稳定DC电源电路制造技术

本发明专利技术的稳定ＤＣ电源电路包括：用于限制输出晶体管输出的输出限流电路；以及用于校正由于输出晶体管的电流放大因子变化引起的输出电流限制的变化的校正电路。校正电路包括与输出晶体管以相同制造工序制成的校正晶体管，因此它具有与输出晶体管相同的电流放大因子的制造工序变化趋势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种稳定DC(直流)电源电路(稳定DC电源单元)以及更具体地涉及一种具有限制输出电流功能的稳定DC电源电路。
技术介绍
图5示出稳定DC电源电路的常规例的电路图(等效电路图)。图5的稳定DC电源电路101(此后简称为“电源电路101”)包括输出晶体管Q1、驱动晶体管Q3、用于对输出电压Vo分压的分压电阻R1和R2、误差放大器7、基准电压源8以及输出限流电路102。图6示出体现输出限流电路102内部电路的电源电路101的电路图。图6所示的输出限流电路102包括差分放大器4、恒流源5以及电阻R103和R104。在图6中，差分放大器4将由输出晶体管Q1的基极电流IB1与电阻R103的电阻值乘积所表示的电位VA与由从恒流源5输出的恒流I1与电阻R104的电阻值的乘积所表示的电位VB进行比较。如果输出晶体管Q1的基极电流IB1随着电源电路101的Io的增加而增加，直到VA超过VB，差分放大器4就开始从误差放大器7抽出电流，由此最终减少为要从误差放大器7被提供给驱动晶体管Q3基极的零电流。这样，输出限流电路102(差分放大器4)限制输出晶体管Q1的基极电流IB1，由此限制输出电流Io。图7示出采用与输出限流电路102不同的输出限流电路102a的电源201的电路图。在图7中，与图5和图6相同的器件用相同标号表示。输出晶体管Q1的基极电流IB1流过集电极和基极短路而电阻器R103接地的晶体管Q4。电源电路201中的输出限流电路102a包括晶体管Q5以及电阻R103和R104，在电源电路201中，晶体管Q4、Q5形成电流镜电路，因此晶体管Q5的集电极电流与晶体管Q4的集电极电流成比例地增加。即，如果输出晶体管Q1的基极电流IB1随增加的输出电流Io增加，晶体管Q5开始从误差放大器7抽出电流，由此最终消除要从误差放大器7被提供给驱动晶体管Q3基极的电流。这样，电源电路201中的输出限流电路102a用来限制输出晶体管Q1的基极电流IB1，由此限制输出电流Io。下面将考虑图6的电源电路101。可建立输出电流Io大小满足关系VA＝VB的门限值，即输出限流电路102开始限制输出电流Io增加的门限值被称为输出峰值电流(限制电流、限流值)Iop。在输出电流Io受到限制的情况下，输出晶体管Q1的基极电流IB1的大小很大程度地取决于输出晶体管Q1的电流放大因子hFE1。输出晶体管Q1的电流放大因子hFE1又随着制造工序的变化而变化，另外随着与输入电压Vi以及环境温度的改变而变化。另外，电阻R103、R104的电阻值也随着制造工序以及环境温度的变化而变化。由于输出峰值电流Iop表示建立VA＝VB关系时输出电流Io的大小，它受到电流放大因子hFE1以及电阻R103、104的电阻值变化的影响。即，输出峰值电流IOP的值很大程度上随制造工序的变化以及输入电压Vi和环境温度的改变而变化。例如，如果电流放大因子hFE1由于制造工序等的变化而减小，则输出峰值电流Iop减小。另外，如果由于制造工序的变化，电阻R104的电阻值降低至小于设计值(目标值)的水平或电阻R103的电阻值升高至超过设计值(目标值)的水平，则在基极电流IB1较小值处建立VA＝VB的关系。在电源电路101的输出的额定电流为300mA(或安装有电源电路101的电源IC的额定电流)的情况下，则一般希望输出峰值电流IOP(输出峰值电流IOP的规准值)为大约330-400mA。然而，在常规的例子中，输出峰值电流IOP很大程度地取决于如上所述的电流放大因子hFE1和电阻R103、R104电阻值的变化，因此规准值变为大约330-600mA或更大。