JPS5914814Y2 - 電圧安定化回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は種々の電子機器に使用さ・れる電圧安定北回、
路に関し、特に半導体集積回路化したときに簡単な構成
で効率よく安定な２つの直流電圧を得る様にしたもので
ある。

第１図、第２図及び第３図は夫々従来の電圧安定化回路
を示す。

即ち第１図に於いて、１は例えば商用電源を整流して得
た正の直流電圧が供給される直流電圧入力端子を示し、
この直流電圧入力端子１を制御素子を構成する叩打形ト
ランジスタ２のコレクタに接続し、このトランジスタ２
のエミッタを出力端子３に接続し、又４は基準電圧が供
給される基準電圧入力端子を示し、この基準電圧入力端
子４を抵抗器５を介して比較回路を構成する演算増巾器
６の正入力端子に接続し、又この出力端子３を抵抗器７
及び８の直列回路を介して接地すると共にこの抵抗器７
及び８の接続点に得られる出力直流電圧に比例した比較
電圧を演算増巾器６の負入力端子に接続し、又直流電圧
入力端子１を演算増巾器６の電源端子に接続し、この演
算増巾器６の出力端子に得られる基準電圧と比較電圧と
の誤差信号をトランジスタ２の制御端子であるベースに
供給する。

９は平滑用のコンデンサである。

斯る第１図に於いては、基準電圧入力端子４に供給され
る基準電圧と抵抗器７及び８の接続点に得られる出力直
流電圧に比例した比較電圧とを比較し、その誤差信号に
よりトランジスタ２を制御しているので出力端子３に一
定の直流電圧が得られる。

然しなが・ら一般に演算増巾器６の出力信号を直線性良
く動作させるには、この電源端子に供給される電圧に対
し、この出力信号をこの電源端子に供給される電圧より
３〜４■下げる必要がある。

また、演算増巾器６の出力電圧と出力端子３の直流電圧
との差は、トランジスタ２のベース・エミッタ間電圧（
例えば０．６Ｖ）Ｌかない為、出力端子３に得られる直
流電圧の値を直流電圧入力端子１に供給される電圧より
３〜４■低い電圧値にしなければならず、直流電圧入力
端子１に供給する電圧を必要以上に高くしなければなら
ない。

よって、トランジスタ２のコレクタ・エミッタ間電圧が
大きくなり、トランジスタ２による電力消費が大きくな
って、効率が悪い欠点があった。

斯る直流電圧入力端子１に供給される電圧と出力端子３
に得られる定電圧との差を小さくする様にしたものとし
て第２図に示す如きものが提案されている。

この第２図に於いて第１図に対応する部分には同一符号
を付しその詳細説明は省略する。

即ち第２図に於いては直流電圧入力端子１をｐｎｐ形ト
ランジスタ２ａのエミッタに接続すると共にこの直流電
圧入力端子１を抵抗器１０を介してこのトランジスタ２
ａのベースに接続し、このトランジスタ２ａのコレクタ
を出力端子３に接続し、基準電圧入力端子４を抵抗器５
を介して演算増巾器６の負入力端子に接続し、抵抗器７
及び８の接続点に得られる出力直流電圧に応じた比較電
圧をこの演算増巾器６の正入力端子に供給し、この演算
増巾器６の出力端子を抵抗器１１及び電圧シフト用のツ
ェナーダイオード１２の直列回路を介してトランジスタ
２ａのベースに接続する。

その他は第１図と同様に構成する。

斯る第２図に於いては、トランジスタ２ａのベース電圧
は直流電圧入力端子１の電圧よりもベース・エミッタ間
電圧だけ低く、また上述の如く演算増巾器６の出力電圧
は直流電圧入力端子１の電圧よりも３〜４■下げる必要
があり、この演算増巾器６の出力電圧とトランジスタ２
ａのベース電圧との差をツェナーダイオード１２で補な
っている。

よって、ツェナーダイオード１２を適当に選択すること
によりトランジスタ２ａを導通状態に近い動作領域で制
御すれば、トランジスタ２ａのエミッタ・コレクタ間電
圧は非常に低くなり、出力端子３には直流電圧入力端子
１に供給される電圧値に近い定電圧を得ることができる
。

然しなから斯る第２図に示す如き電圧安定化回路では電
圧シフト用のツェナーダイオード等を必要とする欠点が
あった。

又更に直流電圧入力端子１に供給される電圧と出力端子
３に得られる定電圧との差を小さくする様にしたものと
して第３図に示す如きものが提案されている。

この第３図に於いて第１図及び第２図に対応する部分に
は同一符号を付しその詳細説明は省略する。

即ち第３図に於いては直流電圧入力端子１をｐｎｐ形ト
ランジスタ２ａのエミッタに接続すると共にこの直流電
圧入力端子１を抵抗器１０を介してこのトランジスタ２
ａのベースに接続し、このトランジスタ２ａのベースを
演算増巾器６の電源端子に接続し、この演算増巾器６の
出力端子を抵抗器１３を介して接地する。

