JPS5918497Y2 - 定電流回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は定電流回路に関する。

定電流回路は、種々の目的に応じた種々の形式のものが
既に実用に供されている。

本考案に係る定電流回路は、例えば搬送電信装置の端末
側入出力部におけるレベル交換を目的とした定電流回路
である。

ここに言うレベル交換とは、例えばＴＴＬの入力信号レ
ベルを、タイプライタ等からなる端末へ供給すべき数１
０ｖの入力信号レベルに変換することを意味する。

この種の目的に使用される定電流回路としては従来、（
１）リレー回路、（２）電流制限器および（３）電流調
整用可変抵抗器を利用した３種のものが提案されている
。

然しなから、いずれの場合も一長一短があり、上記（１
）の形式では、負荷を短絡にした状態でも重大な回路損
傷とならない反面、１００ Ｂ （ボー）以上の入力信
号に対しては符号歪が大となって使用不能になる欠点を
有し、上記（２）の形式では、半導体回路を用いている
ので１００Ｂ以上の入力信号に対しても符号歪を生じな
い反面、出力信号の電流値が所定値を超えると断になる
構成であるため負荷変動が大きい端末には使用不能とな
る欠点を有し、さらに上記（３）の形式では、上記（２
）の電流制限器に代えて可変抵抗器を用いるが、負荷の
短絡時における消費電力が極めて大となり長期信頼性の
点で劣るという欠点を有していた。

従って本考案の目的は、上記（１）、 （２）および（
３）の形式による定電流回路が有する各々の諸欠点を排
除し得る定電流回路を提供することである。

上記目的に従い本考案は、定電流回路の出力段トランジ
スタにツェナーダイオードによる電圧帰還をかけながら
、これを能動領域で動作するようにしたことを特徴とす
るものである。

以下図面に従って本考案を説明する。

添付図は本考案に基づく定電流回路の一実施例を示す回
路図である。

本図において、一点鎖線で区分された領域１１．１２お
よび１３のうち、１２が本考案に係る定電流回路である
。

上記設例によれば１１が入力信号を印加する入力信号制
御回路であり例えばＴＴＬで構成される。

一方、１３はタイプライタ等の負荷である。

この負荷は数１０ｍＡ程度の負荷電流Ｉｏｕｔを必要と
する。

従って定電流回路１２は、ＴＴＬの入力信号制御回路１
１と大負荷電流を必要とする負荷１３との間のレベル変
換回路でもある。

なお、ここにいう定電流回路とは、厳密な一定電流を常
に保持する機能を有するものではなく、負荷１３に対し
負荷変動に応じて許容範囲の正負負荷電流を供給する機
能を有した回路を意味する（後述）。

定電流回路１２は、入力段とドライバ段と出力段とに大
別され、入力段は主として例えばホトダイオード２１お
よびホトトランジスタ２２からなるホトカプラで構成さ
れ、ドライバ段は主として例えばスイッチングトランジ
スタ３１および３２で゛構成され、出力段はＰＮＰ）ラ
ンジスタ４１およびＮＰＮ）ランジスタ４２で構成され
る。

本考案の特徴的部分は前記出力段に包含されており、正
側ツェナーダイオード５１およびエミッタ抵抗（抵抗値
Ｒ６）５３からなる正測定電流制御部、および負側ツェ
ナーダイオード５２およびエミッタ抵抗（抵抗値Ｒ８′
）５４からなる負測定電流制御部である。

これら定電流制御部の機能を説明する前に、全体の動作
を述べておく。

先ず、入力信号制御回路１１より正レベル信号が供給さ
れると、ホトダイオード２１を介し、ホトトランジスタ
２２はオンとなる。

これにより、抵抗６１．６２を介して負側電源（−Ｖ）
の負電圧がスイッチングトランジスタ３１のベースに印
加され、これをオフにする。

これにより、抵抗６３．６４を介してスイッチングトラ
ンジスタ３２はオンとなる。

このトランジスタ３２のオンにより、抵抗６８およびツ
ェナーダイオード５２には電流が流れ、該ツェナーダイ
オニド５２に定電圧降下を引き起す。

かくしてＮＰＮ）ランジスタ４２はオンになり、負側電
源（−■）に向って負の負荷電流−Ｉｏｕｔが流れ、負
荷を駆動する。

逆に、入力信号制御回路１１より負レベル信号が供給さ
れると、ホトトランジスタ２２はオフとなり、抵抗６５
．６６を介して正側電源（＋■）の正電圧がスイッチン
グトランジスタ３１のベースに印加され、これをオンに
する。

