JP3001692B2 - 電圧検出回路 - Google Patents
電圧検出回路Info
- Publication number
- JP3001692B2 JP3001692B2 JP3247400A JP24740091A JP3001692B2 JP 3001692 B2 JP3001692 B2 JP 3001692B2 JP 3247400 A JP3247400 A JP 3247400A JP 24740091 A JP24740091 A JP 24740091A JP 3001692 B2 JP3001692 B2 JP 3001692B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- transistor
- resistor
- power supply
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧検出回路に関し、
例えば電子交換機などに使用されるスイッチング電源回
路の出力電圧検出回路に関する。
例えば電子交換機などに使用されるスイッチング電源回
路の出力電圧検出回路に関する。
【０００２】一般に、各種の電子回路において電源電圧
が変動するとトランジスタやＩＣの動作点が変化し本来
の性能が得られないことになるので、これを防止するた
め、電源回路の出力電圧を検出してこれがあらかじめ設
定された基準電圧からずれている場合にはこのずれ量に
基づいた制御を行なうことにより安定した電源電圧が得
られるようにしており、本発明は、例えばこのような場
合の電圧検出回路に関するものである。
が変動するとトランジスタやＩＣの動作点が変化し本来
の性能が得られないことになるので、これを防止するた
め、電源回路の出力電圧を検出してこれがあらかじめ設
定された基準電圧からずれている場合にはこのずれ量に
基づいた制御を行なうことにより安定した電源電圧が得
られるようにしており、本発明は、例えばこのような場
合の電圧検出回路に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来のスイッチング電源回路の出力電圧
検出回路は図３に示すようになっており、31はスイッチ
ング電源回路，32および33はスイッチング電源回路31の
入力端子, 34は電圧検出回路, 35および36はスイッチン
グ電源回路31の出力端子, 37は比較用基準電圧
（Ｖref ) , 38は誤差増幅器, 39はパルス幅制御用コン
パレータ, 40はトランジスタ，41はダイオード接続した
トランジスタ, 42〜45は抵抗をそれぞれ示している。
検出回路は図３に示すようになっており、31はスイッチ
ング電源回路，32および33はスイッチング電源回路31の
入力端子, 34は電圧検出回路, 35および36はスイッチン
グ電源回路31の出力端子, 37は比較用基準電圧
（Ｖref ) , 38は誤差増幅器, 39はパルス幅制御用コン
パレータ, 40はトランジスタ，41はダイオード接続した
トランジスタ, 42〜45は抵抗をそれぞれ示している。
【０００４】ここで、トランジスタ40および41はミラー
回路を構成してそれぞれのトランジスタを流れる電流Ｉ
1 とＩ2 とはほぼ同じ大きさを示し、またスイッチング
電源回路31の方式としては、図４に示すように、入出力
間を絶縁したフォワード型，フライバック型や入出力間
を絶縁していないステップダウン型，ステップアップ型
などがあり、いずれの方式においても一定の周期でスイ
ッチングするトランジスタＱ1 を用いて入力電圧Ｖ1 を
オンオフ制御することにより出力電圧Ｖ3 を安定化して
いる。
回路を構成してそれぞれのトランジスタを流れる電流Ｉ
1 とＩ2 とはほぼ同じ大きさを示し、またスイッチング
電源回路31の方式としては、図４に示すように、入出力
間を絶縁したフォワード型，フライバック型や入出力間
を絶縁していないステップダウン型，ステップアップ型
などがあり、いずれの方式においても一定の周期でスイ
ッチングするトランジスタＱ1 を用いて入力電圧Ｖ1 を
オンオフ制御することにより出力電圧Ｖ3 を安定化して
いる。
【０００５】次に、このオンオフ制御の方式としては、
トランジスタＱ1 のオン時間またはオフ時間を一定にし
て他方を変化させる方式のパルス数変調や、周期を一定
にしてトランジスタＱ1 のオン時間とオフ時間の比（オ
ンオフ制御用パルス信号のデューティ比）を変える方式
のパルス幅変調などがあり、ステップダウン型の出力電
圧はトランジスタＱ1 のオン時間の割合に比例して上昇
し、ステップダウン型の出力電圧はトランジスタＱ1の
オン時間の割合の２乗に比例して上昇するといった特性
を示す。
トランジスタＱ1 のオン時間またはオフ時間を一定にし
て他方を変化させる方式のパルス数変調や、周期を一定
にしてトランジスタＱ1 のオン時間とオフ時間の比（オ
ンオフ制御用パルス信号のデューティ比）を変える方式
のパルス幅変調などがあり、ステップダウン型の出力電
