JP6191040B1 - Ideal diode using complex voltage drop type power supply circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】パワーＭＯＳＦＥＴなどを用いて理想ダイオードを構成することができるが、制御用の電力を得る簡便な方法が求められていた。【解決手段】ダイオードに掛る逆方向の電圧は、ほぼ交流電源の電圧波形が重畳しているから、コンデンサーにより複素電圧降下を生じさせ、電力消費を伴わずに微小な直流電力を得ることができる。複素電圧降下型電源回路の電力により、パワーＭＯＳＦＥＴのゲートを駆動し、２端子として取り扱うことができる理想ダイオードを提供する。【選択図】図１An ideal diode can be configured using a power MOSFET or the like, but a simple method for obtaining power for control has been demanded. The reverse voltage applied to the diode substantially overlaps the voltage waveform of the AC power supply, so that a complex voltage drop is caused by the capacitor, and a minute DC power can be obtained without power consumption. . Provided is an ideal diode that can be handled as two terminals by driving the gate of a power MOSFET by the power of a complex voltage drop type power supply circuit. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、コンデンサーを使用して、交流電源から微小な直流電力を得るとともに、その電力を使用して理想ダイオード回路を構成する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for obtaining a minute DC power from an AC power source using a capacitor and constructing an ideal diode circuit using the power.
一般的な整流用ダイオードは、０．６〜数ボルトの順方向の電圧降下があるから、取り扱う電力の１％前後が熱となってしまう。 Since a general rectifying diode has a forward voltage drop of 0.6 to several volts, about 1% of the electric power handled becomes heat.
パワーＭＯＳＦＥＴなどを用いて順方向電圧を１０分の１から１００分の１に減少して、整流効率を改善する理想ダイオード回路の構成方法があるが、
特許文献７に示す駆動用の電源を別に必要とする理想ダイオードは、２端子として取り扱うことができない構成である。
There is a method for configuring an ideal diode circuit that improves the rectification efficiency by reducing the forward voltage from 1/10 to 1/100 using a power MOSFET or the like.
The ideal diode that requires a separate power source for driving as shown in Patent Document 7 has a configuration that cannot be handled as two terminals.
また、特許文献９に示す構成の理想ダイオードは、２端子化が可能であるが、品種の少ないディプレッション型ＭＯＳＦＥＴを必須とする構成である。
In addition, the ideal diode having the configuration shown in Patent Document 9 can have two terminals, but requires a depletion type MOSFET with a small number of products.
パワーＭＯＳＦＥＴなどを用いて整流用ダイオードよりも順方向電圧降下が少ない理想ダイオードを構成することができるが、制御回路用の電源が必要である。 Although an ideal diode having a lower forward voltage drop than a rectifying diode can be formed using a power MOSFET or the like, a power supply for a control circuit is required.
特許文献７の方式では、２端子することが出来ない構成で、数千ボルトの耐圧のパワーＭＯＳＦＥＴがあっても、電源回路を含む制御回路の耐圧が不足するため、商用交流の整流に使用することも出来ない欠点があった。 In the method of Patent Document 7, the configuration cannot be two terminals, and even if there is a power MOSFET having a withstand voltage of several thousand volts, the control circuit including the power supply circuit has insufficient withstand voltage. There was a drawback that could not be done.
また、特許文献９に示す構成方法では、２端子化を行うことができるが、品種の少ないディプレッション型ＭＯＳＦＥＴを必須としていた。 Further, in the configuration method shown in Patent Document 9, although two terminals can be formed, a depletion type MOSFET having a small number of types is essential.
より簡単な回路構成で、理想ダイオードを構成する方法が求められていた。
There has been a demand for a method of forming an ideal diode with a simpler circuit configuration.
コンデンサー（Ｃ０）を使用して複素電圧降下させた上で整流し、制御回路用の電力を確保する。 The capacitor (C0) is used to reduce the complex voltage and then rectify to secure power for the control circuit.
