(57)【要約】  【構成】  トランジスタＴＲ１のスイッチングによって、出力端子Ｔ２に一定の正電位Ｖ１が発生し、コンデンサＣ３の一方端には正電位Ｖ１と基準電位との間で交互に変化する電圧が印加される。コンデンサＣ２およびＣ３ならびにダイオードＤ２およびＤ３はチャージポンプ回路として機能し、出力端子Ｔ３に負電位Ｖ２（符号を含む）が発生する。コンデンサＣ４の端子電圧をＶｃ４とし、ダイオードＤ２およびＤ３の各々の端子電圧をＶｄとすると、“Ｖ２＝−Ｖ１＋２Ｖｄ＋Ｖｃ４”が成立する。負電位Ｖ２が上昇すると、ダイオードＤ３のカソードと基準電位面との間に介挿されたトランジスタＴＲ２の導通量が増大し、電圧Ｖｃ４が低下する。負電位Ｖ２は、電圧Ｖｃ４の低下によって低下する。電位Ｖ２が低下すると、トランジスタＴＲ２の導通量は減少する。これによって電圧Ｖｃ４が上昇し、電位Ｖ２も上昇する。こうして電位Ｖ２が安定する。    【効果】  安定した負出力電圧が得られる。【選択図】  図１
2006304493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電位と前記基準電位よりも高い特定電位との間で交互に変化する電圧が一方端に印加される第１コンデンサ、
前記第１コンデンサの他方端に接続されるアノードを有する第１ダイオード、
前記第１ダイオードのカソードと前記基準電位を有する基準電位面との間に介挿される第２コンデンサ、
前記第１ダイオードのアノードに接続されるカソードを有する第２ダイオード、
前記第２ダイオードのアノードと前記基準電位面との間に介挿される第３コンデンサ、
前記第２ダイオードのアノードに接続される第１出力端子、および
前記第１ダイオードのカソードと前記基準電位面との間に介挿され、前記第１出力端子に印加される電位の上昇に伴って導通量が増大するトランジスタを備える、電源回路。
【請求項２】
前記特定電位が印加される第２出力端子、
前記第２出力端子と前記トランジスタのベースとの間に介挿される第１抵抗、および
前記第１出力端子と前記トランジスタのベースとの間に介挿される第２抵抗をさらに備える、請求項１記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源回路に関し、特にたとえば、トランスを用いることなく負出力電圧を発生する、電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の回路の一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術は、スイッチング回路およびチャージポンプ回路によって負出力電圧を発生する。負出力電圧は、両回路に付随して設けられた定電流源，ツェナーダイオードおよびオペアンプによって安定化される。
【特許文献１】特開２００４−３５０３９０号公報〔Ｈ０２Ｍ ３／１１５〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来技術では、定電流源，ツェナーダイオードおよびオペアンプを用いて負出力電圧を安定化するので、製造コストが高くなる。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、安定した負出力電圧が得られる、かつ製造コストがより低い、電源回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に従う電源回路は、基準電位と基準電位よりも高い特定電位との間で交互に変化する電圧が一方端に印加される第１コンデンサ(C3)、第１コンデンサの他方端に接続されるアノードを有する第１ダイオード(D3)、第１ダイオードのカソードと基準電位を有する基準電位面との間に介挿される第２コンデンサ(C4)、第１ダイオードのアノードに接続されるカソードを有する第２ダイオード(D2)、第２ダイオードのアノードと基準電位面との間に介挿される第３コンデンサ(C2)、第２ダイオードのアノードに接続される第１出力端子(T3)、および第１ダイオードのカソードと基準電位面との間に介挿され、第１出力端子に印加される電位の上昇に伴って導通量が増大するトランジスタ(TR2)を備える。
【０００６】
基準電位と基準電位よりも高い特定電位との間で交互に変化する電圧は、第１コンデンサの一方端に印加される。第１ダイオードのアノードはかかる第１コンデンサの他方端に接続され、第１ダイオードのカソードは第２コンデンサを介して基準電位を有する基準電位面に接続される。第１ダイオードのアノードはまた、第２ダイオードのカソードに接続される。第２ダイオードのアノードは、第３コンデンサを介して基準電位面と接続される。第１出力端子は、第２ダイオードのアノードに接続される。トランジスタは第１ダイオードのカソードと基準電位面との間に介挿され、トランジスタの導通量は第１出力端子に印加される電位の上昇に従って増大する。
【０００７】
第１コンデンサおよび第３コンデンサならびに第１ダイオードおよび第２ダイオードは、チャージポンプ回路を形成する。したがって、特定電位を“Ｖ１”と定義し、第１ダイオードおよび第２ダイオードの各々の端子電圧を“Ｖｄ”と定義し、第２コンデンサの端子電圧を“Ｖｃ４”と定義し、そして第１出力端子に印加される電位を“Ｖ２”と定義すると、Ｖ２＝−Ｖ１＋２Ｖｄ＋Ｖｃ４（＜０）の関係が成り立つ。
【０００８】
第１出力端子に印加される電位Ｖ２が上昇すると、トランジスタの導通量が増大する。第２コンデンサに蓄積された電荷はトランジスタを経て基準電位面に流れ込み、これによって第２コンデンサの端子電圧Ｖｃ４が低下する。第１出力端子に印加される電位Ｖ２は、端子電圧Ｖｃ４の低下によって低下する。電位Ｖ２が低下すると、トランジスタの導通量が減少する。これによって、第２コンデンサの端子電圧Ｖｃ４が上昇し、負電位Ｖ２は上昇する。こうして、電位Ｖ２が安定する。
【０００９】
請求項２の発明に従う電源回路は、請求項１に従属し、特定電位が印加される第２出力端子(T2)、第２出力端子とトランジスタのベースとの間に介挿される第１抵抗(R1)、および第１出力端子とトランジスタのベースとの間に介挿される第２抵抗(R2)をさらに備える。
【００１０】
特定電位は第２出力端子に印加される。かかる第２出力端子とトランジスタのベースとの間に第１抵抗が介挿され、また第１出力端子とトランジスタのベースとの間には第２抵抗が介挿される。このため、第１抵抗および第２抵抗を適切に設定することで、所望の負出力電圧が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、安定した負出力電圧が得られる。トランジスタおよびコンデンサを用いて負出力電圧を安定化するので、定電流源，ツェナーダイオードおよびオペアンプを用いる場合と比べ、製造コストが低くなる。
【００１２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照して、この実施例の電源回路１０は、Ｎ型ＭＯＳ−ＦＥＴであるスイッチングトランジスタＴＲ１（以下“トランジスタＴＲ１”）を含む。トランジスタＴＲ１のソースは基準電位面と接続され、トランジスタＴＲ１のゲートはＰＷＭ制御回路２０を介してオペアンプＯＰ１の出力端と接続され、そしてトランジスタＴＲ１のドレインはインダクタンスＬ１を介して入力端子Ｔ１と接続される。
【００１４】
トランジスタＴＲ１のドレインはまた、整流ダイオードＤ１のアノードと接続され、整流ダイオードＤ１のカソードは平滑コンデンサＣ１の一方端と接続され、そして平滑コンデンサＣ１の他方端は基準電位面に接続される。平滑コンデンサＣ１の一方端には、出力端子Ｔ２が接続される。
【００１５】
整流ダイオードＤ１のカソードはまた、分圧抵抗Ｒ３およびＲ４を介してトランジスタＴＲ１のソースおよび基準電位面の各々に接続される。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点はオペアンプＯＰ１の反転入力端（−）と接続され、オペアンプＯＰ１の非反転入力端（＋）は直流電源Ｅの正極と接続され、そして直流電源Ｅの負極はトランジスタＴＲ１のソースおよび基準電位面の各々と接続される。
【００１６】
整流ダイオードＤ１のアノードはまた、コンデンサＣ３の一方端と接続される。コンデンサＣ３の他方端は、ダイオードＤ２のカソードおよびダイオードＤ３のアノードの各々と接続される。ダイオードＤ３のカソードは、コンデンサＣ４の一方端およびトランジスタＴＲ２のコレクタの各々と接続される。コンデンサＣ４の他方端は、トランジスタＴＲ２のエミッタおよび基準電位面の各々と接続される。
【００１７】
ダイオードＤ２のアノードは、コンデンサＣ２の一方端および出力端子Ｔ３の各々と接続される。コンデンサＣ２の他方端は、コンデンサＣ１の他方端と接続される。コンデンサＣ２の一方端はまた、分圧抵抗Ｒ１およびＲ２を介して整流ダイオードＤ１のカソードと接続される。トランジスタＴＲ２のベースには、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点が接続される。
【００１８】
以上のように構成された電源回路１０において、インダクタンスＬ１，トランジスタＴＲ１，整流ダイオードＤ１，平滑コンデンサＣ１，分圧抵抗Ｒ３およびＲ４，直流電源Ｅ，オペアンプＯＰ１およびＰＷＭ制御回路２０は、スイッチング回路を形成する。
【００１９】
したがって、入力端子Ｔ１に電源電圧Ｖｃｃを印加すると、出力端子Ｔ２には、一定かつ正の電圧Ｖ１（＝Ｅ×（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４）が発生する。
【００２０】
また、インダクタンスＬ１とトランジスタＴＲ１のドレインとの接続点Ａの電位は、トランジスタＴＲ１がオンのとき“０”を示し、トランジスタＴＲ１がオフのとき“Ｖ１”を示す。このため、コンデンサＣ２およびＣ３ならびにダイオードＤ２およびＤ３はチャージポンプ回路として機能し、出力端子Ｔ３には負の電圧Ｖ２が発生する。
【００２１】
かかる負出力電圧Ｖ２と、前述の正出力電圧Ｖ１と、コンデンサＣ４の端子電圧Ｖｃ４と、ダイオードＤ２およびＤ３の各々の端子電圧Ｖｄとの間には、関係式“Ｖ２＝−Ｖ１＋２Ｖｄ＋Ｖｃ４”が成立する。
【００２２】
出力端子Ｔ３の電位Ｖ２が上昇すると、トランジスタＴＲ２のべース電位Ｖｂｅも上昇し、その結果トランジスタＴＲ２の導通量は増大する。コンデンサＣ４に蓄積された電荷はトランジスタＴＲ２を経て基準電位面に流れ込み、これによってコンデンサＣ４の端子電圧Ｖｃ４が低下する。出力端子Ｔ３の電位Ｖ２は、上記の関係式からわかるように、端子電圧Ｖｃ４の低下によって低下する。
【００２３】
電位Ｖ２が低下すると、トランジスタＴＲ２の導通量は減少する。これによってコンデンサＣ４の端子電圧Ｖｃ４が上昇し、電位Ｖ２も上昇する。こうして、電位Ｖ２が安定する。
【００２４】
電源回路１０の負出力特性すなわち出力端子Ｔ３における電圧−電流曲線を図２に示す。図２からわかるように、電源回路１０では、トランスを用いた従来回路と比べ、負出力電圧の変動が小さく抑えられる。
【００２５】
また、トランジスタＴＲ２のベース電圧Ｖｂｅは、分圧抵抗Ｒ１およびＲ２の接続点の電位（Ｒ２×Ｖ１＋Ｒ１×Ｖ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）と等しい。このため、所定のベース電圧Ｖｂｅに対して分圧抵抗Ｒ１およびＲ２を適切に設定すれば、所望の負出力電圧が得られる。
【００２６】
この実施例によれば、安定した負出力電圧が得られる。トランジスタＴＲ２およびコンデンサＣ４を用いて負出力電圧を安定化するので、定電流源，ツェナーダイオードおよびオペアンプを用いる場合と比べ、製造コストが低くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の一実施例の構成を示す回路図である。
【図２】図１実施例の負出力特性を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…電源回路
１２…スイッチング回路
１４…チャージポンプ回路
Ｄ１〜Ｄ３…ダイオード
Ｃ１〜Ｃ４…コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ４…抵抗
Ｔ１…入力端子
Ｔ２，Ｔ３…出力端子
ＴＲ１，ＴＲ２…トランジスタ
【図１】
2006304493.tif 000003
【図２】
2006304493.tif 000004