JPH05241670A - レギュレーション改善回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は安価なレギュレータを使用して部品
点数や基板面積を削減するとともに、ＡＣアダプターか
ら出力される電圧が変動した場合においてもトランジス
タのＰＣオーバーや発熱、電圧ドロップを押さえて出力
変動を小さくし、かつコストダウンを図る。 【構成】 ジャック５に入力される電源電圧の値が予め
設定されている値より低いときには、電圧調整回路４に
よって前記ジャック５に入力されている電源電圧を取り
込むとともに、これをほぼそのままの電圧値で簡易型レ
ギュレータ回路２に供給し、前記ジャック５に入力され
る電源電圧の値が予め設定されている値より高いときに
は、過電圧検出回路３によってこれを検出して前記電圧
調整回路４の動作を切り換え、前記ジャック５に入力さ
れている電源電圧を電圧ドロップさせて前記簡易型レギ
ュレータ回路２に供給しており、前記ジャック５の逆極
性電圧の入力を逆接続保護回路３３によって防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＡＣアダプター等から供
給される電圧を定電圧回路等に導いて予め設定されてい
る値の定電圧を生成させるレギュレーション改善回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＡＣアダプター等から供給される電圧に
基づいて予め設定されている値の定電圧を生成する電源
装置として、従来、図４に示す装置が知られている。こ
の図に示す電源装置はジャック基板回路１０１と、ＤＣ
−ＤＣコンバータ回路１０２とを備えており、ＡＣアダ
プターから供給される直流電圧を取り込んで予め設定さ
れている値の直流電圧を生成し、これを回路各部に供給
する。ジャック基板回路１０１はＡＣアダプターが接続
されるジャック１０３と、このジャック１０３の正入力
端子に直流電圧が入力されたときに導通するトランジス
タ１０４と、このトランジスタ１０４のベース電流路と
なる２つの抵抗１０８、１０９と、前記トランジスタ１
０４のエミッタ電圧を安定化させるコンデンサ１０６
と、前記トランジスタ１０４のコレクタ電圧を安定化さ
せるコンデンサ１０７とを備えており、前記ジャック１
０３にＡＣアダプターが接続されて直流電圧が入力され
たとき、これに応じて前記トランジスタ１０４が導通し
てコレクタから直流電圧を出力し、これをＤＣ−ＤＣコ
ンバータ回路１０２に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ
回路１０２は前記ジャック基板回路１０１から出力され
る直流電圧をスイッチングしてパルス電圧を生成するト
ランジスタ１１０と、指定された周波数で発振してオン
／オフ信号を生成するスイッチング素子回路１１１と、
このスイッチング素子回路１１１からオフ信号が出力さ
れているとき、前記ジャック基板回路１０１から出力さ
れる直流電圧によって前記トランジスタ１１０のベース
をプルアップしこれを非導通状態にし、前記スイッチン
グ素子回路１１１からオン信号が出力されているとき、
前記トランジスタ１１０のベース電圧を引き下げて前記
トランジスタ１１０を導通させる３つの抵抗１１２、１
１３、１１４と、これら各抵抗１１２〜１１４の分圧動
作を安定させるコンデンサ１１５とを備えている。

【０００３】さらに、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１
０２は１つのコイル１１７および２つのコンデンサ１１
８、１１９によって構成され、前記トランジスタ１１０
のオン／オフ動作によって得られたパルス電圧を取り込
んで平滑化する平滑回路１２０と、この平滑回路１２０
の平滑化動作に起因して前記トランジスタ１１０のコレ
クタが負電圧になるのを防止するダイオード１２１と、
前記平滑回路１２０から出力される直流電圧の値が所定
の値以上となったとき、導通するトランジスタ回路１２
２と、このトランジスタ回路１２２が導通したとき、こ
のトランジスタ回路１２２の出力電圧をレベルシフトし
て前記スイッチング素子回路１１１のオン／オフ周波数
を制御する２つのダイオード１２３、１２４とを備えて
いる。そして、前記ジャック基板回路１０１から直流電
圧が出力されているとき、スイッチング素子回路１１１
によってトランジスタ１１０をオン／オフさせてパルス
電圧を生成するとともに、平滑回路１２０によって前記
パルス電圧を平滑して予め設定されている値の直流電圧
を生成し、これを回路各部に供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電源装置においては、ジャック基板回路１０１
の後にＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２を設け、このＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ回路１０２によって前記ジャック基
板回路１０１によって取り込まれるＡＣアダプターから
の直流電圧が不安定になった場合でも、予め設定されて
いる値の直流電圧を生成してこれを回路各部に供給する
ようにしているので、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１０２
を配置する分だけ、部品点数が多くなり、また基板面積
も広くなってしまい、コスト高になってしまうという問
題があった。

