JPH0520111U - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力電圧を所定電圧に制御する電源回路に関
し、出力電圧が負荷の温度特性に応じた所望の温度係数
を有するよう構成する。 【構成】 非安定化電源電圧Ｖ_INは出力トランジスタＱ
₂ は非安定化電源電圧Ｖ _INをエミッタに入力し、出力電
圧Ｖ_OUT をコレクタに出力する。分圧手段４はトランジ
スタＱ₃ と抵抗Ｒ₄ ，…Ｒ₇ を含み、出力電圧Ｖ_OUT を
分圧した分圧電圧Ｖａを出力する。分圧電圧Ｖａの温度
特性はトランジスタＱ₃ のベース・エミッタ接合電圧の
温度係数に依存し、分圧手段４は分圧電圧Ｖａが所望の
温度係数を有するよう構成されている。誤差増幅器３は
分圧電圧Ｖａと基準電圧Ｖ_S とを比較した誤差電圧を出
力して制御トランジスタＱ₁ を駆動する。制御トランジ
スタＱ₁ は出力トランジスタＱ₂ のべースを駆動して、
出力電圧Ｖ_OUT が所定の温度特性を示すよう制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電源回路に係り、特に出力電圧を所定電圧に制御する電源回路に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来の電源回路の一例の回路図である。同図において、１は入力端子、 ２は出力端子、３は誤差増幅器を示す。

【０００３】 入力端子１には、非安定化電源電圧（以下、入力電圧と称する。）Ｖ_INが入力 されて、出力トランジスタＱ₂ を介して出力端子２に出力電圧Ｖ_OUT として安定 化されて出力される。出力端子２には負荷抵抗Ｒ_L が接続されている。

【０００４】 誤差増幅器３は、入力端子１とグランド間に抵抗Ｒ₁ と直列接続されたツェナ ー・ダイオードＤ_Z より入力される基準電圧Ｖ_S と、抵抗Ｒ₂ ，Ｒ₃ により出力 電圧Ｖ_OUT を分圧して非反転入力端子３ａに入力される分圧電圧Ｖａとを比較し て比較誤差電圧を出力し、第２のトランジスタである制御トランジスタＱ₁ を介 して出力トランジスタＱ₂ を制御する。

【０００５】 即ち、入出力電圧差が低下して出力電圧Ｖ_OUT が所定の電圧よりも低下すると 、誤差増幅器３の非反転入力端子３ａの電圧は基準電圧Ｖ_S よりも低くなる。こ れにより、誤差増幅器３の出力電圧が低下して制御トランジスタＱ₁ の駆動電流 Ｉ_D を増加させ、出力電圧Ｖ_OUT を所定の電圧に近づけるように出力トランジス タＱ₂ を駆動する。

【０００６】 上記の電源回路では、抵抗Ｒ₂ ，Ｒ₃ の温度係数がそれぞれ等しいため、分圧 電圧Ｖａの温度係数は零となる。よって、ツェナー・ダイオードＤ_Z の温度係数 が零であれば、出力電圧Ｖ_OUT の温度係数も零とされる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、たとえば液晶素子等、所定の駆動電圧が温度特性を有する負荷を上 記従来の電源回路により駆動した場合、温度の変化に対して一定の出力電圧Ｖ_{OU T} にて液晶素子は駆動される。周知の如く、液晶素子の所定の駆動電圧は−５〜 −１０ｐｐｍ／°Ｃの温度係数を有し、温度の上昇にともない駆動電圧を低下さ せて駆動しなければならない。よって、上記従来の電源回路により駆動すると液 晶素子の動作は温度変化に対して不安定になる問題がある。

【０００８】 ツェナー・ダイオードＤ_Z に温度係数を持たせて負荷の温度特性を補正するこ とも可能であるが、所望の温度係数を実現することは容易ではない。

【０００９】 上記の点に鑑み本考案では、出力電圧に負荷の温度特性に応じた所望の温度特 性を付与して負荷の温度特性を補正することが可能な電源回路を提供することを 目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記の問題を解決するために本考案では、 エミッタに非安定化電源電圧が入力されコレクタに出力端子が接続された出力 トランジスタと、出力トランジスタのべースにエミッタが接続された制御トラン ジスタと、出力トランジスタの出力電圧を分圧する分圧手段と、分圧手段の出力 分圧電圧と基準電圧とを比較した誤差電圧を制御トランジスタのベースに出力し 出力トランジスタの出力電圧を所定の値とするよう制御トランジスタを駆動する 誤差増幅器とを具備した電源回路において、 分圧手段はＰＮ接合素子と抵抗とを有し、出力トランジスタの出力電圧はＰＮ 接合素子の接合電圧に応じた電圧値と出力分圧電圧に応じた電圧値の和の電圧と なるよう構成した。

