JPH07319564A - Power source circuit - Google Patents

Power source circuit

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JPH07319564A
JPH07319564A JP10734694A JP10734694A JPH07319564A JP H07319564 A JPH07319564 A JP H07319564A JP 10734694 A JP10734694 A JP 10734694A JP 10734694 A JP10734694 A JP 10734694A JP H07319564 A JPH07319564 A JP H07319564A
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voltage
terminal
current
circuit
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Hideya Shimanuki
英也 島貫
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NEC Fukushima Ltd
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FUKUSHIMA NIPPON DENKI KK
NEC Fukushima Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a power source circuit capable of reducing a driving voltage on the light emitting part of a photocoupler used in the feedback circuit of a control signal and sufficiently performing a voltage stabilizing operation for a voltage control circuit even when the current transmission rate of the photocoupler is decreased due to the secular change, etc. CONSTITUTION:The voltage stabilizing operation for an input voltage Vi is performed by the voltage control circuit 5, the potential dividing resistors 10, 11 for an output voltage Vo, a reference voltage source 9, an error amplifier circuit 8, the photocoupler 6, and a resistor 12. The light emitting part 6b of the photocoupler 6 generates a current Id and light corresponding to an error voltage Ve outputted from the error amplifier circuit 8 and the resistance value R12 of the resistor 12, and the light receiving part 6b of the photocoupler 6 controls the control circuit 5 by the control signal Ic corresponding to the light. A current bypassing the resistor 12 can be supplied from the output terminal of the error amplifier circuit 8 to the light emitting part 6b in a range in which the error voltage Ve is changed from the voltage Vb to the maximum value Va by a transistor 13, resistors 14, 16 and a Zener diode 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は直流入力電圧を制御回路
の制御により電圧安定化した直流出力電圧に変換する電
源回路に関し、特にフォトカプラーを上記制御回路に対
する制御信号の帰還回路に用いる電源回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit for converting a DC input voltage into a DC output voltage whose voltage is stabilized by the control of a control circuit, and more particularly to a power supply circuit using a photocoupler as a feedback circuit for a control signal to the control circuit. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の電源回路は、入力端子に
印加された直流入力電圧Viをスイッチング回路等の制
御回路により電圧変換を行い、電圧安定化した直流出力
電圧Voを出力端子に得ている。この電源回路は、直流
出力電圧Voが所定の電圧Vsになるように、直流出力
電圧Voに対応する制御信号を上記制御回路に帰還する
必要があり、この制御信号の帰還回路の一部にフォトカ
プラーを用いている。即ち、フォトカプラーは、直流出
力電圧Vo(または電圧Voの検出電圧Vd)と所定電
圧Vsの基準となる基準電圧Vrと比較した結果の誤差
電圧Veを保護用抵抗器を介して内蔵の発光部の電流入
力端に印加して電流Idを流し、この発光部に流れる電
流Idに対応する強度の光を内蔵の受光部に照射する。
そして、この受光部は受けた光の強度に対応する電流I
cまたは導通抵抗Rtを上記制御回路の制御信号とし、
上記制御回路はこの制御信号でフィードバック制御され
て直流電圧変換を行う。このようにフォトカプラーを制
御信号の帰還回路に用いる電源回路としては、公開特許
公報,平3−265462号(スイッチング電源),平
2−201614号(安定化電源装置の誤差増幅器),
平1−291662号(スイッチング電源),昭62−
100818号(電圧検出型スイッチ回路),公開実用
新案公報昭62−185490号(絶縁型コンバータの
出力電圧検出回路)等による技術が開示されている。
2. Description of the Related Art In a conventional power supply circuit of this type, a DC input voltage Vi applied to an input terminal is converted into a voltage by a control circuit such as a switching circuit to obtain a voltage-stabilized DC output voltage Vo at an output terminal. ing. This power supply circuit needs to feed back a control signal corresponding to the DC output voltage Vo to the control circuit so that the DC output voltage Vo becomes a predetermined voltage Vs. It uses a coupler. That is, the photocoupler includes the built-in light emitting unit via the protection resistor for the error voltage Ve as a result of comparing the DC output voltage Vo (or the detection voltage Vd of the voltage Vo) with the reference voltage Vr serving as the reference of the predetermined voltage Vs. A current Id is applied to the current input end of the light emitting element to apply a light having an intensity corresponding to the current Id flowing through the light emitting portion to the built-in light receiving portion.
Then, this light receiving portion receives a current I corresponding to the intensity of the received light.
c or the conduction resistance Rt as a control signal of the control circuit,
The control circuit is feedback-controlled by this control signal to perform DC voltage conversion. As the power supply circuit using the photocoupler for the feedback circuit of the control signal as described above, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 3-265462 (switching power supply), Hei 2-201614 (error amplifier of stabilized power supply device)
Flat 1-291662 (switching power supply), Sho 62-
Techniques such as No. 100818 (voltage detection switch circuit) and Japanese Utility Model Publication No. 62-185490 (output voltage detection circuit of insulation type converter) are disclosed.

