JPH1173231A

JPH1173231A - 直流安定化電源装置

Info

Publication number: JPH1173231A
Application number: JP23517997A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Suzuki; 友広鈴木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動源としてのバッテリー数をさらに削減す
ることができる直流安定化電源装置を提供する。【解決手段】直流安定化電源装置１に用いられるドロ
ッパ型レギュレータ２の入力端子ＩＮ１から入力電圧Ｖ
_IN１を入力する。出力制御トランジスタ４には直接入力
電圧Ｖ_IN１を印加し、制御回路６には入力電圧昇圧回路
５を介して電圧を印加する。ここで、入力電圧昇圧回路
５は、入力電圧Ｖ_IN１を、制御回路６が動作可能な電圧
以上に昇圧させる。従って、入力電圧Ｖ_IN１は、ドロッ
パ型レギュレータ２の出力電圧Ｖ_O１と出力制御トラン
ジスタ４における電圧降下分との和以上の電圧であれば
よく、低い入力電圧Ｖ_IN１によってドロッパ型レギュレ
ータ２を動作させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低入力電圧での動
作が可能なドロッパ方式の直流安定化電源装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、直流安定化電源装置には、その出
力電圧を安定化させるレギュレータが用いられている。
特に、入力電圧より低い出力電圧を必要とする場合に用
いる降圧型のレギュレータとして、トランジスタを一種
の可変抵抗として用いることにより電圧を降下させるド
ロッパ型レギュレータがある。

【０００３】例えば、図１１に示す直流安定化電源装置
１０１は、一つのＩＣチップからなるドロッパ型レギュ
レータ１０２と平滑コンデンサ１０３とから構成されて
いる。ドロッパ型レギュレータ１０２は、出力制御トラ
ンジスタ１０４、出力制御トランジスタ駆動用トランジ
スタ１０５及び制御回路１０６から構成される。さら
に、制御回路１０６は、起動回路１０７、基準電圧回路
１０８、誤差増幅器１０９、分圧回路１１０、及び過電
流保護回路１１１から構成される。

【０００４】ＮＰＮ型の出力制御トランジスタ１０４の
コレクタはドロッパ型レギュレータ１０２の入力端子Ｉ
Ｎ１０１に接続され、エミッタは後述する過電流保護回
路１１１の抵抗１１７の一端に接続されている。ＮＰＮ
型の出力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０５の
ベースは後述する誤差増幅器１０９の出力端子に、コレ
クタは出力制御トランジスタ１０４のコレクタに、エミ
ッタは出力制御トランジスタ１０４のベースに接続され
ている。

【０００５】制御回路１０６において、起動回路１０７
及び基準電圧回路１０８は、入力端子ＩＮ１０１と接地
端子ＧＮＤとの間に設けられている。基準電圧回路１０
８の入力端子は、起動回路１０７の出力端子に接続され
ている。誤差増幅器１０９の非反転入力端子は基準電圧
回路１０８の出力端子に接続されていると共に、反転入
力端子は、分圧回路１１０を構成する直列に接続された
二つの抵抗１１２・１１３の接続点に接続されている。

【０００６】また、誤差増幅器１０９の正の電源端子は
入力端子ＩＮ１０１に接続されていると共に、負の電源
端子は接地されている。過電流保護回路１１１は、ＮＰ
Ｎ型のトランジスタ１１４及び抵抗１１５・１１６・１
１７から構成される。これらの抵抗１１５・１１６・１
１７は、ドロッパ型レギュレータ１０２の所望の出力電
圧Ｖ_O１０１に応じて抵抗値が設定される。トランジス
タ１１４のベースは抵抗１１５の一端に、コレクタは誤
差増幅器１０９の出力端子に、エミッタは抵抗１１７の
一端に接続されている。抵抗１１５は、出力制御トラン
ジスタ駆動用トランジスタ１０５のエミッタとトランジ
スタ１１４のベースとの間に接続されている。抵抗１１
６の一端は、出力制御トランジスタ１０４と抵抗１１７
との接続点に接続されており、他端は、トランジスタ１
１４と抵抗１１５との接続点との間に接続されている。
抵抗１１７は、出力制御トランジスタ１０４のエミッタ
と出力端子ＯＵＴ１０１との間に接続されている。

【０００７】また、直流電源Ｅ１０１が入力端子ＩＮ１
０１に接続されている。さらに、平滑コンデンサ１０３
及び負荷１１８のそれぞれの一端が出力端子ＯＵＴ１０
１に接続されていると共に、それぞれの他端は接地され
ている。

【０００８】上記の構成の直流安定化電源装置１０１に
おいて、出力制御トランジスタ１０４は、入力端子ＩＮ
１０１から入力された直流電圧Ｖ_IN１０１を出力制御ト
ランジスタ駆動用トランジスタ１０５のドライブ電流に
応じて降圧し、その出力電圧Ｖ_O１０１を平滑コンデン
サ１０３によって平滑化して負荷１１８に印加してい
る。一方、出力電圧Ｖ_O１０１は、抵抗１１２・１１３
によって分圧され、生成された帰還電圧Ｖａｄｊ１０１
が誤差増幅器１０９の反転入力端子へフィードバックさ
れる。誤差増幅器１０９は、この帰還電圧Ｖａｄｊ１０
１と基準電圧回路１０８から非反転入力端子に印加され
る基準電圧Ｖｒｅｆ１０１とを比較する。

【０００９】帰還電圧Ｖａｄｊ１０１が基準電圧Ｖｒｅ
ｆ１０１よりも高い場合、誤差増幅器１０９は出力制御
トランジスタ駆動用トランジスタ１０５のベース電位を
低下させる。この結果、出力制御トランジスタ１０４の
ベース電流が減少し、出力電圧Ｖ_O１０１を低下させ
る。これとは逆に、帰還電圧Ｖａｄｊ１０１が基準電圧
Ｖｒｅｆ１０１よりも低い場合、誤差増幅器１０９は出
力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０５のベース
電位を上昇させる。この結果、出力制御トランジスタ１
０４のベース電流が増加し、出力電圧Ｖ_O１０１を上昇
させる。これにより、帰還電圧Ｖａｄｊ１０１は基準電
圧Ｖｒｅｆ１０１に一致するように制御される。従っ
て、直流安定化電源装置１０１は、負荷１１８の消費電
流や入力電圧Ｖ_IN１０１の変動に関わらず、出力電圧Ｖ
_O１０１を一定の値に保つことができる。

【００１０】また、出力制御トランジスタ１０４に過電
流が流れた場合、過電流保護回路１１１の抵抗１１７に
おける電圧降下が大きくなる。これにより、トランジス
タ１１４のベース・エミッタ間の電圧が上昇してしきい
値を越えると、トランジスタ１１４がＯＮ状態となる。
このため、出力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１
０５のベース電流が減少して出力制御トランジスタ１０
４のベース電流も減少する。従って、出力制御トランジ
スタ１０４のコレクタ電流が減少して出力制御トランジ
スタ１０４が過電流から保護される。

【００１１】上記ドロッパ型レギュレータ１０２では、
入力電圧Ｖ_IN１０１を降圧して出力電圧Ｖ_O１０１を得
ているので、電圧の降下分が熱として放出され、入出力
間電圧差が大きいときにはエネルギー効率が良好とは言
えない。しかし、このようなドロッパ型レギュレータ１
０２は設計が容易であり、回路内に発生するノイズが小
さいため、幅広い用途があるという利点を有している。

【００１２】次に、出力制御トランジスタにＰＮＰ型の
トランジスタを用いることにより、入出力間電圧差を小
さくすることができる低損失ドロッパ型レギュレータに
ついて説明する。

【００１３】図１２に示す直流安定化電源装置２０１
は、一つのＩＣチップからなる低損失ドロッパ型レギュ
レータ２０２と平滑コンデンサ２０３とから構成されて
いる。

【００１４】低損失ドロッパ型レギュレータ２０２は、
出力制御トランジスタ２０４及び制御回路２０５から構
成される。さらに、制御回路２０５は、起動回路２０
６、基準電圧回路２０７、誤差増幅器２０８、出力制御
トランジスタ駆動用トランジスタ２０９、分圧回路２１
０、及び過電流保護回路２１１から構成される。

【００１５】ＰＮＰ型の出力制御トランジスタ２０４の
エミッタは低損失ドロッパ型レギュレータ２０２の入力
端子ＩＮ２０１に接続されており、コレクタは出力端子
ＯＵＴ２０１に接続されている。

【００１６】制御回路２０５において、起動回路２０６
及び基準電圧回路２０７は、入力端子ＩＮ２０１と接地
端子ＧＮＤとの間に設けられている。基準電圧回路２０
７の入力端子は、起動回路２０６の出力端子に接続され
ている。誤差増幅器２０８の非反転入力端子は基準電圧
回路２０７の出力端子に接続されていると共に、反転入
力端子は、分圧回路２１０を構成する直列に接続された
二つの抵抗２１２・２１３の接続点に接続されている。

【００１７】また、誤差増幅器２０８の正の電源端子は
入力端子ＩＮ２０１に接続されていると共に、負の電源
端子は接地されている。ＮＰＮ型の出力制御トランジス
タ駆動用トランジスタ２０９のベースは誤差増幅器２０
８の出力端子に、コレクタは出力制御トランジスタ２０
４のベースに、エミッタは後述する過電流保護回路２１
１の抵抗２１５の一端に接続されている。

【００１８】過電流保護回路２１１は、ＮＰＮ型のトラ
ンジスタ２１４と抵抗２１５とから構成される。トラン
ジスタ２１４のベースは抵抗２１５の一端に、コレクタ
は誤差増幅器２０８の出力端子に、エミッタは抵抗２１
５の他端及び接地端子ＧＮＤにそれぞれ接続されてい
る。

【００１９】また、直流電源Ｅ２０１が入力端子ＩＮ２
０１に接続されている。さらに、平滑コンデンサ２０３
及び負荷２１６のそれぞれの一端が出力端子ＯＵＴ２０
１に接続されており、それぞれの他端は接地されてい
る。

【００２０】上記の構成の直流安定化電源装置２０１に
おいて、出力制御トランジスタ２０４は、入力端子ＩＮ
２０１から入力された入力電圧Ｖ_IN２０１を出力制御ト
ランジスタ駆動用トランジスタ２０９のドライブ電流に
応じて降圧し、その出力電圧Ｖ_O２０１を平滑コンデン
サ２０３によって平滑化して負荷２１６に印加してい
る。この場合、出力制御トランジスタ２０４はＰＮＰ型
のトランジスタであるため、ドロッパ型レギュレータ１
０２の場合のように、出力制御トランジスタ１０４と出
力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０５とをダー
リントン接続するといった構成をとらなくてもよい。従
って、低損失ドロッパ型レギュレータ２０２の入出力間
の電圧を小さくすることができる。

【００２１】また、低損失ドロッパ型レギュレータ２０
２の出力電圧Ｖ_O２０１を安定化する動作は、上述した
ドロッパ型レギュレータ１０２の場合と同様である。す
なわち、出力電圧Ｖ_O２０１を分圧回路２１０にて分圧
して生成した帰還電圧Ｖａｄｊ２０１と、基準電圧回路
２０７から誤差増幅器２０８に印加されている基準電圧
Ｖｒｅｆ２０１とを比較し、その大小に応じて出力制御
トランジスタ駆動用トランジスタ２０９のベース電位を
変化させ、出力制御トランジスタ２０４のベース電流を
制御するものである。

【００２２】一方、負荷短絡や過負荷により出力制御ト
ランジスタ２０４に過電流が流れた場合、出力制御トラ
ンジスタ駆動用トランジスタ２０９のコレクタ電流が増
大する。これにより、抵抗２１５における電圧降下が増
大し、トランジスタ２１４のベース・エミッタ間の電圧
が増大してしきい値を越えると、トランジスタ２１４が
ＯＮ状態となる。従って、出力制御トランジスタ駆動用
トランジスタ２０９のベース電流が減少し、出力制御ト
ランジスタ２０４のベース電流も減少する。この結果、
出力制御トランジスタ２０４のコレクタ電流が抑制さ
れ、出力制御トランジスタ２０４が過電流から保護され
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】近年、上記直流安定化
電源装置１０１・２０１等を用いた機器の小型化、軽量
化、携帯化が進み、機器内部の制御回路の低電圧動作化
が図られているため、直流安定化電源装置１０１・２０
１等を駆動するバッテリーの数が削減される傾向にあ
る。

【００２４】しかしながら、上記ドロッパ型レギュレー
タ１０２及び低損失ドロッパ型レギュレータ２０２で
は、出力制御トランジスタ１０４・２０４の動作を制御
する制御回路１０６・２０５を駆動させるのに、大きな
入力電圧Ｖ_IN１０１・Ｖ_IN２０１が必要になる。このた
め、低い入力電圧Ｖ_IN１０１・Ｖ_IN２０１を用いること
が困難であり、直流安定化電源装置１０１・２０１のバ
ッテリー数の削減に限界が生じている。

【００２５】例えば、図１１の直流安定化電源装置１０
１に用いられるドロッパ型レギュレータ１０２におい
て、制御回路１０６を考慮しない場合、１Ｖの出力電圧
Ｖ_O１０１を得ようとすると、１Ｖの出力電圧Ｖ_O１０
１、出力制御トランジスタ１０４における降下電圧、及
び抵抗１１７における降下電圧の和に等しい入力電圧Ｖ
_IN１０１を入力端子ＩＮ１０１に印加すればよい。ここ
で、出力制御トランジスタ１０４における降下電圧は、
出力制御トランジスタ１０４のコレクタ・エミッタ間飽
和電圧Ｖ_CE(SAT)（通常０．２Ｖ〜０．３Ｖ程度）と出
力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０５のベース
・エミッタ間飽和電圧Ｖ_BE(SAT)との和となり、１Ｖ程
度である。

【００２６】さらに、実際には、制御回路１０６を駆動
するために印加される電圧が一般に２Ｖ〜３Ｖ程度必要
となるので、ドロッパ型レギュレータ１０２の入力電圧
Ｖ_IN１０１は３Ｖ以上必要となる。従って、起電力１．
５Ｖのバッテリーが少なくとも２個必要となる。

【００２７】また、図１２の直流安定化電源装置２０１
に用いられる低損失低損失ドロッパ型レギュレータ２０
２において、制御回路２０５を考慮しない場合、１Ｖの
出力電圧Ｖ_O２０１を得ようとすると、１Ｖの出力電圧
Ｖ_O２０１と出力制御トランジスタ２０４における降下
電圧との和に等しい入力電圧Ｖ_IN２０１を入力端子ＩＮ
２０１に印加すればよい。ここで、出力制御トランジス
タ２０４における降下電圧は、出力制御トランジスタ２
０４のコレクタ・エミッタ間飽和電圧Ｖ_CE(SAT)（通常
０．２Ｖ〜０．３Ｖ程度）であるから、上記の電圧の和
は１．２Ｖ〜１．３Ｖ程度となる。

【００２８】ところが、実際には制御回路２０５を駆動
するために印加される電圧が一般に２Ｖ〜３Ｖ程度必要
となるので、低損失ドロッパ型レギュレータ２０２の入
力電圧Ｖ_IN２０１は３Ｖ以上必要となる。従って、ドロ
ッパ型レギュレータ１０２の場合と同様に、起電力１．
５Ｖのバッテリーが少なくとも２個必要となる。

【００２９】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、駆動源としてのバッテリ
ー数をさらに削減することができると共に、取り扱いが
簡便な直流安定化電源装置を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の直
流安定化電源装置は、上記課題を解決するために、入力
電圧を降下させて出力電圧を出力する電圧降下素子と、
上記出力電圧を安定化させるように上記電圧降下素子に
おける電圧降下を制御する制御手段とを有する直流安定
化電源装置において、上記入力電圧を上記制御手段が動
作可能な電圧以上に上昇させて上記制御手段に印加する
入力電圧昇圧手段をさらに有していることを特徴として
いる。

【００３１】上記の発明では、直流安定化電源装置は入
力電圧昇圧手段を有しており、この入力電圧昇圧手段に
よって、直流安定化電源装置の入力電圧は、制御手段が
動作可能な電圧以上に上昇する。上昇した入力電圧は制
御手段に印加され、電圧降下素子における電圧降下を制
御する。

【００３２】請求項２に係る発明の直流安定化電源装置
は、上記課題を解決するために、請求項１に記載の直流
安定化電源装置において、上記制御手段は、上記電圧降
下素子を駆動する駆動素子と、上記駆動素子の動作を制
御する駆動素子制御手段とを有し、上記入力電圧昇圧手
段が上記駆動素子及び上記駆動素子制御手段に電圧を印
加することを特徴としている。

【００３３】上記の発明によれば、制御手段は、電圧降
下素子を駆動する駆動素子と、駆動素子の動作を制御す
る駆動素子制御手段とを有している。入力電圧昇圧手段
によって昇圧された直流安定化電源装置の入力電圧は、
駆動素子と駆動素子制御手段との両方に印加される。

【００３４】請求項３に係る発明の直流安定化電源装置
は、上記課題を解決するために、請求項２に記載の直流
安定化電源装置において、上記電圧降下素子がＮＰＮ型
のトランジスタであることを特徴としている。

【００３５】上記の発明によれば、電圧降下素子はＮＰ
Ｎ型のトランジスタであり、直流安定化電源装置の入力
電圧は、ＮＰＮ型のトランジスタにて降圧され、出力電
圧として出力される。

【００３６】請求項４に係る発明の直流安定化電源装置
は、上記課題を解決するために、請求項２に記載の直流
安定化電源装置において、上記電圧降下素子がＮチャン
ネル型のＭＯＳＦＥＴであることを特徴としている。

【００３７】上記の発明によれば、電圧降下素子はＮチ
ャンネル型のＭＯＳＦＥＴであり、直流安定化電源装置
の入力電圧は、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴにて降圧
され、出力電圧として出力される。

【００３８】請求項５に係る発明の直流安定化電源装置
は、上記課題を解決するために、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の直流安定化電源装置において、上記入力
電圧が上記制御手段の動作電圧以下であるときに、上記
入力電圧昇圧手段が上記制御手段に電圧を印加すること
を特徴としている。

【００３９】上記の発明では、直流安定化電源装置の入
力電圧が制御手段の動作電圧以下であるときに、入力電
圧昇圧手段によって昇圧された入力電圧を制御手段に印
加する。

【００４０】請求項６に係る発明の直流安定化電源装置
は、上記課題を解決するために、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の直流安定化電源装置において、上記入力
電圧昇圧手段が、コンデンサと、上記コンデンサを上記
入力電圧まで充電させる充電手段と、充電された上記コ
ンデンサの放電電圧に上記入力電圧が加わるように上記
コンデンサを放電させる放電手段とを有し、上記放電電
圧と上記入力電圧との和を出力する昇圧回路であること
を特徴としている。

【００４１】上記の発明では、入力電圧昇圧手段は、コ
ンデンサを用いて直流安定化電源装置の入力電圧を昇圧
する昇圧回路である。この昇圧回路では、まず、充電手
段がコンデンサを入力電圧まで充電する。次に、放電手
段が、充電されたコンデンサの放電電圧に入力電圧が加
わるようにコンデンサを放電させ、放電電圧と上記入力
電圧との和を出力する。

【００４２】上記昇圧回路では、コンデンサの充電と放
電とが交互に行われることによって、上記の動作が繰り
返され、制御手段には入力電圧より高い電圧が印加され
る。

【００４３】請求項７に係る発明の直流安定化電源装置
は、上記課題を解決するために、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の直流安定化電源装置において、上記入力
電圧昇圧手段が、一端に入力電圧が印加されるインダク
タと、上記インダクタの他端と接地端子との間に設けら
れ導通状態と非導通状態とを交互に繰り返すスイッチン
グ素子とを有し、上記スイッチング素子が導通状態であ
るときには、上記インダクタに電流を流し、上記スイッ
チング素子が非導通状態であるときには、上記スイッチ
ング素子が導通状態から非導通状態になる過程で上記イ
ンダクタに発生して維持された電圧と上記入力端子に印
加される上記入力電圧との和を出力する昇圧回路である
ことを特徴としている。