【００１１】

【作用】 上記構成の本考案によれば、出力トランジスタの出力電圧はＰＮ接合素子の接 合電圧に応じた電圧値と出力分圧電圧に応じた電圧値の和の電圧となるよう作用 し、一方、出力分圧電圧と基準電圧とは誤差増幅器により比較されて等しくなる よう制御トランジスタにより出力トランジスタのべースが駆動され、出力トラン ジスタの出力電圧は、負の温度係数を有するＰＮ接合素子の接合電圧に応じた電 圧値と基準電圧に応じた一定の電圧値の和の電圧となるよう作用する。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の回路図である。同図中、図３と同一構成部分には同 一符号を付し、その説明は省略する。同図において、５ａは分圧手段を示し、分 圧手段５ａは、抵抗Ｒ₄ ，Ｒ₅ ，Ｒ₆ ，Ｒ₇ 及びＰＮ接合素子であるトランジス タＱ₃ からなっている。

【００１３】 抵抗Ｒ₄ ，Ｒ₅ ，Ｒ₆ ，Ｒ₇ は出力端子２とグランドとの間に直列接続されて 出力電圧Ｖ_OUT を分圧している。トランジスタＱ₃ のコレクタは出力端子２に、 べースは抵抗Ｒ₄ ，Ｒ₅ の接続点に、エミッタは抵抗Ｒ₅ ，Ｒ₆ の接続点にそれ ぞれ接続されている。また、抵抗Ｒ₅ ，Ｒ₆ の接続点は誤差増幅器３の非反転入 力端子３ａに接続されている。

【００１４】 上記構成によれば、トランジスタＱ₃ のべース・エミッタ間電圧（接合電圧） をＶ_BE3 とすると、分圧手段５ａの出力分圧電圧Ｖａは、

【００１５】

【数１】

【００１６】 で表される。

【００１７】 したがって、出力電圧Ｖ_OUT は、

【００１８】

【数２】

【００１９】 となる。

【００２０】 ところで、分圧電圧Ｖａは基準電圧Ｖｓと等しくなるよう誤差増幅器３及び制 御トランジスタＱ₁ により制御されるため、（２）式において第１項は、

【００２１】

【数３】

【００２２】 となる。また第２項は、半導体の接合電圧であるＶ_BE3 の温度係数がおよそ−２ ｐｐｍ／°Ｃとなることが知られており、負の温度係数を示す。

【００２３】 したがって、出力電圧Ｖ_OUT は（２）式中第２項で決まる温度係数を有し、抵 抗Ｒ₄ ，Ｒ₅ の値を選ぶことにより負の任意の温度係数とすることが出来る。こ れにより、出力電圧Ｖ_OUT に所望の負の温度係数を付与して液晶素子等の温度特 性を補正し、温度が変化しても安定に負荷を駆動することが出来る。

【００２４】 次に、図２は本考案の他の実施例の回路図である。同図中、図１と同一構成部 分には同一符号を付し、その説明は省略する。同図において、５ｂは本考案の他 の実施例の分圧手段を示す。分圧手段５ｂは、抵抗Ｒ₈ ，Ｒ₉ ，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁及び ＰＮ接合素子であるトランジスタＱ₄ からなっている。

【００２５】 抵抗Ｒ₈ ，Ｒ₉ ，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁は出力端子２とグランドとの間に直列接続されて 出力電圧Ｖ_OUT を分圧している。抵抗Ｒ₈ の一端は出力端子２に接続され、抵抗 Ｒ₈ ，Ｒ₉ の接続点は誤差増幅器３の非反転入力端子３ａに、トランジスタＱ₄ のコレクタは抵抗Ｒ₉ ，Ｒ₁₀の接続点に、べースは抵抗Ｒ₁₀，Ｒ₁₁の接続点に、 エミッタはグランドにそれぞれ接続されている。

