図面
を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施例のブ
ロック構成を示した「図１」において、「図５」と同一
若しくは実質的に同等のものには同一の符号を付してそ
の説明を省略する。そして、「図５」と相違する点は、
スタートアップ回路６に、コンパレータＣＰ、基準電圧
設定回路７および抵抗Ｒ３，Ｒ４からなるヒステリシス
回路を内蔵した構成のみである。尚、定電流源回路２は
従来装置の定電流源回路２と同様である。
を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施例のブ
ロック構成を示した「図１」において、「図５」と同一
若しくは実質的に同等のものには同一の符号を付してそ
の説明を省略する。そして、「図５」と相違する点は、
スタートアップ回路６に、コンパレータＣＰ、基準電圧
設定回路７および抵抗Ｒ３，Ｒ４からなるヒステリシス
回路を内蔵した構成のみである。尚、定電流源回路２は
従来装置の定電流源回路２と同様である。
【００１１】このヒステリシス回路は、「図２」に示す
ような入出力特性を有している。即ち、直流入力電圧が
設定出力電圧Ｖａよりも低い起動電圧Ｖｓ１で電圧出力
し、この起動電圧Ｖｓ１よりも低く且つ装置自体の最低
動作電圧よりも高い停止電圧Ｖｓ２まで直流入力電圧が
低下した時に電圧の出力を停止するようになっている。 ここで、抵抗Ｒ３，Ｒ４の各抵抗値をｒ３，ｒ４とし、
基準電圧設定回路７の出力基準電圧をＶｒｅｆとし、コ
ンパレータＣＰの出力電圧をＶｃとすると、起動電圧Ｓ
１および停止電圧Ｓ２は次式で与えられる。即ち、Ｖｒ
ｅｆ＝Ｖｓ１＋Ｖｓ１×ｒ４÷（ｒ３＋ｒ４）、（Ｖｃ
−Ｖｓ２）×ｒ３÷（ｒ３＋ｒ４）＋Ｖｓ２＝Ｖｒｅｆ
の各式から求められる。
ような入出力特性を有している。即ち、直流入力電圧が
設定出力電圧Ｖａよりも低い起動電圧Ｖｓ１で電圧出力
し、この起動電圧Ｖｓ１よりも低く且つ装置自体の最低
動作電圧よりも高い停止電圧Ｖｓ２まで直流入力電圧が
低下した時に電圧の出力を停止するようになっている。 ここで、抵抗Ｒ３，Ｒ４の各抵抗値をｒ３，ｒ４とし、
基準電圧設定回路７の出力基準電圧をＶｒｅｆとし、コ
ンパレータＣＰの出力電圧をＶｃとすると、起動電圧Ｓ
１および停止電圧Ｓ２は次式で与えられる。即ち、Ｖｒ
ｅｆ＝Ｖｓ１＋Ｖｓ１×ｒ４÷（ｒ３＋ｒ４）、（Ｖｃ
−Ｖｓ２）×ｒ３÷（ｒ３＋ｒ４）＋Ｖｓ２＝Ｖｒｅｆ
の各式から求められる。
【００１２】このようなヒステリシス特性をスタートア
ップ回路６に持たせたことにより、装置自体は、「図３
」に示すような入出力特性を有する。即ち、電源投入後
に入力電圧が起動電圧Ｖｓ１に達した時点でスタートア
ップ回路６が電圧出力して定電源回路２を駆動させ、そ
れにより出力電圧が立ち上がり、入力電圧の上昇に伴っ
て出力電圧も出力設定電圧Ｖａまで上昇する。逆に、入
力電圧の設定電圧Ｖａからの低下に伴って出力電圧も低
下し、入力電圧が停止電圧Ｖｓ２まで低下した時点でス
タートアップ回路６の電圧出力が停止して定電流源回路
２の駆動も停止、出力電圧が無くなる。
ップ回路６に持たせたことにより、装置自体は、「図３
」に示すような入出力特性を有する。即ち、電源投入後
に入力電圧が起動電圧Ｖｓ１に達した時点でスタートア
ップ回路６が電圧出力して定電源回路２を駆動させ、そ
れにより出力電圧が立ち上がり、入力電圧の上昇に伴っ
て出力電圧も出力設定電圧Ｖａまで上昇する。逆に、入
力電圧の設定電圧Ｖａからの低下に伴って出力電圧も低
下し、入力電圧が停止電圧Ｖｓ２まで低下した時点でス
タートアップ回路６の電圧出力が停止して定電流源回路
２の駆動も停止、出力電圧が無くなる。
【００１３】このような入出力特性を有する装置に、「
図７」の（ａ）と同様の「図４」の（ａ）の波形の入力
電圧を入力すると、入力電圧がスタートアップ回路６の
起動電圧Ｖｓ１に達するまでは定電流源回路２が駆動さ
ないので、出力電圧は立ち上がらない。そして、入力電
圧が起動電圧Ｖｓ１に達して出力電圧が立ち上がった後
は、入力電圧が起動電圧Ｖｓ１より低い停止電圧Ｖｓ２
より低下しない限りスタートアップ回路６が定電流源回
路２の駆動を停止させないので、出力電圧は入力電圧と
同様のリップルを含んだ波形で出力設定電圧Ｖａに達す
るが、従来装置のような出力電圧の出力停止区間は生じ
ない。従って、出力電圧が立ち上がってから出力設定電
圧Ｖａに達するまでの期間の変動も、「図７」の（ａ）
と「図４」の（ａ）との比較から明らかなように極めて
小さいものとなる。
図７」の（ａ）と同様の「図４」の（ａ）の波形の入力
電圧を入力すると、入力電圧がスタートアップ回路６の
起動電圧Ｖｓ１に達するまでは定電流源回路２が駆動さ
ないので、出力電圧は立ち上がらない。そして、入力電
圧が起動電圧Ｖｓ１に達して出力電圧が立ち上がった後
は、入力電圧が起動電圧Ｖｓ１より低い停止電圧Ｖｓ２
より低下しない限りスタートアップ回路６が定電流源回
路２の駆動を停止させないので、出力電圧は入力電圧と
同様のリップルを含んだ波形で出力設定電圧Ｖａに達す
るが、従来装置のような出力電圧の出力停止区間は生じ
ない。従って、出力電圧が立ち上がってから出力設定電
圧Ｖａに達するまでの期間の変動も、「図７」の（ａ）
と「図４」の（ａ）との比較から明らかなように極めて
小さいものとなる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明の直流安定化電源装
置によると、スタートアップ回路に、起動電圧より低い
停止電圧を設定してヒステリシス特性をもたせたので、
リップルを重畳し且つ立ち上がりの極めて遅い直流入力
電圧に対して、出力電圧を、立ち上がり後から出力休止
区間をなくして出力設定電圧まで上昇させることができ
、且つその変動を極めて小さくできる。従って、負荷と
してロジック素子が存在する場合の誤動作や他の素子へ
の悪影響を防止することができ、極めて高い信頼性を得
ることができる。
置によると、スタートアップ回路に、起動電圧より低い
停止電圧を設定してヒステリシス特性をもたせたので、
リップルを重畳し且つ立ち上がりの極めて遅い直流入力