その他は第１図と同様に構成する。

斯る第３図に於いては基準電圧と比較電圧との誤差に応
じた電流が抵抗器１３を流れたとき、これに応じた電流
が演算増巾器６の電源端子に流れるので、その電流によ
りトランジスタ２ａを制御して、第１図同様に出力端子
３に得られる電圧を定電圧とすることができる。

又この演算増巾器６の電源端子に供給される電圧はトラ
ンジスタ２ａのベース電圧、即ち直流電圧入力端子１に
供給される電圧よりトランジスタ２ａのベース・エミッ
タ間電圧だけ低いのみであり、演算増巾器６を直流電圧
入力端子１に供給される電圧に略等しい電圧で駆動でき
る。

更にトランジスタ２ａは電流制御であるので、ベース電
圧の微小変化でコレクタ電圧を大巾に変化でき、抵抗器
７及び８の分圧比並びに端子４の基準電圧の設定により
コレクタ電圧をエミッタ電圧に近付けることができるの
で、出力端子３に得られる直流定電圧を直流電圧入力端
子１に供給される直流電圧に近い値とすることができる
。

然しながら斯る第３図に示す如き電圧安定化回路を半導
体集積回路する場合に於いて、異なる２電源例えば正及
び負の２電源を得ようとしたときは抵抗器１３に両方向
の電流が流れる為、１つの容器内に２個の演算増巾器を
含んでおり、電源端子が共通接続された半導体集積回路
に於いて、素子が余っているにも斯わらず、別々の２個
の容器の半導体集積回路を必要とする欠点があった。

本考案は斯る点に鑑み半導体集積回路化し、互に電圧の
異なる２電源を得る様にしたときに、簡単な構威で特に
１つの容容器内に２個の演算増巾器を含んでおり電源端
子が共通接続された半導体集積回路で構威し得る様にし
た電圧安定化回路を提案せんとするものである。

以下第４図を参照しながら本考案電圧安定化回路の一実
施例につき説明しよう。

この第４図に於いて、１４は商用電源を示し、この商用
電源１４の一端を接地し、この商用電源１４の他端を電
源トランス１５の１次巻線１５ ａを介して接地し、こ
のトランス１５の２次巻線１５ｂの中点を接地し、この
２次巻線１５ｂの一端を正の直流電圧が得られる整流回
路１６ａを介して制御素子を構成するｐｎｐ形トランジ
スタ２ａのエミッタに接続し、このトランジスタ２ａの
コレクタを正の定電圧の出力端子３ａに接続する。

又整流回路１６ａの出力側を抵抗器１７ ａを介して基
準電圧を得る為のツェナーダイオード１８ａのカソード
に接続し、このツェナーダイオード１８ Ｈのアノード
を接地し、この抵抗器１７ ａ及びツェナーダイオード
１８ａの接続点に得られる基準電圧を抵抗器５ａを介し
て演算増巾器６ａの正入力端子に供給し、又この整流回
路１６ ａの出力側を抵抗器１０ａを介してトランジス
タ２ａのベースに接続する。

又この２次巻線１５ｂの他端を負の直流電圧が得られる
整流回路１６ ｂを介して制御素子を構成するｎｐｎ形
トランジスタ２ｂのエミッタに接続し、このトランジス
タ２ｂのコレクタを負の定電圧の出力端子３ｂに接続す
る。

又整流回路１６ｂの出力側を抵抗器１７ｂを介して基準
電圧を得る為のツェナーダイオード１８ｂのアノードに
接続し、このツェナーダイオード１８ｂのカソードを接
地し、この抵抗器１７ ｂ及びツェナーダイオード１８
ｂの接続点に得られる基準電圧を抵抗器５ｂを介して
演算増巾器６ｂの正入力端子に供給し、又この整流回路
１６ ｂの出力側を抵抗器１０ ｂを介してトランジス
タ２ｂのベースに接続する。

又演算増巾器６ａ及び６ｂの夫々の正電源端子を夫々ト
ランジスタ２ａのベースに接続し、演算増巾器６ａ及び
６ｂの夫々の負電源端子を夫々トランジスタ２ｂのベー
スに接続し、又出力端子３ａと大地との間に挿入された
抵抗器７ａ及び８ａの直列回路のこの抵抗器７ａ及び８
ａの接続点に得られる出力直流電圧に応じた比較電圧を
演算増巾器６ａの負入力端子に供給し、この演算増巾器
６ａの出力端子をダイオード１９ ａのアノードに接続
し、このダイオード１９ ａのカソードを接地する。

又出力端子３ｂと大地との間に挿入された抵抗器７ｂ及
び８ｂの直列回路のこの抵抗器７ｂ及び８ｂの接続点に
得られる出力直流電圧に応した比較電圧を演算増巾器６
ｂの負入力端子に供給し、この演算増巾器６ｂの出力端
子をダイオード１９ ｂのカソードに接続し、このダイ
オード１９ｂのアノードを接地する。

この第４図に於いて９ａ及び９ｂは夫々平滑用のダイオ
ードで゛ある。

斯る本考案に於いては演算増巾器６ａはダイオード１９
ａの働きにより出力端子より大地に電流が流れるとき
のみ動作するのでこの演算増巾器６ａの正及び負の電源
端子のうち正の電源端子だけを利用することとなり、第
３図と同様に動作をして出力端子３ａに正の定電圧を得
ることができ、抵抗器７ａ及び８ａの分圧比並びにツェ
ナーダイオード１８ Ｈの設定により、この出力端子３
ａに整流回路１６ａの出力側に得られる直流電圧と略等
しい定電圧を得ることができ効率が良い。

又演算増巾器６ｂはダイオード１９ ｂの働きにより大
地より出力端子に電流が流れるときのみ動作するのでこ
の演算増巾器６ｂの正及び負の電源端子のうち負の電源
端子だけを利用することとなり、第３図と同様に動作を
して出力端子３ｂに負の定電圧を得ることができ、抵抗
器７ｂ及び８ｂの分圧比並びにツェナーダイオード１８
ｂの設定により、この出力端子３ｂに整流回路１６ ｂ
の出力側に得られる負の直流電圧と略等しい負の定電圧
を得ることができ効率が良い。

又本考案に於いては２つの演算増巾器６ａ及び６ｂの夫
々の正電源端子及び夫々の負電源端子を夫々互に接続す
る様にしているので、之等演算増巾器６ａ及び６ｂを電
源端子を共通接続した１つの容器の半導体集積回路に於
いて構成することができる。

２個の演算増巾器を１つの容器に納めた半導体集積回路
は、１個の演算増巾器を１つの容器に納めた半導体集積
回路と大きさが等しく、略々同じ価格であるので、本考
案は回路を小型且つ安価に構成できる利点を有する。

又第５図は本考案の他の実施例を示し、この第５図に於
いては第４図に於いて基準電圧を得るツェナーダイオー
ドを１個で構成できる様にしたものである。

この第５図に於いて第４図に対応する部分には同一符号
を付し、その詳細説明は省略する。

この第５図に於いては演算増巾器６ｂの正の入力端子を
抵抗器５ｂを介して接地し、又負の定電圧を得る出力端
子３ｂを抵抗器７ｂ及び８ｂの直列回路を介して抵抗器
１７ ａ及びツェナーダイオード１８ ａの接続点に接
続し、その他は第４図と同様に構成する。

斯る第５図に於いても第４図同様の作用効果があること
は容易に理解できよう。

尚、上述実施例に於いては正及び負の２電源を得る例に
つき説明したが、本考案はこの正及び負の２電源に係わ
らず、同じ極性の異なる電圧値の２電源を得る様にして
も良い。

例えば４■及び８Ｖの２電源を得るときは、例えば第４
図又は第５図に於いてトランス１５の２次側の接地端を
６Ｖにフロートする様にする。

又本考案は上述実施例に限らず本考案の要旨を逸脱する
ことなく、その他種々の構成が取り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は夫々従来の電圧安定化回路
の例を示す接続図、第４図は本考案電圧安定化回路の一
実施例を示す接続図、第５図は本考案の他の実施例を示
す接続図である。 ２ａ及び２ｂは夫々トランジスタ、３ａ及び３ｂは夫々
出力端子、６ａ及び６ｂは夫々演算増中器、７ａ、７ｂ
、８ａ及び８ｂは夫々抵抗器、１４は商用電源、１５は
トランス、１６ａ及び１６ｂは夫々整流回路、１８ ａ
及び１８ｂは夫々ツェナーダイオード、１９ ａ及び１
９ｂは夫々ダイオードである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 第１及び第２の直流出力電圧を制御する第１及び第
   ２の制御素子を有し、該第１の制御素子の制御端子を第
   １及び第２の演算増巾器の夫々の一方の電源端子の接続
   点に接続すると共に上記第２の制御素子の制御端子を上
   記第１及び第２の演算増巾器の夫々の他方の電源端子の
   接続点に接続し、上記第１及び第２の演算増巾器の夫々
   の一方の入力端子に夫々基準電圧を供給すると共に上記
   第１及び第２の演算増巾器の夫々の他方の入力端子に上
   記第１及び第２の直流出力電圧に応じた比較電圧を供給
   し、上記第１及び第２の演算増巾器の夫々の出力端子を
   互に逆極性関係に接続した第１及び゛第２のダイオード
   を介して夫々基準電位点に接続したことを特徴とする電
   圧安定化回路。 ２゛実用新案登録請求の範囲第１項の第１及び第２の演
   算増巾器（よ１個の容器内に収めた集積回路であること
   を特徴とする電圧安定化回路。