JP2001034350A - Dc power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直流出力の電圧誤
差を検出し、検出した電圧誤差を示す誤差信号に基づい
て、直流出力の電圧を安定化する直流電源に係り、より
詳細には、温度特性を改善した直流電源に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power supply for detecting a voltage error of a DC output and stabilizing the voltage of the DC output based on an error signal indicating the detected voltage error. The present invention relates to a DC power supply having improved temperature characteristics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】直流出力の電圧誤差を検出し、検出した
電圧誤差を示す誤差信号に基づいて直流出力の電圧を制
御することにより、直流出力の電圧を安定化する直流電
源の１つに、図４に示す従来技術がある。すなわち、こ
の技術では、ツェナーダイオードＤ１１により安定化さ
れた基準電圧の出力インピーダンスを、トランジスタＱ
５１を用いることによって低インピーダンス化し、低イ
ンピーダンス化した基準電圧を、誤差検出を行うトラン
ジスタＱ５２のエミッタに供給している。従って、トラ
ンジスタＱ５１のベース・エミッタ間電圧と、トランジ
スタＱ５２のベース・エミッタ間電圧との温度依存性が
相殺される。このため、直流出力の電圧の温度特性は、
ツェナーダイオードＤ１１の温度特性にのみ影響される
に過ぎない。その結果、ツェナーダイオードＤ１１に、
温度特性が良好な素子を用いる場合では、直流出力の温
度特性も良好となる（第１の従来技術とする）。2. Description of the Related Art One of DC power supplies for stabilizing a DC output voltage by detecting a DC output voltage error and controlling the DC output voltage based on an error signal indicating the detected voltage error, There is a prior art shown in FIG. That is, in this technique, the output impedance of the reference voltage stabilized by the Zener diode D11 is changed by the transistor Q
The use of the reference voltage 51 reduces the impedance, and supplies the reduced reference voltage to the emitter of the transistor Q52 that performs error detection. Therefore, the temperature dependency between the base-emitter voltage of the transistor Q51 and the base-emitter voltage of the transistor Q52 is canceled. Therefore, the temperature characteristic of the DC output voltage is
It is only affected by the temperature characteristics of the Zener diode D11. As a result, the Zener diode D11 has
When an element having good temperature characteristics is used, the temperature characteristics of the DC output also become good (referred to as a first related art).
【０００３】また、実開昭５８−６６４１５号として提
案された従来技術では、第１のツェナーダイオードによ
り安定化した基準電圧をトランジスタのベースに導いて
いる。また、このトランジスタのエミッタには、第２の
ツェナーダイオードを介して、直流出力を印加してい
る。従って、直流出力の電圧は、トランジスタのエミッ
タ電圧に、第２のツェナーダイオードの電圧を加算した
電圧に安定化されることになる（第２の従来技術とす
る）。In the prior art proposed in Japanese Utility Model Application Publication No. Sho 58-66415, a reference voltage stabilized by a first Zener diode is led to the base of a transistor. A DC output is applied to the emitter of this transistor via a second Zener diode. Therefore, the DC output voltage is stabilized at a voltage obtained by adding the voltage of the second Zener diode to the emitter voltage of the transistor (the second conventional technique).
【０００４】また、実開昭６２−７５５１３号として提
案された従来技術では、ツェナーダイオードによって安
定化した基準電圧を、ＰＮＰトランジスタのベースに導
いている。そして、ＰＮＰトランジスタのエミッタを、
出力用のＮＰＮトランジスタのベースに導いている。こ
のため、出力用のＮＰＮトランジスタのベースには、安
定化された電圧が与えられるため、そのエミッタ電圧
は、所定値に安定化されることになる（第３の従来技術
とする）。In the prior art proposed as Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-75513, a reference voltage stabilized by a Zener diode is led to the base of a PNP transistor. And the emitter of the PNP transistor is
It leads to the base of the output NPN transistor. For this reason, a stabilized voltage is applied to the base of the output NPN transistor, so that the emitter voltage is stabilized at a predetermined value (third related art).
【０００５】また、誤差検出のための入力電圧が２．５
Ｖとなっていて、出力電圧が５Ｖ以下となるときにも、
温度特性が良好な安定化を行う３端子のシャントレギュ
レータがある（このシャントレギュレータは、一般に
は、末尾の符号が『４３１』として示される型番の元
に、複数のメーカから提供されている）。このシャント
レギュレータでは、バンドギャップ電圧を利用すること
により、温度特性が良好な１．２Ｖ程度の基準電圧を内
部において生成し、この基準電圧を元にして、電圧の安
定化のための制御を行っている（第４の従来技術とす
る）。When the input voltage for error detection is 2.5
V and the output voltage is 5V or less,
There is a three-terminal shunt regulator that performs stabilization with good temperature characteristics (this shunt regulator is generally provided by a plurality of manufacturers under the model number indicated by the suffix “431”). In this shunt regulator, a reference voltage of about 1.2 V having good temperature characteristics is internally generated by using a band gap voltage, and control for stabilizing the voltage is performed based on the reference voltage. (The fourth prior art).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら第１の従
来技術を用いた場合では、以下に示す問題を生じてい
た。すなわち、誤差を検出することが可能な電圧の範囲
は、ツェナーダイオードＤ１１によって生成される基準
電圧より高い電圧範囲に限定される。このため、例え
ば、直流出力の電圧を、３〜４Ｖ程度の低い電圧に安定
化したいときには、ツェナーダイオードＤ１１には、ツ
ェナー電圧が３Ｖ以下の素子を用いる必要がある。一
方、基準電圧を発生するツェナーダイオードの温度特性
は、５Ｖ近傍の電圧を境界として、５Ｖ以上では温度特
性がプラス、５Ｖ以下では温度特性がマイナスとなって
いる。また、ツェナー電圧が５Ｖより低くなるときに
は、温度特性が急激にマイナス方向に増加する。従っ
て、直流出力の電圧を５Ｖより低い電圧に安定化する場
合では、温度特性の悪化を招いていた。However, when the first prior art is used, the following problems have occurred. That is, the range of the voltage in which the error can be detected is limited to a voltage range higher than the reference voltage generated by the Zener diode D11. Therefore, for example, when it is desired to stabilize the DC output voltage to a low voltage of about 3 to 4 V, it is necessary to use an element having a Zener voltage of 3 V or less for the Zener diode D11. On the other hand, the temperature characteristic of the Zener diode that generates the reference voltage has a positive temperature characteristic at 5 V or more and a negative temperature characteristic at 5 V or less with a voltage near 5 V as a boundary. When the Zener voltage is lower than 5 V, the temperature characteristic sharply increases in the negative direction. Therefore, when the voltage of the DC output is stabilized to a voltage lower than 5 V, the temperature characteristics are deteriorated.
