JP2017131017A - Electronic circuit, electronic apparatus, and deterioration determination method of lightning surge protection element - Google Patents

Electronic circuit, electronic apparatus, and deterioration determination method of lightning surge protection element Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic circuit capable of determining degradation level of a lightning surge protection element with a simple configuration.SOLUTION: The electronic circuit includes: a lightning surge protection element the input end of which is connected to a first terminal; and an element array of a plurality of melting elements each having an electrical property different from each other, which are connected in parallel to each other between the output end of the lightning surge protection element and a second terminal. A first melting element in the element array melts at predetermined upper limit surge current value which is a discharge tolerance or less of the lightning surge protection element, and only a second melting element melts at a predetermined lower limit surge current value flowing through the element array.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、電子回路、電子機器、および雷サージ保護素子の劣化判断方法に関するものである。   The present invention relates to an electronic circuit, an electronic device, and a method for determining deterioration of a lightning surge protection element.

インターネットサービスを利用する際に、インターネット接続事業者は利用者にモデム(modem)やホームゲートウェイ(home gateway)、VoIP(Voice over Internet Protocol)アダプタ(adapter)などの通信装置を貸し出す。これらの通信装置は屋外回線と接続されているため、雷サージ(surge)を受けやすい。   When using an Internet service, an Internet connection provider lends a communication device such as a modem, a home gateway, and a VoIP (Voice over Internet Protocol) adapter to the user. Since these communication devices are connected to outdoor lines, they are susceptible to lightning surges.

そのため、通信装置は通信回線に対して、バリスタ (varistor)などの雷サージ保護素子を利用して雷サージ対策を実施している。しかし、通信装置が雷サージを受ける度に雷サージ保護素子は劣化して、やがて雷サージに対する保護機能を失い、通信装置の故障に至る。   For this reason, communication devices take measures against lightning surges by using lightning surge protection elements such as varistors for communication lines. However, every time the communication device receives a lightning surge, the lightning surge protection element deteriorates and eventually loses the protection function against the lightning surge, leading to a failure of the communication device.

ところが、通信装置の利用者やインターネット接続事業者は、通信装置が普通に動作していれば、雷サージ保護素子が劣化していても、気が付かないという問題があった。そのため、インターネット接続事業者は、利用者から通信装置が返却されたときに、雷サージ保護素子が劣化していても、保護素子の交換などを実施することなく、次の利用者に貸し出してしまう。   However, there has been a problem that users of communication devices and Internet connection providers are not aware of the lightning surge protection element being deteriorated if the communication device is operating normally. Therefore, when the communication device is returned from the user, the Internet connection operator lends it to the next user without replacing the protection element even if the lightning surge protection element is deteriorated. .

そして、既に雷サージ保護素子が劣化している通信装置が新しい利用者に貸し出されて、通信装置が雷サージの被害を受けると、たちまち雷サージ保護素子が機能しなくなり、通信装置が故障してしまうという問題があった。この場合、新しい利用者は貸し出された通信装置が直ぐに故障したので、利用者は貸し出し元の事業者に対する印象を悪くする恐れがあった。   And if a communication device whose lightning surge protection element has already deteriorated is lent to a new user and the communication device is damaged by a lightning surge, the lightning surge protection element will not function immediately and the communication device will break down. There was a problem that. In this case, since the rented communication device immediately broke down for the new user, the user might have a bad impression on the renting company.

そこで、インターネット通信事業者が通信装置の雷サージ保護素子の劣化度を判断することができれば、雷サージ保護素子の劣化した通信装置を排除して再貸し出しすることが可能となる。   Therefore, if the Internet communication provider can determine the degree of deterioration of the lightning surge protection element of the communication device, it is possible to eliminate the communication device having the lightning surge protection element deteriorated and rent out again.

特許文献1および特許文献2に示される電子機器は、雷サージ保護素子が受けたサージ波形、サージ電流値などを検出する回路を設けて、サージの検出結果と雷サージ保護素子の特性に基づいて、雷サージ保護素子の寿命を判定している。   The electronic devices shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 are provided with a circuit for detecting a surge waveform, a surge current value, and the like received by the lightning surge protection element, and based on the detection result of the surge and the characteristics of the lightning surge protection element. The life of the lightning surge protection element is judged.

また、特許文献3に示される電子機器は、サージ電流検知用の特殊な回路をプリント基板のパターンに形成し更に別の電子回路で処理して、雷サージ保護素子の劣化度合いを検出している。   In addition, the electronic device disclosed in Patent Document 3 detects a degree of deterioration of the lightning surge protection element by forming a special circuit for detecting a surge current in a pattern of a printed circuit board and processing it with another electronic circuit. .

また、特許文献4の段落[0020]および図3において、同じ溶断電流のヒューズに異なるツェナー電圧のツェナーダイオードを直列接続し、複数個配列されることで過電圧の履歴を把握する回路が示されている。   Further, in paragraph [0020] and FIG. 3 of Patent Document 4, a circuit for grasping an overvoltage history by connecting a plurality of Zener diodes with different Zener voltages in series to a fuse having the same fusing current is shown. Yes.

特開2004−273362号公報JP 2004-273362 A 特開2014−228298号公報JP 2014-228298 A 特開2009−222663号公報JP 2009-222663 A 特開2007−53876号公報JP 2007-53876 A

しかし、特許文献1、特許文献2および特許文献3に示される電子機器は、雷サージを検出する判定回路と履歴を記憶する回路を実現するために、複雑な回路構成となっている。その結果、これらの特許文献に示される電子機器は、原価が高くなってしまう。   However, the electronic devices disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 have a complicated circuit configuration in order to realize a determination circuit that detects a lightning surge and a circuit that stores a history. As a result, the cost of the electronic devices shown in these patent documents is high.

また、特許文献4の図3に示される回路において、サージ電流をバイパスする素子は、SPDではなくツェナーダイオードであるため、低電圧のサージには対応できても、雷サージの様な高電圧に対応できる素子は存在しないと考えられる。仮に、雷サージの電圧に耐えるツェナーダイオードが存在し、特許文献4の図3に示される回路をSPDの出力端とFGの間に挿入したとすると、過電圧の最大値を把握することが出来ても、過電圧の回数に相当する履歴を把握することは出来ない。そのため、特許文献4の図3に示される回路をSPDの劣化度合いの判断に用いることは、必ずしも適当でない。   Further, in the circuit shown in FIG. 3 of Patent Document 4, the element that bypasses the surge current is not a SPD but a Zener diode, so that even if it can cope with a low voltage surge, it becomes a high voltage like a lightning surge. It is considered that there is no element that can be used. If there is a Zener diode that can withstand the lightning surge voltage, and the circuit shown in FIG. 3 of Patent Document 4 is inserted between the output terminal of the SPD and the FG, the maximum value of the overvoltage can be grasped. However, the history corresponding to the number of overvoltages cannot be grasped. For this reason, it is not always appropriate to use the circuit shown in FIG. 3 of Patent Document 4 to determine the degree of SPD degradation.

本発明の電子回路および電子機器は、雷サージ保護素子の劣化度の判断を、単純な構成で可能とすることを目的とする。   An object of the electronic circuit and the electronic apparatus of the present invention is to enable determination of the degree of deterioration of a lightning surge protection element with a simple configuration.

