JP2002281740A - 電子デバイス保護装置 - Google Patents

電子デバイス保護装置

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JP2002281740A
JP2002281740A JP2001078146A JP2001078146A JP2002281740A JP 2002281740 A JP2002281740 A JP 2002281740A JP 2001078146 A JP2001078146 A JP 2001078146A JP 2001078146 A JP2001078146 A JP 2001078146A JP 2002281740 A JP2002281740 A JP 2002281740A
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JP
Japan
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temperature
electronic device
power supply
transistor
switching power
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JP2001078146A
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English (en)
Inventor
Naoto Konya
直人 紺谷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子デバイスの温度が異常に上昇することを
防止し、これにより電子デバイスを保護するための装置
において、使用者に対する表示が可能であるとともに、
ソフトウェアの暴走などの場合にも、電子デバイスの動
作の停止を確実に行なうことができるようにする。 【解決手段】 電子デバイス(Q1、D1)の温度を検
出する温度検知素子(1)で検出された温度が第1の所
定の値に達したとき、そのことを表示手段(3)で表示
し、温度検知素子(1)で検出された温度が第2の所定
の値に達したとき、電子デバイスの動作を停止させる手
段(RD、4)とを備え、動作を停止させる手段(R
D、4)が、ハードウェアで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイスの温
度が異常に上昇することを防止し、これにより電子デバ
イスを保護するための装置に関する。本発明は特にスイ
ッチング電源などに用いられる半導体素子などの保護に
適したものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の保護装置の一例を示す。こ
の保護装置は、昇圧型のDC−DCコンバータから成る
スイッチング電源SPのトランジスタやダイオードなど
を保護するためのものである。スイッチング電源SP
は、図示のように接続された、トランジスタQ1、ダイ
オードD1、チョークコイルL1、コンデンサC1、及
びスイッチング電源制御回路4を有する。スイッチング
電源制御回路4は例えばコンデンサC1の両端の電圧が
常に一定になるように、トランジスタ制御信号4aによ
りトランジスタQ1のオン/オフ動作を制御する。
【0003】保護装置PDは、温度検知素子1、演算処
理回路2を有する。温度検知素子1は、保護すべき電子
デバイスである、トランジスタQ1やダイオードD1の
温度を検知するものであり、例えば、トランジスタQ1
及びダイオードD1などの保護すべき電子デバイスが熱
的に結合された放熱板に熱的に結合され、電子デバイス
の温度と温度検知素子の温度との相関が取れるようにな
っている。
【0004】図示の例の温度検知素子1は、サーモスタ
ットから成り、接点1sは、通常は閉状態であるが、温
度が所定値に達すると開状態となる。
【0005】演算処理回路2は、プログラムされたコン
ピュータシステムから成り、所定の条件が満たされる
と、動作指示信号2aを「高レベル」にする。この動作
指示信号2aは、接点1sを介してスイッチング電源制
御回路4に供給されている。接点1sは通常は閉状態で
あるので、動作指示信号2aはそのままスイッチング電
源制御回路4に伝えられ、このため、スイッチング電源
制御回路4は、動作指示信号2aに応じて、トランジス
タ制御信号4aによりトランジスタQ1をオン/オフ制
御する。これに応じて、トランジスタQ1がオン/オフ
動作する。即ち、スイッチング電源SPが動作する。
【0006】トランジスタQ1やダイオードD1の温度
が上昇して、所定値に達すると、接点1sが開き、動作
指示信号2aがスイッチング電源制御回路4に供給され
なくなる。この結果、スイッチング電源制御回路4は、
トランジスタQ1に対するトランジスタ制御信号4aを
「低レベル」状態に維持し、トランジスタQ1のオン/
オフ動作を停止させる。これにより、スイッチング電源
SPの動作が停止し、トランジスタQ1やダイオードD
1の温度がさらに上昇するのが防止される。
【0007】図4は保護装置の他の例を示す。この例で
は、スイッチング電源制御回路4からのトランジスタ制
御信号4aが、温度検知素子1の接点1sを介してトラ
ンジスタQ1のベースに供給されている。検知温度が所
定値に達すると、接点1sが開状態となり、トランジス
タ制御信号4aがトランジスタQ1に供給されなくな
り、トランジスタQ1の動作が停止される。
【0008】このように図3及び図4の保護装置はとも
に、温度検知素子により温度が所定値に達したことが検
知されると、ハードウエア手段により、トランジスタQ
1の動作を停止させるようにしている。
【0009】図5は保護装置の他の例を示す。この例の
保護装置は、温度検知素子1としてサーミスタ1tを用
いており、その一端が信号線1cを介して演算処理回路
2に接続されている。図5の保護装置はさらに表示装置
3を備えている。
【0010】サーミスタ1tは、検知温度に応じてその
抵抗値が変るものであり、演算処理回路2は、信号線1
cを介して検出されるサーミスタ1tの抵抗値の変化に
基づいて温度を示す信号を発生し、検知温度が第1の設
定温度に達すると、表示装置3により、使用者に対し温
度異常である旨の警告表示を行い、第1の設定温度より
も高い第2の設定温度に達すると、スイッチング電源制
御回路4に対し動作停止指示信号2bを供給して、これ
によりスイッチング電源制御回路4からトランジスタQ
1へのトランジスタ制御信号4aの供給を停止させ、ト
ランジスタQ1の動作を停止させる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記図3や
図4に示す従来の装置では、温度が設定値に達してスイ
ッチング電源回路の動作を停止するとき、温度が設定値
に達したことが表示されないため、使用者には動作停止
の原因を特定するのが困難であった。
【0012】一方、図5に示す従来の装置では、演算処
理装置2を構成するコンピュータシステムのソフトウエ
アの暴走により、温度が第2の設定値に達しても動作が
停止されない場合があり、電子デバイスの破壊に至るこ
とがあった。
【0013】本発明は、上記のような課題を解消するた
めになされたもので、使用者に対する表示が可能である
とともに、ソフトウェアの暴走などの場合にも、電子デ
バイスの動作の停止を確実に行なうことができる電子デ
バイス保護装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の電子デバイス保
護装置は、電子デバイスの温度を検出する温度検知素子
と、前記温度検知素子で検出された温度が第1の所定の
値に達したとき、そのことを表示する手段と、前記温度
検知素子で検出された温度が第2の所定の値に達したと
き、前記電子デバイスの動作を停止させる手段とを備
え、前記動作を停止させる手段がハードウェアで構成さ
れていることを特徴とする。
【0015】前記温度検知素子で検出された温度が、第
1の所定の値に達したとき、そのことを記憶する手段を
さらに有することとしても良い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して説明する。図1は本発明の電子デバ
イス保護装置の一実施の形態を示す回路図である。
【0017】同図において、図5と同じ符号は同一ない
し対応する部材を示す。この実施の形態の保護装置PD
は、温度検知素子1、演算処理回路2、表示装置3及び
スイッチング電源制御回路4のほか、温度上昇検知回路
RDを有する。温度検知素子1、演算処理回路2、表示
装置3及びスイッチング電源制御回路4は図5に示した
従来例と概して同様に動作する。
【0018】温度上昇検知回路RDは、抵抗R1〜R
4、サイリスタTH01、TH02を有する。サイリス
タTH01はそのカソードが接地され、アノードが抵抗
R4を介して電源Vccに接続されている。サイリスタ
TH02はそのカソードが接地され、アノードが抵抗R
3を介して電源Vccに接続されている。
【0019】サーミスタ1tはその一端が接地され、他
端が抵抗R1の一端に接続され、抵抗R1の他端は抵抗
R2の一端に接続され、抵抗R2の他端は電源Vccに
接続されている。このように接続された抵抗R1、R2
及びサーミスタ1tは、電源電圧Vccを分圧する回路
を構成する。ノードN1はサイリスタTH01のゲート
に接続され、ノードN2はサイリスタTH02のゲート
に接続されている。サーミスタ1tの抵抗をRTとする
と、第1の分圧ノードN1の点の電圧V1は、 V1=Vcc×(R1+RT)/(R1+R2+RT) ...(1) で与えられ、第2の分圧ノードN2の電圧V2は、 V2=Vcc×RT/(R1+R2+RT) ...(2) で与えられる。
【0020】温度検知素子1は、保護の対象となる電子
デバイス、例えばトランジスタQ1やダイオードD1が
熱的に結合された放熱板に熱的に結合され、トランジス
タQ1やダイオードD1の温度と温度検知素子1の温度
との相関がとれるようになっている。
【0021】サーミスタ1tの抵抗値は、図2に示すよ
うに、温度上昇に伴い上昇する。ここで、第1の設定温
度T1の時に抵抗値がRT1となり、第2の設定温度T
2の時に抵抗値はRT2となるものとする。
【0022】サイリスタTH01のターンオン電圧をV
ON1とし、サイリスタTH02のターンオン電圧をV
ON2とすると、抵抗R1、R2は以下の条件を満たす
ように定められている。 VON1=Vcc×(R1+RT1)/(R1+R2+RT1) ...(3) VON2=Vcc×RT2/(R1+R2+RT2) ...(4)
【0023】ここで(3)式の右辺は、検出温度がT1
になったときのノードN1の電圧を表わし、(4)式の
右辺は、検出温度がT2になったときのノードN2の電
圧を表わす。
【0024】次に動作について説明する。何らかの原因
で電子デバイスの温度が異常に上昇して、第1の設定温
度T1に達すると、サーミスタ1tの抵抗値がRT1と
なるので、上記の(3)式が満足され、サイリスタTH
01がターンオンする。これにより、サイリスタTH0
1のアノードの電位が低下し、これが演算処理回路2に
伝えられる。演算処理回路2は、この電位の低下を検知
して、表示装置3に信号を送り、温度が第1の設定値に
達したことを警告として表示させるとともに、演算処理
回路2に内蔵された不揮発性メモリ2mに、温度が第1
の設定値に達したことを記憶させる。
【0025】表示装置3に温度が第1の設定温度に達し
たことが表示されるので、使用者は温度の上昇を知るこ
とができる。使用者はこの警告表示に応じて、スイッチ
ング電源SPの電源を一旦オフにし、異常温度上昇の原
因を取除くための処置を取る。
【0026】表示装置における警告表示に使用者が気付
かず、異常温度上昇の原因を取除く処置が取られない場
合には、電子デバイスの温度がさらに上昇する。そし
て、第2の設定温度T2に達すると、サーミスタ1tの
抵抗値がRT2となり、上記の(4)式が満足され、サ
イリスタTH02がターンオンする。この結果、サイリ
スタTH02のアノード電位が低下する。スイッチング
電源制御回路4は、これを検知して、そのトランジスタ
制御信号4aを「低レベル」状態に維持する。
【0027】この結果、トランジスタQ1は導通しなく
なり、スイッチング電源SPの動作が停止する。この結
果、ダイオードD1を流れる電流も小さなものとなる。
これにより、更なる温度上昇を防止し、電子デバイスの
破壊を防止することができる。
【0028】上記のようにしてスイッチング電源SPの
動作が停止した場合、使用者は、不揮発性メモリ2mを
参照することで、その原因を特定することができる。温
度が第1の設定温度に達したことが、不揮発性メモリ2
mに記憶されているためである。
【0029】このように本実施の形態では、第2の設定
温度に達したときに電子デバイスの動作を停止させる手
段をハードウエアで実現しているので、従来例のように
ソフトウエアの暴走により動作の停止ができずに電子デ
バイスを破壊してしまうと言った問題を解決することが
できる。
【0030】上記の実施の形態では、サーミスタを含む
分圧回路から得られる分圧でサイリスタをターンオンさ
せ、これによる電位の変化を演算処理回路やスイッチン
グ電源制御回路で検出しているが、本発明はこのような
構成に限定されるものではない。例えば、サイリスタの
代わりにトランジスタやリレーを用いても良い。また、
サーミスタを含む分圧回路の代わりに、異なる温度で動
作する2つの接点を有するサーモスタットを用いても良
い。
【0031】
【発明の効果】請求項1の保護装置によれば、電子デバ
イスの温度が異常に上昇した場合、使用者にそのことを
知らせることができ、さらにソフトウェアに依存するこ
となく電子デバイスの動作を停止させることで、温度上
昇による電子デバイスの破壊を防ぐことが可能である。
【0032】請求項2の保護装置によれば、電子デバイ
スの異常温度上昇を記憶させることができ、異常温度上
昇の表示を使用者が見落した場合にも、後に記憶内容を
調べることにより、異常温度上昇があったことを確認す
ることができる。従って、例えば電子デバイスの動作が
停止された理由を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電子デバイス保護装置の一実施の形
態を示す回路図である。
【図2】 温度検知素子の代表的特性例を示す図であ
る。
【図3】 従来の電子デバイス保護装置の一例を示す図
である。
【図4】 従来の電子デバイス保護装置の他の例を示す
図である。
【図5】 従来の電子デバイス保護装置の更に他の例を
示す図である。
【符号の説明】
1 温度検知素子、 1t サーミスタ、 2 演算処
理回路、 2m 不揮発性メモリ、 3 表示装置、
4 スイッチング電源制御回路、 R1,R2,R3,
R4 抵抗、 TH01,TH02 サイリスタ、 Q
1 トランジスタ、 L1 チョークコイル、 D1
ダイオード、 C1 コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H410 CC02 DD02 EA10 EA33 EB01 EB25 EB37 FF14 FF23 FF28 GG05 5H730 AA12 AA20 BB14 BB57 DD02 FD61 FG01 XX19 XX26 XX38 XX42 XX50 5H740 AA08 AA09 BA11 BA18 BB02 BB04 MM08 NN17 NN18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子デバイスの温度を検出する温度検知
    素子と、 前記温度検知素子で検出された温度が第1の所定の値に
    達したとき、そのことを表示する手段と、 前記温度検知素子で検出された温度が第2の所定の値に
    達したとき、前記電子デバイスの動作を停止させる手段
    とを備え、 前記動作を停止させる手段がハードウェアで構成されて
    いることを特徴とする電子デバイス保護装置。
  2. 【請求項2】 前記温度検知素子で検出された温度が、
    第1の所定の値に達したとき、そのことを記憶する手段
    をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の電子
    デバイス保護装置。
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