図１（ａ）に、複素電圧降下型電源（８０ｉ）を使用した理想ダイオード回路の基本回路構成を示す。
コンデンサー（Ｃ０）により電圧降下させて、ダイオード（Ｄ１，Ｄ２）により整流し、コンデンサー（Ｃ１、Ｃ２）に直流電力を得る。
コンデンサー（Ｃ０）による複素電圧降下を利用するから、電力消費を伴わない。
FIG. 1A shows a basic circuit configuration of an ideal diode circuit using a complex voltage drop type power supply (80i).
The voltage is dropped by the capacitor (C0), rectified by the diodes (D1, D2), and DC power is obtained in the capacitors (C1, C2).
Since the complex voltage drop due to the capacitor (C0) is used, no power consumption is involved.
負荷が純抵抗（ＲＬ）のみの場合、図１（ｂ）に示すとおり、コンデンサー（Ｃ０）に交流電源（２）の正の半サイクルのみが加わり、この間にコンデンサー（Ｃ０）に往復両方向に電流（Ｉ１）が流れる。
交流電源（２）の正の半サイクルの間に、コンデンサー（Ｃ１、Ｃ２）が順に充電される。
When the load is only pure resistance (R L ), as shown in FIG. 1B, only the positive half cycle of the AC power source (2) is applied to the capacitor (C0), and during this time, the capacitor (C0) is reciprocated in both directions. Current (I1) flows.
During the positive half cycle of the AC power supply (2), the capacitors (C1, C2) are charged in sequence.
理想ダイオード（８２ｉ）の負荷に平滑用コンデンサー（Ｃ３）が加わると、図１（ｅ）に示すとおり、理想ダイオード（８２ｉ）の導通角が狭くなるから、複素電圧降下型電源（８０ｉ）の共通線（８０ｃ）の電位（Ｖ０）を基準として、理想ダイオード（８２ｉ）に加わる電圧（Ｖ１）は、図１（ｃ）に示すとおり、交流電源（２）の電圧に整流電圧が加わるから、正方向にシフトした波形の電圧となる。 When a smoothing capacitor (C3) is added to the load of the ideal diode (82i), the conduction angle of the ideal diode (82i) becomes narrow as shown in FIG. With reference to the potential (V0) of the line (80c), the voltage (V1) applied to the ideal diode (82i) is positive because the rectified voltage is added to the voltage of the AC power supply (2) as shown in FIG. The waveform voltage is shifted in the direction.
複素電圧降下型電源（８０ｉ）の出力電圧は、消費されなければ、交流電源（２）のサイクルごとにコンデンサー（Ｃ１、Ｃ２）の電圧（Ｖ２＋、Ｖ２−）が増大し、この回路構成では、各々最大Ｖ１×１．４２（Ｖ）、−Ｖ１×１．４２（Ｖ）に達する。
数ボルト〜十数ボルトの電圧を安定に得るためには、定電圧ダイオード（８２ｚ）等により余剰電力を消費させて安定化する必要がある。
If the output voltage of the complex voltage drop type power supply (80i) is not consumed, the voltage (V2 +, V2-) of the capacitors (C1, C2) increases every cycle of the AC power supply (2). Reach maximum V1 × 1.42 (V) and −V1 × 1.42 (V), respectively.
In order to stably obtain a voltage of several volts to several tens of volts, it is necessary to stabilize by consuming surplus power with a constant voltage diode (82z) or the like.
コンデンサー（Ｃ０）に流れる電流（Ｉ１）は、交流電源（２）の電圧に比例する。
従って、交流１０００Ｖ用に最適化した理想ダイオード（８２ｉ）は、交流１００Ｖで使用すると駆動用の電力が不足する可能性があるから、使用電圧の範囲ごとに理想ダイオード（８２ｉ）を設計する必要がある。
The current (I1) flowing through the capacitor (C0) is proportional to the voltage of the AC power supply (2).
Therefore, since the ideal diode (82i) optimized for AC 1000V may be insufficient in driving power when used at AC 100V, it is necessary to design the ideal diode (82i) for each operating voltage range. is there.
