JPS5844404Y2 - 安定化電源回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は安定化電源回路に係り、更に詳述すれば起動
時における非安定時間を短縮した安定化電源回路に関す
るものである。

安定化電源回路としては、一例として第１図に示すよう
な閉回路型の安定化電源回路が一般によく知られている
。

この閉回路型安定化電源回路でＴ ｒ ２が交流電源Ａ
Ｃからの交播出力を全波整回路ＦＲＣで整流し、コンデ
ンサＣ１で平滑した非安定直流出力を通過させ、定電圧
を制御するトランジスタＴｒ３が負荷端子電圧を抵抗Ｒ
４，Ｒ５で分圧し、この電圧と定電圧ダイオードＤｚで
与えられる基準電圧と比較し電源変動を検出するトラン
ジスタＴ ｒ １がトランジスタＴ ｒ ２の励振電流
を供給し、更に検出用トランジスタＴｒ３のコレクタ電
流を供給するトランジスタ、 ＣＣ２はトランジスタＴ
ｒ１のエミッタ抵抗として動く定電流源、ｃｃｌはトラ
ンジスタＴｒ１のベース供給電圧を安定化させるための
定電圧回路を構成する定電流源、Ｒ１は定電流源ＣＣ１
による安定な両端電圧を作りだすための抵抗、Ｒはトラ
ンジスタＴ ｒ ２のベース暗電流を吸収し、前記トラ
ンジスタの熱的安定性を増大させるための抵抗、Ｒ３は
ツェナーダイオードＤｚに逆方向直流電流を供給するた
めの抵抗、Ｒ、Ｒは出力電圧を分割しトランジスタＴｒ
３５ のベースに出力の分圧電圧を供給するための分割抵抗、
Ｃ２はツェナーダイオードＤｚの動作に起因して生じる
雑音をバイパスするためのコンデンサ、Ｃ３は安定化電
源の出力インピーダンスを低下させるためのコンデンサ
である。

このような従来の回路では安定化電源の出力端子十Ｂ、
Ｅ間に接続される負荷ＲＬに対しこの安定化電源回路の
整流端側（ＢＳ端）の容量が十分大であるならば前記出
力端子＋Ｂ ｔ Ｅ間の出力電圧の立上り特性は略抵抗
Ｒ３とコンデンサＣ２の充電特性で決定される。

それはコンデンサＣ１゜Ｃ３で決定される充電特性に比
して抵抗Ｒ３、コンデンサＣ２の充電特性が時定数的に
極めて大きいからである。

モトモと、ツェナーダイオードＤｚはその両端電圧を作
る動作をし、前記トランジスタＴ ｒ ３のベース・エ
ミッタ間の微少変化を増幅し、トランジスタＴ ｒ ２
に供給して安定化電源回路の出力端子＋Ｂ、Ｅ間の電圧
の安定化を保持するわけである。

しかるに、ツェナーダイオードＤｚは逆方向電流の多少
によりその両端電圧が微少に変化する。

その傾向は殊に電流が極端に微少な時に顕著で、一般的
には５〜１０ｍＡ程度で動作させるのが普通である。

その際ツェナーダイオードＤｚに固有の特性として指示
されたあるいは許容された電力の損失を越えてはならな
いことはいう壕でもないことである。

したがって、第１図に示す従来の安定化電源回路の場合
、ツェナーダイオードＤｚにはトランジスタＴ ｒ ３
のエミッタ電流分と抵抗Ｒ３による固定電流分の和の電
流が逆電流として流れる。

所で、ツェナーダイオードＤｚはその動作の結果として
かなり多量の雑音を発生し、この雑音はトランジスタＴ
ｒ ａで検出されて安定化電源回路の出力端子子Ｂ、
Ｅ間へ出力されるため、この多量の雑音をコンデンサＣ
２で平滑する必要がある。

以上の如〈従来の安定化電源回路では安定化を計る目的
で設けられているツェナーダイオードの動作に起因して
発生する多量の雑音の発生を抑止するために設けられた
コンデンサが原因で安定化出力電圧の立上り特性が悪化
するという欠点があった。

この考案は上述した欠点を除去することを目的とするも
ので、その特徴とするところは、基準電圧を発生するツ
ェナーダイオードＤｚに並列接続された雑音除去用のコ
ンデンサＣ２を充電するにあたり、従来のごとく、前記
ツェナーダイオードＤｚへの動作電流のみによらず、電
源投入時の過渡期のみ前記コンデンサＣ２を急速充電す
る別の充電系を付加し、もって安定化電源回路の起動初
期にも・ける非安定時間の短縮を計ることにある。

