JP2000341855A

JP2000341855A - 電流制限機能付き電源回路

Info

Publication number: JP2000341855A
Application number: JP11147250A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miyadera; 好男宮寺
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷変動の広い範囲で動作させることが可能
で、かつ電流制限時には、電流制御素子に流れる電流値
をゼロ値とすることができる電流制限機能付き電源回路
を提供する。【解決手段】負荷電流Ｉが第１の閾値Ｉｂ１を超えるま
では、負荷電圧Ｖが略定電圧特性を有するように制御す
る電流制御素子としてのＭＯＳＦＥＴ８を有する第１の
特性制御部５１と、負荷電流Ｉが第１の閾値Ｉｂ１を超
えた後、この第１の閾値Ｉｂ１より大きい値の第２の閾
値Ｉｂ２までの間は負荷電圧Ｖが急激に低下する特性を
有するように制御する第２の特性制御部５２と、負荷電
流Ｉが第２の閾値Ｉｂ２を超える値となったとき、負荷
電流Ｉが瞬時にゼロ値となる特性を有するように制御す
る第３の特性制御部５３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、負荷の変動が大
きい携帯用の無線機等に適用して好適な電流制限機能付
き電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、携帯用の無線機に組み込まれた
従来技術に係る電流制限機能付き電源回路２を示してい
る。

【０００３】この電流制限機能付き電源回路２は、電圧
値がＥ［Ｖ］の電池等の直流電源４により駆動され、こ
の直流電源４のホット側｛以下、ホット側とは、電位が
変動しない基準電位（図６では、接地電位）の反対側を
いう。｝が、抵抗値Ｒ１の抵抗器６を介して、ｐチャン
ネル型のＭＯＳＦＥＴ８のソース電極に接続されてい
る。

【０００４】ＭＯＳＦＥＴ８のドレイン電極は、負荷１
０の一端に接続され、負荷１０の他端が直流電源４のコ
ールド側である基準電位（接地電位）に接続されてい
る。

【０００５】また、ＭＯＳＦＥＴ８のゲート電極が抵抗
値Ｒ２の抵抗器１２を介して接地されている。

【０００６】さらに、前記直流電源４のホット側にエミ
ッタ電極が接続され、コレクタ電極が抵抗値Ｒ３の抵抗
器１４を介してＭＯＳＦＥＴ８のゲート電極に接続さ
れ、ベース電極が抵抗値Ｒ６の抵抗器１６を介して前記
ドレイン電極に接続されるトランジスタ１８を有してい
る。

【０００７】以上のように構成される従来技術に係る電
流制限機能付き電源回路２は、負荷１０の端子間電圧値
をＶ、負荷電流をＩとするとき、図７に示すような特性
（定電流特性）Ｔａを有している。

【０００８】この図７において、点Ａにおける負荷１０
の端子間電圧値（単に、電圧値ともいう。）ＶをＶ＝Ｖ
ａ、負荷電流（単に、電流値ともいう。）ＩをＩ＝Ｉａ
とおけば、点ＡがＡ（Ｖａ，Ｉａ）＝Ａ（≒Ｅ，≒０）
と表される。

【０００９】点Ｂ１、点Ｃ１、点Ｄ１の電流値、電圧値
を、それぞれ、同様にＢ１（Ｖｂ１，Ｉｂ１）、Ｃ１
（Ｖｃ１，Ｉｃ１）、Ｄ１（Ｖｄ１，Ｉｄ１）と表す。
なお、実際上、電流値Ｉｂ１、Ｉｃ１、Ｉｄ１は、Ｉｂ
１＜Ｉｃ１＜Ｉｄ１の関係にある。

【００１０】図６例に示す電流制限機能付き電源回路２
においては、図７中、点Ａと点Ｂ１との間では、トラン
ジスタ１８がオフ状態であってＭＯＳＦＥＴ８が飽和状
態（オン状態）とされ、ソース電極とドレイン電極間の
電圧Ｖｄｓ≒０値とされる。このため、直流電源４の電
圧Ｅが略負荷電圧Ｖ（Ｖａ）となる。なお、抵抗器６の
抵抗値Ｒ１は電圧検出用であり、通常、１オーム程度以
下の値に選択され、負荷電流Ｉが数百ｍＡ程度までの値
においてはトランジスタ１８が能動状態となることはな
い。なお、点Ａと点Ｂ１の間で特性Ｔａが傾いているの
は、負荷電流Ｉと抵抗器６の抵抗値Ｒ１との電圧降下に
よる。