【0003】なお、上記フォトカプラーは、一般に、発
光部をフォトダイオードで構成し、受光部をフォトトラ
ンジスタで構成する。このようなフォトカプラーでは、
電流Idを流すフォトダイオードが照射する光をフォト
トランジスタに受ける。フォトトランジスタは受けた光
の強度に対応する電流Icを生じる。フォトトランジス
タのコレクタ端子とエミッタ端子との間の導通抵抗Rt
は、このフォトトランジスタが受ける光の強度が小さい
と高く、逆に光の強度が大きいと低くなる。
In the photo coupler, the light emitting portion is generally composed of a photodiode and the light receiving portion is composed of a phototransistor. In such a photo coupler,
The phototransistor receives the light emitted from the photodiode that supplies the current Id. The phototransistor produces a current Ic corresponding to the intensity of the received light. Conduction resistance Rt between the collector terminal and the emitter terminal of the phototransistor
Is high when the light intensity received by the phototransistor is low, and is low when the light intensity is high.

【0004】電流IdとIcとの間には(1)式の関係
がある。
There is a relation of the formula (1) between the currents Id and Ic.

【0005】Ic=Ctr×Id … (1) ここで、Idはフォトダイオードに流れるダイオード電
流、Icはフォトトランジスタのコレクタ端子からエミ
ッタ端子に流れる制御電流、Ctrは電流伝達率と呼ば
れ,発光部から受光部への電流伝送効率を表わすフォト
カプラーの定数である。また、フォトトランジスタの導
通抵抗Rtは、制御電流Icと反比例関係にあり、制御
電流Icが与えられれば決定される。
Ic = Ctr × Id (1) where Id is the diode current flowing in the photodiode, Ic is the control current flowing from the collector terminal to the emitter terminal of the phototransistor, and Ctr is the current transfer rate. This is a constant of the photocoupler that represents the efficiency of current transmission from the light receiving unit to the light receiving unit. The conduction resistance Rt of the phototransistor is in inverse proportion to the control current Ic, and is determined if the control current Ic is given.

【0006】ダイオード電流Idは、誤差電圧Veと上
記保護用抵抗器の抵抗値Rとで決定され、(2)式の関
係で示される。
The diode current Id is determined by the error voltage Ve and the resistance value R of the protective resistor, and is represented by the relationship of the equation (2).

【0007】Id=Ve/R … (2)Id = Ve / R (2)

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電源回
路では、フォトカプラーの発光部に流す電流Idがこの
発光部を駆動する誤差電圧Veとこの発光部に接続され
た保護用抵抗器とによって制限されるので、上記フォト
カプラーの受光部から制御回路に供給する制御信号の上
限(制御電流Icの上限または導通抵抗Rtの下限)お
よび上記制御回路の制御できる直流電圧の大きさに制限
を受けるという問題があった。
In the conventional power supply circuit described above, the current Id flowing through the light emitting portion of the photocoupler is controlled by the error voltage Ve driving the light emitting portion and the protective resistor connected to the light emitting portion. Therefore, the upper limit of the control signal (the upper limit of the control current Ic or the lower limit of the conduction resistance Rt) supplied from the light receiving portion of the photocoupler to the control circuit and the magnitude of the DC voltage which the control circuit can control are limited. There was a problem.

【0008】また、上記フォトカプラーの電流伝達率C
trは、経年変化により小さくなる傾向があるが、この
電流伝達率Ctrの低下により、上記制御回路が直流出
力電圧Voを定電圧制御するのに必要な大きさの制御信
号(電流Icまたは導通抵抗Rt)を供給できなくなる
場合があった。
Further, the current transfer rate C of the photocoupler is
tr tends to become smaller due to aging, but due to the decrease in the current transfer rate Ctr, a control signal (current Ic or conduction resistance) of a magnitude necessary for the control circuit to control the DC output voltage Vo at a constant voltage. In some cases, Rt) could not be supplied.

【0009】従って、本発明は、上述した従来技術によ
る電源回路の問題点を解消することにあり、フォトカプ
ラーの駆動電圧Veに制限されることが少なく、しかも
上記フォトカプラーの電流伝達率Ctrが低下しても制
御回路に十分な大きさの制御信号を供給できる電源回路
を提供することにある。
Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the power supply circuit according to the prior art, is not limited to the drive voltage Ve of the photocoupler, and the current transfer rate Ctr of the photocoupler is small. It is an object of the present invention to provide a power supply circuit that can supply a control signal of a sufficient magnitude to a control circuit even if the power supply voltage drops.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の電源回路の一つ
は、入力端子に供給された直流入力電圧を制御信号の制
御によって電圧変換し出力端子に直流出力電圧を生じる
制御回路と、前記直流出力電圧を検出する出力電圧検出
回路と、基準電圧を生じる基準電圧発生回路と、検出さ
れた前記直流出力電圧と前記基準電圧との差電圧を増幅
して誤差電圧を出力端に生じる誤差増幅回路と、前記誤
差電圧を第1の抵抗器を介して発光部の入力端に受ける
とともに前記制御信号を受光部から生じるフォトカプラ
ーと、電流入力端子を前記誤差増幅回路の出力端に接続
するとともに電流出力端子を前記フォトカプラーの発光
部の電流入力端に接続した三端子増幅素子と、前記三端
子増幅素子の電流制御端子に所定のバイアス電圧を付与
するツェナーダイオードとを備える。
One of the power supply circuits of the present invention is a control circuit for converting a DC input voltage supplied to an input terminal into a DC output voltage at an output terminal by controlling a control signal, and An output voltage detection circuit that detects a DC output voltage, a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage, and an error amplification that amplifies a difference voltage between the detected DC output voltage and the reference voltage to generate an error voltage at an output end. A circuit, a photocoupler for receiving the error voltage at the input end of the light emitting unit through the first resistor and generating the control signal from the light receiving unit, and a current input terminal connected to the output end of the error amplification circuit. A three-terminal amplifying element having a current output terminal connected to the current input terminal of the light emitting portion of the photocoupler, and a Zener die for applying a predetermined bias voltage to the current control terminal of the three-terminal amplifying element And an over-de.

【0011】前記電源回路の一つは、前記三端子増幅素
子が、前記電流入力端子がエミッタ端子,前記電流出力
端子がコレクタ端子,前記電流制御端子がベース端子で
あるバイポーラトランジスタである構成をとることがで
きる。
One of the power supply circuits is configured such that the three-terminal amplifying element is a bipolar transistor having the current input terminal as an emitter terminal, the current output terminal as a collector terminal, and the current control terminal as a base terminal. be able to.

【0012】また、前記電源回路の別の一つは、前記三
端子増幅素子が、前記電流入力端子がソース端子,前記
電流出力端子がドレイン端子,前記電流制御端子がゲー
ト端子である電界効果トランジスタである構成をとるこ
とができる。
Another one of the power supply circuits is a field-effect transistor in which the three-terminal amplifying element has a source terminal for the current input terminal, a drain terminal for the current output terminal, and a gate terminal for the current control terminal. Can have a configuration that is

【0013】また、前記電源回路のさらに別の一つは、
前記誤差増幅回路が、前記制御回路の出力端に生じる前
記直流出力電圧を電源電圧とする演算増幅器である構成
をとることができる。
Further, another one of the power supply circuits is
The error amplification circuit may be an operational amplifier that uses the DC output voltage generated at the output terminal of the control circuit as a power supply voltage.

【0014】また、本発明の電源回路の別の一つは、入
力端子に供給された直流入力電圧を制御信号の制御によ
って電圧変換し出力端子に直流出力電圧を生じる制御回
路と、前記直流出力電圧を検出する出力電圧検出回路
と、基準電圧を生じる基準電圧発生回路と、検出された
前記直流出力電圧と前記基準電圧との差電圧を増幅して
誤差電圧を出力端に生じる誤差増幅回路と、前記誤差電
圧を第1の抵抗器を介して発光部の入力端に受けるとと
もに受光部から前記制御信号を生じるフォトカプラーと
を備える電源回路において、前記誤差電圧の最大値より
低い所定電圧から前記誤差電圧の最大値の範囲において
は、前記第1の抵抗器をバイパスして前記フォトカプラ
ーの受光部に電流を供給するバイパス回路をさらに備え
る。
Another aspect of the power supply circuit of the present invention is a control circuit for converting a DC input voltage supplied to an input terminal into a DC output voltage at an output terminal by controlling a control signal, and the DC output. An output voltage detection circuit for detecting a voltage, a reference voltage generation circuit for generating a reference voltage, and an error amplification circuit for amplifying a difference voltage between the detected DC output voltage and the reference voltage to generate an error voltage at an output end. In a power supply circuit including a photocoupler that receives the error voltage at an input end of a light emitting unit via a first resistor and generates the control signal from a light receiving unit, a predetermined voltage lower than a maximum value of the error voltage In the range of the maximum value of the error voltage, a bypass circuit for bypassing the first resistor and supplying a current to the light receiving portion of the photocoupler is further provided.

【0015】[0015]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1は本発明による第1の実施例の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment according to the present invention.

【0017】この電源回路は、正電圧電力の入力端子1
と接地端子2との間に直流入力電圧Viを印加される。
直流入力電圧Viは制御電流Icにより制御される制御
回路5により電圧安定化された直流出力電圧Voに電圧
変換され、この直流出力電圧Voは正電圧電力の出力端
子3と接地端子4との間に出力される。ここで、制御回
路5は、上記公報に開示されたと同様に、フォトカプラ
ー6の受光部であるフォトトランジスタ6aの生じる制
御電流Icまたは導通抵抗Rt(両者をまとめて制御信
号という)によって直流出力電圧Voを変化させる電圧
変換回路であり、具体的にはスイッチング電源のパルス
導通期間制御回路,シリーズレギュレータ型の電圧降下
量制御回路等がある。
This power supply circuit has a positive voltage power input terminal 1
The DC input voltage Vi is applied between the ground terminal 2 and the ground terminal 2.
The DC input voltage Vi is converted into a DC output voltage Vo whose voltage is stabilized by the control circuit 5 controlled by the control current Ic, and this DC output voltage Vo is output between the output terminal 3 of positive voltage power and the ground terminal 4. Is output to. Here, the control circuit 5 uses the control current Ic or the conduction resistance Rt (both are collectively referred to as a control signal) generated by the phototransistor 6a, which is the light receiving portion of the photocoupler 6, in the same manner as disclosed in the above publication. It is a voltage conversion circuit that changes Vo, and specifically, it includes a pulse conduction period control circuit of a switching power supply, a series regulator type voltage drop amount control circuit, and the like.

