JPS6018186B2 - 直流安定化電源 - Google Patents
直流安定化電源Info
- Publication number
- JPS6018186B2 JPS6018186B2 JP740880A JP740880A JPS6018186B2 JP S6018186 B2 JPS6018186 B2 JP S6018186B2 JP 740880 A JP740880 A JP 740880A JP 740880 A JP740880 A JP 740880A JP S6018186 B2 JPS6018186 B2 JP S6018186B2
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- Japan
- Prior art keywords
- output
- circuit
- voltage
- transistor
- power supply
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/563—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices including two stages of regulation at least one of which is output level responsive, e.g. coarse and fine regulation
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流安定化電源回路に関する。
従来、直流安定化電源回路には、シリーズレギュレータ
方式とスイッチングレギュレータ方式の大別して二通り
の回路方式が実用化されている。
方式とスイッチングレギュレータ方式の大別して二通り
の回路方式が実用化されている。
シリーズレギュレータ方式は、出力電圧を安定化する為
に入出力間にトランジスタを直列に接続し、そのトラン
ジスタを制御することにより入出力間の電圧差をトラン
ジスタのコレクタ及びヱミッタ間の電圧降下として発生
させることにより、出力電圧を一定に制御していた。従
って、トランジスタは、出力電流の増加或いは入出力間
電圧差の増加にをともない、発生熱量が増加し、それに
対処する為に熱容量の大きなトランジスタの使用及び熱
抵抗の小さい大型の放熱器の使用が必要であり、従って
、回路効率が低いという欠点があった。一方、スイッチ
ングレギュレータ方式は、入出力間に直列に接続された
トランジスタをスイッチング動作させ、トランジスタ駆
動信号のデューティサィクルを制御する事により出力電
圧を一定値に制御する方式の為に、前記シリーズレギュ
レータ方式で問題となるトランジスタの発熱は小さく、
従って、回路効率が高いが、スイッチング動作に起因す
るスパイク性ノイズの発生及び出力平滑回路の特性によ
るリップル電圧の増加等の欠点があった。
に入出力間にトランジスタを直列に接続し、そのトラン
ジスタを制御することにより入出力間の電圧差をトラン
ジスタのコレクタ及びヱミッタ間の電圧降下として発生
させることにより、出力電圧を一定に制御していた。従
って、トランジスタは、出力電流の増加或いは入出力間
電圧差の増加にをともない、発生熱量が増加し、それに
対処する為に熱容量の大きなトランジスタの使用及び熱
抵抗の小さい大型の放熱器の使用が必要であり、従って
、回路効率が低いという欠点があった。一方、スイッチ
ングレギュレータ方式は、入出力間に直列に接続された
トランジスタをスイッチング動作させ、トランジスタ駆
動信号のデューティサィクルを制御する事により出力電
圧を一定値に制御する方式の為に、前記シリーズレギュ
レータ方式で問題となるトランジスタの発熱は小さく、
従って、回路効率が高いが、スイッチング動作に起因す
るスパイク性ノイズの発生及び出力平滑回路の特性によ
るリップル電圧の増加等の欠点があった。
本発明は従来の上記欠点を除去する為になされたもので
あり、従って本発明の目的は、入出力間に直列に接続さ
れた制御用トランジスタを出力電流の増加にともないシ
リーズレギュレータ方式の制御モードからスイッチング
レギュレータ方式の制御モード‘こ移行させることによ
り、４・出力電流時のスパイクノイズ及びリツプルの低
減及び大出力電流時の発生熱造蓋の低減にともなう回路
効率の向上を可能にした新規な直流安定化電源回路を提
供、することにある。
あり、従って本発明の目的は、入出力間に直列に接続さ