圧はトランジスタＱ1 のオン時間の割合に比例して上昇
し、ステップダウン型の出力電圧はトランジスタＱ1の
オン時間の割合の２乗に比例して上昇するといった特性
を示す。
【０００６】そして、電圧検出回路34は、トランジスタ
40, 41のミラー回路部分と、トランジスタ40のコレクタ
側に接続された抵抗45とで構成されており、トランジス
タ40のコレクタ電流（≒エミッタ電流）Ｉ2 が流れると
きの抵抗45の端子電圧Ｖr を検出し、この検出電圧Ｖr
によりスッチング電源回路31の出力電圧Ｖ3 の状態を認
識するといった内容になっている。
40, 41のミラー回路部分と、トランジスタ40のコレクタ
側に接続された抵抗45とで構成されており、トランジス
タ40のコレクタ電流（≒エミッタ電流）Ｉ2 が流れると
きの抵抗45の端子電圧Ｖr を検出し、この検出電圧Ｖr
によりスッチング電源回路31の出力電圧Ｖ3 の状態を認
識するといった内容になっている。
【０００７】ここで、抵抗45の端子電圧Ｖr と出力電圧
Ｖ3 との関係式は、
Ｖ3 との関係式は、
【数１】 で導かれる。ただし、 ｈFE：トランジスタ40の直流電流増幅率 Ｖ2 ：出力端子35とダイオード接続されたトランジスタ
41の出力側（＝トランジスタ40のベース）との電位差 ＶD ：ダイオード接続されたトランジスタ41の順方向電
圧 ＶBE：トランジスタ40のベース・エミッタ間電圧 Ｉ1 ：ダイオード接続されたトランジスタ41の電流 Ｉ2 ：トランジスタ40のコレクタ電流（≒エミッタ電
流） Ｒ42〜Ｒ45：抵抗42〜抵抗45それぞれの値 である。
41の出力側（＝トランジスタ40のベース）との電位差 ＶD ：ダイオード接続されたトランジスタ41の順方向電
圧 ＶBE：トランジスタ40のベース・エミッタ間電圧 Ｉ1 ：ダイオード接続されたトランジスタ41の電流 Ｉ2 ：トランジスタ40のコレクタ電流（≒エミッタ電
流） Ｒ42〜Ｒ45：抵抗42〜抵抗45それぞれの値 である。
【０００８】そして、検出電圧Ｖr と基準電圧Ｖref と
の差分が誤差増幅器38で求められてパルス幅制御用コン
パレータ39に供給され、前記スイッチングトランジスタ
Ｑ1 のオン時間とオフ時間の比がこの差分に応じて変え
られることによりスイッチング電源回路31の出力電圧Ｖ
3 の安定化を図っている。
の差分が誤差増幅器38で求められてパルス幅制御用コン
パレータ39に供給され、前記スイッチングトランジスタ
Ｑ1 のオン時間とオフ時間の比がこの差分に応じて変え
られることによりスイッチング電源回路31の出力電圧Ｖ
3 の安定化を図っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の出
力電圧Ｖ3 と検出電圧Ｖr との関係を示す式にはＶBE
が残っているが、このトランジスタ40のベース・エミッ
タ間電圧ＶBEは温度によってその値が変わるといった温
度特性を持っているため、使用環境の変化や電源回路の
出力側の異常による温度変動などによって出力電圧の検
出精度が低下するという問題点があった。
力電圧Ｖ3 と検出電圧Ｖr との関係を示す式にはＶBE
が残っているが、このトランジスタ40のベース・エミッ
タ間電圧ＶBEは温度によってその値が変わるといった温
度特性を持っているため、使用環境の変化や電源回路の
出力側の異常による温度変動などによって出力電圧の検
出精度が低下するという問題点があった。
【００１０】なお、このような問題点は、先に電圧検出
回路の適用例として説明したスイッチング電源回路の場
合に限られるものではなく、トランジスタ可変抵抗のよ
うに制御して出力電圧を一定にするシリーズレギュレー
タやその他の各種電子機器で用いられる電圧検出回路に
おいても発生するものである。
回路の適用例として説明したスイッチング電源回路の場
合に限られるものではなく、トランジスタ可変抵抗のよ
うに制御して出力電圧を一定にするシリーズレギュレー
タやその他の各種電子機器で用いられる電圧検出回路に
おいても発生するものである。
【００１１】そこで、本発明では、このように各種電子
機器で用いられる電圧検出回路を、検出対象である出力
電圧Ｖo と実際の検出電圧Ｖr との間の関係式に入って
くるベース・エミッタ間電圧ＶBEの項を無視できるよう
な回路構成とすることにより、温度変動が生じた場合に
も、出力電圧についての所定の検出精度を確保できるよ
うにすることを目的とする。
機器で用いられる電圧検出回路を、検出対象である出力
電圧Ｖo と実際の検出電圧Ｖr との間の関係式に入って
くるベース・エミッタ間電圧ＶBEの項を無視できるよう
な回路構成とすることにより、温度変動が生じた場合に
も、出力電圧についての所定の検出精度を確保できるよ
うにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図において、１および２は、出力端子であ
り、測定対象電圧（出力電圧Ｖ3 ）が得られる。３は、
