JP2002152968A - 逆流防止回路 - Google Patents
逆流防止回路Info
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- JP2002152968A JP2002152968A JP2000344008A JP2000344008A JP2002152968A JP 2002152968 A JP2002152968 A JP 2002152968A JP 2000344008 A JP2000344008 A JP 2000344008A JP 2000344008 A JP2000344008 A JP 2000344008A JP 2002152968 A JP2002152968 A JP 2002152968A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】通常動作時に負荷に供給される順方向電流によ
る電力損失を低減することができ、且つ、電源の1つに
短絡障害が発生した場合、又は、電源の1つに出力電圧
が急上昇する障害が発生した場合に、過渡的に流れる逆
方向電流を抑圧すると共に電流遮断時間を短縮すること
ができる逆流防止回路を提供する。 【解決手段】ボディ・ダイオードのアノード側を電源の
高電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソー
ド側を負荷の高電圧側端子に接続される電界効果トラン
ジスタと、該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成
する基準電源と、一方の入力端子に該電源の高電圧側端
子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、もう
一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、該電界効果トランジスタのゲートに出力端子を接続
される差動増幅器とを備える。
る電力損失を低減することができ、且つ、電源の1つに
短絡障害が発生した場合、又は、電源の1つに出力電圧
が急上昇する障害が発生した場合に、過渡的に流れる逆
方向電流を抑圧すると共に電流遮断時間を短縮すること
ができる逆流防止回路を提供する。 【解決手段】ボディ・ダイオードのアノード側を電源の
高電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソー
ド側を負荷の高電圧側端子に接続される電界効果トラン
ジスタと、該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成
する基準電源と、一方の入力端子に該電源の高電圧側端
子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、もう
一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、該電界効果トランジスタのゲートに出力端子を接続
される差動増幅器とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電源を並列
接続して負荷に駆動電流を供給する電源システムにおけ
る、各々の電源の出力端子と負荷の間に挿入する逆流防
止回路に係り、特に、該各々の電源が正常に動作してい
る時(以降、「通常動作時」と記載する。)に該逆流防
止回路を流れて負荷に供給される電流(これを「順方向
電流」と呼ぶことにする。)による電力損失を低減する
ことができ、且つ、並列接続されている電源の1つに短
絡障害が発生した場合、又は、並列接続されている電源
の1つに出力電圧が急上昇する障害が発生した場合に、
過渡的に該逆流防止回路を順方向電流とは逆方向に流れ
る電流(これを「逆方向電流」と呼ぶことにする。)を
抑圧すると共に逆方向電流が流れる時間(これを「電流
遮断時間」と呼ぶことにする。)を短縮ことができる逆
流防止回路に関する。
接続して負荷に駆動電流を供給する電源システムにおけ
る、各々の電源の出力端子と負荷の間に挿入する逆流防
止回路に係り、特に、該各々の電源が正常に動作してい
る時(以降、「通常動作時」と記載する。)に該逆流防
止回路を流れて負荷に供給される電流(これを「順方向
電流」と呼ぶことにする。)による電力損失を低減する
ことができ、且つ、並列接続されている電源の1つに短
絡障害が発生した場合、又は、並列接続されている電源
の1つに出力電圧が急上昇する障害が発生した場合に、
過渡的に該逆流防止回路を順方向電流とは逆方向に流れ
る電流(これを「逆方向電流」と呼ぶことにする。)を
抑圧すると共に逆方向電流が流れる時間(これを「電流
遮断時間」と呼ぶことにする。)を短縮ことができる逆
流防止回路に関する。
【0002】もとより、情報処理機器や通信機器の信頼
度は高く設計されているものであるが、IT(「Inform
ation Technology」の頭文字による略語で、「情報技
術」とか「情報テクノロジ」と訳される。)時代にあっ
ては、情報処理機器や通信機器は社会のインフラ・スト
ラクチャであるので、これらに要求される信頼度は一層
高いものになる。信頼度を高めるには、情報処理機器や
通信機器本来の機能を実現する構成単位の信頼度が高く
なければならないのは当然であるが、情報処理機器や通
信機器本来の機能を実現する構成単位に駆動電流を供給
する電源の信頼度も高くなければならない。
度は高く設計されているものであるが、IT(「Inform
ation Technology」の頭文字による略語で、「情報技
術」とか「情報テクノロジ」と訳される。)時代にあっ
ては、情報処理機器や通信機器は社会のインフラ・スト
ラクチャであるので、これらに要求される信頼度は一層
高いものになる。信頼度を高めるには、情報処理機器や
通信機器本来の機能を実現する構成単位の信頼度が高く
なければならないのは当然であるが、情報処理機器や通
信機器本来の機能を実現する構成単位に駆動電流を供給
する電源の信頼度も高くなければならない。
【0003】勿論、電源単体の信頼度の向上が着実に図
られているが、更に高い信頼度を実現するために、複数
の電源を並列接続して負荷に駆動電流を供給する電源シ
ステムが適用されるケースが増加している。
られているが、更に高い信頼度を実現するために、複数
の電源を並列接続して負荷に駆動電流を供給する電源シ
ステムが適用されるケースが増加している。
【0004】図15は、2つの電源を並列接続する場合
を示す図である。
を示す図である。
【0005】図15において、1は、第一の電源、1a
は第二の電源、2は、第一の電源1の出力端子側に挿入
される第一の逆流防止回路、2aは、第二の電源1aの
出力端子側に挿入される第二の逆流防止回路、3は、第
一の電源1及び第二の電源1aから駆動電流の供給を受
ける負荷である。そして、通常動作時には第一の電源1
及び第二の電源1aの出力電圧は等しい。
は第二の電源、2は、第一の電源1の出力端子側に挿入
される第一の逆流防止回路、2aは、第二の電源1aの
出力端子側に挿入される第二の逆流防止回路、3は、第
一の電源1及び第二の電源1aから駆動電流の供給を受
ける負荷である。そして、通常動作時には第一の電源1
及び第二の電源1aの出力電圧は等しい。
【0006】図15の構成において、第一の逆流防止回
路2及び第二の逆流防止回路2aには、通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aからの順方向電流が流
れる。従って、通常動作時には各々の電源の端子電圧は
負荷3の端子電圧より高い電圧になっている。ここで、
各々の電源の順方向電流が各々の逆流防止回路において
生ずる電力損失が小さいことが必要である。
路2及び第二の逆流防止回路2aには、通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aからの順方向電流が流
れる。従って、通常動作時には各々の電源の端子電圧は
負荷3の端子電圧より高い電圧になっている。ここで、
各々の電源の順方向電流が各々の逆流防止回路において
生ずる電力損失が小さいことが必要である。
【0007】又、例えば、第一の電源1に短絡障害が発
生した場合、又は、第二の電源1aの電圧が急上昇する
障害が発生して、第一の電源1の端子電圧より負荷3の
端子電圧が低電圧になった場合に、第一の逆流防止回路
2は、第一の電源1に定常的な逆方向電流が流れ込むこ
とを防止することは当然であるが、加えて、上記障害発
生の過渡状態において、第一の逆流防止回路2を流れる
逆方向電流が小さく、且つ、電流遮断時間が短いことが
要請される。これは、逆方向電流が流れることによる負
荷電圧の変動を抑圧することと、短時間に流れる逆方向
電流(逆方向電流が流れる時間が短いので、パルス状の
電流となる。)によって生ずる雑音を抑圧することが必
要だからである。
生した場合、又は、第二の電源1aの電圧が急上昇する
障害が発生して、第一の電源1の端子電圧より負荷3の
端子電圧が低電圧になった場合に、第一の逆流防止回路
2は、第一の電源1に定常的な逆方向電流が流れ込むこ
とを防止することは当然であるが、加えて、上記障害発
生の過渡状態において、第一の逆流防止回路2を流れる
逆方向電流が小さく、且つ、電流遮断時間が短いことが
要請される。これは、逆方向電流が流れることによる負
荷電圧の変動を抑圧することと、短時間に流れる逆方向
電流(逆方向電流が流れる時間が短いので、パルス状の
電流となる。)によって生ずる雑音を抑圧することが必
要だからである。
【0008】
【従来の技術】図14は、従来の逆流防止回路(その
1)である。
1)である。
【0009】図14において、1は、第一の電源、1a
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの定
常状態の電圧はV1 で等しい。
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの定
常状態の電圧はV1 で等しい。
【0010】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路で、第一の逆流防止回路2は、アノード
を第一の電源1の高電圧側端子に接続され、カソードを
負荷の高電圧側端子に接続されるダイオード28によっ
て構成される。第二の逆流防止回路2aの構成も同様で
ある。
の逆流防止回路で、第一の逆流防止回路2は、アノード
を第一の電源1の高電圧側端子に接続され、カソードを
負荷の高電圧側端子に接続されるダイオード28によっ
て構成される。第二の逆流防止回路2aの構成も同様で
ある。
【0011】3は、負荷である。
【0012】図14の構成では、通常動作時には、ダイ
オード28のアノードの電圧はカソードの電圧より高
く、ダイオード28には第一の電源1が負荷3に供給す
る順方向電流が流れる。
オード28のアノードの電圧はカソードの電圧より高
く、ダイオード28には第一の電源1が負荷3に供給す
る順方向電流が流れる。
【0013】一方、第一の電源1に短絡障害が発生する
か、第二の電源1aの電圧がV1 から急上昇する障害が
発生すると、ダイオード28には逆方向電圧がかかっ
て、第二の電源1aから第一の電源1へ逆方向電流が流
入するのを防止する。そして、過渡的に流れる逆方向電
流は小さく、電流遮断時間は短い。
か、第二の電源1aの電圧がV1 から急上昇する障害が
発生すると、ダイオード28には逆方向電圧がかかっ
て、第二の電源1aから第一の電源1へ逆方向電流が流
入するのを防止する。そして、過渡的に流れる逆方向電
流は小さく、電流遮断時間は短い。
【0014】図12は、従来の逆流防止回路(その2)
である。
である。
【0015】図12において、1は、第一の電源、1a
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの電
圧はV1 で等しい。
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの電
