JPH04162111A - 直流電源回路 - Google Patents

直流電源回路

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JPH04162111A
JPH04162111A JP2290067A JP29006790A JPH04162111A JP H04162111 A JPH04162111 A JP H04162111A JP 2290067 A JP2290067 A JP 2290067A JP 29006790 A JP29006790 A JP 29006790A JP H04162111 A JPH04162111 A JP H04162111A
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/18Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to reversal of direct current
    • 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

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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】 〔産業上の利用分野] 本発明は直流電源回路に関し、詳しくは入力端子と出力
端子間に電圧制御用パワーMO8FETからなる直列制
御素子を設けた直流電源回路に関する。
[従来の技術] 例えば、Nチャンネル型パワーMO8FETを使用した
直流電源回路の従来例を第2図に示し説明する。
同図に示す直流電源回路において、(1)は電圧制御用
パワーMOS F ETで、そのドレインDか入力端子
(2)に、ソースSが出力端子(3)に夫々接続されて
いる。(4)は上記パワーMO8FET (1)のゲー
トGに接続されたチャージポンプ、(5)は制御出力増
幅用のNチャンネル型MOSFETで、そのドレインD
かパワーMO8FET (1)のゲートGに接続され、
ソースSが接地端子(6)に接続される。(7)(8)
はパワーMOSFET (1)のソースSと接地端子(
6)との間に接続された電圧設定用の分圧抵抗、(9)
は誤差電圧増幅用の差動増幅器で、その−方の入力は基
準電圧源(10)が接続されると共に他方の人力は上記
分圧抵抗(7)(8)の中間接続点aが接続され、その
出力は制御出力増幅用MO8FET (5)のゲートG
に接続される。
上記構成からなる直流電源回路では、入力端子(2)か
らの入力端子VIPJがハイレベルとなるとチャージポ
ンプ(4)が動作し、パワーMOSFET (1)のゲ
ート電圧を入力電圧VIN以上に昇圧してパワーMO5
FET (1)をONさせる。
これにより出力端子(3)に出力電圧VOUTが得られ
る。この時、基準電圧源(工0〕に基づく差動増幅器(
9)の出力により制御出力増幅用MOSFET (5)
が作動して分圧抵抗(7)(8)の分圧比に応じた出力
電圧VOUTとなる。
[発明が解決しようとする課題] ところで、上述した直流電源回路では、電源が何らかの
原因により瞬断して入力電圧vr+uが出力電圧V 0
LITよりも低下するような状態が発生すると、パワー
MOSFET (1)のソース・ドレイン間に寄生する
ダイオードが導通して出力端子(3)から入力端子(2
)に向けて電流か逆流することになる。この場合、出力
端子(3)に、電源が瞬断した時にバックアップ電圧を
メモリに供給するためのメモリ用バックアップ回路が接
続されていると、上記バックアップ回路の二次電池やコ
ンデンサに充電されたバックアップ電力か上述した寄生
ダイオードによる電流の逆流で放電されてしまいバック
アップ電圧の低下を招くという問題があった。また、分
圧抵抗(7)(8’)にも電流が流れるのでバックアッ
プ電圧の低下がより一層顕著となる。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので
、その目的とするところは、電圧制御用パワーMO8F
ETのソース・ドレイン間に寄生するダイオードが導通
することを防止して出力端子から入力端子に向う電流の
逆流を阻止するようにした直流電源回路を提供すること
にある。
[課題を解決するための手段] 本発明における上記目的を達成するための技術的手段は
、入力端子と出力端子間に電圧制御用パワーMOSFE
Tからなる直列制御素子を設けた直流電源回路において
、上記パワーMOSFETのバックゲートが接続され、
入力電圧がロウレベルとなった時にパワーMOSFET
のソース・ドレイン間に寄生するダイオードが非導通と
なるようにそのバックゲート電圧をコントロールするバ
ックゲート制御回路を設けたことである。
また、上記バックゲート制御回路は、入力端子に二段の
インバータ回路を接続し、後段のインバータ回路の出力
にパワーMO8FETのバックゲートを接続すると共に
電圧設定用の分圧抵抗を接地接続したものであることが
望ましい。
[作用] 本発明に係る直流電源回路では、パワーMOSFETの
バックゲートが接続され、入力電圧がロウレベルとなっ
た時にパワーMO8FETのソース・ドレイン間に寄生
するダイオードが非導通となるようにそのバックゲート
電圧をコントロールするバックゲート制御回路を設けた
から、電源が瞬断して入力電圧がロウレベルとなった時
、上記パワーMOSFETのバックゲート電圧をバック
ゲート制御回路によりロウレベルに設定することができ
、パワーMOSFETに寄生するダイオードを非導通と
し、出力端子から入力端子に向う電流の逆流を確実に阻
止する。
また、上記バックゲート制御回路が、入力端子に二段の
インバータ回路を接続し、後段のインバータ回路の出力
にパワーMO5FETのバックゲートを接続すると共に
電圧設定用の分圧抵抗を接地接続したものであれば、上
記分圧抵抗にも電流が流れることを確実に阻止し得る。
[実施例コ 本発明に係る直流電源回路の一実施例を第1図に示し説
明する。なお、第2図の直流電源回路と同一、又は相当
部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
本発明の特徴は、第1図に示すように電圧制御用パワー
MO8FET (1)のバックゲートBGが接続され、
入力電圧VINがロウレベルとなった時にパワーMO5
FET (1)のソース・ドレイン間に寄生するダイオ
ードか非導通となるようにそのバックゲート電圧をコン
トロールするバックゲート制御回路(11)を設けたこ
とにある。具体的に、上記バックゲート制御回路(11
)は入力端子(2)に接続された二段のインバータ回路
(12)(13)と、後段のインバータ回路(13)の
出力と接地端子(6)間に接続された電圧設定用の分圧
抵抗(7)(8)とで回路構成され、上記パワーMOs
FET(1’)のバックゲートBGをソースSから分離
して上述した後段のインバータ回路(13)の出力に接
続する。更に具体的に、二段のインバータ回路(12)
  (13)はPチャンネル型MOSFET (14)
  (is)とNチャンネル型MOSFET (16)
  (17)で夫々回路構成される。前段のインバータ
回路(12)では、Pチャンネル型MO5FET(14
)とNチャンネル型MOSFET(16)の各ゲートG
を共通接続し、その接続点すを入力端子(2)に接続し
、Pチャンネル型MO8FET(14)とNチャンネル
型MOSFET(16)の各ドレインDを共通接続し、
その接続点Cを後段のインバータ回路(13)の入力に
接続する。Pチャンネル型MOSFET (14)のソ
ースSをパワーMOSFET (1)のソースSに接続
すると共にNチャンネル型MO3F ET (16)の
ソースSを接地端子(6)に接続する。また、後段のイ
ンバータ回路(13)では、Pチャンネル型MOS F
 ET (15)とNチャンネル型MOSFET (1
7)の各ゲートGを共通接続し、その接続点dを、前段
のインバータ回路(12)の出力であるPチャンネル型
MO8FET (14)とNチャンネル型MOSFET
(16)の各ドレインDの共通接続点Cに接続する。P
チャンネル型MOSFET(15)とNチャンネル型M
OS F iE T (17)の各ドレインDを共通接
続し、その接続点eをパワーMOSFET (1)のバ
ックゲートBGと分圧抵抗(7)との接続点fに接続す
る。Pチャンネル型MOS F ET (15) (7
)7−スSをパワーMO8FET (1)のソースSに
接続するト共にNチャンネル型MOSFET(17)の
ソースSを接地端子(6)に接続する。
上記構成からなる直流電源回路では、入力端子(2)か
らの入力電圧Vuvがハイレベルとなるとチャージポン
プ(4)が動作し、パワーMOSFET (1)のゲー
ト電圧を入力端子VIN以上に昇圧してパワーMO8F
ET (1)をONさせる。
これにより出力端子(3)に出力電圧VOUTが得られ
る。この時、基準電圧源(10)に基づく誤差電圧増幅
用差動増幅器(9)の出力は制御出力増幅用MOSFE
T (5)で増幅されその制御電圧によりパワーMO8
FET (1)のゲートが駆動され、分圧抵抗(7) 
 (8)による分圧比に応じた出力電圧V 0LITが
得られる。
本発明に係る直流電源回路では、電源が何らかの原因に