上記の目的を達成するために、本発明の電子回路は、第1の端子に入力端が接続された雷サージ保護素子と、前記雷サージ保護素子の出力端と第2の端子の間に電気的性質の異なる複数の溶断素子が並列接続された素子配列とを備え、前記素子配列の内の第1の溶断素子は、前記雷サージ保護素子の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値で溶断し、前記素子配列の内の第2の溶断素子は、前記素子配列に流れる所定の下限サージ電流値で前記第2の溶断素子だけが溶断する。   In order to achieve the above object, an electronic circuit of the present invention includes a lightning surge protection element having an input terminal connected to a first terminal, and an electrical circuit between an output terminal of the lightning surge protection element and a second terminal. A plurality of fusing elements having different characteristics are connected in parallel, and the first fusing element in the element arrangement has a predetermined upper limit surge current value that is less than or equal to the discharge tolerance of the lightning surge protection element. As for the second fusing element in the element arrangement, only the second fusing element is fused at a predetermined lower limit surge current value flowing in the element arrangement.

上記の目的を達成するために、本発明の電子機器は、第1の端子に入力端が接続された雷サージ保護素子と、前記雷サージ保護素子の出力端と第2の端子の間に電気的性質の異なる複数の溶断素子が並列接続された素子配列とを備え、前記素子配列の内の第1の溶断素子は、前記雷サージ保護素子の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値で溶断し、前記素子配列の内の第2の溶断素子は、前記素子配列に流れる所定の下限サージ電流値で前記第2の溶断素子だけが溶断する第1の電子回路と、前記第1の電子回路の前記第1の端子と前記第2の端子に接続される第2の電子回路とを更に備える。   In order to achieve the above object, an electronic device according to the present invention includes a lightning surge protection element having an input terminal connected to a first terminal, and an electric terminal between the output terminal and the second terminal of the lightning surge protection element. A plurality of fusing elements having different characteristics are connected in parallel, and the first fusing element in the element arrangement has a predetermined upper limit surge current value that is less than or equal to the discharge tolerance of the lightning surge protection element. The second fusing element in the element arrangement is fused with a first electronic circuit in which only the second fusing element is blown at a predetermined lower limit surge current value flowing through the element arrangement, and the first electron The circuit further comprises a first electronic circuit connected to the first terminal and the second terminal of the circuit.

上記の目的を達成するために、本発明の雷サージ保護素子の劣化判断方法は、第1の端子に入力端が接続された雷サージ保護素子と、前記雷サージ保護素子の出力端と第2の端子の間に電気的性質の異なる複数の溶断素子が並列接続された素子配列とを備えた電子回路において、前記素子配列の内の第1の溶断素子は、前記雷サージ保護素子の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値で溶断し、前記素子配列の内の第2の溶断素子は、前記素子配列に流れる所定の下限サージ電流値で前記第2の溶断素子だけが溶断し、前記複数の溶断素子の溶断状況によって雷サージ保護素子の劣化を判断する。   In order to achieve the above object, a method for determining deterioration of a lightning surge protection element according to the present invention includes a lightning surge protection element having an input terminal connected to a first terminal, an output terminal of the lightning surge protection element, and a second terminal. And an element array in which a plurality of fusing elements having different electrical properties are connected in parallel between the terminals of the first fusing element of the element arrangement, the discharge tolerance of the lightning surge protection element Fusing with a predetermined upper limit surge current value that is the following, the second fusing element of the element arrangement, fusing only the second fusing element with a predetermined lower limit surge current value flowing through the element arrangement, The deterioration of the lightning surge protection element is determined according to the fusing state of the plurality of fusing elements.

本発明の電子回路および電子機器によれば、雷サージ保護素子の劣化度の判断を、単純な構成で可能とする。   According to the electronic circuit and the electronic apparatus of the present invention, it is possible to determine the degree of deterioration of the lightning surge protection element with a simple configuration.

第1の実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 1st Embodiment. 第1の実施形態の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of 1st Embodiment. 第1の実施形態の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of 1st Embodiment. 第2の実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of 2nd Embodiment. 第1の実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 1st Embodiment. 第3の実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 3rd Embodiment.

[第1の実施形態]
次に、本発明の第1の実施形態について、図1〜図3を参照して詳細に説明する。
[構成の説明]
図1に第1の実施形態の構成を示す。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[Description of configuration]
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment.

電子機器10は、SPD(Surge Protective Device;雷サージ保護素子、サージ防護デバイス 、避雷器)21、通信回路22、および複数のヒューズ抵抗31〜3nによって構成される。また、電子機器10は、通信線に接続される通信端子11および、FG(frame ground;筐体接地)12を有する。   The electronic device 10 includes an SPD (Surge Protective Device; lightning surge protection element, surge protection device, lightning arrester) 21, a communication circuit 22, and a plurality of fuse resistors 31 to 3n. The electronic device 10 includes a communication terminal 11 connected to a communication line and an FG (frame ground) 12.

SPD21は、金属酸化物バリスタなどであり、部品の両端子に高い電位差が生じると短絡状態になって、サージ電流をバイパスする部品である。   The SPD 21 is a metal oxide varistor or the like, and is a component that bypasses a surge current when a high potential difference occurs between both terminals of the component, resulting in a short circuit state.

通信回路22は、通信するための電子回路である。   The communication circuit 22 is an electronic circuit for communication.

ヒューズ抵抗31〜3nは、抵抗器に溶断特性を持たせたもので、溶断電力を超えるような電流が流れると断線する部品である。本実施形態では、ヒューズ抵抗31〜3nは、それぞれ異なる抵抗値であるが、同一の定格電力である。   The fuse resistors 31 to 3n have a fusing characteristic in the resistor, and are components that are disconnected when a current exceeding the fusing power flows. In the present embodiment, the fuse resistors 31 to 3n have different resistance values, but have the same rated power.

そして、通信線端子11とFG12は通信回路22に接続されている。SPD21の片側の端子は通信線端子21に接続され、SPD21の反対の端子は、ヒューズ抵抗31〜3n全ての片側の端子に接続されている。また、ヒューズ抵抗31〜3nは、並列に接続されていて、SPD21と接続されない側の端子は、FG12に接続されている。   The communication line terminal 11 and the FG 12 are connected to the communication circuit 22. One terminal of the SPD 21 is connected to the communication line terminal 21, and the opposite terminal of the SPD 21 is connected to one terminal of all the fuse resistors 31 to 3n. The fuse resistors 31 to 3n are connected in parallel, and the terminal on the side not connected to the SPD 21 is connected to the FG 12.

また、ヒューズ抵抗31〜3nは、同一の定格電力とする。そして、ヒューズ抵抗31〜3nは10オーム、ヒューズ抵抗32は100オーム、ヒューズ抵抗33は200オーム、のようにヒューズ抵抗31から順に抵抗値が大きくなるように配置されているものとする。ヒューズ抵抗31〜3nの選定方法の詳細については、動作の説明の項で示す。
[動作の説明]
次に本実施形態の動作について、図2および図3を参照して説明する。
(動作の概要)
図2に、電子機器10の通信線端子11から雷サージが侵入した場合を模式的に示す。通信線端子11から雷サージが侵入した場合、通信線端子11とFG12の間に大きな電位差が生じる。その結果、SPD21の通信11側端子とヒューズ抵抗側端子の電位差が、SPD21の制限電圧(電圧防護レベルともいう)を超えると、SPD21はサージ電流を通信線端子11からヒューズ抵抗側にバイパスする。そして、バイパスされたサージ電流は、並列に接続されたヒューズ抵抗31〜3nを経由してFG12に流れる。
The fuse resistors 31 to 3n have the same rated power. The fuse resistors 31 to 3n are 10 ohms, the fuse resistor 32 is 100 ohms, and the fuse resistor 33 is 200 ohms. Details of the method of selecting the fuse resistors 31 to 3n will be described in the section of the operation description.
[Description of operation]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
(Overview of operation)
FIG. 2 schematically shows a case where a lightning surge has entered from the communication line terminal 11 of the electronic device 10. When a lightning surge enters from the communication line terminal 11, a large potential difference is generated between the communication line terminal 11 and the FG 12. As a result, when the potential difference between the communication 11 side terminal and the fuse resistance side terminal of the SPD 21 exceeds the limit voltage (also referred to as a voltage protection level) of the SPD 21, the SPD 21 bypasses the surge current from the communication line terminal 11 to the fuse resistance side. The bypassed surge current flows to the FG 12 via the fuse resistors 31 to 3n connected in parallel.

