JPH0962376A - 定電圧電源 - Google Patents

定電圧電源

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JPH0962376A
JPH0962376A JP7232105A JP23210595A JPH0962376A JP H0962376 A JPH0962376 A JP H0962376A JP 7232105 A JP7232105 A JP 7232105A JP 23210595 A JP23210595 A JP 23210595A JP H0962376 A JPH0962376 A JP H0962376A
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JP
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constant voltage
voltage
output
power supply
voltage power
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JP7232105A
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Masayuki Yaguchi
正行 矢口
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成によりコスト削減及び信頼性向上を
図りつつオン/オフ制御可能な1又は複数の異なる定電
圧を供給しうる定電圧電源を提供すること。 【解決手段】入力電圧を制御して一定電圧を出力する定
電圧出力部Q11,Q12と、エミッタホロワトランジ
スタQ11を含み一定電圧を出力するよう定電圧出力部
を制御する制御部と、定電圧が供給される利用装置に基
づきオン/オフが設定された出力ポートP1を有するマ
イコンIC1とからなり、出力ポートは制御部(エミッ
タホロワトランジスタQ11のべーす)に対し基準電圧
として定電圧を供給するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オン/オフを制御
可能な1または複数の一定電圧を出力できる定電圧電源
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子機器では、各構成ブロック
の性質により電圧の異なる複数の定電圧電源を使用する
と共に、これらの電圧をマイコン等でオン/オフ制御す
ることが多い。また、メカニズムなどに使用するソレノ
イド等利用装置をコントロールする場合には、発熱及び
消費電力の削減のため、オン時のドライブ電圧よりその
後の保持電圧を下げる場合が多い。本発明における定電
圧電源は、これらの要求に対応可能な定電圧電源に関す
るものである。
【0003】従来、上記の要求に対応可能な定電圧電源
の例としては、図5乃至図7に示すようなものがあっ
た。図5は従来のツェナーダイオードを使用した定電圧
電源の構成を示す回路図、図6は従来のオン/オフ制御
可能な定電圧電源の構成を示す回路図、図7は従来の2
つの電圧を得るための定電圧電源の構成を示す回路図で
ある。
【0004】まず、図5に示す従来のツェナーダイオー
ドを使用した定電圧電源において、Viは入力電源電
圧、D1は基準電圧源としてのツェナーダイオード、Q
1は制御トランジスタ、R1はベース抵抗、C1は電解
コンデンサであり、V0はエミッタの出力電圧である。
このように構成された定電圧電源においては、周知のよ
うに、制御トランジスタQ1のベース電圧を一定に保持
することにより、出力電圧V0は定電圧化される。
【0005】また、図6に示す従来のオン/オフ制御可
能な定電圧電源において、Viは入力電源電圧、Q2及
びQ3はスイッチングトランジスタ、Q4は電圧制御ト
ランジスタ、R2,R3,R4,R6はベース抵抗、R
5はプルアップ抵抗、D2はツェナーダイオード、C2
は電解コンデンサである。ここで、スイッチングトラン
ジスタQ2,Q3及び抵抗2,3,4,5は、この定電
圧電源を構成するツェナーダイオードD2に対する電圧
の供給をオン/オフするスイッチング回路B1を構成