また、整流方式（単相整流、倍圧整流、ブリッジ整流など）や交流電源（２）の周波数（５０Ｈｚ、６０Ｈｚなど）によってもコンデンサー（Ｃ０）に流れる電流（Ｉ１）が違ってくるので、用途に合わせた設計をする必要がある。 Also, the current (I1) flowing through the capacitor (C0) varies depending on the rectification method (single-phase rectification, voltage rectification, bridge rectification, etc.) and the frequency (50 Hz, 60 Hz, etc.) of the AC power supply (2). It is necessary to design for the
図１（ａ）の回路では、ＡＣ１００Ｖ、６０Ｈｚの電源に接続し、コンデンサー（Ｃ０）を０．１μＦとしたとき、消費電流が０．５ｍＡ程度のオペアンプ（８３）を駆動できる。
消費電流が０．１ｍＡ程度のオペアンプ（８３）を使用した場合、コンデンサー（Ｃ０）を０．０２μＦと小さくすることができる。
In the circuit of FIG. 1A, when connected to a power supply of AC 100 V and 60 Hz and the capacitor (C0) is 0.1 μF, an operational amplifier (83) with a current consumption of about 0.5 mA can be driven.
When the operational amplifier (83) having a current consumption of about 0.1 mA is used, the capacitor (C0) can be reduced to 0.02 μF.
耐圧を要するコンデンサー（Ｃ０）を除き、モノリシックＩＣが容易であると考えられる。
A monolithic IC is considered easy except for the capacitor (C0) that requires a withstand voltage.
少数の部品で、電力消費を伴う電圧降下を避けて微小な直流電力を得ることができる。
完全な２端子化が可能な理想特性のダイオード（８２ｉ）を提供できる。
ディプレッション型ＭＯＳＦＥＴを必要としない。
With a small number of components, a minute DC power can be obtained while avoiding a voltage drop accompanying power consumption.
It is possible to provide the diode (82i) having ideal characteristics that can be completely formed into two terminals.
No depletion type MOSFET is required.
図１（ａ）は、両電源（正と負の２電源）構成の複素電圧降下型電源（８０ｉ）を用いて構成した理想ダイオード（８２ｉ）である。 FIG. 1 (a) shows an ideal diode (82i) configured using a complex voltage drop power source (80i) having a dual power source (two positive and negative power sources).
ＮｃｈのパワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ：エンハンスメント型ＭＯＳＦＥＴ。以下同じ）を理想ダイオード（８２ｉ）として用いるので、その寄生ダイオード（８２Ｐ）の導通方向（アノードからカソード）が理想ダイオード（８２ｉ）の導通方向である。 Since the Nch power MOSFET (85e: enhancement type MOSFET; the same applies hereinafter) is used as the ideal diode (82i), the conduction direction (anode to cathode) of the parasitic diode (82P) is the conduction direction of the ideal diode (82i).
複素電圧降下型電源（８０ｉ）の共通線（８０ｃ）をパワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）のソース（Ｓ）に接続し、共通線（８０ｃ）が理想ダイオード（８２ｉ）のアノード（Ａ）となり、ドレイン（Ｄ）がカソード（Ｋ）となる。 The common line (80c) of the complex voltage drop type power supply (80i) is connected to the source (S) of the power MOSFET (85e), and the common line (80c) becomes the anode (A) of the ideal diode (82i), and the drain (D ) Becomes the cathode (K).
複素電圧降下型電源（８０ｉ）からオペアンプ（８３）に電源を供給し、パワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）のドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）との間の電圧を、抵抗（Ｒｓ）を通してオペアンプ（８３）の反転入力（−）と非反転入力（＋）に加えて、極性検出器（８３Ｄ）を構成している。
ダイオード（Ｄ３）は、オペアンプ（８３）の過大電圧からの保護用である。
Power is supplied to the operational amplifier (83) from the complex voltage drop type power supply (80i), and the voltage between the drain (D) and the source (S) of the power MOSFET (85e) is supplied to the operational amplifier (83) through the resistor (Rs). In addition to the inverting input (−) and the non-inverting input (+), a polarity detector (83D) is configured.
The diode (D3) is for protecting the operational amplifier (83) from an excessive voltage.