要注意图6或图7所示电源电路或除去输出晶体管Q1以外的该电路经常被用作电子设备中的稳定DC电源集成电路(IC)，所述电子设备用于记录信息至/自以小型盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能只读存储器(DVD-ROM)、数字多功能随机存取存储器(DVD-RAM)等表示的记录介质。非常希望这些电子设备是更紧凑、更薄和更廉价的。一般来说，当电压作用于稳定DC电源IC时，稳定DC电源IC所能提供的最大电流(最大容量电流)，即输出峰值电流IOP瞬时流动。因此，需要将在稳定DC电源IC前级提供的器件的电流容量设置成能提供这种输出峰值电流IOP的值。例如，在如上所述采用常规稳定DC电源IC并且额定输出电流为300mA的情况下，输出峰值电流IOP的规准值变为例如600mA或更大，因此需要将前级器件的电流容量设定为至少600mA。这样的电流容量的增加从整体上说会提高电子设备的尺寸和成本。考虑到这些问题，公开号为2000-270469号日本专利申请(下文中称之为专利文献1)提出一种电路，它减少由早期效应造成的输出晶体管的输出峰值电流的变化。另外，公开号为H03-136112(1991)号日本专利申请(下文中称之为专利文献2)提出一种通过将电流检测电阻插入到输入端和输出晶体管之间以基于产生在该电流检测电阻两端的电压而限制输出电流，由此减少输出峰值电流变化的电路。如上所述，输出峰值电流IOP的增大导致前级提供的电流容量的增加。要求尽可能减小前级器件的电流容量以从整体上减小电子设备的成本和尺寸。即，减少输出峰值电流IOP的变化是很重要的。专利文献1中公开的电路未考虑到因为制造工序和温度的变化造成的输出晶体管电流放大因子的变化并因此对输出峰值电流中的变化的抑制效果不够。另一方面，在专利文献2公开的电路中，电流检测电阻的电阻值变化或该电阻值温度的改变对输出峰值电流形成影响，因此所公开的电路不是在任何情况下都具有抑制输出峰值电流变化的足够效果。此外，要求充分降低电流检测电阻的电阻值，由此该电流检测电阻占据相当大的面积。因此专利文献2的技术对稳定DC电源IC而言不是最理想的。尽管已对双极型晶体管使用中产生的问题进行了说明，但在使用场效应管时也会发生同样的问题。
技术实现思路
有鉴于此而作出本专利技术，本专利技术的一个目的是提供能减少由于制造工序变化而产生的输出电流限制中的变化的稳定DC电源电路。为了实现该目的，根据本专利技术，在输入端和输出端之间配有输出晶体管的稳定DC电源电路包括对输出晶体管的输出电流进行限流的输出限流电路；以及校正由输出晶体管控制电极的物理量与输出晶体管的输出电流之间的关系变化造成的输出电流限制中的变化的校正电路。例如，校正电路包括校正晶体管，它通过与输出晶体管相同的制造工序制造并形成，与输出晶体管具有相同关系的制造工序变化的趋势，并使用校正晶体管由此校正由于关系变化造成的输出晶体管的输出电流的限制中的变化。通过使用校正晶体管，可抵消输出晶体管处的关系(电流放大因子等)的制造工序变化，由此校正(抑制)由输出限流电路产生的上述限制的变化。此外，例如校正晶体管还具有与输出晶体管相同关系的温度依赖性。因此能校正由于输出晶体管中的关系(电流放大因子等)的温度变化引起的上述限制的变化。此外，例如输出晶体管为双极型二极管，控制电极处的物理量和输出电流之间的关系为电流放大因子，而校正电路包括通过与输出晶体管相同制造工序制造并形成以使其自身电流放大因子在因为制造工序变化的输出晶体管电流放大因子增加的同时增加的校正晶体管，另外校正电路使用校正晶体管以校正由输出晶体管的电流放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在输入端和输出端之间配有输出晶体管的稳定ＤＣ电源电路，包括：对输出晶体管的输出电流进行限流的输出限流电路；以及校正由输出晶体管控制电极的物理量与输出晶体管的输出电流之间的关系变化造成的输出电流限制中的变化的校正电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：勘崎廷夫，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]