JPH02130901A - サージ吸収器の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内外雷サージ電圧などの異常高電圧を吸収す
るサージ吸収器の保護装置に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器の高性能、小型化にともない。

トランジスタや集積回路（ＩＣ）に代表される半導体素
子の需要は増々高まっている。これらの半導体素子は、
内外雷サージ電圧などの異常高圧に敏感であり、ｆｌ！
子機器の誤動作や最悪の場合破壊をまねくことがある。

サージ吸収器は、これらのサージ電圧を吸収して電子機
器を保護するものであり、酸化亜鉛バリスタに代表され
る電圧依存性非直線抵抗素子が一般に使用されている。

しかし、電圧依存性非直線抵抗素子は、過大なサージ電
圧を吸収した場合や回路電圧が異常に上昇した場合には
漏れ電流が増大して最終的に短絡状態に近づく、このよ
うな場合、電圧依存性非直線抵抗素子を保護装置により
回路から切り放し、大電流による発熱、破壊を防止する
必要がある。

以下に従来のサージ吸収器の保護装置について説明する
。第３図は従来のサージ吸収器の保護装置の回路図であ
る。第３図において、１は酸化亜鉛バリスタなどの電圧
依存性非直線抵抗素子を用いたサージ吸収器である。２
は電流ヒユーズである。サージ吸収器１に用いられる酸
化亜鉛バリスタなどの電圧依存性非直線抵抗素子は第２
図のＡに示されるような電圧−電流特性をもっている。

電圧ｖ１はバリスタ電圧と呼ばれる立上り電圧である０
通常１回路電圧はこのバリスタ電圧Ｖ、以下の電圧、た
とえば第２図中の電圧ｖ１が印加される。このときサー
ジ吸収器１の抵抗値は極めて大きく、漏れ電流はごくわ
ずかである。ここで。

雷サージ電圧のように、ごく短期間で大きな電流が流れ
た場合には抵抗値は極めて小さくなり、サージ電圧を制
限してしまう、しかし、サージ吸収器に許容値以上のサ
ージ電流が流れた場合、もしくは回路電圧が異常に上昇
して漏れ電流が増大した場合、結果的に第２図のＢに示
される電圧−電流特性のように劣化してしまう、この状
態で漏れ電流が流れ続けると発熱をし、最終的には短絡
して破壊をする。このため、電流ヒユーズ２は、漏れ電
流が増大した際にサージ吸収器１を回路から切り放すた
めに接続されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、サージ吸収器１の
漏れ電流が増大した際、破壊する前に電流ヒユーズ２を
切るためには、定格電流値の小さいものを必要とするが
、この場合本来の目的であるサージ電圧の吸収の際には
電流ヒユーズ２が切れてしまい連続的なサージ電圧の吸
収ができなくなる。これをさけるために、電流ヒユーズ
２の定格電流値を大きなものにすると今度はサージ吸収
器１の漏れ電流が増大しても即座には切れず、切れたと
きにはサージ吸収器１は破壊しているか、もしくは切れ
ていないままサージ吸収器１が破壊するということがあ
った。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、サージ吸収
器としての電圧依存性非直線抵抗素子の劣化を検知しサ
ージ吸収器の破壊を防止する保護装置を提供することを
目的とするものである。

ａｍを解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のサージ吸収器の保護
装置は、スイッチが直列に接続されたサージ吸収器と、
固定または可変抵抗器が直列に接続され上記サージ吸収
器に並設されている負性温度依存性抵抗素子のそれぞれ
の一方の電極を接続し、上記負性温度依存性抵抗素子と
これに直列に接続された固定または可変抵抗器により構
成されるゲート回路を介して上記スイッチを制御する手
段を設けたものである。

作用 上記構成によって、サージ吸収器としての電圧依存性非
直線抵抗素子が劣化した場合にはその増大した漏れ電流
による発熱を熱的に結合されている負性温度依存性抵抗
素子が検出し、その抵抗値の低下によりゲート回路へ電
流を流して制御手段を駆動する。この結果上記制御手段
はサージ吸収器に直列に接続されたスイッチを開き、サ
ージ吸収器を回路から切り放して破壊を防止している。

実施例 以下本発明の一実施例について１図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例におけるサージ吸収器の保護
装置の回路図を示す、第１図において。

３は酸化亜鉛バリスタなどの電圧依存性抵抗素子を用い
たサージ吸収器である。４はサージ吸収器３に直列に接
続された電磁開閉器のスイッチである。５は負性温度依
存性抵抗素子で５通常急変サーミスタと呼ばれているも
のであり、サージ吸収器３に熱的に結合され、その一方
の電極はサージ吸収＠３のスイッチ４が接続されていな
い側の電極に接続されている。６は負性温度依存性抵抗
素子５の他方の電極に接続された固定または可変抵抗器
である。７は電磁開閉器のコイルで、サージ吸収器３に
接続されたスイッチ４を開閉する。８は双方向半導体開
閉素子で１通常双方向性サイリスタと呼ばれているもの
であり、そのゲート回路として負性温度依存性抵抗素子
５と固定または可変抵抗器６の直列回路が接続されてい
る。

このように構成されたサージ吸収器の保護装置について
、以下その動作を説明する。電磁開閉器のスイッチ４は
通常動作においては閉じられており、サージ吸収器３に
は回路電圧が印加されている。サージ吸収器３と負性温
度依存性抵抗素子５は第１図におけるａのようにそれぞ
れ一方の電極が機械的に接続されて熱的に結合されてい
る。ここで、第２図のようにその初期特性がＡの曲線の
電圧−電流特性をもった電圧依存性非直線抵抗素子を用
いたサージ吸収器３が、定格を越えるサージ電圧を吸収
してＢの曲線のように劣化したとすると、サージ吸収器
３に印加されている回路電圧ｖ２における漏れ電流は大
幅に増加し、サージ吸収器３は発熱をはじめる。負性温
度依存性抵抗素子５と固定または可変抵抗器６の抵抗値
は、サージ吸収器３に発熱の無いときには双方向半導体
開閉素子８へゲート電流が流れない値に設定されている
が、サージ吸収器３が発熱をはじめると熱的に結合して
いる負性温度依存性抵抗素子５の抵抗値が低下し、双方
向半導体開閉素子８ヘゲート電流が流れて導通状態とな
る。これにより、電磁開閉器のコイル７に電圧が印加さ
れて電磁開閉器のスイッチ４を開き、サージ吸収ｌＩ３
を回路から切り放すことができる。なお、固定または可
変抵抗器６によりゲート電流を制限できるので、電磁開
閉器のスイッチ４を開く温度条件設定が容易にでき、サ
ージ吸収器３の破壊を防止できる。

以上のように本実施例によれば、サージ吸収器が劣化し
た場合にはその増大した漏れ電流による発熱を検出し、
サージ吸収器に直列に接続されたスイッチを開くことに
よりサージ吸収器を回路から切り放して破壊を防止する
ことができる。

なお、第１図の実施例において、双方向半導体開閉素子
８は、直流回路であれば１方向半導体開閉素子１通常サ
イリスタと呼ばれているものを使用してもよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば制御手段により開閉するス
イッチが直列に接続されたサージ吸収器の一方の電極と
、固定または可変抵抗器が直列に接続されかつ上記サー
ジ吸収器に熱的に結合されている負性温度依存性抵抗素
子の一方の電極とを機械的に接続し、上記負性温度依存
性抵抗素子と上記固定または可変抵抗器により構成され
るゲート回路を介して上記スイッチを制御する手段を設
けることにより、サージ吸収器が劣化した場合にはその
増大した漏れ電流による発熱を負性温度依存性抵抗素子
で検出し、サージ吸収器に直列に接続されたスイッチを
制御手段により開くことによりサージ吸収器を回路から
切り放して破壊を防止することができるものであり、優
れたサージアブソーバの保護装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるサージ吸収器の保護
装置の回路図、第２図はサージ吸収器に用いられる電圧
依存性非直線抵抗素子の電圧−電流特性図、第３図は従
来のサージ吸収器の保護装置の回路図である。 ３・・・サージ吸収器、４・・・電磁開閉器のスイッチ
。 ５・・・負性温度依存性抵抗素子、６・・・固定または
可変抵抗器、７・・・電磁開閉器のコイル、８・・・双
方向半導体開閉素子。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．スイッチが直列に接続されたサージ吸収器と、固定
   または可変抵抗器が直列に接続され上記サージ吸収器に
   熱的に結合されている負性温度依存性抵抗素子のそれぞ
   れの一方の電極を接続し、上記負性温度依存性抵抗素子
   とこれに直列に接続された固定または可変抵抗器により
   構成されるゲート回路を介して上記スイッチを制御する
   手段を設けたサージ吸収器の保護装置。