以下この考案の安定化電源回路を図に示す一実施例につ
いて詳述する。

第２図はこの考案の安定化電源回路の構成を示すもので
、第１図の構成と異なる点はトランジスタＴｒ のバ
イアス回路を構成する抵抗Ｒ□、定電流源ｃｃｍの直列
回路中に抵抗Ｒｘを挿入し、前記抵抗Ｒｘと定電流源Ｃ
Ｃｔとの接続点にベースを接続したトランジスタＴ ｒ
４のコレクタを全波整流回路ＦＲＣの出力端（ＢＳ端
）に、エミッタをベース・エミッタ間のダイオード極性
と同じ極性のダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２の
正側すなわちツェナーダイオードＤＺ１ ）ランジスタ
Ｔｒ のエミッタち・よび抵抗Ｒ３との共通接続点に
接続し、電源投入時の過渡期のみコンデンサＣ２を急速
充電する充電回路を設けた点である。

この構成において、定常状態に達したツェナーダイオー
ドＤｚの両端電圧をＶｚとし、トランジスタＴ ｒ ４
のベース電圧をＶＢとし、また、抵抗Ｒ１とＲｘの和抵
抗の値をＲｔ、定電流源ｃｃ、の定電流値をＩ ｃｅ
、 、定常状態に達した全波整流回路ＦＲＣの出力端Ｂ
Ｓの電圧値（すなわちこの安定化電源回路の非安定化直
流入力電圧の概略値）をＶｉ ｎとすれば、トランジス
タＴｒ４のベース電圧ＶＢは、ＶＢ−Ｖｉｎ−Ｒｔ・■
ｃｃ１となり、あらかじめこの電圧ＶＢが、ＶＢくＶＺ
となるように設定しておけば、定常状態に達した時には
、トランジスタＴ ｒ ４およびダイオードＤ１は逆方
向にバイアスされることになり、この時、トランジスタ
Ｔｒ４のコレクタ電流は流れない。

これに対して、非安定化電源である交流電源ＡＣがオン
された瞬間には、このツェナーダイオードＤｚの両端電
圧Ｖｚは、コンデンサＣ２が並列接続されているため、
未だ殆どＯボルトであるが、全波整流回路ＦＲＣの出力
端ＢＳの電圧Ｖｉｎは既に急速に立ち上っているため、
前記トランジスタＴｒ４のベース電圧ＶＢも同様に急速
に立ち上っており、したがってトランジスタＴ ｒ ４
は工□ツタ電流を急激にコンデンサＣ２に流し込んで充
電することになり、この動作はコンデンサＣ２の両端電
圧が所定値（前記ツェナーダイオードＤｚのツェナー電
圧Ｖｚ近くの値に設定されている）に達する１で持続す
る。

この動作はＢＳ端に微少電圧が現れると即座に効果を表
わし、トランジスタＴ ｒ ３のエミッタ電流分よび抵
抗Ｒ３による第１の充電回路からの充電を待つことなく
極めて速やかである。

しかもトランジスタＴ ｒ ４のベース電圧にて決定さ
れる定電圧的な動作であり、コンデンサＣ１以外に時定
数要素を介さない。

また、コンデンサＣ２の両端電圧が前記トランジスタＴ
ｒ ４の定常時のベース電圧ＶＢ近く１で達するとト
ランジスタＴ ｒ ４ 。

ダイオードＤ１が遮断され抵抗Ｒ３の第１の充電回路か
らの当初の充電に切換わる。

この場合、ＢＳ端電圧についてベース電圧ＶＢを適切に
制御できるようにしてむけば、具体的には、電源投入直
後は定電流源ＣＣ１の定電流値ＩＣＣ１が小さく、その
後所定の大きさに増加していくように、この定電流源Ｃ
Ｃ１に時定数特性を付与しておけば、充電時間すなわち
安定化電源の出力電圧の立上り時間の短縮効果は更に大
きくなる。

