JPH01136560A - 直流電源開閉回路 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はトランジスタ制御方式の安定化回路を含み形成
された直流電源開閉回路に関する。

［従来の技術］ 直流入力電源に接続されるベース電流供給用の第１の抵
抗を含み形成されたトランジスタ制御方式の安定化回路
とこの安定化回路で生成された安定化電源電圧が基準電
圧と等しくなったときに信号を発する信号発生器と安定
化電源から２次電源を生成するスイッチング方式の２次
電源回路とを備えた直流電源開閉回路が知られている。

係る従来の直流電源開閉回路の一般的構造は第２図に示
す通りである。第２図において、直流電源開閉回路は安
定化回路１０と電流制限回路２０とを含み安定化電源３
を生成するとともに安定化電源３に接続された信号発生
器３０および２次電源回路４０とを備えた構成とされて
いる。

安定化回路１０は直列制御素子としてのトランジスタＴ
Ｒ１、負帰還用のコレクタ抵抗としての第１の抵抗Ｒ１
、ツェナーダイオードＺＤとからなり、いわゆるエミッ
タ・ホロワ形安定化電源を形成する。第１の抵抗Ｒ１は
スイッチＳＷをＯＮしたときに直流入力電源（非安定化
電源）１の高電位側電路に接続されベース電流を供給す
る。リップル整定用のコンデンサＣか設けられている。

電流制限回路２０は電源投入時のラッシュ電源を制御す
るもので抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６、トランジスタＴＲ３，
ＴＲ４とからなり負荷電流（安定化電源電流）を検出し
て電流ラッシュを抑制する。

また、安定化電源３に接続された信号発生器３０は接続
された機器の正常かつ安定動作条件を確立した時に機器
側ヘリセット解除信号を出力するもので安定化電源電圧
ＶＩＮと予め設定された基準電圧Ｖ　ｒｅｆとを比較し
てＶＩＮ≧Ｖ　ｒｅｆとなったときにリセット解除信号
を出力する。２次電源回路４０は機器内部で使用する新
たな２次電源（例えば＋５■）を生成するものでスイッ
チング制御方式従って、機器に電源を供給すべくスイッ
チＳＷを直流入力電源１にＯＮすれば抵抗Ｒ１を介しベ
ースに電流か供給されコレクタ電流ＩＣが流れる。

この電源投入時のＶＣＥおよびＩＣは第３図に示される
。すなわち、トランジスタＴＲ１のエミッタ電圧は直流
入力電源１の低位側電圧とほぼ同じであるからＶＣＥは
直流入力電源電圧となりコンデンサＣがチャージされる
に従い徐々に低下し、ツェナーダイオードＺＤで決定さ
れる電圧との電圧差に則り一定となる。一方、ＩＣは急
激に増加し電流制限回路２０の抵抗Ｒ３で制限される電
流値でカッ１〜されコンデンサＣがチャージされるに従
い低下する。このようにして電源投入時のラッシュ電源
を制限しつつ安定化電源３か立ち上がる。そして、安定
化電源電圧ＶＩＮが基準電圧Ｖ　ｒｅｆと等しくなった
ときに信号発生回路３０からリセット解除信号（ハイレ
ベル）か出力される。ここに、電源投入時から２次電源
が規定状態に安定するまでの時間をＴ１とするとリセッ
ト解除信号は時間Ｔ１の経過後に出力されるべきである
。

［発明か解決しようとする問題点］ しかし、上記従来の直流電源開閉回路では、電源投入時
の立ち上がり特性と機器運転中の急激な負荷変動時の追
従特性とをそれぞれ理想状態に選定することができない
という相反二面性的欠点を有していた。

すなわち、安定化回路１０のトランジスタＴＲ１の損失
はＶＣＩＥとＩＣとの積で表わされるからラッシュ電流
を制限するためには抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値を大きくす
べきである。一方、信号発生回路３０では安定化電源電
圧ＶＩＮの立上り速度が早ければリセット解除信号も早
く出力される。これに対して、２次電源回路４０はスイ
ッチング方式のために回路内に大きな時定数を持ってお
り出力特性より時間Ｔ１が決定されるので、安定化電源
電圧ＶＩＮの立上り速度に比例的に立上りが早くなるわ
けではない。