れた制御用トランジスタを出力電流の増加にともないシ
リーズレギュレータ方式の制御モードからスイッチング
レギュレータ方式の制御モード‘こ移行させることによ
り、４・出力電流時のスパイクノイズ及びリツプルの低
減及び大出力電流時の発生熱造蓋の低減にともなう回路
効率の向上を可能にした新規な直流安定化電源回路を提
供、することにある。
上記目的を達成する為に、本発明では以下の如き構成を
探っている。
探っている。
即ち、入出力間に直列接続されたトランジスタ、転流用
ダイオードを含むチョーク入力型平滑回路、出力電流値
により制御信号を出力するヒステリシス特性を持ったコ
ンパレータ、その制御信号により三角波出力を発生する
発振回路及び積分回路、その三角波を重畳可能な基準電
圧源及び基準電圧源と出力電圧との差を増幅し、前記ト
ランジスタを制御する誤差増幅回路を具備する安定化電
源回路である。かかる構成によって、安定化電源回路の
出力電流値があらかじめ設定した値以下の時には、シリ
ーズレギュレータ方式で回路が動作し、ノイズの発生を
おさえ、一方出力電流値が設定値以上の時は、スイッチ
ングレギュレータ方式で回路が動作し、回路効率を高め
る。従って、出力電流が一定値以下では、スイッチング
レギュレー夕の欠点を除き、出力電流が一定値以上では
シリーズレギュレー夕の欠点を除くことができる。次に
本発明をその良好な一実施例について第１図を参照して
詳細に説明する。
ダイオードを含むチョーク入力型平滑回路、出力電流値
により制御信号を出力するヒステリシス特性を持ったコ
ンパレータ、その制御信号により三角波出力を発生する
発振回路及び積分回路、その三角波を重畳可能な基準電
圧源及び基準電圧源と出力電圧との差を増幅し、前記ト
ランジスタを制御する誤差増幅回路を具備する安定化電
源回路である。かかる構成によって、安定化電源回路の
出力電流値があらかじめ設定した値以下の時には、シリ
ーズレギュレータ方式で回路が動作し、ノイズの発生を
おさえ、一方出力電流値が設定値以上の時は、スイッチ
ングレギュレータ方式で回路が動作し、回路効率を高め
る。従って、出力電流が一定値以下では、スイッチング
レギュレー夕の欠点を除き、出力電流が一定値以上では
シリーズレギュレー夕の欠点を除くことができる。次に
本発明をその良好な一実施例について第１図を参照して
詳細に説明する。
本発明の一実施例は、出力を制御する為のシリーズバス
トランジスタ２、スイッチングモード時のィンダクタに
蓄積されたエネルギーの転流用ダイオード３、チョーク
コイル及びコンデンサにより構成されるチョーク入力型
平滑回路４、出力電流をセンスし、それに比例した電圧
を発生する蚤流センス回路、この電流センス回路５の出
力及び８の基準電圧を比較し、電流センス回路５の出力
に応じて“ＯＮ／ＯＦＦ”の信号を出力し、更にヒステ
リシス特性を持ったヒステリシスコンパレ−夕７、この
ヒステリシスコンパレータ７の出力により発振を“ＯＮ
／ＯＦＦ”できる矩形波発振回路９、この矩形波発振回
路９の発振出力を積分し、三角波出力とする抵抗及びコ
ンデンサにより構成された積分回路１０及び１１の基準
電圧源と出力端子６の電圧を比較し、トランジスタ２を
制御する誤差増幅回路１２とから綾成される。
トランジスタ２、スイッチングモード時のィンダクタに
蓄積されたエネルギーの転流用ダイオード３、チョーク
コイル及びコンデンサにより構成されるチョーク入力型
平滑回路４、出力電流をセンスし、それに比例した電圧
を発生する蚤流センス回路、この電流センス回路５の出
力及び８の基準電圧を比較し、電流センス回路５の出力
に応じて“ＯＮ／ＯＦＦ”の信号を出力し、更にヒステ
リシス特性を持ったヒステリシスコンパレ−夕７、この
ヒステリシスコンパレータ７の出力により発振を“ＯＮ
／ＯＦＦ”できる矩形波発振回路９、この矩形波発振回
路９の発振出力を積分し、三角波出力とする抵抗及びコ
ンデンサにより構成された積分回路１０及び１１の基準
電圧源と出力端子６の電圧を比較し、トランジスタ２を
制御する誤差増幅回路１２とから綾成される。
以下に出力端子６における出力電流に応じた各部の動作
を説明する。
を説明する。
出力端子６における出力電流が小さい時には、電流セン
ス回路５の出力電圧は、基準電圧８より小さく、ヒステ
リシスコンパレータ７の出力は“ＯＦＦ”である。
ス回路５の出力電圧は、基準電圧８より小さく、ヒステ
リシスコンパレータ７の出力は“ＯＦＦ”である。
従って、発振回路９は発振を停止し、積分回路１０は三
角波を出力しない。積分回路１０の出力は、基準電圧１
