JP2005218190A

JP2005218190A - 出力短絡保護回路

Info

Publication number: JP2005218190A
Application number: JP2004019929A
Authority: JP
Inventors: Kenji Akizuki; 健治秋月; Kazuyuki Moritake; 一之森竹
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】複数の電源出力回路を有する装置の異常発生している電源出力回路のみを停止させる。
【解決手段】電源出力回路１の出力ａ１が短絡時、抵抗９，１０で分圧された信号が電圧比較器３’に入力される。電圧比較器３’の異常検出信号の出力ａ３が「Ｈ」となる。これによりタイマ回路６が起動し、一定時間後に出力ａ５が出力され、ＡＮＤ回路７，８の一方に入力される。ＡＮＤ回路７の他方の入力は異常検出信号の出力ａ３が「Ｈ」であるため、ＡＮＤ回路７は動作停止信号の出力ａ６を電源出力回路１に伝達して、電源出力回路１は動作停止する。また、ＡＮＤ回路８の他方の入力の異常検出信号ａ４は「Ｌ」であるため出力信号が発生せず電源出力回路２は現状を維持して、個別に短絡保護され残りの電源出力回路は動作することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置等のように大電力を出力する出力回路の保護回路に係り、特に出力短絡保護回路に関するものである。

従来のこの種の出力短絡保護回路は図５に示すように構成されている。図５に示すように、２つの電源出力回路１，２で構成し、電源出力回路１の出力を入力とする出力短絡検出手段３と、電源出力回路２の出力を入力とする出力短絡検出手段４と、これら出力短絡検出手段３，４から出力する検出信号を受けて動作を開始するタイマ回路６と、このタイマ回路６の出力を電源出力回路１，２にそれぞれ接続する。

従来の出力短絡保護回路を、図６に示すタイミングチャートを交えながらその動作説明する。例えば、ｔ＝ｔ１時に電源出力回路１の出力ａ１が短絡すると出力電圧が異常に低下し、出力短絡検出手段３の出力ａ３に異常検出信号が発生する。この信号を受けてタイマ回路６が動作し、ある一定時間後（ｔ＝ｔ２）にタイマ回路６より電源出力回路１，２に動作停止信号の出力ａ５が入力されて、電源出力回路１，２の電源出力がともに停止する。
特許第３０３５９２２号公報

しかしながら、このような従来の回路構成では、ある電源出力回路の出力で異常が発生すると全ての電源の出力が停止するため、異常の発生していない電源出力回路を使用している部分において、例えば、データ記録等を行っていた場合に、最悪の状態では、データを消失するおそれがあるという課題があった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、複数の電源出力回路を有する装置の異常発生している電源出力回路のみを停止させる出力短絡保護回路を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載される出力短絡保護回路は、第１の電源出力回路と、第１の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第１の出力短絡検出手段と、第２の電源出力回路と、第２の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第２の出力短絡検出手段と、第１の出力短絡検出手段の出力と第２の出力短絡検出手段の出力の論理和の出力で起動するタイマ回路と、タイマ回路の出力と第１の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第１の論理手段と、タイマ回路の出力と第２の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第２の論理手段とを備え、第１の論理手段の出力を第１の電源出力回路に接続し、第２の論理手段の出力を第２の電源出力回路に接続して、第１，第２の電源出力回路を個別に停止することを特徴とする。

また、請求項２に記載される出力短絡保護回路は、第１の電源出力回路と、第１の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第１の出力短絡検出手段と、第２の電源出力回路と、第２の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第２の出力短絡検出手段と、第１の出力短絡検出手段の出力と第２の出力短絡検出手段の出力の論理和の出力で起動するタイマ回路と、タイマ回路の出力と第１の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第１の論理手段と、タイマ回路の出力と第２の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第２の論理手段と、タイマ回路の出力と切替信号との論理積を出力する第３の論理手段と、第１の論理手段の出力と第３の論理手段の出力の論理和を出力する第４の論理手段と、第２の論理手段の出力と第３の論理手段の出力の論理和を出力する第５の論理手段とを備え、第４の論理手段の出力を第１の電源出力回路に接続し、第５の論理手段の出力を第２の電源出力回路に接続して、第１，第２の電源出力回路を切替信号に基づき個別、または同時に停止することを特徴とする。