し、S1はスイッチング回路B1に対する電圧の供給を
オン/オフするスイッチである。
【0006】次に、図6を参照して、上記のオン/オフ
制御可能な定電圧電源の動作について説明する。まず、
スイッチS1がオンすると、スイッチングトランジスタ
Q2,Q3がオンとなり、ツェナーダイオードD2に電
圧が供給され、電圧制御トランジスタQ4が作動してそ
のエミッタから一定電圧が出力される。スイッチS1が
オフされると、スイッチングトランジスタQ2,Q3が
オフとなりツェナーダイオードD2の電圧は0となっ
て、電圧制御トランジスタQ4の出力はオフされる。こ
のようにして、スイッチのオン/オフにより定電圧電源
の出力をオン/オフ制御することができる。
【0007】また、図7に示す従来の2つの電圧を得る
ための定電圧電源において、Viは入力電源電圧、B2
は、ツェナーダイオード、制御トランジスタ、ベース抵
抗及び電解コンデンサからなる定電圧電源、Q5,Q
6,Q7,Q8はスイッチングトランジスタ、R2,R
3,R4はベース抵抗、R5はプルアップ抵抗、R7は
電圧降下抵抗、SOL1はこの定電圧電源から定電圧を受
ける利用装置の例として示すソレノイド、S2,S3は
スイッチである。
【0008】次に、図7を参照して、上記の2つの電圧
を得るための定電圧電源の動作について説明する。ま
ず、定電圧電源B2の電圧を安定にしてから、スイッチ
S3をオフにし、スイッチS2をオンにすると、スイッ
チングトランジスタQ5,Q6がオンし、スイッチング
トランジスタQ7,Q8がオフするので、ソレノイドS
OL1に対し定電圧電源B2の電圧がそのまま供給され
る。
【0009】次に、スイッチS2をオフにし、スイッチ
S3をオンにすると、スイッチングトランジスタQ5,
Q6がオフし、スイッチングトランジスタQ7,Q8が
オンするので、スイッチングトランジスタQ8を通して
ソレノイドSOL1に供給される電圧はソレノイドSOL
と直列に接続されている電圧降下抵抗R7によりその電
圧降下分だけ下げられる。このように、この定電圧電源
は、電圧降下抵抗R7を使用することにより、ソレノイ
ド等をドライブするための異なる2種類の電圧を安価に
得ることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の定電圧電源を使用した場合、図
6に示す定電圧電源においては、基準電圧としてツェナ
ーダイオードを使用するためコストが高く、その上、電
圧の異なる複数の定電圧を得ようとすると、その数だけ
ツェナーダイオードが必要となるので、更にコストが高
くなる。また、図7に示す定電圧電源においては、回路
が非常に複雑となり、コスト及び信頼性共に不利である
という問題があった。
【0011】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、その欠点を克服するため、簡単な構成により
コストの削減及び信頼性の向上を図りつつ、オン/オフ
制御可能な1または複数の異なる定電圧を供給すること
ができる定電圧電源を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明による定電圧電源
は、上記の目的を達成するため、定電圧電源の基準電圧
としてマイコンの1又は複数の出力ポートのポート出力
電圧をそのまま利用し、ポート出力電圧をオン/オフさ
せるようにしたことにより、定電圧電源の出力電圧を変
化させるようにしたことを特徴とするものである。
【0013】また、本発明による定電圧電源は、上記の
目的を達成するため、入力電圧を制御して一定電圧を出
力する定電圧出力部(本発明の実施の形態では、電圧制
御トランジスタQ11,Q12,Q14,Q17等を含
み構成される)と、エミッタホロワトランジスタを含み
一定電圧を出力するよう定電圧出力部を制御する制御部
と、定電圧を供給する利用装置(ソレノイド等)に基づ
きオン/オフが設定された出力ポートを有するマイコン
とからなり、出力ポートから制御部(エミッタホロワト
ランジスタQ10のベース)に対し基準電圧として定電
圧を供給するようにしたことを特徴とするものである。
【0014】また、本発明による定電圧電源は、上記の
目的を達成するため、入力電圧を制御して一定電圧を出
