(57)【要約】【課題】２個以上の入力電源を有する定電圧出力回路において、入力電源の立ち上げ順序に関係なく保護回路が動作し、出力パワートランジスタが過大な動作状態とならないようにする。【解決手段】入力電源ＶＣＣ２から電力が供給される制御回路２０と、入力電源ＶＣＣ１から電力が供給される出力パワートランジスタ１２とを有し、入力電源ＶＣＣ１が所定の電圧Ｖａ以上で過電流保護回路１５および短絡保護回路１６が動作する定電圧出力回路１０において、入力電源ＶＣＣ１の電圧がＶａ未満で動作する保護回路３０を設ける。【選択図】図１
2008123276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力電源から電源が供給される第１の電極を備えた出力パワートランジスタと、第２の入力電源から電源が供給されるとともに前記出力パワートランジスタの制御電極に制御信号を与えて前記出力パワートランジスタの駆動制御を行う制御回路と、前記出力パワートランジスタの第２の電極に接続された出力端子と、前記第２の入力電源から電源が供給されて動作し、前記出力パワートランジスタの保護を行う第１の保護回路とを備え、定電圧出力回路において、
前記第２の入力電源から供給される電圧が前記所定の電圧未満で制御動作を行うときに、前記出力パワートランジスタの駆動を停止させ、前記出力パワートランジスタに所定の値以上の電流が流れることを禁止する第２の保護回路を備えたことを特徴とする定電圧出力回路。
【請求項２】
前記保護回路は、前記第１の入力電源にコレクタが接続されたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、前記第２の入力電源にコレクタおよびベースが接続され前記第１のトランジスタのベースにベースが接続されたＮＰＮ型の第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続され前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタのエミッタにエミッタが接続された第３のトランジスタとを備え、前記第３のトランジスタのコレクタが前記出力パワートランジスタのベースに接続されたことを特徴とする請求項１に記載の定電圧出力回路。
【請求項３】
前記保護回路は比較器を備え、
前記比較器は、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位と基準電源の供給する基準電位とを比較し、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位が前記基準電位未満の場合に動作することを特徴とする、請求項１に記載の定電圧出力回路。
【請求項４】
前記基準電源が、前記制御回路に電力を供給する入力電源であることを特徴とする請求項３に記載の定電圧出力回路。
【請求項５】
前記比較器は、耐圧の高いトランジスタを備えることを特徴とする請求項３または４に記載の定電圧出力回路。
【請求項６】
前記耐圧の高いトランジスタがＰＮＰ型のトランジスタであることを特徴とする請求項５に記載の定電圧出力回路。
【請求項７】
前記比較器と、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源との間に抵抗を有することを特徴とする請求項３または４に記載の定電圧出力回路。
【請求項８】
前記出力パワートランジスタを駆動する駆動トランジスタを備え、
前記保護回路は第１の定電流発生装置と前記第１の定電流源と逆極性の電流を発生する第２の定電流源とを有し、前記保護回路は前記第１の定電流源および前記第２の定電流源により前記駆動トランジスタのベース電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の定電圧出力回路。
【請求項９】
前記第２の定電流源の発生する電流が前記第１の定電流源の発生する電流よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の定電圧出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定電圧出力回路、特に複数の電源を入力する定電圧出力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定電圧出力回路の出力パワートランジスタの動作において定格以上の過大な電力が発生した場合に、接続した負荷が破壊に至らないようにするため、過電流保護回路および短絡保護回路が設けられている（特許文献１、２参照）。そして、特許文献２のレギュレータでは、入力電源として２つの入力電源を備え、これらの異なる入力電源より、出力パワートランジスタ及び制御回路それぞれに対して電力供給が行われる構成とされている。
