(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が出力端子に接続された第１の電圧設定用抵抗と、
第２の電圧設定用抵抗と、
前記第１の電圧設定用抵抗の他端に接続されたクランプ回路と、
前記第１の電圧設定用抵抗に流れる電流を、前記クランプ回路を介して前記第２の電圧設定用抵抗に流し込むカレントミラー回路とを含むことを特徴とする負電圧電源回路。
【請求項２】
反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路において、
一端が該電源回路の出力端子に接続されて出力電圧の変動を電流に変えるための第１の抵抗と、
該第１の抵抗の他端に接続された、第１のトランジスタと第２のトランジスタとから成るゼロボルトクランプ回路と、
該ゼロボルトクランプ回路に接続されて該ゼロボルトクランプ回路に流れる電流と同じ値の電流を流す、第３のトランジスタと第４のトランジスタとから成るカレントミラー回路と、
該カレントミラー回路に接続され、前記ゼロボルトクランプ回路から流れ出る電流変化を電圧に変換する第２の抵抗とを含むことを特徴とする反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路。
【請求項３】
請求項２に記載の反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路において、
更に、反転入力端子に前記第２の抵抗の電圧が入力され、正転入力端子には基準電圧源が接続される誤差アンプを含み、
該誤差アンプの出力をＤＣ−ＤＣ制御回路に入力するようにしたことを特徴とする反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路。
【請求項４】
請求項３に記載の反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路において、
前記ゼロボルトクランプ回路、前記カレントミラー回路、前記誤差アンプは制御ＩＣ内に構成され、
前記第１の抵抗、前記第２の抵抗は、前記制御ＩＣに外付けされて該制御ＩＣの第１の端子、第２の端子を介して前記ゼロボルトクランプ回路、前記カレントミラー回路にそれぞれ接続されていることを特徴とする反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路において、
前記第１、第２のトランジスタはＮＰＮトランジスタであり、
前記第３、第４のトランジスタはＰＮＰトランジスタであることを特徴とする反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路。
【請求項６】
負電圧を提供する電源回路として請求項２〜５のいずれかに記載の反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路に関し、特に、外付け部品点数の低減を図った反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路では、制御ＩＣに負電圧が加わらないようにするために、出力電圧を設定する抵抗の基準電位はGND電位(ゼロボルト）ではなく正の基準電圧とする必要がある。
【０００３】
図２を参照して、上記の具体例について説明する。この例は、例えば非特許文献１に開示されている。
【０００４】
制御ＩＣ１００は入力端子１８からの入力ラインに接続されている。負電圧である出力端子１７の電圧変化が、電圧設定用抵抗（Ｒｃ）１０１および電圧設定用抵抗（Ｒｄ）１０２と基準電圧源１０とにより制御ＩＣ１００のフィードバック端子１０５に正電圧として加わるように構成されている。
【０００５】
また、基準電圧源１０と抵抗（Ｒｅ）１０３および抵抗（Ｒｆ）１０４とで作られる第２の基準電圧が端子１０７に加わり、端子１０５、端子１０７の電圧が誤差アンプ１１で比較される。誤差アンプ１１の比較結果はＤＣ−ＤＣ制御回路１２に入力され出力電圧が一定になるように制御される。つまり、ＤＣ−ＤＣ制御回路１２は、出力電圧が一定になるように制御する回路である。
【０００６】
【非特許文献１】『ＨＡ１６１１４データーシート（ＲＪＪ０３Ｆ００５０−０３００Ｚ）』  ルネサステクノロジー発行、発行年月日：Rev.2.0 Sep.18.2003  page 9 の37の２．Negative Output voltage(Vo < 0)のFig．2.2 Output Voltage Setting(2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記電源回路の問題点は、出力の負電圧の変化を制御回路にフィードバックさせるために電圧設定用抵抗（Ｒｃ）１０１と電圧設定用抵抗（Ｒｄ）１０２の基準をゼロボルトではなく正の電圧Ｖｒｅｆにする必要がある。そのために制御用の基準電圧として新たにＶｒｅｆ２という、Ｖｒｅｆ＞Ｖｒｅｆ２の関係にある電圧を作るための抵抗（Ｒｅ）１０３および抵抗（Ｒｆ）１０４が必要になる。その理由は、制御ＩＣの端子に負電圧が加わらないようにするためである。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、抵抗部品点数の削減と出力電圧が負電圧であることを意識せずに電圧設定用抵抗値を選択できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、一端が出力端子に接続された第１の電圧設定用抵抗と、第２の電圧設定用抵抗と、前記第１の電圧設定用抵抗の他端に接続されたクランプ回路と、前記第１の電圧設定用抵抗に流れる電流を、前記クランプ回路を介して前記第２の電圧設定用抵抗に流し込むカレントミラー回路とを含むことを特徴とする負電圧電源回路が提供される。
