(57)【要約】【課題】負荷変動が大きい場合であっても出力電圧を安定させることが可能な直流電源装置を提供する。【解決手段】第１の直流入力と接地側との間に第１の抵抗Ｒ１と平滑コンデンサＣ１とを直列接続し、第２の直流入力にＦＥＴ　Ｑ１のドレインを接続し、ゲートと接地側との間にシャントレギュレータＩＣ１を、ソースと接地側との間に分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３を接続し、該分圧抵抗の分圧点とシャントレギュレータＩＣ１のリファレンス端子（ｒｅｆ）とを接続し、かつ、第１の抵抗Ｒ１の平滑コンデンサＣ１との接続点とＦＥＴのゲートとの間に第２の抵抗Ｒ４を接続したことを特徴とする。上記回路構成により、負荷ＲＬの負荷値が急激に大きくなった時でも、第２の抵抗Ｒ４により、平滑コンデンサＣ１に制御用ＦＥＴ　Ｑ１のゲート電圧ＶＧＳ以上の電圧を与えることができ、出力電圧を安定化させることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直流入力と接地側との間に第１の抵抗と平滑コンデンサとを直列接続し、第２の直流入力にＦＥＴのドレインを接続し、ゲートと接地側との間にシャントレギュレータを、ソースと接地側との間に分圧抵抗を接続し、該分圧抵抗の分圧点とシャントレギュレータのリファレンス端子とを接続し、かつ、第１の抵抗と平滑コンデンサとの接続点とＦＥＴのゲートとの間に第２の抵抗を接続したことを特徴とする直流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源装置に関するものであり、負荷変動が大きい場合であっても出力電圧を安定させることが可能な直流電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回路として、図２のものが提案されている。Ｑ１は制御用のＦＥＴ、ＩＣ１は制御用のシャントレギュレータ、Ｒ２、Ｒ３は出力電圧検出用の分圧抵抗、Ｒ１は時定数用の抵抗、Ｃ１は時定数用の平滑コンデンサ、Ｖｃｃは第１の直流入力のＦＥＴ駆動用の直流電圧であり、Ｖｉｎは第２の直流入力の電圧、Ｖｏｕｔは直流出力電圧、ＲＬは負荷である。
ＦＥＴ駆動用の第１の直流入力の電圧Ｖｃｃと第２の直流入力の電圧Ｖｉｎが印加されると、制御用のＦＥＴ　Ｑ１のドレイン・ソース電圧ＶＤＳは直ちに直流入力電圧Ｖｉｎに達し、Ｑ１のゲート電圧ＶＧＳは時定数用の抵抗Ｒ１と平滑コンデンサＣ１により緩やかに上昇して行く。Ｑ１のゲート電圧ＶＧＳの上昇にともない直流出力電圧Ｖｏｕｔも緩やかに上昇し、出力電圧検出用の分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３と制御用のシャントレギュレータＩＣ１で設定された値に達すると、Ｑ１のゲート電圧ＶＧＳの上昇も停止し、一定値に保たれ、直流出力電圧Ｖｏｕｔが安定化される。
ただし、制御用のＦＥＴ　Ｑ１にはオン抵抗が、基板のパターンにも抵抗成分があり、負荷ＲＬを変化させると直流出力電圧Ｖｏｕｔも変化することとなるので、これを補償し、安定化させるために、出力電圧検出用の分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３と制御用のシャントレギュレータＩＣ１の動作で制御用のＦＥＴ　Ｑ１のゲート電圧ＶＧＳを変化させている。
しかし、負荷ＲＬの負荷値を急激に大きくした場合、直流出力電圧Ｖｏｕｔを安定化するため、制御用のＦＥＴ　Ｑ１のゲート電圧ＶＧＳを上昇させなければならないが、Ｑ１のゲートに与えられる電圧は、時定数用の抵抗Ｒ１と平滑コンデンサＣ１によるため、上昇が緩慢であり、直流出力電圧Ｖｏｕｔが瞬時低下し、不安定になるという問題があった。また、平滑コンデンサＣ１の電圧をシャントレギュレータＩＣのカソード電圧より大きくできないため、直流出力電圧Ｖｏｕｔが瞬時低下し、不安定になるという問題もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題があったため、負荷が急増した場合であっても、制御用ＦＥＴ　Ｑ１のゲートに与えられる電圧の立ち上げを速やかに行い、直流出力電圧Ｖｏｕｔの瞬時低下を防止し、直流出力電圧を安定させる回路構成が要求されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、第１の直流入力Ｖｃｃと接地側との間に第１の抵抗Ｒ１と平滑コンデンサＣ１とを直列接続し、第２の直流入力ＶｉｎにＦＥＴ　Ｑ１のドレインを接続し、ゲートと接地側との間にシャントレギュレータＩＣ１を、ソースと接地側との間に分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３を接続し、該分圧抵抗の分圧点とシャントレギュレータのリファレンス端子（ｒｅｆ）とを接続し、かつ、第１の抵抗Ｒ１の平滑コンデンサＣ１との接続点とＦＥＴのゲートとの間に第２の抵抗Ｒ４を接続したことを特徴とする直流電源装置である。