SPDには、放電耐量と称するサージ電流をバイパス可能な最大電流値が定められている。放電耐量を超える電流がSPDに流れると、SPDは破損する。SPDがサージ電流をバイパスしてサージ電流が消滅して復帰可能となるサージ電流は、放電耐量以下の電流である。   In SPD, a maximum current value capable of bypassing a surge current referred to as a discharge tolerance is determined. When a current exceeding the discharge tolerance flows through the SPD, the SPD is broken. The surge current that the SPD bypasses the surge current and the surge current disappears and can be restored is a current that is less than the discharge tolerance.

本発明の電子機器10は、SPD21が破壊されない領域におけるサージ電流が、SPD21を通過した回数の目安を、ヒューズ抵抗31〜3nが1本、或いは複数本、順次溶断することによって、履歴として残すものである。   The electronic device 10 of the present invention is a device that keeps a record of the number of times the surge current has passed through the SPD 21 in a region where the SPD 21 is not destroyed, by fusing one or a plurality of fuse resistors 31 to 3n sequentially. It is.

尚、本発明の電子機器10は、ヒューズ抵抗31〜3nの溶断状況によって、SPD21の劣化状況を判断可能とするので、通常は電子機器10のケースを開けて、内部回路を確認しないとSPD21の劣化状況は判断できない。   Since the electronic device 10 of the present invention can determine the deterioration status of the SPD 21 based on the fusing status of the fuse resistors 31 to 3n, the case of the SPD 21 must be opened unless the case of the electronic device 10 is normally opened to check the internal circuit. The deterioration status cannot be judged.

しかし、インターネット接続事業者等が、新しい利用者にモデム等の電子機器を再貸し出しする際に、内部回路基板を再利用してケースは新品に交換する場合が多い。この場合、前の利用者から返却された電子機器のケースを開けるので、ヒューズ抵抗の溶断状況の確認が可能である。   However, when an internet connection company re-rents an electronic device such as a modem to a new user, the case is often replaced with a new one by reusing the internal circuit board. In this case, since the case of the electronic device returned from the previous user is opened, it is possible to check the fusing state of the fuse resistor.

また、電子機器の再利用の際にケースを交換しない場合でも、内部回路基板のヒューズ抵抗部分が確認できるように、ケースの一部に開閉可能な蓋をつける等の方法でも、ヒューズ抵抗の溶断状況の確認が可能である。
(ヒューズ抵抗の抵抗値の決定方法)
次に、ヒューズ抵抗31〜3nの抵抗値の決定方法を示す。
Even if the case is not replaced when reusing the electronic equipment, the fuse resistance can be blown out by attaching a lid that can be opened and closed to a part of the case so that the fuse resistance portion of the internal circuit board can be confirmed. The situation can be confirmed.
(Method of determining the resistance value of the fuse resistor)
Next, a method for determining the resistance values of the fuse resistors 31 to 3n will be described.

まず履歴として残すべきサージ電流値の、上限Imaxと下限Iminを決めておく。Imaxは、SPD21の放電耐量以下の値とする。   First, the upper limit Imax and the lower limit Imin of the surge current value to be left as a history are determined. Imax is set to a value equal to or less than the discharge withstand capacity of the SPD 21.

ヒューズ抵抗31〜3nは、定格電力は同じで、それぞれ抵抗値が異なる。一般に、ヒューズ抵抗器が溶断する電力Pcutは定格電力に比例する。ヒューズ抵抗31〜3nはいずれも定格電力が同じであるので、各ヒューズ抵抗器のPcutの値は同じである。   The fuse resistors 31 to 3n have the same rated power and different resistance values. In general, the power Pcut at which the fuse resistor blows is proportional to the rated power. Since all the fuse resistors 31 to 3n have the same rated power, the value of Pcut of each fuse resistor is the same.

ヒューズ抵抗31〜3nは並列に接続されているので、各ヒューズ抵抗器の両端の電圧は同じである。電圧の2乗を抵抗値で除した値が各ヒューズ抵抗器の消費する電力であり、並列接続された各ヒューズ抵抗器の両端の電圧は同じなので、抵抗値の低いヒューズ抵抗器ほど消費電力は大きい。従って、並列接続されたヒューズ抵抗器の中で、抵抗値の低いヒューズ抵抗器ほど低い電圧でヒューズ抵抗器が溶断する電力値Pcutに達する。その為、抵抗値の低い抵抗器の方が抵抗値の高い抵抗器より低い電圧で溶断し、抵抗値の高い抵抗器の方が抵抗値の低い抵抗器より高い電圧で溶断する。   Since the fuse resistors 31 to 3n are connected in parallel, the voltages at both ends of each fuse resistor are the same. The value obtained by dividing the square of the voltage by the resistance value is the power consumed by each fuse resistor, and the voltage at both ends of each fuse resistor connected in parallel is the same. large. Therefore, among the fuse resistors connected in parallel, the fuse resistor having the lower resistance value reaches the power value Pcut at which the fuse resistor is blown at a lower voltage. Therefore, a resistor having a lower resistance value melts at a lower voltage than a resistor having a higher resistance value, and a resistor having a higher resistance value melts at a higher voltage than a resistor having a lower resistance value.

そこで、ヒューズ抵抗31〜3nの内で最大の抵抗値であるヒューズ抵抗3nの抵抗値R3nの値の決定方法を説明する。   Therefore, a method for determining the resistance value R3n of the fuse resistor 3n, which is the maximum resistance value among the fuse resistors 31 to 3n, will be described.

ヒューズ抵抗3nは、先に述べた上限のサージ電流値Imaxで、最後の1本として溶断する様に決定する。それは、抵抗値R3nが、ヒューズ抵抗器が溶断する電力Pcutと上限のサージ電流値Imaxを用いて、次式を満足する様に決定されれば良い。   The fuse resistance 3n is determined so as to blow as the last one at the upper limit surge current value Imax described above. That is, the resistance value R3n may be determined so as to satisfy the following equation using the power Pcut for fusing the fuse resistor and the upper limit surge current value Imax.

R3n=Pcut/(Imax^2)
ここで、Imax^2はImaxの2乗を表す。
R3n = Pcut / (Imax ^ 2)
Here, Imax ^ 2 represents the square of Imax.

この様にして、ヒューズ抵抗31〜3nの内で最大の抵抗値であるヒューズ抵抗3nの抵抗値R3nの値を決定する。   In this manner, the resistance value R3n of the fuse resistor 3n, which is the maximum resistance value among the fuse resistors 31 to 3n, is determined.