力する定電圧出力部(本発明の実施の形態では、電圧制
御トランジスタQ11,Q12,Q14,Q17等を含
み構成される)と、エミッタホロワトランジスタを含み
一定電圧を出力するよう定電圧出力部を制御する制御部
と、定電圧を供給する利用装置(ソレノイド等)に基づ
き個々にオン/オフが設定された複数の出力ポートを有
するマイコンと、複数の出力ポートの各々から制御部
(エミッタホロワトランジスタQ10のベース)に対し
並列に接続された抵抗とからなり、複数の出力ポートの
各々を個々にオン/オフ制御することにより、制御部に
対する基準電圧を変更するようにしたことを特徴とする
ものである。
【0015】また、本発明による定電圧電源は、上記の
目的を達成するため、定電圧出力部が抵抗及びコンデン
サからなるリップルフィルタを含み、それにより、入力
電圧が低下して出力電圧が設定電圧以下になったような
場合においても、リップルフィルタによる出力電圧の変
動を抑えることができるという利点を有する。
【0016】本発明による定電圧電源は、上記のように
構成することにより、ツェナーダイオードを使用せず、
その代わり利用装置に基づきオン/オフが設定された出
力ポートを有するマイコンを使用することにより、簡単
且つ容易にオン/オフ制御可能であると共に、1または
複数の異なる電圧を供給することができる定電圧電源を
提供することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面、図1乃至図4に
基づき本発明の第1乃至第4の実施の形態について詳細
に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態における
定電圧電源の構成を示す回路図、図2は本発明の第2の
実施の形態における定電圧電源の構成を示す回路図、図
3は本発明の第3の実施の形態における定電圧電源の構
成を示す回路図、図4は本発明の第4の実施の形態にお
ける定電圧電源の構成を示す回路図である。
【0018】まず、図1に基づき本発明の第1の実施の
形態における定電圧電源の構成を説明する。B3は、ツ
ェナーダイオード、制御トランジスタ、ベース抵抗及び
電解コンデンサ等を含みマイコンIC1に一定電圧(一
般には5V)を供給する定電圧電源、IC1はその出力
ポートP1がエミッタホロワトランジスタQ10のベー
スに接続されてエミッタホロワトランジスタQ10を制
御するマイコン、Q10はエミッタホロワトランジス
タ、Q11及びQ12はエミッタホロワトランジスタQ
10のコレクタに接続されてダーリントンに構成された
電圧制御トランジスタ(定電圧出力部を構成する)であ
って両電圧制御トランジスタQ11,Q12のコレクタ
が出力に接続される。また、R8はベース抵抗、R9は
帰還抵抗、R10はエミッタ抵抗である。そして、出力
電圧V0は帰還抵抗R9を通してエミッタホロワトラン
ジスタQ10のエミッタ抵抗R10に接続される。
【0019】次に、図1を参照して、上記第1の実施の
形態における定電圧電源の動作を説明する。いま、マイ
コンIC1の出力ポートP1がオンとなり、その電圧が
0Vから5Vに変化したとすると、エミッタホロワトラ
ンジスタQ10のエミッタ電圧は1Vbe分だけ電圧降
下し約4.3Vになる。すると、エミッタホロワトラン
ジスタQ10のコレクタに電流が流れ始めて、電圧制御
トランジスタQ11,Q12をオンし、コレクタに電圧
が出力される。ここで、出力ポートP1の出力(以下、
ポート出力という)をエミッタホロワトランジスタQ1
0で受けるのはマイコンの出力ポートP1の電流(以
下、ポート電流という)を極力減らし、出力電圧の低下
を防ぐためである。
【0020】一方、出力電圧V0が上昇すると、帰還抵
抗R9を通してエミッタホロワトランジスタQ10のエ
ミッタ電圧が上昇し、エミッタホロワトランジスタQ1
0のベース電流及びコレクタ電流が減少して、電圧制御
トランジスタQ11,Q12がオフになろうとするの
で、出力電圧V0は低下しようとする。すると、エミッ
タホロワトランジスタQ10のエミッタ電圧は降下して
一定の電圧にバランスする。このとき、出力電圧V0は
一定の電圧バランス状態に保持される。
【0021】次に、マイコンIC1の出力ポートの電圧