【００４４】上記の発明では、入力電圧昇圧手段は、イ
ンダクタ及びスイッチング素子によって直流安定化電源
装置の入力電圧を昇圧する昇圧回路である。この昇圧回
路において、インダクタは一端に入力電圧が印加されて
おり、スイッチング素子はインダクタの他端と接地端子
との間に設けられていると共に導通状態と非導通状態と
を交互に繰り返す。

【００４５】昇圧回路は、スイッチング素子が導通状態
であるときにはインダクタに電流を流す。スイッチング
素子が導通状態から非導通状態に変化する過程では、イ
ンダクタに流れる電流が減少し、インダクタに電圧が発
生してこの電圧がインダクタに維持される。スイッチン
グ素子が非導通状態であるときには、インダクタに維持
された電圧と入力電圧との和を出力する。

【００４６】上記昇圧回路では、スイッチング素子が導
通状態と非導通状態とを交互に繰り返すことによって、
上記の動作が繰り返され、制御手段には入力電圧より高
い電圧が印加される。

【００４７】請求項８に係る発明の直流安定化電源装置
は、上記課題を解決するために、請求項１ないし７のい
ずれかに記載の直流安定化電源装置において、一つのパ
ッケージ内に納められることを特徴としている。

【００４８】上記の発明では、直流安定化電源装置は一
つのパッケージ内に納められることにより、単一の部品
として提供される。

【００４９】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕本発明の直流安定化電源装置の実施の
一形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、
以下の通りである。

【００５０】図１に示すように、本実施の形態の直流安
定化電源装置１は、ドロッパ型レギュレータ２と平滑コ
ンデンサ３とから構成されている。ドロッパ型レギュレ
ータ２は、出力制御トランジスタ４と、入力電圧昇圧回
路５と、制御回路６とから構成される。さらに、制御回
路６は、起動回路７、基準電圧回路８、誤差増幅器９、
出力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０、分圧回
路１１、及び過電流保護回路１２から構成される。

【００５１】電圧降下素子としてのＰＮＰ型の出力制御
トランジスタ４のエミッタは、ドロッパ型レギュレータ
２の入力端子ＩＮ１に接続され、コレクタは、ドロッパ
型レギュレータ２の出力端子ＯＵＴ１に接続されてい
る。入力電圧昇圧手段としての入力電圧昇圧回路５は、
入力端子ＩＮ１と接地端子ＧＮＤとの間に接続されてい
る。

【００５２】一方、制御手段としての制御回路６におい
て、起動回路７及び基準電圧回路８は、入力電圧昇圧回
路５と接地端子ＧＮＤとの間に設けられている。基準電
圧回路８の入力端子は、起動回路７の出力端子に接続さ
れている。誤差増幅器９の非反転入力端子は基準電圧回
路８の出力端子に接続されていると共に、反転入力端子
は、分圧回路１１を構成する直列に接続された二つの抵
抗１３・１４の接続点に接続されている。

【００５３】また、誤差増幅器９の正の電源端子は入力
電圧昇圧回路５の出力端子に接続されており、負の電源
端子は接地端子ＧＮＤに接続されている。ＮＰＮ型の出
力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０のベースは
誤差増幅器９の出力端子に、コレクタは出力制御トラン
ジスタ４のベースに、エミッタは後述する過電流保護回
路１２の抵抗１６の一端にそれぞれ接続されている。

【００５４】過電流保護回路１２は、ＮＰＮ型のトラン
ジスタ１５及び抵抗１６から構成される。トランジスタ
１５のベースは抵抗１６の一端に、コレクタは誤差増幅
器９の出力端子に、エミッタは抵抗１６の他端及び接地
端子ＧＮＤにそれぞれ接続されている。

【００５５】また、直流電源Ｅ１が入力端子ＩＮ１に接
続されている。さらに、平滑コンデンサ３及び負荷１７
のそれぞれの一端が出力端子ＯＵＴ１に接続されてお
り、それぞれの他端は接地端子ＧＮＤに接続されてい
る。

【００５６】次に、上記の構成の直流安定化電源装置１
の動作について説明する。

【００５７】まず、直流電源Ｅ１から入力端子ＩＮ１に
入力電圧Ｖ_IN１が印加されると、入力電圧昇圧回路５に
より入力電圧Ｖ_IN１より高い電圧が発生する。この電圧
によって起動回路７が作動し、基準電圧回路８が起動す
る。

【００５８】出力制御トランジスタ４は、入力電圧Ｖ_IN
１を出力制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０のド
ライブ電流に応じて降圧し、その出力電圧Ｖ_O１を平滑
コンデンサ３によって平滑化して負荷１７に印加してい
る。一方、出力電圧Ｖ_O１は、分圧回路１１の抵抗１３
・１４によって分圧され、生成された帰還電圧Ｖａｄｊ
１が誤差増幅器９の反転入力端子へフィードバックされ
る。誤差増幅器９は、この帰還電圧Ｖａｄｊ１と基準電
圧回路８から非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖｒ
ｅｆ１とを比較する。

【００５９】帰還電圧Ｖａｄｊ１が基準電圧Ｖｒｅｆ１
よりも高い場合、誤差増幅器９は出力制御トランジスタ
駆動用トランジスタ１０のベース電位を低下させる。こ
の結果、出力制御トランジスタ４のベース電流が減少
し、出力電圧Ｖ_O１を低下させる。これとは逆に、帰還
電圧Ｖａｄｊ１が基準電圧Ｖｒｅｆ１よりも低い場合、
誤差増幅器９は出力制御トランジスタ駆動用トランジス
タ１０のベース電位を上昇させる。この結果、出力制御
トランジスタ４のベース電流が増加し、出力電圧Ｖ_O１
を上昇させる。これにより、帰還電圧Ｖａｄｊ１は基準
電圧Ｖｒｅｆ１に一致するように制御される。従って、
ドロッパ型レギュレータ２は、負荷１７の消費電流や入
力電圧Ｖ_IN１の変動に関わらず、その出力電圧Ｖ_O１を
一定の値に保つことができる。

【００６０】また、過電流保護回路１２の動作は以下の
ようになる。負荷短絡や過負荷により出力制御トランジ
スタ４のコレクタ電流が増大すると、出力制御トランジ
スタ駆動用トランジスタ１０のコレクタ電流も増大す
る。このため、抵抗１６における電圧降下が大きくな
り、トランジスタ１５のベース・エミッタ間の電圧が上
昇する。このベース・エミッタ間の電圧がしきい値を越
えるような大きな電圧に達すると、トランジスタ１５は
ＯＮ状態となる。すると、出力制御トランジスタ駆動用
トランジスタ１０のベース電流が減少して出力制御トラ
ンジスタ駆動用トランジスタ１０のコレクタ電流が抑制
される。この結果、出力制御トランジスタ４のベース電
流が減少して出力制御トランジスタ４のコレクタ電流が
抑制され、出力制御トランジスタ４が過電流から保護さ
れる。

【００６１】次に、入力電圧昇圧回路５の具体例を挙げ
ながら説明する。図２の直流安定化電源装置１は、入力
電圧昇圧回路５にチャージポンプ回路１８を適用した場
合のものである。

【００６２】入力電圧昇圧手段としてのチャージポンプ
回路１８は、コンデンサ１９、平滑コンデンサ２０、コ
ンデンサ１９とチャージポンプ回路１８内の他回路との
接続及び分離を行うスイッチＳ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４、
及びスイッチＳ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４の切り換えを制御
するスイッチ制御回路２１から構成される。また、コン
デンサ１９は、第１電極１９ａと第２電極１９ｂとから
構成される。

【００６３】第１電極１９ａは、充電手段としてのスイ
ッチＳ１を介して入力端子ＩＮ１８に接続されていると
共に、放電手段としてのスイッチＳ２を介して出力端子
ＯＵＴ１８に接続されている。第２電極１９ｂは、充電
手段としてのスイッチＳ３を介して接地端子ＧＮＤに接
続されていると共に、放電手段としてのスイッチＳ４を
介して入力端子ＩＮ１８に接続されている。平滑コンデ
ンサ２０は出力端子ＯＵＴ１８と接地端子ＧＮＤとの間
に接続されている。また、入力端子ＩＮ１８は、入力端
子ＩＮ１に接続されている。

【００６４】スイッチ制御回路２１はスイッチＳ１・Ｓ
２・Ｓ３・Ｓ４に接続されており、スイッチＳ１・Ｓ２
・Ｓ３・Ｓ４はスイッチ制御回路２１からスイッチ切り
換え制御信号を受け取るようになっている。

【００６５】上記の構成のチャージポンプ回路１８の動
作について説明する。入力端子ＩＮ１を介して入力端子
ＩＮ１８に入力電圧Ｖ_IN１が印加されると、スイッチ制
御回路２１からのスイッチ切り換え制御信号によってス
イッチＳ１・Ｓ３がＯＮする。このとき、スイッチＳ２
・Ｓ４はＯＦＦである。すると、入力端子ＩＮ１８−コ
ンデンサ１９−接地端子ＧＮＤとつながる第１経路が形
成され、第１電極１９ａに入力電圧Ｖ_IN１と等しい値の
電位が維持される。