次に、ヒューズ抵抗31〜ヒューズ抵抗3(n-1)の抵抗値の決定方法を説明する。ここで、ヒューズ抵抗3(n-1)は、ヒューズ抵抗31から数えて抵抗値が順に大きくなり、抵抗値が最大のヒューズ抵抗3nより1つ手前の抵抗値のヒューズ抵抗を示す。そして、ヒューズ抵抗32〜ヒューズ抵抗3(n-1)の抵抗値は、R31の定数倍で表すこととする。   Next, a method for determining the resistance values of the fuse resistors 31 to 3 (n-1) will be described. Here, the fuse resistance 3 (n-1) indicates a fuse resistance having a resistance value that is one order before the fuse resistance 3n having a resistance value that increases sequentially from the fuse resistance 31 and that has the maximum resistance value. The resistance values of the fuse resistor 32 to the fuse resistor 3 (n-1) are represented by a constant multiple of R31.

まず、ヒューズ抵抗31〜3nの内で最小の抵抗値であるヒューズ抵抗31の抵抗値R31を決定する。   First, the resistance value R31 of the fuse resistor 31 which is the minimum resistance value among the fuse resistors 31 to 3n is determined.

ヒューズ抵抗31〜3nの合成抵抗の抵抗値Rは、ヒューズ抵抗31の変数R31、変数R31の定数倍で表されるヒューズ抵抗32〜ヒューズ抵抗3(n-1)の各抵抗値、および先に値を求めたR3nで表される。従って、合成抵抗の抵抗値Rは変数R31で表される。   The resistance value R of the combined resistance of the fuse resistors 31 to 3n is a variable R31 of the fuse resistor 31, each resistance value of the fuse resistor 32 to the fuse resistor 3 (n-1) represented by a constant multiple of the variable R31, and The value is expressed as R3n. Therefore, the resistance value R of the combined resistance is represented by the variable R31.

そこで、抵抗値Rの合成抵抗に、先に決めた下限のサージ電流値Iminを流した場合に、ヒューズ抵抗31〜3nの両端に生じる電圧をVとする。ヒューズ抵抗31の消費電力は、Vの2乗をヒューズ抵抗31の抵抗値R31で除して求められるので、ヒューズ抵抗31の消費電力は変数R31で表される。   Therefore, when the previously determined lower limit surge current value Imin is passed through the combined resistance of the resistance value R, the voltage generated across the fuse resistors 31 to 3n is represented by V. Since the power consumption of the fuse resistor 31 is obtained by dividing the square of V by the resistance value R31 of the fuse resistor 31, the power consumption of the fuse resistor 31 is represented by a variable R31.

そして、変数R31で表されたヒューズ抵抗31の消費電力を、ヒューズ抵抗を溶断する電力Pcutの数値に等しいとおき、変数R31について解くことで、R31を数値として求められる。   Then, assuming that the power consumption of the fuse resistor 31 represented by the variable R31 is equal to the value of the power Pcut for fusing the fuse resistor, R31 is obtained as a numerical value by solving for the variable R31.

この様にして、ヒューズ抵抗31〜3nの内で最小の抵抗値であるヒューズ抵抗31の抵抗値R31を決定する。   In this manner, the resistance value R31 of the fuse resistor 31 which is the minimum resistance value among the fuse resistors 31 to 3n is determined.

また、ヒューズ抵抗32〜ヒューズ抵抗3(n-1)の抵抗値は、R31の定数倍として求めることが出来る。   Further, the resistance values of the fuse resistor 32 to the fuse resistor 3 (n-1) can be obtained as a constant multiple of R31.

以上の様にして、ヒューズ抵抗31〜3nの抵抗値が決定される。
(ヒューズ抵抗が4本の場合の抵抗値の決定方法)
上記に説明したヒューズ抵抗の抵抗値の設定方法について、ヒューズ抵抗4本の場合について示す。
As described above, the resistance values of the fuse resistors 31 to 3n are determined.
(Determination method of resistance value when there are four fuse resistors)
The method for setting the resistance value of the fuse resistor described above will be described for the case of four fuse resistors.

サージ電流の上限Imax、サージ電流の下限Iminとする。   The upper limit of surge current is Imax and the lower limit of surge current is Imin.

並列接続されるヒューズ抵抗器は、異なる抵抗値をもつ4本として、それぞれの抵抗値はR1、R2、R3、R4とする。そして、R1<R2<R3<R4の関係があり、R2=a×R1、R3=b×R1、但しa、bは1より大きい定数とする。   The fuse resistors connected in parallel are four having different resistance values, and the resistance values are R1, R2, R3, and R4. R1 <R2 <R3 <R4, where R2 = a × R1 and R3 = b × R1, where a and b are constants greater than 1.

また、ヒューズ抵抗器の溶断する電力をPcutとする。   Also, let Pcut be the power at which the fuse resistor melts.

まず、次式によってR4の値を決める。   First, the value of R4 is determined by the following equation.

Pcut=(Imax^2)×R4
次に、並列接続された抵抗器の合成抵抗Rを次式により求める。
Pcut = (Imax ^ 2) × R4
Next, the combined resistance R of the resistors connected in parallel is obtained by the following equation.

R=(R1・R2・R3・R4)/(R2・R3・R4+R1・R3・R4+R1・R2・R4+R1・R2・R3)
ここで、R2=a×R1、R3=b×R1であるので、Rは1つの変数R1で表される。
R = (R1, R2, R3, R4) / (R2, R3, R4 + R1, R3, R4 + R1, R2, R4 + R1, R2, R3)
Here, since R2 = a × R1 and R3 = b × R1, R is represented by one variable R1.

そこで、合成抵抗RにIminが流れると、合成抵抗Rの両端の電圧Vは次式で表される。   Therefore, when Imin flows through the combined resistance R, the voltage V across the combined resistance R is expressed by the following equation.

V=Imin×R
ここで、Iminは予め決めた値、Rは前述の様に1つの変数R1で表されるので、Vも1つの変数R1で表される。
V = Imin × R
Here, since Imin is a predetermined value and R is represented by one variable R1 as described above, V is also represented by one variable R1.

次に、最も抵抗値の小さいR1の消費電力P1は、次式で表される。   Next, the power consumption P1 of R1 having the smallest resistance value is expressed by the following equation.

P1=(V^2)/R1
ここで、VもRもそれぞれ1つの変数R1で表すことが出来るので、P1も1つの変数R1で表すことが出来る。
P1 = (V ^ 2) / R1
Here, since both V and R can be represented by one variable R1, P1 can also be represented by one variable R1.

そして、P1=Pcutと置き、R1について解くことで、ヒューズ抵抗器R1の抵抗値を数値として求めることが出来る。   Then, by setting P1 = Pcut and solving for R1, the resistance value of the fuse resistor R1 can be obtained as a numerical value.

また、R2はR2=a×R1、R3はR3=b×R1によって求められる。   R2 is obtained by R2 = a × R1, and R3 is obtained by R3 = b × R1.

以上の様にして、ヒューズ抵抗R1〜R4の値を決めると、並列に接続された4本のヒューズ抵抗の中では、最も抵抗値の小さいヒューズ抵抗器R1が最も小さい電流で溶断し、最も抵抗値の大きいヒューズ抵抗器R4が最も大きい電流で溶断する
上記のヒューズ抵抗の抵抗値の決定方法は、考え方を示したものであり、サージ電流は過渡現象であるので、溶断電力、抵抗値については実験等により適宜確認される必要がある。
As described above, when the values of the fuse resistors R1 to R4 are determined, among the four fuse resistors connected in parallel, the fuse resistor R1 having the smallest resistance value is blown with the smallest current, and is the most resistant. The fuse resistor R4, which has a large value, blows at the largest current. The method for determining the resistance value of the fuse resistor described above is an idea and the surge current is a transient phenomenon. It is necessary to confirm appropriately by experiment etc.