第１の抵抗であり、出力端子１とトランジスタ４のエミ
ッタとの間に接続されている。４は、トランジスタであ
り、エミッタは第１の抵抗３に、ベースは出力端子２
に、またコレクタは第２の抵抗５にそれぞれ接続されて
いる。５は、第２の抵抗であり、トランジスタ４のコレ
クタ側に接続されている。６は、ダイオード接続された
トランジスタであり、第２の抵抗５に直列接続されてい
る。７および８は、測定端子であり、第２の抵抗５とダ
イオード接続されたトランジスタ６との直列回路の端子
電圧を求めるためのものである。
図である。図において、１および２は、出力端子であ
り、測定対象電圧（出力電圧Ｖ3 ）が得られる。３は、
第１の抵抗であり、出力端子１とトランジスタ４のエミ
ッタとの間に接続されている。４は、トランジスタであ
り、エミッタは第１の抵抗３に、ベースは出力端子２
に、またコレクタは第２の抵抗５にそれぞれ接続されて
いる。５は、第２の抵抗であり、トランジスタ４のコレ
クタ側に接続されている。６は、ダイオード接続された
トランジスタであり、第２の抵抗５に直列接続されてい
る。７および８は、測定端子であり、第２の抵抗５とダ
イオード接続されたトランジスタ６との直列回路の端子
電圧を求めるためのものである。
【００１３】ここで、トランジスタ４，６はｎｐｎ型の
ものでもよく、またトランジスタ６は通常のダイオード
を用いてもよい。そして、第２の抵抗５とダイオード接
続されたトランジスタ６との直列回路は、トランジスタ
６の方をトランジスタ４のコレクタ側に接続するように
してもよい。
ものでもよく、またトランジスタ６は通常のダイオード
を用いてもよい。そして、第２の抵抗５とダイオード接
続されたトランジスタ６との直列回路は、トランジスタ
６の方をトランジスタ４のコレクタ側に接続するように
してもよい。
【００１４】
【作用】図１の電圧測定回路において、測定電圧Ｖr と
出力電圧Ｖ3 との関係式は、
出力電圧Ｖ3 との関係式は、
【数２】 で導かれる。ただし、 ｈFE：トランジスタ４の直流電流増幅率 Ｒ1 ：第１の抵抗３の抵抗値 Ｒ2 ：第２の抵抗５の抵抗値 ＶD ：ダイオード接続されたトランジスタ６の順方向電
圧 ＶBE：トランジスタ４のベース・エミッタ間電圧 Ｉ ：トランジスタ４，６の電流 である。
圧 ＶBE：トランジスタ４のベース・エミッタ間電圧 Ｉ ：トランジスタ４，６の電流 である。
【００１５】すなわち、測定電圧Ｖr と出力電圧Ｖ3 と
の関係を示す式はで示され、Ｒ1 とＲ2 の値をほぼ等
しくすることによりこの式から、使用時の温度によっ
てその値が変動するＶBEの項を省略でき、周囲温度の変
化によってトランジスタ４のベース・エミッタ間電圧が
変動したとしてもこの変動の影響を受けることなしに、
出力電圧Ｖ3 を測定することが可能である。
の関係を示す式はで示され、Ｒ1 とＲ2 の値をほぼ等
しくすることによりこの式から、使用時の温度によっ
てその値が変動するＶBEの項を省略でき、周囲温度の変
化によってトランジスタ４のベース・エミッタ間電圧が
変動したとしてもこの変動の影響を受けることなしに、
出力電圧Ｖ3 を測定することが可能である。
【００１６】
【実施例】図２を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は本発明の電圧検出回路をスイッチング電源回路に
適用した場合の実施例であり、21はスイッチング電源回
路，22は図１で示した電圧検出回路，23および24はスイ
ッチング電源回路21の入力端子, 25および26はスイッチ
ング電源回路21の出力端子, 27は比較用基準電圧,28は
誤差増幅器, 29はパルス幅制御用コンパレータをそれぞ
れ示している。
図２は本発明の電圧検出回路をスイッチング電源回路に
適用した場合の実施例であり、21はスイッチング電源回
路，22は図１で示した電圧検出回路，23および24はスイ
ッチング電源回路21の入力端子, 25および26はスイッチ
ング電源回路21の出力端子, 27は比較用基準電圧,28は
誤差増幅器, 29はパルス幅制御用コンパレータをそれぞ
れ示している。
【００１７】ここで、比較用基準電圧27, 誤差増幅器28
やパルス幅制御用コンパレータ29などは図３で示した比
較用基準電圧37, 誤差増幅器38やパルス幅制御用コンパ
レータ39などのそれぞれと同じ機能をはたすものであ
り、またスイッチング電源回路21におけるオンオフ制御
についても先に説明したことと同様に行われる。
やパルス幅制御用コンパレータ29などは図３で示した比
較用基準電圧37, 誤差増幅器38やパルス幅制御用コンパ
レータ39などのそれぞれと同じ機能をはたすものであ
り、またスイッチング電源回路21におけるオンオフ制御
についても先に説明したことと同様に行われる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、検出対象である出力電圧と実
際の検出電圧との間の関係を示す式に入ってくる、検出
用トランジスタのベース・エミッタ間電圧ＶBEの項を無