【０００７】また、第２の従来技術では、直流出力の電
圧は、第１のツェナーダイオードのツェナー電圧と、第
２のツェナーダイオードのツェナー電圧とを加算した電
圧に略等しい電圧となる。従って、直流出力の電圧を低
い電圧に安定化しようとする場合には、適用することが
困難な技術となっている。In the second prior art, the DC output voltage is substantially equal to the sum of the Zener voltage of the first Zener diode and the Zener voltage of the second Zener diode. Therefore, this technique is difficult to apply when stabilizing the DC output voltage to a low voltage.
【０００８】また、第３の従来技術では、ＰＮＰトラン
ジスタのベース・エミッタ間電圧の温度依存性と、ＮＰ
Ｎトランジスタのベース・エミッタ間電圧の温度依存性
とが相殺されるが、ツェナーダイオードの温度依存性は
残ることになる。このため、直流出力の電圧を低い電圧
に安定化しようとするときには、温度特性の悪化を招く
ことになる。In the third prior art, the temperature dependence of the base-emitter voltage of the PNP transistor and the NP
The temperature dependency of the base-emitter voltage of the N transistor is offset, but the temperature dependency of the Zener diode remains. For this reason, when trying to stabilize the voltage of the DC output to a low voltage, the temperature characteristics deteriorate.
【０００９】また、第４の従来技術は、ＩＣ化された素
子となっているため、外観上では簡単と構成となってい
る。しかし、基準電圧の生成にバンドギャップ電圧を利
用しているため、等価回路として見る場合には、回路構
成が複雑となっていた。また、生成される基準電圧より
低い電圧を安定化することはできない技術となってい
る。Further, the fourth prior art has a simple structure in appearance since it is an IC element. However, since the bandgap voltage is used to generate the reference voltage, the circuit configuration is complicated when viewed as an equivalent circuit. In addition, the technology cannot stabilize a voltage lower than the generated reference voltage.
【００１０】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、その目的は、分圧回路を用いることに
よって、基準電圧回路において生成された基準電圧を分
圧し、分圧した電圧を、安定化の基準の電圧とすること
により、基準電圧回路により生成された電圧より低い電
圧に直流出力を安定化することのできる直流電源を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to divide a reference voltage generated in a reference voltage circuit by using a voltage dividing circuit and to divide the divided voltage. Another object of the present invention is to provide a DC power supply capable of stabilizing a DC output to a voltage lower than a voltage generated by a reference voltage circuit by using a reference voltage for stabilization.
【００１１】また、上記目的に加え、互いのエミッタが
接続された２つのトランジスタによって誤差の検出を行
うことにより、回路構成の複雑化を招くことなく、良好
な温度特性でもって、直流出力の電圧を低い電圧に安定
化することのできる直流電源を提供することにある。Further, in addition to the above object, by detecting an error by using two transistors whose emitters are connected to each other, the DC output voltage can be improved with good temperature characteristics without complicating the circuit configuration. Is to provide a DC power supply that can stabilize the DC voltage to a low voltage.
【００１２】また、上記目的に加え、ツェナーダイオー
ドを用いて基準電圧を発生することにより、基準電圧回
路の複雑化を防止することのできる直流電源を提供する
ことにある。Another object of the present invention is to provide a DC power supply that can prevent a reference voltage circuit from being complicated by generating a reference voltage using a Zener diode.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る直流電源は、直流出力の電圧誤差の検出対
象となる検出対象電圧と、基準電圧回路から出力される
基準電圧とを比較することにより生成された誤差信号に
基づいて、前記直流出力の電圧を安定化する直流電源に
適用し、前記基準電圧回路から出力される基準電圧を分
圧する分圧回路を備え、前記分圧回路の出力を前記基準
電圧とした誤差検出を行うことによって、前記誤差信号
を生成する構成としている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a DC power supply according to the present invention compares a detection target voltage to be detected for a voltage error of a DC output with a reference voltage output from a reference voltage circuit. Based on the error signal generated by the above, applied to a DC power supply for stabilizing the voltage of the DC output, comprising a voltage dividing circuit for dividing the reference voltage output from the reference voltage circuit, the voltage dividing circuit The error signal is generated by performing error detection using the output of the above as the reference voltage.
【００１４】すなわち、分圧回路から出力され、誤差検
出に使用される基準電圧は、基準電圧回路から送出され
る基準電圧より低い電圧となっている。一方、直流出力
の電圧については、分圧回路から出力される基準電圧よ
り高い電圧範囲においては、安定化することができる。
従って、直流出力の電圧を、基準電圧回路から出力され
る基準電圧より低い電圧に安定化することができる。That is, the reference voltage output from the voltage dividing circuit and used for error detection is lower than the reference voltage sent from the reference voltage circuit. On the other hand, the DC output voltage can be stabilized in a voltage range higher than the reference voltage output from the voltage dividing circuit.
Therefore, the DC output voltage can be stabilized at a voltage lower than the reference voltage output from the reference voltage circuit.
【００１５】また、上記構成に加え、そのベースには前
記分圧回路から出力される前記基準電圧が導かれる第１
のトランジスタと、そのベースには前記検出対象電圧が
導かれ、そのエミッタには第１のトランジスタのエミッ
タが接続された第２のトランジスタとを備え、第１のト
ランジスタのコレクタまたは第２のトランジスタのコレ
クタから前記誤差信号を取り出す構成としている。[0015] In addition to the above configuration, a first terminal to which the reference voltage output from the voltage dividing circuit is guided is provided to a base thereof.