尚、ヒューズ抵抗器が溶断するサージ電流はIminからImaxの間の値をとり、雷サージが侵入する度にヒューズ抵抗が1本ずつ溶断するとは限らないが、抵抗値の最も小さい値の抵抗器から順に溶断する。
(動作の詳細)
上記の様にして、ヒューズ抵抗31〜3nの各抵抗値を設定した電子機器10が、雷サージを受けた際の動作の詳細を、順を追って示す。
The surge current that blows the fuse resistor takes a value between Imin and Imax, and the fuse resistance is not always blown one by one every time a lightning surge enters, but the resistor with the smallest resistance value. Fusing in order.
(Details of operation)
As described above, the electronic device 10 in which the resistance values of the fuse resistors 31 to 3n are set will show the details of the operation when the lightning surge is received.

図2では、電子機器10が、最初に雷サージを受けた時のサージ電流の流れを点線の矢印で模式的に示している。   In FIG. 2, the surge current flow when the electronic device 10 first receives a lightning surge is schematically indicated by a dotted arrow.

図2で、雷サージが通信線端子11に侵入すると、SPD21が動作して通信回路22は保護される。しかし、SPD21は、雷サージで動作したので部品性能は劣化した。また、サージ電流が並列接続されたヒューズ抵抗31〜3nに流れると、並列接続のヒューズ抵抗の内、最も低い抵抗値であるヒューズ抵抗31に最も大きい電流が流れる。そのため、並列接続のヒューズ抵抗の内でヒューズ抵抗31が最初に溶断電力に達して、ヒューズ抵抗31が最初に溶断する。ヒューズ抵抗31が溶断したことにより、SPD21が雷サージで動作して劣化したことを知ることが出来る。   In FIG. 2, when a lightning surge enters the communication line terminal 11, the SPD 21 operates and the communication circuit 22 is protected. However, since the SPD 21 was operated by a lightning surge, the component performance deteriorated. When a surge current flows through the fuse resistors 31 to 3n connected in parallel, the largest current flows through the fuse resistor 31 having the lowest resistance value among the fuse resistors connected in parallel. Therefore, the fuse resistor 31 first reaches the fusing power among the parallel-connected fuse resistors, and the fuse resistor 31 is blown first. Since the fuse resistor 31 is blown, it can be known that the SPD 21 has deteriorated due to a lightning surge.

次に、電子機器10に再び通信線端子11から雷サージが侵入した場合を図3に模式的に示す。   Next, FIG. 3 schematically shows a case where a lightning surge enters the electronic device 10 from the communication line terminal 11 again.

図3において、通信線端子11から雷サージが侵入すると、SPD21が動作して通信回路22は保護される。しかし、SPD21は雷サージで動作したので部品性能は更に劣化した。また、サージ電流が並列接続されたヒューズ抵抗32〜3nに流れると、並列接続のヒューズ抵抗の内、最も低い抵抗値であるヒューズ抵抗32に最も大きい電流が流れる。そのため、並列接続のヒューズ抵抗の内でヒューズ抵抗32が先に溶断電力に達して、ヒューズ抵抗32が先に溶断する。   In FIG. 3, when a lightning surge enters from the communication line terminal 11, the SPD 21 operates and the communication circuit 22 is protected. However, since the SPD 21 was operated by a lightning surge, the component performance was further deteriorated. When a surge current flows through the fuse resistors 32 to 3n connected in parallel, the largest current flows through the fuse resistor 32 having the lowest resistance value among the fuse resistors connected in parallel. Therefore, the fuse resistor 32 reaches the fusing power first among the fuse resistors connected in parallel, and the fuse resistor 32 is blown first.

そして、ヒューズ抵抗32が溶断したことにより、SPD21が雷サージで動作してヒューズ抵抗31が溶断した状態より、更に劣化したことを知ることが出来る。   Then, it can be known that the fuse resistor 32 is further deteriorated from the state in which the SPD 21 is operated by a lightning surge and the fuse resistor 31 is blown because the fuse resistor 32 is blown.

この様にして、雷サージが電子機器10に侵入する度に、ヒューズ抵抗が順次溶断していく。   In this way, each time a lightning surge enters the electronic device 10, the fuse resistors are sequentially melted.

尚、前述の様に、1回のサージ電流でヒューズ抵抗が1本ずつ溶断するとは限らない。しかし、1回のサージ電流で複数のヒューズ抵抗が溶断することは、1つのヒューズ抵抗が溶断するサージ電流より大きいサージ電流がSPD21に流れたことになる。従って、ヒューズ抵抗が1つ溶断した状態より、複数が溶断した状態の方が、SPD21はより劣化しているので、SPD21の劣化度を知るという本来の目的に合っている。   As described above, one fuse current does not always blow one fuse resistor at a time. However, when a plurality of fuse resistors are blown by a single surge current, a surge current larger than the surge current at which one fuse resistor is blown flows into the SPD 21. Accordingly, since the SPD 21 is more deteriorated in a state where a plurality of fuses are blown than in a state where one fuse resistor is blown, it meets the original purpose of knowing the degree of deterioration of the SPD 21.

また、ヒューズ抵抗32が溶断していく度に、溶断するためのサージ電流は次第に高くなっていくが、ヒューズ抵抗の溶断本数は、IminからImaxの間の電流値をもつ雷サージによるSPDの劣化の大まかな目安となる。   In addition, each time the fuse resistor 32 is blown, the surge current for fusing gradually increases. However, the number of fuse resistors blown is deteriorated by SPD due to a lightning surge having a current value between Imin and Imax. This is a rough guide.

雷サージが通信線端子に入るたびに、ヒューズ抵抗31〜3nは、小さい抵抗値から順に溶断する。そして、最後はヒューズ抵抗3nが溶断して、SPD21は電子機器10の電子回路から切り離される。   Each time a lightning surge enters the communication line terminal, the fuse resistors 31 to 3n are blown in order from a small resistance value. Finally, the fuse resistor 3n is melted and the SPD 21 is disconnected from the electronic circuit of the electronic device 10.

以上説明した様に、本実施形態に示す電子機器10によれば、ヒューズ抵抗のみの単純な構成で、SPD21の劣化度の判断を行うことが可能となる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について図4〜図7を参照して説明する。
[構成の説明]
図4に第2の実施形態の構成を示す。
As described above, according to the electronic apparatus 10 shown in the present embodiment, it is possible to determine the degree of deterioration of the SPD 21 with a simple configuration including only a fuse resistor.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
[Description of configuration]
FIG. 4 shows the configuration of the second embodiment.

第1の実施形態の電子機器10では、通信線端子11とFG12の間に、SPD21とヒューズ抵抗31〜3nが挿入されていた。   In the electronic device 10 according to the first embodiment, the SPD 21 and the fuse resistors 31 to 3n are inserted between the communication line terminal 11 and the FG 12.

