JPH0517690Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、例えば車載バツテリ等の非安定化
電源の非安定化電圧を安定化して車載コンピユー
タ等の負荷回路に供給する電源装置に関する。

〔従来技術〕 従来この種の電源装置としては、例えば第９図
に示すようなものがある。バツテリ電源１には電
源スイツチ２を介して電源装置３が接続され、こ
の電源装置３の出力端子には負荷回路４が接続さ
れている。更に、前記電源装置３は定電圧回路
（例えば三端子レギユレータ）５の入力端子及び
アース間に入力平滑用コンデンサ６が接続され、
かつその出力端子及びアース間に出力平滑用コン
デンサ７が接続された構成である。

しかしながら、このような構成の従来の電源装
置にあつては、電源装置の入力回路及び出力回路
の安定性を計るため入力平滑用コンデンサ６及び
出力平滑用コンデンサ７が必要となつているため
（なお、入力が比較的安定している場合には入力
回路の安定性を計る必要はなく、その場合には入
力平滑用コンデンサ６は省略できる。）、電源スイ
ツチ２を開き定電圧回路５への電力供給を止めて
も、入力平滑用コンデンサ６及び出力平滑用コン
デンサ７の静電容量と負荷回路４の抵抗とによつ
て決まる時定数により、出力回路側の電源電圧、
つまり出力電圧が第１０図に示すように即座に立
下がらないことから、電源装置３より電力供給を
受ける負荷回路４が動作不安定な電圧領域に入り
誤動作を起こすという問題点があつた。

また、第９図に示したようにな電源装置の問題
点を解消すべく、電源装置の出力電圧がある設定
電圧以下にあつたときに負荷回路の見かけ上の抵
抗値を急速に低下させて、電源装置３の出力端子
を短絡に近い状態にして入出力平滑用コンデンサ
６，７の充電電荷を急速放電させる回路を設ける
ことにより、電源装置から電力供給を受ける負荷
回路が動作不安定な電圧領域に入らなくするよう
にしたものが提案されており、これを以下に詳細
に説明する。

まず、構成を説明すると、第１１図に示すよう
に、電源装置３の出力電圧が所定の出力電圧V_p
よりも若干低い設定値V_th（第１２図参照）以下に
なつたことを検出して検出信号を出力する電圧検
知回路８と、この電圧検知回路８からの検出信号
によつて制御され負荷回路４に作用する入出力平
滑用コンデンサ６，７の充電電荷を急速放電する
放電回路９とを、出力平滑用コンデンサ７に並列
に接続した構成であり、更に電圧検知回路８は設
定値決定用分割抵抗８１，８２及びトランジスタ
８３からなり、また放電回路９は抵抗９１、トラ
ンジスタ９２、コンデンサ９３、抵抗９４，９
５、トランジスタ９６及び出力短絡用トランジス
タ９７からなる。

次に第１１図の作用を説明する。まず電源スイ
ツチ２が閉じられると定電圧回路５の出力電圧は
バツテリ電源１からの電圧供給を受けて急激に立
上がり所定の出力電圧V_pを発生する。その際、
放電回路９のコンデンサ９３が十分に放電された
状態であると、電源スイツチ２の閉成時から電圧
検知回路８のトランジスタ８３がオン状態となる
検出電圧V_thになるまでは、トランジスタ９２の
エミツタベース、抵抗９１，９４を通つてコンデ
ンサ９３が充電されるが、その充電電流は十分小
さく、トランジスタ９６はオフ状態にある。ま
た、電圧検知回路８のトランジスタ８３がオン状
態に反転したのちは、トランジスタ９６のベース
がローレベルに固定されるため、トランジスタ９
６は安定的に、即ちコンデンサ９３の充電状態に
よらずオフ状態を保つことになる。従つて電源ス
イツチ２の閉成に伴う出力電圧の立上り時には、
出力短絡用トランジスタ９７はオフ状態を常に保
つことになり、そのため負荷回路４には所定の出
力電圧V_pが出力されることになる。

その後、電源スイツチ２が開かれると、出力電
圧V_pは入力平滑用コンデンサ６の充電電荷で一
時的に所定の電圧を出力するが、直ちに下がり始
め検出電圧V_th以下になると、電圧検知回路８の
トランジスタ８３がオン状態からオフ状態に反転
する。トランジスタ８３がオフ状態になると、電
源スイツチ２の閉成後以降トランジスタ９２で制
御されて電荷が蓄えられたコンデンサ９３の充電
電荷により、トランジスタ９６はオフ状態からオ
ン状態に反転する。トランジスタ９６がオン状態
になると、入力平滑用コンデンサ６の充電電荷が
トランジスタ９７のベース電流として供給される
ため、そのトランジスタ９７がオフ状態からオン
状態になり、定電圧出力ラインとアースが短絡に
近い状態となる。このため出力平滑用コンデンサ
７の充電電荷がトランジスタ９７を介して急速に
放電されることになる。

