JPS5834497Y2 - 過電流保護付定電圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は過電流保護機能を有する定電圧回路に関する。

この種の定電圧回路の代表的な回路例を第１図に示す。

この第１図において１は誤差増幅用トランジスタ、２は
電流制御用トランジスタ、３は過電流制御用トランジス
タ、４は定電圧ダイオード、例えばツェナーダイオード
、５はコンデンサ、６〜１１は抵抗であり、前記ツェナ
ーダイオード４は誤差増幅用トランジスタ１の工□ツタ
側に接続され、抵抗６を通してバイアス電流を受けてい
る。

この回路では入力端ｔ□、ｔ２間に非安定化人力Ｖｉが
加わり、出力端ｔ３．ｔ４間に安定化出力Ｖ。

が生じる。

通常は過電流制御用トランジスタ３はオフしており、分
圧用の抵抗７．８による出力電圧の分圧値とツェナー電
圧との差が一定となるように電流制御用トランジスタ２
０ベース電位が制御されて出力電圧の安定化が図られて
いる。

そして、出力端ｔ３ 、 ｔ４間の短絡時には過大な短
絡電流が過電流検出用の抵抗９に流れてその電圧降下が
増大し、その結果電流が抵抗１０を通して過電流検出用
トランジスタ３０ベースに流れる。

その結果、トランジスタ３がオン状態となり、電流制御
用トランジスタ２のベース電位が引き下げられてオフし
過電流に対する保護が行われる。

このように第１図に示す回路では過電流保護を果せるが
、専用のトランジスタを用いており、回路構成に要する
部品数が多く、高価となる。

そこで、本考案は過電流制御用トランジスタを誤差増幅
用トランジスタと兼用することにより、簡単な回路構成
で、かつ安価な過電流保護付定電圧回路を提供しようと
するものである。

以下本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第２図は本考案に係る過電流保護付定電圧回路の一実施
例を示すもので、電流制御用トランジスタ２０ペース電
位を誤差増幅用トランジスタ１で制御する点は第１図と
同じであるが、本考案では誤差増幅用トランジスタ１を
エミッタ接地とし、同トランジスタ１０ベースと正の出
力端ｔ３との間にツェナーダイオード４を接続するとと
もに、同トランジスタ１のエミッタと負の出力端ｔ４と
の間に過電流検出用抵抗９を接続し、かつ負の出力端ｔ
４を抵抗１２を介して前記トランジスタ１０ペースに接
続している。

すなわち、誤差増幅用トランジスタと過電流制御用トラ
ンジスタとを１個のトランジスタで共用する回路構成と
したものであり、抵抗１２が通常はツェナーダイオード
４のバイアス電流の供給路となり、出力端１３．４４間
の短絡時はトランジスタ１０ベース抵抗として働くなど
抵抗数の低減にもつながっている。

次に上記回路の動作について述べる。

非安定化人力Ｖｉが入力端１１．１２間に印加された時
点では誤差増幅用トランジスタ１はオフ状態にあり、電
流制御用トランジスタ２０ベースに抵抗１１を通じて電
流が供給されてトランジスタ２がオンする。

このトランジスタ２０オンによりトランジスタ２を通し
てコンデンサ５と負荷１３に電流が流れる。

出力端１３．４４間の電圧がツェナーダイオード４のツ
ェナー電圧Ｖｚと誤差増幅用トランジスタ１０ベース・
エミッタ間電圧Ｖ ＢＥＩとの和、つまりＶｚ＋ＶＢＥ
１に達した時点でトランジスタ１にベース電流が流れ、
そのコレクタ、エミッタ間の電位差が減少し、これによ
り電流制御用トランジスタ２０ベース電位、つまりコレ
クタ電流が匍脚されて出力電圧Ｖｏが一定に保たれる。