検出した電圧（電流）の向きが理想ダイオード（８２ｉ）の導通方向であるとき、オペアンプ（８３）の出力電圧（Ｖ４）をゲート（Ｇ）に加えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）を導通状態にし、寄生ダイオード（８２ｐ）の電圧降下をパワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）の低い導通抵抗により減少させる。 When the direction of the detected voltage (current) is the conduction direction of the ideal diode (82i), the output voltage (V4) of the operational amplifier (83) is added to the gate (G), and the power MOSFET (85e) is turned on. The voltage drop of the parasitic diode (82p) is reduced by the low conduction resistance of the power MOSFET (85e).
負電源が使用できるので、使用するオペアンプ（８３）は、単―電源仕様に限定する必要が無い。
パワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）のオン抵抗に流れる電流の向きを、負電圧の領域で直接比較することができるので、オペアンプ（８３）の正入力端子（＋）に抵抗分圧器（Ｒａｄｊ）により数ミリボルトの負電圧を加える構成としている。
Since a negative power supply can be used, the operational amplifier (83) to be used need not be limited to a single-power supply specification.
Since the direction of the current flowing through the on-resistance of the power MOSFET (85e) can be directly compared in the negative voltage region, the resistance voltage divider (Radj) is connected to the positive input terminal (+) of the operational amplifier (83) by several millivolts. The negative voltage is applied.
図１（ｃ）は、理想ダイオード（８２ｉ）の整流動作の波形である。上段はパワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）のドレイン（Ｄ）からソース（Ｓ）に流れる電流（Ｉ２）の流れを、下段はオペアンプ（８３）の反転入力端子（−）の電圧（Ｖ３：鎖線）とオペアンプ（８３）の出力電圧（Ｖ４：実線、ゲートＧに加わる電圧でもある。）を表している。
実際の電流（Ｉ２）は、寄生ダイオード（８２Ｐ）の導通方向に流れるので、負で表されている。
FIG. 1C shows a waveform of the rectification operation of the ideal diode (82i). The upper stage shows the flow of current (I2) flowing from the drain (D) to the source (S) of the power MOSFET (85e), and the lower stage shows the voltage (V3: chain line) of the inverting input terminal (−) of the operational amplifier (83) and the operational amplifier ( 83) (V4: solid line, also a voltage applied to the gate G).
Since the actual current (I2) flows in the conduction direction of the parasitic diode (82P), it is expressed as negative.
オペアンプ（８３）の反転入力端子（−）の電圧（Ｖ３）が負になったときは、オペアンプ（８３）により反転増幅を行い、ゲート（Ｇ）に正の電圧を加える。
電流（Ｉ２）の方向が反転し、電圧（Ｖ３）が正となったときに素早く電圧（Ｖ４）を０Ｖ以下に下げてパワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）を遮断する。
When the voltage (V3) at the inverting input terminal (−) of the operational amplifier (83) becomes negative, the operational amplifier (83) performs inverting amplification and applies a positive voltage to the gate (G).
When the direction of the current (I2) is reversed and the voltage (V3) becomes positive, the voltage (V4) is quickly lowered to 0 V or less to shut off the power MOSFET (85e).
オペアンプ（８３）の反転入力端子（−）の電圧（Ｖ３）が負のときは、パワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）の内部抵抗が減少すると、ゲート（Ｇ）の電圧（Ｖ３）も減少するので、負帰還となるから、パワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）のドレイン（Ｄ）−ソース（Ｓ）間の電圧が一定値を保つように動作をする。 When the voltage (V3) of the inverting input terminal (−) of the operational amplifier (83) is negative, the voltage (V3) of the gate (G) decreases when the internal resistance of the power MOSFET (85e) decreases. Therefore, the operation is performed so that the voltage between the drain (D) and the source (S) of the power MOSFET (85e) maintains a constant value.
また、負帰還となっているから、電流（Ｉ２）が減少したときにパワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）のオン抵抗が上昇するが、電流の方向転換を検出し易い条件を得ることができる。 Further, since the negative feedback is provided, the on-resistance of the power MOSFET (85e) increases when the current (I2) decreases, but it is possible to obtain a condition for easily detecting the direction change of the current.
ループゲインを上げると、理想ダイオード（８２ｉ）の動作下限を広げることになるので、用途に応じた設定を行うと良い。 When the loop gain is increased, the lower limit of the operation of the ideal diode (82i) is widened.
