JPS61165111A - Power source unit - Google Patents

Power source unit

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Publication number
JPS61165111A
JPS61165111A JP498585A JP498585A JPS61165111A JP S61165111 A JPS61165111 A JP S61165111A JP 498585 A JP498585 A JP 498585A JP 498585 A JP498585 A JP 498585A JP S61165111 A JPS61165111 A JP S61165111A
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JP
Japan
Prior art keywords
zener
voltage
transistor
base
zener diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP498585A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Makihata
巻幡 朗
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS61165111A publication Critical patent/JPS61165111A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/18Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using Zener diodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the dispersion of an output voltage by connecting plural Zener diodes in series between the base of a transistor connected in series between a power source and a load, and the reference potential, and short- circuiting suitably this Zener diodes. CONSTITUTION:A transistor TR4 is connected between an output terminal 1 and a load terminal 3 of a power source circuit, and its base is connected to terminals 2, 4 through a series circuit of three Zener diodes D3-D5. For instance, a power supply voltage Vin is 120V, the reference Zener voltages of the Zener diode are 100V, 5V and 2.5V, and each of them has a dispersion of <=+ or -5%. When each of them has a dispersion of +5%, the base potential is set to 105V by short-circuiting the Zener diodes D4, D5, and when the dispersion of each of them is '0', the base potential is set to 105V by short-circuiting the Zener diode D5. Also, when there is a dispersion of -5%, no short circuit is executed, the base potential becomes 102.105V, and the dispersion of the output potential is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電圧制御回路を具備した電源装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a power supply device equipped with a voltage control circuit.

(従来の技術) 従来、電子機器の電源装置に具備される電圧制御回路に
は、大別すると、自動型のものと、簡易型のものとがあ
る。
(Prior Art) Conventionally, voltage control circuits included in power supplies of electronic devices can be broadly classified into automatic type and simple type.

以下、図面を参照しながら、従来の自動型電圧制御回路
及び簡易型電圧制御回路について説明する。
Hereinafter, a conventional automatic voltage control circuit and a simple voltage control circuit will be described with reference to the drawings.

第2図は、従来の自動型電圧制御回路の構成を示すもの
で、Tr工及びTr2はトランジスタ、Dlはツェナー
・ダイオード、R□、R2,R,、R4及びR6は抵抗
器であり、これ等の素子は、電源回路(図示しない)に
接続する端子1及び2と、負荷(図示しない)に接続す
る端子3及び4との間に図示の如く接続される。
Figure 2 shows the configuration of a conventional automatic voltage control circuit, in which Tr and Tr2 are transistors, Dl is a Zener diode, R□, R2, R, , R4 and R6 are resistors. These elements are connected as shown between terminals 1 and 2 connected to a power supply circuit (not shown) and terminals 3 and 4 connected to a load (not shown).

このように構成された従来例では、端子1,2の間に入
力電圧Vinの直流電圧を印加すると、トランジスタT
r2のベースには、抵抗器R31R4及びR5によって
分割された電圧が印加されると共に、トランジスタTr
2のエミッタには、ツェナー・ダイオードD、によって
一定の電圧が印加され、端子3,4の間からVoutの
直流電圧が出力される。ところで、負荷電流が増加して
、出力電圧Voutが低下すると、トランジスタTr2
のベース電圧が低下して、トランジスタTr2のベース
電流−2= も減少するが、1−ランジスタ1゛r2のエミッタ電流
が減少しても、トランジスタTr2のエミッタ電圧はツ
ェナー・ダイオードD工によって一定に保持されるので
、トランジスタTr2のコレクタ電流は、トランジスタ
Tr2のベース電圧に比例して減少する。ところが、抵
抗器R□にはトランジスタTr2のコレクタ電流とトラ
ンジスタTr1のベース電流とが流れているので、トラ
ンジスタTr2のコレクタ電流が減少すれば、トランジ
スタTr□のベース電流も増加して、トランジスタTr
1のコレクタ電流が増加する。この結果、負荷電流の増
加に基づく電圧の低下分だけ出力電圧Voutが高くな
って、出力電圧Voutは一定に保持される。
In the conventional example configured in this way, when a DC voltage of the input voltage Vin is applied between the terminals 1 and 2, the transistor T
A voltage divided by resistors R31R4 and R5 is applied to the base of r2, and the transistor Tr
A constant voltage is applied to the emitter of 2 by a Zener diode D, and a DC voltage of Vout is output from between terminals 3 and 4. By the way, when the load current increases and the output voltage Vout decreases, the transistor Tr2
The base voltage of the transistor Tr2 decreases, and the base current of the transistor Tr2 -2= decreases, but even if the emitter current of the transistor Tr2 decreases, the emitter voltage of the transistor Tr2 remains constant due to the Zener diode D. Therefore, the collector current of the transistor Tr2 decreases in proportion to the base voltage of the transistor Tr2. However, since the collector current of the transistor Tr2 and the base current of the transistor Tr1 flow through the resistor R□, if the collector current of the transistor Tr2 decreases, the base current of the transistor Tr□ also increases, and the transistor Tr2 increases.
1 collector current increases. As a result, the output voltage Vout increases by the amount of the voltage drop due to the increase in the load current, and the output voltage Vout is held constant.

第3図は、従来の簡易型電圧制御回路の構成を示すもの
で、Tr3はトランジスタ、RGは抵抗器、D2はツェ
ナー・ダイオードであり、これ等の素子は、電源回路(
図示しない)に接続する端子1゜2と、負荷(図示しな
い)に接続する端子3,4との間に図示の如く接続され
る。
Figure 3 shows the configuration of a conventional simple voltage control circuit, in which Tr3 is a transistor, RG is a resistor, and D2 is a Zener diode.
As shown, the terminals 1 and 2 are connected to a load (not shown) and terminals 3 and 4 are connected to a load (not shown).

このように構成された従来例では、端子1,2の間に入
力電圧Vjnの直流電圧を印加すると、1〜ランジスタ
Tr、のベース・エミッタ間電圧をツェナー・ダイオー
ドD2のツェナー電圧から差し引いた値の電圧Vout
が、端子3,4の間から出力される。ところで、負荷電
流が増加しても、トランジスタTr3のベース・エミッ
タ間電圧及びツェナー・ダイオードD2のツェナー電圧
は一定なので、出力電圧Voutは、トランジスタTr
3のベースに印加される電圧、即ち、ツェナー・ダイオ
ードD2のツェナー電圧よりトランジスタTr、のベー
ス・エミッタ間電圧(約0.7V)だけ低い電圧で、一
定に保持される。
In the conventional example configured in this way, when a DC voltage of input voltage Vjn is applied between terminals 1 and 2, the value obtained by subtracting the base-emitter voltage of transistors 1 to Tr from the Zener voltage of Zener diode D2 The voltage Vout
is output from between terminals 3 and 4. By the way, even if the load current increases, the base-emitter voltage of the transistor Tr3 and the Zener voltage of the Zener diode D2 are constant, so the output voltage Vout is the same as that of the transistor Tr3.
The voltage applied to the base of transistor Tr, that is, the voltage lower than the Zener voltage of Zener diode D2 by the base-emitter voltage (about 0.7 V) of transistor Tr, is maintained constant.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前述の如き自動型電圧制御回路の構成で
は、部品点数が多いので、製造価格が高くなる問題があ
った。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the configuration of the automatic voltage control circuit as described above, there is a problem that the manufacturing cost becomes high because the number of parts is large.

又、前述の如き簡易型電圧制御回路の構成では、出力電
圧Voutはツェナー・ダイオードD2のツェナー電圧
によって決まるが、ツェナー・ダイオードD2のツェナ
ー電圧にバラツキがあるので、出力電圧Voutが製品
毎に異なる問題があった。
Furthermore, in the configuration of the simple voltage control circuit as described above, the output voltage Vout is determined by the Zener voltage of the Zener diode D2, but since there are variations in the Zener voltage of the Zener diode D2, the output voltage Vout differs from product to product. There was a problem.

本発明は、前述の問題点に鑑み、部品点数が少なくて、
製造価格が安く、且つ、出力電圧が製品毎にバラツキの
ない電源装置を提供するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention has a small number of parts,
To provide a power supply device whose manufacturing cost is low and whose output voltage does not vary from product to product.

(問題点を解決するための手段) 前述の問題点を解決するために、本発明の電源装置は、
電源回路と負荷との間に直列に接続されたトランジスタ
のベースに複数のツェナー・ダイオードを直列に接続し
た上、複数のツェナー・ダイオードのそれぞれのツェナ
ー電圧のバラツキに応じて、′これ等のツェナー・ダイ
オードの何れかを適宜短絡することにより、出方電圧を
所望の値に調整できるようにしたものである。
(Means for solving the problem) In order to solve the above-mentioned problem, the power supply device of the present invention includes:
A plurality of Zener diodes are connected in series to the base of a transistor connected in series between the power supply circuit and the load.・The output voltage can be adjusted to a desired value by appropriately shorting any of the diodes.

(作用) 本発明の電源装置は、1つのトランジスタと、複数のツ
ェナー・ダイオードとで構成されるので、部品点数が少
なくなると共に、複数のツェナー・ダイオードのそれぞ
れのツェナー電圧のバラツキに応じて、これ等のツェナ
ー・ダイオードの何れかを適宜短絡することにより、出
力電圧を所望の値に調整できるので、出力電圧が製品毎
にバラつかなくなる。
(Function) Since the power supply device of the present invention is composed of one transistor and a plurality of Zener diodes, the number of parts is reduced, and the power supply device according to the present invention By appropriately shorting any of these Zener diodes, the output voltage can be adjusted to a desired value, so that the output voltage does not vary from product to product.

(実施例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例の構成を示すもので、Tr
4は端子1,2に接続される電源回路(図示しない)と
端子3,4に接続される負荷(図示しない)との間に直
列に接続したトランジスタ、R7はトランジスタTr4
のベースに接続したバイアス用の抵抗器、D3.D4及
びD5はトランジスタTr4のベースに直列に接続した
ツェナー・ダイオード、T、、T2及びT3はツェナー
・ダイオードD3.D4の間、ツェナー・ダイオードD
4.D5の間及びツェナー・ダイオードD5のアノード
からそれぞれ引き出した端子である。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention.
4 is a transistor connected in series between a power supply circuit (not shown) connected to terminals 1 and 2 and a load (not shown) connected to terminals 3 and 4; R7 is a transistor Tr4
A bias resistor connected to the base of D3. D4 and D5 are Zener diodes connected in series to the base of transistor Tr4, T, , T2 and T3 are Zener diodes D3. During D4, Zener diode D
4. These are terminals drawn out between D5 and from the anode of Zener diode D5.

このように構成された本実施例では、端子1゜2の間に
電圧を印加すると、抵抗器R7を介して、ツェナー・ダ
イオードD3.D4.D5にそれぞれ電流が流れて、ツ
ェナー・ダイオードD、、D4.D。
In this embodiment configured in this way, when a voltage is applied between the terminals 1 and 2, the Zener diode D3. D4. Current flows through each of the Zener diodes D, , D4 . D.

のそれぞれの端子間にツェナー電圧Vz□g VZ2 
+ VZ3が発生するので、トランジスタTr4のベー
ス電圧VBはツェナー電圧VZI、VZ2及びVz3の
和になり、又、出力電圧Voutは、0.7vのトラン
ジスタTr4のベース・エミッタ間電圧VBEをツェナ
ー電圧Vz□、 Vz2及びVz、の和から差し引いた
値となる。
Zener voltage Vz□g VZ2 between each terminal of
+VZ3 is generated, so the base voltage VB of the transistor Tr4 is the sum of the Zener voltages VZI, VZ2, and Vz3, and the output voltage Vout is the sum of the base-emitter voltage VBE of the transistor Tr4 of 0.7V and the Zener voltage Vz. □ is the value subtracted from the sum of Vz2 and Vz.

例えば、端子1,2の間に120V以上の電圧を印加し
たときのツェナー・ダイオードD3の基準ツェナー電圧
が100V、ツェナー・ダイオードD4の基準ツェナー
電圧が5V、ツェナー・ダイオードDIiの基準ツェナ
ー電圧が2.5vで、ツェナー・ダイオードD、、D4
及びD5のそれぞれのツェナー電圧に+5%の範囲のバ
ラツキがあると仮定すると、ツェナー・ダイオードD3
のツェナー電圧Vz□は(100±5)■、ツェナー・
ダイオードD4のツェナー電圧vZ2は(5±0.25
)V、ツェナー・ダイオードD5のツェナー電圧vz3
は(2,5±0.125)Vとなる。
For example, when a voltage of 120V or more is applied between terminals 1 and 2, the reference Zener voltage of Zener diode D3 is 100V, the reference Zener voltage of Zener diode D4 is 5V, and the reference Zener voltage of Zener diode DIi is 2. At .5v, Zener diode D,,D4
Assuming that the respective Zener voltages of D3 and D5 have a variation in the range of +5%, the Zener diode D3
The Zener voltage Vz□ is (100±5)■,
Zener voltage vZ2 of diode D4 is (5±0.25
)V, Zener voltage vz3 of Zener diode D5
is (2,5±0.125)V.

今、ツェナー・ダイオードD3. D4及びD5のツ7
一 ェナー電圧にそれぞれ+5%のバラツキがあったとする
と、ツェナー・ダイオードD、のツェナー電圧Vz1は
105■に、ツェナー・ダイオードD4のツェナー電圧
νZ2は5゜25Vに、ツェナー・ダイオードD5のツ
ェナー電圧vZ3は2.625Vにそれぞれなるので、
トランジスタTr4のベース電圧VBは、Vn=Vz、
+Vz2+Vz37105+5.25+ニア、625=
112.875 (V) となる。そこで、ツェナー・ダイオードD4及び■)5
を短絡する、即ち、端子T、、T、の聞及び端子T2.
T3の間をそれぞれ短絡すると、トランジスタTr、の
ベース電圧Vaは、 Vo = Vz□= 105 (V )となるので、出
力電圧Voutは、 Vout=Vn  VeE=105−0.7=104.
3 (V)となる。
Now Zener diode D3. Part 7 of D4 and D5
Assuming that there is a +5% variation in each Zener voltage, the Zener voltage VZ1 of the Zener diode D is 105V, the Zener voltage νZ2 of the Zener diode D4 is 5°25V, and the Zener voltage vZ3 of the Zener diode D5 is are respectively 2.625V, so
The base voltage VB of the transistor Tr4 is Vn=Vz,
+Vz2+Vz37105+5.25+Near, 625=
It becomes 112.875 (V). Therefore, Zener diode D4 and ■)5
short-circuiting, i.e., between terminals T, , T, and between terminals T2.
When T3 are short-circuited, the base voltage Va of the transistor Tr becomes Vo = Vz□ = 105 (V), so the output voltage Vout is as follows: Vout = Vn VeE = 105 - 0.7 = 104.
3 (V).

又、ツェナー・ダイオードD3.D4及びり、のツエナ
ー電圧にバラツキがなかったとすると、ツェナー・ダイ
オードD3のツェナー電圧Vz□は100Vに、ツェナ
ー・ダイオードD4のツェナー電圧vZ2は5■に、ツ
ェナー・ダイオードD5のツェナー電圧■Z3は2.5
Vにそれぞれなるので、トランジスタTr4のベース電
圧VBは、 VB=VZ、 +VZ2+VZ3=100+5+2.5
=107.5 (V)となる。そこで、ツェナー・ダイ
オードD5を短絡する、即ち、端子T2. T3の間を
短絡すると、トランジスタTr4のベース電圧・v8は
、Vn = Vz1= 1.05 (V )となるので
、出力電圧Voutは、 Vout=Vn  Vl]E=105−0.7 =I0
4.3 (V)となる。
Also, Zener diode D3. Assuming that there is no variation in the Zener voltage of D4 and D4, the Zener voltage Vz□ of Zener diode D3 is 100V, the Zener voltage vZ2 of Zener diode D4 is 5■, and the Zener voltage ■Z3 of Zener diode D5 is 2.5
Therefore, the base voltage VB of transistor Tr4 is: VB=VZ, +VZ2+VZ3=100+5+2.5
=107.5 (V). Therefore, Zener diode D5 is shorted, ie terminal T2. When T3 is short-circuited, the base voltage v8 of transistor Tr4 becomes Vn = Vz1 = 1.05 (V), so the output voltage Vout is Vout = Vn Vl] E = 105-0.7 = I0
4.3 (V).

更に、ツェナー・ダイオードD3. D、及びD5のツ
ェナー電圧にそれぞれ一5%のバラツキがあったとする
と、ツェナー・ダイオードD3のツェナ一電圧Vz□は
95Vに、ツェナー・ダイオードD4のツェナー電圧V
z2は4.75Vに、ツェナー・ダイオードD5のツェ
ナー電圧Vz、は2.375Vにそれぞれなるので、ト
ランジスタTr4のベース電圧VBは、VB=Vz□+
Vz2+Vz3=95+4.75+2.375=102
.125 (V) となる。そこで、ツェナー・ダイオードD3.D4及び
D5を短絡しなければ、トランジスタTr4のベース電
圧V、は、 VB=102.125 (V) となるので、出力電圧Voutは、 Vout=Vn  VBE=102.125−0.7=
101.425 (V)となる。
Furthermore, a Zener diode D3. Assuming that the Zener voltages of D and D5 each vary by 15%, the Zener voltage Vz□ of Zener diode D3 will be 95V, and the Zener voltage V of Zener diode D4 will be 95V.
Since z2 becomes 4.75V and the Zener voltage Vz of Zener diode D5 becomes 2.375V, the base voltage VB of transistor Tr4 is VB=Vz□+
Vz2+Vz3=95+4.75+2.375=102
.. 125 (V). Therefore, Zener diode D3. If D4 and D5 are not shorted, the base voltage V of transistor Tr4 is VB=102.125 (V), so the output voltage Vout is Vout=Vn VBE=102.125-0.7=
It becomes 101.425 (V).

即ち、第3図に示した従来の電源装置では、ツェナー・
ダイオードD2のツェナー電圧に+5%の範囲のバラツ
キがあると、出力電圧Voutのバラツキは94.3〜
104.3V(その差10v)の範囲になるが、本実施
例では、ツェナー・ダイオードD、。
That is, in the conventional power supply device shown in FIG.
If there is a variation in the Zener voltage of diode D2 in the range of +5%, the variation in the output voltage Vout will be 94.3~
In this embodiment, the Zener diode D is in the range of 104.3V (with a difference of 10V).

D4及びD5のそれぞれのツェナー電圧VZ11VZ2
及びVz、に土5%の範囲のバラツキがあっても、それ
ぞれのツェナー電圧Vz1.Vz2及びvZ3のバラツ
キに応じて、ツェナー・ダイオードD 、+、 D 4
及びD5の中の1つ若しくは2つを適宜短絡すれば、出
力電圧Voutのバラツキを最大1.81.425〜1
04.3v(その差2.875V)の範囲に抑制するこ
とができる。
Zener voltage VZ11VZ2 of each of D4 and D5
Even if there is a variation of 5% in the Zener voltage Vz1. Depending on the variations in Vz2 and vZ3, the Zener diodes D , +, D 4
If one or two of D5 and D5 are short-circuited as appropriate, the variation in the output voltage Vout can be reduced to a maximum of 1.81.425 to 1.
The voltage can be suppressed to a range of 0.04.3v (the difference is 2.875V).

尚、トランジスタTr4のベースに接続するツェナー・
ダイオードの数及びそれ等のツェナー電圧の値は、ツェ
ナー・ダイオードのツェナー電圧のバラツキの程度を勘
案して、許容されるバラツキの範囲に入るように適宜設
定することができる。
In addition, the Zener connected to the base of transistor Tr4
The number of diodes and the value of their Zener voltages can be appropriately set in consideration of the degree of variation in the Zener voltage of the Zener diodes so as to fall within an allowable variation range.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、電源回路と負荷
との間に直列に接続されたトランジスタのベースに複数
のツェナー・ダイオードを直列に接続した上、複数のツ
ェナー・ダイオードのそれぞれのツェナー電圧のバラツ
キに応じて、これ等のツェナー・ダイオードの何れかを
適宜短絡すれば、出力電圧のバラツキの範囲の調整がき
るので、部品点数が少なくて、製造価格の安い電源装置
を提供できる利点がある。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a plurality of Zener diodes are connected in series to the base of a transistor connected in series between a power supply circuit and a load, and a plurality of Zener diodes are By short-circuiting one of these Zener diodes as appropriate depending on the variation in Zener voltage of each diode, the range of variation in output voltage can be adjusted, resulting in a power supply with a small number of components and low manufacturing cost. It has the advantage of being able to provide equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は従来の自
動型電圧制御回路の回路図、第3図は従来の簡易型電圧
制御回路の回路図である。 Tr、、Tr2.Tr3.Tr4・−トランジスタ、D
□、D2.D、、D4.D5・・・ツェナー・ダイオー
ド、 R□、R2,R3,R4,R,、RG、R7・・
 抵抗器。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional automatic voltage control circuit, and FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional simple voltage control circuit. Tr,, Tr2. Tr3. Tr4--transistor, D
□, D2. D,,D4. D5... Zener diode, R□, R2, R3, R4, R,, RG, R7...
Resistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電源回路と負荷との間に直列に接続したトランジスタと
、前記トランジスタのベースに直列に接続した複数のツ
ェナー・ダイオードとからなり、前記複数のツェナー・
ダイオードのそれぞれのツェナー電圧のバラツキに応じ
て、前記複数のツェナー・ダイオードの何れかを適宜短
絡することにより、出力電圧を所定の電圧に調整するこ
とを特徴とする電源装置。
It consists of a transistor connected in series between a power supply circuit and a load, and a plurality of Zener diodes connected in series to the base of the transistor.
A power supply device characterized in that an output voltage is adjusted to a predetermined voltage by appropriately short-circuiting any one of the plurality of Zener diodes according to variations in Zener voltage of each of the diodes.
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