And a second transistor to which the detection target voltage is led to the base and the emitter of which is connected to the emitter of the first transistor, and the collector of the first transistor or the second transistor The error signal is taken out from the collector.
【００１６】すなわち、第１のトランジスタのエミッタ
と第２のトランジスタのエミッタとが互いに接続されて
いる。従って、第１のトランジスタのベース・エミッタ
間電圧の温度特性と、第２のトランジスタのベース・エ
ミッタ間電圧の温度特性とは、互いに相殺される。ま
た、基準電圧回路の出力電圧を、温度特性が良好となる
電圧に設定すると、分圧電圧である基準電圧の温度特性
も良好となる。一方、直流出力の電圧は、検出対象電圧
が基準電圧に等しくなるように安定化される。このた
め、直流出力の電圧の温度特性は良好となる。また、誤
差検出に用いる基準電圧は、基準電圧回路の出力電圧よ
り低い電圧となっている。そして、直流出力の電圧は、
検出対象電圧より高い電圧範囲においては、任意の電圧
に安定化することができる。従って、直流出力の電圧
を、基準電圧回路の出力電圧より低い電圧とするときに
も、直流出力の電圧を、分圧回路から出力される基準電
圧より高い範囲の電圧とする場合では、任意の電圧に安
定化することができる。That is, the emitter of the first transistor and the emitter of the second transistor are connected to each other. Therefore, the temperature characteristics of the base-emitter voltage of the first transistor and the temperature characteristics of the base-emitter voltage of the second transistor are offset each other. When the output voltage of the reference voltage circuit is set to a voltage at which the temperature characteristics are good, the temperature characteristics of the reference voltage, which is a divided voltage, are also good. On the other hand, the DC output voltage is stabilized so that the detection target voltage becomes equal to the reference voltage. Therefore, the temperature characteristics of the DC output voltage are improved. The reference voltage used for error detection is lower than the output voltage of the reference voltage circuit. And the DC output voltage is
In a voltage range higher than the detection target voltage, the voltage can be stabilized to an arbitrary voltage. Therefore, even when the DC output voltage is set to a voltage lower than the output voltage of the reference voltage circuit, when the DC output voltage is set to a voltage higher than the reference voltage output from the voltage divider circuit, any Voltage can be stabilized.
【００１７】また上記構成に加え、前記基準電圧回路
は、直列に接続された抵抗とツェナーダイオードとを備
え、前記抵抗と前記ツェナーダイオードとの接続点から
前記安定化された電圧を出力する構成としている。In addition to the above configuration, the reference voltage circuit includes a resistor and a Zener diode connected in series, and outputs the stabilized voltage from a connection point between the resistor and the Zener diode. I have.
【００１８】すなわち、抵抗とツェナーダイオードとの
２つの素子でもって、基準電圧回路を構成することがで
きる。That is, a reference voltage circuit can be constituted by two elements, a resistor and a Zener diode.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を、
図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、第１〜第
３の３つの実施形態について説明するが、第１および第
２の実施形態は、第２のトランジスタから誤差信号を取
り出す構成となっており、第３の実施形態は、第１のト
ランジスタから誤差信号を取り出す構成となっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings. In the following, the first to third embodiments will be described. However, the first and second embodiments have a configuration in which an error signal is extracted from the second transistor. Is configured to take out an error signal from the first transistor.
【００２０】図１は、本発明に係る直流電源の第１の実
施形態の電気的接続を示す回路図であり、ＲＣＣ方式の
スイッチング電源を示している。FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical connection of a DC power supply according to a first embodiment of the present invention, and shows an RCC type switching power supply.
【００２１】図において、一次コイル（図示を省略）の
電流がスイッチングされるトランス１には、二次コイル
Ｌ１，Ｌ２が巻回されており、二次コイルＬ１，Ｌ２の
それぞれの一方の端子は接地されている。そして、二次
コイルＬ１には、ダイオードＤ３、コンデンサＣ３，Ｃ
４、インダクタＬ３からなる整流平滑回路が接続されて
おり、この整流平滑回路の出力は、１２Ｖの直流出力Ｖ
１２となっている。また、二次コイルＬ２には、ダイオ
ードＤ４、コンデンサＣ５，Ｃ６、インダクタＬ４から
なる整流平滑回路が接続されており、この整流平滑回路
の出力は、５Ｖの直流出力Ｖ５となっている。In the figure, a secondary coil L1, L2 is wound around a transformer 1 in which a current of a primary coil (not shown) is switched, and one terminal of each of the secondary coils L1, L2 is Grounded. The secondary coil L1 has a diode D3 and capacitors C3 and C3.
4. A rectifying / smoothing circuit including an inductor L3 is connected, and the output of the rectifying / smoothing circuit is a DC output V of 12V.
It is 12. The secondary coil L2 is connected to a rectifying / smoothing circuit including a diode D4, capacitors C5 and C6, and an inductor L4. The output of the rectifying / smoothing circuit is a 5V DC output V5.
【００２２】一方の端子が直流出力Ｖ１２に接続された
抵抗Ｒ８と、カソードが抵抗Ｒ８の他方の端子に接続さ
れ、アノードが接地されたツェナーダイオードＤ１とか
らなるブロック３は、温度特性が良好に安定化された電
圧を出力する基準電圧回路となっている。なお、ツェナ
ーダイオードＤ１には、出力電圧の温度特性を最も良好
とするため、ツェナー電圧が５．０〜５．６Ｖである素
子を用いている。The block 3 composed of a resistor R8 whose one terminal is connected to the DC output V12 and a Zener diode D1 whose cathode is connected to the other terminal of the resistor R8 and whose anode is grounded has good temperature characteristics. The reference voltage circuit outputs a stabilized voltage. Note that an element having a Zener voltage of 5.0 to 5.6 V is used for the Zener diode D1 in order to obtain the best temperature characteristics of the output voltage.
【００２３】その一方の端子がツェナーダイオードＤ１
のカソードに接続された抵抗Ｒ６と、その一方の端子が
抵抗Ｒ６の他方の端子に接続され、その他方の端子が接
地された抵抗Ｒ７とからなるブロック２は、基準電圧回
路３の出力電圧を分圧する分圧回路となっている。そし
て、分圧回路２により分圧された電圧である基準電圧
は、第１のトランジスタＱ１のベースに導かれている。
また、第１のトランジスタＱ１のコレクタは、ダイオー
ドＤ４のカソードに接続されている。また、第１のトラ
ンジスタＱ１のエミッタは、第２のトランジスタＱ２の
エミッタに接続されると共に、抵抗Ｒ５を介して、接地
されている。One terminal is a Zener diode D1.
A resistor R6 connected to the cathode of the resistor R6, and a resistor R7 having one terminal connected to the other terminal of the resistor R6 and the other terminal grounded. It is a voltage dividing circuit for dividing the voltage. The reference voltage, which is the voltage divided by the voltage dividing circuit 2, is led to the base of the first transistor Q1.
The collector of the first transistor Q1 is connected to the cathode of the diode D4. The emitter of the first transistor Q1 is connected to the emitter of the second transistor Q2, and is grounded via the resistor R5.
【００２４】その一方の端子がダイオードＤ４のカソー
ドに接続された抵抗Ｒ３と、その一方の端子が抵抗Ｒ３
の他方の端子に接続され、その他方の端子が接地された
抵抗Ｒ４とは、ダイオードＤ４のカソード側の電圧を分
圧する分圧回路となっており、分圧された電圧は、検出
対象電圧として、第２のトランジスタＱ２のベースに導
かれている。One terminal is connected to a resistor R3 connected to the cathode of a diode D4, and the other terminal is connected to a resistor R3.
Is connected to the other terminal of the diode D4 and the other terminal is grounded to form a voltage dividing circuit for dividing the voltage on the cathode side of the diode D4. The divided voltage is used as a voltage to be detected. , The second transistor Q2.
【００２５】また、フォトカプラ５は、図示されない一
次側のスイッチング回路に、直流出力Ｖ５の電圧誤差を
帰還するための素子となっている。このため、フォトカ
プラ５内の発光ダイオードＤ５のカソードは、第２のト
ランジスタＱ２のコレクタ（誤差信号の出力端子）に接
続されている。また、発光ダイオードＤ５のアノード
は、抵抗Ｒ１を介して、ダイオードＤ４のカソードに接
続されている。また、第２のトランジスタＱ２のベース
とコレクタとの間には、位相補正を行うため、コンデン
サＣ１と抵抗Ｒ２とからなる直列回路が接続されてい
る。The photocoupler 5 is an element for feeding back a voltage error of the DC output V5 to a primary-side switching circuit (not shown). For this reason, the cathode of the light emitting diode D5 in the photocoupler 5 is connected to the collector (error signal output terminal) of the second transistor Q2. The anode of the light emitting diode D5 is connected to the cathode of the diode D4 via the resistor R1. Further, a series circuit including a capacitor C1 and a resistor R2 is connected between the base and the collector of the second transistor Q2 to perform phase correction.
【００２６】上記したように、基準電圧回路３から分圧
回路２に送出される出力電圧は、温度特性を最も良好と
するため、５．０〜５．６Ｖの範囲に設定されるが、以
下においては、説明を簡明とするため、基準電圧回路３
の出力電圧は５．６Ｖになっているとする。なお、抵抗
Ｒ３と抵抗Ｒ４とは、ダイオードＤ４のカソード側の電
圧が５Ｖとなるとき、分圧電圧が２．８Ｖとなる値に設
定されている。As described above, the output voltage sent from the reference voltage circuit 3 to the voltage dividing circuit 2 is set in the range of 5.0 to 5.6 V in order to make the temperature characteristic the best. In order to simplify the explanation, the reference voltage circuit 3
Is 5.6V. Note that the resistors R3 and R4 are set to a value at which the divided voltage becomes 2.8V when the voltage on the cathode side of the diode D4 becomes 5V.
【００２７】上記構成からなる第１の実施形態の動作を
説明する。分圧回路２は、基準電圧回路３の出力電圧
を、例えば、１／２の電圧に分圧する。従って、基準電
圧が５．６Ｖであることから、第１のトランジスタＱ１
のベースに与えられる基準電圧は２．８Ｖとなる。その
結果、第１のトランジスタＱ１のエミッタ電圧は、基準
電圧の２．８Ｖから、第１のトランジスタＱ１のベース
・エミッタ間電圧（この電圧をＶBE１とする）を減じた
電圧（この電圧をＶＥｒｅｆとする）に安定化される。
従って、第２のトランジスタＱ２のエミッタ電圧も、Ｖ
Ｅｒｅｆに安定化される。The operation of the first embodiment having the above configuration will be described. The voltage dividing circuit 2 divides the output voltage of the reference voltage circuit 3 into, for example, a half voltage. Therefore, since the reference voltage is 5.6V, the first transistor Q1
Is 2.8V. As a result, the emitter voltage of the first transistor Q1 is a voltage obtained by subtracting the base-emitter voltage (this voltage is referred to as V BE 1) of the first transistor Q1 from the reference voltage of 2.8V (this voltage is referred to as V BE1 ). VEref).
Therefore, the emitter voltage of the second transistor Q2 also becomes V
Stabilized at Eref.
【００２８】いま、第２のトランジスタＱ２のベース・
エミッタ間電圧をＶBE２とすると、第２のトランジスタ
Ｑ２は、ＶＥｒｅｆにＶBE２を加算した電圧を基準とし
て、この基準よりベース電圧が僅かでも高くなるとコレ
クタ電流を増加させる。また、前記基準よりベース電圧
が僅かでも低くなるとコレクタ電流を減少させる。一
方、第１のトランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧
であるＶBE１と、第２のトランジスタＱ２のベース・エ
ミッタ間電圧であるＶBE２とは、共に同じ値となり、且
つ、温度特性が同一である。従って、温度が変化すると
きにも、第２のトランジスタＱ２は、そのベース電圧
が、第１のトランジスタＱ１のベース電圧と同一となる
ように、コレクタ電流を変化させる。Now, the base of the second transistor Q2
Assuming that the emitter-to-emitter voltage is V BE 2, the second transistor Q 2 increases the collector current when the base voltage becomes slightly higher than the reference obtained by adding V BE 2 to VEref, and the collector current increases. If the base voltage is slightly lower than the reference, the collector current is reduced. On the other hand, V BE 1 which is the base-emitter voltage of the first transistor Q1 and V BE 2 which is the base-emitter voltage of the second transistor Q2 have the same value and have the same temperature characteristics. It is. Therefore, even when the temperature changes, the collector current of the second transistor Q2 changes so that its base voltage becomes the same as the base voltage of the first transistor Q1.
