JPH04370811A - シリーズレギュレータ方式電源回路 - Google Patents
シリーズレギュレータ方式電源回路Info
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- JPH04370811A JPH04370811A JP17448091A JP17448091A JPH04370811A JP H04370811 A JPH04370811 A JP H04370811A JP 17448091 A JP17448091 A JP 17448091A JP 17448091 A JP17448091 A JP 17448091A JP H04370811 A JPH04370811 A JP H04370811A
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- JP
- Japan
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- voltage
- regulator
- collector
- transistor
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- Pending
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子機器に直流電源
を供給する、シリーズレギュレータ方式の電源回路に関
し、例えばレギュレータトランジスタのエミッタ、コレ
クタ間の電位差が大きい場合に、レギュレータトランジ
スタのコレクタ損失を低減し、以て発熱を低減ならしめ
るようにしたものである。
を供給する、シリーズレギュレータ方式の電源回路に関
し、例えばレギュレータトランジスタのエミッタ、コレ
クタ間の電位差が大きい場合に、レギュレータトランジ
スタのコレクタ損失を低減し、以て発熱を低減ならしめ
るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、基本的なシリーズレギュレータ
方式の電源回路として図５に示す回路が知られている。 図５において、Ｑ１はレギュレータのトランジスタであ
り、Ｄ１は基準電圧用のツェナーダイオード、Ｒ１はツ
ェナーダイオードＤ１に電流を供給する抵抗である。入
力端子１にＶＩの電圧を与えると、出力端子２にＶＯの
電圧が出力される。ツェナーダイオードＤ１の両端の電
圧をＶＤ、トランジスタＱ１のベース、エミッタ間の電
圧をＶＢＥとすると、出力電圧ＶＯは ＶＯ＝ＶＤ−ＶＢＥ と表わされ、トランジスタＱ１のエミッタから流れ出る
負荷電流をＩＯとすると、トランジスタＱ１のコレクタ
損失ＰＣは ＰＣ＝（ＶＩ−ＶＯ）ＩＯ となり、コレクタ損失ＰＣは熱として放出される。
方式の電源回路として図５に示す回路が知られている。 図５において、Ｑ１はレギュレータのトランジスタであ
り、Ｄ１は基準電圧用のツェナーダイオード、Ｒ１はツ
ェナーダイオードＤ１に電流を供給する抵抗である。入
力端子１にＶＩの電圧を与えると、出力端子２にＶＯの
電圧が出力される。ツェナーダイオードＤ１の両端の電
圧をＶＤ、トランジスタＱ１のベース、エミッタ間の電
圧をＶＢＥとすると、出力電圧ＶＯは ＶＯ＝ＶＤ−ＶＢＥ と表わされ、トランジスタＱ１のエミッタから流れ出る
負荷電流をＩＯとすると、トランジスタＱ１のコレクタ
損失ＰＣは ＰＣ＝（ＶＩ−ＶＯ）ＩＯ となり、コレクタ損失ＰＣは熱として放出される。
【０００３】入力電圧ＶＩが高くトランジスタＱ１の発
熱が多い場合には、図６のようにトランジスタＱ１のコ
レクタに直列に抵抗Ｒ２が挿入される。この図６におい
て、前記図５と同一符号のものは同効のものを示す。図
６のものでは、コレクタ電圧ＶＣを ＶＣ＝
ＶＩ−Ｒ２×ＩＯ と下げ、コレクタ損失ＰＣを ＰＣ＝（ＶＩ−Ｒ２×ＩＯ−ＶＯ）ＩＯとして発熱を少
なくすることができる。
熱が多い場合には、図６のようにトランジスタＱ１のコ
レクタに直列に抵抗Ｒ２が挿入される。この図６におい
て、前記図５と同一符号のものは同効のものを示す。図
６のものでは、コレクタ電圧ＶＣを ＶＣ＝
ＶＩ−Ｒ２×ＩＯ と下げ、コレクタ損失ＰＣを ＰＣ＝（ＶＩ−Ｒ２×ＩＯ−ＶＯ）ＩＯとして発熱を少
なくすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記図６に示すもので
は、トランジスタＱ１の発熱は図５のものより抑えられ
るが、入力電圧ＶＩの変化の大きい場合、この入力電圧
ＶＩが上昇したときの発熱を考慮して抵抗Ｒ２を大きく
設定すると、入力電圧ＶＩが下がったとき出力電圧ＶＯ
として必要な電圧が得られず、また入力電圧ＶＩの下が
ったときを考慮して抵抗Ｒ２を小さく設定すると、入力
電圧ＶＩが上昇したときのトランジスタＱ１の発熱が大
きくなり、コレクタ損失の大きなトランジスタまたは放
熱板が必要となる。この発明は上記の欠点を除去するも
のであり、入力電圧ＶＩの変化幅に対するコレクタ電圧
ＶＣの変化幅を小さくしてレギュレータトランジスタＱ
１の発熱を減少せしめ得るようにしたものである。
は、トランジスタＱ１の発熱は図５のものより抑えられ
るが、入力電圧ＶＩの変化の大きい場合、この入力電圧
ＶＩが上昇したときの発熱を考慮して抵抗Ｒ２を大きく
設定すると、入力電圧ＶＩが下がったとき出力電圧ＶＯ
として必要な電圧が得られず、また入力電圧ＶＩの下が
ったときを考慮して抵抗Ｒ２を小さく設定すると、入力
電圧ＶＩが上昇したときのトランジスタＱ１の発熱が大
きくなり、コレクタ損失の大きなトランジスタまたは放
熱板が必要となる。この発明は上記の欠点を除去するも
のであり、入力電圧ＶＩの変化幅に対するコレクタ電圧
ＶＣの変化幅を小さくしてレギュレータトランジスタＱ
１の発熱を減少せしめ得るようにしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、シリーズレギュレータ方式の電源回
路において、レギュレータトランジスタのコレクタとグ
ラウンド間にツェナーダイオードと抵抗を直列に接続す
ることにより、レキュレータトランジスタの発熱を減少
させることを特徴とするものである。
めに、この発明は、シリーズレギュレータ方式の電源回
路において、レギュレータトランジスタのコレクタとグ
ラウンド間にツェナーダイオードと抵抗を直列に接続す
ることにより、レキュレータトランジスタの発熱を減少
させることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】ツェナーダイオードは逆方向電圧をかけると、
ある電圧から降伏領域に入り、この領域では電流の大幅
な変化に対しても電圧変化が少ない、という性質を持つ
。この領域でのツェナーダイオードの両端の電圧をツェ
ナー電圧という。ほとんどの電源回路で出力電圧を定電
圧化するのにこのツェナー電圧が利用されている。この
発明では、レギュレータトランジスタのコレクタ電圧の
変動幅を狭くするのにこのツェナー電圧を用いている。
ある電圧から降伏領域に入り、この領域では電流の大幅
な変化に対しても電圧変化が少ない、という性質を持つ
。この領域でのツェナーダイオードの両端の電圧をツェ
ナー電圧という。ほとんどの電源回路で出力電圧を定電
圧化するのにこのツェナー電圧が利用されている。この
発明では、レギュレータトランジスタのコレクタ電圧の
変動幅を狭くするのにこのツェナー電圧を用いている。
【０００７】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図について説明
する。この発明の第１の実施例を図１に示す。図１はレ
ギュレータトランジスタの発熱を少なくしたシリーズレ
ギュレータ方式の電源回路を示すものである。この図１
において、従来例を説明した前記の図５、図６と同一符
号は同効のものを示す。ツェナーダイオードＤ２のツェ
ナー電圧をＶＤ２、このツェナーダイオードＤ２と抵抗
Ｒ３に流れる電流をＩＤ２とすると、コレクタ電圧ＶＣ
はＶＣ＝ＶＩ−Ｒ２（ＩＯ＋ＩＤ２）またはＶＣ＝Ｒ３
×ＩＤ２＋ＶＤ２ となる。コレクタ損失ＰＣは、 ＰＣ＝｛ＶＩ−Ｒ２（ＩＯ＋ＩＤ２）−ＶＯ｝ＩＯとな
り、コレクタ損失ＰＣは図６のものに比べ、Ｒ２×ＩＤ
２×ＩＯだけ少なくなる。
する。この発明の第１の実施例を図１に示す。図１はレ
ギュレータトランジスタの発熱を少なくしたシリーズレ
ギュレータ方式の電源回路を示すものである。この図１
において、従来例を説明した前記の図５、図６と同一符
号は同効のものを示す。ツェナーダイオードＤ２のツェ
ナー電圧をＶＤ２、このツェナーダイオードＤ２と抵抗