前記構成によれば、短絡などによって異常に出力電圧が低下した場合、該当する電源出力回路のみを停止することができ、また、該当の電源出力回路あるいは全ての電源出力回路の停止を選択できる短絡保護の回路操作をすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、装置に有する複数の電源出力回路において、どれか１つの電源出力回路の出力が短絡などによって異常に出力電圧が低下した場合、従来の出力短絡保護回路では全ての電源出力回路が停止していたが、その電源出力回路のみを停止することができ、また、切替端子を設けることで、短絡により異常に出力電圧が低下した電源出力回路だけを停止、あるいはどれか１つでも短絡などにより異常に出力電圧が低下すれば全ての電源出力回路を停止するといった２通りの方法を選択することができ、自由度の高い短絡保護の回路動作が可能となるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態１における出力短絡保護回路の概略を示す構成図である。図１に示すように、電源出力回路１，２は一定電圧を出力し、ここでは出力電圧をともに３Ｖとする。電圧比較器３’，４’は入力電圧を比較して「Ｈ」または「Ｌ」信号を出力し、電圧比較器３’の一方の入力端子には電源出力回路１の出力を抵抗９，１０で分圧した信号が接続されており、電圧比較器３’の他方の入力より高い値とする。また、電圧比較器４’の入力側は電源出力回路２の出力を抵抗１１，１２で分圧した信号が接続されており、電圧比較器４’の他方の入力より高い値とする。

そして、ＯＲ回路５の入力側には電圧比較器３’，４’の出力を接続し、ＯＲ回路５からの出力信号により動作を開始するタイマ回路６と、タイマ回路６の出力と電圧比較器３’の出力を接続したＡＮＤ回路７と、タイマ回路６の出力と電圧比較器４’の出力を接続したＡＮＤ回路８を備えている。

さらに、ＡＮＤ回路７の出力を、電源出力回路１の内部の電源を停止、電源出力回路１の内部の制御信号を停止、電源出力回路１の内部の出力トランジスタを駆動するラインを停止または電源出力回路１の出力を停止させるために電源出力回路１に接続し、また、ＡＮＤ回路８の出力を、電源出力回路２の内部の電源を停止、電源出力回路２の内部の制御信号を停止、電源出力回路２の内部の出力トランジスタを駆動するラインを停止または電源出力回路２の出力を停止させるために電源出力回路２に接続した回路構成となっている。

次に、図２に示すタイミングチャートを交えながら本実施の形態１の動作について説明する。例えば、ｔ＝ｔ１時に電源出力回路１の出力ａ１が短絡した場合、抵抗９，１０によって分圧された信号が電圧比較器３’に入力される。この信号によって、電圧比較器３’からの異常検出信号である出力ａ３は「Ｈ」となる。

この出力ａ３の「Ｈ」によりタイマ回路６が起動する。一定時間後（ｔ＝ｔ２）、タイマ回路６より出力ａ５が出力され、ＡＮＤ回路７，８に入力される。ＡＮＤ回路７のもう一方の入力には異常検出信号の出力ａ３が「Ｈ」になっているため、ＡＮＤ回路７は動作停止信号の出力ａ６を電源出力回路１に伝達し、電源出力回路１は動作停止する。また、ＡＮＤ回路８における一方に入力される異常検出信号ａ４は「Ｌ」の状態であるためＡＮＤ回路８の出力には信号が発生しない。

したがって、電源出力回路２は現状を維持することになり、個別に短絡保護がされ残りの電源出力回路は動作することができる。

図３は本発明の実施の形態２における出力短絡保護回路の概略を示す構成図である。本実施の形態２では、出力が異常に低下した電源出力回路のみ停止させるか、または出力が異常に低下すれば全ての電源出力回路を動作停止させることを可能とする切替端子を備えている。

図３に示すように、前述の実施の形態１を示す図１の構成に、切替端子とタイマ回路６の出力ａ５をゲート入力とするＡＮＤ回路１３と、ＡＮＤ回路１３の出力ａ１１とＡＮＤ回路７の出力ａ６をゲート入力とするＯＲ回路１４と、ＡＮＤ回路１３の出力ａ１１とＡＮＤ回路８の出力ａ７をゲート入力とするＯＲ回路１５とを備えている。

そして、ＯＲ回路１４の出力ａ８を、電源出力回路１の内部の電源を停止、電源出力回路１の内部の制御信号を停止、電源出力回路１の内部の出力トランジスタを駆動するラインを停止または電源出力回路１の出力を停止させるために電源出力回路１に接続し、また、ＯＲ回路１５の出力ａ９を、電源出力回路２の内部の電源を停止、電源出力回路２の内部の制御信号を停止、電源出力回路２の内部の出力トランジスタを駆動するラインを停止または電源出力回路２の出力を停止させるために電源出力回路２に接続した回路構成である。

次に、図４に示すタイミングチャートを交えながら本実施の形態２の動作について説明する。例えば、ｔ＝ｔ１時に電源出力回路１の出力ａ１が短絡した場合、抵抗９，１０によって検出された電圧が電圧比較器３’に入力される。この信号によって、電圧比較器３’は異常検出信号の出力ａ３を出力する。出力ａ３の発生によりタイマ回路６が起動する。一定時間後（ｔ＝ｔ２）、タイマ回路６により出力ａ５が出力される。

ここで、切替端子が「Ｈ」の場合、タイマ回路６の出力ａ５と切替端子の「Ｈ」の信号によりＡＮＤ回路１３は出力ａ１１を出力する。この出力ａ１１により、ＡＮＤ回路７，８の状態に関係なく、動作停止信号の出力ａ８，ａ９が電源出力回路１，２に入力され、電源出力回路１，２は動作停止する。また、切替端子を「Ｌ」にすれば、回路動作は前述した実施の形態１と同様の動作をする。

以上のように、本実施の形態２の回路構成によれば、切替端子の状態によって、異常の発生した電源のみの出力停止と全ての電源出力を同時停止する選択が可能となる。

なお、各実施の形態において、２つの電源出力回路を有する装置を例に説明したが、この例に限定されるものではなく２つ以上の電源出力回路を有する装置に提供しても同様の効果が得られることはいうまでもない。

本発明に係る出力短絡保護回路は、複数の電源出力回路において、１つの出力が短絡などの異常で出力電圧が低下した場合、その電源出力回路のみを停止、または全ての電源出力回路を停止することを選択でき異常発生した電源出力回路に自由度の高い保護動作をすることができ、出力短絡の保護回路に用いて有用である。

本発明の実施の形態１における出力短絡保護回路の概略を示す構成図本実施の形態１における出力短絡保護回路の動作を示すタイミングチャート本発明の実施の形態２における出力短絡保護回路の概略を示す構成図本実施の形態２における出力短絡保護回路の動作を示すタイミングチャート従来の出力短絡保護回路の概略を示す構成図従来の出力短絡保護回路の動作を示すタイミングチャート

符号の説明

１，２電源出力回路
３，４出力短絡検出手段
３’，４’ 電圧比較器
５，１４，１５ＯＲ回路
６タイマ回路
７，８，１３ＡＮＤ回路
９，１０，１１，１２抵抗

Claims

第１の電源出力回路と、前記第１の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第１の出力短絡検出手段と、第２の電源出力回路と、前記第２の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第２の出力短絡検出手段と、前記第１の出力短絡検出手段の出力と前記第２の出力短絡検出手段の出力の論理和の出力で起動するタイマ回路と、前記タイマ回路の出力と前記第１の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第１の論理手段と、前記タイマ回路の出力と前記第２の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第２の論理手段とを備え、
前記第１の論理手段の出力を前記第１の電源出力回路に接続し、前記第２の論理手段の出力を前記第２の電源出力回路に接続して、前記第１，第２の電源出力回路を個別に停止することを特徴とする出力短絡保護回路。
第１の電源出力回路と、前記第１の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第１の出力短絡検出手段と、第２の電源出力回路と、前記第２の電源出力回路の出力電圧の低下を検出する第２の出力短絡検出手段と、前記第１の出力短絡検出手段の出力と前記第２の出力短絡検出手段の出力の論理和の出力で起動するタイマ回路と、前記タイマ回路の出力と前記第１の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第１の論理手段と、前記タイマ回路の出力と前記第２の出力短絡検出手段の出力の論理積を出力する第２の論理手段と、前記タイマ回路の出力と切替信号との論理積を出力する第３の論理手段と、前記第１の論理手段の出力と前記第３の論理手段の出力の論理和を出力する第４の論理手段と、前記第２の論理手段の出力と前記第３の論理手段の出力の論理和を出力する第５の論理手段とを備え、
前記第４の論理手段の出力を前記第１の電源出力回路に接続し、前記第５の論理手段の出力を前記第２の電源出力回路に接続して、前記第１，第２の電源出力回路を前記切替信号に基づき個別、または同時に停止することを特徴とする出力短絡保護回路。