JPS61245222A - 定電圧電源回路 - Google Patents

定電圧電源回路

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JPS61245222A
JPS61245222A JP8686485A JP8686485A JPS61245222A JP S61245222 A JPS61245222 A JP S61245222A JP 8686485 A JP8686485 A JP 8686485A JP 8686485 A JP8686485 A JP 8686485A JP S61245222 A JPS61245222 A JP S61245222A
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JP
Japan
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circuit
main control
voltage
control transistor
current
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Application number
JP8686485A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiju Kuroda
黒田 栄寿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS61245222A publication Critical patent/JPS61245222A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic 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
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating 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
    • G05F1/565Regulating 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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/569Regulating 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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
    • G05F1/573Regulating 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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
この発明は半導体集積回路等の電子回路の電源として使
用される直列制御型定電圧電源回路、特にその短絡保護
回路に関する。
【従来技術とその問題点】
トランジスタを制御素子として組合せた定電圧電源回路
として入、出力端子間に主制御トランジスタを直列に介
挿した頭記の直列制御型定電圧電源回路が広く採用され
ている。かかる定電圧電源回路は効率に優れている反面
、負荷側のショート等により出力端子に短絡が発生する
と主制御トランジスタが過負荷状態となってトランジス
タが破壊する事態が発生する。このために通常は主制御
トランジスタを過負荷から守るために定電圧電源回路は
過負荷保護回路を備えており、この場合の保護方式とし
て電流制限方式が一般に採用されている。 次に上記した電流制限方式の過負荷保t!機能を備えた
従来の定電圧電源回路を第4図に示す。図において、1
.2は入、出力端子、3は主制御トランジスタ、4は比
較増幅器、5は基準電圧源、6,7が検出抵抗である。 かかる定電圧電源回路の動作は周知であり、基準電圧と
出力電圧とを比較増幅器4で比較した上でその誤差を増
幅し、その出力で主制御トランジスタ3のベース電流を
制御して出力電圧の定電圧化を図る。かかる定電圧ii
源回路に対してその過負荷保護回路は電流検出抵抗8と
保護トランジスタ9とにより構成されている。すなわち
出力端子2側に短絡が発生して出力電流が増大すると、
電流検出抵抗8の電圧降下が保護トランジスタ9のベー
ス・エミッタ間電圧Vbeを押し上げてトランジスタ9
を導通させ、これにより主制御トランジスタ3のヘース
電流壱制限シてトランジスタ3に過電流が流れるのを防
いで過負荷から保護する。 ところで上記した従来の保護回路では、出力電流回路に
電流検出抵抗8が介挿されているために、入力端子1に
加える最低入力電圧は抵抗8の電圧降下分だけ高くする
必要があり、この結果として通常動作時の回路内電力損