【０００３】
図８に、過電流保護回路及び短絡保護回路が設けられた従来の定電圧出力回路のブロック図を示す。図８の定電圧出力回路１０は、入力電源ＶＣＣ２と、入力電源ＶＣＣ１と、オペアンプを備える制御回路２０と、出力パワートランジスタ１２と、出力端子Ｖｏと、過電流保護回路１５と、短絡保護回路１６とを備え、出力端子Ｖｏに接続された負荷（不図示）に電圧を供給する。
【０００４】
定電圧出力回路１０において、制御回路２０は入力電源ＶＣＣ２から電力が供給されている。出力パワートランジスタ１２はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタからなり、そのコレクタには入力電源ＶＣＣ１の出力電圧が与えられており、そのエミッタは分圧抵抗１３および分圧抵抗１４からなる直列回路を介して接地されている。また、出力パワートランジスタ１２のエミッタには出力端子Ｖｏが接続されている。
【０００５】
分圧抵抗１３と分圧抵抗１４との接続点は、制御回路２０のオペアンプの反転入力端子（−）に接続されている。また、制御回路２０のオペアンプの非反転入力端子（＋）には、電源１７の発生する基準電圧Ｖｒｅｆが与えられている。オペアンプの出力すなわち制御回路２０の出力は、出力パワートランジスタ１２のベースに与えられている。
【０００６】
過電流保護回路１５は入力電源ＶＣＣ１と制御回路２０との間に接続され、短絡保護回路１６は出力パワートランジスタ１２のエミッタと制御回路２０との間に接続されており、いずれも電力は入力電源ＶＣＣ１から供給されている。過電流保護回路１５は、出力パワートランジスタ１２に流れる電流を検出し、この電流が所定の値以上とならないように動作する。短絡保護回路１６は、出力端子Ｖｏの接地事故が発生した場合に、オペアンプの反転入力電位が低下して出力パワートランジスタ１２が過大なドライブ動作状態に陥るのを防ぐ回路である。これらの保護回路が設けられていない場合、出力パワートランジスタ１２で過大な電力が消費され、破壊に至る可能性がある。
【０００７】
保護回路を備えた定電圧出力回路としては、例えば特許文献１および特許文献２で提案されたものを挙げることができる。
【特許文献１】特開２００５−２９３０６７号公報（第４頁−第５頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−２１６０３７号公報（第５頁−第７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の保護回路は、所定の電圧以上の電圧が与えられたときにのみ動作するものである。したがって、定電圧出力回路において、入力電源が単一の場合は、入力電源を電圧が印加されていない状態、すなわち入力電源が完全に切れたオフの状態からオンにした場合、各々の回路が動作する所定の電圧以上の電圧が印加されるまでは保護回路が動作しない。つまり、入力電源が単一の場合は、所定の電圧以上の電圧が印加されないときには、保護回路は動作しない。しかし、それと同時に出力パワートランジスタを駆動する回路も動作しないため、出力パワートランジスタは定格以上の動作状態にはならず、保護回路が動作しないことによる問題は生じない。
【０００９】
一方、入力電源を二つ以上有する場合、例えば図８に示した定電圧出力回路のように制御回路２０に電力を供給し、過電流保護回路１５および短絡保護回路１６を駆動する入力電源ＶＣＣ２と、出力パワートランジスタ１２のコレクタに電圧を供給する入力電源ＶＣＣ１とを有する場合、両方の入力電源がオフの状態から入力電源ＶＣＣ１を先にオンにし、その後入力電源ＶＣＣ２をオンにすると、過電流保護回路１５および短絡保護回路１６が動作しない状態で出力パワートランジスタ１２が駆動されることとなる。出力端子Ｖｏで短絡事故が発生している状態などにおいて、このような順序で入力電源ＶＣＣ２、入力電源ＶＣＣ１を立ち上げた場合、出力パワートランジスタ１２が破壊する可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決すべく、入力電源の立ち上げ順序に関係なく保護回路が動作し、様々な入力電源立ち上げ条件に対して出力パワートランジスタが過大な動作状態とならないように保護回路を安定して動作させる定電圧出力回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、第１の入力電源から電源が供給される第１の電極を備えた出力パワートランジスタと、第２の入力電源から電源が供給されるとともに前記出力パワートランジスタの制御電極に制御信号を与えて前記出力パワートランジスタの駆動制御を行う制御回路と、前