圧はV1 で等しい。
【0016】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路である。
の逆流防止回路である。
【0017】3は、負荷で、通常動作時には、負荷3に
は第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より
低い電圧V2 がかかっている。
は第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より
低い電圧V2 がかかっている。
【0018】ここで、第一の逆流防止回路2は、ボディ
・ダイオード(「ボディ・ダイオード」とは、電界効果
トランジスタのソースとサブストレート(基板)を短絡
した場合に、ドレインとソース(サブストレート)との
間に形成されるダイオードのことである。)のアノード
側(ドレイン:図では「D」と標記している。以降も、
図では同様に標記する。)を第一の電源1の高電圧側端
子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ソー
ス:図では「S」と標記している。以降も、図では同様
に標記する。)を負荷3の高電圧側端子に接続されるP
−CH型電界効果トランジスタ21と、非反転入力端子
を負荷3の高電圧側端子に接続され、反転入力端子を第
一の電源1の高電圧側端子に接続され、出力端子をP−
CH型電界効果トランジスタ21のゲート(図では
「G」と標記している。以降も図では同様に標記す
る。)に接続される差動増幅器22によって構成され
る。
・ダイオード(「ボディ・ダイオード」とは、電界効果
トランジスタのソースとサブストレート(基板)を短絡
した場合に、ドレインとソース(サブストレート)との
間に形成されるダイオードのことである。)のアノード
側(ドレイン:図では「D」と標記している。以降も、
図では同様に標記する。)を第一の電源1の高電圧側端
子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ソー
ス:図では「S」と標記している。以降も、図では同様
に標記する。)を負荷3の高電圧側端子に接続されるP
−CH型電界効果トランジスタ21と、非反転入力端子
を負荷3の高電圧側端子に接続され、反転入力端子を第
一の電源1の高電圧側端子に接続され、出力端子をP−
CH型電界効果トランジスタ21のゲート(図では
「G」と標記している。以降も図では同様に標記す
る。)に接続される差動増幅器22によって構成され
る。
【0019】尚、差動増幅器22には、動作電圧範囲、
即ち、入力電圧範囲及び出力電圧範囲が電源端子に供給
される電圧まで許容されるレイル・ツー・レイル(Rail
-to-Rail)型の差動増幅器を適用するのが好ましく、差
動増幅器22の高電圧側電源端子は負荷3の高電圧側端
子に接続し、差動増幅器22の低電圧側電源端子は負荷
3の低電圧側端子に接続する。第二の逆流防止回路2a
の構成も全く同様である。
即ち、入力電圧範囲及び出力電圧範囲が電源端子に供給
される電圧まで許容されるレイル・ツー・レイル(Rail
-to-Rail)型の差動増幅器を適用するのが好ましく、差
動増幅器22の高電圧側電源端子は負荷3の高電圧側端
子に接続し、差動増幅器22の低電圧側電源端子は負荷
3の低電圧側端子に接続する。第二の逆流防止回路2a
の構成も全く同様である。
【0020】第一の電源の電圧V1 が負荷の端子電圧V
2 より高い通常動作時には、差動増幅器22の出力電圧
は差動増幅器22の低電圧側電源端子の電圧に等しくな
るので、P−CH型電界効果トランジスタ21のゲート
電圧はソース電圧より負荷3の端子電圧だけ低くなって
いる。従って、P−CH型電界効果トランジスタ21は
導通状態になっており、第一の電源1から負荷3に順方
向電流が供給される。そして、ドレイン・ソース間電圧
がほぼ0ボルトといし低い電圧で動作するので、順方向
電流による電力損失が小さいという利点がある。
2 より高い通常動作時には、差動増幅器22の出力電圧
は差動増幅器22の低電圧側電源端子の電圧に等しくな
るので、P−CH型電界効果トランジスタ21のゲート
電圧はソース電圧より負荷3の端子電圧だけ低くなって
いる。従って、P−CH型電界効果トランジスタ21は
導通状態になっており、第一の電源1から負荷3に順方
向電流が供給される。そして、ドレイン・ソース間電圧
がほぼ0ボルトといし低い電圧で動作するので、順方向
電流による電力損失が小さいという利点がある。
【0021】一方、第一の電源1に短絡障害が発生する
か、第二の電源1aに電圧が急上昇する障害が発生し
て、負荷3の端子電圧が第一の電源1の端子電圧より高
くなると、差動増幅器22の出力電圧は差動増幅器22
の高電圧側電源端子の電圧に等しくなるので、P−CH
型電界効果トランジスタのゲート・ソース間の電圧は微
小になる。従って、P−CH型電界効果トランジスタ2
1は遮断状態になり、第二の電源1aから第一の電源1
へ定常的に逆方向電流が流れるのを防止する。
か、第二の電源1aに電圧が急上昇する障害が発生し
て、負荷3の端子電圧が第一の電源1の端子電圧より高
くなると、差動増幅器22の出力電圧は差動増幅器22
の高電圧側電源端子の電圧に等しくなるので、P−CH
型電界効果トランジスタのゲート・ソース間の電圧は微
小になる。従って、P−CH型電界効果トランジスタ2
1は遮断状態になり、第二の電源1aから第一の電源1
へ定常的に逆方向電流が流れるのを防止する。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図14の構成
においては、ダイオード28の順方向電圧VF が高いた
めに順方向電流による電力損失が大きいという問題があ
る。
においては、ダイオード28の順方向電圧VF が高いた
めに順方向電流による電力損失が大きいという問題があ
る。
【0023】又、図12の構成においては、第一の電源
1に短絡障害が発生するか、第二の電源1aに電圧が急
上昇する障害が発生して、負荷3の端子電圧が第一の電
源1の端子電圧より高くなった時に、過渡的に流れる逆
方向電流が大きい上に電流遮断時間が長いという問題が
ある。
1に短絡障害が発生するか、第二の電源1aに電圧が急
上昇する障害が発生して、負荷3の端子電圧が第一の電
源1の端子電圧より高くなった時に、過渡的に流れる逆
方向電流が大きい上に電流遮断時間が長いという問題が
ある。
【0024】図13は、図12の構成の過渡応答で、図
13(イ)は、図12の構成のP−CH型電界効果トラ
ンジスタ21のゲート・ソース間電圧、図13(ロ)
は、P−CH型電界効果トランジスタ21のドレイン電
流である。尚、図13(イ)において、縦軸はゲート・
ソース間電圧の絶対値であり、実際にはゲート電圧がソ
ース電圧に対して負であることに留意されたい。
13(イ)は、図12の構成のP−CH型電界効果トラ
ンジスタ21のゲート・ソース間電圧、図13(ロ)
は、P−CH型電界効果トランジスタ21のドレイン電
流である。尚、図13(イ)において、縦軸はゲート・
ソース間電圧の絶対値であり、実際にはゲート電圧がソ
ース電圧に対して負であることに留意されたい。
【0025】先にも説明したように、通常動作時では、
P−CH型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース
間には負荷の端子電圧V2 がかかっており(即ち、P−
CH型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース間に
は深いバイアスがかかっている。)、P−CH型電界効
果トランジスタ21は飽和状態で動作しており、負荷3
に順方向電流I0 を供給している。
P−CH型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース
間には負荷の端子電圧V2 がかかっており(即ち、P−
CH型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース間に
は深いバイアスがかかっている。)、P−CH型電界効
果トランジスタ21は飽和状態で動作しており、負荷3
に順方向電流I0 を供給している。
【0026】この状態で、時刻t0 に第一の電源1に短
絡障害が発生すると、P−CH型電界効果トランジスタ
21のゲート・ソース間のバイアスが浅くなる方向に変
化しようとする。しかし、時刻t0 までは飽和状態で動
作していたので、P−CH型電界効果トランジスタ21
のゲート・ソース間の等価容量が大きくなっており、し
かも、ゲート・ソース間には大きな電圧がかかっていた
ので、ゲート・ソース間のバイアスの変化に対するリア
クティブ作用が働く(ゲート・ソース間電圧が変化しよ
うとするのを抑制する作用が働く。)。
絡障害が発生すると、P−CH型電界効果トランジスタ
21のゲート・ソース間のバイアスが浅くなる方向に変
化しようとする。しかし、時刻t0 までは飽和状態で動
作していたので、P−CH型電界効果トランジスタ21
のゲート・ソース間の等価容量が大きくなっており、し
かも、ゲート・ソース間には大きな電圧がかかっていた
ので、ゲート・ソース間のバイアスの変化に対するリア
クティブ作用が働く(ゲート・ソース間電圧が変化しよ
うとするのを抑制する作用が働く。)。
【0027】このため、上記リアクティブ作用が終了す
る、即ち、ゲート・ソース間容量の蓄積電荷を放電し終
わってP−CH型電界効果トランジスタ21のゲート・
ソース間電圧が遮断状態の電圧になるまで、P−CH型
電界効果トランジスタ21は導通状態にあるため、過渡
的な逆方向電流が流れ、その後に逆方向電流が0にな
る。
る、即ち、ゲート・ソース間容量の蓄積電荷を放電し終
わってP−CH型電界効果トランジスタ21のゲート・
ソース間電圧が遮断状態の電圧になるまで、P−CH型
電界効果トランジスタ21は導通状態にあるため、過渡
的な逆方向電流が流れ、その後に逆方向電流が0にな
る。
【0028】典型的な例では、逆方向電流のピーク値は
順方向電流の2乃至3倍にもなり、電流遮断時間は40
0マイクロ秒程度にもなる。つまり、図12の構成に
は、過渡的な逆方向電流が大きく、電流遮断時間が長い
という問題がある。
順方向電流の2乃至3倍にもなり、電流遮断時間は40
0マイクロ秒程度にもなる。つまり、図12の構成に
は、過渡的な逆方向電流が大きく、電流遮断時間が長い
という問題がある。
【0029】本発明は、かかる従来の逆流防止回路の問
題点に鑑み、通常動作時に該逆流防止回路を流れて負荷
に供給される順方向電流による電力損失を低減すること
ができ、且つ、並列接続されている電源の1つに短絡障
害が発生した場合、又は、並列接続されている電源の1
つの出力電圧が急上昇する障害が発生した場合に、過渡
的に流れる逆方向電流を抑圧すると共に、電流遮断時間
を短縮ことができる逆流防止回路を提供することを目的
とする。
題点に鑑み、通常動作時に該逆流防止回路を流れて負荷
に供給される順方向電流による電力損失を低減すること
ができ、且つ、並列接続されている電源の1つに短絡障
害が発生した場合、又は、並列接続されている電源の1
つの出力電圧が急上昇する障害が発生した場合に、過渡
的に流れる逆方向電流を抑圧すると共に、電流遮断時間
を短縮ことができる逆流防止回路を提供することを目的
とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】第一の発明は、ボディ・
ダイオードのアノード側を電源の高電圧側端子に接続さ
れ、ボディ・ダイオードのカソード側を負荷の高電圧側
端子に接続される電界効果トランジスタと、該電源の端
子電圧から所定の基準電圧を生成する基準電源と、一方
の入力端子に該電源の高電圧側端子の電圧より該基準電
圧だけ低い電圧を印加され、もう一方の入力端子に負荷
の高電圧側端子の電圧を印加され、該電界効果トランジ
スタのゲートに出力端子を接続される差動増幅器を備え
る逆流防止回路である。
ダイオードのアノード側を電源の高電圧側端子に接続さ
れ、ボディ・ダイオードのカソード側を負荷の高電圧側
端子に接続される電界効果トランジスタと、該電源の端
子電圧から所定の基準電圧を生成する基準電源と、一方
の入力端子に該電源の高電圧側端子の電圧より該基準電
圧だけ低い電圧を印加され、もう一方の入力端子に負荷
の高電圧側端子の電圧を印加され、該電界効果トランジ
スタのゲートに出力端子を接続される差動増幅器を備え
る逆流防止回路である。
【0031】第一の発明によれば、該電源の高電圧側端
子側の電圧が該負荷の高電圧側端子側の電圧に該基準電
圧を加算した電圧以上の場合には、該電界効果トランジ
スタは線型領域にバイアスされ、該電界効果トランジス
タには該電源から該負荷に供給される順方向電流が流
れ、この場合の該電界効果トランジスタにおける電力消
費は小さい。
子側の電圧が該負荷の高電圧側端子側の電圧に該基準電
圧を加算した電圧以上の場合には、該電界効果トランジ
スタは線型領域にバイアスされ、該電界効果トランジス
タには該電源から該負荷に供給される順方向電流が流
れ、この場合の該電界効果トランジスタにおける電力消
費は小さい。
【0032】一方、該電源の高電圧側端子側の電圧が該
負荷の高電圧側端子側の電圧に該基準電圧を加算した電
圧未満の場合には、該電界効果トランジスタは遮断領域
にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタを流
れる逆方向電流は小さく、又、過渡的に該逆方向電流が
流れる時間、即ち、電流遮断時間も短い。
負荷の高電圧側端子側の電圧に該基準電圧を加算した電
圧未満の場合には、該電界効果トランジスタは遮断領域
にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタを流
れる逆方向電流は小さく、又、過渡的に該逆方向電流が
流れる時間、即ち、電流遮断時間も短い。
【0033】第二の発明は、ボディ・ダイオードのアノ
ード側を負荷の低電圧側端子に接続され、ボディ・ダイ
オードのカソード側を電源の低電圧側端子に接続される
電界効果トランジスタと、該電源の端子電圧から所定の
基準電圧を生成する基準電源と、一方の入力端子に該電
源の低電圧側端子の電圧より該基準電圧だけ高い電圧を
印加され、もう一方の入力端子に負荷の低電圧側端子の
電圧を印加され、該電界効果トランジスタのゲートに出
力端子を接続される差動増幅器を備える逆流防止回路で
ある。
ード側を負荷の低電圧側端子に接続され、ボディ・ダイ
オードのカソード側を電源の低電圧側端子に接続される
電界効果トランジスタと、該電源の端子電圧から所定の
基準電圧を生成する基準電源と、一方の入力端子に該電
源の低電圧側端子の電圧より該基準電圧だけ高い電圧を
印加され、もう一方の入力端子に負荷の低電圧側端子の
電圧を印加され、該電界効果トランジスタのゲートに出
力端子を接続される差動増幅器を備える逆流防止回路で
ある。
【0034】第二の発明によれば、該電源の低電圧側端
子の電圧が該負荷の低電圧側端子の電圧から該基準電圧
を減算した電圧以下の場合には、該電界効果トランジス
タは線型領域にバイアスされ、該電界効果トランジスタ
には該電源から該負荷に供給される順方向電流が流れ、
この場合の該電界効果トランジスタにおける電力消費は
小さい。
子の電圧が該負荷の低電圧側端子の電圧から該基準電圧
を減算した電圧以下の場合には、該電界効果トランジス
タは線型領域にバイアスされ、該電界効果トランジスタ
には該電源から該負荷に供給される順方向電流が流れ、
この場合の該電界効果トランジスタにおける電力消費は
小さい。
【0035】一方、該電源の低電圧側端子の電圧が該負
荷の低電圧側端子の電圧から基準電源の電圧を減算した
電圧を超える場合には、該電界効果トランジスタは遮断
領域にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタ
を流れる逆方向電流は小さく、又、該電流遮断時間は短
い。
荷の低電圧側端子の電圧から基準電源の電圧を減算した
電圧を超える場合には、該電界効果トランジスタは遮断
領域にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタ
を流れる逆方向電流は小さく、又、該電流遮断時間は短
い。
【0036】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の原理を説明する
図で、上記第一の発明の原理的構成を示すものである。
図で、上記第一の発明の原理的構成を示すものである。
【0037】図1において、1は、第一の電源、1aは
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
【0038】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路である。
の逆流防止回路である。
【0039】3は、負荷で、負荷3には通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い電圧V2 がかかっている。
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い電圧V2 がかかっている。
【0040】ここで、第一の逆流防止回路2は、ボディ
・ダイオードのアノード側(ドレイン)を第一の電源1
の高電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソ
ード(ソース)を負荷3の高電圧側端子に接続されるP
−CH型電界効果トランジスタ21と、第一の電源1の
端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生成する基準電源
23と、一方の入力端子に第一の電源1の高電圧側端子
の電圧より該基準電圧Vrefだけ低い電圧を印加され、
もう一方の入力端子に負荷3の高電圧側端子の電圧を印
加され、P−CH型電界効果トランジスタ21のゲート
に出力端子を接続される差動増幅器22によって構成さ
れる。
・ダイオードのアノード側(ドレイン)を第一の電源1
の高電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソ
ード(ソース)を負荷3の高電圧側端子に接続されるP
−CH型電界効果トランジスタ21と、第一の電源1の
端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生成する基準電源
23と、一方の入力端子に第一の電源1の高電圧側端子
の電圧より該基準電圧Vrefだけ低い電圧を印加され、
もう一方の入力端子に負荷3の高電圧側端子の電圧を印
加され、P−CH型電界効果トランジスタ21のゲート
に出力端子を接続される差動増幅器22によって構成さ
れる。
【0041】尚、差動増幅器22には、動作電圧範囲が
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。第二の逆流防止回路2aの構成も同様である。
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。第二の逆流防止回路2aの構成も同様である。
【0042】図1の構成の概略の動作は下記の通りであ
る。
る。
【0043】即ち、第一の電源1の端子電圧V1 が負荷
3の端子電圧V2 に基準電源23が生成する基準電圧V
refを加算した電圧より高い通常動作時には、差動増幅
器22の出力電圧によってP−CH型電界効果トランジ
スタ21のドレイン・ソース間電圧が該基準電圧Vref
に等しくなるように制御されるので、P−CH型電界効
果トランジスタ21のドレイン・ソース間の抵抗をRDS
とすれば、順方向電流I0 はVref /RDSに等しくな
る。
3の端子電圧V2 に基準電源23が生成する基準電圧V
refを加算した電圧より高い通常動作時には、差動増幅
器22の出力電圧によってP−CH型電界効果トランジ
スタ21のドレイン・ソース間電圧が該基準電圧Vref
に等しくなるように制御されるので、P−CH型電界効
果トランジスタ21のドレイン・ソース間の抵抗をRDS
とすれば、順方向電流I0 はVref /RDSに等しくな
る。
【0044】即ち、順方向電流IO に変化があればP−
CH型電界効果トランジスタ21がドレイン・ソース間
抵抗を変化させて、順方向電流IO の変化を打ち消すよ
うに働く。これは、P−CH型電界効果トランジスタ2
1が線型領域にバイアスされることを意味するので、P
−CH型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース間
のバイアスは線型領域動作に対応して浅いものになる。
CH型電界効果トランジスタ21がドレイン・ソース間
抵抗を変化させて、順方向電流IO の変化を打ち消すよ
うに働く。これは、P−CH型電界効果トランジスタ2
1が線型領域にバイアスされることを意味するので、P
−CH型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース間
のバイアスは線型領域動作に対応して浅いものになる。
【0045】そして、逆流防止回路2における電力損失
はP−CH型電界効果トランジスタ21の電力損失にほ
ぼ等しく、IO ・Vref となる。図14に示した従来の
逆流防止回路の構成ではダイオード28の順方向電圧は
0.4ボルト以上であるのに対して、図1の構成におい
て上記基準電圧Vref を0.4ボルト以下に設定するこ
とは容易に可能であるので、図1の構成の逆流防止回路
によると、通常動作時の電力損失を図14の構成の逆流
防止回路より低減することができる。
はP−CH型電界効果トランジスタ21の電力損失にほ
ぼ等しく、IO ・Vref となる。図14に示した従来の
逆流防止回路の構成ではダイオード28の順方向電圧は
0.4ボルト以上であるのに対して、図1の構成におい
て上記基準電圧Vref を0.4ボルト以下に設定するこ
とは容易に可能であるので、図1の構成の逆流防止回路
によると、通常動作時の電力損失を図14の構成の逆流
防止回路より低減することができる。
【0046】又、図1の構成では、差動増幅器22にお
いてV1 −Vref とV2 の差をとってP−CH型電界効
果トランジスタ21のゲート・ソース間電圧の制御を行
なうためにV1 とV2 にVref の差をつけているので、
原理的にほぼ等しい2つの電圧V1 とV2 を比較する図
12の構成に比較して雑音耐力が増す利点がある。
いてV1 −Vref とV2 の差をとってP−CH型電界効
果トランジスタ21のゲート・ソース間電圧の制御を行
なうためにV1 とV2 にVref の差をつけているので、
原理的にほぼ等しい2つの電圧V1 とV2 を比較する図
12の構成に比較して雑音耐力が増す利点がある。
【0047】一方、第一の電源1に短絡障害が発生する
か、第二の電源1aに出力電圧が急上昇する障害が発生
して、負荷3の端子電圧V2 に該基準電圧Vrefを加算
した電圧が第一の電源1の端子電圧V1 より高くなる
と、差動増幅器22の出力電圧は負荷3の高電圧側電源
端子の電圧に等しくなるので、P−CH型電界効果トラ
ンジスタ21のゲートとソースの間の電圧は微小にな
る。従って、P−CH型電界効果トランジスタ21は遮
断状態になり、第二の電源1aから第一の電源1へ逆方
向電流が流れるのを防止する。
か、第二の電源1aに出力電圧が急上昇する障害が発生
して、負荷3の端子電圧V2 に該基準電圧Vrefを加算
した電圧が第一の電源1の端子電圧V1 より高くなる
と、差動増幅器22の出力電圧は負荷3の高電圧側電源
端子の電圧に等しくなるので、P−CH型電界効果トラ
ンジスタ21のゲートとソースの間の電圧は微小にな
る。従って、P−CH型電界効果トランジスタ21は遮
断状態になり、第二の電源1aから第一の電源1へ逆方
向電流が流れるのを防止する。
【0048】しかも、上述の如く、P−CH型電界効果
トランジスタ21は線型領域にバイアスされているの
で、負荷3の端子電圧V2に該基準電圧Vrefを加算した
電圧が第一の電源1の端子電圧V1 より高くなった後の
過渡状態に、第一の電源1に流れ込む逆方向電流が小さ
くなり、電流遮断時間も短くなる。
トランジスタ21は線型領域にバイアスされているの
で、負荷3の端子電圧V2に該基準電圧Vrefを加算した
電圧が第一の電源1の端子電圧V1 より高くなった後の
過渡状態に、第一の電源1に流れ込む逆方向電流が小さ
くなり、電流遮断時間も短くなる。
【0049】以降、電界効果トランジスタの特性に立ち
入りながら図1の構成の動作の詳細を、図1も参照しな
がら説明する。
入りながら図1の構成の動作の詳細を、図1も参照しな
がら説明する。
【0050】図2は、図1の構成の動作特性(その1)
で、負荷3の端子電圧V2 とP−CH型電界効果トラン
ジスタ21のドレイン電流の関係を示すもの、図3は、
図1の構成の動作特性(その2)で、ドレイン電流とP
−CH型電界効果トランジスタ21のドレイン・ソース
間の抵抗RDSの関係を示すもの、図4は、図1の構成の
動作特性(その3)で、P−CH型電界効果トランジス
タ21のゲート・ソース間電圧VGSとドレイン電流の関
係を示すもの、図5は、図1の構成の動作特性(その
4)で、第一の電源1の端子電圧V1 と負荷3の端子電
圧V2 と順方向電流IO の関係を示すものであり、いず
れも図1の構成の静特性を示している。
で、負荷3の端子電圧V2 とP−CH型電界効果トラン
ジスタ21のドレイン電流の関係を示すもの、図3は、
図1の構成の動作特性(その2)で、ドレイン電流とP
−CH型電界効果トランジスタ21のドレイン・ソース
間の抵抗RDSの関係を示すもの、図4は、図1の構成の
動作特性(その3)で、P−CH型電界効果トランジス
タ21のゲート・ソース間電圧VGSとドレイン電流の関
係を示すもの、図5は、図1の構成の動作特性(その
4)で、第一の電源1の端子電圧V1 と負荷3の端子電
圧V2 と順方向電流IO の関係を示すものであり、いず
れも図1の構成の静特性を示している。
【0051】尚、図2乃至図4の横軸のドレイン電流は
図2乃至図4に共通であり、従って、飽和領域と線型領
域の境界を示す縦の実線に対応するドレイン電流は図2
乃至図4において等しい。
図2乃至図4に共通であり、従って、飽和領域と線型領
域の境界を示す縦の実線に対応するドレイン電流は図2
乃至図4において等しい。
【0052】先にも説明した如く、図1の構成では差動
増幅器22とP−CH型電界効果トランジスタ21によ
り、通常動作時には、第一の電源1の端子電圧V1 と基
準電源23が生成する基準電圧Vref と負荷の端子電圧
V2 がV1 −Vref =V2 なる関係を満たすように制御
がかかる。これは、差動増幅器22とP−CH型電界効
果トランジスタ21によってなる負帰還ループにおい
て、差動増幅器22の2つの入力端子間の電圧差が0に
なるように帰還がかかるためである。
増幅器22とP−CH型電界効果トランジスタ21によ
り、通常動作時には、第一の電源1の端子電圧V1 と基
準電源23が生成する基準電圧Vref と負荷の端子電圧
V2 がV1 −Vref =V2 なる関係を満たすように制御
がかかる。これは、差動増幅器22とP−CH型電界効
果トランジスタ21によってなる負帰還ループにおい
て、差動増幅器22の2つの入力端子間の電圧差が0に
なるように帰還がかかるためである。
【0053】従って、基本的には、図3の如く、P−C
H型電界効果トランジスタ21のドレイン・ソース間抵
抗RDSと基準電圧Vref と順方向電流IO との間にV
ref =IO ・RDSなる関係が成立する。このため、順方
向電流IO に変動があってもドレイン・ソース間抵抗R
DSが変動して該順方向電流IO の変動を打ち消す作用が
働き、図2の如く、負荷3の端子電圧V2は一定に制御
される。即ち、P−CH型電界効果トランジスタ21は
線型領域にバイアスされて動作する。そして、この間、
ドレイン電流は、図4の如く、P−CH型電界効果トラ
ンジスタ21のゲート・ソース間の電圧VGSに対して単
調増加関数となる。尚、図4ではドレイン電流はP−C
H型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース間電圧
VGSの一次関数であるかの如く図示しているが、これは
単調増加関数であることを示しているだけで正確な関係
を示すものではない。
H型電界効果トランジスタ21のドレイン・ソース間抵
抗RDSと基準電圧Vref と順方向電流IO との間にV
ref =IO ・RDSなる関係が成立する。このため、順方
向電流IO に変動があってもドレイン・ソース間抵抗R
DSが変動して該順方向電流IO の変動を打ち消す作用が
働き、図2の如く、負荷3の端子電圧V2は一定に制御
される。即ち、P−CH型電界効果トランジスタ21は
線型領域にバイアスされて動作する。そして、この間、
ドレイン電流は、図4の如く、P−CH型電界効果トラ
ンジスタ21のゲート・ソース間の電圧VGSに対して単
調増加関数となる。尚、図4ではドレイン電流はP−C
H型電界効果トランジスタ21のゲート・ソース間電圧
VGSの一次関数であるかの如く図示しているが、これは
単調増加関数であることを示しているだけで正確な関係
を示すものではない。
【0054】P−CH型電界効果トランジスタ21のゲ
ート・ソース間に更に深いバイアスをかけると、ドレイ
ン電流は増加を続けるが、一定のゲート・ソース間電圧
を超えるとP−CH型電界効果トランジスタ21のドレ
イン・ソース間抵抗RDSは一定値に収斂する。即ち、一
定のゲート・ソース間電圧を超えるとP−CH型電界効
果トランジスタ21が飽和領域にバイアスされる。
ート・ソース間に更に深いバイアスをかけると、ドレイ
ン電流は増加を続けるが、一定のゲート・ソース間電圧
を超えるとP−CH型電界効果トランジスタ21のドレ
イン・ソース間抵抗RDSは一定値に収斂する。即ち、一
定のゲート・ソース間電圧を超えるとP−CH型電界効
果トランジスタ21が飽和領域にバイアスされる。
【0055】飽和領域では、ドレイン電流の増加とは無
関係にドレイン・ソース間抵抗RDSが一定であるので、
ドレイン電流の増加に伴ってP−CH型電界効果トラン
ジスタ21における電圧降下が増加し、図2の飽和領域
に示す如く、負荷3の端子電圧V2 はドレイン電流の増
加に伴って減少するようになる。
関係にドレイン・ソース間抵抗RDSが一定であるので、
ドレイン電流の増加に伴ってP−CH型電界効果トラン
ジスタ21における電圧降下が増加し、図2の飽和領域
に示す如く、負荷3の端子電圧V2 はドレイン電流の増
加に伴って減少するようになる。
【0056】ここで、図2の飽和領域における負荷3の
端子電圧V2 対ドレイン電流特性を線型領域方向(ドレ
イン電流が小さい方向)に内挿すると、内挿直線は点
(0,V1 )を通る。つまり、該内装直線はP−CH型
電界効果トランジスタが飽和状態で動作する場合の制御
特性、即ち、図12の構成における負荷3の端子電圧の
制御特性を示す。従って、図1の構成は負荷3の端子電
圧の制御特性においても図12の構成より優れているこ
とが判る。
端子電圧V2 対ドレイン電流特性を線型領域方向(ドレ
イン電流が小さい方向)に内挿すると、内挿直線は点
(0,V1 )を通る。つまり、該内装直線はP−CH型
電界効果トランジスタが飽和状態で動作する場合の制御
特性、即ち、図12の構成における負荷3の端子電圧の
制御特性を示す。従って、図1の構成は負荷3の端子電
圧の制御特性においても図12の構成より優れているこ
とが判る。
【0057】尚、上記はあくまでも図1の構成の静特性
であって、図1の構成が飽和領域にまで達して動作する
ことはない。
であって、図1の構成が飽和領域にまで達して動作する
ことはない。
【0058】そして、図5に示す如く、図1の構成では
V1 >V2 +Vref の範囲で順方向電流が流れる。これ
は、差動増幅器22においてV1 −Vref とV2 の差に
よってP−CH型電界効果トランジスタ21の制御を行
なうためであり、原理的にほぼ等しいV1 とV2 を比較
する図12の構成に比較して雑音耐力が増す利点があ
る。即ち、基準電圧Vref だけ遮断検出のマージンが増
加する。
V1 >V2 +Vref の範囲で順方向電流が流れる。これ
は、差動増幅器22においてV1 −Vref とV2 の差に
よってP−CH型電界効果トランジスタ21の制御を行
なうためであり、原理的にほぼ等しいV1 とV2 を比較
する図12の構成に比較して雑音耐力が増す利点があ
る。即ち、基準電圧Vref だけ遮断検出のマージンが増
加する。
【0059】図6は、時刻t0 にて第一の電源1の端子
間を短絡した場合の、図1の構成の過渡応答で、図6
(イ)は、P−CH型電界効果トランジスタ21のゲー
ト・ソース間電圧の変化、図6(ロ)は、P−CH型電
界効果トランジスタ21のドレイン電流の変化を示して
いる。
間を短絡した場合の、図1の構成の過渡応答で、図6
(イ)は、P−CH型電界効果トランジスタ21のゲー
ト・ソース間電圧の変化、図6(ロ)は、P−CH型電
界効果トランジスタ21のドレイン電流の変化を示して
いる。
【0060】図1の構成においては、通常動作時のゲー
ト・ソース間バイアスは浅くて、線型領域に対応する電
圧範囲(図では「線型電圧」と標記している。)にバイ
アスされている。そして、時刻t0 に第一の電源1の端
子間を短絡すると差動増幅器22の反転入力端子の電圧
が0ボルトになり、差動増幅器22の非反転入力端子の
電圧は負荷3の端子電圧V2に保たれたままであるの
で、差動増幅器22の出力電圧は負荷3の高電圧側端子
の電圧に等しくなろうとする。このためには、P−CH
型電界効果トランジスタ21に蓄積されていた電荷を放
電するだけの遅延時間を必要とする。
ト・ソース間バイアスは浅くて、線型領域に対応する電
圧範囲(図では「線型電圧」と標記している。)にバイ
アスされている。そして、時刻t0 に第一の電源1の端
子間を短絡すると差動増幅器22の反転入力端子の電圧
が0ボルトになり、差動増幅器22の非反転入力端子の
電圧は負荷3の端子電圧V2に保たれたままであるの
で、差動増幅器22の出力電圧は負荷3の高電圧側端子
の電圧に等しくなろうとする。このためには、P−CH
型電界効果トランジスタ21に蓄積されていた電荷を放
電するだけの遅延時間を必要とする。
【0061】しかし、P−CH型電界効果トランジスタ
21は線型領域で動作していたので、チャネルに蓄積さ
れていた過剰電荷がないために、ゲート・ソース間の等
価容量は小さく、且つ、ゲート・ソース間のバイアスは
浅い。従って、ゲート・ソース間容量の蓄積電荷を放電
するための時間は短く、P−CH型電界効果トランジス
タ21は短時間で遮断状態に遷移する。
21は線型領域で動作していたので、チャネルに蓄積さ
れていた過剰電荷がないために、ゲート・ソース間の等
価容量は小さく、且つ、ゲート・ソース間のバイアスは
浅い。従って、ゲート・ソース間容量の蓄積電荷を放電
するための時間は短く、P−CH型電界効果トランジス
タ21は短時間で遮断状態に遷移する。
【0062】従って、上記過渡状態において負荷3及び
第二の電源1aから第一の電源1に流れる逆方向電流は
無視しうる程度であり、電流遮断時間も短くなる。
第二の電源1aから第一の電源1に流れる逆方向電流は
無視しうる程度であり、電流遮断時間も短くなる。
【0063】発明者等は、具体的な回路でシミュレーシ
ョンを行なって図12の構成と図1の構成の過渡応答を
比較した。その結果は、図13と図6に模式的に示した
特性と同じことを示すものであるから、具体的なデータ
を添付することは省略するが、図1の構成によれば過渡
的に流れる逆方向電流が無視でき、電流遮断時間が図1
2の構成に比較して1/4に低減されるという予測通り
の結果を得たことを付記しておく。
ョンを行なって図12の構成と図1の構成の過渡応答を
比較した。その結果は、図13と図6に模式的に示した
特性と同じことを示すものであるから、具体的なデータ
を添付することは省略するが、図1の構成によれば過渡
的に流れる逆方向電流が無視でき、電流遮断時間が図1
2の構成に比較して1/4に低減されるという予測通り
の結果を得たことを付記しておく。
【0064】さて、図1の構成は、逆方向電流を阻止す
る電界効果トランジスタを高電圧側に挿入するものであ
るが、逆方向電流を阻止する電界効果トランジスタを低
電圧側に挿入することも可能である。
る電界効果トランジスタを高電圧側に挿入するものであ
るが、逆方向電流を阻止する電界効果トランジスタを低
電圧側に挿入することも可能である。
【0065】図7は、本発明の第二の原理を説明する図
で、上記第二の発明の原理的構成を示すものである。
で、上記第二の発明の原理的構成を示すものである。
【0066】図7において、1は、第一の電源、1aは
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
【0067】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路である。
の逆流防止回路である。
【0068】3は、負荷で、負荷3には通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aの電圧V1 より低い電
圧V2 がかかっている。
第一の電源1及び第二の電源1aの電圧V1 より低い電
圧V2 がかかっている。
【0069】ここで、第一の逆流防止回路2は、ボディ
・ダイオードのアノード側(ソース)を負荷3の低電圧
側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ド
レイン)を第一の電源1の低電圧側端子に接続されるN
−CH型電界効果トランジスタ26と、第一の電源1の
端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生成する基準電源
23と、一方の入力端子に第一の電源1の低電圧側端子
の電圧より該基準電圧だけ高い電圧を印加され、もう一
方の入力端子に負荷3の低電圧側端子の電圧を印加さ
れ、N−CH型電界効果トランジスタ26のゲートに出
力端子を接続される差動増幅器22によって構成され
る。
・ダイオードのアノード側(ソース)を負荷3の低電圧
側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ド
レイン)を第一の電源1の低電圧側端子に接続されるN
−CH型電界効果トランジスタ26と、第一の電源1の
端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生成する基準電源
23と、一方の入力端子に第一の電源1の低電圧側端子
の電圧より該基準電圧だけ高い電圧を印加され、もう一
方の入力端子に負荷3の低電圧側端子の電圧を印加さ
れ、N−CH型電界効果トランジスタ26のゲートに出
力端子を接続される差動増幅器22によって構成され
る。
【0070】尚、差動増幅器22には、動作電圧範囲が
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。第二の逆流防止回路2aの構成も同様である。
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。第二の逆流防止回路2aの構成も同様である。
【0071】必ずしも限定する必要はないが、便宜的に
図1の構成が正電源の場合の回路であると考えれば、図
7の構成は負電源の場合の回路であると考えることがで
きる。従って、図7の構成の動作を考える時には、差動
増幅器22の反転入力端子に供給される電圧は−V1 +
Vref となり、非反転入力端子に供給される電圧は−V
2 となる。ここで、図7の構成においては、逆方向電流
を防止する阻止にN−CH型電界効果トランジスタを使
用していることを考慮すれば、−V1 +Vref<−V2
であればN−CH型電界効果トランジスタ26が導通状
態になり、−V 1 +Vref >−V2 であればN−CH型
電界効果トランジスタ26が遮断状態になることが判
る。
図1の構成が正電源の場合の回路であると考えれば、図
7の構成は負電源の場合の回路であると考えることがで
きる。従って、図7の構成の動作を考える時には、差動
増幅器22の反転入力端子に供給される電圧は−V1 +
Vref となり、非反転入力端子に供給される電圧は−V
2 となる。ここで、図7の構成においては、逆方向電流
を防止する阻止にN−CH型電界効果トランジスタを使
用していることを考慮すれば、−V1 +Vref<−V2
であればN−CH型電界効果トランジスタ26が導通状
態になり、−V 1 +Vref >−V2 であればN−CH型
電界効果トランジスタ26が遮断状態になることが判
る。
【0072】上記電圧の関係は、上記不等式の両辺に−
1をかけると、図1の構成における電圧の関係と同じに
なる。即ち、図7の構成の動作は図1の構成の動作と全
く同じであることが判る。従って、図7の構成に関して
これ以上の説明をすることは避けたい。
1をかけると、図1の構成における電圧の関係と同じに
なる。即ち、図7の構成の動作は図1の構成の動作と全
く同じであることが判る。従って、図7の構成に関して
これ以上の説明をすることは避けたい。
【0073】以降、図1及び図7に示した基本的構成を
具体化した発明の実施の形態について、構成を主体にし
て説明する。
具体化した発明の実施の形態について、構成を主体にし
て説明する。
【0074】図8は、本発明の第一の実施の形態で、上
記第一の発明に対応する実施の形態の1つである。
記第一の発明に対応する実施の形態の1つである。
【0075】図8において、1は、第一の電源、1aは
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
【0076】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路である。
の逆流防止回路である。
【0077】3は、負荷で、負荷3には通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
【0078】第一の逆流防止回路2は、ボディ・ダイオ
ードのアノード側(ドレイン)を第一の電源1の高電圧
側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ソ
ース)を負荷3の高電圧側端子に接続されるP−CH型
電界効果トランジスタ21と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧を生成する
基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の高電圧側
端子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、も
う一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、該電界効果トランジスタ21のゲートに出力端子を
接続される差動増幅器22とによって構成される。第二
の逆流防止回路2aの構成も同様である。
ードのアノード側(ドレイン)を第一の電源1の高電圧
側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ソ
ース)を負荷3の高電圧側端子に接続されるP−CH型
電界効果トランジスタ21と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧を生成する
基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の高電圧側
端子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、も
う一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、該電界効果トランジスタ21のゲートに出力端子を
接続される差動増幅器22とによって構成される。第二
の逆流防止回路2aの構成も同様である。
【0079】ここで、該基準電源は、ダイオード24の
アノードを第一の電源1の高電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のカソードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の低電圧
側端子に接続し、第一の電源1の高電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bよりなる直列回路を接続して構成し、抵抗2
5aの端子電圧を基準電圧Vrefとする。
アノードを第一の電源1の高電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のカソードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の低電圧
側端子に接続し、第一の電源1の高電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bよりなる直列回路を接続して構成し、抵抗2
5aの端子電圧を基準電圧Vrefとする。
【0080】尚、差動増幅器22には、動作電圧範囲が
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。
【0081】又、該基準電源の構成は上記に限定される
ものではなく、一般的に、抵抗とP−N接合を有する素
子による回路によって構成することができる。ここで、
P−N接合を有する素子とは、P−N接合の順方向を使
うダイオード、逆方向を使うダイオード、接合トランジ
スタなどのいずれであってもよい。このことは、以降に
示す発明の実施の形態の全てに共通な事項である。
ものではなく、一般的に、抵抗とP−N接合を有する素
子による回路によって構成することができる。ここで、
P−N接合を有する素子とは、P−N接合の順方向を使
うダイオード、逆方向を使うダイオード、接合トランジ
スタなどのいずれであってもよい。このことは、以降に
示す発明の実施の形態の全てに共通な事項である。
【0082】上記構成を有する図8の構成は、図1に示
した原理的構成と全く同じになる。従って、上記構成の
説明に止め、これ以上の説明は割愛する。
した原理的構成と全く同じになる。従って、上記構成の
説明に止め、これ以上の説明は割愛する。
【0083】図9は、本発明の第二の実施の形態で、上
記第二の発明に対応する実施の形態の1つである。
記第二の発明に対応する実施の形態の1つである。
【0084】図9において、1は、第一の電源、1aは
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端子
電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
【0085】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路である。
の逆流防止回路である。
【0086】3は、負荷で、負荷3には通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
【0087】第一の逆流防止回路2は、ボディ・ダイオ
ードのカソード側(ドレイン)を第一の電源1の低電圧
側端子に接続され、ボディ・ダイオードのアノード(ソ
ース)を負荷3の低電圧側端子に接続されるN−CH型
電界効果トランジスタ26と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生
成する基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の低
電圧側端子の電圧より該基準電圧Vrefだけ高い電圧を
印加され、もう一方の入力端子に負荷3の低電圧側端子
の電圧を印加され、N−CH型電界効果トランジスタ2
6のゲートに出力端子を接続される差動増幅器22とに
よって構成される。第二の逆流防止回路2aの構成も同
様である。
ードのカソード側(ドレイン)を第一の電源1の低電圧
側端子に接続され、ボディ・ダイオードのアノード(ソ
ース)を負荷3の低電圧側端子に接続されるN−CH型
電界効果トランジスタ26と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生
成する基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の低
電圧側端子の電圧より該基準電圧Vrefだけ高い電圧を
印加され、もう一方の入力端子に負荷3の低電圧側端子
の電圧を印加され、N−CH型電界効果トランジスタ2
6のゲートに出力端子を接続される差動増幅器22とに
よって構成される。第二の逆流防止回路2aの構成も同
様である。
【0088】ここで、該基準電源は、ダイオード24の
カソードを第一の電源1の低電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のアノードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の高電圧
側端子に接続し、第一の電源1の低電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bによりなる直列回路を接続して構成し、抵抗
25aの両端から基準電圧Vrefを取るように構成す
る。
カソードを第一の電源1の低電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のアノードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の高電圧
側端子に接続し、第一の電源1の低電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bによりなる直列回路を接続して構成し、抵抗
25aの両端から基準電圧Vrefを取るように構成す
る。
【0089】尚、差動増幅器22には、動作電圧範囲が
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましく、差動増幅器22の高電圧
側電源端子は負荷3の高電圧側端子に接続し、差動増幅
器22の低電圧側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接
続する。
【0090】即ち、図9の構成は、図7に示した原理的
構成と全く同じになる。従って、上記構成の説明に止
め、これ以上の説明は割愛する。
構成と全く同じになる。従って、上記構成の説明に止
め、これ以上の説明は割愛する。
【0091】図10は、本発明の第三の実施の形態で、
上記第一の発明に対応する他の実施の形態である。
上記第一の発明に対応する他の実施の形態である。
【0092】図10において、1は、第一の電源、1a
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端
子電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端
子電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
【0093】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路である。
の逆流防止回路である。
【0094】3は、負荷で、負荷3には通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
【0095】第一の逆流防止回路2は、ボディ・ダイオ
ードのアノード側(ソース)を第一の電源1の高電圧側
端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ドレ
イン)を負荷3の高電圧側端子に接続されるN−CH型
電界効果トランジスタ26と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧を生成する
基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の高電圧側
端子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、も
う一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、N−CH型電界効果トランジスタ26のゲートに出
力端子を接続される差動増幅器22、N−CH型電界効
果トランジスタ26のスレショルド電圧以上の電圧V
aux を有する補助電源27とによって構成される。第二
の逆流防止回路2aの構成も同様である。
ードのアノード側(ソース)を第一の電源1の高電圧側
端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ドレ
イン)を負荷3の高電圧側端子に接続されるN−CH型
電界効果トランジスタ26と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧を生成する
基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の高電圧側
端子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、も
う一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、N−CH型電界効果トランジスタ26のゲートに出
力端子を接続される差動増幅器22、N−CH型電界効
果トランジスタ26のスレショルド電圧以上の電圧V
aux を有する補助電源27とによって構成される。第二
の逆流防止回路2aの構成も同様である。
【0096】ここで、該基準電源は、ダイオード24の
アノードを第一の電源1の高電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のカソードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の低電圧
側端子に接続し、第一の電源1の高電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bの直列回路を接続して構成し、抵抗25aの
両端の電圧を該基準電圧Vrefとする。
アノードを第一の電源1の高電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のカソードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の低電圧
側端子に接続し、第一の電源1の高電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bの直列回路を接続して構成し、抵抗25aの
両端の電圧を該基準電圧Vrefとする。
【0097】尚、差動増幅器22には、動作電圧範囲が
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましいことは既に説明した発明の
実施の形態と同じであるが、差動増幅器22の高電圧側
電源端子は第一の電源1と直列接続されている補助電源
27の高電圧側端子と接続し、差動増幅器22の低電圧
側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接続する。
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましいことは既に説明した発明の
実施の形態と同じであるが、差動増幅器22の高電圧側
電源端子は第一の電源1と直列接続されている補助電源
27の高電圧側端子と接続し、差動増幅器22の低電圧
側電源端子は負荷3の低電圧側端子に接続する。
【0098】ここで、差動増幅器22の高電圧側電源端
子は第一の電源1と直列接続されている補助電源27の
高電圧側端子と接続するのは下記の理由による。即ち、
N−CH型電界効果トランジスタが導通状態になるの
は、ゲート電圧をVG とし、ソース電圧をVS とし、ス
レショルド電圧をVthとする時、VG >VS +Vthなる
関係が必要である。一方、図10に示す如く、N−CH
型電界効果トランジスタ26のソースには第一の電源1
の高電圧側端子の電圧即ちV1 が印加されている。従っ
て、差動増幅器22が上記関係を満たす電圧を出力する
ことが可能なように、その高電圧側電源端子には第一の
電源1と直列接続されている補助電源27の高電圧側端
子を接続する。
子は第一の電源1と直列接続されている補助電源27の
高電圧側端子と接続するのは下記の理由による。即ち、
N−CH型電界効果トランジスタが導通状態になるの
は、ゲート電圧をVG とし、ソース電圧をVS とし、ス
レショルド電圧をVthとする時、VG >VS +Vthなる
関係が必要である。一方、図10に示す如く、N−CH
型電界効果トランジスタ26のソースには第一の電源1
の高電圧側端子の電圧即ちV1 が印加されている。従っ
て、差動増幅器22が上記関係を満たす電圧を出力する
ことが可能なように、その高電圧側電源端子には第一の
電源1と直列接続されている補助電源27の高電圧側端
子を接続する。
【0099】しかし、図10の構成は、上記差動増幅器
22に対する電源供給だけが図8の構成と違うだけで、
その他は図8に示した構成と全く同じになる。従って、
これ以上の説明は割愛する。
22に対する電源供給だけが図8の構成と違うだけで、
その他は図8に示した構成と全く同じになる。従って、
これ以上の説明は割愛する。
【0100】図11は、本発明の第四の実施の形態で、
上記第二の発明に対応する他の実施の形態である。
上記第二の発明に対応する他の実施の形態である。
【0101】図11において、1は、第一の電源、1a
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端
子電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
は第二の電源で、第一の電源1及び第二の電源1aの端
子電圧は通常動作時にはV1 で等しい。
【0102】2は、第一の逆流防止回路、2aは、第二
の逆流防止回路である。
の逆流防止回路である。
【0103】3は、負荷で、負荷3には通常動作時には
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
第一の電源1及び第二の電源1aの端子電圧V1 より低
い端子電圧V2 がかかっている。
【0104】第一の逆流防止回路2は、ボディ・ダイオ
ードのアノード側(ドレイン)を負荷3の低電圧側端子
に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ソース)
を第一の電源1の低電圧側端子に接続されるP−CH型
電界効果トランジスタ21と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生
成する基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の低
電圧側端子の電圧より該基準電圧Vrefだけ高い電圧を
印加され、もう一方の入力端子に負荷3の低電圧側端子
の電圧を印加され、P−CH型電界効果トランジスタ2
1のゲートに出力端子を接続される差動増幅器22と、
P−CH型電界効果トランジスタ21のスレショルド電
圧より大きい電圧Vaux を有する補助電源27aとによ
って構成される。第二の逆流防止回路2aの構成も同様
である。
ードのアノード側(ドレイン)を負荷3の低電圧側端子
に接続され、ボディ・ダイオードのカソード(ソース)
を第一の電源1の低電圧側端子に接続されるP−CH型
電界効果トランジスタ21と、順方向ダイオード24、
抵抗25、抵抗25a及び抵抗25bにより構成されて
第一の電源1の端子電圧から所定の基準電圧Vrefを生
成する基準電源と、一方の入力端子に第一の電源1の低
電圧側端子の電圧より該基準電圧Vrefだけ高い電圧を
印加され、もう一方の入力端子に負荷3の低電圧側端子
の電圧を印加され、P−CH型電界効果トランジスタ2
1のゲートに出力端子を接続される差動増幅器22と、
P−CH型電界効果トランジスタ21のスレショルド電
圧より大きい電圧Vaux を有する補助電源27aとによ
って構成される。第二の逆流防止回路2aの構成も同様
である。
【0105】ここで、該基準電源は、ダイオード24の
カソードを第一の電源1の低電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のアノードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の高電圧
側端子に接続し、第一の電源1の低電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bの直列回路を接続して構成し、抵抗25aの
両端から基準電圧Vrefを取るように構成する。
カソードを第一の電源1の低電圧側端子に接続し、ダイ
オード24のアノードに抵抗25の一方の端子を接続
し、抵抗25のもう一方の端子を第一の電源1の高電圧
側端子に接続し、第一の電源1の低電圧側端子とダイオ
ード24及び抵抗25の接続点との間に抵抗25a及び
抵抗25bの直列回路を接続して構成し、抵抗25aの
両端から基準電圧Vrefを取るように構成する。
【0106】尚、差動増幅器22には、動作電圧範囲が
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましいことは既に説明した発明の
実施の形態と同じであるが、差動増幅器22の低電圧側
電源端子は第一の電源1の低電圧側端子において第一の
電源1と直列接続されている補助電源27aの低電圧側
端子と接続し、差動増幅器22の高電圧側電源端子は負
荷3の高電圧側端子に接続する。
電源電圧まで許容されるレイル・ツー・レイルの差動増
幅器を適用するのが好ましいことは既に説明した発明の
実施の形態と同じであるが、差動増幅器22の低電圧側
電源端子は第一の電源1の低電圧側端子において第一の
電源1と直列接続されている補助電源27aの低電圧側
端子と接続し、差動増幅器22の高電圧側電源端子は負
荷3の高電圧側端子に接続する。
【0107】ここで、差動増幅器22の低電圧側電源端
子を第一の電源1と直列接続されている補助電源27a
の低電圧側端子と接続するのは下記の理由による。即
ち、P−CH型電界効果トランジスタが導通状態になる
のは、ゲート電圧をVG とし、ソース電圧をVS とし、
スレショルド電圧をVthとする時、VG <VS −Vthな
る関係が必要である。一方、図11に示す如く、P−C
H型電界効果トランジスタ21のソースには第一の電源
1の低電圧側端子の電圧が印加されている。従って、差
動増幅器22が上記関係を満たす電圧を出力することが
可能なように、その高電圧側電源端子には第一の電源1
と直列接続されている補助電源27aの低電圧側端子を
接続する。
子を第一の電源1と直列接続されている補助電源27a
の低電圧側端子と接続するのは下記の理由による。即
ち、P−CH型電界効果トランジスタが導通状態になる
のは、ゲート電圧をVG とし、ソース電圧をVS とし、
スレショルド電圧をVthとする時、VG <VS −Vthな
る関係が必要である。一方、図11に示す如く、P−C
H型電界効果トランジスタ21のソースには第一の電源
1の低電圧側端子の電圧が印加されている。従って、差
動増幅器22が上記関係を満たす電圧を出力することが
可能なように、その高電圧側電源端子には第一の電源1
と直列接続されている補助電源27aの低電圧側端子を
接続する。
【0108】しかし、図11の構成は、上記差動増幅器
22に対する電源供給だけが図9の構成と違うだけで、
図9に示した構成と全く同じになる。従って、これ以上
の説明は割愛する。 (付記1) ボディ・ダイオードのアノード側を電源の
高電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソー
ド側を負荷の高電圧側端子に接続される電界効果トラン
ジスタと、該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成
する基準電源と、一方の入力端子に該電源の高電圧側端
子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、もう
一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、該電界効果トランジスタのゲートに出力端子を接続
される差動増幅器とを備えることを特徴とする逆流防止
回路。 (付記2) ボディ・ダイオードのアノード側を負荷の
低電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソー
ド側を電源の低電圧側端子に接続される電界効果トラン
ジスタと、該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成
する基準電源と、一方の入力端子に該電源の低電圧側端
子の電圧より基準電源の電圧だけ高い電圧を印加され、
もう一方の入力端子に負荷の低電圧側端子の電圧を印加
され、該電界効果トランジスタのゲートに出力端子を接
続される差動増幅器とを備えることを特徴とする逆流防
止回路。 (付記3) 付記1記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはP−CH型電界効果トランジス
タであり、該P−CH型電界効果トランジスタのドレイ
ンを上記電源の高電圧側端子に接続し、該P−CH型電
界効果トランジスタのソースを上記負荷の高電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該P−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。 (付記4) 付記1記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはN−CH型電界効果トランジス
タであり、該N−CH型電界効果トランジスタのソース
を上記電源の高電圧側端子に接続し、該N−CH型電界
効果トランジスタのドレインを上記負荷の高電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該N−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。 (付記5) 付記2記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはN−CH型電界効果トランジス
タであり、該N−CH型電界効果トランジスタのドレイ
ンを上記電源の低電圧側端子に接続し、該N−CH型電
界効果トランジスタのソースを上記負荷の低電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該N−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。 (付記6) 付記2記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはP−CH型電界効果トランジス
タであり、該P−CH型電界効果トランジスタのソース
を上記電源の低電圧側端子に接続し、該P−CH型電界
効果トランジスタのドレインを上記負荷の低電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該P−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。
22に対する電源供給だけが図9の構成と違うだけで、
図9に示した構成と全く同じになる。従って、これ以上
の説明は割愛する。 (付記1) ボディ・ダイオードのアノード側を電源の
高電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソー
ド側を負荷の高電圧側端子に接続される電界効果トラン
ジスタと、該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成
する基準電源と、一方の入力端子に該電源の高電圧側端
子の電圧より該基準電圧だけ低い電圧を印加され、もう
一方の入力端子に負荷の高電圧側端子の電圧を印加さ
れ、該電界効果トランジスタのゲートに出力端子を接続
される差動増幅器とを備えることを特徴とする逆流防止
回路。 (付記2) ボディ・ダイオードのアノード側を負荷の
低電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソー
ド側を電源の低電圧側端子に接続される電界効果トラン
ジスタと、該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成
する基準電源と、一方の入力端子に該電源の低電圧側端
子の電圧より基準電源の電圧だけ高い電圧を印加され、
もう一方の入力端子に負荷の低電圧側端子の電圧を印加
され、該電界効果トランジスタのゲートに出力端子を接
続される差動増幅器とを備えることを特徴とする逆流防
止回路。 (付記3) 付記1記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはP−CH型電界効果トランジス
タであり、該P−CH型電界効果トランジスタのドレイ
ンを上記電源の高電圧側端子に接続し、該P−CH型電
界効果トランジスタのソースを上記負荷の高電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該P−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。 (付記4) 付記1記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはN−CH型電界効果トランジス
タであり、該N−CH型電界効果トランジスタのソース
を上記電源の高電圧側端子に接続し、該N−CH型電界
効果トランジスタのドレインを上記負荷の高電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該N−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。 (付記5) 付記2記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはN−CH型電界効果トランジス
タであり、該N−CH型電界効果トランジスタのドレイ
ンを上記電源の低電圧側端子に接続し、該N−CH型電
界効果トランジスタのソースを上記負荷の低電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該N−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。 (付記6) 付記2記載の逆流防止回路であって、上記
電界効果トランジスタはP−CH型電界効果トランジス
タであり、該P−CH型電界効果トランジスタのソース
を上記電源の低電圧側端子に接続し、該P−CH型電界
効果トランジスタのドレインを上記負荷の低電圧側端子
に接続し、上記差動増幅器の出力端子を該P−CH型電
界効果トランジスタのゲートに接続することを特徴とす
る逆流防止回路。
【0109】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、通
常動作時の電力損失を低減でき、逆電圧が発生の過渡状
態において逆方向電流が小さく且つ電流遮断時間が短い
逆流防止回路を実現することができる。
常動作時の電力損失を低減でき、逆電圧が発生の過渡状
態において逆方向電流が小さく且つ電流遮断時間が短い
逆流防止回路を実現することができる。
【0110】即ち、第一の発明によれば、該電源の高電
圧側端子側の電圧が該負荷の高電圧側端子側の電圧に該
基準電圧を加算した電圧以上の場合には、該電界効果ト
ランジスタは線型領域にバイアスされ、該電界効果トラ
ンジスタには該電源から該負荷に供給される順方向電流
が流れ、この場合の該電界効果トランジスタにおける電
力消費は小さい。
圧側端子側の電圧が該負荷の高電圧側端子側の電圧に該
基準電圧を加算した電圧以上の場合には、該電界効果ト
ランジスタは線型領域にバイアスされ、該電界効果トラ
ンジスタには該電源から該負荷に供給される順方向電流
が流れ、この場合の該電界効果トランジスタにおける電
力消費は小さい。
【0111】一方、該電源の高電圧側端子側の電圧が該
負荷の高電圧側端子側の電圧に該基準電圧を加算した電
圧未満の場合には、該電界効果トランジスタは遮断領域
にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタを流
れる逆方向電流は小さく、又、過渡的に該逆方向電流が
流れる時間、即ち、電流遮断時間も短い。
負荷の高電圧側端子側の電圧に該基準電圧を加算した電
圧未満の場合には、該電界効果トランジスタは遮断領域
にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタを流
れる逆方向電流は小さく、又、過渡的に該逆方向電流が
流れる時間、即ち、電流遮断時間も短い。
【0112】又、第二の発明によれば、該電源の低電圧
側端子の電圧が該負荷の低電圧側端子の電圧から該基準
電圧を減算した電圧以下の場合には、該電界効果トラン
ジスタは線型領域にバイアスされ、該電界効果トランジ
スタには該電源から該負荷に供給される順方向電流が流
れ、この場合の該電界効果トランジスタにおける電力消
費は小さい。
側端子の電圧が該負荷の低電圧側端子の電圧から該基準
電圧を減算した電圧以下の場合には、該電界効果トラン
ジスタは線型領域にバイアスされ、該電界効果トランジ
スタには該電源から該負荷に供給される順方向電流が流
れ、この場合の該電界効果トランジスタにおける電力消
費は小さい。
【0113】一方、該電源の低電圧側端子の電圧が該負
荷の低電圧側端子の電圧から基準電源の電圧を減算した
電圧を超える場合には、該電界効果トランジスタは遮断
領域にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタ
を流れる逆方向電流は小さく、又、該電流遮断時間も短
い。
荷の低電圧側端子の電圧から基準電源の電圧を減算した
電圧を超える場合には、該電界効果トランジスタは遮断
領域にバイアスされ、過渡的に該電界効果トランジスタ
を流れる逆方向電流は小さく、又、該電流遮断時間も短
い。
【図1】 本発明の第一の原理。
【図2】 図1の構成の動作特性(その1)。
【図3】 図1の構成の動作特性(その2)。
【図4】 図1の構成の動作特性(その3)。
【図5】 図1の構成の動作特性(その4)。
【図6】 図1の構成の過渡応答。
【図7】 本発明の第二の原理。
【図8】 本発明の第一の実施の形態。
【図9】 本発明の第二の実施の形態。
【図10】 本発明の第三の実施の形態。
【図11】 本発明の第四の実施の形態。
【図12】 従来の逆流防止回路(その2)。
【図13】 図12の構成の過渡応答。
【図14】 従来の逆流防止回路(その1)。
【図15】 2つの電源を並列接続する場合を示す図。
1 第一の電源 1a 第二の電源 2 第一の逆流防止回路 2a 第二の逆流防止回路 3 負荷 21 P−CH型電界効果トランジスタ 22 差動増幅器 23 基準電源 24 ダイオード 25 抵抗 25a 抵抗 25b 抵抗 26 N−CH型電界効果トランジスタ 27 補助電源 27a 補助電源 28 ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 月元 誠士 福岡県福岡市博多区博多駅前三丁目22番8 号 富士通九州ディジタル・テクノロジ株 式会社内 Fターム(参考) 5G065 BA06 EA04 KA05 LA01 NA05 5H410 BB05 CC02 CC05 DD02 EA11 FF05 LL05 5H430 BB01 BB09 EE06 GG08 HH03 KK13 LA02 LA26
Claims (2)
- 【請求項1】 ボディ・ダイオードのアノード側を電源
の高電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソ
ード側を負荷の高電圧側端子に接続される電界効果トラ
ンジスタと、 該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成する基準電
源と、 一方の入力端子に該電源の高電圧側端子の電圧より該基
準電圧だけ低い電圧を印加され、もう一方の入力端子に
負荷の高電圧側端子の電圧を印加され、該電界効果トラ
ンジスタのゲートに出力端子を接続される差動増幅器と
を備えることを特徴とする逆流防止回路。 - 【請求項2】 ボディ・ダイオードのアノード側を負荷
の低電圧側端子に接続され、ボディ・ダイオードのカソ
ード側を電源の低電圧側端子に接続される電界効果トラ
ンジスタと、 該電源の端子電圧から所定の基準電圧を生成する基準電
源と、 一方の入力端子に該電源の低電圧側端子の電圧より基準
電源の電圧だけ高い電圧を印加され、もう一方の入力端
子に負荷の低電圧側端子の電圧を印加され、該電界効果
トランジスタのゲートに出力端子を接続される差動増幅
器とを備えることを特徴とする逆流防止回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344008A JP2002152968A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 逆流防止回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000344008A JP2002152968A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 逆流防止回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002152968A true JP2002152968A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18818275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000344008A Withdrawn JP2002152968A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 逆流防止回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002152968A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006157937A (ja) * | 2005-12-13 | 2006-06-15 | Rohm Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JP2007166685A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Ricoh Co Ltd | 逆流防止回路 |
| WO2009130788A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 富士通株式会社 | 記憶装置ユニットおよび記憶装置システム |
| CN104516386A (zh) * | 2013-10-03 | 2015-04-15 | 法国大陆汽车公司 | 电压调整系统 |
| US9087714B2 (en) | 2010-09-01 | 2015-07-21 | Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit apparatus |
| DE102014223486A1 (de) * | 2014-11-18 | 2016-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Schutzschaltung für einen Überspannungs- und/oder Überstromschutz |
| JP2020003859A (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | エイブリック株式会社 | 逆流防止回路及び電源回路 |
-
2000
- 2000-11-10 JP JP2000344008A patent/JP2002152968A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007166685A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Ricoh Co Ltd | 逆流防止回路 |
| US7423471B2 (en) | 2005-12-09 | 2008-09-09 | Ricoh Company, Ltd. | Backflow preventing circuit capable of preventing reverse current efficiently |
| US7705657B2 (en) | 2005-12-09 | 2010-04-27 | Ricoh Company, Ltd. | Backflow preventing circuit capable of preventing reverse current efficiently |
| JP2006157937A (ja) * | 2005-12-13 | 2006-06-15 | Rohm Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
| WO2009130788A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 富士通株式会社 | 記憶装置ユニットおよび記憶装置システム |
| US9087714B2 (en) | 2010-09-01 | 2015-07-21 | Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit apparatus |
| CN104516386A (zh) * | 2013-10-03 | 2015-04-15 | 法国大陆汽车公司 | 电压调整系统 |
| US10207662B2 (en) | 2013-10-03 | 2019-02-19 | Continental Automotive France | Voltage regulation system |
| CN104516386B (zh) * | 2013-10-03 | 2022-07-12 | 法国大陆汽车公司 | 电压调整系统 |
| DE102014223486A1 (de) * | 2014-11-18 | 2016-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Schutzschaltung für einen Überspannungs- und/oder Überstromschutz |
| JP2020003859A (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | エイブリック株式会社 | 逆流防止回路及び電源回路 |
| JP7043139B2 (ja) | 2018-06-25 | 2022-03-29 | エイブリック株式会社 | 逆流防止回路及び電源回路 |
| TWI818034B (zh) * | 2018-06-25 | 2023-10-11 | 日商艾普凌科有限公司 | 逆流防止電路以及電源電路 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |