JPS6220011A - 定電圧電源の保護回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、定電圧電源の出力トランジスタを過大電流に
よる破壊から保護する為の保護回路に関するものである
。

（ロ）従来の技術 昭和５７年９月１０日付で誠文堂新光社から発行された
「ボルテージレギュレータハンドブック」第１−８頁に
は、電流制限回路を有する定電圧電源が記載されている
。前記定電圧電源は、第２図に示す如く、コレクタが電
源端子（１）にエミッタが出力端子（２）に過電流検出
抵抗（３）を介して接続された出力トランジスタ（４）
と、前記出力端子（２）とアースとの間に直列接続され
た第１及び第２抵抗（５）及び（６）と、該第１及び第
２抵抗（５）及び（６）の接続点に得られる電圧と基準
電源（７）からの電圧とを比較する比較回路（８）と、
前記過電流検出抵抗（３）の電圧降下に応じて動作する
保護トランジスタ（９）とによって構成されている。そ
して、前記比較回路（８）の出力信号により出力トラン
ジスタ（４）が制御される様に成されているから、出力
端子（２）に定電圧を得ることが出来、前記出力トラン
ジスタ（４）Ｋ過大電流が流れたときには前記保護トラ
ンジスタ（９）を作動させて前記出力トランジスタ（４
）を破壊から保護することが出来る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第２図の回路は、出力トランジスタ（４
）のエミッタと出力端子（２）との間に過電流検出抵抗
（３）が挿入され、かつ前記出力トランジスタ（４）が
ＮＰＮ型である為、電源端子（１）と出力端子（２）と
の間の電圧降下が大となり、抵損失屋の定電圧電源を作
成することが出来ないという問題があった。また、単に
過大電流を検出し保護トランジスタ（９）を作動させる
という構成の為、素子のバラツキや温度変化に応じて検
出感度が変化するという問題があった。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、ベース及び
コレクタが出力トランジスタに共通接続された電流検出
トランジスタと、該検出トランジー　スタのエミッタ電
流に応じた電圧降下を生じる検出抵抗と、該抵抗の端子
電圧をレベルシフトする定電流駆動量の第ルベルシフト
回路と、基準電圧を発生する定電流駆動量の第２レベル
シフト回路と、前記第１及び第２レベルシフト回路の出
力を比較する比較回路と、該比較回路の出力に応じて前
記出力トランジスタの電流を制限する制限トランジスタ
とを備える点を特徴とする。

（ホ）作用 本発明に依れば、第１及び第２定電流トランジスタに流
れる電流と検出抵抗及び抵抗の比とによって保護回路の
動作開始を設定出来るので、出力トランジスタの確実な
保護が達成出来る。

（へ）実施例 第１図は本発明の一実施例を示すもので１頭はエミッタ
が電源端子（ロ）に、コレクタが出力端子（６）にそれ
ぞれ接続されたＰＮＰ型の出力トランジスタ、ＣＬｌ及
びα４は前記出力端子＠に得られる出力電圧Ｖ。。アを
分圧する第１及び第２分圧抵抗、（至）は前記第１及び
第２分圧抵抗（至）及びα４の分圧点に得られる電圧と
基準電源（至）の電圧とを比較し、両電圧の差に応じた
出力信号を発生する第１比較回路。

αη及び（７）は前記第１比較回路（至）の出力信号に
より制御される第１及び第２駆動トランジスタ、（６）
はベース及び二し７タが前記出力トランジスタ（Ｈ）と
共通接続された電流検出トランジスタ、ｊは該検出トラ
ンジスタα嗜のエミッタ電流に応じた電圧降下を生じる
検出抵抗、ｅ２カはベースが前記検出トランジスタａ侍
のエミッタに接続された第ルベルシフト回路を構成する
第ルベルシフトトランジスタ、（イ）及び翰は差動接続
され第２比較回路等を構成する第１及び第２トランジス
タ、（ハ）は前記第ルベルシフトトランジスタＱ１）の
エミッタにコレクタが接続された第１定電流トランジス
タ、翰及び（財）は電源端子α℃と前記第２トランジス
タ＠のベースとの間に直列接続され第２レベルシフト回
路を構成する抵抗及びダイオード接続型の第２レベルシ
フトトランジスタ、（ハ）は前記第２レベルシフトトラ
ンジスタのエミッタにコレクタが接続された第２定電流
トランジスタ、及び翰は前記第１比較回路（２）の出力
信号を遮断する制限トランジスタである。

出力端子（６）に得られる出力電圧■。Ｕ？は、第１及
び第２分圧抵抗（至）及び６局で分圧され、第１比較回
路αＱにおいて基準電圧と比較されるから、前記第１比
較回路（至）の出力端には、両電圧の差に応じた出力信
号が発生し、該出力信号が第１駆動トランジスタαηの
ベースに印加される。その場合、もし出力電圧Ｖ。ｔＩ
？　が低下すると、第１比較回路（至）の出力信号が犬
になり第１及び第２駆動トランジスタαη及び（ト）の
コレクタ電流が大になって、出力トランジスタ（ト）の
コレクタ電流を増大させ、出力電圧Ｖ。ＴＩＴを引き上
げる。また、もし出力電圧■。Ｕ？が上昇すると、第１
比較回路（至）の出力信号が小になり第１及び第２駆動
トランジスタαカ及び（至）のコレクタ電流が小になっ
て、出力トランジスタ（ト）のコレクタ電流を減少させ
、出力電圧Ｖ。。、を引き下げる。従って、出力端子（
６）に一定の出力電圧を得ることが出来る。

