JPH06161572A - 温度補償型定電圧回路 - Google Patents
温度補償型定電圧回路Info
- Publication number
- JPH06161572A JPH06161572A JP33673892A JP33673892A JPH06161572A JP H06161572 A JPH06161572 A JP H06161572A JP 33673892 A JP33673892 A JP 33673892A JP 33673892 A JP33673892 A JP 33673892A JP H06161572 A JPH06161572 A JP H06161572A
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- Japan
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- temperature
- voltage
- circuit
- bridge circuit
- constant voltage
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複雑な温度補償回路を設けることなく温度補
償を行い、安定した定電圧を出力する低電圧駆動の温度
補償型定電圧回路を提供する。 【構成】 四辺からなる抵抗ブリッジ回路１の一辺に温
度係数の極性が反対で大きさがほぼ同じ２個の感温素子
２，３を直列に接続したものを組み込み、他の三辺には
抵抗体Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を組み込む。ブリッジ回路１の
出力端子６，７からの出力を比較演算器５に加え、比較
演算器５の出力をブリッジ回路１に帰還させて端子６か
ら出力電圧ＶO を取り出す。温度の変化は前記感温素子
２，３により温度補償されて出力電圧ＶO は常に一定の
安定な電圧となる。
償を行い、安定した定電圧を出力する低電圧駆動の温度
補償型定電圧回路を提供する。 【構成】 四辺からなる抵抗ブリッジ回路１の一辺に温
度係数の極性が反対で大きさがほぼ同じ２個の感温素子
２，３を直列に接続したものを組み込み、他の三辺には
抵抗体Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を組み込む。ブリッジ回路１の
出力端子６，７からの出力を比較演算器５に加え、比較
演算器５の出力をブリッジ回路１に帰還させて端子６か
ら出力電圧ＶO を取り出す。温度の変化は前記感温素子
２，３により温度補償されて出力電圧ＶO は常に一定の
安定な電圧となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は定電圧電源等に用いられ
る温度補償型定電圧回路に関するものである。
る温度補償型定電圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】定電圧回路はＡ／Ｄ変換回路やアナログ
回路等の基準電源として広く用いられている。従来、こ
の定電圧回路には、ツェナーダイオードが一般に利用さ
れており、このツェナーダイオードに逆バイアスの降伏
電圧を加えると、逆方向電流が急激に増大し、さらに降
伏電圧以上の電圧を加えると電流は増大するが、ツェナ
ーダイオードの端子間電圧は一定に保たれるという特性
がある。従来の定電圧回路はツェナーダイオードに降伏
電圧以上の電圧を加えて、ダイオードの端子間電圧から
定電圧を取り出すようにしていた。
回路等の基準電源として広く用いられている。従来、こ
の定電圧回路には、ツェナーダイオードが一般に利用さ
れており、このツェナーダイオードに逆バイアスの降伏
電圧を加えると、逆方向電流が急激に増大し、さらに降
伏電圧以上の電圧を加えると電流は増大するが、ツェナ
ーダイオードの端子間電圧は一定に保たれるという特性
がある。従来の定電圧回路はツェナーダイオードに降伏
電圧以上の電圧を加えて、ダイオードの端子間電圧から
定電圧を取り出すようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ツェナ
ーダイオードから常に安定した定電圧を取り出すには、
一般に、12Ｖ以上の駆動電圧を必要とするため、多量の
電力が消費されるという問題があった。
ーダイオードから常に安定した定電圧を取り出すには、
