JPS6095619A - Constant-voltage power source circuit - Google Patents
Constant-voltage power source circuitInfo
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- JPS6095619A JPS6095619A JP20237783A JP20237783A JPS6095619A JP S6095619 A JPS6095619 A JP S6095619A JP 20237783 A JP20237783 A JP 20237783A JP 20237783 A JP20237783 A JP 20237783A JP S6095619 A JPS6095619 A JP S6095619A
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- 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
- G05F1/575—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 characterised by the feedback circuit
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、定電圧電源回路の高電圧シリーズレギュレー
タ回路に関する。特に、出方電圧が数十Ｖである比較的
高電圧の定電圧電源装置に適する回路に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to a high voltage series regulator circuit for a constant voltage power supply circuit. In particular, the present invention relates to a circuit suitable for a relatively high-voltage constant-voltage power supply device with an output voltage of several tens of volts.
第１図に従来例の定電圧電源回路の回路図を示す。入力
端子ｌより入力された交流は、倍電圧整流回路３により
倍電圧整流され、保護抵抗器Ｒ１および直流入力端子４
を経由してレギュレータ回路部６により制御され直流出
方端子５を経由し出力端子２より出力される。保護抵抗
器Ｒ１は電源投入時に制御トランジスタＱ１に過大電流
が流れることを防止し、コンデンサＣ１は出刃インピー
ダンスを低減する働きをする。FIG. 1 shows a circuit diagram of a conventional constant voltage power supply circuit. The AC input from the input terminal l is voltage doubled and rectified by the voltage doubler rectifier circuit 3, and then passed through the protective resistor R1 and the DC input terminal 4.
It is controlled by the regulator circuit unit 6 via the DC output terminal 5 and is output from the output terminal 2. The protective resistor R1 prevents excessive current from flowing through the control transistor Q1 when the power is turned on, and the capacitor C1 functions to reduce the impedance of the blade.
レギュレータ回路部６の回路は直流出方端子５の電圧を
抵抗器Ｒ３、Ｒ４およびポテンシオメータＲＶにより分
割して、演算増幅器Ａ１の入力とし、ツェナーダイオー
ドＤ１の電圧をこの演算増幅器Ａ１の基準電圧として与
え、この演算増幅器Ａ１の出力によりトランジスタＱ２
を制御し、このトランジスタＱ２の出刃により、電流制
御用の１−ランジスタＱ１を制御するように構成されて
いる。The circuit of the regulator circuit section 6 divides the voltage of the DC side terminal 5 by resistors R3, R4 and potentiometer RV, and inputs the divided voltage to the operational amplifier A1, and uses the voltage of the Zener diode D1 as the reference voltage of the operational amplifier A1. The output of the operational amplifier A1 causes the transistor Q2 to
The transistor Q2 is turned on to control the 1-transistor Q1 for current control.
このような構成のシリーズレギュレータ回路では、５０
Ｖを越すような高電圧を出力端子２に出力する場合には
、演算増幅器Ａ□のための別電源が必要になり、また、
基準電圧用のツェナーダイオードＤ１を使用すると、こ
のツェナーダイオードＤ１を安定させるために、数ｍＡ
程度の電流を流す必要があり、この電流を出力電圧から
供給すると、大きな電力的損失になる。In a series regulator circuit with such a configuration, 50
When outputting a high voltage exceeding V to the output terminal 2, a separate power supply is required for the operational amplifier A□, and
When using the Zener diode D1 for the reference voltage, several mA is required to stabilize the Zener diode D1.
It is necessary to flow a certain amount of current, and if this current is supplied from the output voltage, there will be a large power loss.
第１図における演算増幅器Ａ１に相当する部分をトラン
ジスタを含む個別部品で構成することも可能であるが、
部品点数が増加し、また、トランジスタの特性のばらつ
きにより、出力電圧の安定性や信頼性が悪化する場合が
ある。Although it is possible to configure the portion corresponding to the operational amplifier A1 in FIG. 1 with individual components including transistors,
The number of components increases and the stability and reliability of the output voltage may deteriorate due to variations in transistor characteristics.
本発明は、単一電源で動作し、回路が簡単で、電力損失
が少なく、しかも安定度の高い高電圧シリーズレギュレ
ータを備えた電源回路を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply circuit equipped with a high-voltage series regulator that operates with a single power supply, has a simple circuit, has little power loss, and has high stability.
（発明の特徴〕
本発明による定電圧電源回路は、直流入力端子と直流出
力端子との間にコレクタ・エミッタ回路が接続された制
御トランジスタのベースに制御電圧を与える手段とて、
アジャスタブル・シャント・レギュレータ素子を用いた
ことを特徴とする。(Features of the Invention) The constant voltage power supply circuit according to the present invention includes, as a means for applying a control voltage to the base of a control transistor having a collector-emitter circuit connected between a DC input terminal and a DC output terminal.
It is characterized by using an adjustable shunt regulator element.
第２図に本発明実施例の定電圧電源回路の回路図を示す
。平滑コンデンサＣ２、Ｃ３および整流ダイオードＤ２
、Ｄ３ば倍電圧整流回路を構成し、入力端子１より入力
された商用電源１ｏｏｖを２７０Ｖに倍電圧整流し、保
護抵抗器Ｒ１を経由して直流入力端子４に直流電圧を供
給する。保護抵抗器Ｒ１は電源投入時に制御トランジス
タ。１に過大電流が流れることを防止する。制御トラン
ジスタＱ１０）エミッタは直流出力端子５に接続される
。FIG. 2 shows a circuit diagram of a constant voltage power supply circuit according to an embodiment of the present invention. Smoothing capacitors C2, C3 and rectifier diode D2
, D3 constitute a voltage doubler rectifier circuit, voltage double rectify the commercial power supply 1oov inputted from the input terminal 1 to 270V, and supply the DC voltage to the DC input terminal 4 via the protective resistor R1. The protective resistor R1 is a control transistor when the power is turned on. This prevents excessive current from flowing through 1. The emitter of the control transistor Q10 is connected to the DC output terminal 5.
直流出力端子５は出方端子２に接続され、出方端子２と
共通電位点との間にはコンデンサｃ１が接続される。The DC output terminal 5 is connected to the output terminal 2, and a capacitor c1 is connected between the output terminal 2 and the common potential point.
ここで本発明の特徴とするところは、制御トランジスタ
Ｑ１のベース制御回路にアジャスタブル・シャント・レ
ギュレータ素子Ｕ１を使用したところにある。すなわち
、抵抗器Ｒ２、ツェナーダイオードＤ４、Ｄ５およびア
ジャスタブル・シャン１へ・レギュレータ素子Ｕ１は、
制御Ｉ・ランジスタＱ１のベース電圧値を設定する。抵
抗器Ｒ３、Ｒ４およびポテンシオメータＲｖは出力電圧
を分圧し、アジャスタブル・シャント・レギュレータ素
子Ｕ１にリファレンス端子の電圧を供給する。The feature of the present invention is that an adjustable shunt regulator element U1 is used in the base control circuit of the control transistor Q1. That is, resistor R2, Zener diodes D4, D5, and adjustable shunt 1 to regulator element U1 are:
Set the base voltage value of control I transistor Q1. Resistors R3, R4 and potentiometer Rv divide the output voltage and provide the reference terminal voltage to adjustable shunt regulator element U1.
ツェナーダイオードＤ６は保護用であり、アジャスタブ
ル・シャント・レギュレータ素子Ｕ１に過大電圧が印加
されることを防止する。Zener diode D6 is for protection and prevents excessive voltage from being applied to adjustable shunt regulator element U1.
アジャスタブル・シャント・レギュレータ素子Ｕ１とし
て、本実施例ではテキサスインスッルメンツ社製のＴＬ
４３１を用いた。この素子は、本年度テキサスインスッ
ルメンツ社より発表された素子である。In this embodiment, the adjustable shunt regulator element U1 is a TL manufactured by Texas Instruments.
431 was used. This device was announced by Texas Instruments this year.
上記アジャスタブル・シャント・レギュレータ素子ＴＬ
４３１は、カソード・アノード端子間電圧が２．５■に
なるように動作する素子であり、したがって、アジャス
タブル・シャント・レギュレータ素子Ｕ１は、直流出力
端子５の出力電圧Ｖ。Adjustable shunt regulator element TL above
Reference numeral 431 is an element that operates so that the voltage between the cathode and anode terminals becomes 2.5 .ANG.. Therefore, the adjustable shunt regulator element U1 has an output voltage V of the DC output terminal 5.
と上記カソード・アノード端子間の電圧とが次の関係を
保つように動作する。It operates so that the voltage between the cathode and anode terminals maintains the following relationship.
ここで、Ｒ３’は、直流出力端子５とアジャスタブル・
シャンｉ・・レギュレータ素子Ｕ１のリファレンス端子
との間に接続された抵抗の値、すなわち抵抗器Ｒ３の抵
抗値とポテンシオメータＲ’ｖの抵抗値の一部とを加え
た値であり、Ｒ４’ は、共通電位点とアジャスタブル
・シャント・レギュレータ素子Ｕ１のリファレンス端子
との間に接続された抵抗の値、すなわち抵抗器Ｒ４の抵
抗値とポテンシオメータＲｖの抵抗値の一部とを加えた
値である。Here, R3' is the DC output terminal 5 and the adjustable terminal.
Shan i: The value of the resistance connected between the reference terminal of regulator element U1, that is, the sum of the resistance value of resistor R3 and a part of the resistance value of potentiometer R'v, R4' is the value of the resistance connected between the common potential point and the reference terminal of the adjustable shunt regulator element U1, that is, the sum of the resistance value of resistor R4 and a part of the resistance value of potentiometer Rv. be.
したがって、直流出力端子５には次の式で示される電圧
Ｖｏが出力される。Therefore, a voltage Vo expressed by the following equation is output to the DC output terminal 5.
本実施例の場合には、ツェナーダイオードＤ３、Ｄ４、
Ｄ５として、ツェナー電圧３０Ｖのツェナーダイオード
を使用し、直流８０Ｖを中心とする電圧範囲３０Ｖの出
力電圧が得られるような抵抗値になるように、抵抗器Ｒ
３、Ｒ４およびポテンシオメータＲｖを選択した。In the case of this embodiment, Zener diodes D3, D4,
As D5, a Zener diode with a Zener voltage of 30V is used, and the resistor R is set so that the resistance value is such that an output voltage of 30V is obtained with a voltage range of 80V DC as the center.
3, R4 and potentiometer Rv were selected.
この定電圧電源回路の電圧可変範囲は、アジャスタブル
・シャント・レギュレータ素子Ｕ１の電圧可変範囲（こ
の例では３０Ｖ）に制限されるが、出力電圧値は、ツェ
ナーダイオードＤ４、Ｄ５の値を変えることにより変化
せさることが可能である。またこの回路では、帰還ルー
プ内抵抗器Ｒ〕、Ｒ４およびポテンシオメータＲｖに断
線が生しても、ツェナーダイオードＤ４、Ｄ５およびツ
ェナーダイオードＤ６のツェナー電圧により、過大な出
力電圧が出力端子２に発生しない長所がある。The voltage variable range of this constant voltage power supply circuit is limited to the voltage variable range of the adjustable shunt regulator element U1 (30V in this example), but the output voltage value can be changed by changing the values of the Zener diodes D4 and D5. It is possible to change it. In addition, in this circuit, even if a disconnection occurs in the resistors R], R4 and potentiometer Rv in the feedback loop, an excessive output voltage will be generated at the output terminal 2 due to the Zener voltage of the Zener diodes D4, D5 and Zener diode D6. There are advantages to not doing so.
上記例では制御トランジスタＱ１のヘース回路に、２個
のツェナーダイオードＤ４、Ｄ５を介してアジャスタブ
ル・シャント・レギュレータ素子を接続する回路を示し
たが、このツェナーダイオードの個数はいくつでもよく
、またツェナーダイオードの代わりに、抵抗器その他の
素子を接続することによっても本発明を実施することが
できる。In the above example, a circuit is shown in which an adjustable shunt regulator element is connected to the Heas circuit of the control transistor Q1 via two Zener diodes D4 and D5, but the number of Zener diodes may be any number, and the Zener diode The present invention can also be implemented by connecting resistors and other elements instead of.
上記例では、アジャスタブル・シャント・レギュレータ
素子のアノードを共通電位点に接続した例を示したが、
アジャスタブル・シャント・レギュレータ素子の電極の
一つが、必ずしも共通電位にある必要はない。In the above example, the anode of the adjustable shunt regulator element was connected to a common potential point.
One of the electrodes of the adjustable shunt regulator element does not necessarily have to be at a common potential.
第３図はアジャスタブル・シャント・レギュレータ素子
の使用例の回路図である。アジ中スタブル°シャン１−
・レギュレータ素子ば、アノード端子Ａ、リファレンス
端子Ｒおよびカッ−１′６１：ｉ子にの３つの６１１１
子を有する素子であり、カソード端子にとリファレンス
端子Ｒとの間に抵抗器Ｒ１１を接続し、リファレンス端
子Ｒとアノード端子Ａとの間に抵抗器Ｒ１２を接続し、
カソード端子■くに抵抗器Ｒ１３を介して電圧■を印加
した場合に、リファレンスアノード端子間電圧が一定の
値ＶＰ＾になるようなカソード・アノード端子間電圧ｖ
Ｋ△が出力されるように構成された素子である。カソー
ド・アノード端子間電圧ｖＫ△は次の式で示される。FIG. 3 is a circuit diagram of an example of the use of an adjustable shunt regulator element. Horse mackerel stable° Shan 1-
・Regulator element, anode terminal A, reference terminal R and cup 1'61: three 6111
A resistor R11 is connected between the cathode terminal and the reference terminal R, a resistor R12 is connected between the reference terminal R and the anode terminal A,
The voltage between the cathode and anode terminals v such that the voltage between the reference anode terminals becomes a constant value VP^ when the voltage ■ is applied to the cathode terminal ■ through the resistor R13.
This element is configured to output KΔ. The voltage vKΔ between the cathode and anode terminals is expressed by the following formula.
本発明に述べたアジャスタブル・シャント・レギュレー
タ素子には、以上に述べた動作と同等の動作をする素子
および回路を含む。The adjustable shunt regulator element described in the present invention includes elements and circuits that operate in the same manner as described above.
以上述べたように、レギュレータ素子の１−ランジスタ
の制御電圧を、アジャスタブル・シャント・レギュレー
タ素子を用いて供給することにより、＠車な回路で、部
品点数が少なく、単一電源で動作し、安定度および精度
が高く、最大電圧の設定が容易でしかも過電圧が出力さ
れる可能性の少ない定電圧電源回路が得られる。これに
より、定電圧電源回路の製造コストおよびランニングコ
ストを引き下げる効果がある。As mentioned above, by supplying the control voltage of the regulator element 1-transistor using an adjustable shunt regulator element, the circuit has a small number of parts, operates from a single power supply, and is stable. A constant-voltage power supply circuit that has high performance and accuracy, allows easy setting of maximum voltage, and is less likely to output overvoltage can be obtained. This has the effect of lowering the manufacturing cost and running cost of the constant voltage power supply circuit.
第１図は従来例定電圧電源回路の回路図。
第２図は本発明実施例定電圧電源回路の回路図。
第３図はアジャスタブル・シャント・レギュレータ素子
の使用例の回路図。
■・・・入力端子、２・・・出力端子、３・・・倍電圧
整流回路、４・・・直流入力端子、５・・・直流出力端
子、６・・・レギュレータ回路部、Ｒ１〜ＲＬ＋、Ｒｕ
−Ｒ１３・・・抵抗器、Ｒｖ・・・ポテンシオメータ、
０１〜Ｃ３・・・コンデンサ、Ｄｌ、Ｄ４〜Ｄ６・・・
ツェナーダイオード、Ｄ２ 、Ｄ３・・・整流ダイオー
ド、Ｑｌ・・・制御トランジスタ、Ｑ２・・・トランジ
スク、Ａ１・・・演算増幅器、Ｕｌ・・・アジャスタブ
ル・シャンＩ・・レギュレータ素子、Ａ・・・アノード
端子、Ｋ・・・カソード端子、Ｒ・・・リファレンス端
子。
特許出願人 横河メディカルシステム株式会社代理人
弁理士 井 出 直 孝
、￥ｌ １ 既
第 ２ 図
第 ３ ロFIG. 1 is a circuit diagram of a conventional constant voltage power supply circuit. FIG. 2 is a circuit diagram of a constant voltage power supply circuit according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a circuit diagram of an example of the use of an adjustable shunt regulator element. ■...Input terminal, 2...Output terminal, 3...Voltage doubler rectifier circuit, 4...DC input terminal, 5...DC output terminal, 6...Regulator circuit section, R1 to RL+ , Ru
-R13...resistor, Rv...potentiometer,
01~C3...Capacitor, Dl, D4~D6...
Zener diode, D2, D3... Rectifier diode, Ql... Control transistor, Q2... Transistor, A1... Operational amplifier, Ul... Adjustable shunt I... Regulator element, A... Anode Terminal, K... cathode terminal, R... reference terminal. Patent applicant Yokogawa Medical Systems Co., Ltd. Agent
Patent Attorney Naotaka Ide, ¥1 1 Already 2 Figure 3 B
Claims (1)
・エミック回路が接続された制御トランジスタと、 上記直流出力端子と共通電位点との間に接続された抵抗
分割回路と、 上記制御トランジスタのベースにバイアス電圧を与える
抵抗回路と、 上記抵抗分割回路の分割出力の電位が一定になるように
上記制御トランジスタのベースに制御出力を与える制御
回路と を備えた定電圧電源回路において、 上記制御回路には、 上記制御トランジスタのベースと上記共通電位点との間
の回路に直列にカソード・アノード回路が接続され、リ
ファレンス端子が上記抵抗分割回路の分割出力に接続さ
れたアジャスタブル・シャント・レギュレータ素子が接
続されたことを特徴する定電圧電源回路。 （２）制御回路にはアジャスタブル・シャンＩ・・レギ
ュレータ素子のカソード・アノード回路に直列に接続さ
れた第一のツェナーダイオードと、アジャスタブル・シ
ャント・レギュレータ素子のカソード・アノード回路に
並列に接続された第二のツェナーダイオードとを含む特
許請求の範囲第（１１項に記載の定電圧電源回路。 （３）直流入力端子には、商用電源が倍圧整流された直
流電圧が供給されるように構成された特許請求の範囲第
（１）項に記載の定電圧電源回路。[Scope of Claims] +11 A DC input terminal, a DC output terminal, a control transistor having a collector emic circuit connected between the DC input terminal and the DC output terminal, and a common potential point with the DC output terminal. a resistance divider circuit connected between the resistor divider circuit, a resistor circuit that applies a bias voltage to the base of the control transistor, and a control output to the base of the control transistor so that the potential of the divided output of the resistor divider circuit is constant. In the constant voltage power supply circuit, the control circuit includes a cathode/anode circuit connected in series with a circuit between the base of the control transistor and the common potential point, and a reference terminal connected to the resistor. A constant voltage power supply circuit characterized in that an adjustable shunt regulator element is connected to the divided output of a divided circuit. (2) The control circuit includes an adjustable shunt I...a first Zener diode connected in series to the cathode/anode circuit of the regulator element, and a first Zener diode connected in parallel to the cathode/anode circuit of the adjustable shunt regulator element. and a second Zener diode. (3) The DC input terminal is configured to be supplied with a DC voltage obtained by voltage-doubling and rectifying the commercial power supply. A constant voltage power supply circuit according to claim (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20237783A JPS6095619A (en) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | Constant-voltage power source circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20237783A JPS6095619A (en) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | Constant-voltage power source circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095619A true JPS6095619A (en) | 1985-05-29 |
Family
ID=16456485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20237783A Pending JPS6095619A (en) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | Constant-voltage power source circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095619A (en) |
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-
1983
- 1983-10-28 JP JP20237783A patent/JPS6095619A/en active Pending
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