しかしながら、第１１図のような電源装置にあ
つては、定電圧出力ラインの短絡を制御する出力
短絡用のトランジスタ９７が、定電圧回路５の入
力側にある入力平滑用コンデンサ６に蓄えられた
エネルギによつてトランジスタ９６を介して駆動
される構造となつていたため、電源スイツチ２の
開放後、電圧検知回路８の作用及びコンデンサ９
３の充電電荷の作用によりトランジスタ９６がオ
ン状態となり、これによりオン状態に制御された
出力短絡用トランジスタ９７を介して出力平滑用
コンデンサ７の充電電荷が急速に放出を開始する
が、この急速放電開始時に再度電源スイツチ２を
閉じると、出力短絡用トランジスタ９７がオン状
態のままになり、電源スイツチ２を投入したにも
かかわらず出力電圧が出ないことが生じる。これ
は電源スイツチ２の開放後は出力短絡用トランジ
スタ９７が入力平滑用コンデンサ６の充電エネル
ギによりトランジスタ９６を介してオン状態にあ
り定電圧出力ラインが短絡状態となつているた
め、定電圧回路５内の電流制限回路が働き、出力
電圧が電圧検知回路８のトランジスタ８３をオン
状態に反転できる値まで上がらず、これによりコ
ンデンサ９３の充電電荷の作用によりトランジス
タ９６がオン状態のままとなり、結果として出力
短絡用トランジスタ９７がオフ状態に反転できな
いことによつて生じる問題点である。また、この
他には、上述の如く電源スイツチ２を一旦開放し
てから短時間の内に再度閉成すると発振を起こし
てしまうという問題点もあつた。

〔考案の概要〕

この考案は上記のような従来の問題点に着目し
てなされたもので、定電圧出力ラインの短絡を制
御する出力短絡用トランジスタを、定電圧出力側
において蓄えられたエネルギによつて制御する構
成とすることにより、上記問題点を解決すること
を目的としている。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図中第９図及び第１０図と同一の部分は
同一の符号をもつて図示した第１図において、１
０はコンデンサ、１１はダイオードで直列回路を
形成し、そのコンデンサ１０の非ダイオード側端
子を定電圧回路５の出力端子に、またダイオード
１１のカソード側端子をアースに接続している。
１２はトランジスタでエミツタを前記直列回路を
形成したコンデンサ１０とダイオード１１との接
続点ａに接続しベースをアースに、コレクタは抵
抗１３を介し出力短絡用トランジスタ１４のベー
スに接続している。そしてそのトランジスタ１４
のエミツタは前記定電圧回路５の出力端子に、コ
レクタはアースに接続されている。

次に第１図の動作について説明する。まず、電
源スイツチ２を閉成するとその閉成に伴つて定電
圧回路５が作動を開始し、定電圧回路５の出力電
圧によつてコンデンサ１０が充電される。このと
き、ａ点はダイオード１１の順方向電圧効果V_F
（約0.7V程度）となりトランジスタ１２のエミツ
タの電位の方がそのベースの電位より高いため逆
バイアスとなつてトランジスタ１２はオフ状態に
あり、このため出力短絡用トランジスタ１４もオ
フ状態を保ち定電圧が負荷回路４に供給されるこ
とになる。そして、上記ダイオード１１はアース
側からコンデンサ１０に向かつては逆方向である
から、コンデンサ１０の充電電荷はダイオード１
１を通して放電されることがなく、トランジスタ
１２はａ点に生じた一定の順方向電圧降下V_Fに
よつてオフ状態に保持される。

次に電源スイツチ２を開放するとそれに伴つて
入出力平滑用コンデンサ６，７の充電電荷が放電
を開始し、出力電圧が所定の定電圧V_pから下が
り出すが、最初トランジスタ１２がオフ状態であ
り、また、ダイオード１１はコンデンサ１０の放
電に対してはオフ状態である。この結果、コンデ
ンサ１０の充電電荷は放電されないため、ａ点も
第２図に示すように出力電圧と同じラインを描い
て低下し始める。ａ点が−V_BE（V_BEはトランジス
タ１２のベースエミツタ間電圧）まで下がると、
トランジスタ１２がオン状態に反転するため、コ
ンデンサ１０の充電電荷が出力短絡用トランジス
タ１４のベース電流i₁として、第１図の矢印で示
すように放電を行う。

このベース電流i₁で出力短絡用トランジスタ１
４がオン状態になるため、出力平滑用コンデンサ
７の充電電荷が該トランジスタ１４を介して電流
i₂として第１図の如く放電され、この動作により
出力電圧は急速に下がり始める。出力電圧が下が
るとａ点も更に下がろうとし放電電流i₂が増加す
る形で出力平滑用コンデンサ７の充電電荷は急速
放電され、出力電圧は第２図に示す如く零ボルト
まですぐに下がりきつてしまう。