記出力パワートランジスタの第２の電極に接続された出力端子と、前記第２の入力電源から電源が供給されて動作し、前記出力パワートランジスタの保護を行う第１の保護回路とを備え、定電圧出力回路において、前記第２の入力電源から供給される電圧が前記所定の電圧未満で制御動作を行うときに、前記出力パワートランジスタの駆動を停止させ、前記出力パワートランジスタに所定の値以上の電流が流れることを禁止する第２の保護回路を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記保護回路は、前記第１の入力電源にコレクタが接続されたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、前記第２の入力電源にコレクタおよびベースが接続され前記第１のトランジスタのベースにベースが接続されたＮＰＮ型の第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続され前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタのエミッタにエミッタが接続された第３のトランジスタとを備え、前記第３のトランジスタのコレクタが前記出力パワートランジスタのベースに接続されたことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記保護回路は比較器を備え、前記比較器は、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位と基準電源の供給する基準電位とを比較し、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位が前記基準電位未満の場合に動作することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記基準電源が、前記制御回路に電力を供給する入力電源であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記比較器は、耐圧の高いトランジスタを備えることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記耐圧の高いトランジスタがＰＮＰ型のトランジスタであることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記比較器と、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源との間に抵抗を有することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記出力パワートランジスタを駆動する駆動トランジスタを備え、前記保護回路は第１の定電流発生装置と前記第１の定電流源と逆極性の電流を発生する第２の定電流源とを有し、前記保護回路は前記第１の定電流源および前記第２の定電流源により前記駆動トランジスタのベース電流を制御することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記第２の定電流源の発生する電流が前記第１の定電流源の発生する電流よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、入力電源の立ち上げ順序に関係なく過電流保護回路、短絡保護回路および保護回路のいずれかが動作し、出力パワートランジスタが過大な動作状態とならない定電圧出力回路を提供することができる。
【００２１】
また、本発明によると、保護回路を構成する比較器に基準電位を供給する基準電源により、保護回路が動作する電圧を容易に設定することができる。
、基準電源を制御回路に電源を供給する入力電源とすることにより安定した電源とすることができるため、保護回路の動作電圧を精度良く設定することが可能となる。
【００２２】
また、本発明によると、比較器に耐圧の高いトランジスタ、例えばＰＮＰ型のトランジスタを備えることにより、出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電圧を高く設定することができる。
、比較器と出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源との間に抵抗を設けることにより、出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源にサージ等で高い電圧が入力された場合でも比較器を構成する素子が破壊または劣化するのを防ぐことができる。
【００２３】