【００１０】
本発明によればまた、反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路であって、一端が該電源回路の出力端子に接続されて出力電圧の変動を電流に変えるための第１の抵抗と、該第１の抵抗の他端に接続された、第１のトランジスタと第２のトランジスタとから成るゼロボルトクランプ回路と、該ゼロボルトクランプ回路に接続されて該ゼロボルトクランプ回路に流れる電流と同じ値の電流を流す、第３のトランジスタと第４のトランジスタとから成るカレントミラー回路と、該カレントミラー回路に接続され、前記ゼロボルトクランプ回路から流れ出る電流変化を電圧に変換する第２の抵抗とを含むことを特徴とする反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路が提供される。
【００１１】
本発明による反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路においては、反転入力端子に前記第２の抵抗の電圧が入力され、正転入力端子には基準電圧源が接続される誤差アンプを更に含み、該誤差アンプの出力をＤＣ−ＤＣ制御回路に入力するように構成することが好ましい。
【００１２】
本発明による反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路においてはまた、前記ゼロボルトクランプ回路、前記カレントミラー回路、前記誤差アンプは制御ＩＣ内に構成され、前記第１の抵抗、前記第２の抵抗は、前記制御ＩＣに外付けされて該制御ＩＣの第１の端子、第２の端子を介して前記ゼロボルトクランプ回路、前記カレントミラー回路にそれぞれ接続されることが好ましい。
【００１３】
本発明による反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路においては更に、前記第１、第２のトランジスタはＮＰＮトランジスタであり、前記第３、第４のトランジスタはＰＮＰトランジスタであることが好ましい。
【００１４】
本発明によれば更に、負電圧を提供する電源回路として上記いずれかの反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路を備えたことを特徴とする電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電源回路によれば、基準電圧よりも低い第２の基準電圧が必要無いため抵抗部品点数を削減できる。その理由は、基準電圧よりも低い第２の基準電圧が必要無いため第２の基準電圧用の２つの抵抗が不要になるからである。
【００１６】
本発明に係る電源回路はまた、出力電圧が負電圧であることを意識せずに電圧設定用抵抗値を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について図１を参照して詳細に説明する。
【００１８】
反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路の出力端子１７に電圧設定用抵抗（Ｒａ）１（第１の抵抗）の一端を接続し、他端は、制御ＩＣ１００の端子８（第１の端子）を介してゼロボルトクランプ回路（以下、クランプ回路と略称する）ＣＬ１のＮＰＮトランジスタ２（第１のトランジスタ）のエミッタに接続されている。
【００１９】
クランプ回路ＣＬ１のＮＰＮトランジスタ２のベースは、クランプ回路ＣＬ１のクランプ電圧を決めるＮＰＮトランジスタ３（第２のトランジスタ）のベースおよびコレクタに接続されている。クランプ回路ＣＬ１のＮＰＮトランジスタ３のベースおよびコレクタには、クランプ回路ＣＬ１を動作させるための電流源６が接続されている。
【００２０】
クランプ回路ＣＬ１のＮＰＮトランジスタ２のコレクタは、カレントミラー回路ＣＭ１のＰＮＰトランジスタ４（第３のトランジスタ）に接続されていてカレントミラー回路ＣＭ１のＰＮＰトランジスタ５（第４のトランジスタ）によって電流の流れる向きが変わる。ＰＮＰトランジスタ５のコレクタは、制御ＩＣ１００の端子９（第２の端子）を介して電圧設定用抵抗（Ｒｂ）７（第２の抵抗）の一端に接続されている。電圧設定用抵抗（Ｒｂ）７の他端は、ＧＮＤに接続されている。
【００２１】
カレントミラー回路ＣＭ１のＰＮＰトランジスタ４、５のエミッタおよび電流源６は入力ラインに接続されている。
【００２２】
端子９はまた、誤差アンプ１１の反転入力端子に接続され、誤差アンプ１１の正転入力端子には、基準電圧源１０の正側が接続されている。誤差アンプ１１の出力は、ＤＣ−ＤＣ制御回路１２に接続されている。
【００２３】