また、第３図ないし第８図はこの考案の他の実
施例を示したもので、まず、第３図は抵抗１５に
より、また、第４図はダイオード１６によりトラ
ンジスタ１２のオン条件を制御したものである。
すなわち、トランジスタ１２のベースにバイアス
電圧を施すことによりそのトランジスタ１２のベ
ースエミツタ間電圧をより深くし（V_BE＋バイア
ス電圧）とすることによりトランジスタ１４のベ
ース電流を制御しコンデンサ７の放電時間を制御
するものである。

更に第５図は、抵抗１７によりトランジスタ１
２の動作の安定化を図つたもので、この様に回路
構成することによりトランジスタ１２のベース電
流が少く抑えられ放電電流が制御される。第６図
は抵抗１８，１９の分割条件により第５図と同様
にトランジスタ１２のオン条件を制御したもので
ある。第７図は複数個のダイオード１１によりコ
ンデンサ１０の電荷量を制御したものである。ま
た、第８図は第１図に対してコンプリメンタリに
したもので、１２′はPNP型のトランジスタ、１
４′はNPN型の出力短絡用トランジスタである。

〔考案の効果〕

以上説明してきたように、この考案は非安定化
電源１の非安定化電圧を安定化して負荷回路４に
供給する定電圧回路５を備え、該定電圧回路５の
出力端子とアース間に出力平滑用コンデンサ７が
接続されてなる電源装置において、コンデンサ１
０とダイオード１１の直列回路を、そのコンデン
サ１０の非ダイオード側端子が前記定電圧回路５
の出力端子又はアースの一方に接続されるように
該定電圧回路５の出力端子とアース間に介挿し、
前記定電圧回路５の出力端子を短絡して放電路を
形成する出力短絡用トランジスタ１４，１４′を、
そのエミツタが前記定電圧回路５の出力端子又は
アースの一方に接続され、かつそのコレクタが前
記定電圧回路５の出力端子又はアースの他方に接
続されるように、該定電圧回路５の出力端子とア
ース間に介挿し、更に前記定電圧回路５の出力端
子又はアースの他方にベースが接続されたトラン
ジスタ１２，１２′のエミツタ及びコレクタを、
前記コンデンサ１０と前記ダイオード１１との接
続点及び前記出力短絡用トランジスタ１２，１
２′のベースに夫々接続してなることを特徴とす
る電源装置であり、定電圧出力側のみで放電を制
御する構造としたため、電源スイツチを一旦開放
してから短時間の内に再度電源スイツチを閉成し
ても、出力電圧が出なかつたり、又は発振を起こ
したり等の不安定な動作を確実に防止できる。ま
た、回路構成が従来の電源装置に比して極めて簡
単になるので安価となる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す電源回路の構
成図、第２図は第１図の回路の出力電圧を示す動
作説明図、第３図ないし第８図は本考案の他の実
施例を示す電源回路の構成図、第９図及び第１１
図は従来の電源回路の構成図、第１０図及び第１
２図は夫々第９図、第１１図の出力電圧を示す動
作説明図である。 １……バツテリ電源、２……電源スイツチ、３
……電源装置、４……負荷回路、５……定電圧回
路、６……入力平滑用コンデンサ、７……出力平
滑用コンデンサ、８……電圧検知回路、９……放
電回路、１０……コンデンサ、１１……ダイオー
ド、１２……トランジスタ、１３……抵抗、１
４，１４′……出力短絡用トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 非安定化電源１の非安定化電圧を安定化して負
   荷回路４に供給する定電圧回路５を備え、該定電
   圧回路５の出力端子とアース間に出力平滑用コン
   デンサ７が接続されてなる電源装置において、コ
   ンデンサ１０とダイオード１１の直列回路を、そ
   のコンデンサ１０の非ダイオード側端子が前記定
   電圧回路５の出力端子又はアースの一方に接続さ
   れるように該定電圧回路５の出力端子とアース間
   に介挿し、前記定電圧回路５の出力端子を短絡し
   て放電路を形成する出力短絡用トランジスタ１
   ４，１４′を、そのエミツタが前記定電圧回路５
   の出力端子又はアースの一方に接続され、かつそ
   のコレクタが前記定電圧回路５の出力端子又はア
   ースの他方の接続されるように、該定電圧回路５
   の出力端子とアース間に介挿し、更に前記定電圧
   回路５の出力端子又はアースの他方にベースが接
   続されたトランジスタ１２，１２′のエミツタ及
   びコレクタを、前記コンデンサ１０と前記ダイオ
   ード１１との接続点及び前記出力短絡用トランジ
   スタ１４，１４′のベースに夫々接続してなるこ
   とを特徴とする電源装置。