このとき出力電圧Ｖｏは負荷電流を■い過電流検出用抵
抗９の抵抗値をＲとすると、 Ｖｏ＝ＶＺ＋ＶＢＥＩ ＩＬＲ となる。

したがって、出力電圧Ｖｏはほとんどツェナー電圧Ｖｚ
によって決まり、ツェナーダイオードを選定することに
より出力電圧は決まる。

また、出力側の短絡時には過電流検出用抵抗９に過大な
短絡電流Ｉｓが流れて抵抗９における電圧降下が増大す
る。

一方抵抗１２にもトランジスタ１０ベースＩＢが流れる
が、ＩＢはＩｓに比べると無視できる程小さい（Ｉ８〉
ＩＢ）。

ここで次の関係が成立する。

ｌ５−Ｒ＝ＩＢＸＲ’＋ＶＢＥ１ （Ｒ’は抵抗１２の抵抗値） ＩＢは零と見ることができるので、 となり短絡電流はＲとＶＢＥで定まる電流におさえられ
る。

また、負荷短絡によりベース電流■Ｂが増加するのでそ
の分トランジスタ１のコレクタ・エミッタ間電流は増え
て、トランジスタ２０ベース電位は低下する。

ここで、 の関係が成立すればトラ ンジスタ２のコレクタ・エミッタ間に流れる電流（Ｉｓ
に他ならない）が制限されることになる。

トランジスタ２で発生する熱量Ｐは次式で決まる。

Ｐ＝ ｌ５Ｖｉ−ＩｓＲ したがってＩｓが無限大になればＰは定格を越えてトラ
ンジスタ２が直ちに破壊するところを、Ｒの値を適当に
選ぶことによりＩｓを匍思し、トランジスタ２を保護す
るのである。

すなわち、過電流保護動作が行われる。

第３図は本考案の他の実施例を示すもので、出力電圧を
可変とする場合である。

この場合には正の出力端ｔ３と誤差増幅用トランジスタ
１の工□ツタとの間に可変抵抗１４を接続し、その可動
子にツェナーダイオード４の一方の電極端子を接続する
。

ツェナーダイオード４の他方の電極端子をトランジスタ
１０ベースに接続するなど他の回路構成は第２図に示す
実施例と同じである。

この回路では可変抵抗１４によって分圧された出力電圧
がツェナーダイオード４に加えられる構成となっている
ため、出力電圧は、分圧比とツェナー電圧とトランジス
タ１のＶＢＥＩとによって決まるため、可変抵抗１４の
可動子を操作するとその変化分に応じて出力電圧が変化
する。

したがって、可変抵抗１４により任意の電圧に設定可能
となる。

なお、上記実施例ではｎｐｎ形トランジスタを用いたが
、ｐｎｐ形トランジスタでも実施可能である。

以上の説明から明らかなように本考案に係る定電圧回路
は、電流制御用トランジスタのベース電位を制御する誤
差増幅用のトランジスタをエミッタ接地とし、一方の出
力端と誤差増幅用トランジスタのベースとの間に定電圧
素子を接続するとともに、他方の出力端と誤差増幅用ト
ランジスタのエミッタとの間に過電流検出用の抵抗を接
続し、かつ他方の出力端を抵抗を介して誤差増幅用トラ
ンジスタのベースに接続したことを特徴とし、定電圧動
作のための誤差増幅用トランジスタと過電流制御用トラ
ンジスタとを共用しているため、簡単な回路構成となり
、製作が容易である。

また、トランジスタ、抵抗など回路素子数が少ないため
、製作工程の簡易化と相俟ってコストの低廉化が図れる
などの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の過電流保護付定電圧回路の一例を示す回
路図、第２図は本考案の一実施例を示す回路図、第３図
は本考案の他の実施例を示す回路図である。 １・・・・・・誤差増幅用トランジスタ、２・・・・・
・電流制御用トランジスタ、４・・・・・・ツェナーダ
イオード、９・・・・・・過電流検出用抵抗、１４・・
・・・・可変抵抗。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 電流制御用トランジスタのベース電位を制御
   する誤差増幅用のトランジスタをエミッタ接地とし、一
   方の出力端と誤差増幅用トランジスタのベースとの間に
   定電圧素子を接続するとともに、他方の出力端と誤差増
   幅用トランジスタのエミッタとの間に過電流検出用の抵
   抗を接続し、かつ他方の出力端を抵抗を介して誤差増幅
   用トランジスタのベースに接続したことを特徴とする過
   電流保護付定電圧回路。
2. （２）定電圧素子を一方の出力端と誤差増幅用トランジ
   スタのエミッタとの間に接続された可変抵抗の可動子に
   接続した実用新案登録請求の範囲第１項記載の過電流保
   護付定電圧回路。