JP4063476B2 - 過電圧保護回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源に過電圧が発生した時、過電圧保護用素子のショート電流によってヒューズを溶断させ、安全に回路を遮断することができる過電圧保護回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回路として、図３のものが提案されている。
図３において、Ｆ１は過電流保護用の第１のヒューズ、Ｌ１はラインフィルタ、Ｒ１は突入電流防止抵抗、Ｄ１は整流ブリッジダイオード、Ｄ２は過電圧保護用素子、Ｃ１は平滑用コンデンサである。
交流電源に過電圧が発生すると、過電圧保護用素子Ｄ２の両端にも過電圧が発生するが、この過電圧の値が過電圧保護用素子Ｄ２のブレークダウン電圧に達すると、Ｄ２がショートして破損するため、交流電源からＦ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｄ１を通じてＤ２にショート電流が流れる。このとき、ヒューズＦ１を溶断させて安全に回路遮断させようとしても、Ｌ１、Ｒ１のインピーダンスの値が大きいと、Ｆ１の溶断電流値にまでショート電流値が到達しない場合があり、Ｆ１が溶断せずＬ１、Ｒ１が異常発熱するので、安全性の面で問題があった。また、過電圧保護用素子Ｄ２がショート破損する時に、比較的大きなインピーダンスを伴う場合があり、ショート電流との相乗作用によってＤ２が異常発熱するので、この点からも安全性に問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題があったため、過電圧保護用素子Ｄ２のショート電流によって、部品が異常発熱することなく、安全に回路を遮断することができる回路構成が要求されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するもので、図１、２のように回路構成することにより、交流電源に過電圧が発生し、過電圧保護用素子Ｄ２がショート破損した時に、平滑用コンデンサＣ１に蓄えられている電荷が放電されることにより、追加したヒューズＦ２が溶断され、安全に回路を遮断することができるものである。
すなわち、交流電源と整流・平滑回路との間に、第１のヒューズＦ１、ラインフィルタＬ１、および突入電流防止抵抗Ｒ１を接続し、上記整流・平滑回路の平滑用コンデンサＣ１に過電圧保護用素子Ｄ２を並列接続してなる回路において、
整流・平滑回路の整流ブリッジダイオードＤ１と過電圧保護用素子Ｄ２との間に第２のヒューズＦ２を、また過電圧保護用素子Ｄ２と平滑用コンデンサＣ１との間に第１のダイオードＤ３を、さらに第２のヒューズＦ２および第１のダイオードＤ３と並列に第２のダイオードＤ４を各々接続してなることを特徴とする過電圧保護回路である。
また、上記の平滑用コンデンサＣ１の陽極側に第１のダイオードＤ３のカソードおよび第２のダイオードＤ４のアノードを接続し、第２のダイオードＤ４のカソードを第２のヒューズＦ２および整流ブリッジダイオードＤ１に接続してなることを特徴とする過電圧保護回路である。
さらに、上記の平滑用コンデンサＣ１の陰極側に第１のダイオードＤ３のアノードおよび第２のダイオードＤ４のカソードを接続し、第２のダイオードＤ４のアノードを第２のヒューズＦ２および整流ブリッジダイオードＤ１に接続してなることを特徴とする過電圧保護回路である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態を適用した例を、図１、図２に示す。
図１は、（＋）ラインに対策回路を追加したものであり、平滑用コンデンサＣ１の陽極側に第１のダイオードＤ３のカソードおよび第２のダイオードＤ４のアノードを接続し、第２のダイオードＤ４のカソードを第２のヒューズＦ２および整流ブリッジダイオードＤ１に接続してなるものである。
また、図２は、（−）ラインに対策回路を追加したものであり、平滑用コンデンサＣ１の陰極側に第１のダイオードＤ３のアノードおよび第２のダイオードＤ４のカソードを接続し、第２のダイオードＤ３のアノードを第２のヒューズＦ２および整流ブリッジダイオードＤ１に接続してなるものである。
【０００６】
交流電源に過電圧が発生すると、過電圧保護用素子Ｄ２の両端にも過電圧が発生し、過電圧の値が過電圧保護用素子Ｄ２のブレークダウン電圧（Ｖ_Ｂ）に達すると、Ｄ２はショートして破損する。この時、平滑コンデンサＣ１に蓄えられている電荷Ｑ（＝ＣＶ_Ｂ）が、ダイオードＤ４、ヒューズＦ２を通じてＤ２に流れ放電されるが、図４のように、Ｃ１からの放電電流がヒューズＦ２の溶断電流以上になるようにＣ１の容量を選定すれば、交流電源から供給される電流に依存することなく、Ｆ２を溶断させることができ、安全に回路遮断ができる。
【０００７】
上記実施例の回路構成とすることにより、過電圧発生時に入力側の第１ヒューズＦ１に依存することなく、平滑コンデンサからの放電電流により、出力側の第２のヒューズＦ２を確実に溶断させて回路を遮断することができるので、入力側の第１のヒューズＦ１でしか回路遮断できない従来例に比べて、安全性を著しく改善することができる。
なお、上記の過電圧素子Ｄ２としては、定電圧ダイオード、シリコンバリスタ、アバランシェダイオード、またはサイリスタと定電圧ダイオードを組み合わせた回路を用いることができる。
【０００８】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、交流電源から供給される電流によらず、平滑コンデンサの放電電流によって出力側のヒューズを確実に溶断させることができるので、部品の異常発熱を発生させることなく、安全に回路の遮断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、（＋）ラインに保護回路を配した実施例の回路図である。
【図２】本発明による、（−）ラインに保護回路を配した実施例の回路図である。
【図３】従来例による、出力側に保護回路を配さない過電圧保護回路の回路図である。
【図４】平滑コンデンサＣ１の放電電流およびヒューズＦ２の溶断電流の経時変化を示す特性図である。
【符号の説明】
Ｆ１ 第１のヒューズ（入力側）
Ｆ２ 第２のヒューズ（出力側）
Ｄ１ 整流ブリッジダイオード
Ｄ２ 過電圧保護用素子
Ｄ３ 第１のダイオード
Ｄ４ 第２のダイオード
Ｌ１ ラインフィルタ
Ｒ１ 突入電流防止抵抗
Ｃ１ 平滑コンデンサ

Claims (3)

1. 交流電源と整流・平滑回路との間に、第１のヒューズ、ラインフィルタ、および突入電流防止抵抗を接続し、上記整流・平滑回路の平滑用コンデンサに過電圧保護用素子を並列接続してなる回路において、
   整流・平滑回路の整流ブリッジダイオードと過電圧保護用素子との間に第２のヒューズを、また過電圧保護用素子と平滑用コンデンサとの間に第１のダイオードを、さらに第２のヒューズおよび第１のダイオードと並列に第２のダイオードを各々接続してなることを特徴とする過電圧保護回路。
2. 上記の平滑用コンデンサの陽極側に第１のダイオードのカソードおよび第２のダイオードのアノードを接続し、第２のダイオードのカソードを第２のヒューズおよび整流ブリッジダイオードに接続してなることを特徴とする請求項１記載の過電圧保護回路。
3. 上記の平滑用コンデンサの陰極側に第１のダイオードのアノードおよび第２のダイオードのカソードを接続し、第２のダイオードのアノードを第２のヒューズおよび整流ブリッジダイオードに接続してなることを特徴とする請求項１記載の過電圧保護回路。

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