【００２９】一方、フォトカプラ５の発光ダイオードＤ
５に流れる電流が増加するときには、直流出力Ｖ５の電
圧が降下し、発光ダイオードＤ５に流れる電流が減少す
るときには、直流出力Ｖ５の電圧が上昇するように、一
次側の供給電力が変化する。その結果、直流出力Ｖ５の
電圧は、温度が変化するときにも、抵抗Ｒ３，Ｒ４によ
り分圧された電圧が、第１のトランジスタＱ１のベース
電圧（２．８Ｖ）に等しくなるように制御される。一
方、第１のトランジスタＱ１のベース電圧は、既に述べ
たように、温度特性が良好な基準電圧となっている。こ
のため、直流出力Ｖ５の電圧は、温度が変化したときに
も、この温度変化に影響されることなく、一定の５Ｖの
電圧に安定化される。On the other hand, the light emitting diode D of the photocoupler 5
When the current flowing through the LED 5 increases, the voltage of the DC output V5 decreases, and when the current flowing through the light emitting diode D5 decreases, the supply power on the primary side changes so that the voltage of the DC output V5 increases. As a result, even when the temperature changes, the voltage of the DC output V5 is controlled such that the voltage divided by the resistors R3 and R4 becomes equal to the base voltage (2.8 V) of the first transistor Q1. You. On the other hand, as described above, the base voltage of the first transistor Q1 is a reference voltage having good temperature characteristics. Therefore, even when the temperature changes, the voltage of the DC output V5 is stabilized at a constant voltage of 5V without being affected by the temperature change.
【００３０】以上説明したように、第２のトランジスタ
Ｑ２は、ベースに与えられる電圧が２．８Ｖとなるよう
にコレクタ電流を変化させる。従って、抵抗Ｒ１と発光
ダイオードＤ５との直列回路が要する電圧を無視する場
合では、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との比率を変えることによ
り、直流出力Ｖ５の電圧を、２．８Ｖより高い電圧範囲
において、任意の電圧に安定化することが可能となって
いる。すなわち、安定化の制御対象である電圧（直流出
力Ｖ５の電圧）を、温度特性が最も良好となるツェナー
電圧（５．０〜５．６Ｖ）より低くしたときにも、制御
対象の電圧の温度特性は、５．０〜５．６Ｖのツェナー
電圧の温度特性と同様の、良好な特性となる。As described above, the second transistor Q2 changes the collector current so that the voltage applied to the base becomes 2.8V. Therefore, when the voltage required by the series circuit of the resistor R1 and the light emitting diode D5 is neglected, the voltage of the DC output V5 can be increased by changing the ratio between the resistor R3 and the resistor R4 in a voltage range higher than 2.8V. It is possible to stabilize at an arbitrary voltage. That is, even when the voltage to be controlled for stabilization (the voltage of the DC output V5) is lower than the Zener voltage (5.0 to 5.6V) at which the temperature characteristics are best, the temperature of the voltage to be controlled is The characteristics are as good as the temperature characteristics of the Zener voltage of 5.0 to 5.6 V.
【００３１】図２は、本発明に係る直流電源の第２の実
施形態の電気的接続を示す回路図であり、図１に示した
１２Ｖの直流出力Ｖ１２から、３．３Ｖに安定化された
直流出力を生成するシリーズ型直流電源を示している。FIG. 2 is a circuit diagram showing the electrical connection of a DC power supply according to a second embodiment of the present invention. The DC power is stabilized at 3.3 V from the DC output V12 of 12 V shown in FIG. 1 shows a series DC power supply that generates a DC output.
【００３２】抵抗Ｒ１１とツェナーダイオードＤ６とか
らなる基準電圧回路１１は、図１に示す基準電圧回路３
と同一構成になっており、直流出力Ｖ１２を動作源とし
て、温度特性が最も良好となる５．０〜５．６Ｖに安定
化した電圧を生成し、出力する。また、抵抗Ｒ１２と抵
抗Ｒ１３とからなる分圧回路１２は、基準電圧回路１１
の出力電圧を分圧することにより、２．２Ｖの分圧電圧
を生成する。そして、この分圧回路１２の分圧電圧は、
基準電圧として、第１のトランジスタＱ１１のベースに
導かれている。また、第１のトランジスタＱ１１のエミ
ッタは、第２のトランジスタＱ１２のエミッタに接続さ
れると共に、抵抗Ｒ１４を介して接地されている。ま
た、第１のトランジスタＱ１１のコレクタは直流出力３
１に接続されている。The reference voltage circuit 11 composed of the resistor R11 and the Zener diode D6 corresponds to the reference voltage circuit 3 shown in FIG.
And generates and outputs a voltage stabilized at 5.0 to 5.6 V at which the temperature characteristic is the best, using the DC output V12 as an operation source. The voltage dividing circuit 12 including the resistor R12 and the resistor R13
Is divided to generate a divided voltage of 2.2V. The divided voltage of the voltage dividing circuit 12 is
The reference voltage is led to the base of the first transistor Q11. Further, the emitter of the first transistor Q11 is connected to the emitter of the second transistor Q12, and is grounded via the resistor R14. The collector of the first transistor Q11 has a DC output 3
1 connected.
