JP3277091B2 - 過電流保護装置 - Google Patents
過電流保護装置Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency 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 current
- H02H3/087—Emergency 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 current for dc applications
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動復帰式の過電流保
護装置に関する。
護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、遠隔操作を行う給湯器では、リ
モコンが給湯器本体側のリモコン接続端子に接続線を介
して接続されており、リモコンには接続線を経て直流電
力が供給される。又、給湯器本体- リモコン間でシリア
ル通信が行われ、接続線には直流電力の他、運転指令信
号及び運転状況信号が重畳される。
モコンが給湯器本体側のリモコン接続端子に接続線を介
して接続されており、リモコンには接続線を経て直流電
力が供給される。又、給湯器本体- リモコン間でシリア
ル通信が行われ、接続線には直流電力の他、運転指令信
号及び運転状況信号が重畳される。
【０００３】過電流保護対策を施していないと、接続線
の被覆損傷による短絡やリモコンの故障等により、接続
端子間が略短絡状態（低インピーダンス状態）になると
大電流が流れるので直流電源回路の部品が焼損してしま
う。
の被覆損傷による短絡やリモコンの故障等により、接続
端子間が略短絡状態（低インピーダンス状態）になると
大電流が流れるので直流電源回路の部品が焼損してしま
う。
【０００４】そこで、従来の技術（特開平６- ３２７０
５４号公報）では、以下の様にして上記過電流を防止し
ている（図６参照）。接続線の接触等により、接続端子
９０１- ９０２間が短絡状態になると、電流検出用抵抗
９０３の端子電圧が上昇するため、コンパレータ９０４
の出力はＨｉからＬｏに変移し、トランジスタ９０５、
９０６がオフに切り替わる。その結果、接続端子９０１
- ９０２間にはバイパス抵抗９０７を介した電流のみ流
れる。
５４号公報）では、以下の様にして上記過電流を防止し
ている（図６参照）。接続線の接触等により、接続端子
９０１- ９０２間が短絡状態になると、電流検出用抵抗
９０３の端子電圧が上昇するため、コンパレータ９０４
の出力はＨｉからＬｏに変移し、トランジスタ９０５、
９０６がオフに切り替わる。その結果、接続端子９０１
- ９０２間にはバイパス抵抗９０７を介した電流のみ流
れる。
【０００５】作業者が接続端子９０１- ９０２間の短絡
に気付いて正常に戻すと、コンパレータ９０４の出力は
ＬｏからＨｉに変移し、トランジスタ９０５、９０６が
オンに切り替わり、接続端子９０１- ９０２間に再度、
正規の電圧が供給される様になる。尚、コンセントを抜
いたり、リセットスイッチを押して電源を一旦、オフに
して復帰させる短絡保護方式は、給湯器等に組み込む場
合は不便であるので、自動復帰式が適している。
に気付いて正常に戻すと、コンパレータ９０４の出力は
ＬｏからＨｉに変移し、トランジスタ９０５、９０６が
オンに切り替わり、接続端子９０１- ９０２間に再度、
正規の電圧が供給される様になる。尚、コンセントを抜
いたり、リセットスイッチを押して電源を一旦、オフに
して復帰させる短絡保護方式は、給湯器等に組み込む場
合は不便であるので、自動復帰式が適している。
【０００６】従来の過電流保護装置Ｊにおいて、トラン
ジスタ９０６がオンの状態とオフの状態とでは、電流検
出用抵抗９０３を流れる電流が大幅に異なるため、トラ
ンジスタ９０６のオン状態・オフ状態によって基準電圧
Ｖを変更する必要がある。
ジスタ９０６がオンの状態とオフの状態とでは、電流検
出用抵抗９０３を流れる電流が大幅に異なるため、トラ
ンジスタ９０６のオン状態・オフ状態によって基準電圧
Ｖを変更する必要がある。
【０００７】この為、トランジスタ９０６がオンの時は
トランジスタ９０８をオンして、抵抗９０９と抵抗９１
０とによる分圧電圧が基準電圧Ｖとして設定され、又、
トランジスタ９０６がオフの時はトランジスタ９０８を
オフして、（抵抗９１１＋抵抗９０９）と抵抗９１０と
による分圧電圧が基準電圧Ｖとして設定される様に回路
構成している。
トランジスタ９０８をオンして、抵抗９０９と抵抗９１
０とによる分圧電圧が基準電圧Ｖとして設定され、又、
トランジスタ９０６がオフの時はトランジスタ９０８を
オフして、（抵抗９１１＋抵抗９０９）と抵抗９１０と
による分圧電圧が基準電圧Ｖとして設定される様に回路
構成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】リモコンの接続端子９
０１- ９０２には、安定化電源が供給されており、リモ
コンが正しく接続されている場合は、安定化電源の出力
電圧は電流検出用抵抗９０３とリモコンに印加される。
０１- ９０２には、安定化電源が供給されており、リモ
コンが正しく接続されている場合は、安定化電源の出力
電圧は電流検出用抵抗９０３とリモコンに印加される。
【０００９】従って、電流検出用抵抗９０３をリモコン
のインピーダンスに比べて大幅に小さくしないと、リモ
コンの接続端子９０１- ９０２間に加わる電圧が小さく
なり、消費電流の増減（表示ランプの点灯具合等）によ