また、本発明によると、２個の定電流源によって駆動トランジスタのベース電流を制御することにより、容易に保護回路を制御することができる。保護回路がカレントミラー回路を構成する場合、第２の定電流源の発生する電流を第１の定電流源の発生する電流よりも大きいものとすることにより、カレントミラー回路を構成するトランジスタの特性のばらつきがあっても保護回路を、出力パワートランジスタを保護するように制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〈第１の実施形態〉
本発明の第１の実施形態について図を用いて説明する。図１は第１の実施形態の定電圧出力回路の構成を示すブロック回路図である。なお、図１に示す定電圧出力回路において、図８に示す定電圧出力回路を構成する部分と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２５】
第１の実施形態において、定電圧出力回路１０は、図１に示すように保護回路３０が入力電源ＶＣＣ１と制御回路２０の間に接続されている。保護回路３０は、過電流保護回路１５および短絡保護回路１６と異なり、入力電源ＶＣＣ２から電力が供給されており、入力電源ＶＣＣ１の電位を検知する。過電流保護回路１５および短絡保護回路１６は検知する入力電源ＶＣＣ１の電位が所定の電圧Ｖａ以上で動作するものであり、保護回路３０は検知する入力電源ＶＣＣ１の電位が電圧Ｖａ未満で動作するものである。電圧Ｖａは、例えば０．８Ｖである。
【００２６】
このように構成することにより、入力電源ＶＣＣ１の電位がＶａ以上の場合は過電流保護回路１５および短絡保護回路１６によって、Ｖａ未満の場合は保護回路３０によって、出力パワートランジスタ１２は、ベース電流が低下するためオフ状態となり定格以上の動作状態にはならない。
【００２７】
図２に、本実施形態の定電圧出力回路１０の構成の一例を示す。図２において、保護回路３０は、入力電源ＶＣＣ２に一端が接続された抵抗３１と、入力電源ＶＣＣ１に一端が接続された抵抗３２と、抵抗３１の他端にベースが接続されたＮＰＮ型のトランジスタ３３と、抵抗３１の他端にコレクタが接続されたＮＰＮ型のトランジスタ３４と、抵抗３２の他端にコレクタが接続されたＮＰＮ型のトランジスタ３５を備える。トランジスタ３３のエミッタとトランジスタ３４のエミッタとトランジスタ３５のエミッタとは接地され、トランジスタ３５のコレクタとベースとはトランジスタ３４のベースと接続されている。また、制御回路２０はオペアンプ２１およびＡＮＤゲート２２を備える。オペアンプ２１の反転入力端子（−）には分圧抵抗１３と分圧抵抗１４との接続点が接続されており、非反転入力端子（＋）には電源１７の発生する基準電圧Ｖｒｅｆが与えられている。ＡＮＤゲート２２の入力端子には過電流保護回路１５、短絡保護回路１６およびオペアンプ２１の出力が接続されている。ＡＮＤゲート２２の出力およびトランジスタ３３のコレクタは出力パワートランジスタ１２のベースに与えられている。
【００２８】
このように構成することにより、トランジスタ３３のコレクタが出力パワートランジスタ１２のベースから電流を引き抜くこととなり、出力パワートランジスタ１２がオフとなるため、保護回路３０は出力パワートランジスタ１２に定格以上の動作をさせないように作用する。
【００２９】
また、抵抗３１および抵抗３２が設けられていることから、入力電源ＶＣＣ１がオフで、入力電源ＶＣＣ２だけがオンの状態では、抵抗３１からトランジスタ３３のベースに電流を供給し、トランジスタ３３のコレクタ電流が発生するため、出力パワートランジスタ１２はオフとなっている。
【００３０】
この状態で入力電源ＶＣＣ１がオンにされ、入力電源ＶＣＣ１にトランジスタ３５が動作状態となる電圧Ｖａ以上の電圧が入力されると、トランジスタ３５に電流が流れる。同時に、トランジスタ３５とカレントミラーを構成するトランジスタ３４にも同等の電流が流れ、トランジスタ３３はベース電位が低下してオフとなり、保護回路３０は動作しなくなる。つまり、入力電源ＶＣＣ１が所定の電圧Ｖａ以上となると、トランジスタ３３がオフとなり、保護回路３０は動作しなくなる。一方、過電流保護回路１５および短絡保護回路１６が動作するため、過電流状態や短絡状態となったときには出力パワートランジスタ１２は過電流保護回路１５および短絡保護回路１６によって保護される。
【００３１】
以上のように、入力電源ＶＣＣ２の次に入力電源ＶＣＣ１をオンにした場合には、出力パワートランジスタ１２は、まず保護回路３０によって動作が禁止され、次に過電流保護回路１５および短絡保護回路１６によって保護される。一方、入力電源ＶＣＣ１の次に入力電源ＶＣＣ２をオンにした場合には、入力電源ＶＣＣ１の電位がＶａ未満の状態では、出力パワートランジスタ１２は定格以上の動作状態にはならず、Ｖａ以上になると過電流保護回路１５および短絡保護回路１６によって保護することが可能な状態となる。すなわち、入力電源ＶＣＣ１および入力電源ＶＣＣ２の立ち上げ順序に関係なく過電流保護回路１５、短絡保護回路１６または保護回路３０が動作するため、出力パワートランジスタ１２を保護することができる。