これにより、ツェナーダイオード５１および抵抗６７に
は電流が流れ、ＰＮＰ）ランジスタ４１はオンになり、
正側電源（＋Ｖ）より正の負荷電流＋Ｉｏｕｔが負荷に
供給され、これを駆動する。

この場合、スイッチングトランジスタ３１のオンによっ
て、スイッチングトランジスタ３２をオフとするのでＮ
ＰＮトランジスタ４２はオンからオフに切り換わってい
る。

上述の回路動作において、定電流作用が行なわれる理由
は次のとおりである。

今、負側の出力段に着目すると、負の負荷電流−Ｉｏｕ
ｔが通電されているとき、ツェナーダイオード５２のツ
ェナー電圧をＶ２．ＮＰＮ）ランジスタ４２のベース・
エミッタ電圧をＶＢＥとすると Ｉｏｕｔ ｘ Ｒｏ’ 十ＶＢＥ が成立する。

ここに■ｚ、ＶＢＥおよびＲ８′は一定値で不変である
から、Ｉｏｕｔは当然に一定値に保たれる。

すなわち、ツェナーダイオード５２のツェナー電圧と抵
抗Ｒ８′に発生する電圧によりＮＰＮ）ランジスタ４２
には電圧帰還がかけられる。

この結果、該ＮＰＮ）ランジスタ４２は能動領域で動作
することになるがＮＰＮ）ランジスタ４２での消費電力
は、負荷がいかように変動しても（短絡が生じても）、
負側電源の電源電圧 −■ と負荷電流Ｉｏｕｔ と
の積を超えることはあり得ない。

つまり、ＮＰＮ）ランジスタ４２の消費電力は最大Ｖ・
Ｉｏｕｔである。

従ろて、その定格電力を、Ｖ・Ｉｏｕｔに対して十分余
裕をとっておけば、既述の従来回路２および３が有する
欠点は根本的に排除される。

また、本考案の定電流回路は、従来回路２および３と同
様半導体回路からなるので、既述の従来回路１が有する
欠点はもともと有しない。

本考案の特徴部分である定電流制御部の定電流作用につ
いて、上述の説明は負側への定電流制御部についてなさ
れたが、その定電流作用は正側の定電流制御部について
も全く同様であり、負荷がいかように変動しても、ＰＮ
Ｐ）ランジスタ４１が破壊するまでには至らない。

以上説明したように本考案によれば、負荷変動がどのよ
うに酷であっても、回路破壊に至ることのあり得ない定
電流回路が実現され、信頼性の要求されるシステムに使
用して好適である。

【図面の簡単な説明】

添付図は本考案に基づく定電流回路の一実施例を示す回
路図である。 図において、１２は定電流回路、１３は負荷領域、３１
および３２はそれぞれスイッチングトランジスタ、４１
および４２はそれぞれ出力段をなすトランジスタ、５１
．５２はそれぞれツェナーダイオード、５３、５４はそ
れぞれエミッタ抵抗、Ｉｏｕｔは負荷電流、＋Ｖおよび
一部はそれぞれ正電源および負電源である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力制御信号を受信する入力段と、該入力段の出力に応
   じて交互にオン・オフ制御される第１スイツチングトラ
   ンジスタおよび第２スイツチングトランジスタからなり
   且つ該第１スイツチングトランジスタのエミッタが、負
   側電源およびアース間に直列接続された分圧抵抗の中間
   接続点に接続され、しかも、該第１スイツチングトラン
   ジスタのエミッタが該第２トランジスタのベースに、抵
   抗を介して、接続されてなるドライバ段と、該ドライバ
   段の出力に応じて交互にオン・オフ制御される正側電源
   に接続したＰＮＰ）ランジスタおよび前記負側電源に接
   続したＮＰＮ）ランジスタからなる出力段とを有し、該
   ＰＮＰ）ランジスタおよびＮＰＮ）ランジスタの結合点
   に正の負荷電流または負の負荷電流を供給する定電流回
   路において、前記ＰＮＰトランジスタのエミッタ・ベー
   ス間およびこれに直列接続するエミッタ抵抗に定電圧を
   印加する第１ツエナーダイオードと、前記ＮＰＮトラン
   ジスタのベース・エミッタ間およびこれに直列接続する
   エミッタ抵抗に定電圧を印加する第２ツエナーダイオー
   ドとを付加したことを特徴とする定電流回路。