【００１１】負荷電流Ｉが増加し、点Ｂ１（Ｖｂ１，Ｉ
ｂ１）になると、抵抗器６に流れる電流値Ｉｂ１と抵抗
器６の抵抗値Ｒ１の積（Ｉｂ１×Ｒ１）がトランジスタ
１８を能動状態とさせるのに十分なエミッタ・ベース電
位となり、トランジスタ１８のベース電流およびコレク
タ電流が流れ出し、抵抗器１２の電圧降下によりゲート
電極の電位が上昇して、ＭＯＳＦＥＴ８は飽和状態から
能動状態に至る。なお、抵抗器１２の抵抗値Ｒ２は抵抗
器１４の抵抗値Ｒ３よりも相当に大きな値として、トラ
ンジスタ１８の伝達利得（ここでは、ベース電流対抵抗
器１２の電圧降下）を大きな値としている。

【００１２】ＭＯＳＦＥＴ８の能動状態において、負荷
電流Ｉは、点Ｃ１、点Ｄ１に示すように略一定電流とな
り、点Ｄ１は、負荷１０の略短絡状態を示す。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
係る図６例の電流制限機能付き電源回路２によれば、点
Ａ〜点Ｂ１の間においては、負荷１０である携帯用の無
線機等を連続的に動作させることができる。また、一時
的に点Ｂ１〜点Ｃ１の間に、点Ａ〜点Ｂ１の間から動作
点が移動したとしても、動作させることができる。

【００１４】しかしながら、携帯用の無線機等を動作さ
せることができない点Ｃ１〜点Ｄ１において、ＭＯＳＦ
ＥＴ８の電力消費が最大（≒Ｅ×Ｉｄ１）となり、この
最大電力消費をカバーするためには、ＭＯＳＦＥＴ８の
電力容量の大きいものを選択し、かつ十分な放熱設計を
行わなければならないので、結局、コストが高騰し、か
つ電流制限機能付き電源回路２の実装容積が大きくなる
という問題がある。

【００１５】図８は、図６例のこの問題を解決するため
の他の従来技術に係る電流制限機能付き電源回路２０の
構成を示している。この電流制限機能付き電源回路２０
は、図６例の電流制限機能付き電源回路２に対して、ト
ランジスタ１８のベース電極と負荷１０との間に、次に
述べるフォールドバック特性を得るための抵抗値Ｒ４の
抵抗器２４を追加挿入した構成としている。図８例にお
いて、この抵抗器２４以外の構成要素は、図６例と同様
であり、その詳細な説明は省略する。

【００１６】この図８例の電流制限機能付き電源回路２
０では、図９に、その特性（フォールドバック特性）Ｔ
ｂを示すように、点Ｂ２（Ｖｂ２，Ｉｂ２）において、
負荷電圧値Ｖが閾値電圧値Ｖｂ２以下の値となったと
き、抵抗器１６、抵抗器２４を通じて負荷１０側に流れ
る電流によりトランジスタ１８が能動状態から飽和状態
に至り、これによって、ＭＯＳＦＥＴ８のゲート電極の
電圧値が、瞬時に直流電源４の電圧値Ｅに近づき、ＭＯ
ＳＦＥＴ８は、瞬時に遮断状態（オフ状態）となる。