より瞬断し、入力端子(2)からの入力電圧VINが出
力電圧V 0LITよりも低下するような状態か発生し
てロウレベルとなっても、バックゲート制御回路(11
)の二段のインバータ回路(12)(13)において、
前段のインバータ回路(12)のPチャンネル型MO8
FET(14)とNチャンネル型MOS F ET (
16)の各ゲート電圧がロウレベルとなり、Pチャンネ
ル型MO5FET(14)かONしてNチャンネル型M
OS F ET (16)が0FFL、Pチャンネル型
MOSFET(14)とNチャンネル型MOSFET(
16)の各ドレインDの共通接続点Cで前段のインバー
タ回路(12)の出力かハイレベルとなる。すると、後
段のインバータ回路(13)のPチャンネル型MO5F
ET(15)とNチャンネル型MOSFET (17)
の各ゲート電圧がハイレベルとなり、Pチャンネル型M
O8FET(15)がOFFしてNチャンネル型MOS
FET(17)がONL、Pチャンネル型MO8FET
(15)とNチャンネル型MOSFET(17)の各ド
レインDの共通接続点eで後段のインバータ回路(13
)の出力がロウレベルとなる。
これによりパワーMO5FET (1)のバックゲ−1
−BGと分圧抵抗(7)との接続点fでの電位がロウレ
ベルとなるため、上記パワーMOS F ET(1)の
バックゲート電圧がロウレベルに保持される。その結果
、パワーMO8FET (1)のソース・ドレイン間に
寄生するグイオートか導通することなく、出力端子(3
)から入力端子(2)に向けて電流が逆流することもな
い。
従って、出力端子(3)に、電源が瞬断した時にバック
アップ電圧をメモリに供給するためのメモリ用バックア
ップ回路が接続されている場合でも、上記バックアップ
回路の二次電池やコンデンサに充電されたバックアップ
電力が消費されてその電圧も低下するおそれはない。
また、前述したようにパワーMO8FET (1)のバ
ックゲートBGと分圧抵抗(7)との接続点fでの電位
がロウレベルとなるため、分圧抵抗(7)(8)にも電
流が流れることはないので、バックアップ電圧が消費さ
れて低下することをより一層確実に阻止できる。
[発明の効果] 本発明に係る直流電源回路によれば、電源が瞬断して入
力電圧がロウレベルとなった時、パワーMOSFETの
バックゲート電圧をバックゲート制御回路によりロウレ
ベルに設定できるので、パワーMO5FETのソース・
トレイン間に寄生するダイオードが導通ずることなく、
出力端子から入力端子に向う電流の逆流を確実に阻止す
ることができる。特に、出力端子にメモリ用バックアッ
プ回路か接続されている場合には、上記バックアップ回
路でのバックアップ電力が消費されてその電圧が低下が
抑制されバックアップ性能が大幅に向上する。
また、電圧設定用の分圧抵抗にも電流が流れるこはない
ので、バックアップ電力か消費されてその電圧が低下す
ることをより一層確実に阻止できてバックアップ性能は
より一層向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る直流電源回路の一実施例を示す回
路図である。 第2図は直流電源回路の従来例を示す回路図である。 (1)・・・電圧制御用パワーMO8FET。 (2)・・・入力端子、 (3)・・・出力端子、 (7)(8)・・・分圧抵抗、 (9)・・・差動増幅器、 (11)・・・バックゲート制御回路、(12)  (
13)・・・インバータ回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力端子と出力端子間に電圧制御用パワーMOS
    FETからなる直列制御素子を設けた直流電源回路にお
    いて、 上記パワーMOSFETのバックゲートが接続され、入
    力電圧がロウレベルとなった時にパワーMOSFETの
    ソース・ドレイン間に寄生するダイオードが非導通とな
    るようにそのバックゲート電圧をコントロールするバッ
    クゲート制御回路を設けたことを特徴とする直流電源回
    路。
  2. (2)請求項(1)記載のバックゲート制御回路は、入
    力端子に二段のインバータ回路を接続し、後段のインバ
    ータ回路の出力にパワーMOSFETのバックゲートを
    接続すると共に電圧設定用の分圧抵抗を接地接続したこ
    とを特徴とする直流電源回路。
JP2290067A 1990-10-25 1990-10-25 直流電源回路 Expired - Lifetime JPH0769749B2 (ja)

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