入力端子１８と出力端子１７との間にはスイッチング用のＮｃｈ−ＭＯＳトランジスタ１３が接続されるとともに、ショットキーダイオード１４が接続されている。Ｎｃｈ−ＭＯＳトランジスタ１３はＤＣ−ＤＣ制御回路１２によりオン、オフ制御される。Ｎｃｈ−ＭＯＳトランジスタ１３とショットキーダイオード１４との間とＧＮＤとの間にはコイル１５が接続され、ショットキーダイオード１４の出力端子側とＧＮＤとの間には平滑用コンデンサ１６が接続されている。基準電圧源１０の負側とクランプ回路ＣＬ１のＮＰＮトランジス３のエミッタはＧＮＤ端子１９に接続されている。
【００２４】
［動作の説明］
次に、動作を説明する。反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路の出力端子１７の電圧をＶｏｕｔとすると、クランプ電圧がゼロボルトであるクランプ回路ＣＬ１に接続されている電圧設定用抵抗（Ｒａ）１によって電流Ｉｏ＝（０−Ｖｏｕｔ）/Ｒａであらわされる電流Ｉｏが端子８から出力端子１７の方向に流れる。ただし、Ｒａは電圧設定用抵抗（Ｒａ）１の抵抗値である。
【００２５】
電圧設定用抵抗（Ｒａ）１の一方の端子は、クランプ回路ＣＬ１のＮＰＮトランジスタ２のエミッタに接続されているため、電流Ｉｏはクランプ回路ＣＬ１のＮＰＮトランジスタ２のコレクタ電流とほぼ等しくなる。
【００２６】
カレントミラー回路ＣＭ１のＰＮＰトランジスタ４とＰＮＰトランジスタ５によって、ＮＰＮトランジスタ２のコレクタ電流と同じ値の電流が端子９より出力され、ＰＮＰトランジスタ５のコレクタ電流（＝ＮＰＮトランジスタ２のコレクタ電流）、つまり電流Ｉｏは、端子９とＧＮＤとの間に接続されている電圧設定用抵抗（Ｒｂ）７によって、以下の式で表される電圧Ｖに変換される。
【００２７】
Ｖ＝Ｉｏ×Ｒｂ＝（−Ｖｏｕｔ／Ｒａ）×Ｒｂ
ただし、Ｒｂは電圧設定用抵抗（Ｒｂ）７の抵抗値である。
【００２８】
この電圧Ｖは、同時に端子９に接続されている誤差アンプ１１の反転入力端子に入力される。
【００２９】
一方、誤差アンプ１１の正転入力端子には基準電圧源１０が接続されているので、負帰還制御の原理により基準電圧源１０の電圧Ｖｒｅｆと電圧Ｖとが等しくなるように制御動作が行われる。このため、
Ｖｒｅｆ＝Ｖ＝（−Ｖｏｕｔ／Ｒａ）×Ｒｂの関係が成立する。
【００３０】
したがって、出力端子１７の出力電圧は、Ｖｏｕｔ＝−Ｖｒｅｆ×（Ｒａ／Ｒｂ）で表すことができる。
【００３１】
以上説明してきたように、本発明による負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路においては、電圧設定用抵抗（Ｒａ）１の一端が出力端子１７に接続され、電圧設定用抵抗（Ｒａ）１の他端は、制御ＩＣ１００の端子８を介してＮＰＮトランジスタ２とＮＰＮトランジスタ３とで構成されるゼロボルトクランプ回路ＣＬ１に接続されている。
【００３２】
したがって、電圧設定用抵抗（Ｒａ）１に流れる電流Ｉｏは、出力電圧をＶｏｕｔとすると、Ｉｏ＝（０−Ｖｏｕｔ）／Ｒａで表され、出力電圧Ｖｏｕｔの変動も電流Ｉｏの変化に変換される。この電流Ｉｏは、ゼロボルトクランプ回路ＣＬ１のＮＰＮトランジスタ２のコレクタ電流と等しい。
【００３３】
また、ゼロボルトクランプ回路ＣＬ１におけるＮＰＮトランジスタ２のコレクタは、ＰＮＰトランジスタ４とＰＮＰトランジスタ５とで構成されるカレントミラー回路ＣＭ１に接続されているので、電流Ｉｏの変化はカレントミラー回路ＣＭ１におけるＰＮＰトランジスタ５のコレクタ電流の変化に置き換わる。そして、ＰＮＰトランジスタ５のコレクタは、制御ＩＣ１００の端子９を介して電圧設定用抵抗（Ｒｂ）７に接続されているので、電流Ｉｏは、（０−Ｖｏｕｔ）Ｒｂ／Ｒａで表される電圧に変換される。同時に、端子９は、誤差アンプ１１の反転入力端子に接続されていて誤差アンプ１１の正転入力端子には基準電圧源１０が接続されているので、負帰還の原理からＶｒｅｆ＝Ｒｂ×（０−Ｖｏｕｔ）／Ｒａの関係が成立する。
【００３４】
その結果、Ｖｏｕｔ＝−Ｖｒｅｆ×（Ｒｂ／Ｒａ）で表され、２つの電圧設定用抵抗（Ｒａ）１と（Ｒｂ）７とで負電圧が制御回路に加わることなく負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路を実現できる。しかも、出力電圧が負電圧であることを意識せずに２つの電圧設定用抵抗の値を選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は負電圧を提供する電源回路を備えた電子機器全般に適用可能であるが、特に、負電圧が必要なＣＣＤの電源としてデジタルスチルカメラ用のシステム電源ＩＣとして適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路を示す図である。
【図２】従来の反転型負電圧ＤＣ−ＤＣ電源回路を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    電圧設定用抵抗（Ｒａ）
６    電流源
７    電圧設定用抵抗（Ｒｂ）
１０    基準電圧源
１１    誤差アンプ
１２    ＤＣ−ＤＣ制御回路
１７    出力端子
１８    入力端子
１９    ＧＮＤ端子
ＣＬ１    ゼロボルトクランプ回路
ＣＭ１    カレントミラー回路
【図１】
0004781889.tif 000002
【図２】
0004781889.tif 000003