電圧に対して、出力電圧を、立ち上がり後から出力休止
区間をなくして出力設定電圧まで上昇させることができ
、且つその変動を極めて小さくできる。従って、負荷と
してロジック素子が存在する場合の誤動作や他の素子へ
の悪影響を防止することができ、極めて高い信頼性を得
ることができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図２】それの一部構成であるスタートアップ回路の電
圧の入出力特性図である。
圧の入出力特性図である。
【図３】「図１」の装置の電圧の入出力特性図である。
【図４】同装置の入力電圧（ａ）と出力電圧（ｂ）の波
形図である。
形図である。
【図５】従来装置のブロック構成図である。
【図６】それの電圧の入出力特性図である。
【図７】同装置の入力電圧（ａ）と出力電圧（ｂ）の波
形図である。
形図である。
２ 定電流源回路
３ 基準電圧回路
４ 誤差増幅器
６ スタートアップ回路
Ｑ 直列パストランジスタ（出力電圧制御部）Ｒ１，
Ｒ２ 出力電圧検出用抵抗
Ｒ２ 出力電圧検出用抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】 リップルを重畳し且つ立ち上がりの遅
い直流入力電圧を基準電圧に対応する出力設定電圧に一
定になるよう制御して出力する直流安定化電源装置にお
いて、前記基準電圧を出力する基準電圧回路と、出力電
圧の検出電圧と前記基準電圧との誤差をゼロにするよう
出力電圧制御部を制御する誤差増幅器と、前記基準電圧
回路および前記誤差増幅器に駆動用電力をそれぞれ供給
する定電流源回路と、起動時に直流入力電圧が前記出力
設定電圧よりも低い起動電圧に達した時点で前記定電流
源回路を駆動開始させるスタートアップ回路とを備え、
このスタートアップ回路に、直流入力電圧の下降により
前記定電流源回路の駆動を停止するための停止電圧を前
記起動電圧よりも低く設定してヒステリシス特性を持た
せたことを特徴とする直流安定化電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023220A JP2728568B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 直流安定化電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023220A JP2728568B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 直流安定化電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263303A true JPH04263303A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2728568B2 JP2728568B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=12104573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3023220A Expired - Fee Related JP2728568B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 直流安定化電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2728568B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7030595B2 (en) | 2004-08-04 | 2006-04-18 | Nanopower Solutions Co., Ltd. | Voltage regulator having an inverse adaptive controller |
| US7205831B2 (en) | 2002-04-23 | 2007-04-17 | Nanopower Solution Co., Ltd. | Noise filter circuit |
| JP2009211210A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Fujitsu Ten Ltd | 電源回路装置および電子機器 |
| JP2010079873A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-04-08 | Ricoh Co Ltd | 定電圧回路装置 |
| JP2011096210A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-05-12 | Seiko Instruments Inc | ボルテージレギュレータ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152020A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Seiko Epson Corp | Power supply circuit for device with small sized printer |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3023220A patent/JP2728568B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57152020A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Seiko Epson Corp | Power supply circuit for device with small sized printer |
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