従って、抵抗Ｒ３の抵抗値の大きさや直流入力電源の立
ち上がり特性等の理由により、安定化電源電圧ＶＩＮか
第４図（Ａ）に点線で示した如く急激に立ち上がるとリ
セット解除信号か同（Ｃ）に示す如く２次電源の立ち」
二がり時間ＴＩ［同（Ｂ）参照］経過前に出力され機器
の誤動作を招くという問題が生じる。よって、電源投入
時にはトランジスタＴＲＩの保護上も、２次電源確立後
のリセット解除信号発生を保障させるためにも抵抗Ｒ１
゜Ｒ３の抵抗値を比較的大きくして立上り特性を遅くす
るほうが望ましいといえる。

ところが、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値を大きくすると応答
性が下がるので定常運転時に、例えばキャッシュレジス
タのキャッシュドロワーを駆動するような急激かつ大き
な負荷変動があると追従できず安定化電源３が所定値を
保てないという事態となる。

しかして、従来の直流電源開閉回路では、電源投入時の
立上り特性と定常運転時の急激な負荷変動に対する追従
特性とを比較考慮の上、各理想状態から一歩後退さぜな
妥協点を見出だし運用せざるを得なかったわけである。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところは電源投入時の立上り特性と急激な負荷変動
に対する追従特性との双方を満足し確実かつ信頼性のあ
る安定化電源を生成することのできる直流電源開閉回路
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、従来の電流制限回路の構成に着目し、これと
同様な構成のもとに電源投入時と定常運転時とで安定化
回路の特性を切り替えるようして上記問題点を解決した
ものである。

すなわち、直流入力電源に接続されるベース電流供給用
の第１の抵抗を含み形成されたトランジスタ制御方式の
安定化回路とこの安定化回路で生成された安定化電源電
圧が基準電圧と等しくなったときに信号を発する信号発
生器と安定化電源から２次電源を生成するスイッチング
方式の２次電源回路とを備えた直流電源開閉回路におい
て、前記第１の抵抗に並列接続可能な第２の抵抗と前記
安定化電源の電流を検出するための電流検出回路とこの
電流検出回路の検出信号か所定値となったことを条件と
して第２の抵抗を第１の抵抗に並列接続するための特性
切替回路とを設けた構成とし前記目的を達成する。

［作用］ 電源投入時には、比較的大きな第１の抵抗により安定化
回路の立上り特性を決めてラッシュ電流を制限するとと
もに安定運転時には第２の抵抗を並列接続させることに
よって全体抵抗値を下げ安定化回路の負荷変動に対する
追従特性を高める。

［実施例］ 本発明に係る直流電源開閉回路の一実施例を第１図に基
づき説明する。

この実施例では、安定化回路１０と電流検出回路２０−
１、特性切替回路２０−２と信号発生回路３０と２次電
源回路４０とから直流電源開閉回路が構成されている。

安定化回路１０は、直列制御素子としてのトランジスタ
ＴＲＩ、負帰還用のコレクタ抵抗としての第１の抵抗Ｒ
１，ツェナーダイオードＺＤとからなり、リップル整定
用のコンデンサＣが設けられている。第１の抵抗Ｒ１は
スイッチＳＷを直流入力電源１の高電位側電路に接続し
たときにベース電流を供給するものとされ、その抵抗値
は後記抵抗Ｒ３との協働によりトランジスタＴＲＩを保
護するに十分な電源投入時のラッシュ電流を制限できか
つ２次電源回路４０の２次電源が安定した後に信号発生
回路３０からリセット解除信号が発生されるような値に
選定されている。従って、前記従来の電流制限回路（２
０）は省略されている。

なお、信号発生回路３０および２次電源回路４０の構成
は前記従来の構成と変りがないので説明を省略する。

さて、本発明の技術的特徴事項である安定化回路１０の
特性改善は第２の抵抗Ｒ２と電流検出回路２０−１と特
性切替回路２０−２とにより行われる。

この実施例における第２の抵抗Ｒ２は上記第１の抵抗Ｒ
１の抵抗値よりも小さいものとされ第１の抵抗Ｒ１に並
列接続可能なものとされている。

電流検出回路２０−１は、安定化電源３の高電位側電路
に接続された抵抗Ｒ３とトランジスタＴＲ３と分圧抵抗
Ｒ５、Ｒ６とから構成されている。

＝　９− また特性切替回路２０−２は分圧抵抗Ｒ５、Ｒｅ間にベ
ースか接続されたトランジスタＴＲ４と、トランジスタ
ＴＲ４のコレクターとスイッチＳＷとの間に直列接続さ
れた分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８とベースか分圧抵抗Ｒ７，Ｒ８
間に接続された第２の抵抗Ｒ２を第１の抵抗Ｒ１に並列
接続するためのスイッチング用トランジスタＴＲ２とか
ら構成されている。各構成要素は安定化電源が立上りか
つ２次電源電圧か規定電圧となった後に特性切替回路２
０−２が第２の抵抗Ｒ２を第１の抵抗Ｒ１に並列接続す
るように選定されている。

次に作用を説明する。

（電源投入時） スイッチＳＷをＯＮして安定化回路１０を駆動すればト
ランジスタＴＲＩのＶＣＥはコンデンサＣのチャージと
ともに徐々に低下しＩＣは急激に立ち上がるとともに次
第に安定する（第３図参照）。

ここに、ＩＣは大きな抵抗値を持つ第１の抵抗Ｒ１と抵
抗Ｒ３とからラッシュ電流が小さなものとされているの
でトランジスタＴＲＩの保護の万全−１〇　− が達せられる。また、その立上り特性は２次電源回路４
０の特性に応じた比較的遅いものとされているから、信
号発生回路３０からのリセット解除信号は第４図に実線
で示した如く２次電源か確実に立上った後に出力される
。

（定常運転時） 安定化電源３が規定電圧ＶＩＮとなる定常運転になると
、電流検出回路２０−１と特性切替回路２〇−２との作
用により、小さな抵抗値を持つ第２の抵抗値Ｒ２を第１
の抵抗Ｒ１と並列に接続する。すなわち、並列接続によ
り全体的抵抗値を小さくするのである。安定化回路１０
の負帰還用のコレクタ抵抗が小さいものに切り替えられ
るから、その応答性が著しく改善される。第２の抵抗Ｒ
の値は安定化電源３および２次電源に接続される負荷特
性に鑑み決定される。従って、定常運転時に急激な負荷
変動があったとしても十分な安定化電源を供給できるよ
うに安定化回路１０は追従できる。

しかして、この実施例によれば、電流検出回路２０−１
と特性切替回路２０−２とを設けて安定北回路１０の特
性改善を図るよう構成されているので、電源投入時のラ
ッシュを制御し適時にリセット解除信号を発することが
できるとともに定常運転時における急激な負荷変動に対
しても十分な追従ができる。信頼性ある安定化電源を供
給することができる。

また、安定化回路１０の特性は、第１の抵抗Ｒ１に第２
の抵抗Ｒ２を並列接続することによって行う構成である
から、接続される負荷特性に最適な追従特性を容易に選
定することができる。

なお、以上の実施例では、安定化回路１０はスイッチＳ
Ｗの操作により起動されるものとしたが、このスイッチ
ＳＷは省略しても実施することができる。また、第２の
抵抗Ｒ２の抵抗値は第１の抵抗Ｒ１の値より小さくなく
てもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかの通り、電流検出回路、特性切替
回路を備えて安定化回路の特性切替を行う構成としたか
ら、電源投入時の立上り特性と定常運転時における急激
な負荷変動に対する追従時性との双方を満足し確実かつ
信頼性ある安定化電源を生成できるという優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る直流電源開閉回路の一実施例を示
す全体回路図、第２図、第３図、第４図は従来の直流電
源開閉回路を示し第２図は全体回路図、第３図は電源投
入時の電圧、電流を示す図、第４図は各信号間のタイミ
ングチャートである。 １・・・直流入力電源、３・・・安定化電源、１０・・
・安定化回路、２０−１・・・電流検出回路、２０−２
・・・特性切替回路、３０・・・信号発生回路、４０・
・・２次電源回路、Ｒ１・・・第１の抵抗、Ｒ２・・・
第２の抵抗。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流入力電源に接続されるベース電流供給用の第
   １の抵抗を含み形成されたトランジスタ制御方式の安定
   化回路とこの安定化回路で生成された安定化電源電圧が
   基準電圧と等しくなったときに信号を発する信号発生器
   と安定化電源から２次電源を生成するスイッチング方式
   の２次電源回路とを備えた直流電源開閉回路において、 前記第１の抵抗に並列接続可能な第２の抵抗と前記安定
   化電源の電流を検出するための電流検出回路とこの電流
   検出回路の検出信号が所定値となったことを条件として
   第２の抵抗を第１の抵抗に並列接続するための特性切替
   回路とを設けたことを特徴とする直流電源開閉回路。
2. （２）前記特許請求の範囲第１項において、前記第２の
   抵抗の抵抗値が前記第１の抵抗の抵抗値よりも小さな値
   とされている直流電源開閉回路。