【0018】直流出力電圧Voは出力端子3と接地端子
4との間に直列接続した抵抗器10と11とで分圧さ
れ、抵抗器10と11との接続点には直流出力電圧Vo
の検出結果である検出電圧Vdを生じる。また、基準電
圧源9は、この電源回路の希望直流出力電圧である所定
電圧Vsの基準となる基準電圧Vrを生じる。検出電圧
Vdは誤差増幅回路8のプラス(+)入力端子に印加さ
れ、基準電圧Vrは誤差増幅回路8のマイナス(−)入
力端子に印加される。誤差増幅回路8は、直流出力電圧
Voを電源電圧とするとともに演算増幅器等で構成され
る差動増幅器である。誤差増幅回路8は、電圧VdとV
rとの差をとり、さらにこの差電圧(Vd−Vr)を内
部定数で決定される増幅度で増幅して正電位の誤差電圧
Veを生じる。この誤差電圧Veは抵抗値R12の抵抗
器12を介してフォトカプラー6の発光部であるフォト
ダイオード6bの電流入力端に印加され、フォトダイオ
ード6bは自身の接地端との間にダイオード電流Idを
流す。フォトダイオード6bは、ダイオード電流Idに
対応する強度の光を生じる。
The DC output voltage Vo is divided by resistors 10 and 11 connected in series between the output terminal 3 and the ground terminal 4, and the DC output voltage Vo is applied to the connection point between the resistors 10 and 11.
A detection voltage Vd which is the detection result of is generated. Further, the reference voltage source 9 generates a reference voltage Vr which is a reference of a predetermined voltage Vs which is a desired DC output voltage of the power supply circuit. The detection voltage Vd is applied to the plus (+) input terminal of the error amplification circuit 8, and the reference voltage Vr is applied to the minus (−) input terminal of the error amplification circuit 8. The error amplification circuit 8 is a differential amplifier that uses the DC output voltage Vo as a power supply voltage and is configured by an operational amplifier or the like. The error amplification circuit 8 has voltages Vd and V
The difference with r is taken, and this difference voltage (Vd−Vr) is further amplified with an amplification degree determined by an internal constant to generate a positive potential error voltage Ve. This error voltage Ve is applied to the current input terminal of the photodiode 6b, which is the light emitting portion of the photocoupler 6, via the resistor 12 having the resistance value R12, and the photodiode 6b generates the diode current Id between itself and the ground terminal. Shed. The photodiode 6b produces light having an intensity corresponding to the diode current Id.

【0019】フォトカプラー6はフォトダイオード6b
の照射する光を受光部であるフォトトランジスタ6aに
受ける。フォトトランジスタ6aは受けた光の強度に対
応する制御電流Icを生じる。フォトトランジスタ6a
のコレクタ端子とエミッタ端子との間の導通抵抗Rt
は、このフォトトランジスタ6aが受ける光の強度が小
さいと高く、逆に光の強度が大きいと低くなる。
The photo coupler 6 is a photodiode 6b.
The phototransistor 6a, which is the light receiving portion, receives the light radiated by. The phototransistor 6a produces a control current Ic corresponding to the intensity of the received light. Phototransistor 6a
Resistance Rt between the collector terminal and the emitter terminal of the
Is high when the light intensity received by the phototransistor 6a is low, and is low when the light intensity is high.

【0020】フォトトランジスタ6aのコレクタ端子と
エミッタ端子とは制御回路5の互いに異なる制御信号入
力端にそれぞれ接続され、制御回路5は制御電流Icま
たは導通抵抗Rtを制御信号として直流出力電圧Voの
制御を行う。なお、この実施例では、制御回路5は、導
通抵抗Rtが高いと直流出力電圧Voを上昇させるよう
に働き、反対に導通抵抗Rtが低いと直流出力電圧Vo
を下降させるように働く。
The collector terminal and the emitter terminal of the phototransistor 6a are respectively connected to different control signal input terminals of the control circuit 5, and the control circuit 5 controls the DC output voltage Vo by using the control current Ic or the conduction resistance Rt as a control signal. I do. In this embodiment, the control circuit 5 works to increase the DC output voltage Vo when the conduction resistance Rt is high, and conversely, when the conduction resistance Rt is low, the control circuit 5 increases the DC output voltage Vo.
Works to lower.

【0021】さて、本実施例の電源回路は、フォトカプ
ラー6を制御回路5に対する制御信号の帰還回路に用い
る上述の基本回路に加えて、以下に述べる構成要素をさ
らに備えている。
The power supply circuit of this embodiment further comprises the following components in addition to the above-mentioned basic circuit which uses the photocoupler 6 as the feedback circuit of the control signal to the control circuit 5.

