KR940002812B1 - Low current generator - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명 저전류 기동회로의 제1실시예를 도시한 도면.1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention low current starting circuit.
제2도는 본 발명 저전류 기동회로의 제2실시예를 도시한 도면.2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention low current starting circuit.
제3도는 종래 저전류 기동회로의 회로구성도.3 is a circuit diagram of a conventional low current start circuit.
제4도는 제1, 3도에 도시한 저전류 기동회로의 입력전압에 따른 출력전류의 변화도이다.4 is a change diagram of the output current according to the input voltage of the low current starting circuit shown in FIGS.
본 발명은 각종 전자제품의 소형경량화와 휴대용제품의 증가에 따라 소비전력을 최소화하는 전원회로에 관한 것으로, 특히 스위칭 방식 집적회로외 동작을 제어하는 저전류 기동회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit for minimizing power consumption according to the miniaturization of various electronic products and the increase of portable products, and more particularly, to a low current starting circuit for controlling an operation other than a switching integrated circuit.
일반적인 스위칭 레귤레이터 IC(집적회로)에서는 안정된 전원회로를 구성하기 위하여 전원전압을 낮은 전압으로부터 증가시키면서 동작이 시작되는 동작개시전압과 동작전압으로부터 전압을 감소시켜 동작이 차단되는 동작전압의 차를 갖도륵 한다.In a general switching regulator IC (integrated circuit), in order to form a stable power supply circuit, the power supply voltage has a difference between an operation start voltage at which operation starts and a voltage decrease from an operation voltage, and operation voltage is cut off. do.
이와같은 전원회로의 특징을 갖는 종래와 기동회로는 제3도에 도시한 바와같이 트랜지스터(Q2)의 베이스전압과 트랜지스터(Q3)의 에미터전압을 비교하면서 동작하게 된다.The conventional and starter circuits having such characteristics of the power supply circuit operate while comparing the base voltage of the transistor Q2 with the emitter voltage of the transistor Q3 as shown in FIG.
상기 기동회로가 동작전압 이하인 상태에서 계속해서 전압이 증가하면 트랜지스터(Q3)가 턴온, 트랜지스터(Q4,Q5)가 턴오프되고 그에 따라 트랜지스터(Q7)가 턴오프되어 출력전류(I0)가 흐르지 않게 된다.If the voltage continues to increase while the starting circuit is below the operating voltage, the transistor Q3 is turned on, and the transistors Q4 and Q5 are turned off, and accordingly, the transistor Q7 is turned off so that the output current I 0 flows. Will not.
이때, 노드(A,B)의 전압(VA,VB)은At this time, the voltages V A and V B of the nodes A and B are
VA=(VCC-VZ1-VZ2)· V A = (V CC -V Z1 -V Z2 )
VB=(VZ3-VBE5-VCE2(sat))·+VCE2(sat)이다.V B = (V Z3 -V BE5 -V CE2 (sat)) + V CE2 (sat).
여기서 VZ1은 제너다이오드(Dl)의 항복전압이고, VZ2는 제너다이오드(D2)의 항복전압이며, VZ3는 제너다이오드(D3)의 항복전압이다. 또한 VBE5는 트랜지스터 (Q5)의 베이스-에미터간 전압이며, VCE2(sat)는 트랜지스터(Q2)의 포화시 컬렉터-에미터간 전압을 나타낸다.Here, V Z1 is the breakdown voltage of the zener diode D1, V Z2 is the breakdown voltage of the zener diode D2, and V Z3 is the breakdown voltage of the zener diode D3. V BE5 is the base-emitter voltage of transistor Q5, and V CE2 (sat) represents the collector-emitter voltage at saturation of transistor Q2.
동작전압이 계속 증가하며 18V 이상으로 되면, 제너다이오드(Dl,D2)가 도통되어, 트랜지스터(Q1)가 동작하게 됨으로써 트랜지스터(Q2)는 턴오프, 트랜지스터 (Q3)는 턴온된다. 그에 따라 트랜지스터(Q4,Q6,Q7)가 턴온되어 출력으로 많은 전류(I0)가 흐르게 된다.When the operating voltage continues to increase and becomes 18V or more, the zener diodes D1 and D2 are turned on so that the transistor Q1 is operated so that the transistor Q2 is turned off and the transistor Q3 is turned on. As a result, transistors Q4, Q6, and Q7 are turned on so that a large amount of current I 0 flows to the output.
다시말해, 동작개시 전압은 VA＞VB가 되는 시점의 공급전원(VCC)의 전압이며, 이때 즉 기동개시시의 공급전원(VCC)의 전압은In other words, the operation start voltage is the voltage of the supply power supply V CC at the time when V A > V B , that is, the voltage of the supply power supply V CC at the start start is
VCC=[(VZ1+VZ2)ㆍ+(VZ3-VBE5-VCE2(sat))·]V CC = [(V Z1 + V Z2 ) + (V Z3 -V BE5 -V CE2 (sat)) ]
으로 나타나며, 기동개시시의 공급전원(VCC)의 전압에서의 동작전류를 ICC라고 하면,If the operating current at the voltage of the supply power supply (V CC ) at the start of the start is I CC ,
로 기동개시시의 공급전원(VCC)의 전압에 따라 전류값이 변하게 된다.The current value changes according to the voltage of the supply power supply V CC at the start of the.
그런데, 상기한 회로는 기동개시시의 전압 이하의 전압상태에서 전원단에 흐르는 전류가 많아 전력을 많이 소비하고 이것을 줄이기 위해 저항(R4,R6)을 지나치게 증가시키면 출력전류(I0)는 감소되나 IC제작시 칩(chip)면적이 증가하게 되는 결점이 있었다.However, the above circuit consumes a lot of power due to a large amount of current flowing in the power supply stage at a voltage lower than the starting voltage, and if the resistances R 4 and R 6 are excessively increased, the output current I 0 becomes It was reduced, but there was a drawback that the chip area increased when manufacturing IC.
따라서 본 발명은 상기한 종래 저전류 기동회로의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 동작개시 전압 이하의 전압에서 출력으로 매우 낮은 전류를 흐르게 하여 소비전력을 최소화한 저전류 기동회로를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems of the conventional low current start circuit, and provides a low current start circuit that minimizes power consumption by flowing a very low current from the voltage below the operation start voltage to the output. There is this.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 저전류 기동회로는 에미터에 공급전원 (VCC)이 인가되는 트랜지스터(Q11,Q12,Q13)의 베이스를 서로 연결함과 더불어 트랜지스터(Q12,Q14)의 컬렉터를 상기 트랜지스터(Q11,Q12,Q13)의 베이스에다 연결하 고, 트랜지스터(Q11)의 컬렉터에다 상기 트랜지스터(Q14)의 베이스와 트랜지스터(Q15)의 컬렉터를 연결하며, 상기 트랜지스터(Q13)의 컬렉터에 베이스와 컬렉터가 공통으로 연결된 트랜지스터(Q16)의 컬렉터를 연결함과 더불어 트랜지스터(Q14)의 에미터에 저항(R11)와 트랜지스터(Q15)의 베이스를 연결하여 전류원회로부(1)를 구성하고, 제너다이오드(D11)과 저항(R12), 제너다이오드(D12,D13)를 차례로 연결하고, 상기 제너다이오드(D13)의 애노드에 트랜지스터(Q17)의 컬렉터를 연결함과 더불어 트랜지스터(Q20)의 베이스 및 제너다이오드(D14)의 애노드를 연결하며, 상기 저항(R12)과 제너다이오드(D12)의 접속점에다 컬렉터에 트랜지스터(Q18)의 컬렉터가 연결되고 에미터에 저항(R14)이 연결된 트랜지스터(Q19)의 베이스를 연결함과 더불어 저항(R14)에 상기 트랜지스터(Q20)의 컬렉터를 연결하고, 베이스와 컬렉터가 공통으로 접속된 트랜지스터(Q18)의 베이스에 트랜지스터(Q21,Q22)의 베이스를 연결함과 더불어 트랜지스터(Q21)의 컬렉터에 상기 제너다이오드(D14)의 캐소드를 연결하여 제어회로부(2)를 구성하며, 전류원회로부(1)에 있는 트랜지스터(Q14)의 베이스에다 저항(R13)을 통해 제어회로부(2)에 있는 제너다이오드(D12,D13)의 접속점을 연결구성한 특징을 갖는다.The low current starting circuit of the present invention for achieving the above object connects the bases of the transistors Q11, Q12, Q13 to which the supply power source V CC is applied to the emitter, and the collectors of the transistors Q12, Q14. Is connected to the bases of the transistors Q11, Q12 and Q13, the collector of transistor Q11 is connected to the base of transistor Q14 and the collector of transistor Q15, and to the collector of transistor Q13. The current source circuit unit 1 is formed by connecting the collector of the transistor Q16 with the base and the collector connected in common, and connecting the resistor R11 and the base of the transistor Q15 to the emitter of the transistor Q14. The diode D11, the resistor R12, and the zener diodes D12 and D13 are connected in this order, the collector of the transistor Q17 is connected to the anode of the zener diode D13, and the base and zener of the transistor Q20 are connected. diode The base of transistor Q19 is connected to the anode of (D14), and the collector of transistor Q18 is connected to the collector and the emitter R14 is connected to the emitter at the connection point of the resistor R12 and the zener diode D12. In addition to the connection, the collector of the transistor Q20 is connected to the resistor R14, and the base of the transistors Q21 and Q22 is connected to the base of the transistor Q18 to which the base and the collector are commonly connected. The control circuit section 2 is formed by connecting the cathode of the zener diode D14 to the collector of Q21) and through the resistor R13 at the base of the transistor Q14 in the current source circuit section 1. The connection points of the Zener diodes D12 and D13 in Fig. 2 are characterized by the configuration.