【００１７】しかしながら、この図８例の電流制限機能
付き電源回路２０では、図７の点Ｂ１〜点Ｃ１での負荷
１０の動作範囲を確保するために、フォールバック点Ｂ
２（Ｖｂ２，Ｉｂ２）の電流値Ｉｂ２を、点Ｂ１（Ｖｂ
１，Ｉｂ１）の電流値Ｉｂ１より大きな値とする必要が
ある。この場合、点Ｂ２におけるＭＯＳＦＥＴ８の電力
消費量は、図７の点Ｄ１における電力消費量よりもはる
かに小さいが、図９の点Ｂ２における電流値Ｉｂ２を点
Ｂ１（図７も図９も同一座標点）における電流値Ｉｂ１
より相当大きな値とする必要があることから必要以上に
回路電流が流れてしまい、また、最大電流定格の大きな
ＭＯＳＦＥＴ８を使用する必要もあり、結果として、コ
ストが高価になるという問題がある。

【００１８】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、比較的低電流定格のＭＯＳＦＥＴを用
いても、携帯用無線機等の負荷の動作範囲が広くなり、
かつＭＯＳＦＥＴの最大電力量を抑制することの可能な
電流制限機能付き電源回路を提供することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この項では、理解の容易
化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したが
って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに
限定して解釈されるものではない。

【００２０】この発明は、たとえば、図１、図２に示す
ように、負荷（１０）に流れる負荷電流（Ｉ）が第１の
閾値（Ｉｂ１）を超えるまでは、負荷の端子間電圧であ
る負荷電圧（Ｖ）が略定電圧特性を有するように制御す
る第１の特性制御部（５１）と、前記負荷電流が第１の
閾値を超えた後、この第１の閾値より大きい値の第２の
閾値（Ｉｂ２）までの間は、前記負荷電圧が急激に低下
する特性を有するように制御する第２の特性制御部（５
２）と、前記負荷電流が第２の閾値を超える値となった
とき、前記負荷電流が瞬時にゼロ値あるいはゼロ値近傍
となる特性を有するように制御する第３の特性制御部
（５３）とを備えることを特徴とする（請求項１記載の
発明）。

【００２１】この場合、前記第１の特性制御部（５１）
は、直流電源（４）と、この直流電源のホット端子から
第１の抵抗器（６）を介してソース電極が接続され、ゲ
ート電極が第２の抵抗器（１２）を介して前記直流電源
のコールド端子に接続され、ドレイン電極が前記負荷の
ホット側端子に接続され、負荷電流が前記第１の閾値と
なるまで飽和状態で動作するＭＯＳＦＥＴ（８）とを含
み、前記第２の特性制御部（５２）は、前記負荷電流が
第１の閾値を超えたときの前記第１の抵抗器（６）の両
端電圧によりオフ状態から能動状態となり、前記ゲート
電極と前記第２の抵抗器（１２）の接続点に第３の抵抗
器（１４）を介して電流を供給し前記ＭＯＳＦＥＴを能
動状態とするトランジスタ（１８）を含み、前記第３の
特性制御部（５３）は、一端が前記トランジスタのベー
ス電極に接続される第４の抵抗器（２４）と、一端が前
記第４の抵抗器（２４）の他端に直列接続され、他端が
前記負荷に接続される定電圧素子（３２、３４）とを含
み、前記ＭＯＳＦＥＴが飽和状態から能動状態になった
後に、前記負荷電流が第２の閾値を超える値となったと
きの負荷電圧に基づき前記定電圧素子が遮断状態から定
電圧動作状態となって、前記トランジスタ（１８）を飽
和状態とし、前記ＭＯＳＦＥＴを遮断状態とすることを
特徴とする（請求項２記載の発明）。

【００２２】ここで、前記定電圧素子（３２、３４）
が、他のＭＯＳＦＥＴ（３２）を含み、該他のＭＯＳＦ
ＥＴのソース電極が前記第４の抵抗器（２４）の他端に
接続され、ゲート電極が第５の抵抗器（３４）を介して
前記負荷に接続され、ドレイン電極が前記負荷に接続さ
れることを特徴とする（請求項３記載の発明）。

【００２３】さらに、この発明は、直流電源（４）と、
この直流電源に第１の抵抗器（６）を介してソース電極
が接続され、ゲート電極が第２の抵抗器（１２）を介し
て前記直流電源のコールド端子に接続され、ドレイン電
極が負荷（１０）に接続されて、定常状態では飽和状態
で動作し、前記負荷に前記直流電源を供給するＭＯＳＦ
ＥＴ（８）と、エミッタ電極とベース電極とが前記第１
の抵抗器の両端電圧を検出し、かつ該両端電圧が一定電
圧値以上となったときに動作するように接続され、コレ
クタ電極が第３の抵抗器（１４）を介して前記ゲート電
極と前記第２の抵抗器の共通接続点に接続されるトラン
ジスタ（１８）と、前記トランジスタのベース電極と前
記負荷との間に接続される第４の抵抗器（２４）と定電
圧素子（３２、３４）とを含み、該定電圧素子が前記負
荷と前記直流電源との間の電圧値が一定値以上の電圧値
となったときに動作する、前記第４の抵抗器と前記定電
圧素子の直列回路（５３）とを有することを特徴とする
（請求項４記載の発明）。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、以下に参照する
図面において、上記図６〜図９に示したものと対応する
ものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略す
る。

【００２５】図１は、この発明の一実施の形態が適用さ
れた電流制限機能付き電源回路３０の構成を示してい
る。

【００２６】この電流制限機能付き電源回路３０は、電
圧値がＥ［Ｖ］の電池等の直流電源４のホット側が、負
荷電流検出用およびトランジスタ駆動用である抵抗値が
Ｒ１の抵抗器（第１の抵抗器）６および電流制御素子と
してのｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ８を介して負荷１
０のホット側に接続される。負荷１０のコールド側は直
流電源４のコールド側である基準電位（接地電位）に接
続されている。負荷１０としては、たとえば、負荷変動
の大きい携帯用の無線機が対象とされる。

【００２７】ＭＯＳＦＥＴ８のゲート電極が、抵抗値Ｒ
２の抵抗器（第２の抵抗器）１２を介して接地されると
ともに、抵抗値Ｒ３の抵抗器（第３の抵抗器）１４を介
してトランジスタ１８のコレクタ電極に接続される。

【００２８】トランジスタ１８のベース電極は、抵抗値
Ｒ４の抵抗器（第４の抵抗器）２４を介してＭＯＳＦＥ
Ｔ３２のソース電極に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ３
２のドレイン電極は、直接負荷１０のホット側に接続さ
れている。また、ＭＯＳＦＥＴ３２のゲート電極は抵抗
値Ｒ５の抵抗器（第５の抵抗器）３４を介して負荷１０
のホット側に接続されている。なお、負荷１０のホット
側はＭＯＳＦＥＴ８のドレイン電極に接続されている。

【００２９】ＭＯＳＦＥＴ８のソース電極と抵抗器６の
共通接続点は、抵抗値Ｒ６の抵抗器（第６の抵抗器）１
６を介してトランジスタ１８のベース電極に接続されて
いる。

【００３０】トランジスタ１８のエミッタ電極は直流電
源４と抵抗器６の共通接続点に接続されている。

【００３１】なお、この実施の形態において、例とし
て、それぞれ、直流電源４の電圧値ＥはＥ＝６［Ｖ］で
あり、抵抗値Ｒ１＝０．６８[Ω]、Ｒ２＝１００ｋ
［Ω］、Ｒ３＝１ｋ［Ω］、Ｒ４＝５６０［Ω］、Ｒ５
＝１００ｋ［Ω］、Ｒ６＝３３０［Ω］である。また、
トランジスタ１８は、２ＳＢ６２４を用いており、ＭＯ
ＳＦＥＴ８、３２は、２ＳＪ４０２を用いている。

【００３２】次に、上述の実施の形態の動作について、
図２に示す特性Ｔｃを有する負荷電流・負荷電圧（電流
・電圧）特性図に基づいて説明する。

【００３３】点Ａにおける負荷電流値Ｉが略ゼロ値から
第１の閾値である点Ｂ１での電流値Ｉｂ１となるまでの
間では、換言すれば、定常状態では、抵抗器６の電圧降
下にかかわらず、トランジスタ１８が遮断状態となるよ
うに設計されている。

