過電圧保護回路の動作原理を教えてください

質問

お世話になります。
回路の過電圧保護ができる回路を探していて次のような回路を見つけました。

http://www.geocities.jp/neofine9/work/ovp/ovp.html

この回路でなぜ4.2Vで出力電圧を0Vにできるのでしょうか？
（PNPトランジスタはどうも動作がイメージしがたくていつも混乱してしまいます）
理解できれば変更箇所もわかるかと思うのですが、可能であれば、6V弱で出力電圧を0Vにするためにはどこを変更すれば良いかも教えて頂けないでしょうか？

回答No.3

delli7 · ベストアンサー

PNPがわかりにくければNPNに置き換えたらどう？
グラフは赤がVout/Vin
緑がベース
青がゲートの電位

２V前後でFETがON
3.5V位からNPNトランジスタがONし始めてゲートバイアスを低下させ、
4.3V 位でFETがOFF

ちなみにフリーのシミュレータなんで同じ型名の素子が無く、
適当なものを使っているので電圧とかは少し違う。

ちなみに６Vにしたければツェナーダイオード

お礼

わざわざシミュレーション結果までご提示くださりありがとうございました。
実際に例の回路を作成して確認しましたが、実験結果は4.5V辺りで電源がOFFになりました。
ツェナーダイオードがこんなに低い電圧から電流を流すことが分かり勉強になりました。

回答No.2

delli7

PNPがわかりにくければNPNに置き換えたらどう？
グラフは赤がVout/Vin
緑がベース
青がゲートの電位

２V前後でFETがON
3.5V位からNPNトランジスタがONし始めてゲートバイアスを低下させ、
4.3V 位でFETがOFF

ちなみにフリーのシミュレータなんで同じ型名の素子が無く、
適当なものを使っているので電圧とかは少し違う。

ちなみに６Vにしたければツェナーダイオードを少し電圧の高いものに換えれば良い。

回答No.1

acha51

動作は以下です
Vinが上がってきてRD5.1Eの閾値を超えると電流が流れ、2SA1015
のエミッター・ベース間電位が上がってONする。
これにより2SJ377のソース・ゲート間が0VとなりOFFする
よって負荷抵抗RLには電力が供給しない。

OFFする電圧の変更は本文に以下のように記載されています。

４．２Ｖの閾値は定電圧ダイオードに依存しますが、
定電圧ダイオードはバラツキが大きく、
正確な遮断電圧を決定するのは困難ですので、
精密さを必要としない用途に使用します。

補足

ご回答ありがとうございます。
「4.2V～」の記述は私も読みましたが、閾値はRD5.1Eの場合５．１Ｖだと思っていましたので、どういう理屈でそれ以下で電流が流れるのだろうと不思議に思っていました。
私のイメージでは2SA1015がONになるのは5.1V＋1.9Vで6V程度かと考えていました。
※１．９≒0.6/(4.7/14.7)
1.9Vが合っているとすると4.2-1.9=2.3でRD5.1Eは2.3Vから電流が流れることになってしまうと考えて宜しいでしょうか？