JPS5834493Y2 - 直流定電圧電源回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電源電圧変動あるいは負荷の変動に対して極
めて安定化された直流定電圧電源回路に関する。

トランジスタ回路においてはそのバイアス用電源として
、電源電圧の変動あるいは負荷の変動に関係なく一定な
出力電圧を得ることのできる電源が要求される。

第１図はかかる目的にそって提案された従来の直流定電
圧電源回路である。

図において、１は電源端子、２は定電圧ダイオード、３
は同ダイオードへ電流を流す抵抗、４はエミッタフォロ
ワトランジスタ、５は同トランジスタのコミツク抵抗、
そして６は出力端子である。

この回路では抵抗３を介しか定電圧ダイオード２へ電流
が流され、ａ点に生じる電圧をトランジスタ４と抵抗５
とからなるエミッタフォロワ回路でとり出している。

ところでこの回路において、たとえば端子１に印加され
る電圧が変動し、抵抗３に流れる電流が変化したとして
も、この変化は定電圧ダイオードが有するツェナー特性
で吸収され、ａ点における電圧変化が抑制される。

また、端子６から取りだす電流が負荷の変動により変化
したとしてもトランジスタ４と抵抗５とからなるエミッ
タフォロワ回路の存在により、端子６における出力電圧
の変動が抑制される。

このように従来の回路によっても電源電圧の変動あるい
は負荷の変動による出力電圧の変動を抑制する効果は発
揮されるものの厳密にみた場合、電源電圧の変動によっ
て出力電圧はわずかではあるが変化する。

すなわち、定電圧ダイオードに流れる電流が変化した場
合、わずかではあるけれどもツェナー電圧が変化するこ
とはさけられず、このためａ点の電圧ならびに端子６に
得られる出力電圧が変動するわけである。

本考案はかかる従来の回路に存在した問題に鑑みてなさ
れたものであり、電源電圧の変動に影響されることのな
い定電圧ダイオードへの電流供給回路を設け、出力電圧
の安定化をはかることに特徴を有するものである。

以下本考案の実施例を示す第２図にしたがって本考案を
説明する。

図Ｋｉ−いて１，２，４および６は従来の回路（第１図
）と同一の要素、７釦よび８は定電圧ダイオード２によ
り得られる電圧をエミッタフォロワ回路を通した後分割
するための抵抗、９釦よび１０はエミッタフォロワ回路
を形成するトランジスタならびに抵抗、１１はトランジ
スタ９の工□ツタに生じる電圧をベースバイアスとして
利用し、定電流回路を形成するトランジスタ、１２は同
トランジスタのエミッタ抵抗、１３はコレクタ抵抗、１
４は温度補償用ダイオード、１５および１６は定電圧ダ
イオード２へ正規の電流を供給する回路を形成するトラ
ンジスタならびに抵抗、そして１７は定電圧ダイオード
へ初期電流を流すための抵抗である。

そしてこの回路によれば以下のようにして安定な出力電
圧をつる動作が遂行される。

すなわち端子に電圧が印加されたとすると、先ず抵抗１
７を通して定電圧ダイオード２に電流が流れ、エミッタ
フォロワトランジスタ４を通してそのエミッタ回路のｂ
点に電圧が生じる。

そしてこの電圧はさらにエミッタフォロワトランジスタ
９を介してトランジスタ１１のベースにバイアス電圧と
して印加される。

さらにトランジスタ１５にも電流が流れるわけである。

このように端子１に電圧が印加されることによりトラン
ジスタ１５を介して定電圧ダイオードに電流の流れる回
路状態が瞬時にして成立するわけである。

ところでトランジスタ１１のベースバイアス電圧は定電
圧ダイオードのツェナー電圧に依存するものであるため
、そのコレクタ電流は定電流化され、またトランジスタ
１５のベースバイアス電圧もこの電流に依存しているた
めトランジスタ１５のコレクタ電流すなわち定電圧ダイ
オード２への電流も定電流となる。

したがって定電圧ダイオードのツェナー電圧は電流電圧
変動の影響をほとんどうけることのない一定な値となり
、端子６に得られる出力電圧も、電源電圧変動に対して
安定なものとなり、極めて安定な電源が得られるのであ
る。

なお、この回路における抵抗１７の存在は極めて重要で
ある。

すなわち、この抵抗が存在しない場合にはたとえ端子Ｉ
Ｖ？−電圧が印加されたとしても、定電圧ダイオード２
に電流が流れないためｂ点には電圧が発生せず、トラン
ジスタ１１釦よび１５のコレクタ電流が流れない。