【００３４】この定常状態では、ＭＯＳＦＥＴ８のゲー
ト電極は、ゼロ電位（接地電位）となり、ＭＯＳＦＥＴ
８が飽和状態となる。飽和状態におけるＭＯＳＦＥＴ８
のソース電極とドレイン電極間の電圧値（ドレインソー
ス電圧）Ｖｄｓは、Ｖｄｓ≒０．２［Ｖ］程度である。

【００３５】また、定常状態において、ＭＯＳＦＥＴ３
２のゲートソース電圧Ｖｇｓは、抵抗器１６に電流が流
れていないことから、ＭＯＳＦＥＴ８のドレインソース
電圧Ｖｄｓは、Ｖｄｓ≒０．２［Ｖ］となっており、遮
断状態となっている。

【００３６】この定常状態において、負荷電圧Ｖは、Ｖ
＝Ｅ−（Ｒ１×Ｉ＋Ｖｄｓ）となる。

【００３７】負荷電流値Ｉが点Ｂ１（Ｖｂ１，Ｉｂ１）
における第１の閾値（閾値電流値）Ｉｂ１となったと
き、抵抗器６の抵抗値Ｒ１による電圧降下Ｒ１×Ｉｂ１
が、トランジスタ１８のベースエミッタ電圧が能動状態
となる電圧、たとえば、０．６５［Ｖ］程度を超える値
となり、ベース電極保護用の抵抗器１６を通じて負荷１
０側にベース電流が流れ始める。このベース電流により
トランジスタ１８が能動状態となる。

【００３８】このとき、トランジスタ１８のコレクタ電
流と抵抗器１２の電圧降下によりＭＯＳＦＥＴ８のゲー
ト電極の電圧値が上昇を開始し、ゲートソース電圧Ｖｇ
ｓの絶対値が小さくなって、ＭＯＳＦＥＴ８が飽和状態
から能動状態となる。

【００３９】そして、ＭＯＳＦＥＴ８のドレイン電位が
低下し始める。すなわち、図２の点Ｂ１点から負荷電圧
Ｖが低下する。

【００４０】負荷電流Ｉが第１の閾値Ｉｂ１よりさらに
大きくなって、図２に示すように、点Ｃ１（Ｖｃ１，Ｉ
ｃ１）における第２の閾値Ｉｃ１となったとき、換言す
れば、負荷電圧ＶがＶ＝Ｖｃ１まで低下したとき、ＭＯ
ＳＦＥＴ３２のゲートソース電圧Ｖｇｓが大きくなり、
ＭＯＳＦＥＴ３２のソースドレイン間に電流が流れ始め
ると、抵抗器１６の電圧降下によりトランジスタ１８が
能動状態から飽和状態に向かう。これにより抵抗値１２
の電圧降下が上昇し、ＭＯＳＦＥＴ８が遮断状態に向か
う。したがって、ＭＯＳＦＥＴ８のドレイン電圧が低下
し、ＭＯＳＦＥＴ３２のソースドレイン電流がますます
増加する。

【００４１】この正帰還ループにより、ＭＯＳＦＥＴ３
２とトランジスタ１８とは、瞬時に飽和状態となり、負
荷１０への電流供給用のＭＯＳＦＥＴ８が、瞬時に遮断
状態となる。このとき、負荷電圧Ｖ、換言すれば、ＭＯ
ＳＦＥＴ８のドレイン電圧は、図２の特性Ｔｃに示すよ
うに瞬時に点Ｃ１の電圧値Ｖｃ１から点Ｄ２（Ｖｄ１≒
０，Ｉｄ１≒０）の電圧値である約０［Ｖ］の電圧にな
るとともに、負荷電流値Ｉ、換言すれば、ドレイン電流
値も瞬時にゼロ値となる。

【００４２】点Ｄ２において、一方のＭＯＳＦＥＴ８の
電力消費量は、ゼロ値である。また、他方のＭＯＳＦＥ
Ｔ３２のドレイン電流は、抵抗器１６と抵抗器２４によ
り数ｍＡ程度以下に制限されるので、きわめて小さな電
力消費となる。