한편 상기 트랜지스터(Q22)의 컬렉터에다 추가로 에미터에 저항(R30)이 연결된 트랜지스터(Q30)의 베이스를 연결하여 제어회로부(2)를 구성하여도 좋다.The control circuit unit 2 may be configured by connecting the base of the transistor Q30 to which the resistor R30 is connected to the emitter in addition to the collector of the transistor Q22.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명 저전류 기동회로의 제1실시예를 도시한 것으로, 매우 적은 전류로 동작되는 전류원회로부(1)와 상기 전류원회로부(1)의 전류와 공급전원(VCC)에 따라 변화되는 전류량을 서로 비교하는 제어회로부(2)로 이루어짐으로써 기동회로의 동작을 수행하도륵 구성되어 있다.FIG. 1 shows a first embodiment of the low current starting circuit of the present invention, which is changed depending on the current source circuit portion 1 and the current supply circuit V CC operating at a very small current. It consists of the control circuit part 2 which compares an amount of electric current with each other, and is comprised so that operation of a starting circuit may be performed.
본 발명의 동작 및 작용효과를 살펴보면, 트랜지스터(Q11,Q16)로 이루어진 전류원회로부(1)는 제어회로부(2)의 제너다이오드(D11,D12)가 공급전원(VCC)의 증가에 의해 도통되면 저항(R13)을 통하여 트랜지스터(Q14)의 베이스와 트랜지스터(Q15)의 콜렉터로 전류가 흐르기 시작하여 회로동작이 개시되어 트랜지스터 (Q14,Q15)가 동작하게 되고, 이때 트랜지스터(Q14)의 에미터에는의 전류가 흐르게 되고 PN P형 트랜지스터로 구성된 트랜지스터(Q11,Q12,Q13)는 전류미러(Current Mirror)를 형성하여 각 트랜지스터의 컬렉터 전류는 다음과 같은 관계를 갖는다.Looking at the operation and effect of the present invention, the current source circuit portion (1) consisting of transistors (Q11, Q16) when the zener diodes (D11, D12) of the control circuit portion 2 is turned on by the increase in the supply power supply (V CC ) Current flows through the resistor R13 to the base of the transistor Q14 and to the collector of the transistor Q15 so that the circuit operation is started to operate the transistors Q14 and Q15. At this time, the emitter of the transistor Q14 A current flows through and transistors Q11, Q12, and Q13 composed of PN P-type transistors form a current mirror, and the collector current of each transistor has the following relationship.
Ic12≒Ic11≒Ic13≒Ic14≒Ic16 Ic 12 ≒ Ic 11 ≒ Ic 13 ≒ Ic 14 ≒ Ic 16
따라서, 트랜지스터(Q16)에는의 전류가 흐르게 되고 제어회로부(2)의 트랜지스터(Q17)는 트랜지스터(Q16)와 NPN형 전류미러를 형성한다.Therefore, transistor Q16 Current flows and the transistor Q17 of the control circuit section 2 forms an NPN type current mirror with the transistor Q16.
이때, 트랜지스터(Q17)의 컬렉터에 연결된 제너다이오드(D13)를 통하여 흐르는 전류가 트랜지스터(Q16)의 컬렉터 전류보다 적게 되면, 트랜지스터(Q17)가 포화상태(saturation state)로 되어 트랜지스터(Q20)가 턴오프상태가 되므로 출력전류(I0)가 흐르지 않게 된다. 그러나 제너다이오드(D13)에 흐르는 전류가 트랜지스터 (Q16)의 컬렉터 전류보다 많이 흐르면 트랜지스터(Q17)는 활성영역내에 있게 되어 트랜지스터(Q20)는 포화상태가 된다. 이때, 트랜지스터(Q19)의 컬렉터 전류는이며, 전류미러를 이루는 트랜지스터(Q18,Q21,Q22)에 흐르는 컬렉터 전류는 다음과 같은 관계를 갖는다.At this time, when the current flowing through the zener diode D13 connected to the collector of the transistor Q 17 is less than the collector current of the transistor Q16, the transistor Q17 is in a saturation state and the transistor Q20 is turned on. Since it is turned off, the output current I 0 does not flow. However, if the current flowing in the zener diode D13 flows more than the collector current of the transistor Q16, the transistor Q17 is in the active region and the transistor Q20 is saturated. At this time, the collector current of transistor Q19 is The collector current flowing through the transistors Q18, Q21, and Q22 forming the current mirror has the following relationship.