り、接続端子９０１- ９０２間の電圧が大きく変動して
シリアル通信等に支障を来す。但し、余り抵抗値を小さ
くすると短絡検知ができなくなる。
のインピーダンスに比べて大幅に小さくしないと、リモ
コンの接続端子９０１- ９０２間に加わる電圧が小さく
なり、消費電流の増減（表示ランプの点灯具合等）によ
り、接続端子９０１- ９０２間の電圧が大きく変動して
シリアル通信等に支障を来す。但し、余り抵抗値を小さ
くすると短絡検知ができなくなる。
【００１０】具体的には、安定化電圧が１２Ｖ、リモコ
ンのインピーダンスが３０Ω程度とすると、電流検出用
抵抗９０３は１Ω程度が妥当である。又、接続端子９０
１- ９０２間が短絡状態となってトランジスタ９０６が
オフした時にバイパス抵抗９０７｛正確には、電流検出
用抵抗９０３＋バイパス抵抗９０７｝により電流を制限
する構成であるので抵抗値が大きい程、発熱量を少なく
する事ができる。しかし、トランジスタ９０６のオフ時
における短絡状態の判別の為に或る程度の負荷電流を流
す必要があるので、無制限に大きくできない。具体的に
は、バイパス抵抗９０７の抵抗値は３３０Ω（耐電力１
Ｗ）程度が好適である。
ンのインピーダンスが３０Ω程度とすると、電流検出用
抵抗９０３は１Ω程度が妥当である。又、接続端子９０
１- ９０２間が短絡状態となってトランジスタ９０６が
オフした時にバイパス抵抗９０７｛正確には、電流検出
用抵抗９０３＋バイパス抵抗９０７｝により電流を制限
する構成であるので抵抗値が大きい程、発熱量を少なく
する事ができる。しかし、トランジスタ９０６のオフ時
における短絡状態の判別の為に或る程度の負荷電流を流
す必要があるので、無制限に大きくできない。具体的に
は、バイパス抵抗９０７の抵抗値は３３０Ω（耐電力１
Ｗ）程度が好適である。
【００１１】この様に、バイパス抵抗９０７に比べて電
流検出用抵抗９０３の抵抗値は非常に小さいので、トラ
ンジスタ９０６のオフ中にあっては、電流検出用抵抗９
０３で検出される電圧は非常に小さな値となり、接続端
子９０１- ９０２間が、略短絡状態（低インピーダンス
状態）である場合と、正常状態である場合とでは、１Ω
程度の小抵抗値の電流検出用抵抗９０３の端子電圧は僅
かしか変化（数ｍＶ）しない。
流検出用抵抗９０３の抵抗値は非常に小さいので、トラ
ンジスタ９０６のオフ中にあっては、電流検出用抵抗９
０３で検出される電圧は非常に小さな値となり、接続端
子９０１- ９０２間が、略短絡状態（低インピーダンス
状態）である場合と、正常状態である場合とでは、１Ω
程度の小抵抗値の電流検出用抵抗９０３の端子電圧は僅
かしか変化（数ｍＶ）しない。
【００１２】電流検出用抵抗９０３の端子電圧は僅かし
か変化しないので、コンパレータ９０４の誤動作防止や
発振防止対策が必要であり、コンパレータ９０４に高感
度のものを採用し、オフセット調整を正確に行う必要が
ある。この為、オフセット調整に時間や手間がかかる。
基準電圧を切り替える回路が複雑であり、部品点数が多
い。この為、従来の過電流保護装置Ｊは、時間や手間が
かかり、部品代が高く付き、製造コストが高い。
か変化しないので、コンパレータ９０４の誤動作防止や
発振防止対策が必要であり、コンパレータ９０４に高感
度のものを採用し、オフセット調整を正確に行う必要が
ある。この為、オフセット調整に時間や手間がかかる。
基準電圧を切り替える回路が複雑であり、部品点数が多
い。この為、従来の過電流保護装置Ｊは、時間や手間が
かかり、部品代が高く付き、製造コストが高い。
【００１３】本発明の目的は、過電流保護動作中の、半
導体スイッチ素子のオフ状態における接続端子間の状態
を、低コストで精度良く判別する事ができる過電流保護
装置の提供にある。
導体スイッチ素子のオフ状態における接続端子間の状態
を、低コストで精度良く判別する事ができる過電流保護
装置の提供にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）半導体スイッチ、第一抵抗、及び電気負荷が繋が
る接続端子を直列に直流電源に電気接続し、第二抵抗と
第三抵抗を直列接続したものを前記半導体スイッチに並
列接続し、前記第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続
側の前記接続端子間の電圧値に基づいて前記半導体スイ
ッチの状態を切り替える過電流検出回路とを備える。
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）半導体スイッチ、第一抵抗、及び電気負荷が繋が
る接続端子を直列に直流電源に電気接続し、第二抵抗と
第三抵抗を直列接続したものを前記半導体スイッチに並
列接続し、前記第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続
側の前記接続端子間の電圧値に基づいて前記半導体スイ
ッチの状態を切り替える過電流検出回路とを備える。
【００１５】（２）半導体スイッチ、第一抵抗、及び電
気負荷が繋がる接続端子を直列に直流電源に電気接続
し、第二抵抗と第三抵抗を直列接続したものを前記半導
体スイッチに並列接続し、前記接続端子の電位を分圧す
る第一分圧回路と、前記第二抵抗と第三抵抗との接続点
の電位を分圧する第二分圧回路とを設け、前記半導体ス
イッチのオン状態において前記電気負荷の抵抗値が所定
値未満になると第二分圧電圧の方が第一分圧電圧より高
くなる様に定数を設定し、前記第一分圧電圧と第二分圧
電圧とを比較し、第二分圧電圧の方が第一分圧電圧より
高くなると前記半導体スイッチをオフ状態に切り替え、
第一分圧電圧の方が第二分圧電圧より高くなると前記半