本実施形態の電子機器50では、通信回路22に接続される通信線端子11とFG12の間に挿入されるSPD21とヒューズ抵抗31〜3nの構成は同一である。しかし、電子機器50では、通信回路22のAC電源端子13と通信線端子と共通のFG12の間に、SPD23とヒューズ抵抗41〜4nが挿入されている。   In the electronic device 50 according to the present embodiment, the configurations of the SPD 21 and the fuse resistors 31 to 3n inserted between the communication line terminal 11 connected to the communication circuit 22 and the FG 12 are the same. However, in the electronic device 50, the SPD 23 and the fuse resistors 41 to 4 n are inserted between the FG 12 that is common to the AC power supply terminal 13 and the communication line terminal of the communication circuit 22.

尚、通信線およびAC電源線は複数本であっても良く、図4はその内の1本を示している。   There may be a plurality of communication lines and AC power lines, and FIG. 4 shows one of them.

また、ヒューズ抵抗31〜3nおよびヒューズ抵抗41〜4nの抵抗値の設定方法は、第1の実施形態の説明と同様である。ただし、通信線端子11とAC電源端子13では、サージが生じていない通常時に扱う電圧や電流が異なるため、通信線用とAC電源用とでSPDが動作するサージ電流の仕様が異なる。そのため、サージ電流の上限、下限の設定も異なるので、ヒューズ抵抗31〜3nの抵抗値とヒューズ抵抗41〜4nの抵抗値は異なる。
[動作の説明]
次に本実施形態の動作を図5〜図7を参照して説明する。
The method for setting the resistance values of the fuse resistors 31 to 3n and the fuse resistors 41 to 4n is the same as in the description of the first embodiment. However, since the communication line terminal 11 and the AC power supply terminal 13 have different voltages and currents to be handled in normal times when no surge is generated, the specifications of the surge current for operating the SPD are different for the communication line and the AC power supply. Therefore, since the upper limit and the lower limit of the surge current are set differently, the resistance values of the fuse resistors 31 to 3n and the resistance values of the fuse resistors 41 to 4n are different.
[Description of operation]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、通信線端子11に雷サージが侵入した場合について記す。図5において、点線の矢印は、通信線端子11に最初に雷サージを受けた時のサージ電流の流れを模式的に示している。そして、通信線端子11に雷サージが侵入した場合の動作は、第1の実施形態の動作と同じであるため説明を省略する。   First, a case where a lightning surge enters the communication line terminal 11 will be described. In FIG. 5, a dotted arrow schematically shows a surge current flow when the communication line terminal 11 first receives a lightning surge. Since the operation when a lightning surge enters the communication line terminal 11 is the same as the operation of the first embodiment, the description is omitted.

この様に、通信線端子11に雷サージが侵入した場合、ヒューズ抵抗31〜3nの1本或いは複数が溶断されるが、ヒューズ素子41〜4nにはサージ電流は流れないので、ヒューズ素子41〜4nは溶断されない。   As described above, when a lightning surge enters the communication line terminal 11, one or more of the fuse resistors 31 to 3n are blown, but no surge current flows through the fuse elements 41 to 4n. 4n is not melted.

次に、AC電源端子13に雷サージが侵入した場合について記す。図6において、点線の矢印は、AC電源端子13に最初に雷サージを受けた時のサージ電流の流れを模式的に示している。そして、ヒューズ抵抗41〜4nが溶断する動作については、第1の実施形態のヒューズ抵抗31〜3nが溶断する動作と同じであるので、説明を省略する。   Next, a case where a lightning surge enters the AC power supply terminal 13 will be described. In FIG. 6, a dotted arrow schematically shows a surge current flow when the AC power supply terminal 13 first receives a lightning surge. Since the operation of fusing the fuse resistors 41 to 4n is the same as the operation of fusing the fuse resistors 31 to 3n of the first embodiment, the description thereof is omitted.

この場合、ヒューズ抵抗41〜4nの1本或いは複数が溶断されるが、ヒューズ素子31〜3nにはサージ電流は流れないので、ヒューズ素子41〜4nは溶断されない。   In this case, one or more of the fuse resistors 41 to 4n are blown, but since the surge current does not flow through the fuse elements 31 to 3n, the fuse elements 41 to 4n are not blown.

従って、ヒューズ抵抗31〜3nが溶断しているか、ヒューズ抵抗41〜4nが溶断しているかを確認することで、電子機器50への雷サージの侵入経路が、通信線かAC電源かを確認することが可能である。   Therefore, by checking whether the fuse resistors 31 to 3n are blown or whether the fuse resistors 41 to 4n are blown, it is confirmed whether the lightning surge intrusion route to the electronic device 50 is a communication line or an AC power source. It is possible.

例えば、図7の様にヒューズ抵抗41およびヒューズ抵抗42が溶断していれば、電子機器50にはAC電源から雷サージが侵入したことがわかり、通信線からは雷サージは侵入していなかったことがわかる。雷サージの侵入経路がわかると、雷サージの防止対策をたてやすくなる。   For example, if the fuse resistor 41 and the fuse resistor 42 are blown as shown in FIG. 7, it can be seen that a lightning surge has entered the electronic device 50 from the AC power source, and no lightning surge has entered the communication line. I understand that. Knowing the lightning surge intrusion route makes it easier to take measures to prevent lightning surges.

以上説明した様に、本実施形態に示す電子機器50は、ヒューズ抵抗のみの単純な構成でSPD21およびSPD23の劣化度を判断出来ることに加えて、雷サージの侵入経路を確認することが出来る。
[第3の実施形態]
次に第3の実施形態について、図9を参照して説明する。
As described above, the electronic device 50 shown in the present embodiment can confirm the lightning surge intrusion route in addition to determining the degree of deterioration of the SPD 21 and the SPD 23 with a simple configuration of only the fuse resistor.
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の電子機器100は、第1の端子101に入力端が接続された雷サージ保護素子111と、前記雷サージ保護素子111の出力端と第2の端子102の間に電気的性質の異なる溶断素子112および溶断素子113が並列接続された素子配列とを備える。そして、前記素子配列の内の第1の溶断素子112は、前記雷サージ保護素子111の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値で溶断する。また、前記素子配列の内の第2の溶断素子113は、前記素子配列に流れる所定の下限サージ電流値で前記第2の溶断素子113だけが溶断する。   The electronic device 100 according to this embodiment includes a lightning surge protection element 111 having an input terminal connected to the first terminal 101, and electrical characteristics between the output terminal of the lightning surge protection element 111 and the second terminal 102. Different fusing elements 112 and fusing elements 113 connected in parallel. And the 1st fusing element 112 of the above-mentioned element arrangement blows out with the predetermined upper limit surge current value which is below the discharge tolerance of the above-mentioned lightning surge protection element 111. Also, the second fusing element 113 in the element array is blown only by the second fusing element 113 at a predetermined lower limit surge current value flowing through the element arrangement.

以上説明した様に、本実施形態に示す電子機器100によれば、溶断素子112および溶断素子113のみの単純な構成で、雷サージ保護素子111の劣化度の判断を行うことが可能となる。   As described above, according to the electronic apparatus 100 shown in the present embodiment, it is possible to determine the degree of deterioration of the lightning surge protection element 111 with a simple configuration including only the fusing element 112 and the fusing element 113.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、次のように拡張または変形できる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be expanded or modified as follows.

第1および第2の実施形態に示した通信回路は、通信回路以外の電子回路であっても良い。   The communication circuit shown in the first and second embodiments may be an electronic circuit other than the communication circuit.

次に、第1の実施形態の変形例の構成を図8に示す。   Next, the configuration of a modification of the first embodiment is shown in FIG.