Ic19≒Ic18≒Ic21≒Ic22 Ic 19 ≒ Ic 18 ≒ Ic 21 ≒ Ic 22
따라서 기동개시전압보다 공급전원(VCC)의 전압이 증가되어 제어회로부(2)가 동작된 후 트랜지스터(Q17)의 컬렉터 및 트랜지스터(Q20)의 베이스로 트랜지스터(Q21)의 컬렉터 전류가 피드백(feedback)되어 트랜지스터(Q20)는 포화상태를 유지하며, 컬렉터에 연결된 제너다이오드(D14)는 동작 차단 전압을 결정하게 된다. 기동개시전압에서의 동작전류를 ICC라 하면,Therefore, the voltage of the supply power source V CC is increased from the starting start voltage, so that the control circuit unit 2 is operated, and then the collector current of the transistor Q21 is fed back to the collector of the transistor Q17 and the base of the transistor Q20. The transistor Q20 remains saturated, and the zener diode D14 connected to the collector determines the operation cutoff voltage. If the operating current at the starting start voltage is I CC ,
로, 동작전압값이 공급전원(VCC)의 전압변화와는 무관하므로 전류원 동작을 위한 저항(R13)의 저항값을 크게할 경우 동작전류를 최소화할 수 있다.As the operating voltage value is independent of the voltage change of the power supply V CC , the operating current can be minimized when the resistance value of the resistor R13 for the current source operation is increased.
이러한 본 발명의 제2실시예를 제2도에 도시하였는데, 이 회로의 동작은 상기 제1실시예와 같고, 출력(VOUT)으로 아래와 같은 식의 전압이 출력된다.The second embodiment of the present invention is shown in FIG. 2, and the operation of this circuit is the same as that of the first embodiment, and a voltage of the following expression is output to the output V OUT .
VOUT=VCC-VBE30-VCE2(sat)V OUT = V CC -V BE30 -V CE2 (sat)
따라서 공급전원(VCC)의 전압이 동작개시전압보다 낮은 경우 출력전압(VOUT)은 로우레벨상태로 되고 동작개시전압보다 같거나 높은 경우는 출력전압(VEUT이 하이레벨상태가 됨으로해서 본 발명의 회로를 공급전원의 전압을 검출하는데 사용할 수 있다.Therefore, if the voltage of the power supply (V CC ) is lower than the operation start voltage, the output voltage (V OUT ) is in the low level state. If the output voltage (V OUT ) is equal to or higher than the operation start voltage, the output voltage (V EUT is in the high level state. The circuit of the invention can be used to detect the voltage of a power supply.
상기한 바와같이 작용하는 본 발명은 제4도에 도시한 X(종래 회로에서의 공급전원(VCC)에 따른 출력전류(I0)의 변화도)와 Y(본 발명 회로에서의 공급전원(VCC)에 따른 출력전류의 변화도)를 비교하면 알 수 있듯이 종래의 기동회로보다 동작개시 전압 이전의 상태에서 흐르는 전류가 100㎂ 이하의 적은 전류로 되어 종래의 회로보다 적은 전류로 기동회로를 동작시킬 수 있으므로 소비전력을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention, which acts as described above, is characterized in that X (the degree of change of the output current I 0 according to the supply power supply V CC in the conventional circuit) and Y (the supply power supply in the circuit of the present invention) shown in FIG. As can be seen from comparing the variation of the output current according to V CC ), the current flowing in the state before the operation start voltage becomes less than 100 mA or less than the conventional starting circuit, so that the starting circuit is operated with less current than the conventional circuit. Since it can be operated, there is an advantage to minimize the power consumption.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910012367A KR940002812B1 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Low current generator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910012367A KR940002812B1 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Low current generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR930003539A KR930003539A (en) | 1993-02-24 |
| KR940002812B1 true KR940002812B1 (en) | 1994-04-02 |
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ID=19317502
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019910012367A KR940002812B1 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Low current generator |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR940002812B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107861554A (en) * | 2017-10-26 | 2018-03-30 | 西安微电子技术研究所 | It is used for the circuit for starting up band gap basis and method of wide power scope based on Flouride-resistani acid phesphatase bipolar process |
-
1991
- 1991-07-19 KR KR1019910012367A patent/KR940002812B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107861554A (en) * | 2017-10-26 | 2018-03-30 | 西安微电子技术研究所 | It is used for the circuit for starting up band gap basis and method of wide power scope based on Flouride-resistani acid phesphatase bipolar process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930003539A (en) | 1993-02-24 |
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