オペアンプ（８３）の反転入力端子（−）の電圧（Ｖ３）が正のときは、その反転出力（Ｖ４）が共通線（８０ｃ）以下の電位に向かうので、パワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）が遮断状態に向かう。 When the voltage (V3) of the inverting input terminal (−) of the operational amplifier (83) is positive, the inverting output (V4) goes to the potential below the common line (80c), so that the power MOSFET (85e) is in a cut-off state. Head.
ＰｃｈのパワーＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）を使用する場合は、導通方向が逆になるため、図１（ａ）のアノード（Ａ）とカソード（Ｋ）の表示が逆となり、抵抗分圧器（Ｒａｄｊ）を正電圧側に接続し、非反転入力端子（＋）に数ミリボルトの正電圧を加える構成にする必要がある。 When a Pch power MOSFET (85e) is used, the conduction direction is reversed, so the anode (A) and cathode (K) indications in FIG. 1 (a) are reversed, and the resistance voltage divider (Radj) is set to be positive. It is necessary to connect to the voltage side and apply a positive voltage of several millivolts to the non-inverting input terminal (+).
複素電圧降下型電源（８０ｉ）を用いた理想ダイオード（８２ｉ）は、回路全体を２端子の理想ダイオード（８２ｉ）として取り扱うことができる。 The ideal diode (82i) using the complex voltage drop type power supply (80i) can treat the entire circuit as a two-terminal ideal diode (82i).
図２（ａ）は、複素電圧降下型電源（８０ｉ）を用いた理想ダイオード（８２ｉ）を記号化して表現したものである。
記号は、カソード（Ｋ）から延びるコンデンサーの記号と矢印で、内部回路に電源を供給していることを示している。（ＮｃｈのパワーＭＯＳＦＥＴ８５ｅの場合。）
FIG. 2 (a) is a symbolized representation of an ideal diode (82i) using a complex voltage drop type power supply (80i).
The symbol is a capacitor symbol and an arrow extending from the cathode (K), and indicates that power is supplied to the internal circuit. (In the case of the Nch power MOSFET 85e.)
図２（ｂ）は、ＰｃｈのパワーＭＯＳＦＥＴを使用する理想ダイオード（８２ｉ）を記号化して表現したものである。
Ｎｃｈと比較すると、アノード（Ａ）とカソード（Ｋ）が入れ替わり、矢印がアノード（Ａ）から延びる矢印に変わる。
FIG. 2B is a symbolized representation of an ideal diode (82i) using a Pch power MOSFET.
Compared with Nch, the anode (A) and the cathode (K) are interchanged, and the arrow changes to an arrow extending from the anode (A).
図３（ｂ）は、複素電圧降下型電源（８０ｉ）を用いた理想ダイオード（８２ｉ）の記号を使用して、ブリッジ整流回路（２４）を構成したもので、図３（ｃ）は、その動作波形を示す。
平滑用コンデンサー（Ｃ３）の電圧が加わるから、順方向の電流の導通角が小さくなる。
FIG. 3 (b) shows a bridge rectifier circuit (24) using the symbol of an ideal diode (82i) using a complex voltage drop type power supply (80i). FIG. 3 (c) An operation waveform is shown.
Since the voltage of the smoothing capacitor (C3) is applied, the conduction angle of the forward current is reduced.
非導通角では、それぞれの理想ダイオード（８２ｉ）に逆方向の電圧が加わるので、複素電圧降下型電源（８０ｉ）により、回路を駆動するための電力を得ることができる。
ブリッジ接続では、２つの理想ダイオード（８２ｉ）が直列となるため、理想ダイオード（８２ｉ）に加わる逆方向の電圧が半分になる。
At the non-conduction angle, a reverse voltage is applied to each ideal diode (82i), so that power for driving the circuit can be obtained from the complex voltage drop power supply (80i).
In the bridge connection, since the two ideal diodes (82i) are in series, the reverse voltage applied to the ideal diode (82i) is halved.
理想ダイオード（８２ｉ）は、交流電源の整流回路など、繰返し逆方向の電圧が加えられる用途に限られる。
逆方向に加わる電圧範囲により、（Ｃ０）を調整する必要がある。
The ideal diode (82i) is limited to applications where a reverse voltage is repeatedly applied, such as a rectifier circuit of an AC power supply.