【０００５】また、簡易型の電源装置では、ジャック基
板回路１０１から出力される直流電圧をトランジスタと
ツェナーダイオードとによって構成した簡易型レギュレ
ータ回路によって予め設定されている値の直流電圧にす
ることも考えられているが、このような方法では、ＡＣ
アダプターから出力される電圧が設定値よりも高くなっ
たとき、トランジスタでＰＣオーバーや発熱等が発生
し、またＡＣアダプターから出力される電圧が設定値よ
りも低くなったとき、トランジスタで発生する電圧ドロ
ップによって所定の電圧値が得られなくなってしまうと
いう問題があった。さらに、前記ジャック基板回路１０
１では、ジャック１０３の正電圧端子に直流電圧の負側
（逆極性の電圧）が入力された場合、トランジスタ１０
４が導通せず、電圧逆接続を保護することが可能であ
り、あるいはトランジスタ１０４の代わりにダイオード
を用いることによっても、電圧逆接続保護が可能である
が、トランジスタ１０４やダイオードとして実際に数百
ｍＡの大電流用のものを使用しなければならず、その分
高価になり、しかも実装面積も大きくなる。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑み、安価なレギュ
レータを使用して部品点数や基板面積を削減することが
できるとともに、ＡＣアダプターから出力される電圧が
変動した場合においてもトランジスタのＰＣオーバーや
発熱、電圧ドロップを押さえて出力変動を小さくするこ
とができ、かつ電圧接続保護回路の低コスト化、実装面
積の縮小化を図ることができるレギュレーション改善回
路を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によるレギュレーション改善回路は、外部電
圧入力端子に入力される電源電圧の値が予め設定されて
いる値より高いとき、これを検出して過電圧検出信号を
生成する過電圧検出回路と、前記外部電圧入力端子と定
電圧回路との間に介挿され、前記過電圧検出回路から過
電圧検出信号が出力されていないときには、前記外部電
圧入力端子に入力されている電源電圧を取り込むととも
に、これをほぼそのままの電圧値で前記定電圧回路に供
給し、前記過電圧検出回路から過電圧検出信号が出力さ
れているときには、前記外部電圧入力端子に入力されて
いる電源電圧を電圧ドロップさせて前記定電圧回路に供
給する電圧調整回路とを備えたことを特徴としている。
また、本発明によるレギュレーション改善回路は、前記
過電圧検出回路と前記外部電圧入力端子の正電圧端子と
の間、および前記電圧調整回路を介しての前記過電圧検
出回路と前記正電圧端子との間に、前記外部電圧入力端
子の逆電圧の入力を防止する逆接続保護回路を備えてい
るものである。

【０００８】

【作用】上記の構成において、外部電圧入力端子に入力
される電源電圧の値が予め設定されている値より高いと
き、これを検出して過電圧検出信号を生成する過電圧検
出回路の検出結果に基づいて電圧調整回路を動作させる
ことにより、前記外部電圧入力端子に入力されている電
源電圧が予め設定されている値よりも低いときには、前
記外部電圧入力端子に入力されている電源電圧を取り込
むとともに、これをほぼそのままの電圧値で定電圧回路
に供給し、前記外部電圧入力端子に入力されている電源
電圧が予め設定されている値よりも高いときには、前記
外部電圧入力端子に入力されている電源電圧を電圧ドロ
ップさせて前記定電圧回路に供給する。また、前記外部
電圧入力端子に入力される電源電圧の値が逆であると
き、前記逆接続保護回路によってその逆極性の電圧によ
る電流が流れず、つまり前記過電圧検出回路および電圧
調整回路が動作せず、前記入力逆極性の電圧を出力する
こともない。

【０００９】

【実施例】図１は本発明によるレギュレーション改善回
路の一実施例を使用した電源装置の一例を示すブロック
図である。この図に示す電源装置はレギュレーション改
善回路１と、簡易型レギュレータ回路２とを備えてお
り、ＡＣアダプターから供給される直流電圧を取り込ん
で予め設定されている値の直流電圧を生成し、これを回
路各部に供給する。レギュレーション改善回路１はジャ
ック５と、過電圧検出回路３と、電圧調整回路４とを備
えており、ＡＣアダプターから供給される直流電圧の値
が予め設定されている値（設定値）よりも低いとき、電
圧調整回路４によって前記直流電圧を取り込むととも
に、これをほぼそのままの値で出力して前記簡易型レギ
ュレータ回路２に供給し、また前記ＡＣアダプターから
供給される直流電圧の値が前記設定値よりも高いとき、
過電圧検出回路３によってこれを検出するとともに、こ
の検出結果に基づいて前記電圧調整回路４を動作させて
前記直流電圧をドロップさせた後、このドロップ動作に
よって得られた直流電圧を前記簡易型レギュレータ回路
２に供給する。ジャック５は前記ＡＣアダプターのプラ
グが抜き差し自在に接続される部分であり、前記ＡＣア
ダプターのプラグが差し込まれ、このプラグを介して直
流電圧が入力されたとき、これを取り込んで前記過電圧
検出回路３と電圧調整回路４とに供給する。