が5Vから0Vに変化したとすると、エミッタホロワト
ランジスタQ10のベース電圧が0Vになるため、その
コレクタ電流は流れなくなり、電圧制御トランジスタQ
11,Q12はオフとなるので、出力電圧は0Vとな
る。上記のように、本発明で使用するマイコン(全実施
の形態で同様のものを使用)は1または複数の出力ポー
トを有し、予めマイコンに書き込まれた制御データに基
づき制御されてポート出力電圧を個々にオン/オフ制御
しうるものものであれば如何なるものでもよい。
【0022】以下、図2に基づき本発明の第2の実施の
形態における定電圧電源の構成を説明する。B3は上記
第1の実施の形態における定電圧電源と同様な構成及び
作用を有する定電圧電源、IC1は定電圧電源B3から
一定電圧(5V)の供給を受けてその出力ポートP1か
らポート出力をエミッタホロワトランジスタQ13のベ
ースに接続するマイコン、Q14はそのベースがエミッ
タホロワトランジスタQ13のコレクタに接続され、コ
レクタから出力電圧V0を出力する電圧制御トランジス
タ(定電圧出力部を構成する)、Q15はエミッタがエ
ミッタホロワトランジスタQ13のエミッタと共にエミ
ッタ抵抗R11に接続され、そのベースが出力電圧V0
を電圧設定抵抗(分圧抵抗)R12及びR13により分
圧したその中点に接続された電圧帰還トランジスタであ
る。
【0023】次に、図2を参照して、上記第2の実施の
形態における定電圧電源の動作を説明する。いま、マイ
コンIC1の出力ポートP1がオンとなり、その電圧が
0Vから5Vに変化したとすると、エミッタホロワトラ
ンジスタQ13のエミッタ電圧は1Vbe分だけ電圧降
下し約4.3Vになる。そこで、エミッタホロワトラン
ジスタQ13のコレクタに電流が流れ始め、それにより
電圧制御トランジスタQ14がオンして、そのコレクタ
に出力電圧V0が出力される。
【0024】一方、出力電圧V0が上昇すると、電圧設
定抵抗R12,R13を通して電圧帰還トランジスタQ
15のベース電圧とエミッタ電圧とが上昇し、エミッタ
ホロワトランジスタQ13のベース電流及びコレクタ電
流が減少するので、電圧制御トランジスタQ14がオフ
になろうとし、出力電圧V0が低下する。すると、エミ
ッタホロワトランジスタQ13のエミッタ電圧は降下し
て一定の電圧にバランスする。このとき、出力電圧V0
は一定の電圧バランス状態に保持される。この場合、出
力電圧V0は、電圧帰還トランジスタQ15のベース電
圧が約5Vになるように電圧設定抵抗R12,R13の
比率で決定される。
【0025】次に、マイコンIC1のポート出力の電圧
が5Vから0Vに変化したとすると、エミッタホロワト
ランジスタQ13のベース電圧が0Vになるため、その
コレクタ電流は流れなくなり、電圧制御トランジスタQ
14がオフとなるので、出力電圧V0は0Vとなる。
【0026】このように、ツェナーダイオードを使用す
ることなく、簡単な構成によりオン/オフ制御可能な定
電圧を得ることができる上、出力トランジスタとしてP
NPトランジスタを使用するようにしたため、減電圧時
でも電圧ロスを防止することができる。
【0027】以下、図3に基づき本発明の第3の実施の
形態における定電圧電源の構成を説明する。B3は上記
第1の実施の形態における定電圧電源と同様な構成及び
作用を有する定電圧電源、IC1は定電圧電源B3から
一定電圧(5V)の供給を受けてその出力ポートP1か
らポート出力をエミッタホロワトランジスタQ16のベ
ースに接続するマイコン、Q17はそのベースがエミッ
タホロワトランジスタQ16のコレクタに接続された電
圧制御トランジスタであって、そのコレクタ出力が帰還
抵抗R17を通してエミッタホロワトランジスタQ16
のエミッタ抵抗R15に接続される。
【0028】また、Q18はそのベースが電圧制御トラ
ンジスタQ17のコレクタに接続され、エミッタから出
力電圧V0を出力する電圧制御トランジスタである。電
圧制御トランジスタQ17及びQ18により定電圧出力
部を構成する。また、R18及びC3は出力電圧の変動
を抑えるリップルフィルタを構成する抵抗及び電解コン
デンサである。
【0029】次に、図3を参照して、上記第3の実施の
形態における定電圧電源の動作を説明する。いま、マイ
コンIC1の出力ポートP1がオンとなり、その電圧が
