JP2520679Y2 - 直流電源回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はインバータ用直流電源に係る電源投入時の突
入電流を抑制する手段を有するものでインバータエアコ
ン用の電源回路へ利用される。

〈従来の技術〉 従来、整流器と平滑コンデンサの回路に突入電流防止
用の抵抗体とリレー接点を並列に接続し電源投入時の突
入電流を抵抗体にて抑制する回路が知られているが、万
が一リレー回路及び駆動回路に異常が発生した場合はリ
レー接点が開となり抵抗体に過大な電流が流れ焼損する
恐れがあった。又、異常発生を知らせる手段を備えてい
なかった。

〈考案が解決しようとする課題〉 上記のような回路構成であれば、主リレーの接点溶
着、駆動信号異常等の主リレー回路に異常が発生し接点
が常に開となると、入力電流は抵抗体を通じ流れるので
抵抗体で消費される電力は過大となり抵抗体の許容限度
をオーバーし、ついには焼損してしまう欠点があった。

本考案はリレー駆動信号及びリレーコイル電圧を常時
監視するようにしリレーコイル切れや駆動素子（トラン
ジスタ）不良等の検出を行なうので異常を検知すれば直
ちに副リレーにより直流負荷への通電を停止するように
し抵抗体の焼損を防ぐと共に異常発生を知らせることが
できる直流電源回路を提供することを目的としたもので
ある。

〈課題を解決するための手段〉 本考案の直流電源回路は上記の目的を達成するため
に、負荷に直流を供給する整流、平滑部よりなる直流電
源の主回路に突入電流防止用の抵抗体を接続し、前記抵
抗体にリレーのリレーコイルにて駆動されるリレー接点
を並列に接続してなる直流電源回路において、前記リレ
ーのリレーコイル電圧若しくは接点間電圧を検知して規
定値と比較することにより前記リレーを含むリレー回路
の異常を判断して異常を検知する異常検知手段と、該異
常検知手段にて前記リレー回路の異常が検知されると前
記負荷への直流の供給を遮断する遮断手段と、該異常検
知手段にて前記リレー回路の異常が検知されると異常発
生を表示する表示手段とを備えてなる構成にしたもので
ある。

〈実施例〉 以下図面に基づいて本考案について更に詳しく説明す
る。

1,2は本直流電源回路の交流入力端子である。

1,2間には突入電流を防止する突入電流防止用の抵抗
体である抵抗器３と全波整流器４が直列に接続されてお
り全波整流器４の直流出力端子には平滑コンデンサー５
が接続してある。抵抗器３と並列に主リレー６の接点が
接続されており整流平滑回路が構成される。平滑コンデ
ンサーの両端には副リレー７の接点を介して直流負荷８
（インバータ回路と圧縮機モータからなる）が接続され
ている。

９は主リレーを制御するリレー制御回路である。10は
副リレー７を制御するリレー電圧検知回路である。11は
主リレー６を駆動するトランジスタであり、そのベース
端子は抵抗器12を介してリレー制御回路の出力端子Ｊに
接続してある。13は副リレー７を駆動するトランジスタ
でありそのベース端子は抵抗器14を介してリレー電圧検
知回路10の出力端子Ｃに接続してある。15は異常表示す
る発光ダイオードであり同じく抵抗器16を介してリレー
電圧検知回路10の出力端子Ｃに接続している。

本考案は以上の構成であり、以下動作を説明する。１
〜２の交流入力端子に交流電圧が印加されると初期は主
リレー６の接点が開いているので平滑コンデンサ５への
充電電流は抵抗３を通じて流れることになる。初期充電
電流をＩ、抵抗器３の抵抗値をＲ、印加電圧をＥとする
とＩ＝E/Rで示される電流値に突入電流が抑えられる。

平滑コンデンサ５が完全に充電され、数秒後リレー制
御回路９はその出力端子Ｊから主リレー６の接点を閉じ
る駆動信号としてHigh電圧（以下Ｈと称す。）を出力す
る。

このため抵抗器12を介してトランジスタ11のベース電
流が流れ、トランジスタ11がONする。従って＋電位側の
Ｆラインより主リレー６の駆動コイル、トランジスタ1
1、−電位側のＧラインへと電流が流れ、主リレー６の
接点は閉成し、この接点を通じて交流電流が全波整流器
４に流れ直流電源への電力の供給が行なわれることにな
る。リレー電圧検知回路10の入力をA,Bとし出力をＣと
すると論理値は以下の通りとしてある。

すなわち、リレー制御回路９の出力端子Ｊからの主リ
レー駆動信号がLow電圧（以下Ｌと称す。）、つまりト
ランジスタ11がOFFで主リレー６の駆動コイルに電流が
流れず、主リレー６の接点も開いた状態で、リレー電圧
検知回路10の入力端子ＡにはラインＦの＋電位すなわち
Ｈ入力となり、入力端子Ｂはリレー制御回路９の出力端
子と同じくＬ入力となる。

また、リレー制御回路９の出力端子Ｊからの主リレー
駆動信号がＨのときはトランジスタ11がONで主リレー６
の駆動コイルにラインＦの＋電位から電流が流れ、主リ
レー６の接点は閉じることになり、リレー電圧検知回路
10の入力端子ＡはＬ入力、入力端子ＢはＨ入力となる。

以上は主リレー６の駆動コイルに破線や接続はずれが
なく、かつ、トランジスタ11も正常に動作している場合
であるから、リレー電圧検知回路の出力端子ＣもＨ出力
となり、抵抗器14を介してトランジスタ13のベース電流
が流れ、トランジスタ13はONし、副リレー７の駆動コイ
ルにはラインＦの＋電位から電流が流れ副リレー７の接
点は閉じ、正常に動作する。また、リレー電圧検知回路
10の出力端子ＣがＨ出力であるため、発光ダイオード15
には電流が流れず、発光せず、異常表示はしない。

以上が正常な場合であり、これ以外は異常であるか
ら、リレー電圧検知回路10の出力端子ＣよりＬ出力し、
トランジスタ13OFFで副リレー７の駆動コイルに電流が
流れず副リレー７の接点は開く。

このため負荷８への電力供給はストップする。またラ
インＦの＋電位より発光ダイオード15、抵抗器16へと電
流が流れ、発光ダイオード15は異常表示する。

次に異常の場合の具体例を示す。

主リレー６の駆動コイルが断線したり、接続がはずれ
ている場合。

リレー制御回路９を出力端子Ｊよりの主リレー駆動信
号がＬ出力のときリレー電圧検知回路10の入力端子Ｂに
もＬ入力となるが、入力端子Ａには正常であればＨ入力
となるはずであるが、主リレー６の駆動コイルが断線ま
たは接続不良のため、Ｈ入力とはならず、リレー電圧検
知回路10は異常を検知し、その出力端子ＣはＬ出力とな
る。

トランジスタ11がコレクター−エミッター短絡モード
で故障している場合。

リレー制御回路９の出力端子Ｊよりの主リレー駆動信
号がＬ出力のとき、リレー電圧検知回路10の入力端子Ｂ
にも入力となり、入力端子Ａには正常であればＨ入力と
なるはずであるがトランジスタ11のコレクターがエミッ
ターと短絡状態で故障しているためＬ入力となり、リレ
ー電圧検知回路10は異常を検知し、出力端子ＣはＬ出力
となる。

トランジスタ11がコレクター−エミッター開放モード
で故障している場合。

リレー制御回路９の出力端子Ｊよりの主リレー駆動信
号がＨ出力のときリレー電圧検知回路10の入力端子Ｂも
Ｈ入力であり、入力端子Ａには、正常であればＬ入力と
なるはずであるがトランジスタ11のコレクター−エミッ
ター間が開放モードで故障しているためＨ入力となり、
リレー電圧検知回路10は異常を検知し、出力端子ＣはＬ
出力となる。

このように、リレー制御回路９の出力端子Ｊからの主
リレー駆動信号をリレー電圧検知回路10の入力端子Ｂに
て取りこみ、この駆動信号に対する主リレー６の駆動コ
イル電圧を入力端子Ａにて取りこむことにより、駆動信
号に対し正常に主リレー駆動コイルが駆動されているか
どうか検知でき、異常を検知したときは、副リレー７の
接点を開放し、負荷８への電力供給をストップすること
により主リレー６の接点が開放され、抵抗器３のみに負
荷への電流が流れていた場合でも、その電流を激減さ
せ、抵抗器３の大電流による焼損を防止することができ
る。一方、発光ダイオード15は抵抗器16を介し電流が流
れて発光し異常発生を知らせる。

第２図は第１図の変形実施例を示し、第１図と同一部
部分は同一符号を付して説明は省略する。

第２図はリレーの接点の不良を検出する回路を付加し
たもので接点間の電圧をホトカプラ21を利用して検知す
る。リレー電圧検知回路20の入力を３入力とし、論理表
は以下の通りである。

すなわち、リレー制御回路９の出力端子Ｊから主リレ
ー６の駆動信号がＨ出力のときトランジスタ11がONし、
主リレー６の駆動コイルに電流が流れ、主リレー６の接
点は閉じる。従って接点間電圧は発生せず、ホトカプラ
21の入力側発光ダイオードには電流が流れず、出力側の
ホトトランジスタもOFFのため、リレー電圧検知回路20
の入力端子ＣはラインＦの＋電位つまりＨ入力となる。
もちろん入力端子ＢはＨ入力があり、入力端子Ａはトラ
ンジスタ11のONによりＬ入力となる。

リレー制御回路９の出力端子Ｊから主リレー６の駆動
信号がＬ出力のときは、トランジスタ11がOFFで主リレ
ー６の駆動コイルに電流が流れず、主リレー６の接点は
開いている。従って接点間には抵抗器３に流れる電流に
より電圧が発生しており、ホトカプラ21の出力側（ホト
トランジスタ）がONし、リレー電圧検知回路20の入力端
子ＣはラインＧの−電位と導通し、Ｌ入力となる。もち
ろん入力端子ＢはＬ入力であり、入力端子Ａはトランジ
スタ11のOFFによりラインＦの＋電位つまりＨ入力とな
る。

