JPH01136561A - 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か基準電
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
、ツェナータイオード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が設けられている。

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ど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＋５ｖ）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
ースに電流が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ＴＲＩ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かチャージされる
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
流値でカットされコンデンサ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が立ち上がる。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）が出力される。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。

［発明が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
の立ち上か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ＶＣＥ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が
第４図（Ａ）に点線で示した如く急激に立ち上がるとリ
セット解除信号が同（Ｃ）に示す如く２次電源の立ち上
がり時間Ｔ１［同（Ｂ）＝　５− 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せた
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。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明は、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
信号発生器から出力された信号を入力として第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。

［作用コ 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
もに信号発生回路から信号が出力された以後は第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、特性切替回路２０
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
ＴＲ１、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と特性切替回路２０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Ｒ１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。

特性切替回路２０は分圧抵抗Ｒ５、Ｒｅ間にベースが接
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とベースが分圧抵抗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信号発
生回路３０からリセット解除信号が出力されたときに特
性切替回路２０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１ｏ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によ
り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の保護の万全が達せられる。また、その立上
り特性は２次電源回路４０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次電源が確実に
立上った後に出力される。

（定常運転時） ２次電源回路４０の出力たる２次電源が規定電圧となる
と特性切替回路２０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、並列接続により一　　１０　− 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、第２の抵抗Ｒ２と特性
切替回路２０とを設けて安定化回路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
限し適時にリセット解除信号を光することができるとと
もにリセット解除信号か出力された以後すなわち定常運
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ｌＯ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は省略しても実維することかできる。また、第２の
抵抗Ｒ２の抵抗値は第１の抵抗値Ｒ１の値より小さくな
くともよい。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかの通り、第２の抵抗と、特性切替
回路と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特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・・・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の抵抗と前記信号
   発生器から出力された信号を入力として第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流開閉回路。