0Vから5Vに変化したとすると、エミッタホロワトラ
ンジスタQ16のエミッタ電圧は1Vbe分だけ電圧降
下し約4.3Vになる。そこで、エミッタホロワトラン
ジスタQ16のコレクタに電流が流れ始め、それにより
電圧制御トランジスタQ17がオンしてそのコレクタに
電圧が出力される。このコレクタ電圧の上昇により電圧
制御トランジスタQ18のベース電圧が上昇して、電圧
制御トランジスタQ18のエミッタから出力電圧V0が
出力される。
【0030】一方、出力電圧が上昇すると、電圧制御ト
ランジスタQ17の出力は帰還抵抗R17を通してエミ
ッタホロワトランジスタQ16のエミッタ電圧を上昇
し、エミッタホロワトランジスタQ16のベース電流及
びコレクタ電流を減少するので、エミッタホロワトラン
ジスタQ16がオフになろうとし、電圧制御トランジス
タQ17のコレクタ電圧が低下する。すると、その電圧
制御トランジスタQ17のコレクタ電圧の低下は帰還抵
抗R17を通してエミッタホロワトランジスタQ16の
エミッタ電圧を下げ、一定の電圧にバランスする。この
とき、電圧制御トランジスタQ18のベース電圧は安定
して、エミッタからの出力電圧V0は一定の電圧バラン
ス状態に保持される。この場合、出力電圧V0は、帰還
抵抗R17とエミッタ抵抗R15との抵抗の比率によ
り、エミッタホロワトランジスタQ16のエミッタ電圧
が約4.3Vになるようにして決定される。
【0031】また、入力電圧の低下により出力電圧が設
定電圧以下になった場合には、電圧制御トランジスタQ
17がオンし、抵抗R18と電解コンデンサC3とによ
り構成されるリップルフィルタにより出力電圧の変動を
抑える。しかし、上記第1及び第2の実施の形態におい
ては、このように入力電圧の低下により出力電圧が設定
電圧以下になった場合における、リップルフィルタによ
る出力電圧の変動を抑える効果は期待できない。
【0032】以下、図4に基づき、本発明の第4の実施
の形態における定電圧電源の構成を説明する。B3は上
記第1の実施の形態における定電圧電源と同様な構成及
び作用を有する定電圧電源、B4は上記第1乃至第3の
実施の形態における定電圧電源のいずれかでよい定電圧
電源であって、PiはマイコンIC2の出力ポートP
2,P3からのポート出力を入力する入力ポート(本実
施の形態では、それぞれ上記第1乃至第3の実施の形態
におけるエミッタホロワトランジスタQ10,Q13,
Q16のベースに接続される)、P0は定電圧電源の出
力ポート、SOL1はこの定電圧電源から定電圧を受ける
利用装置の例として示すソレノイドである。
【0033】また、本実施の形態によるマイコンIC2
は2つの出力ポートP2,P3を有し、それぞれ該出力
ポートP2,P3に並列に接続された異なる抵抗値を有
する2つの直列抵抗R20,R21を通して定電圧電源
B4の入力ポートPiに接続される。尚、2つの直列抵
抗R20,R21の抵抗値は如何なる値でもよいが、本
実施の形態におけるその比率は、便宜上、R20:R2
1=2:1とする。
【0034】次に、図4を参照して、上記第4の実施の
形態における定電圧電源の動作を説明する。いま、ソレ
ノイドSOL1等利用装置が必要とするオン/オフ制御に
対応して設定されたマイコンIC2の制御により、マイ
コンIC2の2つの出力ポートP2,P3がオンとな
り、その電圧が0Vから5Vに変化したとすると、定電
圧電源B4の入力ポートPiには電圧5Vが入力され
る。しかし、出力ポートP3がオンで5Vになり、出力
ポートP2がオフで0Vになると、電圧5Vが直列抵抗
R20,R21の抵抗値の比で分割され、定電圧電源B
4の入力ポートPiには、2/3×5Vが入力される。
【0035】一方、出力ポートP2がオンで5Vにな
り、出力ポートP3がオフで0Vになると、電圧5Vが
直列抵抗R20,R21の抵抗値の比で分割され、定電
圧電源B4の入力ポートPiには、1/3×5Vが入力
される。また、出力ポートP2及びP3が共にオフで0
Vになると、入力ポートPiには、0Vが入力される。
従って、出力ポートP2,P3をオン/オフ制御するこ
とにより、基準電圧を5V、3.3V、1.7V及び0
Vに変化させることができ、それによって、定電圧電源
の出力ポートP0から0Vを含め、4種類の出力電圧V
0を得ることができる。
【0036】本実施の形態では、マイコンIC2の2つ
の出力ポートP2,P3をオン/オフ制御することによ
って、4つの異なる基準電圧をつくり、その基準電圧を
使用して4つの異なる定電圧を得ることができる。しか
し、マイコンIC1,IC2の出力ポートは1つ以上幾
つでもよい。
【0037】
【発明の効果】本発明による定電圧電源は、以上説明し
たように構成し、特に、従来、基準電圧を得るために設
けられていたツェナーダイオードを使用せずに、マイコ
ンを使用することにより、簡単な構成でオン/オフ制御
が可能であり、1または複数の異なる電圧値の一定電圧
を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における定電圧電源
の構成を示す回路図
【図2】本発明の第2の実施の形態における定電圧電源
の構成を示す回路図
【図3】本発明の第3の実施の形態における定電圧電源
の構成を示す回路図
【図4】本発明の第4の実施の形態における定電圧電源
の構成を示す回路図
【図5】従来のツェナーダイオードを使用した定電圧電
源の構成を示す回路図
【図6】従来のオン/オフ制御可能な定電圧電源の構成
を示す回路図
【図7】従来の2つの電圧を得るための定電圧電源の構
成を示す回路図
【符号の説明】
Q1 制御トランジスタ Q2,Q3,Q5 スイッチングトランジスタ Q6,Q7,Q8 スイッチングトランジスタ Q4,Q11,Q12 電圧制御トランジスタ Q14,Q17,Q18 電圧制御トランジスタ Q10,Q13,Q16 エミッタホロワトランジスタ Q15 電圧帰還トランジスタ D1,D2 ツェナーダイオード R1,R2,R3,R4 ベース抵抗 R6,R8,R14,R16 ベース抵抗 R5 プルアップ抵抗 R7 電圧降下抵抗 R9,R17 帰還抵抗 R10,R11,R15 エミッタ抵抗 R12,R13 電圧設定抵抗 R18 抵抗 R20,R21 直列抵抗 C1,C2,C3 電解コンデンサ S1,S2,S3 スイッチ SOL1 ソレノイド B1 スイッチング回路 B2,B3,B4 定電圧電源 Vi 入力電源電圧 V0 出力電圧 P0 定電圧電源B4の出力ポート P1,P2,P3 マイコンの出力ポート Pi 定電圧電源B4の入力ポート IC1,IC2 マイコン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力電圧を制御して一定電圧を出力する定
    電圧出力部と、エミッタホロワトランジスタを含み一定
    電圧を出力するよう前記定電圧出力部を制御する制御部
    と、定電圧を供給する利用装置に基づきオン/オフが設
    定された出力ポートを有するマイコンとからなり、前記
    出力ポートは前記制御部に対し基準電圧として定電圧を
    供給するようにしたことを特徴とする定電圧電源。
  2. 【請求項2】入力電圧を制御して一定電圧を出力する定
    電圧出力部と、エミッタホロワトランジスタを含み一定
    電圧を出力するよう前記定電圧出力部を制御する制御部
    と、定電圧を供給する利用装置に基づき個々にオン/オ
    フが設定された複数の出力ポートを有するマイコンと、
    前記複数の出力ポートの各々から前記制御部に対し並列
    に接続された複数の抵抗とからなり、前記複数の出力ポ
    ートの各々を個々にオン/オフ制御することにより、前
    記制御部に対する基準電圧を変更するようにしたことを
    特徴とする定電圧電源。
  3. 【請求項3】前記定電圧出力部は抵抗及びコンデンサか
    らなるリップルフィルタを含むことを特徴とする請求項
    1または2記載の定電圧電源。
JP7232105A 1995-08-18 1995-08-18 定電圧電源 Pending JPH0962376A (ja)

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JP7232105A JPH0962376A (ja) 1995-08-18 1995-08-18 定電圧電源

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