JPS59158416A - 安定化回路 - Google Patents
安定化回路Info
- Publication number
- JPS59158416A JPS59158416A JP3211383A JP3211383A JPS59158416A JP S59158416 A JPS59158416 A JP S59158416A JP 3211383 A JP3211383 A JP 3211383A JP 3211383 A JP3211383 A JP 3211383A JP S59158416 A JPS59158416 A JP S59158416A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- voltage
- circuit
- transistor
- power supply
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/563—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including two stages of regulation at least one of which is output level responsive, e.g. coarse and fine regulation
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ロ）発明の技術分野
本発明は電源の安定化回路に係り、特に高電圧電源から
低電圧電源を得る安定化回路に関するものである。
低電圧電源を得る安定化回路に関するものである。
（Ｂ） 技術の背景
回路を構成するに当っては複数の電源を必要とする場合
が生じることが多い。これらの電源を個々に設けていて
は回路構成が複雑になり、価格も高くなる。そこで１つ
の高電圧電源から低電圧電源を得る安定化回路が必要に
なる。
が生じることが多い。これらの電源を個々に設けていて
は回路構成が複雑になり、価格も高くなる。そこで１つ
の高電圧電源から低電圧電源を得る安定化回路が必要に
なる。
（Ｃ）従来技術と問題点
従来、高電圧電源から低電圧電源を得る安定化回路では
、トランスの巻線を増やす方法やトランジスタ、ツェナ
ーダイオード等によって回路を構成する方法が実施さ、
れている。
、トランスの巻線を増やす方法やトランジスタ、ツェナ
ーダイオード等によって回路を構成する方法が実施さ、
れている。
しかし、前者はトランスの巻線を増やさねばならないし
、後者は大電力用トランジスタと放熱フィンが必要にな
るため、どちらも高価なものになってしまう。
、後者は大電力用トランジスタと放熱フィンが必要にな
るため、どちらも高価なものになってしまう。
第１図はトランジスタ、ツェナーダイオード等で構成さ
れた従来の安定化回路の一例である。
れた従来の安定化回路の一例である。
同図において１／、 ２／、 ５／は抵抗Ｒ，，Ｒ，，
ＲＩｌ。
ＲＩｌ。
３′はツェナーダイオード、４′はトランジスタである
。電圧ＶＨの高電圧電源から電圧ＶＬの低電圧電源を得
る場合、Ｒ，５’に負荷電流１が流れ、■Ｈの変動が±
αＶであるとするとＲ３２′は次の式で表わされる。
。電圧ＶＨの高電圧電源から電圧ＶＬの低電圧電源を得
る場合、Ｒ，５’に負荷電流１が流れ、■Ｈの変動が±
αＶであるとするとＲ３２′は次の式で表わされる。
従って ＶＨ４−ＶＨ＋α であるときトランジスタ４
′の消費電力Ｗは次の式で表わされる。
′の消費電力Ｗは次の式で表わされる。
Ｗ ＝ ｉ Ｘ （ＶＨ十α−ＭＬ）−ｔＲ□ ００式
を０式に代入して Ｗ≧２α１ となる。従ってαが大きい時、トランジス
タ４の消費電力Ｗが過大となるため、大電力用トランジ
スタや放熱フィンが必要となる。
を０式に代入して Ｗ≧２α１ となる。従ってαが大きい時、トランジス
タ４の消費電力Ｗが過大となるため、大電力用トランジ
スタや放熱フィンが必要となる。
（２）発明の目的
本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、安価な■ 発明
の構成 そしてこの発明の目的は電源とコンデンサとの間にスイ