【0022】三端子増幅素子の一つであるバイポーラ型
のトランジスタ13は、電流入力端子であるエミッタ端
子が誤差増幅回路8の出力端に、電流出力端子であるコ
レクタ端子がフォトダイオード6bの電流入力端にそれ
ぞれ接続されている。また、抵抗器14とツェナーダイ
オード15との直列回路が、誤差増幅回路8の出力端と
接地電位との間に接続されている。ツェナーダイオード
15は、抵抗器14を介して誤差電圧Veを受け、ほぼ
定電圧のツェナー電圧Vzをカソード端子とアノード端
子(接地電位)との間に生じる。ツェナーダイオード1
5のカソード端子とトランジスタ13の電流制御端子で
あるベース端子とは、このベース端子への過大電流の流
入を制限する抵抗器16を介して接続される。ツェナー
ダイオード15はツェナー電圧Vzにほぼ等しいバイア
ス電圧Vz1をトランジスタ13のベース端子に付与す
る。これらの構成要素は、制御回路5へ供給する制御信
号の大きさがフォトダイオード6bの駆動電圧である誤
差電圧Veと抵抗器12の抵抗値R12とに制限される
ことが少なく、しかもフォトカプラー6の電流伝達率C
trが経時変化等によって初期値より低下しても、制御
回路5に十分な大きさの制御信号を供給するために設け
たものである。
In the bipolar transistor 13 which is one of the three-terminal amplifying elements, the emitter terminal which is a current input terminal is the output terminal of the error amplifier circuit 8 and the collector terminal which is a current output terminal is the current input of the photodiode 6b. Connected to each end. Further, a series circuit of the resistor 14 and the Zener diode 15 is connected between the output end of the error amplification circuit 8 and the ground potential. The Zener diode 15 receives the error voltage Ve via the resistor 14 and generates a substantially constant Zener voltage Vz between the cathode terminal and the anode terminal (ground potential). Zener diode 1
The cathode terminal of 5 and the base terminal, which is the current control terminal of the transistor 13, are connected via a resistor 16 that limits the inflow of an excessive current into the base terminal. The Zener diode 15 applies a bias voltage Vz1 substantially equal to the Zener voltage Vz to the base terminal of the transistor 13. In these components, the magnitude of the control signal supplied to the control circuit 5 is rarely limited to the error voltage Ve, which is the drive voltage of the photodiode 6b, and the resistance value R12 of the resistor 12, and moreover, the photocoupler 6 is used. Current transfer rate C
This is provided in order to supply a control signal of sufficient magnitude to the control circuit 5 even if tr drops below the initial value due to changes with time or the like.

【0023】まず、本実施例の基本動作を説明すると、
入力端子1と接地端子2との間に直流入力電圧Viが始
めて印加された時点では、出力端子3と接地端子4との
間に直流出力電圧Voは現れておらず、この電圧Voが
抵抗器10と11とで分圧された検出電圧Vdは0Vで
ある。この検出電圧Vdと基準電圧源9からの基準電圧
Vrとが誤差増幅回路8に入力される。誤差増幅回路8
は、正常動作の場合には検出電圧Vdと基準電圧Vrと
の差電圧に対応する誤差電圧Veを生じるのであるが、
電源を出力端子3と接地端子4との間から得ているの
で、この場合には出力する誤差電圧Veは0Vとなる。
この状態では、フォトカプラー6のフォトダイオード6
bにはダイオード電流Idが流れず、フォトダイオード
6aは光を受けないので導通抵抗Rtが高くなってい
る。従って、直流入力電圧Viの印加初期状態において
は、制御回路5が高い導通抵抗Rtに制御されて直流出
力電圧Voを上昇させる動作をする。
First, the basic operation of this embodiment will be described.
At the time when the DC input voltage Vi is first applied between the input terminal 1 and the ground terminal 2, the DC output voltage Vo does not appear between the output terminal 3 and the ground terminal 4, and this voltage Vo is a resistor. The detection voltage Vd divided by 10 and 11 is 0V. The detection voltage Vd and the reference voltage Vr from the reference voltage source 9 are input to the error amplification circuit 8. Error amplifier circuit 8
Causes an error voltage Ve corresponding to the difference voltage between the detection voltage Vd and the reference voltage Vr in the normal operation.
Since the power source is obtained from between the output terminal 3 and the ground terminal 4, the error voltage Ve output in this case is 0V.
In this state, the photodiode 6 of the photo coupler 6
Since the diode current Id does not flow in b and the photodiode 6a receives no light, the conduction resistance Rt is high. Therefore, in the initial application state of the DC input voltage Vi, the control circuit 5 is controlled by the high conduction resistance Rt and operates to increase the DC output voltage Vo.

【0024】直流入力電圧Viがこの電源回路に印加さ
れてから時間が経過し、直流出力電圧Voが上昇するこ
とにより、検出電圧Vdが上昇して基準電圧Vrを越え
ると、誤差増幅回路8の出力する誤差電圧Veが上昇す
る。すると、この誤差電圧Voは抵抗器12を介してフ
ォトカプラー6の電流入力端に印加され、フォトダイオ
ード6bにダイオード電流Idが流れるようになる。こ
の結果、フォトトランジスタ6aの導通抵抗Rtが低下
し、制御回路5は直流出力電圧Voを低下させるように
働く。
When the detection voltage Vd rises and exceeds the reference voltage Vr as time elapses after the DC input voltage Vi is applied to this power supply circuit and the DC output voltage Vo rises, the error amplifying circuit 8 operates. The output error voltage Ve increases. Then, this error voltage Vo is applied to the current input terminal of the photocoupler 6 via the resistor 12, and the diode current Id flows through the photodiode 6b. As a result, the conduction resistance Rt of the phototransistor 6a decreases, and the control circuit 5 acts to decrease the DC output voltage Vo.

【0025】結局、本実施例の電源回路は、上述の基本
動作により、検出電圧Vdが基準電圧Vrに等しくなる
ように制御され、直流出力電圧Voも目的の所定電圧V
sに等しい一定値に制御されることになる。
After all, the power supply circuit of the present embodiment is controlled by the above-described basic operation so that the detection voltage Vd becomes equal to the reference voltage Vr, and the DC output voltage Vo is also the target predetermined voltage Vr.
It will be controlled to a constant value equal to s.

【0026】ここで、この電源回路における誤差電圧V
eの最大値Vaは、誤差増幅回路8に演算増幅器の一つ
であるμPC125IC(日本電気(株)製)を用いる
と、直流出力電圧Vo−1.5V程度に制限される。ま
た、フォトダイオード6aのスレショルド電圧Vtは、
フォトカプラー6にPS2501フォトカプラー(日本
電気(株)製)を用いると、1.2V程度である。従っ
て、ダイオード電流Idは、上記の回路素子を用いる
と、(3)式によって制限される。
Here, the error voltage V in this power supply circuit
The maximum value Va of e is limited to a DC output voltage Vo-1.5V when a μPC125IC (manufactured by NEC Corporation), which is one of operational amplifiers, is used for the error amplification circuit 8. Also, the threshold voltage Vt of the photodiode 6a is
When a PS2501 photocoupler (manufactured by NEC Corporation) is used as the photocoupler 6, the voltage is about 1.2V. Therefore, the diode current Id is limited by the equation (3) when the above circuit element is used.

【0027】Id<(Vo−Va−Vt)/R12 ≒(Vo−1.5−1.2)/R12 … (3) なお、誤差増幅回路8の電源を出力端子3と接地端子4
との間とは別に求めると、誤差増幅器8の電源電圧Vo
を大きくすることにより、このダイオード電流Idの上
限を緩和することは可能であるが、電源回路が複雑にな
るという欠点がある。
Id <(Vo-Va-Vt) /R12.apprxeq. (Vo-1.5-1.2) / R12 (3) The power source of the error amplifier circuit 8 is the output terminal 3 and the ground terminal 4.
And the power supply voltage Vo of the error amplifier 8
Although it is possible to relax the upper limit of the diode current Id by increasing, the disadvantage is that the power supply circuit becomes complicated.

【0028】図2は本実施例における誤差電圧Veとダ
イオード電流Idの関係を示す図である。以下、図1お
よび図2を併せ参照して、本実施例の特徴とする動作を
説明する。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the error voltage Ve and the diode current Id in this embodiment. The characteristic operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS.

【0029】この電源回路は、上述の基本定電圧制御動
作の動作範囲を、誤差電圧Veが0Vから誤差電圧Ve
の最大値Vaより低い基本値Vbまでにある範囲とす
る。いま、フォトカプラー6の電流伝達効率Ctrが経
年変化等により低下したとすると、誤差増幅回路8は、
誤差電圧Veを上昇させてフォトダイオード6bにより
多くのダイオード電流Idを流せるようにし、フォトト
ランジスタ6aの導通抵抗Rtを所定値に維持させ、制
御回路5が直流出力電圧Voを所定電圧Vsに維持でき
るようにする。図2の曲線Bは、上記説明を図示したも
のである。
This power supply circuit operates within the operating range of the above-mentioned basic constant voltage control operation from the error voltage Ve of 0V to the error voltage Ve.
To a basic value Vb that is lower than the maximum value Va. Now, assuming that the current transfer efficiency Ctr of the photocoupler 6 is lowered due to aging, the error amplification circuit 8
The error voltage Ve is increased to allow more photodiode current Id to flow through the photodiode 6b, the conduction resistance Rt of the phototransistor 6a is maintained at a predetermined value, and the control circuit 5 can maintain the DC output voltage Vo at the predetermined voltage Vs. To do so. Curve B in FIG. 2 illustrates the above description.

【0030】この電源回路は、本来、誤差電圧Veの上
昇とともに、ダイオード電流Idを破線の曲線Cのよう
に上昇させて最大値Vaの点まで到達させることが可能
である。しかし、この電源回路は、トランジスタ13,
抵抗器12および14,およびツェナーダイオード15
を付加することによって、基本値Vbから最大値Vaま
での誤差電圧Ve範囲において、ダイオード電流Idを
基本定電圧制御におけるより増大できるようにしてい
る。
Originally, this power supply circuit can raise the diode current Id as shown by the broken line curve C with the rise of the error voltage Ve to reach the point of the maximum value Va. However, this power supply circuit includes a transistor 13,
Resistors 12 and 14, and Zener diode 15
Is added, the diode current Id can be increased more than in the basic constant voltage control in the error voltage Ve range from the basic value Vb to the maximum value Va.

【0031】基本値Vbはツェナーダイオード15のツ
ェナー電圧Vzとトランジスタ13のエミッタ/ベース
間電圧VBE(約0.7V)との和に等しく設定してお
く。誤差電圧Veが基本値Vbより上昇すると、トラン
ジスタ13のベース端子から抵抗器16を介してツェナ
ーダイオード15へ電流が流れる。この結果、トランジ
スタ13のコレクタ/エミッタ間が導通し、抵抗器12
をバイパスしてトランジスタ13のエミッタ端子(コレ
クタ端子)からフォトダイオード6aに流入する電流も
ダイオード電流Idとして加わることになる。図2の曲
線Aは、上記説明を図示したものである。上述のとおり
に本電源回路では、基本値Vbから最大値Vaまでの誤
差電圧Ve範囲においては、誤差電圧Veの変化に対す
るダイオード電流Idの変化率を大きくしている。従っ
て、この電源回路は、誤差増幅回路8の電源電圧Vo制
限に伴なう誤差電圧Veの制限および抵抗器12の抵抗
値R12の存在によるダイオード電流Idの最大値制限
を緩和しており、ひいては制御回路5に供給する制御信
号の上限を緩和してこの電源回路の定電圧制御をより信
頼性の高いものにしている。このように、誤差電圧Ve
の変化に対するダイオード電流Idの変化率を大きくす
るのは、誤差増幅回路8に高い電圧の電源が得られない
場合に特に有効である。
The basic value Vb is set equal to the sum of the Zener voltage Vz of the Zener diode 15 and the emitter-base voltage V BE (about 0.7 V) of the transistor 13. When the error voltage Ve rises above the basic value Vb, a current flows from the base terminal of the transistor 13 to the Zener diode 15 via the resistor 16. As a result, the collector / emitter of the transistor 13 becomes conductive, and the resistor 12
The current flowing into the photodiode 6a from the emitter terminal (collector terminal) of the transistor 13 by bypassing is also added as the diode current Id. Curve A in FIG. 2 illustrates the above description. As described above, in this power supply circuit, in the error voltage Ve range from the basic value Vb to the maximum value Va, the rate of change of the diode current Id with respect to the change of the error voltage Ve is increased. Therefore, this power supply circuit relaxes the limit of the error voltage Ve accompanying the limit of the power supply voltage Vo of the error amplification circuit 8 and the maximum limit of the diode current Id due to the existence of the resistance value R12 of the resistor 12, and eventually The upper limit of the control signal supplied to the control circuit 5 is relaxed to make the constant voltage control of this power supply circuit more reliable. Thus, the error voltage Ve
Increasing the rate of change of the diode current Id with respect to the change of is particularly effective when the error amplifier circuit 8 cannot obtain a high-voltage power supply.

【0032】図3は本発明による第2の実施例の回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram of the second embodiment according to the present invention.

【0033】この電源回路は、三端子増幅素子として、
図1におけるトランジスタ13に代えて、電界効果トラ
ンジスタ(FET)17を用いている。FET17は、
三端子増幅素子の電流入力端子がソース端子,電流出力
端子がドレイン端子,電流制御端子がゲート端子に対応
している。FET17のソース端子は誤差増幅回路8の
出力端に、ゲート端子はツェナーダイオード15のカソ
ード端子に、ドレイン端子はフォトダイオード6bの電
流入力端に接続されている。また、この電源回路では抵
抗器16を省くことができる。他の回路は図1の実施例
の電源回路と同じである。
This power supply circuit is a three-terminal amplifying element,
A field effect transistor (FET) 17 is used instead of the transistor 13 in FIG. FET17 is
The current input terminal of the three-terminal amplifier corresponds to the source terminal, the current output terminal corresponds to the drain terminal, and the current control terminal corresponds to the gate terminal. The source terminal of the FET 17 is connected to the output terminal of the error amplifier circuit 8, the gate terminal is connected to the cathode terminal of the Zener diode 15, and the drain terminal is connected to the current input terminal of the photodiode 6b. Moreover, the resistor 16 can be omitted in this power supply circuit. The other circuits are the same as the power supply circuit of the embodiment shown in FIG.

【0034】この電源回路では、基準値Vbはツェナー
ダイオード15の生じるツェナー電圧VzとFET17
のゲートのスレッショールド電圧Vgtとの和に等しく
設定しておく。誤差電圧Veが基準値Vbより上昇する
と、FET17のドレイン/ソース間が導通し、抵抗器
12をバイパスしてFET17のソース端子(ドレイン
端子)からフォトダイオード6aに流入する電流もダイ
オード電流Idとして加わる。従って、この電源回路の
動作も、図2に示したと同じ関係になる。
In this power supply circuit, the reference value Vb is the Zener voltage Vz generated by the Zener diode 15 and the FET 17
Is set to be equal to the sum of the threshold voltage Vgt of the gate. When the error voltage Ve rises above the reference value Vb, the drain / source of the FET 17 becomes conductive, the current that bypasses the resistor 12 and flows into the photodiode 6a from the source terminal (drain terminal) of the FET 17 is also added as the diode current Id. . Therefore, the operation of this power supply circuit has the same relationship as that shown in FIG.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、三端子増
幅素子の電流入力端子を誤差増幅回路の出力端に接続
し、電流出力端子をフォトカプラーの発光部の電流入力
端に接続し、電流制御端子にツェナーダイオードにより
所定のバイアス電圧を付与するので、直流電圧変換用の
制御回路を制御する制御信号を上記誤差増幅回路からの
駆動電圧の制限少なく上記フォトカプラーの受光部から
供給でき、直流出力電圧の安定度を向上できるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, the current input terminal of the three-terminal amplifying element is connected to the output terminal of the error amplifying circuit, and the current output terminal is connected to the current input terminal of the light emitting portion of the photocoupler. Since a predetermined bias voltage is applied to the current control terminal by the Zener diode, a control signal for controlling the control circuit for DC voltage conversion can be supplied from the light receiving portion of the photocoupler with less restriction of the drive voltage from the error amplification circuit, This has the effect of improving the stability of the DC output voltage.

【0036】また、本発明は、上記構成により、上記フ
ォトカプラーの電流伝達率Ctrが低下しても上記制御
回路に十分な大きさの制御信号を供給でき、上記と同様
に直流出力電圧の安定度を向上できる効果がある。
Further, according to the present invention, with the above structure, a control signal of a sufficient magnitude can be supplied to the control circuit even if the current transfer rate Ctr of the photocoupler is lowered, and the DC output voltage can be stabilized in the same manner as described above. There is an effect that can improve the degree.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例による電源回路の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施例における誤差電圧Veとダイオード電
流Idの関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an error voltage Ve and a diode current Id in this embodiment.

【図3】本発明の第2の実施例による電源回路の回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2,4 接地端子 3 出力端子 5 制御回路 6 フォトカプラー 6a フォトトランジスタ 6b フォトダイオード 8 誤差増幅器 9 基準電圧源 10〜12,14,16 抵抗器 13 トランジスタ 15 ツェナーダイオード 17 電界効果トランジスタ(FET) 1 Input Terminal 2, 4 Ground Terminal 3 Output Terminal 5 Control Circuit 6 Photocoupler 6a Phototransistor 6b Photodiode 8 Error Amplifier 9 Reference Voltage Source 10-12, 14, 16 Resistor 13 Transistor 15 Zener Diode 17 Field Effect Transistor (FET) )

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子に供給された直流入力電圧を制
御信号の制御によって電圧変換し出力端子に直流出力電
圧を生じる制御回路と、前記直流出力電圧を検出する出
力電圧検出回路と、基準電圧を生じる基準電圧発生回路
と、検出された前記直流出力電圧と前記基準電圧との差
電圧を増幅して誤差電圧を出力端に生じる誤差増幅回路
と、前記誤差電圧を第1の抵抗器を介して発光部の入力
端に受けるとともに受光部から前記制御信号を生じるフ
ォトカプラーと、電流入力端子を前記誤差増幅回路の出
力端に接続するとともに電流出力端子を前記フォトカプ
ラーの発光部の電流入力端に接続した三端子増幅素子
と、前記三端子増幅素子の電流制御端子に所定のバイア
ス電圧を付与するツェナーダイオードとを備えることを
特徴とする電源回路。
1. A control circuit for converting a direct-current input voltage supplied to an input terminal into a direct-current output voltage at an output terminal by converting the direct-current voltage by controlling a control signal, an output-voltage detection circuit for detecting the direct-current output voltage, and a reference voltage. Through a first resistor, an error amplifier circuit that amplifies the difference voltage between the detected DC output voltage and the reference voltage to generate an error voltage at the output end, and the error voltage through a first resistor. A photocoupler for receiving the control signal from the light receiving section and receiving the control signal from the light receiving section, and connecting the current input terminal to the output terminal of the error amplification circuit and the current output terminal to the current input terminal of the light emitting section of the photocoupler A power supply circuit comprising: a three-terminal amplifying element connected to the above; and a Zener diode that applies a predetermined bias voltage to a current control terminal of the three-terminal amplifying element.
【請求項2】 前記三端子増幅素子が、前記電流入力端
子がエミッタ端子,前記電流出力端子がコレクタ端子,
前記電流制御端子がベース端子であるバイポーラトラン
ジスタであることを特徴とする請求項1記載の電源回
路。
2. The three-terminal amplifying element, wherein the current input terminal is an emitter terminal, the current output terminal is a collector terminal,
The power supply circuit according to claim 1, wherein the current control terminal is a bipolar transistor having a base terminal.
【請求項3】 前記三端子増幅素子が、前記電流入力端
子がソース端子,前記電流出力端子がドレイン端子,前
記電流制御端子がゲート端子である電界効果トランジス
タであることを特徴とする請求項1記載の電源回路。
3. The three-terminal amplifying element is a field effect transistor in which the current input terminal is a source terminal, the current output terminal is a drain terminal, and the current control terminal is a gate terminal. The power supply circuit described.
【請求項4】 前記誤差増幅回路が、前記制御回路の出
力端に生じる前記直流出力電圧を電源電圧とする演算増
幅器であることを特徴とする請求項1記載の電源回路。
4. The power supply circuit according to claim 1, wherein the error amplification circuit is an operational amplifier which uses the DC output voltage generated at the output end of the control circuit as a power supply voltage.
【請求項5】 入力端子に供給された直流入力電圧を制
御信号の制御によって電圧変換し出力端子に直流出力電
圧を生じる制御回路と、前記直流出力電圧を検出する出
力電圧検出回路と、基準電圧を生じる基準電圧発生回路
と、検出された前記直流出力電圧と前記基準電圧との差
電圧を増幅して誤差電圧を出力端に生じる誤差増幅回路
と、前記誤差電圧を第1の抵抗器を介して発光部の入力
端に受けるとともに受光部から前記制御信号を生じるフ
ォトカプラーとを備える電源回路において、 前記誤差電圧の最大値より低い所定電圧から前記誤差電
圧の最大値の範囲においては、前記第1の抵抗器をバイ
パスして前記フォトカプラーの受光部に電流を供給する
バイパス回路をさらに備えることを特徴とする電源回
路。
5. A control circuit for converting a DC input voltage supplied to an input terminal into a DC output voltage at an output terminal by converting the voltage by controlling a control signal, an output voltage detection circuit for detecting the DC output voltage, and a reference voltage. Through a first resistor, an error amplifier circuit that amplifies the difference voltage between the detected DC output voltage and the reference voltage to generate an error voltage at the output end, and the error voltage through a first resistor. In a power supply circuit including a photocoupler for receiving the control signal from the light receiving portion while receiving the control signal from the light receiving portion at the input terminal, The power supply circuit further comprising a bypass circuit that bypasses the resistor 1 and supplies a current to the light receiving portion of the photocoupler.
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