以上が正常な場合であり、リレー電圧検知回路20の出
力端子ＤよりＨ出力し、トランジスタ13がONし、副リレ
ー７の駆動コイルに電流が流れ、副リレー７の接点は閉
じ、負荷８に電力は供給され正常に動作し、異常表示の
発光ダイオード15には電流が流れず発光表示しない。

以上以外は異常であるから、電圧検知回路20の出力端
子ＤよりＬ出力し、トランジスタ13OFFで副リレー７の
駆動コイルに電流が流れず副リレー７の接点は開く。こ
のため負荷８への電力供給はストップする。また、ライ
ンＦの＋電位より発光ダイオード15、抵抗器16へと電流
が流れ発光ダイオード15は異常を発光表示する。

次に主リレー６の接点不良による異常について具体例を
示す。

接点が接触不良（導通不良）のとき、接点が導通不良
のため、抵抗器３に電流が流れ、接点間電圧が発生す
る。したがってホトカプラ21の出力側はONし、リレー電
圧検知回路20の入力端子ＣはＬ入力となる。このときは
主リレー１をONさせるべく入力端子ＢはＨ入力、入力端
子ＡはＬ入力である。

本来、主リレー６の接点が正常であれば入力端子Ｃは
Ｈ入力のはずなのにＬ入力であり、リレー電圧検知回路
20は異常と判断し、その出力端子ＤはＬ出力となる。

接点が溶着し、常に導通状態になっているとき、リレ
ー制御回路９の出力端子Ｊから主リレー６の駆動信号は
Ｌ出力、すなわち、リレー電圧検知回路20の入力端子Ｂ
はＬ入力、入力端子Ａはトランジスタ11OFFでＨ入力本
来なら、主リレー６の接点間でホトカプラ21の出力ONで
入力端子ＣはＬ入力のはずであるが、接点が溶着し、導
通状態となっているためホトカプラ21の出力OFF、入力
端子ＣはＨ入力となる。従ってリレー電圧検知回路20は
異常と判断し、その出力端子ＤはＬ出力となる。

なお、リレー制御回路９の出力端子Ｊからの主リレー
６の駆動信号出力に対し、駆動コイルの断線、トランジ
スタ11の不良による異常判断については第１図の実施例
で述べていることと同じであるから省略する。

このようにリレー制御回路９の出力端子Ｊからの主リ
レー６の駆動信号出力をリレー電圧検知回路20の入力端
子Ｂにて取りこみ、この駆動信号に対する主リレー６の
駆動コイル電圧を入力端子Ａにて取りこみ、主リレー６
の接点の開閉状況を接点間電圧を検知することで読みと
り、その結果を入力端子Ｃにて取り込むことにより、駆
動信号に対し、主リレー６の駆動コイルが正常に駆動さ
れているか、接点が正常に開閉しているか検知でき、異
常を検知したときは副リレー７の接点を開放し、負荷８
への電力供給をストップすることにより、主リレー６の
接点が開放され、抵抗器３のみに負荷への電流が流れて
いた場合でもその電流を激減させ、抵抗器３の大電流に
よる焼損を防止することができる。

〈考案の効果〉 本考案は上記のような構成であるから、直流電源の主
回路に直列に接続される突入電流防止用の抵抗体とこの
抵抗体と並列に接続されたリレーにおいて、リレー制御
部からの指示に反し、リレー接点が開となっていると、
リレー駆動コイル電圧あるいはリレー接点間電圧より判
断したときは負荷への直流供給を遮断する遮断手段が動
作し、突入電流防止用の抵抗体で消費される過大電力を
防止し、抵抗体の焼損を防止できる。またこのリレーを
含むリレー駆動回路の異常を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の回路図、第２図は他の実施例の
回路図である。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷に直流を供給する整流、平滑部よりな
   る直流電源の主回路に突入電流防止用の抵抗体を接続
   し、前記抵抗体にリレー駆動コイルにて駆動されるリレ
   ー接点を並列に接続してなる直流電源回路において、前
   記リレーのON,OFFを制御するためのリレー制御部を備
   え、該リレー制御部からの指示通りに前記リレーのリレ
   ー駆動コイルに通電されているかを検知するための前記
   リレーのリレー駆動コイル電圧及び／若しくは該リレー
   制御部からの指示通りに前記リレーの接点開閉がなされ
   ているかを検知するための前記リレーの接点間電圧を検
   知することにより前記リレーを含むリレー駆動回路の異
   常を検知する異常検知手段と、 該異常検知手段にて前記リレー駆動回路の異常が検知さ
   れると前記負荷への直流の供給を遮断する遮断手段と、 該異常検知手段にて前記リレー回路の異常が検知される
   と異常発生を表示する表示手段と を備えてなることを特徴とする直流電源回路。