出力トランジスタ（ト）と電流検出トランジスタα呻と
のエミツタ面積比をＮ：１に設定すれば、前記出力トラ
ンジスタαＯのエミッタ電流Ｌ＋は、となり、電流検出
トランジスタαりのエミッタ電流１．、は。

となる。そして、前記第（１）及び第（２）式より、Ｉ
ＩＩと１．どの関係は、 となる。

ところで、前記電流検出トランジスタＱ’Ｊのエミッタ
電流１１＋１”は検出抵抗−に流れるから、第２比較回
路等の第１トランジスタ（イ）のベース電圧ｖ、。

は。

ｖｌｌ＝＝ｖｌＮ−ｕＡ−Ｌ！−ｖｌ１３　−・＋・・
・・−（４）となる。また、前記第２比較回路−の第２
トランジスタ翰のベース電圧■１．は、 Ｖａｔ　＝　Ｖｌ）ｌ　−Ｒｓ　・Ｉｏｔ　−Ｖｓ＊４
＝　−・”　（５）となる。しかして、前記第１及び第
２トランジスタ翰及び四のベース電圧ｖ１．及びｖ、！
が等しくなり、前記第１トランジスタ（イ）が導通した
とき、保護動作が開始されるものとすれば、前記第（４
）及び第（５）式より、 となる。ここで、前記第１及び第２レベルシフトトラン
ジスタＰ２℃及び翰の動作電流は、第１及び第２定電流
トランジスタ（ハ）及び（ハ）により与えられており、
その値は。

ｘｏ＋　＝　（Ｖｒｅｆ−Ｖａｔｓ　）／Ｒ５−・・”
・（７）ＩＯ＝（Ｖｒｅｆ　　Ｖｌｌｌ＋　）／Ｒｅ　
　　・・−・・・・・・（８）となるから、前記抵抗−
及び６１）の値を互いに等しくし、かつＶｏｗｓ　”　
Ｖａｔｓとすれば、ＩＯＩ　＝　ＩＯＩとなり、第１及
び第２レベルシフトトランジスタＱ１）及び■の動作電
流を等しくすることが出来、その結果それらのベース・
エミッタ間電圧を等しくすることが出来る。従って、前
記第（６）式は、となり、保護動作の開始時における電
流検出トランジスタα１のエミッタ電流工、が一義的に
決まる。

そして、前記第（３）式より、保護動作開始時の前記エ
ミッタ電流ＩＩＩが決まれば、保護動作開始時の出力ト
ランジスタ顛のエミッタ電流Ｌｌ　も決まるので、結局
１本考案に係る保護回路の保護動作は、検出抵抗−の値
Ｒ８，抵抗（１）の値Ｒ３、及び第２定電流トランジス
タ翰のコレクタ電流ＩＯ１に応じたものとなる。集積回
路において、抵抗比の設定は高精度に実現出来、定電流
も正確に設定出来るので、保護動作の開始を正確に設定
出来る。

従って、第１図の如き回路構成とすれば、出力トランジ
スタ（ト）Ｋ過電施工□が流れるとき、電流検出トラン
ジスタα呻にエミッタ電流Ｉｌｔカ流れ、第２比較回路
のの第１トランジスタ（イ）が導通し、制限トランジス
タ翰が導通するので、第１比較回路（至）の出力が遮断
され、出力トランジスタ（イ）の電流制限が行なわれて
、前記出力トランジスタ（ト）の保護が達成される。

（ト）　　発明の効果 以上述べた如く、本発明に依れば、定電圧電源の出力ト
ランジスタを過大電流による破壊から確実に保護するこ
とが出来る保護回路が得られる。

また本発明に依れば、保護動作の開始を正確かつ簡単に
設定出来る保護回路が得られる。更に本発明に依れば、
集積回路化に適した保護回路を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、及び第２図
は従来の定電圧電源を示す回路図である。 主な図番の説明 αＯ・・・出力トランジスタ、　（１１・・・電流検出
トランジスタ、　翰・・・検出抵抗、Ｑｌ）・・・第２
レベルシフトトランジスタ、　＠・・・第２比較回路、
　（ホ）・・・抵抗、　翰・・・第２レベルシフトトラ
ンジスタ、　翰・・・制限トランジスタ。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　靜　夫 第１図 ＩＮ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース及びコレクタが出力トランジスタのベース
   及びコレクタに共通接続された電流検出トランジスタを
   備える定電圧電源の保護回路であって、前記検出トラン
   ジスタに流れる電流に応じた電圧降下を生じる検出抵抗
   と、該抵抗の端子電圧をレベルシフトする定電流駆動量
   の第１レベルシフト回路と、基準電圧を発生する定電流
   駆動量の第２レベルシフト回路と、前記第１及び第２レ
   ベルシフト回路の出力を比較する比較回路と、該比較回
   路の出力に応じて前記出力トランジスタの電流を制限す
   るトランジスタとから成り、前記出力トランジスタを過
   大電流による破壊から保護する定電圧電源の保護回路。