ッチング素子を設けて該コンデンサを充電する充電回路
と該コンデンサの電圧を制御するによって達成される。
の構成 そしてこの発明の目的は電源とコンデンサとの間にスイ
ッチング素子を設けて該コンデンサを充電する充電回路
と該コンデンサの電圧を制御するによって達成される。
■ 発明の実施例
以下、本発明の一実施例を図面によって詳細にのブロッ
ク図である。図面において、１はコンデンサを充電する
充電回路、２はコンデンサからなる充電部、３は充電部
の電圧を監視して充電回路の導通非導通を制御する充電
制御回路、４は所定の低電圧を得る安定化回路である。
ク図である。図面において、１はコンデンサを充電する
充電回路、２はコンデンサからなる充電部、３は充電部
の電圧を監視して充電回路の導通非導通を制御する充電
制御回路、４は所定の低電圧を得る安定化回路である。
次にこのような構成による安定化回路の各部について詳
細に説明する。第３図は本発明による一実施例を説明す
るだめの回路図である。同図においてＶＨは高電圧電源
からの入力電圧、ＶＬは低電圧電源の出力電圧、５，６
，８，９．１０．１１゜１７．１９は抵抗で特に１０．
１９．９．１７は抵抗値Ｒ＋ 、Ｒ２、Ｒｓ 、 Ｒｆ
を有する抵抗、７はスイッチング用トランジスタ、１２
はコンデンサ、１３３− はコンパレータ、１４はトランジスタ、１５．１８はツ
ェナーダイオード、１６はダイオードである。
細に説明する。第３図は本発明による一実施例を説明す
るだめの回路図である。同図においてＶＨは高電圧電源
からの入力電圧、ＶＬは低電圧電源の出力電圧、５，６
，８，９．１０．１１゜１７．１９は抵抗で特に１０．
１９．９．１７は抵抗値Ｒ＋ 、Ｒ２、Ｒｓ 、 Ｒｆ
を有する抵抗、７はスイッチング用トランジスタ、１２
はコンデンサ、１３３− はコンパレータ、１４はトランジスタ、１５．１８はツ
ェナーダイオード、１６はダイオードである。
次に各部の構成について説明する。第１図の充電回路１
は、抵抗５，８及びトランジスタ７で構成されている。
は、抵抗５，８及びトランジスタ７で構成されている。
また充電部２はコンデンサ１２がらなり、コンデンサ１
２の両端の電圧は０点の電位ＶＣである。そして充電制
御回路はツェナーダイオード１８．ダイオード１７．抵
抗９，１０，１７．１９．コンパレータ１３から構成さ
れている。
２の両端の電圧は０点の電位ＶＣである。そして充電制
御回路はツェナーダイオード１８．ダイオード１７．抵
抗９，１０，１７．１９．コンパレータ１３から構成さ
れている。
ツェナーダイオード１８で一定の電圧ＶｚＩを作シ、Ｖ
Ｚ、をＲ１１０、Ｒ２１９により分圧して、Ａ点の電位
基準電圧Ｖｒｅｆを得、Ａ点からコンパレータの一側へ
接続する。さらにコンパレータの＋側はコンデンサ１２
の両端の電圧ＶＣとＲ，９を通して電位Ｖ’ｒｅｆＯＢ
点と接続されており、Ｒ１＋１７．ダイオード１６．抵
抗８を通してトランジスタ７のベースと接続されている
。また安定化回路は抵抗１１、ツェナーダイオード１５
．トランジスタ１４よりなりトランジスタ１４はコンデ
ンサ１２０両端の電位ＶＣを出力電圧ＶＬまで低下させ
る。
Ｚ、をＲ１１０、Ｒ２１９により分圧して、Ａ点の電位
基準電圧Ｖｒｅｆを得、Ａ点からコンパレータの一側へ
接続する。さらにコンパレータの＋側はコンデンサ１２
の両端の電圧ＶＣとＲ，９を通して電位Ｖ’ｒｅｆＯＢ
点と接続されており、Ｒ１＋１７．ダイオード１６．抵
抗８を通してトランジスタ７のベースと接続されている
。また安定化回路は抵抗１１、ツェナーダイオード１５
．トランジスタ１４よりなりトランジスタ１４はコンデ
ンサ１２０両端の電位ＶＣを出力電圧ＶＬまで低下させ
る。
４−
次にこの回路の動作について説明する。コンパレータ１
３はＡ点の電位ＶｒｅｆとＢ点の電位Ｖ’ｒｅｆとを比
較し、Ｖｒｅｆ ）Ｖ’ｒｅｆの時ＯＶ、 Ｖｒｅｆ（
Ｖ’ｒｅｆＯ時はＶｚ、 Ｖ （コンパレータ１３の電
源電圧）を出力する。すなわち、コンデンサ１２の両端
の電圧ＶＣと基準電圧Ｖｒ ｅ ｆを比較して、トラン
ジスタ７のスイッチング動作を制御するのである。
３はＡ点の電位ＶｒｅｆとＢ点の電位Ｖ’ｒｅｆとを比
較し、Ｖｒｅｆ ）Ｖ’ｒｅｆの時ＯＶ、 Ｖｒｅｆ（
Ｖ’ｒｅｆＯ時はＶｚ、 Ｖ （コンパレータ１３の電
源電圧）を出力する。すなわち、コンデンサ１２の両端
の電圧ＶＣと基準電圧Ｖｒ ｅ ｆを比較して、トラン
ジスタ７のスイッチング動作を制御するのである。
さて、高圧電源ＶＨが加わると、電流は抵抗５によって
エネルギーを消費しトランジスタ７のエミッタへ入力さ
れる。この場合、コンデンサ両端の電圧ＶＣから分圧さ
れたＢ点の電位Ｖ’ｒｅｆと基準電圧Ｖｒｅｆの関係は
Ｖｒｅｆ ）Ｖ’ｒｅｆであるからコンパレータ１３の
出力はＯｖである。よってトランジスタ７はＯＮとなり
コンデンサ１２を充電する。
エネルギーを消費しトランジスタ７のエミッタへ入力さ
れる。この場合、コンデンサ両端の電圧ＶＣから分圧さ
れたＢ点の電位Ｖ’ｒｅｆと基準電圧Ｖｒｅｆの関係は
Ｖｒｅｆ ）Ｖ’ｒｅｆであるからコンパレータ１３の
出力はＯｖである。よってトランジスタ７はＯＮとなり
コンデンサ１２を充電する。
コンデンサが充電されてきて、Ｖｒｅｆ （Ｖ’ｒｅｆ
となるとコンパレータ１３の出力はｖｚｔｖとなる。よ
ってトランジスタ７はＯＦＦとなり、コンデンサ１２は
放電を開始する。なおＲ，９とＲ５１７はトランジスタ
７の発振を防ぐためのヒステリシスである。
となるとコンパレータ１３の出力はｖｚｔｖとなる。よ
ってトランジスタ７はＯＦＦとなり、コンデンサ１２は
放電を開始する。なおＲ，９とＲ５１７はトランジスタ
７の発振を防ぐためのヒステリシスである。
次に、コンデンサ１２０両端の電圧ＶＣについて説明す
る。コンパレータ１３の出力が０７０時、すなわちトラ
ンジスタ７がＯＮの時は電流はＲ，９およびＲＩ１１７
を流れこの状態からＶｒｅｆ＝Ｖ’ｒｅｆとなりコンパ
レータ１３の出力が反転する時、ＶＣはＶｒｅｆを用い
て次のように表わされる。
る。コンパレータ１３の出力が０７０時、すなわちトラ
ンジスタ７がＯＮの時は電流はＲ，９およびＲＩ１１７
を流れこの状態からＶｒｅｆ＝Ｖ’ｒｅｆとなりコンパ
レータ１３の出力が反転する時、ＶＣはＶｒｅｆを用い
て次のように表わされる。
Ｒｆ
Ｖｒｅｆ ＝ ｖｃ Ｘ −
Ｒｆ＋ Ｒ。
ここでダイオード１６の電圧降下は無視している。
よってＶＣは次のように表わされる。
３
Ｖｃ ＝ Ｖｒｅｆ （１＋ −）Ｒｆ
しだがって、コンデンサ１２は
ｖｃ ＝ Ｖｒｅｆ （１＋Ｆｔｓ／ Ｒｆ ）
となるまで充電される。次にコンパレータ１３の出力が
ＶＺ、Ｖ。
となるまで充電される。次にコンパレータ１３の出力が
ＶＺ、Ｖ。
すなわちトランジスタ７がＯＦＦの時は電流はＲｓ９お
よびＲ８１５を流れず、この状態からＶ’ｒｅｆ ＝Ｖ
ｒｅｆとなりコンパレータ１３の出力が反転する時、Ｒ
３９よる電圧降下がないためＶＣは次のように表わされ
る。 ＶＣ＝ Ｖｒｅｆ したがってコンデンサ１２は’ＪＣ＝ Ｖｒｅｆ とな
るまで放電を続ける。ＶＣのこのような様子をグラフで
表わせば第４図のようになる。図面においてａは充電期
間、ｂは放電期間を示す。すなわちＶＣはＶｒｅｆ ＝
Ｖｒｅｆ （１＋Ｒｓ／Ｒｆ ）の範囲に抑えられ、
この電圧の範囲でコンデンサ１２は充放電を繰シ返す。
よびＲ８１５を流れず、この状態からＶ’ｒｅｆ ＝Ｖ
ｒｅｆとなりコンパレータ１３の出力が反転する時、Ｒ
３９よる電圧降下がないためＶＣは次のように表わされ
る。 ＶＣ＝ Ｖｒｅｆ したがってコンデンサ１２は’ＪＣ＝ Ｖｒｅｆ とな
るまで放電を続ける。ＶＣのこのような様子をグラフで
表わせば第４図のようになる。図面においてａは充電期
間、ｂは放電期間を示す。すなわちＶＣはＶｒｅｆ ＝
Ｖｒｅｆ （１＋Ｒｓ／Ｒｆ ）の範囲に抑えられ、
この電圧の範囲でコンデンサ１２は充放電を繰シ返す。
そしてＶＣはトランジスタ１４によって出力電圧ＶＬＶ
’！で引き下げられる。この場合Ｒ，／ Ｒｆを充分
小さくシ、かつＶｒｅｆをＶＬに近づけることによって
、トランジスタ１４の電圧降下が小さく々るため消費電
力を小さくすることができる。
’！で引き下げられる。この場合Ｒ，／ Ｒｆを充分
小さくシ、かつＶｒｅｆをＶＬに近づけることによって
、トランジスタ１４の電圧降下が小さく々るため消費電
力を小さくすることができる。
またこの回路ではトランジスタ７は完全にスイッチング
状態で使用するため、発熱は問題にならない。