It is necessary to adjust (C0) according to the voltage range applied in the reverse direction.
図には、両電源（正と負の２電源）構成の複素電圧降下型電源（８０ｉ）を用いた例のみを示したが、コンデンサー（Ｃ１）及び定電圧ダイオード（Ｄｚ１）または、コンデンサー（Ｃ２）及び定電圧ダイオード（Ｄｚ２）の何れか一方を省略して短絡する回路構成とすることで、正のみまたは負のみの単電源の複素電圧降下型電源回路（８０ｉ）とすることができる。 In the figure, only an example using a complex voltage drop type power supply (80i) having a dual power supply (two positive and negative power supplies) is shown. However, a capacitor (C1) and a constant voltage diode (Dz1) or a capacitor (C2) are shown. ) And the constant voltage diode (Dz2) are omitted, and the circuit is configured to be short-circuited, whereby a complex voltage drop type power supply circuit (80i) having a single power source of only positive or only negative can be obtained.
また、単一電源用のオペアンプ（８３）を用いることで、理想ダイオード（８２ｉ）を構成することができ、若干の部品数削減を行うことが出来る。
図に示していないが、単一電源とする場合、オペアンプ（８３）の非反転入力（＋）を共通線（８０ｃ）に接続し、反転入力（−）に抵抗器を介して数ミリボルトの電圧を加える構成にする必要がある。
Moreover, by using the operational amplifier (83) for a single power supply, an ideal diode (82i) can be formed, and the number of parts can be slightly reduced.
Although not shown in the figure, when a single power source is used, the non-inverting input (+) of the operational amplifier (83) is connected to the common line (80c), and a voltage of several millivolts is connected to the inverting input (−) via a resistor. It is necessary to add a configuration.
余剰電力を消費する定電圧ダイオード（８２ｚ）の全部または一部をＬＥＤに置き換えることにより、動作状態の表示、あるいは、理想ダイオード（８２ｉ）を組み込んだ機器の電源インジケータ等の光源に利用することができる。
By replacing all or part of the constant voltage diode (82z) that consumes surplus power with LEDs, it is possible to use it as a light source such as a power indicator for a device that displays an operating state or that incorporates an ideal diode (82i). it can.
本願は、微小な直流電力を効率的にかつ簡単に得る方法と、その電力を使用してパワーＭＯＳＦＥＴを駆動し、理想ダイオードを構成することで、効率のよい整流回路を実現することができる。
In the present application, an efficient rectifier circuit can be realized by efficiently and easily obtaining minute DC power, and by driving a power MOSFET using the power to form an ideal diode.
２ 交流電源
２４ 両波整流器（ブリッジ整流器）
８０ｉ 複素電圧降下型電源部 ８０ｃ 共通線
８０Ｏ 出力端子 ８１ 電源入力端子
８２ ダイオード ８２ｐ（寄生ダイオード）
８２ｚ 定電圧ダイオード（Ｄｚ１、Ｄｚ２：ゼナーダイオード）
８２ｉ 理想ダイオード（Ｄａ〜Ｄｄ）
８３ オペアンプ ８３Ｄ 極性検出器
８５ｅ パワーＭＯＳＦＥＴ（エンハンスメント型、Ｎｃｈ）
８６ コンデンサー（Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ０ａ〜Ｃ０ｄ）
８８ 抵抗器（Ｒｓ、ＲＬ）
８９ 分圧抵抗器（Ｒａｄｊ）
Ｉ 電流（Ｉ１、Ｉ２）
Ｖ 電圧（Ｖ１〜Ｖ４、Ｖ０：電圧の基準、共通線８０ｃ）
2 AC power supply
24 double wave rectifier (bridge rectifier)
80i Complex voltage drop type power supply unit 80c Common line
80O output terminal 81 power input terminal 82 diode 82p (parasitic diode)
82z constant voltage diode (Dz1, Dz2: Zener diode)
82i Ideal diode (Da ~ Dd)
83 Operational amplifier 83D Polarity detector
85e Power MOSFET (enhancement type, Nch)
86 Capacitors (C0, C1, C2, C3, C0a to C0d)
88 resistors (Rs, R L )
89 Voltage divider resistor (R adj )
I current (I1, I2)
V voltage (V1 to V4, V0: voltage reference, common line 80c)
Claims (1)
直列に接続した前記ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）の中点にコンデンサー（Ｃ０）を介して電源入力端子（８１）に接続し、前記ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）の他端に、一端を共通線（８０ｃ）に接続したコンデンサー（Ｃ１、Ｃ２）及び定電圧ダイオード（Ｄｚ１、Ｄｚ２）を接続し、正と負の直流電力を得る両電源型の複素電圧降下型電源回路（８０ｉ）、あるいは、
前記複素電圧降下型電源回路（８０ｉ）の
コンデンサー（Ｃ１）及び定電圧ダイオード（Ｄｚ１）または
コンデンサー（Ｃ２）及び定電圧ダイオード（Ｄｚ２）の何れか一方を省略して短絡し
正のみまたは負のみの単一電源とした複素電圧降下型電源回路（８０ｉ）を構成し、
前記の何れかの複素電圧降下型電源回路（８０ｉ）によって駆動するオペアンプ（８３）を用いて構成した極性検出器（８３Ｄ）及びＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ：Ｎｃｈ及びＰｃｈのエンハンスメント型ＭＯＳＦＥＴ。同じ型のＭＯＳＦＥＴを並列接続したものを含む。以下同じ。）を備え、
前記ＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）のドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）をそれぞれ電源入力（８１）と共通線（８０ｃ）に接続し、
ドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）間の電圧を、過大電圧保護等の回路（Ｒｓ、Ｄ３、Ｒａｄｊ）を介して前記極性検出器（８３Ｄ）を構成するオペアンプ（８３）の反転入力（−）と非反転入力（＋）にそれぞれ接続し、
前記エンハンスメント型ＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）に流れる電流（電圧）の向きを前記極性検出器（８３Ｄ）により検出してゲート（Ｇ）に加える電圧を制御し、前記ＭＯＳＦＥＴ（８５ｅ）の寄生ダイオード（８２ｐ）の導通方向であるときのみ低抵抗で導通させることを特徴とする、ドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）間を２端子のダイオードとして取り扱うことが可能な複素電圧降下型電源回路（８０ｉ）を用いた理想ダイオード回路（８２ｉ）
One capacitor (C0), diodes (D1, D2), capacitors (C1, C2), and constant voltage diodes (Dz1, Dz2),
A midpoint of the diodes (D1, D2) connected in series is connected to a power input terminal (81) via a capacitor (C0), and one end of the diode (D1, D2) is connected to a common line (80c). ) Connected to the capacitors (C1, C2) and the constant voltage diodes (Dz1, Dz2) to obtain a positive and negative DC power, a dual voltage type complex voltage drop type power supply circuit (80i), or
Either the capacitor (C1) and the constant voltage diode (Dz1) or the capacitor (C2) and the constant voltage diode (Dz2) of the complex voltage drop type power supply circuit (80i) are omitted and short-circuited. Construct a complex voltage drop type power supply circuit (80i) as a single power supply,
Polarity detector (83D) and MOSFET (85e: Nch and Pch enhancement type MOSFETs) constructed using an operational amplifier (83) driven by any one of the complex voltage drop type power supply circuit (80i). Including those connected in parallel. The same shall apply hereinafter.)
The drain (D) and source (S) of the MOSFET (85e) are connected to the power input (81) and the common line (80c), respectively.
The voltage between the drain (D) and the source (S) is input to the inverting input (−) of the operational amplifier (83) constituting the polarity detector (83D) via a circuit (Rs, D3, Radj) such as overvoltage protection. And non-inverting input (+) respectively,
The direction of the current (voltage) flowing in the enhancement type MOSFET (85e) is detected by the polarity detector (83D) to control the voltage applied to the gate (G), and the parasitic diode (82p) of the MOSFET (85e) is controlled. A complex voltage drop type power supply circuit (80i) capable of being treated as a two-terminal diode between the drain (D) and the source (S) is used, which conducts with a low resistance only in the conduction direction. Ideal diode circuit (82i)
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