JPS6357806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランジスタを用いて電子的に電源の
オン、オフを行なうように構成した電源回路に係
り、簡単な構成で電源効率の良い優れた電源回路
を提供することを目的とするものである。

一般にトランジスタを用いて電子的に電源のオ
ン、オフを行なわせる場合には第１図に示すよう
に入出力端子ａ，ｂ間に第１のトランジスタTR₁
を接続し、このトランジスタTR₁のベース、アー
ス間に抵抗R₁と第２のトランジスタTR₂の直列
回路を挿入し、第２のトランジスタTR₂のベース
にスイツチング用の制御信号を印加することによ
り、上記第２、第１のトランジスタTR₂，TR₁を
それぞれオン、オフ制御し電源をオン、オフする
ように構成するのが普通である。

ところで、第１図に示す従来の電源回路におい
て、第２のトランジスタTR₂のベースに正の制御
信号が印加され第２、第１のトランジスタTR₂，
TR₁が共にオンした場合には第１のトランジスタ
TR₁のベースに入力端子ａに印加された電圧Vin
と抵抗R₁によつて決定されるアイドリング電流
I_B、 I_B＝（V_io−V_BE1−V_CE2）／R₁ ただし、V_BE1；トランジスタTR₁のベース・エ
ミツタ間電圧 V_CE2；トランジスタTR₂のコレクタ・エミツタ
間電圧 が流れることになる。そして、このアイドリング
電流I_Bは通常出力端子ｂに接続された負荷に流れ
る電流すなわち、負荷電流I_Lが最大のときに第１
のトランジスタTR₁が完全に飽和状態になるよう
に I_B＞
負荷電流I_Lの最大値／第１のトランジスタTR₁の直流電
流増幅率H_e に設定される。ところが、このアイドリング電流
I_Bは一旦所定の値に設定すると負荷電流I_Lの大き
さにかかわらず常に一定であり、低負荷時、即ち
負荷電流I_Lが小さい時には入力電流I_io（＝I_B＋I_L）
に占めるアイドリング電流I_Bの割合が著しく大き
くなることになり全体として電源効率Ｌ、 Ｌ＝I_L／I_io＝I_L／（I_B＋I_L） が著しく低下するという問題があつた。

本発明は以上のような従来の欠点を除去するも
のであり、簡単な構成で優れた電源回路を提供す
るものである。第２図は本発明の電源回路におけ
る一実施例の電気的結線図であり、図中、第１図
と同一符号を付したものは第１図と同一のものを
示している。そして、第１図中TR₃はベースが抵
抗R₂を介して第１のトランジスタTR₁のコレク
タに接続され、エミツタが上記第１のトランジス
タTR₁のエミツタに接続された第３のトランジス
タ、TR₄はエミツタが第２のトランジスタTR₂の
ベースに接続され、コレクタが抵抗R₃を介して
第３のトランジスタTR₃のコレクタに接続された
第４のトランジスタである。尚、第４のトランジ
スタTR₄のベースには抵抗R₄を介してスイツチ
ング用の制御信号が印加されるように構成されて
いる。

上記実施例において第４のトランジスタTR₄の
ベースに抵抗R₄を介してスイツチング用の制御
信号を印加すると第４のトランジスタTR₄がオン
し、第４のトランジスタTR₄のベース、エミツタ
間を通じて第２のトランジスタTR₂のベースに所
定のベース電流I_B2が流れ、第２のトランジスタ
TR₂がオンする。そして、第２のトランジスタ
TR₂がオンすると第１のトランジスタTR₁がオン
しそのベースにアイドリング電流I_B1が流れる。
この場合アイドリング電流I_B1は次式によつて決
定される。

I_B1＝I_B2×第２のトランジスタTR₂の直流電流
増幅度（H_e） ところで出力端子ｂに接続された負荷に流れる
電流すなわち負荷電流I_Lが I_L＜I_B1×第１のトランジスタTR₁の直流電流増
幅率（H_e） の場合には第１のトランジスタTR₁は飽和してお
り、第３図に示す動作曲線図上の飽和領域（Ｉ）
内で動作している。そして第１のトランジスタ
TR₁におけるコレクタ、エミツタ間電圧は最小の
値（V_CE（sat）以下）になつており、したがつて
この状態で入力電圧V_ioは最小の損失で出力側に
伝達されている。

今、負荷電流I_Lが更に増加し、 I_L＞I_B1×第１のトランジスタTR₁の直流電流増
幅率（H_e） となつたとする。この場合には、第１のトランジ
スタTR₁が飽和状態に達せず、第３図に示す動作
曲線図上の活性領域（）内で動作している。そ
して第１のトランジスタTR₁のコレクタ、エミツ
タ間電圧が増大する（V_CE（sat）以上）。したがつ
て、この場合には第３のトランジスタTR₃が導通
状態になり第３のトランジスタTR₃、抵抗R₃、
第４のトランジスタTR₄を介して更に第２のトラ
ンジスタTR₂により多くのベース電流I_B2を流す
ようになる。したがつてこの場合には第１のトラ
ンジスタTR₁のベース電流I_B1すなわち、アイド
リング電流が自動的に増大する。具体的には第３
図の動作曲線図において、I_B＝I_B1からI_B＝I_B1′あ
るいはI_B＝I_B1″へと増大することになり、第１の
トランジスタTR₁は飽和状態になることになる。
そのため、この場合でも入力電圧V_ioは最小の損
失で出力側に現われることになる。

以上、実施例より明らかなように本発明の入出
力端子間に接続された第１のトランジスタのベー
スに流れる電流を出力端子に接続された負荷に流
れる電流によつて自動的に変化させるように構成
したものであり、負荷に流れる電流によつて電源
効果が大きく変化するようなことは全くなく、低
負荷時の電源効率が著しく改善されるという特長
を有する。そして、本発明によれば、全体として
その構成も比較的簡単であり、実用上きわめて有
利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電源回路の電気的結線図、第２
図は本発明の電源回路における一実施例の電気的
結線図、第３図はトランジスタの動作曲線図であ
る。 TR₁〜TR₄…トランジスタ、R₁〜R₄…抵抗、
ａ…入力端子、ｂ…出力端子、ｃ…制御信号入力
端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入出力端子間にエミツタ及びコレクタが接続
   された第１のトランジスタのベースとアースとの
   間に第２のトランジスタのコレクタ及びエミツタ
   を接続し、第２のトランジスタのベースに流れる
   電流を制御して上記第１、第２のトランジスタを
   オン、オフ制御するように構成した電源回路にお
   いて、第１のトランジスタのエミツタ―コレクタ
   間の電圧を検出する第３のトランジスタを設け、
   この第３のトランジスタの出力により上記第２の
   トランジスタのベース電流を制御し、第１のトラ
   ンジスタのエミツタ―コレクタ間の電圧が一定値
   以上増大した際に第１のトランジスタのベース電
   流を増加させ、第１のトランジスタのエミツタ―
   コレクタ間の電圧を一定値以下になるように構成
   して成る電源回路。