JPH0681009U - 直流電圧出力装置 - Google Patents
直流電圧出力装置Info
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- JPH0681009U JPH0681009U JP2689093U JP2689093U JPH0681009U JP H0681009 U JPH0681009 U JP H0681009U JP 2689093 U JP2689093 U JP 2689093U JP 2689093 U JP2689093 U JP 2689093U JP H0681009 U JPH0681009 U JP H0681009U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広範囲な直流入力電圧に対して効率良く、且
つ安定して降圧することができる直流電圧出力装置を提
供すること。 【構成】 直流入力電源に接続され、所定の直流電圧に
降圧して出力する直流電圧出力装置である。三端子の電
圧調整器と、直流電圧に対して逆方向接続される二端子
の半導体素子とを具備している。直流入力電源の入力電
圧が、二端子の半導体素子の降伏電圧よりも高い時は、
三端子の電圧調整器により降圧して出力される。また前
記入力電圧が前記降伏電圧よりも低い時には、三端子の
電圧調整器を介さずに出力される。
つ安定して降圧することができる直流電圧出力装置を提
供すること。 【構成】 直流入力電源に接続され、所定の直流電圧に
降圧して出力する直流電圧出力装置である。三端子の電
圧調整器と、直流電圧に対して逆方向接続される二端子
の半導体素子とを具備している。直流入力電源の入力電
圧が、二端子の半導体素子の降伏電圧よりも高い時は、
三端子の電圧調整器により降圧して出力される。また前
記入力電圧が前記降伏電圧よりも低い時には、三端子の
電圧調整器を介さずに出力される。
Description
【0001】
本考案は、直流入力電源に接続され、所定の直流電圧に降圧して出力する直流 電圧出力装置に関する。
【0002】
例えばOA機器や計測機器等の装置内には、種々の電子部品を実装した回路基 板が組み込まれている。こうした回路基板は、部品の集約化やメンテナンスを考 慮して、各機能に対応する独立した一つの回路基板毎にまとめられている。そし てこれらは、所定の電圧に設定された直流電源に接続され、これにより駆動され る。
【0003】 ところで、最近の機器の多機能化に伴い、各機能に対応した回路基板を、基本 となる装置に付加して構成される場合が多くなってきた。その際、付加される回 路基板の駆動電圧が、組み込まれる装置の供給電圧と合致していれば良いが、異 なる場合には、装置内に用意されている直流電源とは別に、対応する電源装置を 設ける必要がある。
【0004】 特に装置内に予め設けられた直流電源を利用し、その電圧を降圧して所定の直 流電圧を得る方法として、図3及び図4に示されるものが、その構成上簡便であ り、従来より使用されている。
【0005】 即ち、図3によれば、三端子レギュレータと呼ばれる電圧調整用集積回路素子 ICによって直流電圧が降圧される。三端子レギュレータICにおける、入力端 子INに入力電圧V1が印加されると、出力端子OUTに所定の出力電圧V2が 得られる。なお、C1,C2はノイズ防止用のバイパスコンデンサである。
【0006】 また、図4に示す構成の回路では、ツェナーダイオードZdが正電位に対して 逆方向に接続されて、入力電圧V1が印加され、ツェナーダイオードZdのカソ ードから出力電圧V2を得ている。なお、図4において、抵抗R1は電圧降下用 であり、またC3は上記C1,C2と同様のバイパスコンデンサである。
【0007】
ところが、上述の回路構成によれば、入力電圧V1の電圧範囲が広範囲になる 場合、次のような不都合を生じる。即ち、図3に示す三端子レギュレータICに おいては、安定した動作を行わせつつ、出力電圧V2を出力させるには、入力電 圧V1が出力電圧V2より少なくとも2ボルト以上の高い電位差を有していなけ ればならない。仮に、出力電圧V2が5ボルトの設定がなされているとすれば、 入力電圧V1は少なくとも7ボルト以上が必要となる。従って、入力電圧V1が 出力電圧V2に対して同電位に近い場合においては、安定した出力電圧V2を得 ることが困難となる。
【0008】 一方、図4に示すツェナーダイオードZdを用いる回路においては、ツェナー ダイオードZdが抵抗R1を介して入力電圧V1に印加される。従って、図3の 場合とは逆に、入力電圧V1が出力電圧V2と比較的近い電位差の場合には良い が、入力電圧V1が出力電圧V2に対して高くなる程、抵抗R1の電力損失が大 きくなり、効率の良い電圧変換が得られない。加えて抵抗R1自体の発熱により 装置へ悪影響を与えていた。
【0009】 本考案は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑み行われたものであって 、その課題とするところは、広範囲な直流入力電圧に対して、効率良く、且つ安 定して降圧することが出来る直流電圧出力装置を提供することにある。
【0010】
上記課題を達成するために、本考案の直流電圧出力装置は、直流入力電源に接 続され、所定の直流電圧に降圧して出力する直流電圧出力装置であって;三端子 の電圧調節器と、直流電圧に対して逆方向接続される二端子の半導体素子とを具 備し、前記直流入力電源の入力電圧が、前記二端子の半導体素子の降伏電圧より も高い時は、前記三端子の電圧調節器により降圧して出力され、前記入力電圧が 前記降伏電圧よりも低い時には、前記三端子の電圧調整器を介さずに出力されて なるものとしている。
【0011】
本願考案の直流電圧出力装置によれば、直流入力電源の入力電圧が、二端子の 半導体素子の降伏電圧よりも高い時は、出力される電圧に対して入力電圧の電位 差が十分に高く、三端子の電圧調整器を安定して動作させることができ、所定の 出力電圧を得ることができる。一方、これとは、逆に、前記入力電圧が前記降伏 電圧よりも低い時には、前記三端子の電圧調整器を介さずに出力される。これに より、三端子の電圧調整器が有する動作不安定さから解消され、その際、前記半 導体素子は降伏電圧に達していないので、これを介して出力される変圧の損失は 最小に抑えられ、従って変圧効率の向上が図れる。
【0012】
本考案に従う直流電圧出力装置の実施例について、図1を参照しつつ説明する 。図1は、本考案の一実施例としての直流電圧出力装置の構成を示す回路図であ る。図1において、ICは三端子のレギュレータ(電圧調整器)であり、その入 力側は本装置の入力端子INへ接続され、そして出力側は本装置の出力端子OU Tに接続されている。また、残りの連絡線は接地されている。
【0013】 三端子レギュレータICの入力側(入力端子IN)には、コンデンサC4が接 続され、その一方が接地されている。また更に三端子レギュレータICの入力側 に、トランジスタQ1のベースが接続され、このトランジスタQ1のコレクタは 装置の出力端子OUTに接続される。なお、トランジスタQ1は、PNP型トラ ンジスタが用いられる。
【0014】 三端子レギュレータICの出力側(出力端子OUT)には、コンデンサC5が 接続され、その一方が接地されている。そして同様に三端子レギュレータICの 出力側には、抵抗R2の一端が接続され、他端がツェナーダイオード(半導体素 子)Zdのカソードに接続されている。更にツェナーダイオードZdのアノード は接地される。即ちツェナーダイオードZdは、正電位に対して逆方向に接続さ れている。
【0015】 ツェナーダイオードZdのカソードには、コンデンサC6が接続され、その一 方が接地されている。更にカソードには、トランジスタQ2のベースが接続され る。そしてトランジスタQ2のエミッタが接地される一方、そのコレクタは、ト ランジスタQ1のベースに接続されている。トランジスタQ2は、NPN型トラ ンジスタが用いられる。
【0016】 本考案に従う直流電圧出力装置は、以上のように構成されており、次にその動 作説明を行う。本装置の入力端子INには、入力電圧V1として例えば4.5〜 20ボルトの広範囲にわたる直流入力が印加され、出力端子OUTからは5ボル トの直流電圧が出力される。
【0017】 これに対応して、三端子レギュレータICは、出力側から5ボルトを出力し、 またツェナーダイオードZdの降伏(ブレークダウン)電圧を4.5ボルトに設 定してある。
【0018】 入力電圧V1が、例えば18ボルトや12ボルト等の場合、即ちツェナーダイ オードZdの降伏電圧よりも高い電圧が入力端子INに印加された場合、入力電 圧V1は三端子レギュレータICの入力側へ印加され、出力側から5ボルトの電 圧が出力される。出力側にあらわれた電圧は、抵抗R2を経てツェナーダイオー ドZdに印加される。この時、印加される電圧は、ツェナーダイオードZdの降 伏電圧4.5よりも高いため、ツェナーダイオードZdはブレークダウンする。 このため、トランジスタQ2ベースにかかる電位はローレベルとなり、トランジ スタQ2はオンしない。
【0019】 このため、トランジスタQ2のコレクタに接続される、トランジスタQ1のベ ース電位はハイレベルを維持し、従ってトランジスタQ1もオンしない。これに より、三端子レギュレータICは引き続き動作し、出力端子OUTに5ボルトの 直流電圧を出力する。しかも三端子レギュレータICにおける、入力電圧V1は 出力電圧V2に対して十分な電位差を有しているため、出力端子OUTより安定 した動作で出力電圧V2を得ることができる。
【0020】 次に入力端子INに4.5ボルト以下の入力電圧V1が印加された場合、即ち ツェナーダイオードZdの降伏電圧よりも低い入力電圧V1が印加された場合、 ツェナーダイオードZdはブレークダウンしない。このため抵抗R2を介して、 トランジスタQ2のベースは、ハイレベルとなり、これによりトランジスタQ2 は、オンする。するとトランジスタQ2のコレクタの電位はローレベルとなり、 これに接続されているトランジスタQ1のベースも同様にローレベルとなる。こ のため、トランジスタQ1はオンとなり、三端子レギュレータICの入出力側は 短絡状態となる。
【0021】 これに伴い、三端子レギュレータICの機能は停止し、従って入力端子INに 印加された入力電圧V1は、トランジスタQ1を介して出力電圧V2が出力端子 OUTへ出力される。出力電圧V2は、入力電圧V1に対しトランジスタQ2の 電圧降下分を併せた直流電圧が出力端子OUTより出力される。
【0022】 この場合、入力電圧V1が低いため、即ち出力電圧V2に対して入力電圧V1 の電位差がほとんどない場合、動作の安定性が低下する三端子レギュレータIC を機能させず、ツェナーダイオードZdにより出力を行わせる。また出力される 電流は抵抗R2を流れないため、抵抗R2の電圧降下も少なく、従ってこの電力 損失も小さくて済み、変圧効率の向上を図ることができる。しかも抵抗R2の負 担が少ないから、抵抗R2自体から発生する発熱も低く抑えることができ、機器 への影響を最小限に留められる。
【0023】 このように、従来では、例えば4.5〜6.5ボルトと、5〜20ボルトとの ように、2電源による直流出力の対応を強いられたが、本考案の直流電圧出力装 置においては一つの装置で対応することが可能となる。しかも比較的簡単な構成 により実現することができ、部品及び組み込み上、簡便であり製造コストを押し 上げることもない。なお、図1中、C4〜C6は、バイパスコンデンサである。 以上、本考案に従う直流電圧出力装置の一実施例について説明したが、これに限 定されることなく、本考案の主旨の範囲内で変更等自由である。
【0024】
本考案の直流電圧出力装置は、上述の構成を有しているので、次のような効果 を奏する。本願考案の直流電圧出力装置によれば、直流入力電源の入力電圧が、 二端子の半導体素子の降伏電圧よりも高い時は、出力される電圧に対して入力電 圧の電位差が十分に高く、三端子の電圧調整器を安定して動作させることができ 、所定の出力電圧を得ることができる。一方、これとは、逆に、前記入力電圧が 前記降伏電圧よりも低い時には、前記三端子の電圧調整器を介さずに出力電圧を 得る。その際、前記半導体素子は降伏電圧に達していないので、これを介して出 力される変圧の損失は最小に抑えられ、また、三端子の電圧調節器の不安定動作 から解消される。このため変圧効率の向上が図れる。このように、広範囲な直流 入力電圧に対して、効率良く、且つ安定して降圧することが出来る直流電圧出力 装置が得られる。
【図1】本考案の実施例に係る直流電圧出力装置を示す
構成図である。
構成図である。
【図2】従来の直流電圧出力装置の構成図である。
【図3】従来の直流電圧出力装置の構成図てある。
IC 三端子レギュレータ C1〜C6 コンデンサ Q1,Q2 トランジスタ R1,R2 抵抗 Zd ツェナーダイオード
Claims (1)
- 【請求項1】 直流入力電源に接続され、所定の直流電
圧に降圧して出力する直流電圧出力装置であって、 三端子の電圧調節器と、直流電圧に対して逆方向接続さ
れる二端子の半導体素子とを具備し、 前記直流入力電源の入力電圧が、前記二端子の半導体素
子の降伏電圧よりも高い時は、前記三端子の電圧調節器
により降圧して出力され、 前記入力電圧が前記降伏電圧よりも低い時には、前記三
端子の電圧調整器を介さずに出力される、ことを特徴と
する直流電圧出力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2689093U JPH0681009U (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 直流電圧出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2689093U JPH0681009U (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 直流電圧出力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0681009U true JPH0681009U (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=12205851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2689093U Withdrawn JPH0681009U (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 直流電圧出力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0681009U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012161121A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Noritz Corp | 電源装置および熱源機 |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP2689093U patent/JPH0681009U/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012161121A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Noritz Corp | 電源装置および熱源機 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19970703 |