状態で使用するため、発熱は問題にならない。
（Ｇ） 発明の効果
以上、詳細に説明したように本発明によれば、高電圧か
ら低電圧を得るために要するエネルギーロスの大部分を
抵抗によって消費したため、大電７− カ用のトランジスタや放熱フィン等の冷却手段を必要と
せず安価な安定化回路が得られる。
ら低電圧を得るために要するエネルギーロスの大部分を
抵抗によって消費したため、大電７− カ用のトランジスタや放熱フィン等の冷却手段を必要と
せず安価な安定化回路が得られる。
第１図は従来の安定化回路を説明するための同第２図は
本発明の安定化回路を説明するための図、第３図は本発
明による１％施例を示す回路図、第４図はコンデンサの
両端の電位を説明するための図である。 図面において１は充電回路、２は充電部、３は充電制御
回路、４は安定化回路、５，６，８，９．１０．１１．
１７．１９は抵抗、７，１４はト８− 葺１図
本発明の安定化回路を説明するための図、第３図は本発
明による１％施例を示す回路図、第４図はコンデンサの
両端の電位を説明するための図である。 図面において１は充電回路、２は充電部、３は充電制御
回路、４は安定化回路、５，６，８，９．１０．１１．
１７．１９は抵抗、７，１４はト８− 葺１図
Claims (1)
- 電源とコンデンサとの間にスイッチング素子を設けて該
コンデンサを充電する充電回路と、該コンデンサの充電
電圧を制御するために該スイッチング素子のスイッチン
グ動作を制御する充電制御回路を備えた安定化回路であ
って、該電源と該スイッチング素子との間に抵抗素子を
設けたことを特徴とする安定化回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211383A JPS59158416A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 安定化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211383A JPS59158416A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 安定化回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158416A true JPS59158416A (ja) | 1984-09-07 |
Family
ID=12349842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211383A Pending JPS59158416A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 安定化回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158416A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011074A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 電力変換装置 |
| CN113687683A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-23 | 武汉职业技术学院 | 一种预稳压电路 |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP3211383A patent/JPS59158416A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009011074A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 電力変換装置 |
| CN113687683A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-23 | 武汉职业技术学院 | 一种预稳压电路 |
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