このように回路構成することにより、負荷ＲＬの負荷値が急激に大きくなった時でも、追加した第２の抵抗Ｒ４により、時定数用の平滑コンデンサＣ１の電圧をシャントレギュレータＩＣのカソード電圧より大きくできるため、制御用のＦＥＴ　Ｑ１のゲート電圧ＶＧＳを速やかに上げることができるので、直流電源装置の出力電圧の安定度を向上させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施例による回路を、図１に示す。図１は従来回路（図２）の第１の抵抗Ｒ１と平滑コンデンサＣ１との接続点と、ＦＥＴ　Ｑ１のゲートとの間に第２の抵抗Ｒ４を接続したものである。
図１の実施例において、第２の抵抗Ｒ４を第１の抵抗Ｒ１の平滑コンデンサＣ１の接続点とＦＥＴ　Ｑ１のゲートとの間に接続することにより、平滑コンデンサＣ１にはＦＥＴ　Ｑ１駆動用の直流電圧Ｖｃｃを第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ４で分圧した電圧が蓄えられることとなる。この電圧はシャントレギュレータＩＣ１の電圧よりも高いため、直流電源装置の負荷ＲＬが急激に大きくなった時でも第２の抵抗Ｒ４を経由して、制御用ＦＥＴのゲートに瞬時に電圧供給ができ、直流電源装置の出力電圧Ｖｏｕｔを安定化することが可能となる。
ところが、従来例（図２）では、第２の抵抗Ｒ４が接続されていないため、平滑コンデンサＣ１の電圧は常に、シャントレギュレータＩＣ１のカソード電圧に等しくなり、該カソード電圧より大きな電圧を平滑コンデンサＣ１からＦＥＴ　Ｑ１のゲートに供給することができず、出力電圧Ｖｏｕｔを十分、安定化できない。
ここで、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ４、コンデンサＣ１を適宜選択することで、直流電源装置の出力電圧Ｖｏｕｔの立上りも任意に設定することが可能である。
【０００６】
【実施例】
上記の実施例（図１）と従来例（図２）の回路による直流電源装置に、直流入力電圧Ｖｃｃ、Ｖｉｎを印加した時の出力電流と負荷電流の動作状態（変動幅）をそれぞれ図３、図４に示す。
ここで、各抵抗の抵抗値はＲ１＝３．９〔ｋΩ〕、Ｒ２＝６．２〔ｋΩ〕、Ｒ３＝１〔ｋΩ〕、Ｒ４＝１〔ｋΩ〕とし、平滑コンデンサＣ１の定格電圧は３５Ｖ、容量は１０μＦとし、ＦＥＴ　Ｑ１は、ＶＤＳ＝３〔Ｖ〕、ＶＧＳ＝３〔Ｖ〕、のものを用い、入力電圧をＶｉｎ＝１８〔Ｖ〕、Ｖｃｃ＝２１〔Ｖ〕とした。図３の実施例によるものは、図４の従来例によるものと比較して、出力電圧、負荷電流ともに著しく安定化されていることが分かる。
【０００７】
【発明の効果】
上記したように、本発明の直流電源装置によれば、負荷が急激に大きくなった場合でも、第１の抵抗Ｒ１とＦＥＴ　Ｑ１のゲートとの間に接続した第２の抵抗Ｒ４により、時定数用の平滑コンデンサＣ１からシャントレギュレータＩＣ１の電圧以上の電圧をＦＥＴ　Ｑ１のゲートに供給することができ、ＦＥＴ　Ｑ１のゲート電圧の立ち上げを速やかに行い、出力電圧の瞬時低下を防止することができるので、負荷変動による出力電圧を安定化させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による直流電源装置の回路図である。
【図２】従来例による直流電源装置の回路図である。
【図３】図１の直流電源装置の出力電圧と負荷電流の動作状態を示す図である。
【図４】図２の直流電源装置の出力電圧と負荷電流の動作状態を示す図である。
【符号の説明】
Ｑ１　ＦＥＴ
ＩＣ１　シャントレギュレータ
Ｒ１　第１の抵抗（時定数用）
Ｒ２、Ｒ３　分圧抵抗
Ｒ４　第２の抵抗
Ｃ１　平滑コンデンサ
Ｖｃｃ　第１の直流入力電圧（電源、ＦＥＴ駆動用）
Ｖｉｎ　第２の直流入力電圧（電源）
Ｖｏｕｔ　直流出力電圧
ＲＬ　負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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