JPS6141434Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は比較的簡単な構成であつて、負荷変動
や入力電圧変動に対して安定で、しかも効率の高
い電源回路に関する。

従来から効率の良い電源として、第１図に示す
ようなスイツチング型定電圧回路（チヨツパ型と
もいう）がある。これは比較演算回路１２０によ
り定電圧ダイオード１１２で規定される基準電圧
と、出力電圧を抵抗で分圧した電圧を比較し、出
力電圧が基準電圧より低い時は比較演算回路１２
０の出力がローレベルとなり、パワトランジスタ
１０１をONさせコイル１０４を介して負荷１０
３に電流を供給すると共にコンデンサ１０５の充
電を行ない、コンデンサ１０５の充電が進み出力
電圧が高くなり定電圧ダイオード１１２で規定さ
れた基準電圧以上に上昇すると、比較演算回路１
２０の出力がハイレベルとなり、パワトランジス
タ１０１がOFFとなる。パワトランジスタ１０
１のOFFで、それ迄コイル１０４を流れていた
電流によりコイル１０４に蓄えられていた磁気エ
ネルギーにより、コイル１０４には電流を流し続
けようとする起電力が発生し、コイル１０４、負
荷１０３、ダイオード１０８の経路で電流が流れ
る。しかしパワトランジスタ１０１のOFFの時
間経過と共にコンデンサ１０５の放電が進み出力
電圧が低下し定電圧ダイオード１１２で規定され
た基準電圧以下になると、再び比較演算回路１２
０の出力がローレベルに反転しパワトランジスタ
１０１がONされ、電流供給が行なわれる。この
ようにパワトランジスタ１０１のON、OFF制御
で負荷にかかる電圧を定電圧ダイオード１１２の
降伏電圧に略等しい安定した値とすることができ
るものである。

ところでこの電源回路は90乃至95％という高効
率であるが、集積回路等を利用しないと回路が複
雑となり、又基準電圧のサンプルがコイル１０４
の前段である為、出力電圧の微調整が微妙で、し
かも出力電圧への過度応答性があまりよくなく、
更に出力電圧のみ帰環しているので出力電流の変
化に伴なう電圧変動に対して応答が悪いという欠
点がある。

本考案はこれらの欠点を改めるためになされた
もので、以下実施例に基づいて詳細に説明する。

第２図は本考案の実施例を示す電源回路の回路
図である。１は入力電源のプラス端子２と負荷と
の間に直列に接続されたPNP型の第１のトランジ
スタで、４は第１のトランジスタ１の出力（コレ
クタ）と負荷３との間に直列に挿入接続されたコ
イルである。５は負荷３に並列に挿入されたコン
デンサで、コイル４と共に平滑回路を構成してい
る。６は第１のトランジスタ１のベースと電源の
マイナス間に直列に挿入され、第１のトランジス
タ１のベース電流を制御するNPN型の第２のト
ランジスタで、入力電源から抵抗７を介してベー
ス電流を得ている。８は第１トランジスタ１が
OFFになつた時コイル４に発生する起電力によ
り導電されるダイオードで、その端子電圧の変化
分は抵抗９とコンデンサ１０を介して第２のトラ
ンジスタ６のベースに導かれている。１１は第２
のトランジスタ６のベース・エミツタ間に並列に
接続されたNPN型の第３のトランジスタで、１
２は出力端子１３と第３のトランジスタ１１のベ
ースとの間に接続された定電圧ダイオードであ
る。１４，１５は電流制限抵抗である。