失が大きくなるという問題が残る。特に近年では電子機
器の低績費電力化が要求されており、この要求に対して
は無駄な電力損失を極力減らす必要があり、この面から
電力損失の増加なしに定電圧電源回路を短絡から保護で
きるならばその効果は極めて大である。
【発明の目的】
この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、電
力の増加なしに回路を短絡から保護でき、かつ短絡状態
が解除された場合には直ちに正常動作に復帰する短絡保
護機能を備えた定電圧電源回路を提供することを目的と
する。
【発明の要点】
上記目的を達成するために、この発明は出力端子の短絡
状態を出力端子電圧OVとして検出し、且つこの検出に
基づいて主制御トランジスタのベース電流を抑制するよ
うに働(短絡保護回路を備え、出力端子の短絡発生を従
来方式のように電流検出でなしに出力端子電圧で検出し
て主制御トランジスタのベース電流を所定電流以下に減
少させ、これにより主制御トランジスタの電流制限を行
ってトランジスタ破壊から保護しようとするものである
。なおここで主制御トランジスタに対して入力側から少
なくとも回路の起動に必要な微少なベース電流を常時与
えておくことにより、出力側の短絡状態が解除した際に
は直ちに正常な動作に復帰できることになる。
【発明の実施例] 第1図および第2図はそれぞれこの発明の異なる実施例
の回路図を示すものであり、第4図と同一部品には同じ
符合が付しである。まず第1図の実施例において、比較
増幅器4はトランジスタ10゜11、12.13および
14で構成されており、ツェナーダイオード5aと抵抗
5bとの分圧で基準電圧を形成する基準電圧源5より比
較増幅器4に与えられた基準電圧と、検出抵抗6,7の
分圧で与えられた出力電圧とを比較した上でその誤差を
増幅して主制御トランジスタ3を駆動制御する。また基
準電圧源5と主制御トランジスタ3のベースとの間には
抵抗15とダイオード16からなるベース電流付与回路
17が構成されており、これを通じて主側mトランジス
タ3を起動させるために必要な微少なベース電流が供給
されるように回路構成されている。 一方、上記回路に対し短絡保護回路18として基準電圧
源5とカレントミラー回路を構成する前記トランジスタ
14のベースとの間には抵抗19.ダイオード20およ
びトランジスタ21が介挿され、かつ前記抵抗19とダ
イオード20との間の地点へと出力端子2との間にダイ
オード22を介して出力電圧を与えるようにしている。 上記の回路で入力端子1に電圧が印加されると、最初は
出力電圧が零であるので前記したA点の電位はダイオー
ド22の順方向電圧Vf (約0.6V)となっており
、従ってB点の電位はほぼOvである。 これによりトランジスタ21には電流が流れず、カレン
トミラー回路のトランジスタ14の電流も零であるので
、比較増幅器4からは主制御トランジスタ3にベース電
流が供給されない。一方、この状態で前記した抵抗15
.ダイオード16を通じて入力側から微少電流が主制御
トランジスタ3ヘヘース電流として供給されるので、出
力端子2には電圧が現れ始める。ここで出力電圧がトラ
ンジスタ21を動作させるためのベース・エミッタ間電
圧Vbe(約0.6V)まで上昇すると、B点の電位も
前記電圧Vbeに達し、トランジスタ14が導通ずるよ
うになる。この結果比較増幅器4が働き、主制御トラン
ジスタ3には充分なベース電流が供給され、出力電圧が
急速に上昇して通常の定電圧動作に移行し、以降は出力
電圧を安定化するように動作する。 この場合に基準電圧は一般には出力電圧よりも低電圧に
選定されており、したがって通常の動作時にはダイオー
ド16は逆バイアスとなり、ベース電流付与回路17を
通して基準電圧源5から主制御トランジスタ3にはベー
ス電流が供給されない。一方、この状態で出力側に短絡
が発生すると、出力端子電圧がOVとなるのでA点の電
位がダイオード22の順方向電圧Vf (約0.6V)
に低下し、トランジスタ21への電流が遮断される。し
たがって比較増幅器4は動作を停止し、主制御トランジ
スタ3へのベース電流供給も停止する。この結果主制御
トランジスタ3のベース電流はベース電流付与回路17
の抵抗15.ダイオード16を通じて供給される僅かな
電流に制限されることになる。したがって抵抗15をあ
らかじめ出力端子の短絡状態で主制御トランジスタ3に
通流する出力電流がトランジスタの安全動作領、域内に
あるように選定しておくことにより、短絡時にもな電流
に制限されて主制御トランジスタ3は破壊せず短絡保護
機能が達成されることになる。またショートした負荷を
回路から切り離すなどの保護手段で出力側の短絡状態が
解除されると、前述した起動時と同様な経過をたどって
出力電圧が正常な出力電圧となるように自動的に復帰す
る。しかも図示実施例の回路によれば、第4図に示した
従来回路における電流検出抵抗が不要となるので、通常
動作時の電力損失を低減できることになる。 第2図は負電圧出力の定電圧電源回路を対象とするこの
発明の別な実施例を示すものであり、この実施例では比
較増幅器4がトランジスタ10.11゜12)13およ
び定電流源23とで構成されており、その出力がトラン
ジスタ24を介して主制御トランジスタ3のベースに与
えられる。さらに前記トランジスタ24のコレクタとG
NDとの間にはトランジスタ25が介挿され、かつこの
トランジスタ25のベースへ抵抗26を介して出力端子
電圧を与えるようにして短絡保護回路18を構成してい
る。なお前記した定電流源23の具体的な回路例を第3
図に示す。 次に上記回路の動作に付いて説明する。入力端子1に負
の非安定電圧が印加されると、最初の出力は零であるの
でトランジスタ25は遮断状態である。一方、主制御ト
ランジスタ3のベースには定電?X’6123を通じて
回路の起動に必要な微少な電流が与えられ、出力端子2
に出力電圧が現れ始める。 ここで出力電圧がトランジスタ25を作動させるための
ベース・エミッタ間電圧Vbe(約−0,6V)に達す
ると、トランジスタ25が導通して主制御トランジスタ
3には充分なベース電流が供給され、出力電圧は急速に
立ち上がり、出力端子2には安定した出力電圧が出力さ
れるように通常の電圧安定化動作に入る。この状態で出
力端子2側で短絡が発生すると、出力端子の電圧がOv
に低下するので、この出力電圧が抵抗26を介して与え
られる0点の電位がOVとなり、トランジスタ25が遮
断される。したがって主制御トランジスタ3のベース電
流は定電流源23から供給される微少電流のみとなり、
短絡出力電流が小さな値に制限されるようになる。ここ
であらかじめ定電流源23を通じて供給される主制御ト
ランジスタ3のベース電流を、短絡時における主制御ト
ランジスタ3をil流する出力電流がトランジスタの安
全動作領域内に制限されるように選定しておくことによ
り、主制御トランジスタ3を破壊から保護することがで
きる。 なお出力側の短絡状態が解除されると、前述した起動時
と同様な経過を経て出力電圧が正常な電圧となるように
自動的に復帰する。 【発明の効果】 以上述べたようにこの発明によれば、出力端子の短絡状
態を出力端子側より電圧として検出し、かつこの検出に
基づいて主制御トランジスタへのベース電流供給を抑制
するように動作する短絡保護回路をlli講え、出力端
子の短絡発生時に主制御トランジスタのベース電流を減
少させて電流制限を行うように構成したことにより、従
来方式のように出力側の短絡状態を検出する電流検出抵
抗を用いないので通常動作時における回路内での無駄な
電圧降下をなくすことができる。したがってその分だけ
入力端子を低減することができて回路内での電力損失の
低減が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれこの発明の異なる実施例
の定電圧電源回路の回路構成図、第3図は第2図におけ
る定電流源の具体的な回路図、第4図は従来における定
電圧電源回路の回路図である0図において、 に入力端子、2:出力端子、3:主制御トランジスタ、
4:比較増幅器、17.23−ベース電流゛E−τ、:
、6..ン:、14口 凰′:ご第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)制御素子として入、出力端子間に主制御トランジス
    タを直列に介挿し、基準電圧と出力電圧とを比較してそ
    の差信号により前記主制御トランジスタを駆動して出力
    電圧を定電圧化させる直列制御型定電圧電源回路におい
    て、出力端子の短絡状態を出力端子側より電圧として検
    出し、かつこの検出に基づいて主制御トランジスタへの
    ベース電流供給を抑制するように動作する短絡保護回路
    を備え、出力端子の短絡発生時に主制御トランジスタの
    ベース電流を減少させて電流制限を行うように構成した
    ことを特徴とする定電圧電源回路。 2)特許請求の範囲第1項記載の定電圧電源回路におい
    て、主制御トランジスタに対し常時入力側から起動およ
    び短絡解除後の自動復帰に必要な微少ベース電流を与え
    るベース電流付与回路を備えていることを特徴とする定
    電圧電源回路。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63236111A (ja) * 1987-03-24 1988-10-03 Nichicon Corp 電源装置の遮断回路
JP2006039812A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Nec Electronics Corp 直流安定化電源回路
KR100601254B1 (ko) 1999-04-30 2006-07-13 페어차일드코리아반도체 주식회사 쇼트 방지기능을 갖는 레귤레이터 장치

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