【００３２】
〈第２の実施形態〉
本発明の第２の実施形態について、図を用いて説明する。図３は第２の実施形態の定電圧出力回路の構成を示すブロック回路図である。図３に示す定電圧出力回路において、図１に示す定電圧出力回路を構成する部分と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図３に示す定電圧出力回路１０において、保護回路３０は比較器４１を備える。比較器４１の反転入力（−）には入力電源ＶＣＣ１が接続され、非反転入力（＋）には基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力されている。比較器４１は、入力電源ＶＣＣ１の電圧と基準電圧とを比較した結果を出力する。
【００３４】
比較器４１の出力がＨｉの場合、すなわち入力電源ＶＣＣ１の電圧が基準電圧よりも低い場合には保護回路３０は動作し、出力パワートランジスタ１２に定格以上の動作をさせないように作用する。一方、比較器４１の出力がＬｏの場合、すなわち入力電源ＶＣＣ１の電圧が基準電圧よりも高い場合には保護回路３０は動作しなくなる。
【００３５】
ここで、基準電圧をＶａとすれば、入力電源ＶＣＣ１の電位が過電流保護回路１５および短絡保護回路１６が動作する電圧であるＶａ以上であるため、出力パワートランジスタ１２は過電流保護回路１５および短絡保護回路１６によって保護することが可能な状態となる。このように構成することで、保護回路３０の動作電圧を容易に設定することが可能となる。
【００３６】
本実施形態において、基準電圧Ｖｒｅｆ１を出力する電源として、入力電源ＶＣＣ２を用いても構わない。入力電源ＶＣＣ２は、定電圧出力回路１０の基準電圧を発生させており、安定した電源であるため、保護回路３０の動作電圧を精度良く設定することが可能となる。
【００３７】
図４に、本実施形態の保護回路３０の構成の一例を示す。保護回路３０は、入力電源ＶＣＣ２に一端が接続された抵抗４３および抵抗４４と、抵抗４３の他端にコレクタが接続されたＮＰＮ型のトランジスタ４５と、抵抗４４の他端にコレクタが接続されたＮＰＮ型のトランジスタ４６と、トランジスタ４５およびトランジスタ４６のエミッタに一端が接続された定電流源４７と、一端がトランジスタ４６のベースに接続され他端が入力電源ＶＣＣ１に接続された抵抗４８とを備える。定電流源４７の他端は接地されており、トランジスタ４５のベースには基準電圧Ｖｒｅｆ１が接続されている。またトランジスタ４５のコレクタは制御回路２０に接続されている。
【００３８】
入力電源ＶＣＣ１から十分高い電圧が印加された場合、トランジスタ４６のエミッタベース間電圧が大きくなることから、トランジスタ４６のＥＢＯ耐圧が問題となることがある。ここで、トランジスタ４６としてＮＰＮ型よりも一般的に耐圧が高いＰＮＰ型を用いることで、入力電源ＶＣＣ１の電圧を高く設定することができる。また、それに代わるトランジスタ形状を変えたデバイスを使用しても構わない。
【００３９】
また、入力電源ＶＣＣ１にサージ等で高い電圧が入力された場合、ベースに過大な電圧がかかってトランジスタ４６が破壊または劣化する可能性がある。しかし、抵抗４８を設けて電圧降下させることにより、これを防ぐことができ、定電圧出力回路１０をより安定したものとすることができる。
【００４０】
なお、本実施形態において、制御回路２０として、例えば図５のブロック図に示すように、オペアンプ２１とＡＮＤゲート２２ａとを備えるものを用いることができる。オペアンプ２１の反転入力端子（−）には分圧抵抗１３と分圧抵抗１４との接続点が接続されており、非反転入力端子（＋）には電源１７の発生する基準電圧Ｖｒｅｆが与えられている。ＡＮＤゲート２２ａの入力端子には過電流保護回路１５、短絡保護回路１６、保護回路３０およびオペアンプ２１の出力が接続されている。ＡＮＤゲート２２ａの出力は出力パワートランジスタ１２のベースに与えられている。
【００４１】
このように構成することにより、オペアンプ２１、過電流保護回路１５、短絡保護回路１６および保護回路３０の出力が全てＨｉである時に出力パワートランジスタ１２のベース電流を供給し、オペアンプ２１、過電流保護回路１５、短絡保護回路１６および保護回路３０の出力のいずれかがＬｏである時には出力パワートランジスタ１２のベース電流の供給を停止する。
【００４２】
〈第３の実施形態〉