図8では、通信線端子1(符号61)に接続される通信線1とFGの組み合わせによる通信経路と、通信線端子2(符号62)に接続される通信線2とFGの組み合わせによる通信経路の2系統の通信経路が形成されている。この様に複数の通信線を有する電子機器の場合、通信線端子1(符号61)に侵入した雷サージのサージ電流を通信線端子2(符号62)にバイパスする構成をとる場合がある。   In FIG. 8, the communication path by the combination of the communication line 1 and FG connected to the communication line terminal 1 (reference numeral 61), and the communication path by the combination of the communication line 2 and FG connected to the communication line terminal 2 (reference numeral 62). These two communication paths are formed. Thus, in the case of an electronic device having a plurality of communication lines, a configuration may be adopted in which the surge current of a lightning surge that has entered the communication line terminal 1 (reference numeral 61) is bypassed to the communication line terminal 2 (reference numeral 62).

図8の構成では、通信線端子1(符号61)と通信線端子2(符号62)の間にSPD63とヒューズ抵抗71〜7nが挿入されている。この構成によれば、通信線1に侵入した雷サージの履歴を、ヒューズ抵抗71〜7nの溶断によって確認することが出来て、SPD63の劣化度合いを判断することが可能である。   In the configuration of FIG. 8, the SPD 63 and the fuse resistors 71 to 7n are inserted between the communication line terminal 1 (reference numeral 61) and the communication line terminal 2 (reference numeral 62). According to this configuration, the history of lightning surge that has entered the communication line 1 can be confirmed by blowing the fuse resistors 71 to 7n, and the degree of deterioration of the SPD 63 can be determined.

また、第1および第2の実施形態の電子機器では、一定の電力を超えると溶断するヒューズ抵抗を並列接続していたが、一定の電流を超えると溶断するヒューズを並列接続しても実現可能である。この場合、並列ヒューズ配列の内で、最後の1本として溶断するヒューズの溶断電流値は、第1の実施形態で説明したImaxの値に設定する。また、並列ヒューズ配列の内で、最初の1本として溶断するヒューズの溶断電流値は、並列ヒューズ配列に電流値Iminの電流が流れた際の分流として、最初の1本として溶断するヒューズに流れる電流値と等しくなるように設定する。   In the electronic devices of the first and second embodiments, the fuse resistors that blow when a certain power is exceeded are connected in parallel. However, the fuses that blow when a certain current is exceeded can also be realized in parallel. It is. In this case, the fusing current value of the fuse to be blown as the last one in the parallel fuse array is set to the value of Imax described in the first embodiment. In the parallel fuse array, the fusing current value of the fuse that blows as the first one flows to the fuse that blows as the first one as a shunt when the current Imin flows through the parallel fuse array. Set to be equal to the current value.

更に、ヒューズと抵抗器を直列接続した回路を並列接続しても、第1および第2の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。即ち、複数の同じ規格のヒューズのそれぞれに、異なる抵抗値の抵抗器を直列接続し、更にこの直列接続回路同士を並列接続する。この場合、各ヒューズに流れる電流は、前記並列接続に流れる電流の分流であり、分流は各抵抗器の抵抗値によって決まる。そして、抵抗値と分流の一般的な関係に基づいて各抵抗器の抵抗値を適切に選択することで、サージ電流が流れる度に、抵抗値の低い抵抗に直列接続されたヒューズから順に溶断される様に出来る。尚、抵抗器はヒューズが溶断する前に抵抗器が破損しない様に、十分な耐電力特性を有する必要がある。   Furthermore, even if a circuit in which a fuse and a resistor are connected in series is connected in parallel, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained. That is, resistors having different resistance values are connected in series to a plurality of fuses of the same standard, and the series connection circuits are connected in parallel. In this case, the current flowing through each fuse is a shunt of the current flowing through the parallel connection, and the shunt is determined by the resistance value of each resistor. And by selecting the resistance value of each resistor appropriately based on the general relationship between the resistance value and the shunt current, each time surge current flows, it is blown in order from the fuse connected in series to the resistor with the lower resistance value. You can do it. The resistor needs to have sufficient power resistance characteristics so that the resistor is not damaged before the fuse is blown.

10 電子機器
11 通信線端子
12 FG
13 AC電源端子
14 FG
21 SPD
22 通信回路
23 SPD
31、32、33、34、3n ヒューズ抵抗
41、42、43、44、4n ヒューズ抵抗
50 電子機器
60 電子機器
61 通信線端子1
62 通信線端子2
63 SPD
64 通信回路
71、72、7n ヒューズ抵抗
100 電子回路
101 第1の端子
102 第2の端子
111 雷サージ保護素子
112、113 溶断素子
10 Electronic equipment 11 Communication line terminal 12 FG
13 AC power terminal 14 FG
21 SPD
22 Communication circuit 23 SPD
31, 32, 33, 34, 3n Fuse resistance 41, 42, 43, 44, 4n Fuse resistance 50 Electronic device 60 Electronic device 61 Communication line terminal 1
62 Communication line terminal 2
63 SPD
64 communication circuit 71, 72, 7n fuse resistor 100 electronic circuit 101 first terminal 102 second terminal 111 lightning surge protection element 112, 113 fusing element

Claims (10)