Ｒ３に流れる電流をＩＤ２とすると、コレクタ電圧ＶＣ
はＶＣ＝ＶＩ−Ｒ２（ＩＯ＋ＩＤ２）またはＶＣ＝Ｒ３
×ＩＤ２＋ＶＤ２ となる。コレクタ損失ＰＣは、 ＰＣ＝｛ＶＩ−Ｒ２（ＩＯ＋ＩＤ２）−ＶＯ｝ＩＯとな
り、コレクタ損失ＰＣは図６のものに比べ、Ｒ２×ＩＤ
２×ＩＯだけ少なくなる。
【０００８】ここで、入力電圧ＶＩが大きく変動した場
合を考えてみる。入力電圧ＶＩが大きく変動しても、ツ
ェナー電圧ＶＤ２によりコレクタ電圧ＶＣの変動幅は狭
くなる。また、入力電圧ＶＩが上がったとき、もしくは
出力電流ＩＯが少なくなったときには電流ＩＤ２は増加
するが、抵抗Ｒ３により前記電流ＩＤ２は制限され、ツ
ェナーダイオードの破壊は避けられる。出力電流ＩＯが
変動した場合を考えてみる。出力電流ＩＯが減少すると
、 抵抗Ｒ２での電圧降下が小さくなるので、コレク
タ電圧ＶＣは上昇する。このため、電流ＩＤ２が増加す
るので、抵抗Ｒ２での電圧降下が大きくなり、コレクタ
電圧ＶＣの上昇値は制限される。出力電流ＩＯが増加す
ると、抵抗Ｒ２での電圧降下が大きくなるので、コレク
タ電圧ＶＣは下降し、電流ＩＤ２も減少する。このため
、抵抗Ｒ２での電圧降下が小さくなり、コレクタ電圧Ｖ
Ｃの下降値は制限される。以上のように、入力電圧ＶＩ
、出力電流ＩＯが変動した場合でも、コレクタ電圧ＶＣ
の変動幅は狭められ、これによりレギュレータトランジ
スタＱ１の発熱を低減させることができる。
合を考えてみる。入力電圧ＶＩが大きく変動しても、ツ
ェナー電圧ＶＤ２によりコレクタ電圧ＶＣの変動幅は狭
くなる。また、入力電圧ＶＩが上がったとき、もしくは
出力電流ＩＯが少なくなったときには電流ＩＤ２は増加
するが、抵抗Ｒ３により前記電流ＩＤ２は制限され、ツ
ェナーダイオードの破壊は避けられる。出力電流ＩＯが
変動した場合を考えてみる。出力電流ＩＯが減少すると
、 抵抗Ｒ２での電圧降下が小さくなるので、コレク
タ電圧ＶＣは上昇する。このため、電流ＩＤ２が増加す
るので、抵抗Ｒ２での電圧降下が大きくなり、コレクタ
電圧ＶＣの上昇値は制限される。出力電流ＩＯが増加す
ると、抵抗Ｒ２での電圧降下が大きくなるので、コレク
タ電圧ＶＣは下降し、電流ＩＤ２も減少する。このため
、抵抗Ｒ２での電圧降下が小さくなり、コレクタ電圧Ｖ
Ｃの下降値は制限される。以上のように、入力電圧ＶＩ
、出力電流ＩＯが変動した場合でも、コレクタ電圧ＶＣ
の変動幅は狭められ、これによりレギュレータトランジ
スタＱ１の発熱を低減させることができる。
【０００９】この発明において、直列になっているツェ
ナーダイオードＤ２と抵抗Ｒ３は入れ換わっても同様で
ある。図１の回路は入出力電圧がプラスの場合であり、
入出力電圧がマイナスの場合には図２のようになる。次
に説明する図３、図４の場合にも、同様にマイナスの場
合の回路が存在する。
ナーダイオードＤ２と抵抗Ｒ３は入れ換わっても同様で
ある。図１の回路は入出力電圧がプラスの場合であり、
入出力電圧がマイナスの場合には図２のようになる。次
に説明する図３、図４の場合にも、同様にマイナスの場
合の回路が存在する。
【００１０】図３は第２の実施例を示すものであり、図
１と同一符号のものは同効のものを示す。図３の回路が
図１の回路と異なる点は、フィードバックにより定電圧
化されていることである。ＩＣ１はＯＰアンプ、Ｒ４、
Ｒ５は抵抗であり、出力電圧ＶＯを分圧してＯＰアンプ
の反転入力端子への入力電圧を決めている。図４は第３
の実施例を示すものであり、図１と同一符号のものは同
効のものを示す。図４は三端子レギュレータを用いた場
合に応用した例であり、ＩＣ２が三端子レギュレータで
ある。三端子レギュレータＩＣ２は入力電圧と出力電圧
の差を小さくできるという特徴を持つが、入力電圧が高
い場合にはトランジスタと同様に発熱が大きくなってし
まう。そこで図４のように、ツェナーダイオードＤ２、
抵抗Ｒ３を追加することにより、三端子レギュレータＩ
Ｃ２の入力電圧を下げ、発熱を抑えることができる。
１と同一符号のものは同効のものを示す。図３の回路が
図１の回路と異なる点は、フィードバックにより定電圧
化されていることである。ＩＣ１はＯＰアンプ、Ｒ４、
Ｒ５は抵抗であり、出力電圧ＶＯを分圧してＯＰアンプ
の反転入力端子への入力電圧を決めている。図４は第３
の実施例を示すものであり、図１と同一符号のものは同
効のものを示す。図４は三端子レギュレータを用いた場
合に応用した例であり、ＩＣ２が三端子レギュレータで
ある。三端子レギュレータＩＣ２は入力電圧と出力電圧
の差を小さくできるという特徴を持つが、入力電圧が高
い場合にはトランジスタと同様に発熱が大きくなってし
まう。そこで図４のように、ツェナーダイオードＤ２、
抵抗Ｒ３を追加することにより、三端子レギュレータＩ
Ｃ２の入力電圧を下げ、発熱を抑えることができる。
【００１１】
【発明の効果】この発明は上記したようであり、シリー
ズレギュレータ方式の電源回路において、レギュレータ
トランジスタのコレクタ電圧、または三端子レギュレー
タのＩＮ端子電圧を下げ、かつ変動幅を狭め、コレクタ
損失などの損失を低減し、発熱を低減できる。
ズレギュレータ方式の電源回路において、レギュレータ
トランジスタのコレクタ電圧、または三端子レギュレー
タのＩＮ端子電圧を下げ、かつ変動幅を狭め、コレクタ
損失などの損失を低減し、発熱を低減できる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】この発明の第１の実施例の入出力電圧がマイナ
スの場合を示す回路図である。
スの場合を示す回路図である。
【図３】この発明の第２実施例を示す回路図である。
【図４】この発明の第３の実施例を示す回路図である。
【図５】従来例を示す回路図である。
【図６】従来例を示す回路図である。
Ｑ１ トランジスタ
Ｑ２ トランジスタ
Ｄ１ ツェナーダイオード
Ｄ２ ツェナーダイオード
ＩＣ１ ＯＰアンプ
ＩＣ２ 三端子レギュレータ
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 抵抗
Ｒ３ 抵抗
Ｒ４ 抵抗
Ｒ５ 抵抗
１ 入力端子
２ 出力端子
３ グラウンド端子
４ グラウンド端子
５ マイナス入力端子
６ マイナス出力端子
Claims (1)
- 【請求項１】 シリーズレギュレータ方式の電源回路
において、レギュレータトランジスタのコレクタまたは
三端子レギュレータのＩＮ端子とグラウンド間にツェナ
ーダイオードと抵抗を直列に接続したことを特徴とする
シリーズレギュレータ方式電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448091A JPH04370811A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | シリーズレギュレータ方式電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448091A JPH04370811A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | シリーズレギュレータ方式電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04370811A true JPH04370811A (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=15979220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17448091A Pending JPH04370811A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | シリーズレギュレータ方式電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04370811A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4924937B1 (ja) * | 1970-08-05 | 1974-06-26 |
-
1991
- 1991-06-19 JP JP17448091A patent/JPH04370811A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4924937B1 (ja) * | 1970-08-05 | 1974-06-26 |
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