す彦わち出力端子６に出力を得ることが出来ないわけで
ある。

このように抵抗１７は最初に定電圧ダイオードへ電流を
流スべく作用するわけであり、不可欠な回路要素といえ
る。

ところでこの抵抗１７は不可欠な回路要素ではあるもの
の、これの抵抗値の選定には十分な配慮を払う必要があ
る。

すなわち抵抗１Ｔの値を小さくし、この抵抗を通して定
電圧ダイオードへ流す電流値を大きくすると、この電流
は端子１に印加する電圧変動の影響を受けるものである
ため高度に安定化された出力をうろことが困難になる。

したがって抵抗１７の値の選定にあたっては抵抗１７を
通して流れる電流がトランジスタ１５のコレクタ電流に
くらべ、十分小さな値となるようその抵抗値を大きくす
る方向で配慮を払わねばならない。

な卦、この場合端子１に電圧を印加した時出力電圧をだ
しうる電流が最低限必要とされることは説明するまでも
ないことである。

さらに、本考案は定電流供給回路のバイアス電圧をツェ
ナーダイオードから得るとともに、たとえツェナー電圧
に変動成分が存在したとしても、この変動成分の影響が
定電流供給回路に及ぶことのないような回路構成上の配
慮を払っている。

すなわち、ツェナー電圧の変動成分の影響をなくすため
に、上記の電圧分割手段ならびにこの電圧分割手段で得
た電圧が入力されるエミッタフォロワ回路を設け、ツェ
ナーダイオードに流す定電流値を決定スるトランジスタ
１１のベースに印加される電圧を、ツェナー電圧Ｖｚよ
りもＶＢ２分だけ低い電圧をさらに分割し、この電圧よ
りもさらにＶＢ２分だけ低い電圧としている。

したがって、本考案では電圧分割手段によりツェナー電
圧の変動も小さくなりトランジスタ１１のベースに及ヒ
影響が少なくなる。

さらに、本考案の回路では、トランジスタ１１のコレク
タ電圧ＶＣＩ□は電源電圧をＶＣＣ，）ランジスタ１５
のペースエミッタ間順電圧降下をＶＢＥ１５ とする
と、 Ｖｃｔ１’；Ｖｃｃ ＶＢＥ１５ とあられされる。

一方、エミッタ電圧ＶＥＩＩは、抵抗７と８で決捷る定
数をｋ（１より小）ツェナー電圧なりｚトランジスタ１
１０ベースエミッタ間順電圧降下をＶＢＥＩＩ とす
ると・ ＶＥＩＩ ”’ｋＶＺ ＶＢＥＩＩ となる。

したがってトランジスタ１１のコレクタエミッタ間電圧
ｖｃＥ１１は ＶＣＥ１１＝ＶＣ１１’ＶＥｔｘ；Ｖｃｃ ｋＨｚと
なる。

ところで、電源電圧ＶＣＣがツェナー電圧ＶＺに近くな
りＶｃｃ”；Ｖｚとなると、ｖｃＥ１□はｖｃＥ１１＝
（１−ｋ）ｖｚ となる。

したがって、本考案の回路では、ｖｃｃ２ｖｚの状況下
すなわち電源電圧がツェナー電圧近くになったときでも
、なｋ（１−ｋ ）Ｖｚの余裕があり、回路は正常に動
作する。

以上のように、本考案の回路では、電源電圧の変動に左
右されることなく、常に一定の出力をうろことができる
とともに、ツェナー電圧の変動による影響も少なく、電
源電圧がツェナー電圧近くになったときでも回路の動作
を正常に行うことができ、定電圧電源としてすぐれた効
果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流定電圧電源回路を示す図、第２図は
本考案にかかる直流定電圧電源回路を示す図である。 ２・・・・・・定電圧ダイオード、４，９・・・・・・
エミッタフォロワトランジスタ、７，８，１７・・・・
・・抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 定電圧ダイオード、同ダイオードに電流を供給する電流
   供給手段、前記定電圧ダイオードと出力端子間に介在す
   るエミッタフォロワ回路ならびに定電流回路部を備えて
   なり、前記電流供給手段がエミッタを抵抗を介して電源
   に接続したトランジスタの工□ツタコレクタ回路と、前
   記抵抗と前記トランジスタのエミッタコレクタ回路の直
   列体ト並列接続される抵抗とにより形成され、また前記
   エミッタフォロワ回路を形成するトランジスタのエミッ
   タ抵抗が、該トランジスタの工□ツタに生じる出力電圧
   を分割する電圧分割抵抗により形成され、さらに電圧分
   割用抵抗の分割点に得られる電圧を第２のエミッタフォ
   ロワ回路を介してダイオードと抵抗の直列接続体を介し
   てコレクタが電源に接続された定電流回路部を形成する
   トランジスタのペースに印加してこのトランジスタのコ
   レクタに定電流を流し、かつ該コレクタ電流にもとづき
   前記電流供給手段中のトランジスタのペースバイアスを
   得ることを特徴とする直流定電圧電源回路。