視できるような構成の電圧検出回路としているので、温
度変動が生じた場合にも、検出電圧についてのばらつき
をなくして出力電圧の検出精度を高めることができ、ま
たミラー回路を用いた従来の電圧検出回路に比べて使用
する抵抗の個数を減らすことができ、各種電子機器に実
装するに際してのスペース効率の確保やコストダウンを
図ることができる。
際の検出電圧との間の関係を示す式に入ってくる、検出
用トランジスタのベース・エミッタ間電圧ＶBEの項を無
視できるような構成の電圧検出回路としているので、温
度変動が生じた場合にも、検出電圧についてのばらつき
をなくして出力電圧の検出精度を高めることができ、ま
たミラー回路を用いた従来の電圧検出回路に比べて使用
する抵抗の個数を減らすことができ、各種電子機器に実
装するに際してのスペース効率の確保やコストダウンを
図ることができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の電圧検出回路をスイッチング電源回路
に適用した場合の実施例を示す説明図である。
に適用した場合の実施例を示す説明図である。
【図３】従来の電圧検出回路を示す説明図である。
【図４】一般的な、スイッチング電源回路の態様を示す
説明図である。
説明図である。
図１において、 1,2 ・・・出力端子 ３・・・・第１の抵抗 ４・・・・トランジスタ ５・・・・第２の抵抗 ６・・・・ダイオード接続されたトランジスタ 7,8 ・・・測定端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 19/32
Claims (2)
- 【請求項１】 測定対象電圧が得られる出力端子の一方
には第１の抵抗を介してトランジスタのエミッタを接続
するとともに、当該出力端子の他方には前記トランジス
タのベースを接続し、 前記トランジスタのコレクタには、その抵抗値が前記第
１の抵抗とほぼ等しい第２の抵抗と、ダイオード接続し
たトランジスタまたはダイオードとの直列回路を接続
し、 前記出力端子の一方と前記第２の抵抗および前記ダイオ
ードとの間で電流が流れるときの前記直列回路の端子電
圧を、実際の測定電圧とするようにしたことを特徴とす
る電圧検出回路。 - 【請求項２】前記測定対象電圧はスイッチング電源回路
の出力電圧であり、また前記直列回路の端子電圧は当該
スイッチング電源回路の入力電圧をオンオフ制御するた
めに用いられるものであることを特徴とする請求項１記
載の電圧検出回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247400A JP3001692B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 電圧検出回路 |
| CA002078795A CA2078795C (en) | 1991-09-26 | 1992-09-22 | Voltage stabilizing circuit |
| US07/950,644 US5336987A (en) | 1991-09-26 | 1992-09-23 | Voltage stabilizing circuit of switching power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247400A JP3001692B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 電圧検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119080A JPH05119080A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3001692B2 true JP3001692B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=17162871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3247400A Expired - Fee Related JP3001692B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 電圧検出回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5336987A (ja) |
| JP (1) | JP3001692B2 (ja) |
| CA (1) | CA2078795C (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4112764A (en) * | 1977-01-12 | 1978-09-12 | Johnson & Johnson | Automatic on/off digitally timed electronic switch |