【００３３】抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７とからなり、直流
出力３１の電圧を分圧する分圧回路の出力は、検出対象
電圧として、第２のトランジスタＱ１２のベースに導か
れている。また、第２のトランジスタＱ１２のコレクタ
（誤差信号の出力端子）は、出力用のトランジスタＱ１
３のベースに接続されている。そして、トランジスタＱ
１３のコレクタには、直流出力Ｖ１２が導かれている。
また、トランジスタＱ１３のコレクタとベースとの間に
は、ベース電圧を引き上げるための抵抗Ｒ１５が接続さ
れている。The output of the voltage dividing circuit composed of the resistors R16 and R17 and dividing the voltage of the DC output 31 is guided to the base of the second transistor Q12 as the voltage to be detected. The collector (output terminal of the error signal) of the second transistor Q12 is connected to the output transistor Q1.
3 connected to the base. And the transistor Q
A DC output V12 is led to the collector 13.
Further, a resistor R15 for increasing the base voltage is connected between the collector and the base of the transistor Q13.
【００３４】なお、抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７とは、直流
出力３１の電圧が３．３Ｖとなるとき、分圧電圧が２．
２Ｖとなる値に設定されている。When the voltage of the DC output 31 becomes 3.3 V, the divided voltage of the resistors R16 and R17 becomes 2.
The value is set to 2V.
【００３５】上記構成からなる第２の実施形態の動作を
説明する。図１に示す構成の動作説明において述べた作
用と同一の作用により、第２のトランジスタＱ１２は、
温度が変化するときにも、そのベース電圧が、第１のト
ランジスタＱ１１のベース電圧（基準電圧）と同一とな
るように、コレクタ電流を変化させる。また、第２のト
ランジスタＱ１２のコレクタ電流が増加するときには、
直流出力３１の電圧が降下し、コレクタ電流が減少する
ときには、直流出力３１の電圧が上昇する。このため、
直流出力３１の電圧は、３．３Ｖに安定化されることに
なる。The operation of the second embodiment having the above configuration will be described. By the same operation as described in the operation description of the configuration shown in FIG. 1, the second transistor Q12
Even when the temperature changes, the collector current is changed so that the base voltage becomes the same as the base voltage (reference voltage) of the first transistor Q11. When the collector current of the second transistor Q12 increases,
When the voltage of the DC output 31 decreases and the collector current decreases, the voltage of the DC output 31 increases. For this reason,
The voltage of the DC output 31 will be stabilized at 3.3V.
【００３６】以上説明したように、直流出力３１の電圧
は、温度特性が最も良好なツェナー電圧（５．０〜５．
６Ｖ）より低い電圧の３．３Ｖに安定化されている。し
かし、その温度特性は、５．０〜５．６Ｖのツェナー電
圧の温度特性と同様の、良好な温度特性となっている。As described above, the voltage of the DC output 31 depends on the Zener voltage (5.0-5.
6V), which is stabilized at 3.3V, which is lower than the voltage of 3.3V. However, the temperature characteristics are as good as the temperature characteristics of the Zener voltage of 5.0 to 5.6 V.
【００３７】なお、上記構成における第１のトランジス
タＱ１１のコレクタは、直流出力Ｖ１２に接続する構成
とすることが可能となっている。しかし、第１のトラン
ジスタＱ１１のコレクタを、直流出力Ｖ１２に接続せ
ず、直流出力３１に接続する場合では、第１のトランジ
スタＱ１１のコレクタ損失が減少する。このため、第１
のトランジスタＱ１１には、コレクタ損失の許容量の小
さい素子を使用することが可能となる。The collector of the first transistor Q11 in the above configuration can be connected to the DC output V12. However, when the collector of the first transistor Q11 is not connected to the DC output V12 but to the DC output 31, the collector loss of the first transistor Q11 decreases. Therefore, the first
It is possible to use an element having a small allowable amount of collector loss for the transistor Q11.
【００３８】図３は、本発明に係る直流電源の第３の実
施形態の電気的接続を示す回路図であり、図１に示した
５Ｖの直流出力Ｖ５と１２Ｖの直流出力Ｖ１２とから、
３．３Ｖに安定化された直流出力を生成するシリーズ型
直流電源を示している。FIG. 3 is a circuit diagram showing the electrical connection of a DC power supply according to a third embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the DC output V5 of 5V and the DC output V12 of 12V shown in FIG.
3 shows a series type DC power supply that generates a DC output stabilized at 3.3V.
【００３９】抵抗Ｒ２１とツェナーダイオードＤ７とか
らなる基準電圧回路２１は、図１に示す基準電圧回路３
と同一構成になっており、直流出力Ｖ１２を動作源とし
て、温度特性が最も良好となる５．０〜５．６Ｖに安定
化した電圧を生成し、出力する。また、抵抗Ｒ２２と抵
抗Ｒ２３とからなる分圧回路２２は、基準電圧回路２１
の出力電圧を分圧することにより、２．２Ｖの分圧電圧
を出力する。そして、分圧回路２２から出力される分圧
電圧は、基準電圧として、第１のトランジスタＱ２１の
ベースに導かれている。また、第１のトランジスタＱ２
１のエミッタは、第２のトランジスタＱ２２のエミッタ
に接続されると共に、抵抗Ｒ２４を介して接地されてい
る。また、第１のトランジスタＱ２１のコレクタ（誤差
信号の出力端子）は、出力用のトランジスタＱ２３のベ
ースに接続されている。The reference voltage circuit 21 composed of the resistor R21 and the Zener diode D7 corresponds to the reference voltage circuit 3 shown in FIG.
And generates and outputs a voltage stabilized at 5.0 to 5.6 V at which the temperature characteristic is the best, using the DC output V12 as an operation source. A voltage dividing circuit 22 including a resistor R22 and a resistor R23 is connected to a reference voltage circuit 21.
Is divided to output a divided voltage of 2.2V. Then, the divided voltage output from the voltage dividing circuit 22 is guided to the base of the first transistor Q21 as a reference voltage. Also, the first transistor Q2
The first emitter is connected to the emitter of the second transistor Q22 and is grounded via a resistor R24. The collector (output terminal of the error signal) of the first transistor Q21 is connected to the base of the output transistor Q23.
【００４０】抵抗Ｒ２５と抵抗Ｒ２６とからなり、直流
出力３２の電圧を分圧する分圧回路の出力は、検出対象
電圧として、第２のトランジスタＱ２２のベースに導か
れている。また、第２のトランジスタＱ２２のコレクタ
は、直流出力３２に接続されている。そして、トランジ
スタＱ２３のエミッタには、直流出力Ｖ５が導かれてい
る。また、トランジスタＱ２３のコレクタは、直流出力
３２となっている。The output of the voltage dividing circuit composed of the resistors R25 and R26, which divides the voltage of the DC output 32, is guided to the base of the second transistor Q22 as the voltage to be detected. The collector of the second transistor Q22 is connected to the DC output 32. The DC output V5 is guided to the emitter of the transistor Q23. The collector of the transistor Q23 has a DC output 32.
【００４１】なお、抵抗Ｒ２５と抵抗Ｒ２６とは、直流
出力３２の電圧が３．３Ｖとなるとき、分圧電圧が２．
２Ｖとなる値に設定されている。When the voltage of the DC output 32 becomes 3.3 V, the divided voltage of the resistors R25 and R26 becomes 2.
The value is set to 2V.
【００４２】上記構成からなる第３の実施形態の動作を
説明する。直流出力３２の電圧が上昇し、第２のトラン
ジスタＱ２２のエミッタ電圧が上昇するときには、第１
のトランジスタＱ２１のコレクタ電流が減少し、直流出
力３２の電圧を降下させる。また、直流出力３２の電圧
が降下し、第２のトランジスタＱ２２のエミッタ電圧が
下降するときには、第１のトランジスタＱ２１のコレク
タ電流が増加し、直流出力３２の電圧を上昇させる。ま
た、第１のトランジスタＱ２１と第２のトランジスタＱ
２２とは、ベース・エミッタ間電圧が共に等しく、か
つ、温度特性も同一である。このため、温度が変化する
ときにも、第２のトランジスタＱ２２のベース電圧が、
第１のトランジスタＱ２１のベース電圧と同一となるよ
うに、直流出力３２の電圧が制御される。The operation of the third embodiment having the above configuration will be described. When the voltage of the DC output 32 rises and the emitter voltage of the second transistor Q22 rises, the first
, The collector current of the transistor Q21 decreases, and the voltage of the DC output 32 drops. When the voltage of the DC output 32 decreases and the emitter voltage of the second transistor Q22 decreases, the collector current of the first transistor Q21 increases, and the voltage of the DC output 32 increases. Also, the first transistor Q21 and the second transistor Q
22 has the same base-emitter voltage and the same temperature characteristic. Therefore, even when the temperature changes, the base voltage of the second transistor Q22 becomes
The voltage of the DC output 32 is controlled so as to be equal to the base voltage of the first transistor Q21.
【００４３】一方、第１のトランジスタＱ２１のベース
電圧は、既に述べたように、温度特性が良好に安定化さ
れた２．２Ｖの基準電圧となっている。このため、直流
出力３１の電圧は、５．０〜５．６Ｖのツェナー電圧の
温度特性と同様の、良好な温度特性でもって、３．３Ｖ
に安定化されることになる。On the other hand, as described above, the base voltage of the first transistor Q21 is a reference voltage of 2.2 V whose temperature characteristics are well stabilized. For this reason, the voltage of the DC output 31 is 3.3 V with good temperature characteristics similar to the temperature characteristics of the Zener voltage of 5.0 to 5.6 V.
Will be stabilized.
【００４４】なお本発明は上記実施形態に限定されず、
基準電圧回路の出力電圧を分圧する分圧回路について
は、１／２に分圧する構成、あるいは分圧電圧が２．２
Ｖとなる構成とした場合について説明したが、その他の
任意の比率に分圧する構成とすることが可能になってい
る。The present invention is not limited to the above embodiment,
The voltage dividing circuit that divides the output voltage of the reference voltage circuit is configured to divide the voltage by half, or the divided voltage is set to 2.2.
Although the configuration in which the voltage is V is described, the voltage can be divided into any other ratio.
【００４５】また、直流出力Ｖ５については、５Ｖに安
定化する構成、直流出力３１，３２については、３．３
Ｖに安定化する構成とした場合について説明したが、そ
の他の任意の電圧に安定化する構成の場合にも、同様に
適用することが可能となっている。The DC output V5 is stabilized at 5 V, and the DC outputs 31, 32 are 3.3.
Although the case where the configuration is stabilized to V has been described, the present invention can be similarly applied to the case where the configuration is stabilized to any other voltage.
【００４６】[0046]
【発明の効果】本発明に係る直流電源は、直流出力の電
圧誤差の検出対象となる検出対象電圧と、基準電圧回路
から出力される基準電圧とを比較することにより生成さ
れた誤差信号に基づいて、前記直流出力の電圧を安定化
する直流電源に適用し、前記基準電圧回路から出力され
る基準電圧を分圧する分圧回路を備え、前記分圧回路の
出力を前記基準電圧とした誤差検出を行うことによっ
て、前記誤差信号を生成する構成としている。すなわ
ち、分圧回路から出力され、誤差検出に使用される基準
電圧は、基準電圧回路から送出される基準電圧より低い
電圧となっている。一方、直流出力の電圧については、
分圧回路から出力される基準電圧より高い電圧範囲にお
いて、安定化することができる。このため、基準電圧回
路により生成された電圧より低い電圧に直流出力を安定
化することが可能になっている。The DC power supply according to the present invention is based on an error signal generated by comparing a detection target voltage for detecting a voltage error of a DC output with a reference voltage output from a reference voltage circuit. A voltage dividing circuit applied to a DC power supply for stabilizing the voltage of the DC output, and dividing a reference voltage output from the reference voltage circuit, and detecting an error using an output of the voltage dividing circuit as the reference voltage. Is performed to generate the error signal. That is, the reference voltage output from the voltage dividing circuit and used for error detection is lower than the reference voltage sent from the reference voltage circuit. On the other hand, for the DC output voltage,
It can be stabilized in a voltage range higher than the reference voltage output from the voltage dividing circuit. For this reason, it is possible to stabilize the DC output to a voltage lower than the voltage generated by the reference voltage circuit.
【００４７】また、上記構成に加え、そのベースには前
記分圧回路から出力される前記基準電圧が導かれる第１
のトランジスタと、そのベースには前記検出対象電圧が
導かれ、そのエミッタには第１のトランジスタのエミッ
タが接続された第２のトランジスタとを備え、第１のト
ランジスタのコレクタまたは第２のトランジスタのコレ
クタから前記誤差信号を取り出す構成としている。従っ
て、第１および第２の２つのトランジスタのベース・エ
ミッタ間電圧の温度特性は、互いに相殺される。また、
基準電圧回路の出力電圧を温度特性の良好な電圧に設定
すると、分圧回路から出力される基準電圧の温度特性も
良好となる。また、直流出力の電圧を、基準電圧回路の
出力電圧より低い電圧とするときにも、直流出力の電圧
が、分圧回路から出力される基準電圧より高い範囲の電
圧となる場合では、任意の電圧に安定化することができ
る。このため、回路構成の複雑化を招くことなく、良好
な温度特性でもって、直流出力の電圧を低い電圧に安定
化することが可能になっている。Further, in addition to the above-mentioned configuration, a first terminal to which the reference voltage output from the voltage dividing circuit is led is provided to the base thereof.
And a second transistor to which the detection target voltage is led to the base and the emitter of which is connected to the emitter of the first transistor, and the collector of the first transistor or the second transistor The error signal is taken out from the collector. Therefore, the temperature characteristics of the base-emitter voltage of the first and second two transistors are offset each other. Also,
When the output voltage of the reference voltage circuit is set to a voltage having good temperature characteristics, the temperature characteristics of the reference voltage output from the voltage dividing circuit also become good. Also, when the DC output voltage is lower than the output voltage of the reference voltage circuit, if the DC output voltage is in a range higher than the reference voltage output from the voltage divider circuit, any Voltage can be stabilized. Therefore, it is possible to stabilize the DC output voltage to a low voltage with good temperature characteristics without complicating the circuit configuration.
【００４８】また、上記構成に加え、前記基準電圧回路
は、直列に接続された抵抗とツェナーダイオードとを備
え、前記抵抗と前記ツェナーダイオードとの接続点から
前記安定化された電圧を出力する構成としている。従っ
て、基準電圧回路を、抵抗とツェナーダイオードとの２
つの素子でもって構成することができるので、基準電圧
回路の複雑化を防止することが可能になっている。In addition to the above configuration, the reference voltage circuit includes a resistor and a Zener diode connected in series, and outputs the stabilized voltage from a connection point between the resistor and the Zener diode. And Therefore, the reference voltage circuit is composed of the resistor and the Zener diode.
Since it can be configured with one element, it is possible to prevent the reference voltage circuit from becoming complicated.
【図１】本発明に係る直流電源の第１の実施形態の電気
的接続を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical connection of a first embodiment of a DC power supply according to the present invention.
【図２】第２の実施形態の電気的接続を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an electrical connection according to a second embodiment.
【図３】第３の実施形態の電気的接続を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an electrical connection according to a third embodiment.
【図４】従来技術の電気的接続を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional electrical connection.
２，１２，２２ 分圧回路 ３，１１，２１ 基準電圧回路 Ｖ５，３１，３２ 直流出力 Ｄ１，Ｄ６，Ｄ７ ツェナーダイオード Ｑ１，Ｑ１１，Ｑ２１ 第１のトランジスタ Ｑ２，Ｑ１２，Ｑ２２ 第２のトランジスタ Ｒ８，Ｒ１１，Ｒ２１ 抵抗 2,12,22 Voltage divider circuit 3,11,21 Reference voltage circuit V5,31,32 DC output D1, D6, D7 Zener diode Q1, Q11, Q21 First transistor Q2, Q12, Q22 Second transistor R8, R11, R21 resistance
Claims (3)
出対象電圧と、基準電圧回路から出力される基準電圧と
を比較することにより生成された誤差信号に基づいて、
前記直流出力の電圧を安定化する直流電源において、 前記基準電圧回路から出力される基準電圧を分圧する分
圧回路を備え、 前記分圧回路の出力を前記基準電圧とした誤差検出を行
うことによって、前記誤差信号を生成することを特徴と
する直流電源。1. A method according to claim 1, further comprising the step of comparing a detection target voltage to be detected for a voltage error of the DC output with a reference voltage output from a reference voltage circuit.
A DC power supply for stabilizing a voltage of the DC output, comprising: a voltage dividing circuit that divides a reference voltage output from the reference voltage circuit, by performing error detection using an output of the voltage dividing circuit as the reference voltage. And a DC power supply for generating the error signal.
れる前記基準電圧が導かれる第１のトランジスタと、そ
のベースには前記検出対象電圧が導かれ、そのエミッタ
には第１のトランジスタのエミッタが接続された第２の
トランジスタとを備え、第１のトランジスタのコレクタ
または第２のトランジスタのコレクタから前記誤差信号
を取り出すことを特徴とする請求項１記載の直流電源。2. A first transistor to which the reference voltage output from the voltage dividing circuit is led, a base to which the voltage to be detected is led, and an emitter of the first transistor to its emitter. 2. The DC power supply according to claim 1, further comprising a second transistor having an emitter connected thereto, and extracting the error signal from a collector of the first transistor or a collector of the second transistor.
安定化された電圧を出力することを特徴とする請求項１
または請求項２記載の直流電源。3. The reference voltage circuit includes a resistor and a Zener diode connected in series, and outputs the stabilized voltage from a connection point between the resistor and the Zener diode. Item 1
Or the DC power supply according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11211621A JP2001034350A (en) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | Dc power supply |
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001034350A true JP2001034350A (en) | 2001-02-09 |
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| JP11211621A Pending JP2001034350A (en) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | Dc power supply |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001034350A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6778468B1 (en) * | 2002-05-20 | 2004-08-17 | Furuno Electric Company Limited | Automatically tracking scanning sonar |
| US7200016B2 (en) | 2002-12-17 | 2007-04-03 | Funai Electric Co., Ltd. | Video cassette recorder and RCC type switching power supply |
| JP2012108834A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Mitsumi Electric Co Ltd | Current limiting circuit and power supply circuit |
-
1999
- 1999-07-27 JP JP11211621A patent/JP2001034350A/en active Pending
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