第1の端子に入力端が接続された雷サージ保護素子と、
前記雷サージ保護素子の出力端と第2の端子の間に電気的性質の異なる複数の溶断素子が並列接続された素子配列とを備え、
前記素子配列の内の第1の溶断素子は、前記雷サージ保護素子の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値で溶断し、
前記素子配列の内の第2の溶断素子は、前記素子配列に流れる所定の下限サージ電流値で前記第2の溶断素子だけが溶断することを特徴とする電子回路。
A lightning surge protection element having an input terminal connected to the first terminal;
An element arrangement in which a plurality of fusing elements having different electrical properties are connected in parallel between the output terminal of the lightning surge protection element and the second terminal;
The first fusing element of the element arrangement is blown at a predetermined upper limit surge current value that is equal to or lower than the discharge withstand capability of the lightning surge protection element,
The second fusing element in the element arrangement is an electronic circuit wherein only the second fusing element is blown at a predetermined lower limit surge current value flowing through the element arrangement.
前記電気的性質は電気抵抗値を含み、
前記複数の溶断素子はそれぞれの溶断電力値が同じヒューズ抵抗であり、
前記第1の溶断素子の前記電気抵抗値は、前記溶断電力値を前記雷サージ保護素子の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値の2乗で除した値であり、
前記第2の溶断素子の前記電気抵抗値は、前記素子配列の合成電気抵抗値と所定の下限サージ電流値を乗じて2乗した値を前記溶断電力値で除した値であることを特徴とする請求項1に記載の電子回路。
The electrical properties include electrical resistance values;
The plurality of fusing elements are fuse resistors having the same fusing power value,
The electrical resistance value of the first fusing element is a value obtained by dividing the fusing power value by the square of a predetermined upper limit surge current value that is equal to or less than the discharge tolerance of the lightning surge protection element,
The electric resistance value of the second fusing element is a value obtained by dividing a squared value obtained by multiplying the combined electric resistance value of the element arrangement and a predetermined lower limit surge current value by the fusing power value. The electronic circuit according to claim 1.
前記電気的性質は溶断電流値を含み、
前記複数の溶断素子はヒューズであることを特徴とする請求項1に記載の電子回路。
The electrical properties include a fusing current value,
The electronic circuit according to claim 1, wherein the plurality of fusing elements are fuses.
前記第2の端子は、接地電位であることを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子回路。   The electronic circuit according to claim 1, wherein the second terminal is a ground potential. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電子回路である第1の電子回路と、前記第1の電子回路の前記第1の端子と前記第2の端子に接続される第2の電子回路とを更に備える事を特徴とする電子機器。   5. The first electronic circuit which is the electronic circuit according to claim 1, and the second electronic connected to the first terminal and the second terminal of the first electronic circuit. An electronic device characterized by further comprising a circuit. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電子回路である少なくとも1つの第1の電子回路と、
複数の端子に接続される第3の電子回路とを更に備え、
前記第3の電子回路の前記複数の端子の内の任意の2つの端子に前記第1の電子回路の前記第1の端子と前記第2の端子が接続されることを特徴とする電子機器。
At least one first electronic circuit which is the electronic circuit according to any one of claims 1 to 4,
A third electronic circuit connected to the plurality of terminals,
An electronic apparatus, wherein the first terminal and the second terminal of the first electronic circuit are connected to any two terminals of the plurality of terminals of the third electronic circuit.
第1の端子に入力端が接続された雷サージ保護素子と、
前記雷サージ保護素子の出力端と第2の端子の間に電気的性質の異なる複数の溶断素子が並列接続された素子配列とを備えた電子回路において、
前記素子配列の内の第1の溶断素子は、前記雷サージ保護素子の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値で溶断し、
前記素子配列の内の第2の溶断素子は、前記素子配列に流れる所定の下限サージ電流値で前記第2の溶断素子だけが溶断し、
前記複数の溶断素子の溶断状況によって雷サージ保護素子の劣化を判断する雷サージ保護素子の劣化判断方法。
A lightning surge protection element having an input terminal connected to the first terminal;
In an electronic circuit comprising an element array in which a plurality of fusing elements having different electrical properties are connected in parallel between an output end of the lightning surge protection element and a second terminal,
The first fusing element of the element arrangement is blown at a predetermined upper limit surge current value that is equal to or lower than the discharge withstand capability of the lightning surge protection element,
The second fusing element in the element arrangement is blown only by the second fusing element at a predetermined lower limit surge current value flowing through the element arrangement,
A method of determining deterioration of a lightning surge protection element, wherein deterioration of the lightning surge protection element is determined according to a fusing state of the plurality of fusing elements.
前記電気的性質は電気抵抗値を含み、
前記複数の溶断素子はそれぞれの溶断電力値が同じヒューズ抵抗であり、
前記第1の溶断素子の前記電気抵抗値は、前記溶断電力値を前記雷サージ保護素子の放電耐量以下である所定の上限サージ電流値の2乗で除した値であり、
前記第2の溶断素子の前記電気抵抗値は、前記素子配列の合成電気抵抗値と所定の下限サージ電流値を乗じて2乗した値を前記溶断電力値で除した値であることを特徴とする請求項7に記載の雷サージ保護素子の劣化判断方法。
The electrical properties include electrical resistance values;
The plurality of fusing elements are fuse resistors having the same fusing power value,
The electrical resistance value of the first fusing element is a value obtained by dividing the fusing power value by the square of a predetermined upper limit surge current value that is equal to or less than the discharge tolerance of the lightning surge protection element,
The electric resistance value of the second fusing element is a value obtained by dividing a squared value obtained by multiplying the combined electric resistance value of the element arrangement and a predetermined lower limit surge current value by the fusing power value. The method for determining deterioration of a lightning surge protection element according to claim 7.
前記電気的性質は溶断電流値を含み、
前記複数の溶断素子はヒューズであることを特徴とする請求項7に記載の雷サージ保護素子の劣化判断方法。
The electrical properties include a fusing current value,
The method according to claim 7, wherein the plurality of fusing elements are fuses.
前記第2の端子は、接地電位であることを特徴とする、請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の雷サージ保護素子の劣化判断方法。   The method for determining deterioration of a lightning surge protection element according to any one of claims 7 to 9, wherein the second terminal is a ground potential.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020198210A (en) * 2019-06-03 2020-12-10 音羽電機工業株式会社 Degradation display device
JP2021078304A (en) * 2019-11-12 2021-05-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Overload detection circuit

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02152268A (en) * 1988-12-02 1990-06-12 Nec Corp Semiconductor device
JPH02253652A (en) * 1989-03-28 1990-10-12 Nec Corp Input circuit for semiconductor integrated circuit
JPH0759252A (en) * 1993-08-13 1995-03-03 Matsushita Electric Works Ltd Protective circuit
JPH08212905A (en) * 1995-02-01 1996-08-20 Nemic Lambda Kk Surge absorbing apparatus
KR100406902B1 (en) * 2001-02-20 2003-11-21 홍종수 Extracts from crude drug having an activity of treating injury and health food or animal feed comprising the same
JP2007053876A (en) * 2005-08-19 2007-03-01 Fujitsu Ten Ltd Electronic control unit for vehicle, overvoltage protection circuit, and overcurrent protection circuit
JP2007071845A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Sankosha Corp Protector and protector degradation detection system using it
JP2008306893A (en) * 2007-06-11 2008-12-18 Hitachi Plant Technologies Ltd Multi-stage power supply protection device
JP2011010407A (en) * 2009-06-24 2011-01-13 Nec Saitama Ltd Surge protection circuit and method
US20110197946A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-18 Sma Solar Technology Ag Lightning Protection for Power Inverters
JP2012222960A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Sankosha Corp Protector for power supply and protective device for power supply circuit
KR101406902B1 (en) * 2013-09-17 2014-06-13 배수근 Apparatus for protecting serge with funtion monitoring and counter serge current

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02152268A (en) * 1988-12-02 1990-06-12 Nec Corp Semiconductor device
JPH02253652A (en) * 1989-03-28 1990-10-12 Nec Corp Input circuit for semiconductor integrated circuit
JPH0759252A (en) * 1993-08-13 1995-03-03 Matsushita Electric Works Ltd Protective circuit
JPH08212905A (en) * 1995-02-01 1996-08-20 Nemic Lambda Kk Surge absorbing apparatus
KR100406902B1 (en) * 2001-02-20 2003-11-21 홍종수 Extracts from crude drug having an activity of treating injury and health food or animal feed comprising the same
JP2007053876A (en) * 2005-08-19 2007-03-01 Fujitsu Ten Ltd Electronic control unit for vehicle, overvoltage protection circuit, and overcurrent protection circuit
JP2007071845A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Sankosha Corp Protector and protector degradation detection system using it
JP2008306893A (en) * 2007-06-11 2008-12-18 Hitachi Plant Technologies Ltd Multi-stage power supply protection device
JP2011010407A (en) * 2009-06-24 2011-01-13 Nec Saitama Ltd Surge protection circuit and method
US20110197946A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-18 Sma Solar Technology Ag Lightning Protection for Power Inverters
JP2012222960A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Sankosha Corp Protector for power supply and protective device for power supply circuit
KR101406902B1 (en) * 2013-09-17 2014-06-13 배수근 Apparatus for protecting serge with funtion monitoring and counter serge current

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020198210A (en) * 2019-06-03 2020-12-10 音羽電機工業株式会社 Degradation display device
JP7033322B2 (en) 2019-06-03 2022-03-10 音羽電機工業株式会社 Deterioration display device
JP2021078304A (en) * 2019-11-12 2021-05-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Overload detection circuit
JP7373767B2 (en) 2019-11-12 2023-11-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Overload detection circuit

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