一般に、12Ｖ以上の駆動電圧を必要とするため、多量の
電力が消費されるという問題があった。
【０００４】また、ツェナーダイオードは温度係数が大
きいため、温度変化によりツェナーダイオードの両端電
圧に変化を生じ、安定した定電圧を発生することができ
ないので、温度補償のための複雑な回路が必要となり、
コスト高となる問題もあった。
きいため、温度変化によりツェナーダイオードの両端電
圧に変化を生じ、安定した定電圧を発生することができ
ないので、温度補償のための複雑な回路が必要となり、
コスト高となる問題もあった。
【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、複雑な温度補償回路
を必要とせず、低電圧駆動で低消費電力、かつ、低コス
トの温度補償型定電圧回路を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、複雑な温度補償回路
を必要とせず、低電圧駆動で低消費電力、かつ、低コス
トの温度補償型定電圧回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の温度補償型定電圧回路は、四辺からなる抵抗ブリ
ッジ回路の一辺に温度係数の極性が反対で大きさがほぼ
同じ２個の感温素子を直列に接続したものが組み込ま
れ、抵抗ブリッジ回路の出力側にはブリッジ回路を平衡
に保つ平衡帰還制御回路が接続されていることを特徴と
している。
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の温度補償型定電圧回路は、四辺からなる抵抗ブリ
ッジ回路の一辺に温度係数の極性が反対で大きさがほぼ
同じ２個の感温素子を直列に接続したものが組み込ま
れ、抵抗ブリッジ回路の出力側にはブリッジ回路を平衡
に保つ平衡帰還制御回路が接続されていることを特徴と
している。
【０００７】
【作用】抵抗ブリッジ回路は平衡帰還制御回路により、
常に平衡状態となるよう帰還制御されるので、抵抗ブリ
ッジ回路から取り出される出力電圧は常に一定電圧とな
る。また、前記抵抗ブリッジ回路の一辺には温度係数の
極性が反対で大きさがほぼ同じ２個の感温素子が組み込
まれているので、温度の変化が生じても温度補償される
ため、抵抗ブリッジ回路からの出力電圧は温度の影響を
受けない定電圧が取り出される。
常に平衡状態となるよう帰還制御されるので、抵抗ブリ
ッジ回路から取り出される出力電圧は常に一定電圧とな
る。また、前記抵抗ブリッジ回路の一辺には温度係数の
極性が反対で大きさがほぼ同じ２個の感温素子が組み込
まれているので、温度の変化が生じても温度補償される
ため、抵抗ブリッジ回路からの出力電圧は温度の影響を
受けない定電圧が取り出される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、本発明に係る温度補償型定電圧回路の
一実施例が示されている。同図において、四辺からなる
抵抗ブリッジ回路１の一辺には、感温素子としてのシリ
コンダイオード２と、同じく感温素子としての感温抵抗
体３とを直列接続したものが組み込まれており、他の三
辺には、温度によって抵抗値が変化しない抵抗体Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４がそれぞれ組み込まれている。本実施例では
シリコンダイオード２は負の温度係数のものを、感温抵
抗体３はシリコンダイオード２とほぼ同じ大きさの正の
温度係数をもつものを使用している。抵抗体Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４の抵抗値は、感温素子２，３が自己発熱しない
程度の小さな電流が流れるよう、また、抵抗体Ｒ３，Ｒ
４側には感温素子２，３側に流れる電流よりもさらに小
さな電流が流れるよう設定されている。
する。図１には、本発明に係る温度補償型定電圧回路の
一実施例が示されている。同図において、四辺からなる
抵抗ブリッジ回路１の一辺には、感温素子としてのシリ
コンダイオード２と、同じく感温素子としての感温抵抗
体３とを直列接続したものが組み込まれており、他の三
辺には、温度によって抵抗値が変化しない抵抗体Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４がそれぞれ組み込まれている。本実施例では
シリコンダイオード２は負の温度係数のものを、感温抵
抗体３はシリコンダイオード２とほぼ同じ大きさの正の
温度係数をもつものを使用している。抵抗体Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４の抵抗値は、感温素子２，３が自己発熱しない
程度の小さな電流が流れるよう、また、抵抗体Ｒ３，Ｒ
４側には感温素子２，３側に流れる電流よりもさらに小
さな電流が流れるよう設定されている。
【０００９】抵抗ブリッジ回路１の出力端子６は比較演
算器５の反転入力端子に接続し、他方側の出力端子７は
この比較演算器５の非反転入力端子に接続している。比
較演算器５からの出力信号は前記抵抗ブリッジ回路１の
入力端子８側に帰還している。
算器５の反転入力端子に接続し、他方側の出力端子７は
この比較演算器５の非反転入力端子に接続している。比
較演算器５からの出力信号は前記抵抗ブリッジ回路１の
入力端子８側に帰還している。
【００１０】駆動電圧としての電源電圧ＶCCは前記比較
演算器５に印加されている。比較演算器５は抵抗ブリッ
ジ回路１からの出力電圧に基づいて抵抗ブリッジ回路１
の動作を帰還制御する平衡帰還制御回路となっている。
演算器５に印加されている。比較演算器５は抵抗ブリッ
ジ回路１からの出力電圧に基づいて抵抗ブリッジ回路１
の動作を帰還制御する平衡帰還制御回路となっている。
【００１１】温度補償型定電圧回路の出力電圧ＶO は端
子６から抵抗体Ｒ2 の両端電圧として取り出される。
子６から抵抗体Ｒ2 の両端電圧として取り出される。
【００１２】この実施例は上記のように構成されてお
り、抵抗ブリッジ回路１の平衡状態がくずれ、出力端子
６の電圧が低くなると比較演算器５からの帰還電圧が大
きく抵抗ブリッジ回路１に加わり、出力端子６側の電流
が大きくなり、出力端子６の電圧が高くなり、抵抗ブリ
ッジ回路１の平衡が保たれる。
り、抵抗ブリッジ回路１の平衡状態がくずれ、出力端子
６の電圧が低くなると比較演算器５からの帰還電圧が大
きく抵抗ブリッジ回路１に加わり、出力端子６側の電流
が大きくなり、出力端子６の電圧が高くなり、抵抗ブリ
ッジ回路１の平衡が保たれる。
【００１３】一方、抵抗ブリッジ回路１の平衡状態がく
ずれ、逆に出力端子６の電圧が高くなると、比較演算器
５から小さな帰還電圧が抵抗ブリッジ回路１に加わり、
出力端子６側の電流が小さくなり、出力端子６の電圧が
下がり、抵抗ブリッジ回路１の平衡が保たれる。
ずれ、逆に出力端子６の電圧が高くなると、比較演算器
５から小さな帰還電圧が抵抗ブリッジ回路１に加わり、
出力端子６側の電流が小さくなり、出力端子６の電圧が
下がり、抵抗ブリッジ回路１の平衡が保たれる。
【００１４】平衡となった抵抗ブリッジ回路から常に一
定の出力電圧ＶO が取り出される。
定の出力電圧ＶO が取り出される。
【００１５】ところで、ダイオード２に流れる電流をＩ
Ｄ（Ｔ）、ダイオード２の両端電圧ＶＤ（Ｔ）、ダイオ
ード２の抵抗値をＲＤ（Ｔ）、感温抵抗体３、抵抗体Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４の各抵抗値をそれぞれＲ1 （Ｔ），
Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 とすれば（（Ｔ）は温度Ｔの関数であ
ることを示す）、抵抗ブリッジ回路１の平衡条件は、
Ｄ（Ｔ）、ダイオード２の両端電圧ＶＤ（Ｔ）、ダイオ
ード２の抵抗値をＲＤ（Ｔ）、感温抵抗体３、抵抗体Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４の各抵抗値をそれぞれＲ1 （Ｔ），
Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 とすれば（（Ｔ）は温度Ｔの関数であ
ることを示す）、抵抗ブリッジ回路１の平衡条件は、
【００１６】 Ｒ2 ×Ｒ3 ＝Ｒ4 ｛ＲＤ（Ｔ）＋Ｒ1 （Ｔ）｝ ・・・（１）
【００１７】となり、一方、ＲＤ（Ｔ）＝ＶＤ（Ｔ）／
ＩＤ（Ｔ）であるので、これを（１）に代入して整理す
ると、
ＩＤ（Ｔ）であるので、これを（１）に代入して整理す
ると、
【００１８】 ＩＤ（Ｔ）＝ＶＤ（Ｔ）／｛（Ｒ2 ・Ｒ3 ／Ｒ4 ）−Ｒ1 （Ｔ）｝・・（２）
【００１９】となる。また、出力電圧ＶOUT は、
【００２０】 ＶO ＝Ｒ2 ・ＩＤ（Ｔ） ・・・（３）
【００２１】であるので、出力電圧ＶO は温度Ｔの関数
となるが、電源電圧ＶCCの項を含まないので電源変動の
影響を全く受けない定電圧回路となる。
となるが、電源電圧ＶCCの項を含まないので電源変動の
影響を全く受けない定電圧回路となる。
【００２２】出力電圧ＶO は（３）式より、電流ＩＤ
（Ｔ）が定数であれば温度に無関係な値となることがわ
かる。電流ＩＤ（Ｔ）を定数とするためには、（２）式
の分子であるダイオード順方向電圧ＶＤ（Ｔ）の温度係
数と分母の（Ｒ2 ・Ｒ3 ／Ｒ4）−Ｒ1 （Ｔ）の温度係
数とが打ち消しあって（２）式全体では温度係数に無関
係な式とすればよい。実験によれば、ダイオード順方向
電圧ＶＤ（Ｔ）の温度係数を−2.3 ｍＶ／℃、感温抵抗
体３の温度係数を＋2300ppm ／℃にしたところ、電流Ｉ
Ｄ（Ｔ）は温度の影響を受けない電流値となることが認
められた。
（Ｔ）が定数であれば温度に無関係な値となることがわ
かる。電流ＩＤ（Ｔ）を定数とするためには、（２）式
の分子であるダイオード順方向電圧ＶＤ（Ｔ）の温度係
数と分母の（Ｒ2 ・Ｒ3 ／Ｒ4）−Ｒ1 （Ｔ）の温度係
数とが打ち消しあって（２）式全体では温度係数に無関
係な式とすればよい。実験によれば、ダイオード順方向
電圧ＶＤ（Ｔ）の温度係数を−2.3 ｍＶ／℃、感温抵抗
体３の温度係数を＋2300ppm ／℃にしたところ、電流Ｉ
Ｄ（Ｔ）は温度の影響を受けない電流値となることが認
められた。
【００２３】一般的には、ダイオード２と感温抵抗体３
との温度係数を逆極性にして大きさをほぼ同じくすれ
ば、電流ＩＤ（Ｔ）は温度の影響を受けない電流となる
といえる。
との温度係数を逆極性にして大きさをほぼ同じくすれ
ば、電流ＩＤ（Ｔ）は温度の影響を受けない電流となる
といえる。
【００２４】本実施例では、抵抗ブリッジ回路１は常に
平衡状態となるよう平衡帰還制御回路５により帰還制御
されるので、電源変動を全く受けない安定した定電圧を
出力する。
平衡状態となるよう平衡帰還制御回路５により帰還制御
されるので、電源変動を全く受けない安定した定電圧を
出力する。
【００２５】また、前記抵抗ブリッジ回路１の一辺に
は、負の温度係数をもつダイオード２と、このダイオー
ド２と同じ大きさで正の温度係数をもつ感温抵抗体３と
を直列に接続したものが組み込まれているので、電流Ｉ
Ｄ（Ｔ）は温度の変化を受けず、出力電圧ＶO は温度補
償された状態で出力される。さらに、温度補償範囲は−
20℃〜80℃までの広範囲となる。
は、負の温度係数をもつダイオード２と、このダイオー
ド２と同じ大きさで正の温度係数をもつ感温抵抗体３と
を直列に接続したものが組み込まれているので、電流Ｉ
Ｄ（Ｔ）は温度の変化を受けず、出力電圧ＶO は温度補
償された状態で出力される。さらに、温度補償範囲は−
20℃〜80℃までの広範囲となる。
【００２６】さらに、このように、本実施例の温度補償
回路は２個の感温素子２，３を直列接続させただけの簡
易形状であり、従来のように複雑な温度補償回路を必要
としないので製作コストが低減され、温度補償型定電圧
回路の低コスト化が図られる。
回路は２個の感温素子２，３を直列接続させただけの簡
易形状であり、従来のように複雑な温度補償回路を必要
としないので製作コストが低減され、温度補償型定電圧
回路の低コスト化が図られる。
【００２７】さらに、電源電圧ＶCCは従来のような12Ｖ
もの高電圧を必要とすることなく、比較演算器５が作動
するだけの電圧、例えば５Ｖ等の低電圧でよい。
もの高電圧を必要とすることなく、比較演算器５が作動
するだけの電圧、例えば５Ｖ等の低電圧でよい。
【００２８】さらに、抵抗ブリッジ回路１には極めて小
さな電流が流れるよう各抵抗体の抵抗値を設定したの
で、この温度補償型定電圧回路の消費電力は、例えば10
ｍＷ以下の低消費なものとなる。
さな電流が流れるよう各抵抗体の抵抗値を設定したの
で、この温度補償型定電圧回路の消費電力は、例えば10
ｍＷ以下の低消費なものとなる。
【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では感温素子２，３をシリコンダイオードや感温
抵抗体にて構成したが、感温素子２と３の温度係数がほ
ぼ同じ大きさで極性が反対となるよう形成できれば、シ
リコントランジスタやサーミスタ等、他の感温素子でも
よい。
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では感温素子２，３をシリコンダイオードや感温
抵抗体にて構成したが、感温素子２と３の温度係数がほ
ぼ同じ大きさで極性が反対となるよう形成できれば、シ
リコントランジスタやサーミスタ等、他の感温素子でも
よい。
【００３０】比較演算器５としては、差動増幅器やコン
パレータ等を用いることができる。
パレータ等を用いることができる。
【００３１】
【発明の効果】抵抗ブリッジ回路は常に平衡状態となる
よう平衡帰還制御回路により帰還制御されるので、電源
変動を全く受けない安定した定電圧を出力する。
よう平衡帰還制御回路により帰還制御されるので、電源
変動を全く受けない安定した定電圧を出力する。
【００３２】また、前記抵抗ブリッジ回路の一辺には温
度係数の極性が反対で大きさのほぼ同じ２個の感温素子
を直列に接続したものが組み込まれているので、温度の
変化が生じても抵抗ブリッジ回路からの出力電圧は常に
温度補償された状態で取り出され、温度の影響を受けな
い一定電圧となる。
度係数の極性が反対で大きさのほぼ同じ２個の感温素子
を直列に接続したものが組み込まれているので、温度の
変化が生じても抵抗ブリッジ回路からの出力電圧は常に
温度補償された状態で取り出され、温度の影響を受けな
い一定電圧となる。
【００３３】さらに、温度補償回路はこのように２個の
感温素子を直列に接続させただけの簡易形状をしている
ので、製作も容易で、温度補償型定電圧回路を低コスト
に提供できる。
感温素子を直列に接続させただけの簡易形状をしている
ので、製作も容易で、温度補償型定電圧回路を低コスト
に提供できる。
【００３４】さらに、電源電圧は、従来のような高電圧
を必要とせず、平衡帰還制御回路を作動するだけの電圧
でよいので低電圧で済む。
を必要とせず、平衡帰還制御回路を作動するだけの電圧
でよいので低電圧で済む。
【００３５】さらに、抵抗ブリッジ回路には、小さな電
流が流れるように各抵抗値の値を設定できるので、低消
費電力とすることができる。
流が流れるように各抵抗値の値を設定できるので、低消
費電力とすることができる。
【図１】本発明に係る温度補償型定電圧回路の回路構成
図である。
図である。
１ 抵抗ブリッジ回路 ２ シリコンダイオード（感温素子） ３ 感温抵抗体（感温素子） ４ 平衡帰還制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 四辺からなる抵抗ブリッジ回路の一辺に
温度係数の極性が反対で大きさがほぼ同じ２個の感温素
子を直列に接続したものが組み込まれ、抵抗ブリッジ回
路の出力側にはブリッジ回路を平衡に保つ平衡帰還制御
回路が接続されている温度補償型定電圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33673892A JPH06161572A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 温度補償型定電圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33673892A JPH06161572A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 温度補償型定電圧回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06161572A true JPH06161572A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18302269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33673892A Pending JPH06161572A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 温度補償型定電圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06161572A (ja) |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP33673892A patent/JPH06161572A/ja active Pending
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