１の出力に接続されているが、積分回路１０から三角波
が重畳されない為に一定直流電圧が誤差増幅回路１２に
入力され、この電圧と出力端子６の電圧の差の信号が誤
差増幅回路１２から出力され、誤差増幅回路１２の出力
は、制御トランジスタ２に負帰還がかかるように制御ト
ランジスタ２を制御し、出力端子６の電圧を一定に保つ
ように制御する。この時ダイオード３は逆電圧となり作
用しない。又、チョーク入力型平滑回路４はフィル夕と
して動作する。一方、出力端子６における出力電流が大
きい時には、電流センス回路５の出力電圧は、基準電圧
８より大きく、ヒステリシスコンパレータ７の出力は“
ＯＷになり、発振回路９が発振し、積分回路１０の出力
に三角波が発生し、この三角波出力が基準電圧１１の出
力に重畳され、この三角波成分を含んだ基準電圧と出力
端子６の電圧が比較され、誤差増幅回路１２の出力は、
三角波成分の電圧波高値が出力端子６の電圧より高い時
には“ＯＮ”、低い時には“ＯＦＦ”の矩形波出力とな
り、制御トランジスタ２をスイッチング動作させる。
角波を出力しない。積分回路１０の出力は、基準電圧１
１の出力に接続されているが、積分回路１０から三角波
が重畳されない為に一定直流電圧が誤差増幅回路１２に
入力され、この電圧と出力端子６の電圧の差の信号が誤
差増幅回路１２から出力され、誤差増幅回路１２の出力
は、制御トランジスタ２に負帰還がかかるように制御ト
ランジスタ２を制御し、出力端子６の電圧を一定に保つ
ように制御する。この時ダイオード３は逆電圧となり作
用しない。又、チョーク入力型平滑回路４はフィル夕と
して動作する。一方、出力端子６における出力電流が大
きい時には、電流センス回路５の出力電圧は、基準電圧
８より大きく、ヒステリシスコンパレータ７の出力は“
ＯＷになり、発振回路９が発振し、積分回路１０の出力
に三角波が発生し、この三角波出力が基準電圧１１の出
力に重畳され、この三角波成分を含んだ基準電圧と出力
端子６の電圧が比較され、誤差増幅回路１２の出力は、
三角波成分の電圧波高値が出力端子６の電圧より高い時
には“ＯＮ”、低い時には“ＯＦＦ”の矩形波出力とな
り、制御トランジスタ２をスイッチング動作させる。
このスイッチング出力をチョーク入力型平縄回路４によ
り平浴し、直流出力を出力端子６に出力する。この時ダ
イオード３は、制御トランジスタ２が“ＯＦＦ”の時に
平滑回路４に含まれるチョークコイルに蓄積されたエネ
ルギーを転流し、平滑効率を上げる。ヒステリシスコン
パレータ７におけるヒステリシス特性は、出力電流値が
コンパレータの境界値付近にある時の動作を安定化さる
為にある。本発明は、以上説明したように、出力電流を
センスする事によってシリーズレギュレータ方式の動作
モード及びスイッチングレギュレータ方式の動作モード
の二つのモードで動作することから、出力電流が設定し
たある値以下の小出力電流時には、シリーズレギュレー
タとして動作し、スパイク／ィズの発生及びリップル電
圧に起因するノイズトラブル及びＳ／Ｎ比の低下を低減
するとができ、又、ある設定値以上の大電流時には、ス
イッチングレギュレータとして動作し、効率良く出力電
流を供恩給することから、電源回路部の小型化及び省電
力化が可能になるという効果がある。
り平浴し、直流出力を出力端子６に出力する。この時ダ
イオード３は、制御トランジスタ２が“ＯＦＦ”の時に
平滑回路４に含まれるチョークコイルに蓄積されたエネ
ルギーを転流し、平滑効率を上げる。ヒステリシスコン
パレータ７におけるヒステリシス特性は、出力電流値が
コンパレータの境界値付近にある時の動作を安定化さる
為にある。本発明は、以上説明したように、出力電流を
センスする事によってシリーズレギュレータ方式の動作
モード及びスイッチングレギュレータ方式の動作モード
の二つのモードで動作することから、出力電流が設定し
たある値以下の小出力電流時には、シリーズレギュレー
タとして動作し、スパイク／ィズの発生及びリップル電
圧に起因するノイズトラブル及びＳ／Ｎ比の低下を低減
するとができ、又、ある設定値以上の大電流時には、ス
イッチングレギュレータとして動作し、効率良く出力電
流を供恩給することから、電源回路部の小型化及び省電
力化が可能になるという効果がある。
以上本発明はその良好な一実施例について説明されたが
、それは単なる例示的なものであり、ここで説明された
実施例によってのみ本発明が限定されるものでないこと
は勿論である。
、それは単なる例示的なものであり、ここで説明された