そこでこの回路に非安定の入力電圧が印加され
ると、抵抗７を介して第２のトランジスタ６が
ONとなり、これによつて第１のトランジスタ１
もONとなる。この第１のトランジスタ１のONに
より、コイル４を介して負荷３に電流を供給する
と共に、コンデンサ５に充電を行なう。出力端子
１３の電圧即ちコンデンサ５の充電電位が定電圧
ダイオード１２の降伏電圧より低い期間は、第１
のトランジスタ１はON状態を継続し負荷３に入
力電源より電流を供給し続けるが、コンデンサ５
の充電が進みコンデンサ５の電位が定電圧ダイオ
ード１２の降伏電圧より高くなると、定電圧ダイ
オード１２の導通で第３のトランジスタ１１のベ
ースに電流が供給され第３のトランジスタ１１の
ONで第２のトランジスタ６がOFFとなり、第１
のトランジスタ１もOFFされる。第１のトラン
ジスタ１のOFFで入力電源よりの電流供給は遮
断されるが、第１のトランジスタ１がONの期間
に流れていた電流によりコイル４には電磁エネル
ギーが蓄積されており、このエネルギーにより第
１のトランジスタ１のOFFと同時にコイル４に
は電流を続けて流そうとする起電力が発生し、こ
の起電力によりコイル４、負荷３、ダイオード８
の経路で電流が流れる。これによりダイオード８
のカソード側電位は急激に低下し、この電位の変
化が抵抗９、コンデンサ１０により微分され第２
のトランジスタ６のベースに伝えられるので、第
２のトランジスタ６は一層OFFとなり、第１の
トランジスタ１を完全にOFF状態とする。第１
のトランジスタ１のOFF時間の経過と共に、コ
イル４の電磁エネルギーの消費により、コンデン
サ５の電荷は放電されるのみで、放電によるコン
デンサ５の電位即ち出力電圧が低下する。出力電
圧の低下に伴ない定電圧ダイオード１２が不電通
となり、第２のトランジスタ６が再びONとなる
ことにより、第１のトランジスタ１が再びONと
なり、上述の入力電源印加時と同じ状態にもど
る。

以後同様にして出力電圧の変動に応じ第１のト
ランジスタ１がON、OFFを繰り返す発振状態と
なることにより、入力電源の電圧が変動したとし
ても、出力端子１３には定電圧ダイオード１２の
降伏電圧に略等しい安定した出力電圧が得られ
る。このようにして第１のトランジスタ１を制御
する発振は、コンデンサ１０の充放電量及びその
時間、いいかえるとコイル４を流れる電流の時間
微分の大きさと、定電圧ダイオード１２による電
圧帰環量に依存した発振を行なう。

以上の如く本考案は、負荷に直列に接続された
コイルと第１のトランジスタと、この第１のトラ
ンジスタのベース電流を制御する第２のトランジ
スタと、前記第１のトランジスタのOFFでコイ
ルに発生した起電力により第２のトランジスタの
ベース電流を制御し、第１のトランジスタを一層
OFFに引込み以後第１のトランジスタのON、
OFFで発振を起こさせる回路と、出力電圧が一
定値以上になつたら前記第２のトランジスタのベ
ース電位に干渉して前記第１のトランジスタの発
振の状態を変化させる帰環回路とを備えた電源回
路であるから、集積回路に頼らなくても簡単に構
成でき、電流と電圧の両方を監視しているので負
荷変動にも入力変動にも安定であつて、しかも効
率は従来同様に高い。さらに電圧のサンプルを出
力端子で行なつているので応答が高いのみなら
ず、第１のトランジスタと出力端子との間に各種
保護回路等を挿入することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電源の回路図、第２図は本考案
の電源回路図である。 １……第１のトランジスタ、４……コイル、５
……コンデンサ、６……第２のトランジスタ、８
……ダイオード、１０……コンデンサ、１１……
第３のトランジスタ、１２……定電圧ダイオー
ド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の入力電源と負荷との間に直列に接続され
   た第１のトランジスタ及びコイルと、第１のトラ
   ンジスタとコイルの接続点にカソード電極が接続
   されアノード電極が他方の入力電源に接続された
   ダイオードと、第１のトランジスタのベース電流
   を制御する第２のトランジスタと、前記ダイオー
   ドのカソード電極と第２のトランジスタのベース
   間に直列接続された抵抗及びコンデンサと、第２
   のトランジスタのベース、エミツタ間に接続され
   た第３のトランジスタと、第３のトランジスタの
   ベースと出力端子との間に接続された定電圧ダイ
   オードとを具備したことを特徴とする電源回路。