【００１０】過電圧検出回路３はカソードが前記ジャッ
ク５の正電圧端子に接続されるツェナーダイオード６
と、一端が前記ツェナーダイオード６のアノードに接続
される電圧伝達用の抵抗７と、２つの分圧用抵抗８、９
および１つのトランジスタ１０によって構成され、エミ
ッタ側が接地点に接続されるとともに、ベース側に設け
られた抵抗８の一端が前記抵抗７の他端に接続されるト
ランジスタ回路１１と、このトランジスタ回路１１のコ
レクタ側と接地点との間に介挿されるノイズ吸収用のコ
ンデンサ１２と、前記トランジスタ回路１１のコレクタ
側と前記ジャック５の正電圧端子との間に介挿される電
圧伝達用の抵抗１３と、２つの分圧用抵抗１４、１５お
よび１つのトランジスタ１６によって構成され、エミッ
タ側が接地点に接続されるとともに、ベース側に設けら
れた抵抗１４の一端が前記トランジスタ回路１１のコレ
クタ側に接続されるトランジスタ回路１７と、このトラ
ンジスタ回路１７のコレクタ側と前記電圧調整回路４の
制御端子との間に介挿される電圧伝達用の抵抗１８とを
備えている。

【００１１】そして、前記ＡＣアダプターから供給され
る直流電圧の値が予め設定されている値（設定値）、す
なわちツェナーダイオード６のツェナー電圧と、トラン
ジスタ回路１１を構成するトランジスタのベース・エミ
ッタ間電圧とを加算した値よりも低いときには、トラン
ジスタ回路１１を構成するトランジスタ１０がオフす
る。これによって、前記ＡＣアダプターから供給される
直流電圧が抵抗１３を介してトランジスタ回路１７を構
成するトランジスタ１６のベースに供給されて、このト
ランジスタ１６がオンする。この結果、このトランジス
タ１６によって前記ジャック５の正電圧端子に入力され
ている直流電圧の値が前記設定値よりも小さいことを示
すスイッチオン信号（接地電圧）が生成され、これが抵
抗１８を介して前記電圧調整回路４に供給される。

【００１２】また、ＡＣアダプターから供給される直流
電圧の値が前記設定値よりも高いときには、トランジス
タ回路１１を構成するトランジスタ１０がオンしてトラ
ンジスタ回路１７を構成するトランジスタ１６のベース
電圧を接地電圧（零ボルト）まで下げてこのトランジス
タ１６をオフさせる。これによって、このトランジスタ
１６から前記ジャック５の正電圧端子に入力されている
直流電圧の値が前記設定値よりも高いことを示す過電圧
検出信号（オープンコレクタ出力）が出力されて、これ
が抵抗１８を介して前記電圧調整回路４に供給される。

【００１３】電圧調整回路４はエミッタが前記ジャック
５の正電圧端子に接続されるトランジスタ２０と、この
トランジスタ２０のエミッタとベースとの間に介挿され
る電圧ドロップおよび分圧用の抵抗２１と、前記トラン
ジスタ２０のベースとコレクタとの間に介挿される電圧
ドロップ用のダイオード２２とを備えており、前記過電
圧検出回路３からスイッチオン信号が出力されていると
きには、トランジスタ２０がオンして前記ＡＣアダプタ
ーから供給される直流電圧によりジャック５の正電圧端
子→トランジスタ２０のエミッタ→同トランジスタ２０
のベース→同トランジスタ２０のコレクタという経路で
電流が流れて前記トランジスタ２０のコレクタから前記
直流電圧とほぼ同じ値の直流電圧が出力され、これが前
記簡易型レギュレータ回路２に供給される。