| US4857769A (en) * | 1987-01-14 | 1989-08-15 | Hitachi, Ltd. | Threshold voltage fluctuation compensation circuit for FETS |
| JPH0528727Y2 (ja) * | 1988-03-31 | 1993-07-23 | ||
| JPH01270117A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fanuc Ltd | 出力回路 |
| US5217296A (en) * | 1991-04-11 | 1993-06-08 | Siemens Solar Industries, L.P. | Solar powered light |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3247400A patent/JP3001692B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-22 CA CA002078795A patent/CA2078795C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-23 US US07/950,644 patent/US5336987A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5336987A (en) | 1994-08-09 |
| CA2078795C (en) | 1998-08-11 |
| JPH05119080A (ja) | 1993-05-14 |
| CA2078795A1 (en) | 1993-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3526052B2 (ja) | 混合型レギュレータ | |
| US7994766B2 (en) | Differential current sensor device and method | |
| US4099115A (en) | Constant-voltage regulated power supply | |
| US20060061340A1 (en) | Temperature compensation device and method for a voltage regulator | |
| US5436581A (en) | Circuit arrangement for monitoring the drain current of a metal oxide semiconductor field effect transistor | |
| KR19990086653A (ko) | 역률 보정 제어기 | |
| JPS6318761B2 (ja) | ||
| JPH0675247B2 (ja) | 空気流量検出装置 | |
| JP2749714B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
| US4694239A (en) | Electronic voltage regulating device with compensation for thermal dissipation, particularly for alternators | |
| JP3001692B2 (ja) | 電圧検出回路 | |
| JPH05727B2 (ja) | ||
| JP4075257B2 (ja) | 誘導性負荷駆動装置 | |
| JP3239052B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
| JPH103321A (ja) | 電流出力回路 | |
| JP2002369507A (ja) | スイッチング電源 | |
| JP3196859B2 (ja) | ダイオードのオン抵抗測定回路 | |
| JPH0530172Y2 (ja) | ||
| JPS60207294A (ja) | 点灯装置 | |
| KR960012910B1 (ko) | 정전압 궤환 제어회로 | |
| JPS62114014A (ja) | 定電圧電源回路 | |
| JPS5834497Y2 (ja) | 過電流保護付定電圧回路 | |
| JPH01152807A (ja) | 電流供給回路 | |
| JPH0435776Y2 (ja) | ||
| JP3671519B2 (ja) | 電流供給回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991026 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |