JPS60245463A - 定電圧供給回路 - Google Patents

定電圧供給回路

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JPS60245463A
JPS60245463A JP59099882A JP9988284A JPS60245463A JP S60245463 A JPS60245463 A JP S60245463A JP 59099882 A JP59099882 A JP 59099882A JP 9988284 A JP9988284 A JP 9988284A JP S60245463 A JPS60245463 A JP S60245463A
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JP
Japan
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voltage
switching
terminal
circuit
regulator
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Yoichi Wakai
洋一 若井
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Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
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Seiko Epson Corp
Suwa Seikosha KK
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output

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  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
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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】 〔従来技術〕 電源として電池を使用する電子機器において、安定しf
c定電圧回路を駆動し、いかに電池の長寿命化を図るか
に大きな技術課題である。
従来、電池で駆動される電子機器の電源回路は犬きく分
類して二種類に分けられる。
第1図はその第一の例でめり、二次側の出方がn個(n
==1.2・・・・・・)のスイッチング・レギュレー
タ(100)を示している。101(d電源としての電
池であり、その端子電圧ニVaである。
電池101はスイッチング・レギュレータ100に電源
を供給している。102idスイツチング・トランジス
タ103のベースに駆動1N号を供給するスイッチング
・トランジスタ制御回路である。
スイッチング・トランジスタ105のエミッタに接地さ
れ、コレクタにコンバータ・トランス104の一次側巻
線と接続され、その−次側巻線の反対側に電源′4池1
01の(+)端子と接続されている。コンバータ・トラ
ンス104の二次側からにn個の出力が取導出されてい
る。それぞれの出力にidl 05−1 、105−2
、−−−−−−105−nで示されるア盟θiL用のダ
イオードと106−1゜106−2.・・・・・・10
6−nで示されるリップルフィルタ用のコンデンサが接
続され、コ/ノく一タトランス104の二次側@線に出
力される交流信号ケ整流し、vbl、 Vb2.・・・
・・・Vbnの直流電圧出力を得る。スイッチング・レ
ギュレータ100の二次111]出力vb、、 Vb2
. ・・・=・V’on Kケ109 1 、109−
2.・・・・・・109−nの負荷回路が接続され、そ
れぞれの負荷回路に電源を供給している。なお、Vbn
−1、Vbn il″tグランドに対して負方向の電圧
レベルを有している。
いま、スイッチング・レギュレータ100の二次側出力
の中で、電圧Vbkを最も安定化させるために、vbk
を107,108の抵抗で電圧分割しで、スイッチング
・トランジスタ制御回路102へ帰還している。したが
って、例えば′電池′戊圧Va■変動、あるいけ負荷変
動によってVbhの電圧レベルが変動しようとすると、
そのVt+にの変動が抵抗107,108で分圧されて
スイッチング・トランジスタ制御回路102へ帰還され
、Vbkの変動に応じてスイッチング・トランジスタ1
06のベース駆動信号をPWM(パルス幅変調)方式等
の方法で制御する。そして、そのベース駆動信号をスイ
ッチング・トランジスタ103で増幅して、コンバータ
・トランス104を駆動し、トランスの二次側で整流し
て安定な直流電圧出力を得る。
このスイッチング・レギュレータ方式でに、第4図に示
すように、そのうちの一つの出力1圧Vt+kについて
みると、後述するシリーズ・レギュレータの二次側出力
電圧Vcに比較して′亀池硫圧Vaがより低電圧レベル
まで安定に出力される。これは102のスイッチング・
トランジスタ制御回路の低電源電圧動作を補償すること
で可能である。これに対してシリーズ・レギュレータ方
式でに、後述するようにVcσ常にVc≦Vaとなるた
め、Vaが低電圧となるとVcもVaに追従して下降し
てい〈ポイントが早い。
このように、スイッチング・レギュレータ方式でに電池
電圧がかなシ低い領域まで 二次側出力′1圧を定電圧
化することが可能である。ところがスイッチング・トラ
ンジスタ1liiJ御回路102やスイッチング・トラ
ンジスタ103での無効損失、及びトランスのコア損失
により、−次側電力から二次側電力への電力変換効率が
悪くガる。特にレギュレータの二次側を複数個出力させ
た場合に、さらに効率が悪化する、すなわち、スイッチ
ング・レギュレータ方式の定電圧回路の欠点、特に複数
個の二次側出力を有する場合の欠点は、電力変換効率が
低いことにある。
次に第二の例について、第2図をもとに説明する。第2
図にシリーズ・レギュレータ方式の一例である。201
け電源としての電池であシ、その端子′4圧ViVaで
ある。200はシリーズ・レギュレータ回路である。2
03に参照電圧を発生するツェナー・ダイオードであシ
、抵抗202により電池から電流を供給されている。2
05のカソード端子に差動増幅器204の反転入力端子
と接続されている。208け負荷207に電流を供給す
るPNP )ランジスタで、そのエミッタLri電池2
01と、そのベースは差@嗜幅器204の出力端子と接
続され、コレクタから定電圧Vcを出力する。レギュレ
ータの出力VcKil″を抵抗205と206が接続さ
れ、2060片側に接地されている。205と206の
接続点に差動増幅器204の非反転入力端子と接続され
ている。207にシリーズ・レギュレータ200から電
源供給をうける負荷回路である。
差動増幅器204でに、ツェナー・ダイオード205で
発生する参照電圧と、Vcを205と206で電圧分割
された′1圧値とを比較増幅して、208のベース電圧
を制御して、208のコレクターエミッタ間電圧VOB
を制御する。
このシリーズ・レギュレータ方式では、回路構成が比較
的簡単であシ、電力無効損失も少ないが、電池電圧が低
下してくると第4図に示すように、Vc = Va +
 VOE−gat (VOE−sat = コVクター
エミツタ間飽和J圧。約0.2 V )−、=Vaとな
って、Vaも低下してぐる。
このようにスイッチング・レギュレータ方式、シリーズ
・レギュレータ方式のいずれの場合も一長一短があり、
電池使用の電子機器の定電圧供給回路としてに不適であ
る。
〔目 的〕
し友がって、本発明の目的にハ池′亀圧か低下しても安
定な二次測定電圧を供給し、電力遺失の少ない定電圧供
給回路を提供することにある。
〔概 要〕
本発明にスイッチング・レギュレータとシリーズ・レギ
ュレータをそれぞれの出力′眠王によって、いずれのレ
ギュレータから二次側接続負荷に電源を供給するかをス
イッチングする。それによシ、両レギュレータの長所を
うまく取り合わせて新規の定電圧供給回路を形成してい
る。
〔実施例〕
次に、本発明に基く一実施例を第3図により説ヅ」する
。1ooH第1図のスイッチング・レギュレータ200
と同一の構成である。501は電源としての電池であり
、100と200の各レギュレータに電源を供給する。
スイッチング・レギュレータ100の複数出力の中で、
Vbk fiダイオード602のアノードと接続され、
シリーズ・レギュレータ200の出力■cハダイオード
606のアノードと接続されている。ここで、′電池電
圧■・が充分高い電圧の時に(d Vc ) Vbkと
する。ダイオード302と306のカソードに共通に接
続され、負荷回路604に電源を供給している。604
に供給される電圧を■とする。
回路の動作を第5図、第6図から説明する。
仮にスイッチング・レギュレータ100の電力変換効率
をVa=5Vで50%とし、負荷回路604の消費電流
を20mAとする。VcけVaが充分高い電圧の時に5
■となるように設定されていて、Vbkにそれよりわず
かQて低い電圧に設定する。302゜303のダイオー
ドの順方向降下電圧分は無視する。
第5図に横軸に′成池出力岨圧Vaをとり、縦軸にけ電
池の出力′省力をとる。(ただしスイッチングレギュレ
ータ100についてに、′直圧V′okの端についての
み一次側電力に変換している。)第6図に横軸に電池出
力5d圧Vaをと、す、縦軸にげレギュレータの出力電
圧をとる。
VaがV’a≧5Vの間(d Vc ) Vbkのため
、ダイオード306が導通し、ダイオード302に非導
通となる。したがって、負荷回路604による回路の消
費′電力に第5図のPcとな9、スイッチング・レギュ
レータ100で負荷回路304に電圧を供給する場合に
比較して、第5図の斜線部分だけ電力を削減できる。(
スイッチング・レギュレータに′龜池電圧に寄らず、は
ぼ一定の一次側入力電力となるため) また、VaけV
cと同電圧となる。
(第6図参照) 次にVaがVa (5Vのときは、Vaの降下に対応し
てVc 、 vaが降下し、第6図のX点を通過した時
にダイオード302が導通し、ダイオード303が非導
通となるため、VaけVa = Vbkで定電圧化され
る。また、負荷回路304idスイツチング・レギュレ
ータ100で駆動されるため、負荷回路604による電
池からの出力電力に第5図のようにpbとなる。
〔効 果〕
以上のように、本発明によれば、従来のスイッチング・
レギュレータやシリーズ・レギュレータ単独の定電圧供
給回路に比較して、低消費電力で低電池電圧まで安定に
定電圧を供給可能な定電圧供給回路を構成できる。なお
、レギュレータをスイッチングするダイオード302j
03の代わ、!1llKトランジスタ等でスイッチング
回路を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図・・・・・・スイッチング・レギュレータ方式の
定電圧供給回路。 第2図・・・・・・シリーズ・レギュレータ方式の定電
圧供給回路 第3図・・・・・・本発明による定電圧供給回路例第4
図・・・・・・スイッチング・レギュレータ、7す−ズ
・レギュレータの各定電圧供給回路における出力電圧の
電池電圧による変化のグラフ第5図・・・・・・本発明
回路例における電池出力電力の電池′電圧による変化の
グラフ 第6 i:’IJ−・・・・本発明回路例におけるレギ
ュレータ出力′硫圧の電池電圧による変化のグラフ以 
上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 to。 第1 @ 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一次側に端子電圧Vaの電源電池が接続され、二次側の
    端子(A)群に電圧vbl 、 vb2 +++++ 
    Vbn (n =1.2・・・・・・)を出力するスイ
    ッチング・レギュレータと、−次側に前記電源電池が接
    続され、二次側の端子(B)にVc <、Vaなる電圧
    Vcを出力するシリーズ・レギュレータからなシ、前記
    スイッチング・レギュレータの二次側端子(A)群中の
    一端子(C)(その出力電圧をVbkとする)と負荷回
    路(L)との間にスイッチング回路(D)’e備え、前
    記シリーズ・レギュレータの二次側端子(B)と前記負
    荷回路(L)との間にスイッチング回路(E)を備え、
    各スイッチング回路(D)。 1)H交互に開閉し、その開閉に前記端子(C”)の出
    カシ圧Vbkと前記端子(B)の出力電圧Vcの大小に
    よυ制御されることを%徴とする定電圧供給回路。
JP59099882A 1984-05-18 1984-05-18 定電圧供給回路 Expired - Lifetime JPH063989B2 (ja)

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JPH063989B2 JPH063989B2 (ja) 1994-01-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812672B2 (en) 2001-08-07 2004-11-02 Yazaki Corporation Electric charge control device and load driving device using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5637108U (ja) * 1979-08-31 1981-04-09
JPS58159662A (ja) * 1982-03-16 1983-09-22 Nec Corp スイツチングレギユレ−タ

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