【００１４】また、前記前記過電圧検出回路３から過電
圧検出信号が出力されているときには、トランジスタ２
０がオフして前記ＡＣアダプターから供給される直流電
圧によりジャック５の正電圧端子→抵抗２１→ダイオー
ド２２という経路で電流が流れてこれら抵抗２１および
ダイオード２２によって前記直流電圧が電圧ドロップさ
れ、これが前記簡易型レギュレータ回路２に供給され
る。簡易型レギュレータ回路２はコレクタが前記レギュ
レーション改善回路１の出力端子に接続されるトランジ
スタ２５と、カソードが前記トランジスタ２５のベース
に接続されるダイオード２６と、このダイオード２６の
アノードと前記トランジスタ２５のコレクタとの間に介
挿される電圧伝達用の抵抗２７と、カソードが前記ダイ
オード２６のアノードに接続され、アノードが接地点に
接続される基準電圧生成用のツェナーダイオード２８
と、このツェナーダイオード２８のカソードとアノード
との間に介挿される電圧安定用のコンデンサ２９とを備
えており、前記レギュレーション改善回路１から電圧が
出力されているとき、前記抵抗２７→ツェナーダイオー
ド２８のカソード→同ツェナーダイオード２８のアノー
ド→接地点という経路で電流が流れてツェナーダイオー
ド２８により基準電圧が生成されるとともに、このツェ
ナーダイオード２８によって生成された基準電圧がダイ
オード２６を介してトランジスタ２５のベースに供給さ
れる。これによって、前記レギュレーション改善回路１
から出力される電圧によってトランジスタ２５のコレク
タ→同トランジスタ２５のベース→同トランジスタ２５
のエミッタという経路で電流が流れて前記トランジスタ
２５のエミッタから前記ツェナーダイオード２８で生成
された基準電圧に対応する定電圧が出力され、これが回
路各部に供給される。

【００１５】そして、本実施例によるレギュレーション
改善回路１を実際の装置、例えば図２に示すようなＣＤ
プレーヤ装置のジャック基板回路３０に使用したとき、
簡易型レギュレータ回路２を使用することができる分だ
け、従来のＣＤプレーヤ装置より部品点数を低減させる
ことができ、基板面積を低減させることができた。な
お、図２中、図４と同一部分には同一符号を付してその
重複説明を省略している。このように本実施例において
は、ＡＣアダプターから出力される電圧をレギュレーシ
ョン改善回路１によって調整した後、簡易型レギュレー
タ回路２に入力して予め設定されている値の定電圧を生
成させるようにしているので、安価なレギュレータを使
用することができる分だけ、部品点数や基板面積を削減
することができるとともに、ＡＣアダプターから出力さ
れる電圧が変動した場合においてもトランジスタのＰＣ
オーバーや発熱、電圧ドロップを押さえて出力変動を小
さくすることができる。

【００１６】なお、上述した実施例においては、電圧調
整回路４を構成するトランジスタ２０のベースとコレク
タとの間に、１つのダイオード２２を介挿するようにし
ているが、トランジスタ２０のベースとコレクタとの間
に複数のダイオードをシリーズに介挿して過電圧検出回
路３から過電圧検出信号が出力されてトランジスタ２０
がオフしたときの電圧ドロップを大きくするようにして
も良い。

【００１７】図３は本発明によるレギュレータ改善回路
の他実施例を使用した電源装置の一例を示すブロック図
である。なお、図中、図２と同一部分には同一符号を付
し重複説明を省略する。また、図中のジャック５は図４
に示すジャック１０３に相当する。この図に示す電源装
置のレギュレーション改善回路１は、電圧逆接続防止用
のダイオード３１，３２による逆接続保護回路３３を備
え、外部電圧入力端子に対する逆極性の直流電圧流、つ
まり前記ジャック５の正電圧端子に対する負電圧の入力
を防止する。

【００１８】前記電圧逆接続防止用のダイオード３１
は、前記過電圧検出用のツェナーダイオード６のカソー
ドおよび前記トタンジスタ１０の電圧伝達用の抵抗１３
の外部電圧入力端子（ジャック５の正電圧端子）側一端
とこの正電圧端子との間に、前記ツェナーダイオード６
と逆方向の向きに接続されている。前記電圧逆接続防止
用のダイオード３２は、前記抵抗２１およびダイオード
２２による電圧ドロップ回路の入力側、つまり抵抗２１
の外部電圧入力端子（ジャック５の正電圧端子）側一端
とこの正電圧端子との間に、この外部電圧入力端子に入
力する正電圧に対して順方向に接続されている。なお、
前記ダイオード３２の位置は抵抗２１の他端側であって
もよい。