【００６６】そして、スイッチ制御回路２１からのスイ
ッチ切り換え制御信号によってスイッチＳ１・Ｓ３がＯ
ＦＦすると、次に、スイッチＳ２・Ｓ４がＯＮする。す
ると、入力端子ＩＮ１８−コンデンサ１９−出力端子Ｏ
ＵＴ１８とつながる第２経路が形成される。このとき、
入力端子ＩＮ１８には入力端子ＩＮ１を介して入力電圧
Ｖ_IN１が印加されているため、第１経路形成時における
第２電極１９ｂの電位がＶ_IN１だけ上昇し、第１電極１
９ａの電位もＶ_IN１だけ上昇する。すなわち、第１電極
１９ａと接地端子ＧＮＤとの間の電圧は２Ｖ_IN１とな
る。

【００６７】この電圧が平滑コンデンサ２０によって平
滑化され、出力電圧として出力端子ＯＵＴ１８に出力さ
れる。従って、この出力電圧を制御回路６の動作電圧以
上になるようにすれば、制御回路６を動作させることが
できる。

【００６８】このように、制御回路６には、チャージポ
ンプ回路１８によって入力電圧Ｖ_IN１を昇圧した電圧を
印加することができるため、入力電圧Ｖ_IN１は低電圧で
よい。

【００６９】また、入力電圧昇圧回路５の他の具体例を
挙げて説明する。図３の直流安定化電源装置１は、入力
電圧昇圧回路５に昇圧チョッパ回路２２を適用した場合
のものである。

【００７０】入力電圧昇圧手段としての昇圧チョッパ回
路２２は、チョッパ動作を行うスイッチング素子として
のＮＰＮ型のトランジスタ２３、トランジスタ２３のＯ
Ｎ・ＯＦＦ制御を行うトランジスタ制御回路２４、エネ
ルギーを蓄えるインダクタとしてのコイル２５、ダイオ
ード２６、及び平滑コンデンサ２７から構成される。

【００７１】トランジスタ２３のベースはトランジスタ
制御回路２４の出力端子に、コレクタはコイル２５の一
端に、エミッタは接地端子ＧＮＤにそれぞれ接続されて
いる。トランジスタ制御回路２４は出力端子ＯＵＴ２２
と接地端子ＧＮＤとの間に接続されている。コイル２５
は一端が入力端子ＩＮ２２に接続されていると共に、他
端はダイオード２６のアノードに接続されている。ダイ
オード２６のカソードは出力端子ＯＵＴ２２に接続され
ている。平滑コンデンサ２７は出力端子ＯＵＴ２２と接
地端子ＧＮＤとの間に接続されている。また、入力端子
ＩＮ２２は入力端子ＩＮ１に接続されている。

【００７２】上記の構成の昇圧チョッパ回路２２の動作
について説明する。トランジスタ２３は、トランジスタ
制御回路２４からのパルス電圧によってＯＮ・ＯＦＦ
し、デューティ（ＯＮ時間／パルス電圧の周期）が制御
されることにより、昇圧チョッパ回路２２の出力電圧が
一定に保たれる。

【００７３】トランジスタ制御回路２４からの出力電圧
によってトランジスタがＯＮ状態になると、コイル２５
を介してトランジスタ２３に電流が流れる。これによ
り、コイル２５にエネルギーが蓄えられ、発生した電圧
が維持される。次に、トランジスタ制御回路２４からの
出力電圧によってトランジスタがＯＦＦ状態になると、
入力電圧Ｖ_IN１とコイル２５に維持されていた電圧とが
加わり、入力電圧Ｖ_IN１以上の電圧となる。これらの電
圧の和は平滑コンデンサ２７によって平滑化され、出力
電圧として出力端子ＯＵＴ２２に出力される。従って、
この出力電圧を制御回路６の動作電圧以上になるように
すれば、制御回路６を動作させることができる。

【００７４】このように、制御回路６には、昇圧チョッ
パ回路２２によって入力電圧Ｖ_IN１を昇圧した電圧を印
加することができるため、入力電圧Ｖ_IN１は低電圧でよ
い。

【００７５】なお、本実施の形態における入力電圧昇圧
回路５をチャージポンプ回路１８あるいは昇圧チョッパ
回路２２としたが、これに限るものではなく、入力電圧
Ｖ_IN１を制御回路６の動作電圧以上に昇圧することので
きる回路であれば何でもよい。

【００７６】前述したように、ドロッパ型レギュレータ
２は、入力電圧Ｖ_IN１が入力電圧昇圧回路５によって制
御回路６の動作電圧以上に昇圧され、制御回路６に印加
される構成である。

【００７７】このため、入力端子ＩＮ１に、出力電圧Ｖ
_O１と、出力制御トランジスタ４のコレクタ・エミッタ
間飽和電圧Ｖ_CE(SAT)（通常０．２Ｖ〜０．３Ｖ程度）
との和以上の入力電圧Ｖ_IN１を印加すれば、入力電圧昇
圧回路５による昇圧により制御回路６が動作可能になる
と共に、出力端子ＯＵＴ１に出力電圧Ｖ_O１を出力させ
ることができる。

【００７８】例えば、出力端子ＯＵＴ１に１Ｖの出力電
圧Ｖ_O１を出力する場合を考えると、出力電圧Ｖ_O１と
出力制御トランジスタ４のコレクタ・エミッタ間飽和電
圧Ｖ_CE(SAT)との和はおよそ１．３Ｖである。従って、
バッテリーの起電力が１．３Ｖあれば、入力電圧昇圧回
路５による昇圧により制御回路６が動作可能になると共
に、出力端子ＯＵＴ１に１Ｖの出力電圧Ｖ_O１を出力さ
せることができる。これにより、起電力が１．５Ｖのバ
ッテリーを１個使用するだけでよく、バッテリー数の削
減が可能になる。

【００７９】〔実施の形態２〕本発明の直流安定化電源
装置の他の実施の形態について図４を用いて説明すれ
ば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実
施の形態１の図面に示した構成要素と同一の機能を有す
る構成要素については、同一の符号を付し、その説明を
省略する。

【００８０】図４に示すように、本実施の形態の直流安
定化電源装置２８は、ドロッパ型レギュレータ２９と平
滑コンデンサ３とから構成されている。ドロッパ型レギ
ュレータ２９は、出力制御トランジスタ４と、入力電圧
昇圧回路５と、制御回路６と、スイッチ３０と、スイッ
チ制御回路ＳＣとから構成される。さらに、制御回路６
は、起動回路７、基準電圧回路８、誤差増幅器９、出力
制御トランジスタ駆動用トランジスタ１０、分圧回路１
１、及び過電流保護回路１２から構成される。

【００８１】電圧降下素子としてのＰＮＰ型の出力制御
トランジスタ４のエミッタは、ドロッパ型レギュレータ
２９の入力端子ＩＮ２に接続され、コレクタは、ドロッ
パ型レギュレータ２９の出力端子ＯＵＴ２に接続されて
いる。入力電圧昇圧手段としての入力電圧昇圧回路５
は、入力端子ＩＮ２と接地端子ＧＮＤとの間に接続され
ている。

【００８２】一方、制御手段としての制御回路６は、ス
イッチ３０を介して、入力端子ＩＮ２あるいは入力電圧
昇圧回路５に接続されている。起動回路７及び基準電圧
回路８は、スイッチ３０と接地端子ＧＮＤとの間に設け
られている。誤差増幅器９の非反転入力端子は基準電圧
回路８の出力端子に接続されていると共に、反転入力端
子は、分圧回路１１を構成する直列に接続された二つの
抵抗１３・１４の接続点に接続されている。

【００８３】また、誤差増幅器９の正の電源端子はスイ
ッチ３０に接続されていると共に、負の電源端子は接地
端子ＧＮＤに接続されている。ＮＰＮ型の出力制御トラ
ンジスタ駆動用トランジスタ１０のベースは誤差増幅器
９の出力端子に、コレクタは出力制御トランジスタ４の
ベースに、エミッタは後述する過電流保護回路１２の抵
抗１６の一端にそれぞれ接続されている。

【００８４】過電流保護回路１２は、ＮＰＮ型のトラン
ジスタ１５及び抵抗１６から構成される。トランジスタ
１５のベースは抵抗１６の一端に、コレクタは誤差増幅
器９の出力端子に、エミッタは抵抗１６の他端及び接地
端子ＧＮＤにそれぞれ接続されている。

【００８５】スイッチ制御回路ＳＣは、入力側が入力端
子ＩＮ２に接続されていると共に、出力側がスイッチ３
０に接続されている。

【００８６】また、直流電源Ｅ２が入力端子ＩＮ２に接
続されている。さらに、平滑コンデンサ３及び負荷１７
の一端が出力端子ＯＵＴ２に接続されており、それぞれ
の他端は接地端子ＧＮＤに接続されている。

【００８７】次に、上記の構成の直流安定化電源装置２
８の動作について説明する。

【００８８】直流電源Ｅ２からドロッパ型レギュレータ
２９の入力端子ＩＮ２に印加される入力電圧Ｖ_IN２が制
御回路６の動作電圧以上であるときには、スイッチ制御
回路ＳＣがこのことを検出し、スイッチ３０にスイッチ
切り換え制御信号を出力する。これにより、スイッチ３
０が入力端子ＩＮ２に接続され、入力電圧Ｖ_IN２は入力
端子ＩＮ２から制御回路６に直接印加される。

【００８９】また、入力端子ＩＮ２に印加される入力電
圧Ｖ_IN２が制御回路６の動作電圧以下であるときには、
スイッチ制御回路ＳＣがこのことを検出し、スイッチ３
０にスイッチ切り換え制御信号を出力する。これによ
り、スイッチ３０が入力電圧昇圧回路５に接続され、入
力電圧昇圧回路５によって入力電圧Ｖ_IN２が制御回路６
の動作電圧以上に昇圧され、制御回路６に印加されるよ
うになっている。

【００９０】スイッチ３０が入力端子ＩＮ２に接続され
た場合と、入力電圧昇圧回路５に接続された場合との両
方において、制御回路６は以下のように同じ動作を行
う。

【００９１】まず、入力端子ＩＮ２あるいは入力電圧昇
圧回路５から制御回路６に電圧が印加されると、起動回
路７が作動し、基準電圧回路８が起動する。

【００９２】出力制御トランジスタ４は、入力端子ＩＮ
２から入力された入力電圧Ｖ_IN２を出力制御トランジス
タ駆動用トランジスタ１０のドライブ電流に応じて降圧
し、その出力電圧Ｖ_O２を平滑コンデンサ３によって平
滑化して負荷１７に印加している。一方、出力電圧Ｖ_O
２は、分圧回路１１の抵抗１３・１４によって分圧さ
れ、生成された帰還電圧Ｖａｄｊ２が誤差増幅器９の反
転入力端子へフィードバックされる。誤差増幅器９は、
この帰還電圧Ｖａｄｊ２と基準電圧回路８から非反転入
力端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆ２とを比較する。

【００９３】帰還電圧Ｖａｄｊ２が基準電圧Ｖｒｅｆ２
よりも高い場合、誤差増幅器９は出力制御トランジスタ
駆動用トランジスタ１０のベース電位を低下させる。こ
の結果、出力制御トランジスタ４のベース電流が減少
し、出力電圧Ｖ_O２を低下させる。これとは逆に、帰還
電圧Ｖａｄｊ２が基準電圧Ｖｒｅｆ２よりも低い場合、
誤差増幅器９は出力制御トランジスタ駆動用トランジス
タ１０のベース電位を上昇させる。この結果、出力制御
トランジスタ４のベース電流が増加し、出力電圧Ｖ_O２
を上昇させる。これにより、帰還電圧Ｖａｄｊ２は基準
電圧Ｖｒｅｆ２に一致するように制御される。従って、
ドロッパ型レギュレータ２９は、負荷１７の消費電流や
入力電圧Ｖ_IN２の変動に関わらず、その出力電圧Ｖ_O２
を一定の値に保つことができる。

【００９４】また、過電流保護回路１２の動作は以下の
ようになる。負荷短絡や過負荷により出力制御トランジ
スタ４のコレクタ電流が増大すると、出力制御トランジ
スタ駆動用トランジスタ１０のコレクタ電流も増大す
る。このため、抵抗１６における電圧降下が大きくな
り、トランジスタ１５のベース・エミッタ間の電圧が上
昇する。このベース・エミッタ間の電圧がしきい値を越
えるような大きな電圧に達すると、トランジスタ１５は
ＯＮ状態になる。すると、出力制御トランジスタ駆動用
トランジスタ１０のベース電流が減少して出力制御トラ
ンジスタ駆動用トランジスタ１０のコレクタ電流が抑制
される。この結果、出力制御トランジスタ４のベース電
流が減少して出力制御トランジスタ４のコレクタ電流が
抑制され、出力制御トランジスタ４が過電流から保護さ
れる。

【００９５】なお、入力電圧昇圧回路５には、実施の形
態１で述べたチャージポンプ回路１８、昇圧チョッパ回
路２２、あるいは入力電圧Ｖ_IN２を制御回路６の動作電
圧以上に昇圧する他の全ての回路を適用することができ
る。

【００９６】前述したように、ドロッパ型レギュレータ
２９は、入力端子ＩＮ２に印加される入力電圧Ｖ_IN２が
制御回路６の動作電圧以下であるときには、スイッチ３
０が入力電圧昇圧回路５に接続され、入力電圧Ｖ_IN２が
入力電圧昇圧回路５によって制御回路６の動作電圧以上
に昇圧され、制御回路６に印加される構成である。

【００９７】このため、入力端子ＩＮ２に、出力電圧Ｖ
_O２と、出力制御トランジスタ４のコレクタ・エミッタ
間飽和電圧Ｖ_CE(SAT)（通常０．２Ｖ〜０．３Ｖ程度）
との和以上の入力電圧Ｖ_IN２を印加すれば、入力電圧昇
圧回路５による昇圧により制御回路６が動作可能になる
と共に、出力端子ＯＵＴ２に出力電圧Ｖ_O２を出力させ
ることができる。

【００９８】例えば、出力端子ＯＵＴ２に１Ｖの出力電
圧Ｖ_O２を出力する場合を考えると、出力電圧Ｖ_O２と
出力制御トランジスタ４のコレクタ・エミッタ間飽和電
圧Ｖ_CE(SAT)との和はおよそ１．３Ｖである。バッテリ
ーの起電力が長時間の使用により低下しても、１．３Ｖ
の起電力があれば、入力電圧昇圧回路５による昇圧によ
り制御回路６が動作可能になると共に、出力端子ＯＵＴ
２に１Ｖの出力電圧Ｖ_O２を出力させることができる。
従って、起電力が１．５Ｖのバッテリーを１個使用する
だけでよく、バッテリー数の削減が可能になる。

【００９９】また、バッテリーを２個以上使用している
場合には、入力電圧Ｖ_IN２が低下しても、１．３Ｖの起
電力があれば、バッテリーをそのまま使用することがで
きる。

【０１００】〔実施の形態３〕本発明の直流安定化電源
装置のさらに他の実施の形態について図５ないし図８を
用いて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便
宜上、前記の実施の形態１及び２の図面に示した構成要
素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符
号を付し、その説明を省略する。

【０１０１】図５に示すように、本実施の形態の直流安
定化電源装置３１は、ドロッパ型レギュレータ３２と平
滑コンデンサ３３とから構成されている。ドロッパ型レ
ギュレータ３２は、出力制御トランジスタ３４と、入力
電圧昇圧回路３５と、制御回路３６とから構成される。
さらに、制御回路３６は、駆動素子としての出力制御ト
ランジスタ駆動用トランジスタ３７と、駆動素子制御手
段としての駆動素子制御回路３８とから構成され、駆動
素子制御回路３８は、起動回路３９、基準電圧回路４
０、誤差増幅器４１、及び分圧回路４２から構成され
る。

【０１０２】電圧降下素子としてのＮＰＮ型の出力制御
トランジスタ３４のコレクタは、ドロッパ型レギュレー
タ３２の入力端子ＩＮ３に接続され、エミッタは、ドロ
ッパ型レギュレータ３２の出力端子ＯＵＴ３に接続され
ている。入力電圧昇圧手段としての入力電圧昇圧回路３
５は、入力端子ＩＮ３と接地端子ＧＮＤとの間に接続さ
れている。

【０１０３】一方、制御手段としての制御回路３６にお
いて、起動回路３９及び基準電圧回路４０は、入力電圧
昇圧回路３５の出力端子と接地端子ＧＮＤとの間に設け
られている。基準電圧回路４０の入力端子は、起動回路
３９の出力端子に接続されている。誤差増幅器４１の非
反転入力端子は基準電圧回路４０の出力端子に接続され
ていると共に、反転入力端子は、分圧回路４２を構成す
る直列に接続された二つの抵抗４３・４４の接続点に接
続されている。

【０１０４】また、誤差増幅器４１の正の電源端子は入
力電圧昇圧回路３５の出力端子に接続されていると共
に、負の電源端子は接地端子ＧＮＤに接続されている。
ＮＰＮ型の出力制御トランジスタ駆動用トランジスタ３
７のベースは誤差増幅器４１の出力端子に、コレクタは
入力電圧昇圧回路３５の出力端子に、エミッタは出力制
御トランジスタ３４のベースにそれぞれ接続されてい
る。

【０１０５】また、直流電源Ｅ３が入力端子ＩＮ３に接
続されている。さらに、平滑コンデンサ３３及び負荷４
５のそれぞれの一端が出力端子ＯＵＴ３に接続されてお
り、それぞれの他端は接地端子ＧＮＤに接続されてい
る。

【０１０６】次に、上記の構成の直流安定化電源装置３
１の動作について説明する。

【０１０７】まず、直流電源Ｅ３から入力端子ＩＮ３に
入力電圧Ｖ_IN３が印加されると、入力電圧昇圧回路３５
により入力電圧Ｖ_IN３より高い電圧が発生する。この電
圧によって起動回路３９が作動し、基準電圧回路４０が
起動すると共に、出力制御トランジスタ駆動用トランジ
スタ３７にコレクタ電流が流れ、出力制御トランジスタ
３４にベース電流が流れる。

【０１０８】出力制御トランジスタ３４は、入力端子Ｉ
Ｎ３から入力された入力電圧Ｖ_IN３を出力制御トランジ
スタ駆動用トランジスタ３７のドライブ電流に応じて降
圧し、その出力電圧Ｖ_O３を平滑コンデンサ３３によっ
て平滑化して負荷４５に印加している。一方、出力電圧
Ｖ_O３は、分圧回路４２の抵抗４３・４４によって分圧
され、生成された帰還電圧Ｖａｄｊ３が誤差増幅器４１
の反転入力端子へフィードバックされる。誤差増幅器４
１は、この帰還電圧Ｖａｄｊ３と基準電圧回路４０から
非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆ３とを比
較する。

【０１０９】帰還電圧Ｖａｄｊ３が基準電圧Ｖｒｅｆ３
よりも高い場合、誤差増幅器４１は出力制御トランジス
タ駆動用トランジスタ３７のベース電位を低下させる。
この結果、出力制御トランジスタ３４のベース電流が減
少し、出力電圧Ｖ_O３を低下させる。これとは逆に、帰
還電圧Ｖａｄｊ３が基準電圧Ｖｒｅｆ３よりも低い場
合、誤差増幅器４１は出力制御トランジスタ駆動用トラ
ンジスタ３７のベース電位を上昇させる。この結果、出
力制御トランジスタ３４のベース電流が増加し、出力電
圧Ｖ_O３を上昇させる。これにより、帰還電圧Ｖａｄｊ
３は基準電圧Ｖｒｅｆ３に一致するように制御される。
従って、ドロッパ型レギュレータ３２は、負荷４５の消
費電流や入力電圧Ｖ_IN３の変動に関わらず、その出力電
圧Ｖ_O３を一定の値に保つことができる。

【０１１０】なお、入力電圧昇圧回路３５には、実施の
形態１で述べたチャージポンプ回路１８、昇圧チョッパ
回路２２、あるいは入力電圧Ｖ_IN３を制御回路３６の動
作電圧以上に昇圧する他の全ての回路を適用することが
できる。

【０１１１】図６にチャージポンプ回路１８を適用した
場合の直流安定化電源装置３１を示し、図７に昇圧チョ
ッパ回路２２を適用した場合の直流安定化電源装置３１
を示す。チャージポンプ回路１８及び昇圧チョッパ回路
２２の構成及びその動作は実施の形態１で述べた通りで
ある。

【０１１２】前述したように、本実施の形態の直流安定
化電源装置３１は、入力電圧Ｖ_IN３を入力電圧昇圧回路
３５によって制御回路３６の動作電圧以上の電圧に昇圧
し、制御回路３６に印加する構成である。

【０１１３】このため、入力端子ＩＮ３に、出力電圧Ｖ
_O３と、出力制御トランジスタ３４のコレクタ・エミッ
タ間飽和電圧Ｖ_CE(SAT)（通常０．２Ｖ〜０．３Ｖ程
度）との和以上の入力電圧Ｖ_IN３を印加すれば、入力電
圧昇圧回路３５による昇圧により制御回路３６が動作可
能になると共に、出力端子ＯＵＴ３に出力Ｖ_O３を出力
させることができる。

【０１１４】例えば、出力端子ＯＵＴ３に１Ｖの出力電
圧Ｖ_O３を出力する場合を考えると、出力電圧Ｖ_O３と
出力制御トランジスタ３４のコレクタ・エミッタ間飽和
電圧Ｖ_CE(SAT)との和はおよそ１．３Ｖである。従っ
て、バッテリーの起電力が１．３Ｖあれば、入力電圧昇
圧回路３５による昇圧により制御回路３６が動作可能に
なると共に、出力端子ＯＵＴ３に１Ｖの出力電圧Ｖ_O３
を出力させることができる。従って、起電力が１．５Ｖ
のバッテリーを１個使用するだけでよく、バッテリー数
の削減が可能になる。

【０１１５】また、入力電圧昇圧回路３５が出力制御ト
ランジスタ駆動用トランジスタ３７に電圧を印加してい
るため、ドロッパ型レギュレータ３２の入出力間におけ
る電圧降下は、出力制御トランジスタ駆動用トランジス
タ３７における電圧降下を含まないので、ＮＰＮ型の出
力制御トランジスタ３４における電圧降下に等しくな
る。従って、ドロッパ型レギュレータ３２のエネルギー
効率を高くすることができる。

【０１１６】本実施の形態の直流安定化電源装置３１に
用いられるドロッパ型レギュレータ３２の電圧降下素子
にはＮＰＮ型のトランジスタを使用したが、これに限ら
ず、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴを使用してもよい。
この場合、図８に示すように、直流安定化電源装置４６
に用いられるドロッパ型レギュレータ４７は、ドロッパ
型レギュレータ３２の出力制御トランジスタ３４をＮチ
ャンネル型の出力制御ＭＯＳＦＥＴ３４’に、出力制御
トランジスタ駆動用トランジスタ３７をＮチャンネル型
の出力制御ＭＯＳＦＥＴ駆動用ＭＯＳＦＥＴ３７’に置
き換えた構成となり、他の構成要素はドロッパ型レギュ
レータ３２と同一である。

【０１１７】すなわち、ドロッパ型レギュレータ４７
は、入力電圧Ｖ_IN３を入力電圧昇圧回路３５によって制
御回路３６の動作電圧以上の電圧に昇圧し、制御回路３
６に印加する構成である。

【０１１８】このときのドロッパ型レギュレータ４７の
出力電圧Ｖ_O３の安定化の動作について以下に説明す
る。電圧降下素子としての出力制御ＭＯＳＦＥＴ３４’
は、入力端子ＩＮ３から入力された入力電圧Ｖ_IN３を駆
動素子としての出力制御ＭＯＳＦＥＴ駆動用ＭＯＳＦＥ
Ｔ３７’のドライブ電流に応じて降圧し、その出力電圧
Ｖ_O３を平滑コンデンサ３３によって平滑化して負荷４
５に印加している。一方、出力電圧Ｖ_O３は、分圧回路
４２の抵抗４３・４４によって分圧され、生成された帰
還電圧Ｖａｄｊ３が誤差増幅器４１の反転入力端子へフ
ィードバックされる。誤差増幅器４１は、この帰還電圧
Ｖａｄｊ３と基準電圧回路４０から非反転入力端子に印
加される基準電圧Ｖｒｅｆ３とを比較する。

【０１１９】帰還電圧Ｖａｄｊ３が基準電圧Ｖｒｅｆ３
よりも高い場合、誤差増幅器４１は出力制御ＭＯＳＦＥ
Ｔ駆動用ＭＯＳＦＥＴ３７’のゲート電位を低下させ
る。この結果、出力制御ＭＯＳＦＥＴ駆動用ＭＯＳＦＥ
Ｔ３７’のドレイン電流が減少し、出力電圧Ｖ_O３を低
下させる。これとは逆に、帰還電圧Ｖａｄｊ３が基準電
圧Ｖｒｅｆ３よりも低い場合、誤差増幅器４１は出力制
御ＭＯＳＦＥＴ駆動用ＭＯＳＦＥＴ３７’のゲート電位
を上昇させる。この結果、出力制御ＭＯＳＦＥＴ駆動用
ＭＯＳＦＥＴ３７’のドレイン電流が増加し、出力電圧
Ｖ_O３を上昇させる。これにより、帰還電圧Ｖａｄｊ３
は基準電圧Ｖｒｅｆ３に一致するように制御される。従
って、ドロッパ型レギュレータ４７は、負荷４５の消費
電流や入力電圧Ｖ_IN３の変動に関わらず、その出力電圧
Ｖ_O３を一定の値に保つことができる。

【０１２０】この直流安定化電源装置４６においても、
ドロッパ型レギュレータ４７の出力電圧Ｖ_O３と出力制
御ＭＯＳＦＥＴ３４’のドレイン・ソース間電圧Ｖ_dsと
の和に等しい入力電圧Ｖ_IN３を入力端子ＩＮ３に印加す
れば、入力電圧昇圧回路３５が入力電圧Ｖ_IN３を制御回
路３６の動作可能な電圧以上に昇圧する限り、ドロッパ
型レギュレータ４７を動作させることができる。従っ
て、入力電圧Ｖ_IN３は低電圧でよい。

【０１２１】また、入力電圧昇圧回路３５が出力制御Ｍ
ＯＳＦＥＴ駆動用ＭＯＳＦＥＴ３７’に電圧を印加して
いるため、ドロッパ型レギュレータ４７の入出力間にお
ける電圧降下は、出力制御ＭＯＳＦＥＴ駆動用ＭＯＳＦ
ＥＴ３７’における電圧降下を含まないので、Ｎチャン
ネル型の出力制御ＭＯＳＦＥＴ３４’における電圧降下
に等しくなる。従って、ドロッパ型レギュレータ４７の
エネルギー効率を高くすることができる。

【０１２２】〔実施の形態４〕本発明の直流安定化電源
装置のさらに他の実施の形態について図９を用いて説明
すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記
の実施の形態１ないし３の図面に示した構成要素と同一
の機能を有する構成要素については、同一の符号を付
し、その説明を省略する。

【０１２３】図９に示すように、本実施の形態の直流安
定化電源装置４８は、ドロッパ型レギュレータ４９と平
滑コンデンサ３３とから構成されている。ドロッパ型レ
ギュレータ４９は、出力制御トランジスタ３４と、入力
電圧昇圧回路３５と、制御回路３６と、スイッチ３０
と、スイッチ制御回路ＳＣとから構成される。さらに、
制御回路３６は、駆動素子としての出力制御トランジス
タ駆動用トランジスタ３７と、駆動素子制御手段として
の駆動素子制御回路３８とから構成される。駆動素子制
御回路３８は、起動回路３９、基準電圧回路４０、誤差
増幅器４１、及び分圧回路４２から構成される。

【０１２４】電圧降下素子としてのＮＰＮ型の出力制御
トランジスタ３４のコレクタは、ドロッパ型レギュレー
タ４９の入力端子ＩＮ４に接続され、エミッタは、ドロ
ッパ型レギュレータ４９の出力端子ＯＵＴ４に接続され
ている。入力電圧昇圧手段としての入力電圧昇圧回路３
５は、入力端子ＩＮ４と接地端子ＧＮＤとの間に接続さ
れている。

【０１２５】一方、制御手段としての制御回路３６は、
スイッチ３０を介して、入力端子ＩＮ４あるいは入力電
圧昇圧回路３５に接続されるようになっている。起動回
路３９及び基準電圧回路４０は、スイッチ３０と接地端
子ＧＮＤとの間に設けられている。基準電圧回路４０の
入力端子は、起動回路３９の出力端子に接続されてい
る。誤差増幅器４１の非反転入力端子は基準電圧回路４
０の出力端子に接続されていると共に、反転入力端子
は、分圧回路４２を構成する直列に接続された二つの抵
抗４３・４４の接続点に接続されている。

【０１２６】また、誤差増幅器４１の正の電源端子はス
イッチ３０に接続されていると共に、負の電源端子は接
地端子ＧＮＤに接続されている。ＮＰＮ型の出力制御ト
ランジスタ駆動用トランジスタ３７のベースは誤差増幅
器４１の出力端子に、コレクタはスイッチ３０に、エミ
ッタは出力制御トランジスタ３４のベースにそれぞれ接
続されている。

【０１２７】スイッチ制御回路ＳＣは、入力側が入力端
子ＩＮ４に接続されていると共に、出力側がスイッチ３
０に接続されている。

【０１２８】また、直流電源Ｅ４が入力端子ＩＮ４に接
続されている。さらに、平滑コンデンサ３３及び負荷４
５のそれぞれの一端が出力端子ＯＵＴ４に接続されてお
り、それぞれの他端は接地端子ＧＮＤに接続されてい
る。

【０１２９】次に、上記の構成の直流安定化電源装置４
８の動作について説明する。

【０１３０】入力端子ＩＮ４に印加される入力電圧Ｖ_IN
４が制御回路３６の動作電圧以上であるときには、スイ
ッチ制御回路ＳＣがこのことを検出し、スイッチ３０に
スイッチ切り換え制御信号を出力する。これにより、ス
イッチ３０が入力端子ＩＮ４に接続され、入力電圧Ｖ_IN
４は入力端子ＩＮ４から制御回路３６に直接印加され
る。

【０１３１】また、入力端子ＩＮ４に印加される入力電
圧Ｖ_IN４が制御回路３６の動作電圧以下であるときに
は、スイッチ制御回路ＳＣがこのことを検出し、スイッ
チ３０にスイッチ切り換え制御信号を出力する。これに
より、スイッチ３０が入力電圧昇圧回路３５に接続さ
れ、入力電圧Ｖ_IN４が入力電圧昇圧回路３５によって制
御回路の動作電圧以上に昇圧され、制御回路３６に印加
されるようになっている。

【０１３２】スイッチ３０が入力端子ＩＮ４に接続され
た場合と、入力電圧昇圧回路３５に接続された場合との
両方において、制御回路３６は以下のように同じ動作を
行う。

【０１３３】まず、直流電源Ｅ４からドロッパ型レギュ
レータ４９の入力端子ＩＮ４に入力電圧Ｖ_IN４が印加さ
れると、入力端子ＩＮ４あるいは入力電圧昇圧回路３５
から制御回路３６に電圧が印加され、起動回路３９が作
動し、基準電圧回路４０が起動する。

【０１３４】出力制御トランジスタ３４は、入力端子Ｉ
Ｎ４から入力された入力電圧Ｖ_IN４を出力制御トランジ
スタ駆動用トランジスタ３７のドライブ電流に応じて降
圧し、その出力電圧Ｖ_O４を平滑コンデンサ３３によっ
て平滑化して負荷４５に印加している。一方、出力電圧
Ｖ_O４は、分圧回路４２の抵抗４３・４４によって分圧
され、生成された帰還電圧Ｖａｄｊ４が誤差増幅器４１
の反転入力端子へフィードバックされる。誤差増幅器４
１は、この帰還電圧Ｖａｄｊ４と基準電圧回路４０から
非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆ４とを比
較する。

【０１３５】帰還電圧Ｖａｄｊ４が基準電圧Ｖｒｅｆ４
よりも高い場合、誤差増幅器４１は出力制御トランジス
タ駆動用トランジスタ３７のベース電位を低下させる。
この結果、出力制御トランジスタ３４のベース電流が減
少し、出力電圧Ｖ_O４を低下させる。これとは逆に、帰
還電圧Ｖａｄｊ４が基準電圧Ｖｒｅｆ４よりも低い場
合、誤差増幅器４１は出力制御トランジスタ駆動用トラ
ンジスタ３７のベース電位を上昇させる。この結果、出
力制御トランジスタ３４のベース電流が増加し、出力電
圧Ｖ_O４を上昇させる。これにより、帰還電圧Ｖａｄｊ
４は基準電圧Ｖｒｅｆ４に一致するように制御される。
従って、ドロッパ型レギュレータ４９は、負荷４５の消
費電流や入力電圧の変動に関わらず、その出力電圧Ｖ_O
４を一定の値に保つことができる。

【０１３６】なお、入力電圧昇圧回路３５には、実施の
形態１で述べたチャージポンプ回路１８、昇圧チョッパ
回路２２、あるいは入力電圧Ｖ_IN４を制御回路３６の動
作電圧以上に昇圧する他の全ての回路を適用することが
できる。

【０１３７】前述したように、直流安定化電源装置４８
は、入力端子ＩＮ４に印加される入力電圧Ｖ_IN４が制御
回路３６の動作電圧以下であるときには、スイッチ３０
が入力電圧昇圧回路３５に接続され、入力電圧Ｖ_IN４が
入力電圧昇圧回路３５によって制御回路３６の動作電圧
以上に昇圧され、制御回路３６に印加される構成であ
る。

【０１３８】このため、入力端子ＩＮ４に、出力電圧Ｖ
_O４と、出力制御トランジスタ３４のコレクタ・エミッ
タ間飽和電圧Ｖ_CE(SAT)（通常０．２Ｖ〜０．３Ｖ程
度）との和以上の入力電圧Ｖ_IN４を印加すれば、入力電
圧昇圧回路３５による昇圧により制御回路３６が動作可
能になると共に、出力端子ＯＵＴ４に出力電圧Ｖ_O４を
出力させることができる。

【０１３９】例えば、出力端子ＯＵＴ４に１Ｖの出力電
圧Ｖ_O４を出力する場合を考えると、出力電圧Ｖ_O４と
出力制御トランジスタ３４のコレクタ・エミッタ間飽和
電圧Ｖ_CE(SAT)との和はおよそ１．３Ｖである。バッテ
リーの起電力が長時間の使用により低下しても、１．３
Ｖの起電力があれば、入力電圧昇圧回路３５による昇圧
により制御回路３６が動作可能になると共に、出力端子
ＯＵＴ４に１Ｖの出力電圧Ｖ_O４を出力させることがで
きる。従って、起電力が１．５Ｖのバッテリーを１個使
用するだけでよく、バッテリー数の削減が可能になる。

【０１４０】また、バッテリーを２個以上使用している
場合には、入力電圧Ｖ_IN４が低下しても、１．３Ｖの起
電力があれば、バッテリーをそのまま使用することがで
きる。

【０１４１】また、入力電圧昇圧回路３５が出力制御ト
ランジスタ駆動用トランジスタ３７に電圧を印加してい
るため、ドロッパ型レギュレータ４９の入出力間におけ
る電圧降下は、出力制御トランジスタ駆動用トランジス
タ３７における電圧降下を含まないので、ＮＰＮ型の出
力制御トランジスタ３４における電圧降下に等しくな
る。従って、ドロッパ型レギュレータ４９のエネルギー
効率を高くすることができる。

【０１４２】さらに、本実施の形態の直流安定化電源装
置４８の電圧降下素子にはＮＰＮ型のトランジスタを使
用したが、これに限らず、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥ
Ｔを使用してもよい。この場合の直流安定化電源装置
は、直流安定化電源装置４８の出力制御トランジスタ３
４及び出力制御トランジスタ駆動用トランジスタ３７を
それぞれＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴに置き換えた構
成となり、他の構成要素は、スイッチ３０及びスイッチ
制御回路ＳＣを除いて実施の形態３で述べた直流安定化
電源装置４６と同一であり、ドロッパ型レギュレータの
出力電圧を安定化させる動作も同一である。

【０１４３】これにより、バッテリー数の削減と、低入
力電圧でのドロッパ型レギュレータの動作とが可能にな
ると共に、ドロッパ型レギュレータのエネルギー効率を
高くすることができる。

【０１４４】〔実施の形態５〕本発明の直流安定化電源
装置のさらに他の実施の形態について図１０を用いて説
明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前
記の実施の形態１ないし４の図面に示した構成要素と同
一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付
し、その説明を省略する。

【０１４５】前述した直流安定化電源装置１・２８・３
１・４６・４８（以下直流安定化電源装置Ａと称する）
は、例えば、図１０（ａ）に示すように、１チップのＩ
Ｃ内に納め、トランスファーモールド等の工程によっ
て、エポキシ樹脂等の外装樹脂からなるパッケージ５０
にまとめることができる。なお、図１０（ｂ）は、図１
０（ａ）の右側面図である。

【０１４６】パッケージ５０は、直流安定化電源装置
Ａ、金属フレーム５１、接合部５２、及び金属ワイヤー
５３…から構成される。

【０１４７】直流安定化電源装置Ａは１チップ化されて
おり、出力制御部Ａ１と駆動部Ａ２とから構成されてい
る。また、出力制御部Ａ１は、出力制御トランジスタ４
または３４、あるいは出力制御ＭＯＳＦＥＴ４８から構
成されており、駆動部Ａ２は、制御回路６または３６、
入力電圧昇圧回路５または３５、及び平滑コンデンサ３
または３３から構成されている。

【０１４８】出力制御部Ａ１には入力端子ＩＮ_A1及び出
力端子ＯＵＴ_A1が、駆動部Ａ２には入力端子ＩＮ_A2及び
接地端子ＧＮＤ_A2がそれぞれ露出して設けられている。
さらに、直流安定化電源装置Ａは、ハンダからなる接合
部５２によって金属フレーム５１にダイボンディングさ
れている。接地端子ＧＮＤ_A2は金属ワイヤー５３によっ
て金属フレーム５１にワイヤーボンディングされてい
る。

【０１４９】パッケージ５０の外部には、アウターリー
ドフレーム５４・５５・５６が互いに平行に延びて設け
られている。特に、アウターリードフレーム５５は、金
属フレーム５１の一端が細長く延びたものとなってい
る。アウターリードフレーム５４は入力端子ＩＮ_A1・Ｉ
Ｎ_A2に、アウターリードフレーム５６は、出力端子ＯＵ
Ｔ_A1にそれぞれ金属ワイヤー５３…によってワイヤーボ
ンディングされている。

【０１５０】上記のように、直流安定化電源装置Ａを、
金属フレーム５１、接合部５２、及び金属ワイヤー５３
…と共に一つのパッケージ５０にまとめることにより、
直流安定化電源装置Ａの取り扱いが簡便になる。例え
ば、直流安定化電源装置Ａの機器への実装が容易に行え
るようになる。

【０１５１】

【発明の効果】請求項１に係る発明の直流安定化電源装
置は、以上のように、入力電圧を降下させて出力電圧を
出力する電圧降下素子と、上記出力電圧を安定化させる
ように上記電圧降下素子における電圧降下を制御する制
御手段とを有する直流安定化電源装置において、上記入
力電圧を上記制御手段が動作可能な電圧以上に上昇させ
て上記制御手段に印加する入力電圧昇圧手段をさらに有
している構成である。

【０１５２】それゆえ、制御手段には、入力電圧昇圧手
段によって入力電圧が制御手段の動作可能な電圧以上に
上昇された電圧が印加されるため、入力電圧を制御手段
の動作可能な電圧以下にすることができる。

【０１５３】この結果、駆動源としてのバッテリー数を
さらに削減することができる直流安定化電源装置を提供
することができるという効果を奏する。

【０１５４】請求項２に係る発明の直流安定化電源装置
は、以上のように、請求項１に記載の直流安定化電源装
置において、上記制御手段は、上記電圧降下素子を駆動
する駆動素子と、上記駆動素子の動作を制御する駆動素
子制御手段とを有し、上記入力電圧昇圧手段が上記駆動
素子及び上記駆動素子制御手段に電圧を印加する構成で
ある。

【０１５５】それゆえ、駆動素子及び駆動素子制御手段
を有する制御手段には、入力電圧昇圧手段によって入力
電圧が制御手段の動作可能な電圧以上に上昇された電圧
が印加されるため、駆動素子に入力電圧を直接印加する
必要がなくなり、入力電圧を制御手段の動作可能な電圧
以下にすることができる。

【０１５６】この結果、駆動源としてのバッテリー数を
さらに削減することができる直流安定化電源装置を提供
することができるという効果を奏する。

【０１５７】請求項３に係る発明の直流安定化電源装置
は、以上のように、請求項２に記載の直流安定化電源装
置において、上記電圧降下素子がＮＰＮ型のトランジス
タである構成である。

【０１５８】それゆえ、直流安定化電源装置の入出力間
における電圧降下は、駆動素子における電圧降下を含ま
ないので、電圧降下素子における電圧降下に等しくな
る。

【０１５９】従って、エネルギー効率の高い直流安定化
電源装置を提供することができるという効果を奏する。

【０１６０】請求項４に係る発明の直流安定化電源装置
は、以上のように、請求項２に記載の直流安定化電源装
置において、上記電圧降下素子がＮチャンネル型のＭＯ
ＳＦＥＴである構成である。

【０１６１】それゆえ、直流安定化電源装置の入出力間
における電圧降下は、駆動素子における電圧降下を含ま
ないので、電圧降下素子における電圧降下に等しくな
る。

【０１６２】従って、エネルギー効率の高い直流安定化
電源装置を提供することができるという効果を奏する。

【０１６３】請求項５に係る発明の直流安定化電源装置
は、以上のように、請求項１ないし４のいずれかに記載
の直流安定化電源装置において、上記入力電圧が上記制
御手段の動作電圧以下であるときに、上記入力電圧昇圧
手段が上記制御手段に電圧を印加する構成である。

【０１６４】それゆえ、入力電圧が制御手段の動作可能
な電圧以下に低下したときにも、制御手段を動作させる
ことができるという効果を奏する。

【０１６５】請求項６に係る発明の直流安定化電源装置
は、以上のように、請求項１ないし５のいずれかに記載
の直流安定化電源装置において、上記入力電圧昇圧手段
が、コンデンサと、上記コンデンサを上記入力電圧まで
充電させる充電手段と、充電された上記コンデンサの放
電電圧に上記入力電圧が加わるように上記コンデンサを
放電させる放電手段とを有し、上記放電電圧と上記入力
電圧との和を出力する昇圧回路である構成である。

【０１６６】それゆえ、簡単な構成の入力電圧昇圧手段
を用いることにより、低入力電圧でも動作可能な直流安
定化電源装置を提供することができるという効果を奏す
る。

【０１６７】請求項７に係る発明の直流安定化電源装置
は、以上のように、請求項１ないし５のいずれかに記載
の直流安定化電源装置において、上記入力電圧昇圧手段
が、一端に入力電圧が印加されるインダクタと、上記イ
ンダクタの他端と接地端子との間に設けられ導通状態と
非導通状態とを交互に繰り返すスイッチング素子とを有
し、上記スイッチング素子が導通状態であるときには、
上記インダクタに電流を流し、上記スイッチング素子が
非導通状態であるときには、上記スイッチング素子が導
通状態から非導通状態になる過程で上記インダクタに発
生して維持された電圧と上記入力端子に印加される上記
入力電圧との和を出力する昇圧回路である構成である。

【０１６８】それゆえ、簡単な構成の入力電圧昇圧手段
を用いることにより、低入力電圧でも動作可能な直流安
定化電源装置を提供することができるという効果を奏す
る。

【０１６９】請求項８に係る発明の直流安定化電源装置
は、以上のように、請求項１ないし７のいずれかに記載
の直流安定化電源装置において、一つのパッケージ内に
納められる構成である。

【０１７０】それゆえ、取り扱いが簡便な直流安定化電
源装置を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態における直流安定化電源
装置の構成を示す回路図である。

【図２】上記直流安定化電源装置において、入力電圧昇
圧手段にチャージポンプ回路を適用した場合の構成を示
す回路図である。

【図３】上記直流安定化電源装置において、入力電圧昇
圧手段に昇圧チョッパ回路を適用した場合の構成を示す
回路図である。

【図４】本発明の他の実施の形態における直流安定化電
源装置の構成を示す回路図である。

【図５】本発明のさらに他の実施の形態における直流安
定化電源装置の構成を示す回路図である。

【図６】図５の直流安定化電源装置において、入力電圧
昇圧手段にチャージポンプ回路を適用した場合の構成を
示す回路図である。

【図７】図５の直流安定化電源装置において、入力電圧
昇圧手段に昇圧チョッパ回路を適用した場合の構成を示
す回路図である。

【図８】図５の直流安定化電源装置において、電圧降下
素子及び駆動素子にＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴを適
用した場合の構成を示す回路図である。

【図９】本発明のさらに他の実施の形態における直流安
定化電源装置の構成を示す回路図である。

【図１０】図１ないし図９の直流安定化電源装置を１チ
ップ化してモールドしたパッケージの構成を示す説明図
である。

【図１１】従来の直流安定化電源装置の構成を示す回路
図である。

【図１２】従来の他の直流安定化電源装置の構成を示す
回路図である。

【符号の説明】

１直流安定化電源装置４出力制御トランジスタ（電圧降下素子）５入力電圧昇圧回路（入力電圧昇圧手段）６制御回路（制御手段）１８チャージポンプ回路（昇圧回路）１９コンデンサ２２昇圧チョッパ回路（昇圧回路）２３トランジスタ（スイッチング素子）２５コイル（インダクタ）２８直流安定化電源装置３１直流安定化電源装置３４出力制御トランジスタ（電圧降下素
子、トランジスタ）３４’ 出力制御ＭＯＳＦＥＴ（電圧降下素
子、ＭＯＳＦＥＴ）３５入力電圧昇圧回路（入力電圧昇圧手
段）３６制御回路（制御手段）３７出力制御トランジスタ駆動用トランジ
スタ（駆動素子）３７’ 出力制御ＭＯＳＦＥＴ駆動用ＭＯＳＦ
ＥＴ（駆動素子）３８駆動素子制御回路（駆動素子制御手
段）４６直流安定化電源装置４８直流安定化電源装置５０パッケージＡ直流安定化電源装置ＧＮＤ接地端子Ｓ１・Ｓ３スイッチ（充電手段）Ｓ２・Ｓ４スイッチ（放電手段）Ｖ_IN１入力電圧Ｖ_IN２入力電圧Ｖ_IN３入力電圧Ｖ_IN４入力電圧Ｖ_O１出力電圧Ｖ_O２出力電圧Ｖ_O３出力電圧Ｖ_O４出力電圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力電圧を降下させて出力電圧を出力する
電圧降下素子と、上記出力電圧を安定化させるように上
記電圧降下素子における電圧降下を制御する制御手段と
を有する直流安定化電源装置において、上記入力電圧を上記制御手段が動作可能な電圧以上に上
昇させて上記制御手段に印加する入力電圧昇圧手段をさ
らに有していることを特徴とする直流安定化電源装置。
【請求項２】上記制御手段は、上記電圧降下素子を駆動
する駆動素子と、上記駆動素子の動作を制御する駆動素
子制御手段とを有し、上記入力電圧昇圧手段が上記駆動
素子及び上記駆動素子制御手段に電圧を印加することを
特徴とする請求項１に記載の直流安定化電源装置。
【請求項３】上記電圧降下素子がＮＰＮ型のトランジス
タであることを特徴とする請求項２に記載の直流安定化
電源装置。
【請求項４】上記電圧降下素子がＮチャンネル型のＭＯ
ＳＦＥＴであることを特徴とする請求項２に記載の直流
安定化電源装置。
【請求項５】上記入力電圧が上記制御手段の動作電圧以
下であるときに、上記入力電圧昇圧手段が上記制御手段
に電圧を印加することを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかに記載の直流安定化電源装置。
【請求項６】上記入力電圧昇圧手段が、コンデンサと、
上記コンデンサを上記入力電圧まで充電させる充電手段
と、充電された上記コンデンサの放電電圧に上記入力電
圧が加わるように上記コンデンサを放電させる放電手段
とを有し、上記放電電圧と上記入力電圧との和を出力す
る昇圧回路であることを特徴とする請求項１ないし５の
いずれかに記載の直流安定化電源装置。
【請求項７】上記入力電圧昇圧手段が、一端に入力電圧
が印加されるインダクタと、上記インダクタの他端と接
地端子との間に設けられ導通状態と非導通状態とを交互
に繰り返すスイッチング素子とを有し、上記スイッチン
グ素子が導通状態であるときには、上記インダクタに電
流を流し、上記スイッチング素子が非導通状態であると
きには、上記スイッチング素子が導通状態から非導通状
態になる過程で上記インダクタに発生して維持された電
圧と上記入力端子に印加される上記入力電圧との和を出
力する昇圧回路であることを特徴とする請求項１ないし
５のいずれかに記載の直流安定化電源装置。
【請求項８】一つのパッケージ内に納められることを特
徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の直流安定
化電源装置。