【００４３】以上説明したようにこの実施の形態の電流
制限機能付き電源回路３０によれば、直流電源４と抵抗
器６、１２とＭＯＳＦＥＴ８とを備える第１の特性制御
部５１（図１参照）により、負荷１０に流れる負荷電流
Ｉが第１の閾値Ｉｂ１を超えるまでは、負荷１０の端子
間電圧である負荷電圧Ｖが略定電圧特性（点Ａ〜点Ｂ
１）を有するように制御する。

【００４４】また、トランジスタ１８と抵抗器１４を備
える第２の特性制御部５２（図１参照）により、負荷電
流Ｉが第１の閾値Ｉｂ１を超えた後、この第１の閾値Ｉ
ｂ１より大きい値の第２の閾値Ｉｂ２までの間は負荷電
圧Ｖが急激に低下する特性（点Ｂ１〜点Ｃ１）を有する
ように制御する。

【００４５】さらに、抵抗器２４、３４とＭＯＳＦＥＴ
３２とを備える第３の特性制御部５３（図１参照）によ
り、負荷電流Ｉが第２の閾値Ｉｂ２を超える値となった
とき、負荷電流Ｉと負荷電圧Ｖが瞬時にゼロ値あるいは
ゼロ値近傍とする特性（点Ｃ１〜点Ｄ２）を有するよう
に制御する。

【００４６】このようにすれば、点Ａから点Ｃ１までの
範囲で負荷１０である負荷変動の比較的に大きい携帯用
の無線機等を動作させることが可能で、かつ点Ｃ１にお
ける電流値Ｉｃ１以上の負荷電流Ｉが流れようとしたと
きには、瞬時にＭＯＳＦＥＴ８が遮断状態となるので、
比較的低電流定格のＭＯＳＦＥＴ８を用いても、携帯用
無線機等の負荷の動作範囲が広くなり、かつＭＯＳＦＥ
Ｔ８の最大電力量を抑制することができるという効果が
達成される。

【００４７】なお、図１例の電流制限機能付き電源回路
３０において、抵抗器１６の抵抗値Ｒ６を、より大きな
値とすることにより、図３に示すような特性Ｔｄとする
ことができ、抵抗器１６の抵抗値Ｒ６をより小さな値と
することにより図４に示すような特性Ｔｅとすることが
できる。

【００４８】また、負荷１０と直流電源４との間の電圧
値が一定値以上の電圧値になったときに動作するＭＯＳ
ＦＥＴ３２と抵抗器３４とからなる定電圧素子は、図５
に示すように、定電圧ダイオード５５を有する第１の特
性制御部５３Ａを備える電流制限機能付き電源回路３０
Ａに代替することができる。

【００４９】また、図示はしないが、直流電源が、負電
源であるときには、トランジスタ１８をＰＮＰ型のトラ
ンジスタからＮＰＮ型のトランジスタとし、ＭＯＳＦＥ
Ｔ８、３２をｐチャンネル型からｎチャンネル型に変更
すればよい。

【００５０】なお、この発明は、上述の実施の形態に限
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、比較的低電流定格のＭＯＳＦＥＴを用いても、負荷
の動作範囲が広くなり、かつＭＯＳＦＥＴの最大電力量
を抑制することができるという効果が達成される。

【００５２】特に、負荷の定格電流と電流制限値とが近
い場合で、たとえば、携帯用無線機等の負荷変動の大き
な機器に適用して好適である。

【００５３】また、電流制限値を小さい値に制限するこ
とができるので、できるだけ制限電流値を小さくするこ
とが必要とされる防爆型電気機器の電流制限機能付き電
源回路として適用することで多大な効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態に係る電流制限機能付
き電源回路の構成を示す回路図である。