【００１９】これによって本発明の他実施例では、ＡＣ
アダプターの使用によって、前記外部電圧入力端子に逆
極性の電圧が入力されたとき、つまり前記ジャック５の
正電圧端子に逆の電圧が印加されたとき、前記過電圧検
出用のツェナーダイオード６および電圧伝達用の抵抗７
を介して流れる電流と前記電圧伝達用の抵抗１３を介し
て流れる電流とを前記ダイオード３１で阻止することが
でき、前記電圧ドロップおよび分圧用の抵抗２１を流れ
る電流を前記ダイオード３２で阻止することができる。
また、前記ダイオード３１，３２による逆接続保護回路
３３の介挿箇所により、つまりその介挿箇所が電源ライ
ンでないことから、ダイオード３１，３２に流れる電流
が通常数ｍＡ程度であり、小信号用ダイオード（小型の
ダイオード）を用いることができるため、図２および図
４に示すトランジスタ１０４やダイオード等の大容量素
子を必要とせず、回路のコストダウンを図ることがで
き、実装面積を小さくすることができ、ひいてはジャッ
ク基板回路３０の実装面積を有利にすることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、安
価なレギュレータを使用して部品点数や基板面積を削減
することができるとともに、ＡＣアダプターから出力さ
れる電圧が変動した場合においてもトランジスタのＰＣ
オーバーや発熱、電圧ドロップを押さえて出力変動を小
さくすることができ、かつ電圧逆接続保護回路のコスト
ダウン、実装面積の縮小を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレギュレーション改善回路の一実
施例を使用した電源装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示す電源装置を実際の装置に適用したと
きの一例を示す回路図である。

【図３】本発明によるレギュレーション改善回路の他実
施例を使用した電源装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図４】従来から知られている電源装置を使用した装置
の一例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ レギュレーション改善回路 ２ 簡易型レギュレータ回路（定電圧回路） ３ 過電圧検出回路と、 ４ 電圧調整回路 ５ ジャック（外部電圧入力端子） ６ ツェナーダイオード ７，１３，１８，２１ 抵抗 １０，１６，２０ トランジスタ（スイッチング素子） ２２，３１，３２ ダイオード ３３ 逆接続保護回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部電圧入力端子に入力される電源電圧
   の値が予め設定されている値より高いとき、これを検出
   して過電圧検出信号を生成する過電圧検出回路と、 前記外部電圧入力端子と定電圧回路との間に介挿され、
   前記過電圧検出回路から過電圧検出信号が出力されてい
   ないときには、前記外部電圧入力端子に入力されている
   電源電圧を取り込むとともに、これをほぼそのままの電
   圧値で前記定電圧回路に供給し、前記過電圧検出回路か
   ら過電圧検出信号が出力されているときには、前記外部
   電圧入力端子に入力されている電源電圧を電圧ドロップ
   させて前記定電圧回路に供給する電圧調整回路と、 を備えたことを特徴とするレギュレーション改善回路。
2. 【請求項２】 前記電圧調整回路は前記過電圧検出回路
   から過電圧検出信号が出力されていないときに導通して
   前記外部電圧入力端子に入力されている電源電圧を取り
   込んで前記定電圧回路に供給するスイッチング素子と、 このスイッチング素子の入力端子、出力端子に並列に接
   続され、前記過電圧検出回路から過電圧検出信号が出力
   されて前記スイッチング素子が非導通状態になっている
   とき、前記外部電圧入力端子に入力されている電源電圧
   を取り込んで電圧ドロップさせながら前記定電圧回路に
   供給するダイオードと、 を備えている請求項１記載のレギュレーション改善回
   路。
3. 【請求項３】 前記過電圧検出回路と前記外部電圧入力
   端子の正電圧端子との間、および前記電圧調整回路を介
   しての前記過電圧検出回路と前記正電圧端子との間に
   は、前記外部電圧入力端子の逆電圧の入力を防止する逆
   接続保護回路を備えている請求項１記載のレギュレーシ
   ョン改善回路。
4. 【請求項４】 前記過電圧検出回路は少なくとも前記正
   電圧端子にカソードを接続する過電圧検出用のツェナー
   ダイオードおよびこのツェナーダイオードを介した過電
   圧によって動作するスイッチング素子を有する一方、前
   記電圧調整回路は少なくとも前記過電圧検出回路からの
   過電圧検出信号によって動作するスイッチング素子およ
   びこのスイッチング素子の動作により前記外部電圧入力
   端子の入力電圧をドロップする電圧ドロップ回路を有し
   ており、 前記逆接続保護回路は、前記ツェナーダイオードのカソ
   ードおよび前記スイッチング素子の電圧伝達用抵抗の一
   端と前記正電圧端子との間に介挿したダイオードと、前
   記ドロップ回路と前記正電圧端子との間に介挿したダイ
   オードとからなる請求項３記載のレギュレーション改善
   回路。