導体スイッチをオン状態に切り替える過電流検出回路を
設けた。
気負荷が繋がる接続端子を直列に直流電源に電気接続
し、第二抵抗と第三抵抗を直列接続したものを前記半導
体スイッチに並列接続し、前記接続端子の電位を分圧す
る第一分圧回路と、前記第二抵抗と第三抵抗との接続点
の電位を分圧する第二分圧回路とを設け、前記半導体ス
イッチのオン状態において前記電気負荷の抵抗値が所定
値未満になると第二分圧電圧の方が第一分圧電圧より高
くなる様に定数を設定し、前記第一分圧電圧と第二分圧
電圧とを比較し、第二分圧電圧の方が第一分圧電圧より
高くなると前記半導体スイッチをオフ状態に切り替え、
第一分圧電圧の方が第二分圧電圧より高くなると前記半
導体スイッチをオン状態に切り替える過電流検出回路を
設けた。
【００１６】（３）上記(1) 又は (2)の構成を有し、前
記直流電源は安定化電源回路であり、前記電気負荷は、
接続線を介して遠隔接続され、前記第一抵抗の抵抗値
で、前記半導体スイッチのオン状態における制限電流を
設定し、前記第一抵抗、第二抵抗、第三抵抗の合計抵抗
値でもって、前記半導体スイッチのオフ状態における制
限電流を設定する。
記直流電源は安定化電源回路であり、前記電気負荷は、
接続線を介して遠隔接続され、前記第一抵抗の抵抗値
で、前記半導体スイッチのオン状態における制限電流を
設定し、前記第一抵抗、第二抵抗、第三抵抗の合計抵抗
値でもって、前記半導体スイッチのオフ状態における制
限電流を設定する。
【００１７】
〔請求項１について；図３、４参照〕接続端子間の状態
が正常であると、第一抵抗による電圧降下が小さいの
で、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続側の接続端
子間の電位差Ｅは低く、過電流検出回路は半導体スイッ
チ素子をオン状態に維持する｛図４の（ａ）参照｝。
が正常であると、第一抵抗による電圧降下が小さいの
で、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続側の接続端
子間の電位差Ｅは低く、過電流検出回路は半導体スイッ
チ素子をオン状態に維持する｛図４の（ａ）参照｝。
【００１８】半導体スイッチ素子のオン中に接続端子が
略短絡状態になると、第一抵抗による電圧降下が大きい
ので、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続側の接続
端子間の電位差Ｅは高くなり、過電流検出回路は半導体
スイッチ素子をオフ状態に切り替える。
略短絡状態になると、第一抵抗による電圧降下が大きい
ので、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続側の接続
端子間の電位差Ｅは高くなり、過電流検出回路は半導体
スイッチ素子をオフ状態に切り替える。
【００１９】半導体スイッチ素子がオフ状態になると、
第二抵抗- 第三抵抗- 第一抵抗により接続端子側に流れ
る電流が制限される。この状態では、過電流検出回路
は、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続側の接続端
子間の電位差Ｅに基づいて接続端子の状態を監視する
｛図４の（ｂ）参照｝。
第二抵抗- 第三抵抗- 第一抵抗により接続端子側に流れ
る電流が制限される。この状態では、過電流検出回路
は、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続側の接続端
子間の電位差Ｅに基づいて接続端子の状態を監視する
｛図４の（ｂ）参照｝。
【００２０】半導体スイッチ素子のオフ中に接続端子の
状態が正常に戻ると、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵
抗接続側の接続端子間の電位差Ｅが低下するので、過電
流検出回路は半導体スイッチ素子をオン状態に切り替
え、過電流保護動作が解除される。
状態が正常に戻ると、第二・第三抵抗の接続点- 第一抵
抗接続側の接続端子間の電位差Ｅが低下するので、過電
流検出回路は半導体スイッチ素子をオン状態に切り替
え、過電流保護動作が解除される。
【００２１】〔請求項２について；図２、図５参照〕電
気負荷の抵抗値が所定値を越えていると、第一分圧電圧
Ｖ1 の方が第二分圧電圧Ｖ2 より高く、過電流検出回路
は半導体スイッチをオン状態に維持する。半導体スイッ
チ素子のオン中、過電流検出回路は、第一分圧電圧Ｖ1
と、第二分圧電圧Ｖ2 とを比較して接続端子の状態を監
視する｛図２の（ａ）参照｝。
気負荷の抵抗値が所定値を越えていると、第一分圧電圧
Ｖ1 の方が第二分圧電圧Ｖ2 より高く、過電流検出回路
は半導体スイッチをオン状態に維持する。半導体スイッ
チ素子のオン中、過電流検出回路は、第一分圧電圧Ｖ1
と、第二分圧電圧Ｖ2 とを比較して接続端子の状態を監
視する｛図２の（ａ）参照｝。
【００２２】接続端子側の抵抗値が所定値未満となる
と、第二分圧電圧Ｖ2 の方が第一分圧電圧Ｖ1 より高く
なり、過電流検出回路は半導体スイッチ素子をオフ状態
に切り替える。半導体スイッチ素子がオフ状態になる
と、第二抵抗- 第三抵抗- 第一抵抗により接続端子側に
流れる電流が制限される。この状態では、過電流検出回
路は、第一分圧電圧Ｖ1 と、第二分圧電圧Ｖ2 とに基づ
いて接続端子の状態を監視する｛図２の（ｂ）参照｝。
と、第二分圧電圧Ｖ2 の方が第一分圧電圧Ｖ1 より高く
なり、過電流検出回路は半導体スイッチ素子をオフ状態
に切り替える。半導体スイッチ素子がオフ状態になる
と、第二抵抗- 第三抵抗- 第一抵抗により接続端子側に
流れる電流が制限される。この状態では、過電流検出回
路は、第一分圧電圧Ｖ1 と、第二分圧電圧Ｖ2 とに基づ
いて接続端子の状態を監視する｛図２の（ｂ）参照｝。
【００２３】半導体スイッチ素子のオフ中に接続端子の
状態が正常に戻ると、第一分圧電圧Ｖ1 の方が第二分圧
電圧Ｖ2 より高くなるので、過電流検出回路は半導体ス
イッチ素子をオン状態に切り替え、過電流保護動作が解
除される。
状態が正常に戻ると、第一分圧電圧Ｖ1 の方が第二分圧
電圧Ｖ2 より高くなるので、過電流検出回路は半導体ス
イッチ素子をオン状態に切り替え、過電流保護動作が解
除される。
【００２４】［請求項３について］ 接続線を介して遠隔接続される電気負荷が、電源のリッ
プルで誤作動しない様に直流電源を安定化電源回路とす
る。第一抵抗の抵抗値で半導体スイッチのオン状態にお
ける制限電流を設定する。第一抵抗、第二抵抗、第三抵
抗の合計抵抗値でもって、半導体スイッチのオフ状態に
おける制限電流を設定する。
プルで誤作動しない様に直流電源を安定化電源回路とす
る。第一抵抗の抵抗値で半導体スイッチのオン状態にお
ける制限電流を設定する。第一抵抗、第二抵抗、第三抵
抗の合計抵抗値でもって、半導体スイッチのオフ状態に
おける制限電流を設定する。
【００２５】接続端子間が略短絡状態になった際の半導
体素子のオフ状態時における制限電流の大きさを、第
一、第二、第三抵抗の合計抵抗値でもって設定する。
体素子のオフ状態時における制限電流の大きさを、第
一、第二、第三抵抗の合計抵抗値でもって設定する。
【００２６】
〔請求項１について〕接続端子間の状態が正常で半導体
スイッチ素子のオン状態時には、第一抵抗による電圧降
下に基づいて接続端子間の状態を監視し、接続端子間が
略短絡状態であって半導体スイッチ素子のオフ状態時に
は、第二抵抗、第三抵抗、第一抵抗の直列接続により負
荷電流を制限するとともに、（第三抵抗＋第一抵抗）に
よる電圧降下に基づいて電気負荷の抵抗値を監視する構
成である。
スイッチ素子のオン状態時には、第一抵抗による電圧降
下に基づいて接続端子間の状態を監視し、接続端子間が
略短絡状態であって半導体スイッチ素子のオフ状態時に
は、第二抵抗、第三抵抗、第一抵抗の直列接続により負
荷電流を制限するとともに、（第三抵抗＋第一抵抗）に
よる電圧降下に基づいて電気負荷の抵抗値を監視する構
成である。
【００２７】これにより、負荷電流が制限される過電流
保護動作中｛半導体スイッチ素子のオフ状態｝において
電圧降下が顕著に現れ｛第三抵抗＋第一抵抗の為｝、比
較的大きな電圧変化で電気負荷の抵抗値の監視を行う事
ができる。この為、過電流検出回路を簡単なものにする
事ができ、製造コストを低減する事ができる。
保護動作中｛半導体スイッチ素子のオフ状態｝において
電圧降下が顕著に現れ｛第三抵抗＋第一抵抗の為｝、比
較的大きな電圧変化で電気負荷の抵抗値の監視を行う事
ができる。この為、過電流検出回路を簡単なものにする
事ができ、製造コストを低減する事ができる。
【００２８】〔請求項２について〕接続端子間の状態が
正常（電気負荷が正常）で半導体スイッチがオンの場
合、第二分圧回路は、実質、第一抵抗の第三抵抗接続側
の電位を分圧し、又、第一分圧回路は接続端子の電位を
分圧し、過電流検出回路は、第一、第二分圧電圧を比較
して接続端子の状態を監視する構成である。
正常（電気負荷が正常）で半導体スイッチがオンの場
合、第二分圧回路は、実質、第一抵抗の第三抵抗接続側
の電位を分圧し、又、第一分圧回路は接続端子の電位を
分圧し、過電流検出回路は、第一、第二分圧電圧を比較
して接続端子の状態を監視する構成である。
【００２９】接続端子間の抵抗が所定値未満になって半
導体スイッチ素子がオフ状態になると、第二分圧回路
は、第二抵抗と第三抵抗の接続点の電位を分圧し、又、
第一分圧回路は接続端子の電位を分圧し、過電流検出回
路は、第一、第二分圧電圧を比較して接続端子の状態を
監視する構成である。
導体スイッチ素子がオフ状態になると、第二分圧回路
は、第二抵抗と第三抵抗の接続点の電位を分圧し、又、
第一分圧回路は接続端子の電位を分圧し、過電流検出回
路は、第一、第二分圧電圧を比較して接続端子の状態を
監視する構成である。
【００３０】これにより、半導体スイッチ素子のオフ状
態（過電流保護動作中）において、接続端子の状態（負
荷電流の変化）を、比較的大きな、第一分圧電圧と第二
分圧電圧との電位差で検出する事ができる。この為、過
電流検出回路の回路構成を簡単にする事ができ、製造コ
ストを低減する事ができる。
態（過電流保護動作中）において、接続端子の状態（負
荷電流の変化）を、比較的大きな、第一分圧電圧と第二
分圧電圧との電位差で検出する事ができる。この為、過
電流検出回路の回路構成を簡単にする事ができ、製造コ
ストを低減する事ができる。
【００３１】［請求項３について］ 直流電源が安定化電源であるので、接続線を介して遠隔
接続される電気負荷が、電源のリップルで誤作動しな
い。半導体スイッチのオン状態における制限電流を第一
抵抗の抵抗値で設定することができる。
接続される電気負荷が、電源のリップルで誤作動しな
い。半導体スイッチのオン状態における制限電流を第一
抵抗の抵抗値で設定することができる。
【００３２】第一、第二、第三抵抗の合計抵抗値でもっ
て制限電流の大きさを設定しているので、接続端子間が
略短絡状態になった場合において、負荷電流を適正値に
制限する事ができる。
て制限電流の大きさを設定しているので、接続端子間が
略短絡状態になった場合において、負荷電流を適正値に
制限する事ができる。
【００３３】
【実施例】本発明の一実施例（請求項２、３に対応）を
図１〜図２に基づいて説明する。過電流保護装置Ａは、
パワートランジスタ１と、抵抗２、３、４と、過電流検
出回路５と、分圧回路６、７と、接続線８０、８０を介
してリモコン８１を繋ぐ接続端子８、８とを有する。
図１〜図２に基づいて説明する。過電流保護装置Ａは、
パワートランジスタ１と、抵抗２、３、４と、過電流検
出回路５と、分圧回路６、７と、接続線８０、８０を介
してリモコン８１を繋ぐ接続端子８、８とを有する。
【００３４】パワートランジスタ１は、エミッタ１１を
安定化電源回路（図示せず）のプラス電圧供給線１０１
（ＤＣ- １２Ｖ）に接続している。又、ベース１２- エ
ミッタ１１間に抵抗１３を接続している。
安定化電源回路（図示せず）のプラス電圧供給線１０１
（ＤＣ- １２Ｖ）に接続している。又、ベース１２- エ
ミッタ１１間に抵抗１３を接続している。
【００３５】抵抗２（例えば１Ω- ０．５Ｗ）は、本発
明の第一抵抗に相当し、一端２１をパワートランジスタ
１のコレクタ１４に接続し、他端２２をインダクタ８２
を介して接続端子８に電気接続している。抵抗３（例え
ば３３０Ω- １Ｗ）は、本発明の第二抵抗に相当し、一
端３１をパワートランジスタ１のエミッタ１１及びプラ
ス電圧供給線１０１に接続している。抵抗４（例えば
４．７Ω）は、本発明の第三抵抗に相当し、一端４１を
抵抗３の他端３２に接続（接続点ｍ）し、他端４２をパ
ワートランジスタ１のコレクタ１４に接続している。
明の第一抵抗に相当し、一端２１をパワートランジスタ
１のコレクタ１４に接続し、他端２２をインダクタ８２
を介して接続端子８に電気接続している。抵抗３（例え
ば３３０Ω- １Ｗ）は、本発明の第二抵抗に相当し、一
端３１をパワートランジスタ１のエミッタ１１及びプラ
ス電圧供給線１０１に接続している。抵抗４（例えば
４．７Ω）は、本発明の第三抵抗に相当し、一端４１を
抵抗３の他端３２に接続（接続点ｍ）し、他端４２をパ
ワートランジスタ１のコレクタ１４に接続している。
【００３６】過電流検出回路５は、比較器５１と、抵抗
５２、５３と、抵抗５２を介してパワートランジスタ１
を駆動する駆動用のトランジスタ５４とにより構成され
る。比較器５１の(+) 入力端５１１には分圧電圧Ｖ1 が
入力され、(-) 入力端５１２には分圧電圧Ｖ2 が入力さ
れる。又、比較器５１の出力端子５１３は、トランジス
タ５４のベース５４１、及び一端をプラス電圧供給線１
０１に接続した抵抗５３（例えば１０ｋΩ）の他端に接
続されている。
５２、５３と、抵抗５２を介してパワートランジスタ１
を駆動する駆動用のトランジスタ５４とにより構成され
る。比較器５１の(+) 入力端５１１には分圧電圧Ｖ1 が
入力され、(-) 入力端５１２には分圧電圧Ｖ2 が入力さ
れる。又、比較器５１の出力端子５１３は、トランジス
タ５４のベース５４１、及び一端をプラス電圧供給線１
０１に接続した抵抗５３（例えば１０ｋΩ）の他端に接
続されている。
【００３７】分圧回路６は、一端６１１を抵抗２の他端
２２に接続した抵抗６１（例えば１０ｋΩ）と、一端６
２１を抵抗６１の他端６１２に接続し、他端６２２をマ
イナス電圧供給線１０２に接続した抵抗６２（例えば１
０ｋΩ）とにより構成され、抵抗６１と抵抗６２との接
続点６０が(+) 入力端５１１に接続される。
２２に接続した抵抗６１（例えば１０ｋΩ）と、一端６
２１を抵抗６１の他端６１２に接続し、他端６２２をマ
イナス電圧供給線１０２に接続した抵抗６２（例えば１
０ｋΩ）とにより構成され、抵抗６１と抵抗６２との接
続点６０が(+) 入力端５１１に接続される。
【００３８】分圧回路７は、一端７１１を、抵抗３、４
の接続点ｍに接続した抵抗７１（例えば１０ｋΩ）と、
一端７２１を抵抗７１の他端７１２に接続し、他端７２
２をマイナス電圧供給線１０２に接続した抵抗７２（例
えば９．１ｋΩ）とにより構成され、抵抗７１と抵抗７
２との接続点７０が(-) 入力端５１２に接続される。
の接続点ｍに接続した抵抗７１（例えば１０ｋΩ）と、
一端７２１を抵抗７１の他端７１２に接続し、他端７２
２をマイナス電圧供給線１０２に接続した抵抗７２（例
えば９．１ｋΩ）とにより構成され、抵抗７１と抵抗７
２との接続点７０が(-) 入力端５１２に接続される。
【００３９】本実施例では、上記の様に分圧回路６、７
等の定数を上記の様に設定しているので、接続端子８、
８間のインピーダンスが約２０．２Ω未満｛負荷電流が
約０．５７Ａを越える｝に低下すると、分圧電圧Ｖ1 ＜
分圧電圧Ｖ2 になる｛下式参照｝。
等の定数を上記の様に設定しているので、接続端子８、
８間のインピーダンスが約２０．２Ω未満｛負荷電流が
約０．５７Ａを越える｝に低下すると、分圧電圧Ｖ1 ＜
分圧電圧Ｖ2 になる｛下式参照｝。
【００４０】
【数１】 又、抵抗３、４、及び分圧回路６、７等の定数を上記の
様に設定しているので、過電流保護動作中に、接続端子
８、８間のインピーダンスが約１１５Ωを越える｛負荷
電流が約２７ｍＡ未満｝と、分圧電圧Ｖ1 ＞分圧電圧Ｖ
2 になる｛下式参照｝。
様に設定しているので、過電流保護動作中に、接続端子
８、８間のインピーダンスが約１１５Ωを越える｛負荷
電流が約２７ｍＡ未満｝と、分圧電圧Ｖ1 ＞分圧電圧Ｖ
2 になる｛下式参照｝。
【００４１】
【数２】
【００４２】接続端子８、８は、給湯器本体（図示せ
ず）に絶縁配設されたターミナルであり、リモコン８１
を接続した接続線８０、８０（被覆ワイヤー）がねじ止
めされる。尚、接続端子８の他方（図示下側）は、イン
ダクタ８２を介してマイナス電圧供給線１０２に電気接
続される。
ず）に絶縁配設されたターミナルであり、リモコン８１
を接続した接続線８０、８０（被覆ワイヤー）がねじ止
めされる。尚、接続端子８の他方（図示下側）は、イン
ダクタ８２を介してマイナス電圧供給線１０２に電気接
続される。
【００４３】インダクタ８２、８２は、接続端子８、８
に接続される給湯器本体側の通信回路（図示せず）が送
出する運転情報信号（図示せず）や、リモコン８１が送
出する運転指令信号（図示せず）の、過電流保護装置Ａ
側への侵入を防止するための高周波チョークコイル（数
ｍＨ）である。
に接続される給湯器本体側の通信回路（図示せず）が送
出する運転情報信号（図示せず）や、リモコン８１が送
出する運転指令信号（図示せず）の、過電流保護装置Ａ
側への侵入を防止するための高周波チョークコイル（数
ｍＨ）である。
【００４４】リモコン８１は、運転スイッチ、温度調節
スイッチ、及びＬＥＤ等を具備し、給湯器本体と離れた
台所等に設置される。
スイッチ、及びＬＥＤ等を具備し、給湯器本体と離れた
台所等に設置される。
【００４５】つぎに、過電流保護装置Ａの作動を説明す
る。リモコン８１が正常であり、且つ接続線８０- ８０
間が短絡しておらず、接続端子８、８が正常状態｛接続
端子８- ８間の抵抗値が約２０．２Ωを越える｝である
場合は、分圧電圧Ｖ1 ＞分圧電圧Ｖ2 となり、比較器５
１の出力がＨｉ、トランジスタ５４がオンとなるので、
パワートランジスタ１がオン状態を維持し、接続端子８
- ８間には正規の電圧（約１２Ｖ）が印加される。この
状態では、接続線８０- ８０を介してリモコン８１に作
動電圧が供給されるとともに、給湯器本体- リモコン８
１間で双方向通信が行われる。
る。リモコン８１が正常であり、且つ接続線８０- ８０
間が短絡しておらず、接続端子８、８が正常状態｛接続
端子８- ８間の抵抗値が約２０．２Ωを越える｝である
場合は、分圧電圧Ｖ1 ＞分圧電圧Ｖ2 となり、比較器５
１の出力がＨｉ、トランジスタ５４がオンとなるので、
パワートランジスタ１がオン状態を維持し、接続端子８
- ８間には正規の電圧（約１２Ｖ）が印加される。この
状態では、接続線８０- ８０を介してリモコン８１に作
動電圧が供給されるとともに、給湯器本体- リモコン８
１間で双方向通信が行われる。
【００４６】トランジスタ１がオン状態中に接続端子
８、８が異常状態｛リモコン８１の異常や接続線８０の
短絡｝となり、接続端子８- ８間の抵抗値が約２０．２
Ω未満になると、分圧電圧Ｖ1 ＜分圧電圧Ｖ2 となり、
比較器５１の出力がＬｏ、トランジスタ５４がオフとな
るので、パワートランジスタ１がオフ状態に切り替わ
り、過電流保護動作に移行する。この状態では、負荷電
流が最大約３６ｍＡ（接続端子８- ８短絡時）に制限さ
れ、リモコン８１への作動電圧が低下し、給湯器本体-
リモコン８１間の双方向通信は停止する。
８、８が異常状態｛リモコン８１の異常や接続線８０の
短絡｝となり、接続端子８- ８間の抵抗値が約２０．２
Ω未満になると、分圧電圧Ｖ1 ＜分圧電圧Ｖ2 となり、
比較器５１の出力がＬｏ、トランジスタ５４がオフとな
るので、パワートランジスタ１がオフ状態に切り替わ
り、過電流保護動作に移行する。この状態では、負荷電
流が最大約３６ｍＡ（接続端子８- ８短絡時）に制限さ
れ、リモコン８１への作動電圧が低下し、給湯器本体-
リモコン８１間の双方向通信は停止する。
【００４７】過電流保護動作中に接続端子８、８間の状
態が正常に戻る｛接続端子８- ８間の抵抗値が約１１５
Ωを越える｝と、分圧電圧Ｖ1 ＞分圧電圧Ｖ2 となり、
比較器５１の出力がＨｉ、トランジスタ５４がオンとな
るので、パワートランジスタ１がオン状態に切り替わ
り、接続端子８- ８間に正規の電圧（約１２Ｖ）が復帰
する。そして、リモコン８１へ作動電圧が印加されると
ともに、給湯器本体- リモコン８１間で双方向通信が再
開される。
態が正常に戻る｛接続端子８- ８間の抵抗値が約１１５
Ωを越える｝と、分圧電圧Ｖ1 ＞分圧電圧Ｖ2 となり、
比較器５１の出力がＨｉ、トランジスタ５４がオンとな
るので、パワートランジスタ１がオン状態に切り替わ
り、接続端子８- ８間に正規の電圧（約１２Ｖ）が復帰
する。そして、リモコン８１へ作動電圧が印加されると
ともに、給湯器本体- リモコン８１間で双方向通信が再
開される。
【００４８】つぎに、本実施例の過電流保護装置Ａの利
点を述べる。 〔ア〕パワートランジスタ１がオフ状態となる過電流保
護動作中は、３３５．７Ω｛第二抵抗（３）＋第三抵抗
（４）＋第一抵抗（２）｝の抵抗により電流が最大約３
６ｍＡに制限されるが、図２の（ｂ）に示す様に、接続
端子８- ８間の抵抗値を検出する為の抵抗が、１Ω｛第
一抵抗（２）のみ｝から５．７Ω｛第三抵抗（４）＋第
一抵抗（２）｝に切り替わっているので、比較的大きな
分圧電圧Ｖ 1 、Ｖ2 の電圧変化でもって接続端子８- ８
間の抵抗値を監視する事ができる。
点を述べる。 〔ア〕パワートランジスタ１がオフ状態となる過電流保
護動作中は、３３５．７Ω｛第二抵抗（３）＋第三抵抗
（４）＋第一抵抗（２）｝の抵抗により電流が最大約３
６ｍＡに制限されるが、図２の（ｂ）に示す様に、接続
端子８- ８間の抵抗値を検出する為の抵抗が、１Ω｛第
一抵抗（２）のみ｝から５．７Ω｛第三抵抗（４）＋第
一抵抗（２）｝に切り替わっているので、比較的大きな
分圧電圧Ｖ 1 、Ｖ2 の電圧変化でもって接続端子８- ８
間の抵抗値を監視する事ができる。
【００４９】この為、比較器５１のオフセット調節及び
経時変化によるオフセットずれについて著しく注意を払
う必要がない。又、抵抗２、６１、６２、７１、７２等
を著しく高精度にする必要がない。よって、調整に手間
や時間がかからないとともに、抵抗を選別して組み付け
る必要がないので、製造コストを低減する事ができる。
経時変化によるオフセットずれについて著しく注意を払
う必要がない。又、抵抗２、６１、６２、７１、７２等
を著しく高精度にする必要がない。よって、調整に手間
や時間がかからないとともに、抵抗を選別して組み付け
る必要がないので、製造コストを低減する事ができる。
【００５０】〔イ〕抵抗３、４を直列接続したものを、
過電流保護動作中に導通（オン）状態となるパワートラ
ンジスタ１に並列接続する構成である。この為、分圧回
路７の電圧切り替え、及び接続端子８- ８間の抵抗値検
出用の抵抗を切り替える為の回路を別途に設ける必要が
無い。この為、部品点数が少なく済み、製造コストを低
減できる。
過電流保護動作中に導通（オン）状態となるパワートラ
ンジスタ１に並列接続する構成である。この為、分圧回
路７の電圧切り替え、及び接続端子８- ８間の抵抗値検
出用の抵抗を切り替える為の回路を別途に設ける必要が
無い。この為、部品点数が少なく済み、製造コストを低
減できる。
【００５１】〔ウ〕過電流保護装置Ａは、接続線８０、
８０の被覆損傷による短絡やリモコン８１の故障等によ
り、接続端子８- ８間が略短絡状態になると、過電流検
出回路５が作動してパワートランジスタ１をオフ状態に
する。そして、接続線８０、８０の短絡やリモコン８１
の故障を直して接続端子８- ８間が正常に戻ると、接続
端子８- ８間に自動的に正規の電圧が供給される様にな
る構成である。
８０の被覆損傷による短絡やリモコン８１の故障等によ
り、接続端子８- ８間が略短絡状態になると、過電流検
出回路５が作動してパワートランジスタ１をオフ状態に
する。そして、接続線８０、８０の短絡やリモコン８１
の故障を直して接続端子８- ８間が正常に戻ると、接続
端子８- ８間に自動的に正規の電圧が供給される様にな
る構成である。
【００５２】この為、接続端子８- ８間が略短絡状態に
なっても、安定化電源回路（図示せず）やインダクタ８
２、８２が焼損する虞が無い。又、接続端子８- ８間の
インピーダンスが正常に戻ると過電流保護動作が自動的
に解除されるので、電源を一旦落としたりリセットスイ
ッチを押す必要が無いので、リモコン８１を用いる給湯
器システムに好適である。
なっても、安定化電源回路（図示せず）やインダクタ８
２、８２が焼損する虞が無い。又、接続端子８- ８間の
インピーダンスが正常に戻ると過電流保護動作が自動的
に解除されるので、電源を一旦落としたりリセットスイ
ッチを押す必要が無いので、リモコン８１を用いる給湯
器システムに好適である。
【００５３】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 ａ．過電流検出回路が、第二・第三抵抗の接続点- 第一
抵抗接続側の接続端子間の電位差Ｅを直接検出する構成
であっても良い（請求項１に対応）。この場合、半導体
スイッチをオンからオフに切り替える時の電圧Ｅと、オ
フからオンに切り替える時の電圧Ｅとが異なっても良
い。
態様を含む。 ａ．過電流検出回路が、第二・第三抵抗の接続点- 第一
抵抗接続側の接続端子間の電位差Ｅを直接検出する構成
であっても良い（請求項１に対応）。この場合、半導体
スイッチをオンからオフに切り替える時の電圧Ｅと、オ
フからオンに切り替える時の電圧Ｅとが異なっても良
い。
【００５４】ｂ．電気負荷として、リモコン８１以外に
インターホン等の、直流電源で作動する電気器具を接続
しても良い。
インターホン等の、直流電源で作動する電気器具を接続
しても良い。
【図１】本発明の一実施例に係る過電流保護装置の電気
回路図である。
回路図である。
【図２】（ａ）はその過電流保護装置の、パワートラン
ジスタオン時における各抵抗の実質的な接続具合を示す
回路図であり、（ｂ）はパワートランジスタオフ時にお
ける各抵抗の実質的な接続具合を示す回路図である。
ジスタオン時における各抵抗の実質的な接続具合を示す
回路図であり、（ｂ）はパワートランジスタオフ時にお
ける各抵抗の実質的な接続具合を示す回路図である。
【図３】請求項１の構成を示す過電流保護装置の原理図
である。
である。
【図４】（ａ）は請求項１の構成を示す過電流保護装置
の、パワートランジスタオン時における各抵抗の実質的
な接続具合を示す回路図であり、（ｂ）はパワートラン
ジスタオフ時における各抵抗の実質的な接続具合を示す
回路図である。
の、パワートランジスタオン時における各抵抗の実質的
な接続具合を示す回路図であり、（ｂ）はパワートラン
ジスタオフ時における各抵抗の実質的な接続具合を示す
回路図である。
【図５】請求項２の構成を示す過電流保護装置の原理図
である。
である。
【図６】従来技術に係る過電流保護装置の原理図であ
る。
る。
１ パワートランジスタ（半導体スイッチ） ２ 抵抗（第一抵抗） ３ 抵抗（第二抵抗） ４ 抵抗（第三抵抗） ５ 過電流検出回路 ６ 分圧回路（第一分圧回路） ７ 分圧回路（第二分圧回路） ８ 接続端子 ８０ 接続線 ８１ リモコン（電気負荷） １０１ プラス電圧供給線（直流電源、安定化電源回
路） １０２ マイナス電圧供給線（直流電源、安定化電源回
路） Ｅ 電圧値 ｍ 接続点 Ｖ1 第一分圧電圧 Ｖ2 第二分圧電圧
路） １０２ マイナス電圧供給線（直流電源、安定化電源回
路） Ｅ 電圧値 ｍ 接続点 Ｖ1 第一分圧電圧 Ｖ2 第二分圧電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−50020（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−327054（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−141143（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−121624（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04Q 9/00 - 9/16 H03J 9/00 - 9/06 H02H 9/02 H02J 1/00 309 G05F 1/56 320
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体スイッチ、第一抵抗、及び電気負
荷が繋がる接続端子を直列に直流電源に電気接続し、 第二抵抗と第三抵抗を直列接続したものを前記半導体ス
イッチに並列接続し、 前記第二・第三抵抗の接続点- 第一抵抗接続側の前記接
続端子間の電圧値に基づいて前記半導体スイッチの状態
を切り替える過電流検出回路とを備える過電流保護装
置。 - 【請求項２】 半導体スイッチ、第一抵抗、及び電気負
荷が繋がる接続端子を直列に直流電源に電気接続し、 第二抵抗と第三抵抗を直列接続したものを前記半導体ス
イッチに並列接続し、 前記接続端子の電位を分圧する第一分圧回路と、前記第
二抵抗と第三抵抗との接続点の電位を分圧する第二分圧
回路とを設け、 前記半導体スイッチのオン状態において前記電気負荷の
抵抗値が所定値未満になると第二分圧電圧の方が第一分
圧電圧より高くなる様に定数を設定し、 前記第一分圧電圧と第二分圧電圧とを比較し、第二分圧
電圧の方が第一分圧電圧より高くなると前記半導体スイ
ッチをオフ状態に切り替え、第一分圧電圧の方が第二分
圧電圧より高くなると前記半導体スイッチをオン状態に
切り替える過電流検出回路を設けた過電流保護装置。 - 【請求項３】 前記直流電源は安定化電源回路であり、 前記電気負荷は、接続線を介して遠隔接続され、前記第一抵抗の抵抗値で、前記半導体スイッチのオン状
態における制限電流を設定し、 前記第一抵抗、第二抵抗、第三抵抗の合計抵抗値でもっ
て、前記半導体スイッチのオフ状態における制限電流を
設定する、 請求項１又は請求項２記載の過電流保護装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07174495A JP3277091B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 過電流保護装置 |
| KR1019960000360A KR0182160B1 (ko) | 1995-03-29 | 1996-01-10 | 과전류 보호장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07174495A JP3277091B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 過電流保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275263A JPH08275263A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3277091B2 true JP3277091B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=13469346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07174495A Expired - Lifetime JP3277091B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 過電流保護装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3277091B2 (ja) |
| KR (1) | KR0182160B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102780198B (zh) * | 2011-05-12 | 2016-01-20 | 上海联影医疗科技有限公司 | 过流保护电路 |
| KR101301518B1 (ko) * | 2012-06-22 | 2013-09-04 | 김영준 | 아크없는 개폐기 및 보호기능을 포함한 삼상 전동기용 기동 회로 |
| KR102703944B1 (ko) * | 2021-10-19 | 2024-09-06 | 에이치디현대일렉트릭 주식회사 | 차단기 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07174495A patent/JP3277091B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-01-10 KR KR1019960000360A patent/KR0182160B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08275263A (ja) | 1996-10-18 |
| KR0182160B1 (ko) | 1999-05-15 |
| KR960036230A (ko) | 1996-10-28 |
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