JP2653016B2 - Dc電源保護回路 - Google Patents

Dc電源保護回路

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JP2653016B2
JP2653016B2 JP5193792A JP19379293A JP2653016B2 JP 2653016 B2 JP2653016 B2 JP 2653016B2 JP 5193792 A JP5193792 A JP 5193792A JP 19379293 A JP19379293 A JP 19379293A JP 2653016 B2 JP2653016 B2 JP 2653016B2
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靖博 平山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、DC電源保護回路、特
に、DC電源とその負荷との間に接続され、負荷の短絡
状態を検出し負荷が短絡している場合、電源が投入でき
ない機能を持つDC電源保護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のDC電源保護回路100は、図2
に示すように、負荷2が接続されているときにこの負荷
2の短絡を検出して短絡信号61を出力する短絡検出部
4と負荷2をDC電源1に接続するか短絡検出部4に接
続するかを切り換える切換回路部3と、短絡信号61を
外部に出力するとともに、短絡信号61および外部制御
信号63にもとづいて、切換回路部3の動作を規定する
制御部5とを含んでいる(例えば、特開昭6−197
123号公報)。
【0003】短絡検出部4は、負荷2が短絡検出部4に
接続されているときに動作する。可変抵抗器41は短絡
検出感度調整用であり、コンパレータ43のプラス入力
はこれによりVccとGNDの分圧がかかるために、非
短絡時にはコンパレータ43のプラス入力はマイナス入
力電圧より低くなる。このときコンパレータ43の出力
はロー(GND)レベルになる。逆に短絡のあった場合
にはコンパレータ43のマイナス入力の電圧がローレベ
ル近くに落ちプラス入力の電圧よりも低くなるためにコ
ンパレータ43の出力はハイ(Vcc)レベルになる。
さらに、コンパレータ43の出力を受けインバータ47
の出力は短絡検出時にローレベルになり、短絡信号61
として短絡信号検出端子17より外部機器で監視するこ
とができる。
【0004】制御部5は、短絡信号61と外部制御信号
63によりリレーコイル32を制御するものである。短
絡信号61は短絡検出時には外部制御信号63の入力状
態にかかわらずリレーコイル32が駆動されないために
DC電源入力端子11、12とDC電源出力端子14、
15が接続されることはない。また、短絡がなく外部制
御信号63がハイレベルの場合はリレーコイル32が駆
動され、リレー接点31が切り換わりDC電源入力端子
11、12とDC電源出力端子14、15とが接続され
負荷に電源が供給される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】負荷2に正負の両電源
が必要な場合には、DC電源保護回路100を2台使用
するか、DC電源保護回路を1台使用し、負荷の2の+
端子と−端子間にDC電源保護回路100を接続して負
荷2の端子間の短絡を検出しなければならない。
【0006】図3に示すように、DC電源保護回路10
0を2台使用する場合は、負荷20の+端子とG端子間
に1台、G端子と−端子間に1台接続することが考えら
れる 一方、短絡検出部用電源(Vcc)が2台のDC
電源保護回路100で共通にしている場合、2台のD
C電源保護回路100内のVcc端子とGND端子は共
通である。そのため、切換回路部3内のGND端子はお
互いに短絡されていることになる。負荷の状態を検出す
る場合は、DC電源出力端子15が切換回路部3内でG
ND端子に接続されていることになる。よって図3の上
側にあるDC電源保護回路100のDC電源出力端子1
5と下側にあるDC電源保護回路100のDC電源出力
端子15は内部で短絡されていることになり負荷20の
G端子と−端子の間の状態を正しく検出することができ
ない。また、2台のDC電源保護回路100の電源が共
通でない場合はDC電源保護回路100と負荷20とD
C電源10のそれぞれの間を配線しなければならず、配
線の引き回しのスペースが余分に必要になったり、製作
工数が余分にかかったりする。
【0007】また図4(a)〜(c)に示すように、D
C電源保護回路100を1台だけ使用した場合は、3通
りの接続方法が考えられる。図4(a)のように負荷2
の+端子とG端子間に接続した場合、+端子とG端子間
の負荷は、図5のような負荷を考えたとき、負荷71と
負荷73+負荷72の負荷を並列にしたものとなる。こ
のとき負荷73が短絡している場合でも負荷72がダイ
オード成分のみのときにはその短絡の見落とす可能性が
ある。また、負荷72の電解コンデンサなどの極性のあ
る回路部品を使用していた場合、逆電圧がかかるために
回路部品を破損する可能性もある。
【0008】図4(c)のように負荷2の+端子と−端
子間に接続した場合、同様に図5のような負荷を考えた
とき、負荷71に比べて負荷72の抵抗値が大きいとき
には負荷71の短絡を見落とす可能性がある。なお、図
4(b)については、図4(a)と正負の相違以外は同
等であるため、説明は省略する。
【0009】このように、従来のDC電源保護回路は、
負荷の状態を正しく検出できない場合や、負荷2の回路
部品を破損するといった可能性もある。また、DC電源
保護回路100をユニット化した場合に、2台必要とな
り配線が多くなり、省スペースの面でも劣ったものとな
るという欠点があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のDC電源保護回
路は、正負両電源を必要とする負荷が接続されていると
きにこの負荷の正電源側及び負電源側の短絡をそれぞれ
検出して正負それぞれの短絡信号を出力する短絡検出部
と、前記短絡検出部から出力される短絡信号に応じて、
前記負荷をDC電源に接続するか前記短絡検出部に接続
するかを切り換える切換回路部とを備え、前記短絡検出
部は、前記負荷の正電源側端子に中間電圧よりも大きい
第1の電圧を与える手段と、前記負荷の正電源側の電圧
と前記第1の電圧よりも小さく前記中間電圧よりも大き
い第1の基準電圧とを比較する第1の比較部と、前記負
荷の負電源側に前記中間電圧よりも小さい第2の電圧を
与える手段と、前記負荷の負電源側の電圧と前記第2の
電圧よりも大きく前記中間電圧よりも小さい第2の基準
電圧とを比較する第2の比較部と、前記第1および第2
の比較部における比較結果に応じて、前記負荷の正電源
側及び負電源側の短絡をそれぞれ検出する手段を備える
ものである。
【0011】
【実施例】次に、本発明について、図面を参照して説明
する。
【0012】図1は本発明の実施例を示す回路図であ
る。図1に示すDC電源保護回路200は、負荷20が
接続されているときにこの負荷20の短絡及び断線を検
出して短絡信号61、62を出力する短絡検出部40
負荷20をDC電源10に接続するか短絡検出部4
0に接続するかを切り換える切換回路部30と短絡信
号61、62を外部に出力するとともに、短絡信号6
1、62と外部制御信号63にもとづいて前記切換回路
部30の動作を規定する制御部50とを含んでいる。
【0013】次に動作について説明する。負荷20が短
絡検出部40に接続されているとき、短絡検出感度調整
用の可変抵抗器41、42を負荷20に応じて適当な値
に調整しておく。コンパレータ43のプラス入力はこれ
によりV+とAGの分圧がかかり、コンパレータ44の
マイナス入力にはAGとV−の分圧がかかる。ここで、
AGとは、図1におけるV+とV−電源に対する共通の
グランド端子であって、Vcc電源に対するGND端子
には接続されていないグランド端子を示す。なお、この
端子AGの電圧は、V+とV−の中間電圧である。
【0014】以上の設定のとき、負荷20が正常時には
コンパレータ43のマイナス入力電圧はプラス入力電圧
よりも高くなり、コンパレータ44のプラス入力電圧は
マイナス入力電圧よりも低くなるので、両コンパレータ
43、44の出力はロー(V−)レベルとなり、フォト
カプラ45、46の出力はハイ(Vcc)レベルとな
る。
【0015】また、負荷20の+端子とG端子間が短絡
している場合はコンパレータ43のマイナス入力電圧は
プラス入力電圧よりも低くなりコンパレータ43の出力
はハイ(V+)レベルとなる。負荷20のG端子とV−
端子間が短絡している場合は、コンパレータ44のプラ
ス入力電圧はマイナス電圧より高くなるので、コンパレ
ータ44の出力はハイ(V+)レベルとなる。
【0016】負荷短絡信号61,62はフォトカプラ4
5,46の出力であるので、負荷20の+端子とG端子
間が短絡した場合は負荷短絡信号61がロー(GND)
レベルとなり、負荷20のG端子と−端子が短絡した場
合は負荷短絡信号62がロー(GND)レベルとなる。
【0017】制御部50は、短絡信号61,62と外部
制御信号63によりリレーコイル32を制御するもので
ある。
【0018】外部制御信号63がローレベル時には短絡
信号61,62の入力状態にかかわらずリレーコイル3
2が駆動されないためにDC電源入力端子11,12,
13とDC電源出力端子14,15,16が接続される
ことはない。短絡信号61,62は、短絡信号検出端子
17,18より、外部機器で監視することができるの
で、負荷20の状態を把握することができる。
【0019】このようにDC電源保護回路200では、
負荷20の+端子にかかる電圧はG端子にかかる電圧よ
りも高く、G端子にかかる電圧は−端子にかかる電圧よ
りも高いので図5にような負荷20に対して負荷71,
72,73の各負荷に逆電圧がかかることもなく負荷2
0の内部の極性のある回路部分を破損することはない。
【0020】また、負荷20が単電源でよい場合に対し
ては電源入力端子13と電源出力端子16を接続しなけ
ればよく、このときDC電源保護回路200のG端子と
−端子間は短絡されないために、負荷20の+端子とG
端子間の状態のみで切換回路部3が動作する。
【0021】図1のような構成のDC電源保護回路20
0は、頻繁に負荷の状態が変化するような場合に有効
で、例えば、プリント基板の機能検査装置に応用され
る。プリント基板を検査する場合に、プリント基板に電
源を投入しなければならないが、DC電源保護回路20
0がない場合は、短絡を検出できないだけでなく、負荷
20が短絡していた場合に過電流が流れ負荷20を破壊
したりする恐れがある。さらに、プリント基板を次々検
査していく場合を考える。もしDC電源保護回路200
がない場合で、DC電源10に過電流保護機能があり、
かつプリント基板の電源端子とGND端子が短絡されて
いた場合、DC電源10に過電流が流れ過電流保護機能
が働きDC電源10の出力を遮断する場合がある。この
とき現在検査対象となっているプリント基板には電源が
供給されていないので機能検査はNGとなるが、そのま
ま別のプリント基板を検査しようとしてもDC電源10
の電源が遮断されており現在のプリント基板に電源が供
給されないまま機能検査を行うため正常なプリント基板
でも検査がNGとなってしまうことになる。
【0022】本発明のDC電源保護回路200を用いれ
ばプリント基板が短絡していた場合、その場で短絡を検
出でき、DC電源10の出力を遮断させることなく次の
プリント基板に対して検査が実行できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、負荷が正
負両電源を必要な場合でも、負荷の回路部品を破損する
ことなく負荷の短絡を検出することができる。また、負
荷の正電源側が短絡したか、負電源側が短絡したかを電
源投入前に把握することができる。
【0024】また、負荷が単電源でよい場合には、DC
電源保護回路の−端子を未接続にしておけばよく、DC
電源保護回路をユニット化した場合においても汎用性が
高まるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】従来の一例を示す回路図である。
【図3】従来の使用例を示すブロック図である。
【図4】(a)〜(c)は従来の使用例を示すブロック
図である。
【図5】負荷の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 DC電源 20 負荷 30 切換回路部 40 短絡検出部 50 制御部 11〜13 DC電源入力端子 14〜16 DC電源出力端子 17,18 短絡信号検出端子 19 外部制御入力端子 31 リレー接点 32 リレーコイル 41,42 可変抵抗器 43,44 コンパレータ 45,46 フォトカプラ 47,48 短絡防止抵抗 51 ゲート 52 バッファドライバ 61,62 短絡信号 63 外部制御信号 71〜73 負荷

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正負両電源を必要とする負荷が接続され
    ているときにこの負荷の正電源側及び負電源側の短絡を
    それぞれ検出して正負それぞれの短絡信号を出力する短
    絡検出部と、 前記短絡検出部から出力される短絡信号に応じて、前記
    負荷をDC電源に接続するか前記短絡検出部に接続する
    かを切り換える切換回路部とを備え、 前記短絡検出部は、 前記負荷の正電源側端子に中間電圧よりも大きい第1の
    電圧を与える手段と、 前記負荷の正電源側端子の電圧と前記第1の電圧よりも
    小さく前記中間電圧よりも大きい第1の基準電圧とを比
    較する第1の比較部と、 前記負荷の負電源側端子に前記中間電圧よりも小さい第
    2の電圧を与える手段と、 前記負荷の負電源側端子の電圧と前記第2の電圧よりも
    大きく前記中間電圧よりも小さい第2の基準電圧とを比
    較する第2の比較部と、 前記第1および第2の比較部における比較結果に応じ
    て、前記負荷の正電源側及び負電源側の短絡をそれぞれ
    検出する手段 を備えることを特徴とするDC電源保護回
    路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0746757A (ja) 1995-02-14

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