第３図はコンデンサＣ１を１０００μＦ、＝＋ンデンサ
Ｃ２を２００μＦ１コンデンサＣ３を１０００μＦに設
定し、抵抗Ｒ３を５．６にΩ、全波整流回路ＦＲＣの出
力電圧ｖＢ３を３５ｖ１安定化電源電圧十Ｂを２４Ｖ１
ツエナー電圧Ｖｚを１３Ｖとした場合の出力電圧Ｖｏの
立上り特性で特性■は第１図に示す従来の電源回路のも
の、特性＠は第２図に示すこの考案の電源回路のもので
十Ｂ／２ ｔでの立上り時間ｔ１に対し従来のものは
ｔ２と立上り時間を１／２に短縮できる。

なおこの考案の電源回路では非安定化電源である入力交
流電圧が大幅に上昇したような場合にＢＳ端電圧が上昇
し、トランジスタＴ ｒ ４がオフしないようなトラブ
ルが考えられるが、このことについては予めマージンを
見て抵抗Ｒ１ｔ Ｒｘの和抵抗の値Ｒｔと定電流源ｃｃ
１の定電流値Ｉｃｃ１の積を設定すればよい。

捷た、定電流源ＣＣｔの値を可変することにより簡単に
動作点のオフセットができこのことは抵抗Ｒｘを可変し
ても同様である。

以上述べたようにこの考案は非安定化直流入力電圧が印
加される入力端子と、安定化直流出力電圧が出力される
出力端子と、これら入力端子と出力端子との間にコレク
ターエミッタ間が接続されベースに動作電流が供給され
る制御用トランジスタと、前記出力端子と接地点との間
の分圧電圧がベースに印加されコレクタが前記制御用ト
ランジスタのベースに接続される検出用トランジスタと
、この検出用トランジスタのエミッタと前記接地点との
間にカソード−アノード間が接続されかつこのカソード
に動作電流が供給されるツェナーダイオードと、とのツ
ェナーダイオードの両端に並列接続される雑音除去用の
コンデンサと、前記入力端子と接地点との間に順次直列
に接続される抵抗および定電流源と、この抵抗と定電流
源との接続点にベースが接続され前記入力端子にコレク
タが接続され前記ツェナーダイオードのカソードにエミ
ッタが接続される充電用トランジスタとを具備し、前記
非安定化直流入力電圧の印加開始時点のみ前記充電用ト
ランジスタによって前記雑音除去用のコンデンサを急速
充電させるようにしたので、起動時にち・ける非安定時
間を短縮し得、特にプレーヤのモータ駆動電源として用
いた場合、安定でかつ立上り特性の良好な動作が得られ
、その横取が簡単でかつ安価にできる等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の閉回路型安定化電源回路の構成図、第２
図はこの考案の一実施例である閉回路型安定化電源回路
の構成図、第３図は起動特性を示す説明図である。 ＢＳ・・・入力端子（全波整流回路ＦＲＣの出力端）十
Ｂ・・・出力端子、Ｅ・・・接地点、Ｔ ｒ ２・・・
制御用トランジスタ、Ｔｒ３・・・検出用トランジスタ
、Ｔｒ ・・・充電用トランジスタ、ＤＺ・・・ツェ
ナーダイオード、Ｃ２・・・雑音除去用のコンデンサ、
Ｒ１，Ｒｘ・・・抵抗、ｃｃ １・・・定電流源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 非安定化直流入力電圧が印加される入力端子と、安定化
   直流出力電圧が出力される出力端子と、これら入力端子
   と出力端子との間にコレクターエミッタ間が接続されベ
   ースに動作電流が供給される制御用トランジスタと、前
   記出力端子と接地点との間の分圧電圧がベースに印加さ
   れコレクタが前記制御用トランジスタのベースに接続さ
   れる検出用トランジスタと、この検出用トランジスタの
   エミッタと前記接地点との間にカソード−アノード間が
   接続されかつこのカソードに動作電流が供給されるツェ
   ナーダイオードと、とのツェナーダイオードの両端に並
   列接続される雑音除去用のコンデンサと、前記入力端子
   と接地点との間に順次直列に接続される抵抗および定電
   流源と、この抵抗と定電流源との接続点にベースが接続
   され前記入力端子にコレクタが接続され前記ツェナーダ
   イオードのカソードにエミッタが接続される充電用トラ
   ンジスタとを具備してなり、前記非安定化直流入力電圧
   の印加開始時点のみ前記充電用トランジスタによって前
   記雑音除去用のコンデンサを急速充電させるようにした
   ことを特徴とする安定化電源回路。