【００２６】 上記構成によれば、トランジスタＱ₄ のべース・エミッタ間電圧（接合電圧） をＶ_BE4 とすると、分圧手段５ｂの出力分圧電圧Ｖａは、

【００２７】

【数４】

【００２８】 で表される。

【００２９】 したがって、出力電圧Ｖ_OUT は、

【００３０】

【数５】

【００３１】 となる。

【００３２】 ところで、分圧電圧Ｖａは基準電圧Ｖｓと等しくなるよう誤差増幅器３及び制 御トランジスタＱ₁ により制御されるため、（４）式において第１項は、

【００３３】

【数６】

【００３４】 となる。また（２）式の場合と同様に半導体の接合電圧であるＶ_BE4 の温度係数 は負の値となるので、（４）式において第２項は正の温度係数を示す。

【００３５】 したがって、出力電圧Ｖ_OUT は（４）式中第２項で決まる正の温度係数を有し 、抵抗Ｒ₈ ，Ｒ₉ ，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁の値を選ぶことにより正の任意の温度係数とする ことが出来るので、電源電圧対して正の温度特性を必要とする負荷を安定に駆動 することが出来る。

【００３６】 このように上記実施例によれば、出力電圧Ｖ_OUT の分圧手段に、コレクタ・エ ミッタ間およびベース・エミッタ間に抵抗を接続したＰＮ接合素子であるトラン ジスタを付加したきわめて簡単な回路構成で、このトランジスタのＰＮ接合の温 度係数が周知の負の値を示すことを利用して出力電圧Ｖ_OUT に所望の温度係数を 付与することが出来る特長がある。

【００３７】 また、ＰＮ接合素子としてはトランジスタに限るものでなく、ＰＮ接合ダイオ ードを使用してＰＮ接合ダイオードの接合電圧を利用して構成しても同様の効果 を得ることが出来る。さらに、夫々のトランジスタの極性を逆極性として構成し ても構わない。

【００３８】 なお、分圧手段の回路構成は上記実施例の回路に限るものでなく、負の温度係 数を有するＰＮ接合素子の接合電圧により、出力電圧の温度係数を、たとえば（ ２）式または（４）式で表されるように、抵抗値を選ぶことにより任意の温度係 数に設定出来る構成であれば良い。

【００３９】

【考案の効果】

上述の如く本考案によれば、ＰＮ接合素子の接合電圧は負の温度係数を有し、 出力トランジスタの出力電圧はＰＮ接合素子の接合電圧に応じた電圧値と基準電 圧に応じた一定の電圧値の和の電圧となるので、出力電圧の温度係数を任意の正 、または負の値とすることが出来る。よって、出力電圧により駆動される負荷の 出力電圧に対する温度特性を任意に補正出来て、周囲の温度変化に対してきわめ て安定に駆動出来る特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の回路図である。

【図２】本考案の他の実施例の回路図である。

【図３】従来の電源回路の一例の回路図である。

【符号の説明】

２ 出力端子 ３ 誤差増幅器 ４，５ａ，５ｂ 分圧手段 Ｑ₁ 制御トランジスタ Ｑ₂ 出力トランジスタ Ｑ₃ ，Ｑ₄ トランジスタ（ＰＮ接合素子） Ｒ₄ ，…Ｒ₁₁ 抵抗 Ｖ_IN 入力電圧（非安定化電源電圧） Ｖ_OUT 出力電圧 Ｖａ 分圧電圧 Ｖｓ 基準電圧 Ｖ_BE3,Ｖ_BE4 べース・エミッタ間電圧（接合電圧）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エミッタに非安定化電源電圧が入力され
   コレクタに出力端子が接続された出力トランジスタと、 前記出力トランジスタのべースにエミッタが接続された
   制御トランジスタと、 前記出力トランジスタの出力電圧を分圧する分圧手段
   と、 前記分圧手段の出力分圧電圧と基準電圧とを比較した誤
   差電圧を前記制御トランジスタのベースに出力し、前記
   出力トランジスタの出力電圧を所定の値とするよう前記
   制御トランジスタを駆動する誤差増幅器とを具備した電
   源回路において、 前記分圧手段は、ＰＮ接合素子と抵抗とを有し、 前記出力トランジスタの出力電圧は、前記ＰＮ接合素子
   の接合電圧に応じた電圧値と前記出力分圧電圧に応じた
   電圧値の和の電圧となるよう構成してなる電源回路。