本発明の第３の実施形態について、図を用いて説明する。図６は第３の実施形態の定電圧出力回路の構成を示すブロック回路図である。図６に示す定電圧出力回路において、図１に示す定電圧出力回路を構成する部分と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４３】
図６に示す定電圧出力回路１０において、保護回路３０は、一端が接地された定電流源５０と、定電流源５０の他端に一端が接続され他端が入力電源ＶＣＣ２に接続された定電流源５２と、定電流源５０と定電流源５２の接続ノードにベースが接続されエミッタが接地されたＮＰＮ型のトランジスタ５５を備える。トランジスタ５５は、エミッタが接地されており、コレクタは制御回路２０を構成するＡＮＤゲート２２の出力に接続されている。また、定電圧出力回路１０には、出力パワートランジスタ１２を駆動する駆動トランジスタ６１が設けられており、制御回路２０は、オペアンプ２１とＡＮＤゲート２２とからなる。駆動トランジスタ６１のエミッタは出力パワートランジスタ１２のベースに、コレクタは入力電源ＶＣＣ１に、ベースはＡＮＤゲート２２の出力およびトランジスタ５５のコレクタにそれぞれ接続されている。定電流源５０は入力電源ＶＣＣ１の電圧に基づいて動作するものであり、入力電源ＶＣＣ１の電圧が所定の電圧Ｖａ以上になると電流を発生する。
【００４４】
保護回路３０は、出力パワートランジスタ１２のベース電流を供給する駆動トランジスタ６１のベース電流を、トランジスタ５５のコレクタ出力によって引き抜くことにより、出力パワートランジスタ１２の動作を禁止する。このとき保護回路３０の出力トランジスタであるトランジスタ５５の制御は、定電流源５０と定電流源５２とで行う。
【００４５】
入力電源ＶＣＣ２のみがＯＮにされている状態など、入力電源ＶＣＣ１の電位がＶａ未満である場合には、定電流源５０では電流を発生させない。そのため、トランジスタ５５においてコレクタ出力が発生し、駆動トランジスタ６１はベース電流が引き抜かれて動作が停止するため、出力パワートランジスタ１２はベース電流が供給されず動作が禁止される。一方、入力電源ＶＣＣ１の電位がＶａ以上である場合には、定電流源５０では定電流源５２の電流量以上の電流を発生し、トランジスタ５５のベース電流を引き抜くことによりコレクタ出力を発生させず、保護回路３０の動作を停止する。これらの制御は定電流源５０および定電流源５２で行うため、容易に行うことができ、トランジスタ５５の特性のばらつきに大きく依存することがない。
【００４６】
図７に本実施形態の保護回路３０の構成の一例を示す。保護回路３０において定電流源５０は、入力電源ＶＣＣ２に一端が接続された定電流源５１と、定電流源５１の他端にエミッタが接続され、エミッタカップリングされたＰＮＰ型の差動対トランジスタ５６および５７と、トランジスタ５６のコレクタにコレクタが接続されたＮＰＮ型のトランジスタ５３と、定電流源５２の他端およびトランジスタ５５のベースにコレクタが接続されたＮＰＮ型のトランジスタ５４とを備える。トランジスタ５３とトランジスタ５４は互いにベースが接続され、エミッタはいずれも接地されており、トランジスタ５３のコレクタとベースとは接続されている。トランジスタ５６のベースには基準電圧Ｖｒｅｆ２が接続されており、トランジスタ５７のベースには抵抗５８を介して入力電源ＶＣＣ１が接続されている。
【００４７】
定電流源５０において、トランジスタ５７に流れる電流は、基準電圧ＶＣＣ１の電圧が所定の電圧以下では流れないが、基準電圧ＶＣＣ１の電圧が高くなるにしたがって増加する。一方トランジスタ５６に流れる電流は、トランジスタ５７に流れる電流とともに定電流源５１から供給されており、基準電圧ＶＣＣ１の電圧が高くなるにしたがって減少し、トランジスタ５３に流れる電流も減少する。したがって、トランジスタ５３およびトランジスタ５４はカレントミラー回路を構成し、トランジスタ５３とトランジスタ５４には同じ大きさの電流が流れるため、トランジスタ５４に流れる電流は、トランジスタ５３に流れる電流とともに、定電流源５０において入力電源ＶＣＣ１の電圧によって制御される。ここで、入力電源ＶＣＣ１が所定の電圧Ｖａ以上の電圧となると、トランジスタ５４に流れる電流が定電流源５２で発生する電流よりも大きくなるようにすることにより、トランジスタ５５のベース電流を引き抜くことができ、トランジスタ５５のコレクタ電流を発生させず、保護回路３０の動作を停止することができる。
【００４８】
ここで、トランジスタ５３およびトランジスタ５４はカレントミラー回路を構成するが、トランジスタ５３とトランジスタ５４とで特性のばらつきがある場合、トランジスタ５５のベース電流を完全にゼロにできない可能性がある。この問題は、トランジスタ５５のベースに流れる電流を定電流源５２からよりも定電流源５１から流れるものを大きくすることにより、トランジスタ５５のベースから電流を引き抜くことができるため、解決することができる。
【００４９】
なお、第１〜第３の実施形態において、出力端子Ｖｏに電力を供給する入力電源は入力電源ＶＣＣ２のみの１個に限られず、複数備えたものとしてもよい。この場合も、出力パワートランジスタを過電流保護回路１５、短絡保護回路１６および保護回路３０によって、入力電源の立ち上げ順序によらず保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態の定電圧出力回路の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態の保護回路の構成の一例を示すブロック図。
【図３】第２の実施形態の定電圧出力回路の構成を示すブロック図。
【図４】第２の実施形態の保護回路の構成の一例を示すブロック図。
【図５】第２の実施形態の定電圧出力回路の別態様を示すブロック図。
【図６】第３の実施形態の定電圧出力回路の構成を示すブロック図。
【図７】第３の実施形態の保護回路の一例の構成を示すブロック図。
【図８】従来の定電圧出力回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５１】
１０      定電圧出力回路
１２      出力パワートランジスタ
１３      分圧抵抗１
１４      分圧抵抗２
１５      過電流保護回路
１６      短絡保護回路
１７      電源
２０      制御回路
２１      オペアンプ
２２      ＡＮＤゲート
３０      保護回路３
３１      抵抗
３２      抵抗
３３      トランジスタ
３４      トランジスタ
３５      トランジスタ
４１      比較器
４３      抵抗
４４      抵抗
４５      トランジスタ
４６      トランジスタ
４７      定電流源
４８      抵抗
５１      定電流源
５２      定電流源
５３      トランジスタ
５４      トランジスタ
５５      トランジスタ
６１      トランジスタ
ＶＣＣ１  入力電源１
ＶＣＣ２  入力電源２
【図１】
2008123276.tif 000003
【図２】
2008123276.tif 000004
【図３】
2008123276.tif 000005
【図４】
2008123276.tif 000006
【図５】
2008123276.tif 000007
【図６】
2008123276.tif 000008
【図７】
2008123276.tif 000009
【図８】
2008123276.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月14日(2007.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力電源から電源が供給される第１の電極を備えた出力パワートランジスタと、第２の入力電源から電源が供給されるとともに前記出力パワートランジスタの制御電極に制御信号を与えて前記出力パワートランジスタの駆動制御を行う制御回路と、前記出力パワートランジスタの第２の電極に接続された出力端子と、前記第１の入力電源から電源が供給されて動作し、前記第１の入力電源から供給される電圧が所定の電圧以上のとき前記出力パワートランジスタの保護を行う第１の保護回路とを備えた定電圧出力回路において、
前記第１の入力電源から供給される電圧が前記所定の電圧未満で制御動作を行うときに、前記出力パワートランジスタの駆動を停止させ、前記出力パワートランジスタに所定の値以上の電流が流れることを禁止する第２の保護回路を備えたことを特徴とする定電圧出力回路。
【請求項２】
前記第２の保護回路は、前記第２の入力電源にコレクタが接続されたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、前記第１の入力電源にコレクタおよびベースが接続され前記第１のトランジスタのベースにベースが接続されたＮＰＮ型の第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続され前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタのエミッタにエミッタが接続された第３のトランジスタとを備え、前記第３のトランジスタのコレクタが前記出力パワートランジスタの制御電極に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の定電圧出力回路。
【請求項３】
前記第２の保護回路は比較器を備え、
前記比較器は、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位と基準電源の供給する基準電位とを比較し、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位が前記基準電位未満の場合に動作することを特徴とする、請求項１に記載の定電圧出力回路。
【請求項４】
前記基準電源が、前記第２の入力電源であることを特徴とする請求項３に記載の定電圧出力回路。
【請求項５】
前記比較器は、耐圧の高いトランジスタを備えることを特徴とする請求項３または４に記載の定電圧出力回路。
【請求項６】
前記耐圧の高いトランジスタがＰＮＰ型のトランジスタであることを特徴とする請求項５に記載の定電圧出力回路。
【請求項７】
前記比較器と、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源との間に抵抗を有することを特徴とする請求項３または４に記載の定電圧出力回路。
【請求項８】
前記出力パワートランジスタを駆動する駆動トランジスタを備え、
前記第２の保護回路は第１の定電流源と前記第１の定電流源と逆極性の電流を発生する第２の定電流源とを有し、前記第２の保護回路は前記第１の定電流源および前記第２の定電流源により前記駆動トランジスタのベース電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の定電圧出力回路。
【請求項９】
前記第２の定電流源の発生する電流が前記第１の定電流源の発生する電流よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の定電圧出力回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、第１の入力電源から電源が供給される第１の電極を備えた出力パワートランジスタと、第２の入力電源から電源が供給されるとともに前記出力パワートランジスタの制御電極に制御信号を与えて前記出力パワートランジスタの駆動制御を行う制御回路と、前記出力パワートランジスタの第２の電極に接続された出力端子と、前記第１の入力電源から電源が供給されて動作し、前記第１の入力電源から供給される電圧が所定の電圧以上のとき前記出力パワートランジスタの保護を行う第１の保護回路とを備えた定電圧出力回路において、前記第１の入力電源から供給される電圧が前記所定の電圧未満で制御動作を行うときに、前記出力パワートランジスタの駆動を停止させ、前記出力パワートランジスタに所定の値以上の電流が流れることを禁止する第２の保護回路を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また本発明は、前記第２の保護回路は、前記第２の入力電源にコレクタが接続されたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、前記第１の入力電源にコレクタおよびベースが接続され前記第１のトランジスタのベースにベースが接続されたＮＰＮ型の第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続され前記第１のトランジスタおよび前記第２のトランジスタのエミッタにエミッタが接続された第３のトランジスタとを備え、前記第３のトランジスタのコレクタが前記出力パワートランジスタの制御電極に接続されたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記第２の保護回路は比較器を備え、前記比較器は、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位と基準電源の供給する基準電位とを比較し、前記出力パワートランジスタに電力を供給する入力電源の電位が前記基準電位未満の場合に動作することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記基準電源が、前記第２の入力電源であることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また本発明は、上記構成の定電圧出力回路において、前記出力パワートランジスタを駆動する駆動トランジスタを備え、前記第２の保護回路は第１の定電流源と前記第１の定電流源と逆極性の電流を発生する第２の定電流源とを有し、前記第２の保護回路は前記第１の定電流源および前記第２の定電流源により前記駆動トランジスタのベース電流を制御することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2008123276.tif 000011