JP2607013Y2 - 過電流保護装置 - Google Patents

過電流保護装置

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JP2607013Y2
JP2607013Y2 JP1993053214U JP5321493U JP2607013Y2 JP 2607013 Y2 JP2607013 Y2 JP 2607013Y2 JP 1993053214 U JP1993053214 U JP 1993053214U JP 5321493 U JP5321493 U JP 5321493U JP 2607013 Y2 JP2607013 Y2 JP 2607013Y2
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voltage
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transistor
power supply
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小島明宏
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Aiphone Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本考案は、過電流保護装置に関
し、特に過電流保護回路の動作を確認する確認用回路設
置に伴うコスト及び部品点数が削減できる過電流保護装
置に係わる。
【従来の技術】従来から、図2に示すように電流制御ト
ランジスタTR11とTR12、過電流スイッチ用トランジ
スタTR13及び過電流検出用抵抗R11とで構成され、電
源供給端子T11とT12に接続された継電器等の負荷13
に電源を供給する過電流保護装置EQ2が提案されてい
る。この過電流保護装置EQ2において、ダーリントン
接続された電流制御トランジスタTR11とTR12のコレ
クタは共に電源+VCCと接続され、電流制御トランジス
タTR11のエミッタは過電流検出用抵抗R11を介して電
源供給端子T11と接続されている。電流制御トランジス
タTR11のベースは電流制御トランジスタTR12のエミ
ッタに接続され、このエミッタは直列接続された抵抗R
13及びR14を介して基準電位点と接続されている。抵抗
R13及びR14の接続点は過電流スイッチ用トランジスタ
TR13のベースに接続され、エミッタは電源供給端子T
11と接続されている。また、コレクタは電流制御トラン
ジスタTR12のベースに接続され、電流制御トランジス
タTR12のベースは、一端が電源+VCCに接続された抵
抗R12の他端と接続されている。抵抗R12の他端はコン
デンサC3を介して基準電位点と接続され、一端が基準
電位点に接続されたコンデンサC4の他端は電源供給端
子T11と接続されている。アノードが電源供給端子T11
に接続されているダイオードD5のカソードは過電流ス
イッチ用トランジスタTR13のコレクタと接続され、電
源供給端子T12は基準電位点と接続されている。このよ
うに構成された過電流保護装置EQ2において、電源供
給端子T11とT12が事故により短絡されると、過電流検
出用抵抗R11の両端の電圧降下により過電流スイッチ用
トランジスタTR13の利得が高くなる。過電流スイッチ
用トランジスタTR13の利得が高くなると、電流制御ト
ランジスタTR11のベースバイアスが低くなり電流制御
トランジスタTR11に流れる電流は減少する。
【考案が解決しようとする課題】この過電流保護装置E
Q2では、電流制御トランジスタTR11とTR12、過電
流スイッチ用トランジスタTR13及び過電流検出用抵抗
R11で構成されており、過電流保護のみで、過電流保護
回路の動作が確認できない。また、過電流保護回路の動
作を確認する場合は、確認のための回路を増設する必要
があり、コストが増加し、部品点数が削減できないとい
う難点がある。
【考案の目的】本考案は、このような難点を解消するた
めになされたもので、過電流保護回路の動作を確認する
確認用回路設置に伴うコスト及び部品点数が削減できる
過電流保護装置を提供することを目的とするものであ
る。
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本考案の過電流保護装置は、負荷の電源をオン、オ
フするトランジスタと、一方の入力側端子(+)が電源
に接続され、他方の入力側端子(−)が他の電源に負荷
を介して接続されるツェナーダイオードに接続され負荷
