JP2606604Y2 - 電子機器の保護回路 - Google Patents

電子機器の保護回路

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JP2606604Y2 JP1993076031U JP7603193U JP2606604Y2 JP 2606604 Y2 JP2606604 Y2 JP 2606604Y2 JP 1993076031 U JP1993076031 U JP 1993076031U JP 7603193 U JP7603193 U JP 7603193U JP 2606604 Y2 JP2606604 Y2 JP 2606604Y2
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平 和 英 大
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H02H3/202Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage for dc systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、電子機器の保護回路に
関し、たとえば自動車等に搭載される車載電子機器の保
護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば、バッテリを電源とする
車載電子機器には、エンジンの回転数等の条件によって
規定の12Vあるいは24V以上の電圧が加わることが
ある。この異常高電圧にによる電子機器の構成要素の破
壊を防止するために、車載電子機器には保護回路が設け
られている。
【0003】図2は、従来の電子機器の保護回路であ
り、同図において、符号11は、+直流電源ライン、1
2は、図示しないバッテリの+端子へ接続される入力端
子、13は、電子機器の電源回路へ接続される出力端
子、14は、入力端子12と電源ライン11との間に配
置されたヒューズ、15は、+電源ライン11と接地
(−直流電源ライン)との間に配置されたバリスタ、1
6は、電源の極性は逆に接続されたときに電子機器の回
路構成要素が破壊されるのを防ぐ破壊防止用ダイオード
である。また、17,18は、NPNトランジスタ、1
9,20は、抵抗器であり、21は、上述したトランジ
スタ17,18と抵抗器19,20とによって構成され
電流制限回路である。このトランジスタ17のベース
は、トランジスタ18のコレクタに接続され、トランジ
スタ17のエミッタは、トランジスタ18のベースに接
続されている。さらにトランジスタ17のコレクタとベ
ースは、抵抗器19を介して接続され、トランジスタ1
8のベースとエミッタは、抵抗器20を介して接続され
ている。また、22は、電流制限回路21を構成するト
ランジスタ18のエミッタと接地(−直流電源ライン)
との間に接続されたツェナーダイオードのような定電圧
ダイオードである。また、23は、破壊防止用ダイオー
ド16のカソード側に、直接接続されたエミッタと抵抗
器29を介して接続されたベースとを有するPNPトラ
ンジスタ、24は、アナログスイッチとして作用するP
型電解効果型制御トランジスタ(FET)である。この
電界効果型制御トランジスタ24のソースは破壊防止用
ダイオード16のカソード側に接続され、ゲートはトラ
ンジスタ23のコレクタに接続されている。25は、電
界効果型制御トランジスタ24のソースとゲートとの間
に接続されたツェナーダイオードのような定電圧ダイオ
ード、26は、電界効果トランジスタ24のゲートと接
地との間に配置された抵抗器である。なお、31は、+
直流電源ライン11と破壊防止用ダイオード16との間
に配置されたチョークコイル、32は、チョークコイル
31と破壊防止用ダイオード16との間と接地との間に
配置されたコンデンサである。
【0004】このような構成では、自動車等の電源系統
にエンジン回転数の条件により100Vないし200V
程度のサージ電圧が現れたときに、バリスタ15により
入力電圧を80〜100V程度に制限し、比較的長時間
の異常高電圧には、ヒューズ14を溶断させて保護す
る。また、インパルス性のサージ電圧は、チョークコイ
ル31とコンデンサ32によって吸収する。
【0005】また、PNPトランジスタ23のベース電
圧は、電流制限回路21に接続された定電圧ダイオード
22によって制御され、コレクタ27をP型FET24
のゲート28に接続している。また、ゲート28には、
定電圧ダイオード25から電源電圧が印加され、抵抗器
26を介して接地されている。P型FET24のオン/
オフ動作の切り替えは、定電圧ダイオード22の動作電
圧によって設定され、他方の定電圧ダイオード25の動
作電圧は、P型FET24のソース・ゲート耐圧よりも
低く設定されている。入力電圧は、バリスタ15により
80〜100V程度に制限され、この保護回路で使用さ
れる素子の耐圧を越えないようにされている。
【0006】さらに、+直流電源ライン11にサージ電
圧が発生していない場合には、電流制限回路21のNP
Nトランジスタ17は、オン、18は、オフであり、ア
ナログスイッチのPNPトランジスタ23はオフしてい
る。P型FET24がオンして入力端子12と出力端子
13が導通し、車載電子機器の電源回路に電力が供給さ
れる。
【0007】また、+電源直流ライン11に定電圧ダイ
オード22の動作電圧以上のサージ電圧が発生すると、
定電圧ダイオード22がオンし、+直流電源ライン11
から接地へ電流が流れてPNPトランジスタ23のベー
ス電圧が低下し、PNPトランジスタ23がオンする。
これにより、+電源ライン11とP型FET24のゲー
ト28が導通し、ゲート電圧とソース電圧がほぼ等しく
なってP型FET24がオフとなり、+直流電源ライン
11が遮断されて車載電子機器の電源回路が保護され
る。
【0008】また、+直流電源ライン11にさらに大き
な電圧が加わり、+直流電源ライン11と接地間に電流
が流れて抵抗器20による電圧降下が大きくなると、N
PNトランジスタ18がオンしてNPNトランジスタ1
7に流れる電流を制限するので、定電圧ダイオード22
に過大電流が流れるのを防止すことができる。
【0009】
【考案が解決しようとする課題】しかし、このような構
成では、保護回路の起動電圧が、出力端子13の後段に
接続される電子機器の電源回路のスイッチ制御部(図示
せず)の動作電圧によって定められ、このような保護回
路の動作特性が後段の回路条件によって制限されること
は、好ましくない。本考案の目的は、前述したような従
来の電子機器の保護回路の現状に鑑み、後段の回路条件
によって制限を受けない動作特性の電子機器の保護回路
を得るにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この考案は、電子機器の電源回路に接続される直流
電源ラインのひとつに直列に挿入された制御端子を有す
るアナログスイッチと、直流電源ラインと前記制御端子
との間に接続された第1の定電圧ダイオードと、前記制
御端子と接地との間に接続された第2の定電圧ダイオー
ドと、直流電源ラインと前記第2の定電圧ダイオードと
の間に接続されたトランジスタと、直流電源ラインと接
地との間に接続された、前記トランジスタのベースと接
続する電流制限回路と第3の定電圧ダイオードとの直列
回路と、を備えた電子機器の保護回路であって、前記ア
ナログスイッチの制御端子への入力を前記第1の定電圧
ダイオードに流れる電流によって制御するとともに前記
第2の定電圧ダイオードによって前記アナログスイッチ
の起動電圧が設定でき、前記第3の定電圧ダイオードは
前記定電流回路により電流制限されるとともに前記第3
の定電圧ダイオードの動作電圧によって前記トランジス
タを制御し、前記トランジスタは前記アナログスイッチ
の動作制御を行うことを特徴とする電子機器の保護回路
を提案するものである。
【0011】
【作用】このようにすれば、第2定電圧ダイオードのツ
ェナー電圧を選択することによりアナログスイッチの起
動電圧を任意に設定できる。
【0012】
【実施例】以下、図1について本考案の実施例の詳細を
説明する。図1は、本考案による電子機器の保護回路の
実施例を示し、図2と同じものあるいは同じ機能を有す
るものは同符号で示してある。同図において、図2と異
なる部分は、アナログスイッチであるFET24の制御
端子と直流電源ラインの他方に接続された抵抗器26と
の間に、定電流ダイオードであるツェナーダイオード4
1を配置した点にある。また、図1における電流制限回
21は、トランジスタ17のベースとコレクタとの間
に配置された抵抗器19の変わりに、トランジスタ17
のベースが抵抗器44を介して破壊防止用のダイオード
16のダイオードのカソード側に接続され、トランジス
タ17のコレクタは、トランジスタ23のベースに接続
される。この電流制限回路21の動作は、図2のものと
同様である。また、この実施例では、庭園圧ダイオード
25と並列に抵抗器42が接続され、FET24のドレ
インと接地との間にコンデンサ43が接続されている。
【0013】このような構成にすれば、FET24のゲ
ート電圧、すなわちP1点の電圧がツェナーダイオード
41のツェナー電圧より低いときには、ツェナーダイオ
ード41がオン状態にならず、このためFET24は動
作状態にならない。これに対して、P1点の電圧がツェ
ナーダイオード41のツェナー電圧より大きいときに
は、ツェナーダイオード41がオン状態となり、ツェナ
ーダイオード41に電流が流れてFET24を動作状態
にする。したがって、第2定電圧ダイオードであるツェ
ナーダイオード41のツェナー電圧を選択することによ
りFETトランジスタの起動電圧を任意に設定できる。
また、この実施例の構成では、過電圧保護用のツェナー
ダイオード22と併用することにより入力保護回路の動
作電圧を設定できることになる。
【0014】なお、本考案は、上述した実施例に限定さ
れず、種々の応用変形が考えられることはもちろんであ
る。
【0015】
【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
のよれば、第2定電圧ダイオードのツェナー電圧を選択
することによりFETトランジスタの起動電圧を任意に
設定できるから、設計の自由度が増し、広範囲の電子機
器の保護回路として採用できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案による電子機器の保護回路の回路図であ
る。
【図2】従来の電子機器の保護回路の回路図である。
【符号の説明】
11 +直流電源ライン 12 入力端子 13 出力端子 15 バリスタ 16 破壊防止用ダイオード 17,18,23 トランジスタ 22,25,41 ツェナーダイオード(定電圧ダイオ
ード) 24 FET 20,29,42,44 抵抗器 31 チョークコイル 32,43 コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02H 7/20 B60R 16/02 650 H03K 17/08

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子機器の電源回路に接続される直流電
    源ラインのひとつに直列に挿入された制御端子を有する
    アナログスイッチと、 直流電源ラインと前記制御端子との間に接続された第1
    の定電圧ダイオードと、前記制御端子と接地との間に接
    続された第2の定電圧ダイオードと、 直流電源ラインと前記第2の定電圧ダイオードとの間に
    接続されたトランジスタと、直流電源ラインと接地との間に接続された、前記トラン
    ジスタのベースと接続する電流制限回路と第3の定電圧
    ダイオードとの直列回路と 、 を備えた電子機器の保護回路であって、前記アナログス
    イッチの制御端子への入力を前記第1の定電圧ダイオー
    ドに流れる電流によって制御するとともに前記第2の定
    電圧ダイオードによって前記アナログスイッチの起動電
    圧が設定でき、前記第3の定電圧ダイオード及び前記ト
    ランジスタは前記電流制限回路により電流制限されると
    ともに前記第3の定電圧ダイオードの動作電圧によって
    前記トランジスタを制御し、前記トランジスタは前記ア
    ナログスイッチの動作制御を行うことを特徴とする電子
    機器の保護回路。
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