【図２】この発明に係る電流制限特性の説明に供される
特性図である。

【図３】この発明に係る他の電流制限特性の説明に供さ
れる特性図である。

【図４】この発明に係るさらに他の電流制限特性の説明
に供される特性図である。

【図５】この発明の他の実施の形態に係る電流制限機能
付き電源回路の構成を示す回路図である。

【図６】従来技術に係る電流制限機能付き電源回路の構
成を示す回路図である。

【図７】図６例の動作説明に供される特性図である。

【図８】従来技術に係る電流制限機能付き電源回路の構
成を示す回路図である。

【図９】図８例の動作説明に供される特性図である。

【符号の説明】

２、２０、３０、３０Ａ…電流制限機能付き電源回路４…直流電源６、１２、１４、１６、２４、３４…抵抗器８、３２…ＭＯＳＦＥＴ１０…負荷１８…トランジスタ５１、５３Ａ…第１
の特性制御部５２…第２の特性制御部５３…第３の特性制
御部５５…定電圧ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷に流れる負荷電流が第１の閾値を超え
るまでは、負荷の端子間電圧である負荷電圧が略定電圧
特性を有するように制御する第１の特性制御部と、前記負荷電流が第１の閾値を超えた後、この第１の閾値
より大きい値の第２の閾値までの間は、前記負荷電圧が
急激に低下する特性を有するように制御する第２の特性
制御部と、前記負荷電流が第２の閾値を超える値となったとき、前
記負荷電流が瞬時にゼロ値あるいはゼロ値近傍となる特
性を有するように制御する第３の特性制御部とを備える
ことを特徴とする電流制限機能付き電源回路。
【請求項２】請求項１記載の電流制限機能付き電源回路
において、前記第１の特性制御部は、直流電源と、この直流電源のホット端子から第１の抵抗器を介してソ
ース電極が接続され、ゲート電極が第２の抵抗器を介し
て前記直流電源のコールド端子に接続され、ドレイン電
極が前記負荷のホット側端子に接続され、負荷電流が前
記第１の閾値となるまで飽和状態で動作するＭＯＳＦＥ
Ｔとを含み、前記第２の特性制御部は、前記負荷電流が第１の閾値を超えたときの前記第１の抵
抗器の両端電圧によりオフ状態から能動状態となり、前
記ゲート電極と前記第２の抵抗器の接続点に第３の抵抗
器を介して電流を供給し前記ＭＯＳＦＥＴを能動状態と
するトランジスタを含み、前記第３の特性制御部は、一端が前記トランジスタのベース電極に接続される第４
の抵抗器と、一端が前記第４の抵抗器の他端に直列接続され、他端が
前記負荷に接続される定電圧素子とを含み、前記ＭＯＳＦＥＴが飽和状態から能動状態になった後
に、前記負荷電流が第２の閾値を超える値となったとき
の負荷電圧に基づき前記定電圧素子が遮断状態から定電
圧動作状態となって、前記トランジスタを飽和状態と
し、前記ＭＯＳＦＥＴを遮断状態とすることを特徴とす
る電流制限機能付き電源回路。
【請求項３】請求項２記載の電流制限機能付き電源回路
において、前記定電圧素子が、他のＭＯＳＦＥＴを含み、該他のＭ
ＯＳＦＥＴのソース電極が前記第４の抵抗器の他端に接
続され、ゲート電極が第５の抵抗器を介して前記負荷に
接続され、ドレイン電極が前記負荷に接続されることを
特徴とする電流制限機能付き電源回路。
【請求項４】直流電源と、この直流電源に第１の抵抗器を介してソース電極が接続
され、ゲート電極が第２の抵抗器を介して前記直流電源
のコールド端子に接続され、ドレイン電極が負荷に接続
されて、定常状態では飽和状態で動作し、前記負荷に前
記直流電源を供給するＭＯＳＦＥＴと、エミッタ電極とベース電極とが前記第１の抵抗器の両端
電圧を検出し、かつ該両端電圧が一定電圧値以上となっ
たときに動作するように接続され、コレクタ電極が第３
の抵抗器を介して前記ゲート電極と前記第２の抵抗器の
共通接続点に接続されるトランジスタと、前記トランジスタのベース電極と前記負荷との間に接続
される第４の抵抗器と定電圧素子とを含み、該定電圧素
子が前記負荷と前記直流電源との間の電圧が一定値以上
の電圧値となったときに動作する、前記第４の抵抗器と
前記定電圧素子の直列回路とを有することを特徴とする
電流制限機能付き電源回路。