に流れる電流が正常電流のとき一方の入力側端子(+)
の基準電圧が他方の入力側端子(−)の電圧より大にな
り出力側をHレベルとし、負荷に流れる電流が短絡等で
異常電流のとき一方の入力側端子(+)の基準電圧が他
方の入力側端子(−)の電圧より小になり出力側をLレ
ベルとなり、ツェナーダイオードの電圧により出力側を
Hレベルに反転するコンパレータと、コンパレータの出
力側がHレベルのときトランジスタをオン制御し、出力
側がLレベルのときはオフ制御するCPUと、負荷に異
常電流が流れたときトランジスタをオフ制御するため他
方の入力側端子(−)の電圧を一方の入力側端子(+)
の電圧より大にそれぞれ設定する電流経路およびトラン
ジスタがオフ制御されたとき他方の入力側端子(−)の
電圧を一方の入力側端子(+)の電圧より小にそれぞれ
設定する電流経路とを備えている。
【作用】この過電流保護装置において、負荷に正常電流
が流れているとコンパレータの一方の入力側端子(+)
での基準電圧が他方の入力側端子(−)の電圧より大と
なり出力側をHレベルとする。負荷に異常電流が流れる
と、コンパレータの一方の入力側端子(+)の基準電圧
が他方の入力側端子(−)の電圧より小となり、出力側
をLレベルとする。CPUはコンパレータの出力側がH
レベルのときトランジスタをオン制御し、出力側がLレ
ベルのときはオフ制御するようになっている。負荷に異
常電流が流れトランジスタがオフ制御されると電流経路
で一方の入力側端子の電圧を設定され、他の電流経路で
入力側端子の電圧を一方の入力側端子の電圧より小と設
定する。
【実施例】以下、本考案の過電流保護装置をその好まし
い一実施例について図1にしたがって詳述する。図1に
おいて、本考案の過電流保護装置は、過電流保護回路E
Q1に設けられ負荷3の電源をオン、オフするトランジ
スタTR1と、負荷に流れる電流が正常電流のとき一方
の入力側端子(+)の基準電圧が他方の入力側端子
(−)の電圧より大となり出力側をHレベルとし、負荷
に流れる電流が異常電流のとき一方の入力側端子(+)
の基準電圧が他方の入力側端子(−)の電圧より小とな
り出力側をLレベルとなるコンパレータ1と、コンパレ
ータの出力側がHレベルのときトランジスタをオン制御
し、出力側がLレベルのときはオフ制御するCPU2
と、負荷に異常電流が流れトランジスタがオフ制御され
たとき一方の入力側端子の電圧を設定する電流経路R
4、R3と、他方の入力側端子の電圧を一方の入力側端子
の電圧より小と設定する電流経路R5、ZD1と備えてい
る。過電流保護装置は、トランジスタTR1、コンパレ
ータ1、電流経路R4、R3、他の電流経路R5、ZD1で
構成され、CPU2の制御出力側が接続されている制御
出力端子T3はトランジスタTR1のゲートに、制御入力
端子T4はコンパレータ1の出力側にそれぞれ接続され
ている。ドレインが基準電位点に接続されているトラン
ジスタTR1のソースは抵抗R1を介して電源供給端子T
2と接続され、電源供給端子T2は抵抗R5を介してコン
パレータ1の(−)入力側端子とアノードが基準電位点
に接続されているツェナーダイオードZD1のカソード
と共に接続され、抵抗R5とツェナーダイオードZD1が
他の電流経路となっている。コンパレータ1の(+)入
力側端子には一端が基準電位点に接続されている抵抗R
3の他端が接続され、この抵抗R3の他端はダイオードD
2のカソード、アノドを介して抵抗R4と接続され、更
に、電源供給端子T2と接続されている。この抵抗R3と
R4が一方の電流経路となっている。 電源+VCCは抵
抗R2、ダイオードD1のアノード、カソードを経由して
コンパレータ1の(+)入力側端子と接続されている。
電源供給端子T1には他の電源+VDDが接続され、電源
供給端子T1、T2には負荷3が接続されている。このよ
うに構成された過電流保護装置において、その動作を説
明する。 正常時のコンパレータ1の+入力には、 電源+Vcc−抵抗R2−ダイオードD1−抵抗R3 の経路で決定される電圧(例として+2V)が印加され
ている。この時の定数設定は+Vcc=+5V、抵抗R2=2.2k
Ω(電圧降下=2.2V)、ダイオードD1の順方向電圧
0.8V、R3=2kΩ(電圧降下=2V)とする。 負
荷3が正常であるときコンパレータ1の−入力にはトラ
ンジスタTR1がONであるため、他の電源+VDD−負荷
3−抵抗R1−トランジスタTR1のソースS−ドレインDの
経路で決定される電圧(例として+1V)が印加されて
いる。この時の定数設定は電源+VDD=20V、負荷3に流
れる消費電流=1A、抵抗R1=1Ω(電圧降下=1V)と
する。したがって、電源供給端子T2の電圧は抵抗R1
の電圧降下と同電位になるため、抵抗R5を通じてコン
パレータ1の−入力となる。このとき、ツェナーダイオ
ードZD1は動作しない電圧(例として5V)に設定さ
れている。、よりコンパレータ1の+入力には+2
V、コンパレータ1の−入力には+1Vが印加されるこ
とより、コンパレータ1の出力は“H”レベル(正常時
信号)が出力される。 異常時(例として負荷3に過
電流=4Aが流れたとき)には電源供給端子T2=4V
となり、コンパレータ1の−入力には+4Vが印加され
る。 によりコンパレータ1の+入力には+2V印加
されているため、の異常電流が流れた場合のコンパレ
ータ1の−入力(=4V)との大小関係より、コンパレ
ータ1の出力は“L”レベル(過電流検出信号)が出力
される。 過電流検出信号をCPU2が検出すると、
トランジスタTR1をOFFさせるが、このときの電流
経路は以下のようになる。過電流が流れたときの負荷3
は短絡状態に近い低抵抗値を持つため、電源供給端子T
2にはほぼ他の電源+VDDと同電位の電圧が印加され
る。従って、トランジスタTR1がOFFされると同時
にコンパレータ1の+入力には、 抵抗R4−ダイオードD2−抵抗R3 の経路で分圧される電圧(例として+6V)が印加され
る。 コンパレータ1の−入力にはトランジスタTR
1がOFFのため、抵抗R1に電流が流れず電源供給端
子T2からの電流経路は、 抵抗R5−ツェナーダイオードZD1 となって、ツェナーダイオードZD1にはツェナー電流
が流れて+5Vが印加され、で説明したコンパレータ
の+入力=6Vとの大小関係で、出力は“H”に反転
し、過電流保護回路EQ1が動作したことをCPU2は
確認できる。
【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
の過電流保護装置によれば、過電流保護回路の動作を確
認する確認用回路設置に伴うコスト及び部品点数が削減
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案による過電流保護装置の一実施例を示す
ブロック図。
【図2】従来の過電流保護装置のブロック図。
【符号の説明】
1・・・・・・コンパレータ 2・・・・・・CPU 3・・・・・・負荷 (+)・・・・・・一方の入力側端子 (−)・・・・・・他方の入力側端子 TR1・・・・・・トランジスタ ZD1・・・・・・ツェナーダイオード +VCC・・・・・・電源 +VDD・・・・・・他の電源 +VDD、3、R1、TR1;+VCC、R2、D1、R3・・・・・・
電流経路 R4、D2、R3;+VDD、3、R5、ZD1・・・・・・電流経路

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】負荷(3)の電源をオン、オフするトラン
    ジスタ(TR1)と、一方の入力側端子(+)が電源
    (+VCC)に接続され、他方の入力側端子(−)が他の
    電源(+VDD)に前記負荷を介して接続されるツェナー
    ダイオード(ZD1)に接続され前記負荷に流れる電流
    が正常電流のとき前記一方の入力側端子(+)の基準電
    圧が前記他方の入力側端子(−)の電圧より大になり出
    力側をHレベルとし、前記負荷に流れる電流が短絡等で
    異常電流のとき前記一方の入力側端子(+)の基準電圧
    が前記他方の入力側端子(−)の電圧より小になり出力
    側をLレベルとなり、前記ツェナーダイオードの電圧に
    より出力側をHレベルに反転するコンパレータ(1)
    と、前記コンパレータの出力側がHレベルのとき前記ト
    ランジスタをオン制御し、出力側がLレベルのときはオ
    フ制御するCPU(2)と、前記負荷に前記異常電流が
    流れたとき前記トランジスタをオフ制御するため前記他
    方の入力側端子の電圧を前記一方の入力側端子の電圧よ
    り大にそれぞれ設定する電流経路(+VDD、3、R1、T
    R1;+VCC、R2、D1、R3)および前記トランジスタ
    がオフ制御されたとき前記他方の入力側端子の電圧を前
    記一方の入力側端子の電圧より小にそれぞれ設定する電
    流経路(R4、D2、R3;+VDD、3、R5、ZD1)と
    備えたことを特徴とする過電流保護装置。
JP1993053214U 1993-09-30 1993-09-30 過電流保護装置 Expired - Lifetime JP2607013Y2 (ja)

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