実施例によってのみ本発明が限定されるものでないこと
は勿論である。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図である
。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・トランジスタ
、３・・・・・・ダイオード、４・・・・・・チョーク
入力型平滑回路、５…・・・電流センス回路、６・・・
・・・出力端子、７・・・・・・ヒステリシスコンパレ
ータ、８・・・・・・基準電圧、９・・・・・・発振回
路、１０・…・・積分回路、１１・・・・・・基準電圧
、１２・・・・・・誤差増幅回路。 豹’図
。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・トランジスタ
、３・・・・・・ダイオード、４・・・・・・チョーク
入力型平滑回路、５…・・・電流センス回路、６・・・
・・・出力端子、７・・・・・・ヒステリシスコンパレ
ータ、８・・・・・・基準電圧、９・・・・・・発振回
路、１０・…・・積分回路、１１・・・・・・基準電圧
、１２・・・・・・誤差増幅回路。 豹’図
Claims (1)
- １ 出力電圧を制御する直列接続されたトランジスタと
、このトランジスタにより制御された出力を平滑する転
流用ダイオードを含むチヨーク入力型平滑回路と、この
平滑回路の出力電流を検知して一定電流値以上の時に制
御信号を出力しかつヒステリシス特性を持つたコンパレ
ータ回路と、このコンパレータ回路が出力する制御信号
により三角波出力を発生する発振回路及び積分回路と、
前記三角波出力を重畳する手段を持つ基準電圧源と、こ
の基準電圧源の出力電圧と出力電圧との差電圧を増幅し
前記出力制御トランジスタを制御する誤差増幅回路とを
有することを特徴とした直流安定化電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP740880A JPS6018186B2 (ja) | 1980-01-26 | 1980-01-26 | 直流安定化電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP740880A JPS6018186B2 (ja) | 1980-01-26 | 1980-01-26 | 直流安定化電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56105516A JPS56105516A (en) | 1981-08-22 |
| JPS6018186B2 true JPS6018186B2 (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=11665035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP740880A Expired JPS6018186B2 (ja) | 1980-01-26 | 1980-01-26 | 直流安定化電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018186B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152087U (ja) * | 1985-03-10 | 1986-09-19 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4015351A1 (de) * | 1990-05-12 | 1991-11-14 | Daimler Benz Ag | Einrichtung zur stromversorgung einer elektronischen rechenanlage in einem kraftfahrzeug |
-
1980
- 1980-01-26 JP JP740880A patent/JPS6018186B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61152087U (ja) * | 1985-03-10 | 1986-09-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56105516A (en) | 1981-08-22 |
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