JPH0237045Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば多端子電源出力回路の保護用と
して好適な保護回路に関する。

斯の種保護回路は従来種々のものが提案されて
おり例えば第１図及び第２図もその一例である。
すなわち第１図では電源入力端子１及び出力端子
２間の電源ラインにトランジスタ３及び抵抗器４
を直列に配すると共に上記抵抗器４を流れる負荷
電流を検出するトランジスタ５を設け、抵抗器４
を流れる負荷電流が所定量を越すとトランジスタ
５をオンし、このトランジスタ５のオンによりト
ランジスタ３をオフさせて電源路を遮断し、図示
せずも電源入力端子１側に配された電源の回路を
過負荷電流より保護しようとするものである。ま
た第２図では入力端子１及び出力端子２間の電源
ラインにヒユーズ６を挿入し、過負荷電流時この
ヒユーズ６を溶断させて電源路を遮断し、過負荷
電流より電源の回路を保護しようとするものであ
る。

ところで上述の如き構成を成す従来回路の場
合、下記の如き種々の欠点がある。すなわち第１
図例では、電源ライン（出力ライン）に電流検出
用の抵抗器４が直列に挿入されているため、負荷
の変動により出力電圧も変化してしまう欠点があ
り、また出力ライン数が増大すれば、その数に応
じて電流検出用の抵抗器４等を設ける必要がある
等の欠点があつた。一方第２図例では過負荷電流
時ヒユーズ６が溶断するため、その都度ヒユーズ
を交換する必要があり、またヒユーズ６が溶断す
るまで数秒かゝり、その間に、電源側に使用して
いるトランジスタ等を破損したり、劣化させるお
それがある等の欠点があつた。

本考案は斯る点に鑑みてなされたもので、電源
のレギユレーシヨンを何等損うことなく保護機能
を達成でき、しかもヒユーズも不要な保護回路を
提供するものである。

以下本考案の一実施例を第３図及び第４図に基
づいて詳しく説明する。

第３図は本実施例の回路構成を示すもので、第
３図において電源入力端子１と第１の電源出力端
子２₁の間にはスイツチ回路例えばリレー１１の
接点１１ｂが接続され、リレー１１のコイル１１
ａの一端は別な電源端子B₁に接続され、コイル
１１ａの他端はトランジスタ１２のコレクタ−エ
ミツタ路及びダイオード１３，１４を介して接地
される。トランジスタ１２のベースはバイアス用
抵抗器１５を介して接地されると共に逆向きのダ
イオード１６及び抵抗器１７を介してリレー接点
１１ｂの入力側に接続される。これら部品１２〜
１７によりスイツチ回路の開閉を制御する起動回
路１８を構成する。すなわち起動回路１８のトラ
ンジスタ１２がオンするとリレーコイル１１ａに
電流が流れてリレー接点１１ｂを閉成し、トラン
ジスタ１２がオフするとリレーコイル１１ａを流
れる電流が遮断されリレー接点１１ｂが開放され
る。

また起動回路１８の動作を制御するための起動
制御回路１９を設ける。すなわちトランジスタ２
０を配し、このトランジスタ２０のコレクタを抵
抗器２１を介して電源端子＋B₁に接続すると共
にダイオード２２を介してトランジスタ１２のベ
ースに接続する。またトランジスタ２０のエミツ
タをダイオード２３を介して接地し、そのベース
を並列構成を成すコンデンサ２４及び抵抗器２５
を介して接地すると共に直列構成を成す抵抗器２
６及びツエナダイオード２７を介して電源端子＋
B₁に接続する。なお、ツエナダイオード２７は
電源端子B₁がスロースタートした時の動作補償
用である。更にトランジスタ２０のベースをダイ
オード２８を介して制御信号入力端子３３に接続
すると共にダイオード１６のカソード及びアノー
ド側を夫々ダイオード２９及び３０を介して入力
端子３３に接続する。そしてこの起動制御回路１
９は後述されるように入力端子３３に印加される
制御信号の第１レベルで起動回路１８を付勢して
スイツチ回路すなわちリレー１１の接点１１ｂを
閉成し、制御信号の第２レベルで起動回路１８を
消勢してリレー１１の接点１１ｂを開放するよう
に作用すると共に電源投入時容量性の負荷等によ
り誤動作しないよう電源投入より所定時間は保護
機能を制御するように作用する。

ダイオード３１及び３２は夫々過負荷状態を検
出するためのダイオードであつて、各ダイオード
のアノード側は共にダイオード１６のアノード側
に接続され、ダイオード３１のカソード側は第１
の電源出力端子２₁に接続され、ダイオード３２
のカソード側は第２の電源出力端子２₂に接続さ
れる。この第２の電源出力端子２₂には電源端子
＋B₂（第２の電源入力端子）の電源がリレー１１
の代りに例えばトランジスタ３４を用いたスイツ
チ回路を介して取り出される。このトランジスタ
３４を用いるときはそのエミツタを電源端子B₂
に接続すると共にそのコレクタを出力端子２₂に
接続し、更にそのベースを抵抗器３５及び３６を
介してエミツタに接続し、抵抗器３５及び３６の
共通接続点をダイオード３７を介してトランジス
タ１２のコレクタに接続する。

次に本実施例の動作を、電源入力端子１からの
電源を第１の電源出力端子２₁に取り出す場合を
例にとり、第４図に示す信号波形を参照しながら
説明する。

いま第４図Ａに示すような制御信号Scが時間t₁
で入力端子３３に印加されるとこの制御信号S₁の
第１レベルすなわちハイレベルでダイオード２８
〜３０が共にオフとなり、ツエナダイオード２７
及び抵抗器２６を介して電源端子B₁からの電源
によりコンデンサ２４が第４図Ｂに示すように時
間t₁〜t₂の間所定の充電係数をもつて充電され
る。そしてコンデンサ２４の両端電圧がトランジ
スタ２０のベース−エミツタ間電圧V_BEに達する
までの所定時間Ｔの間トランジスタ２０は第４図
Ｃに示すようにオフしているので、トランジスタ
２０のコレクタ側はハイレベルとなり、ダイオー
ド２２は第４図Ｄに示すようにオン状態にある。
したがつて電源端子B₁から抵抗器２１及びダイ
オード２２を介してトランジスタ１２のベースに
ベース電流が供給され、第４図Ｆに示すようにト
ランジスタ１２がオンしてリレー１１のコイル１
１ａが付勢されて接点１１ｂを閉成し、電源入力
端子１より供給される電源を例えば第４図Ｇに示
すような出力信号S₀として第１の電源出力端子２
_１側へ供給する。

そしてコンデンサ２４の両端電圧がトランジス
タ２０のベース−エミツタ間電圧V_BEに達すると
このトランジスタ２０が第４図Ｃに示すようにオ
ンし、ダイオード２２が第４図Ｄに示すようにオ
フしてトランジスタ１２は制御信号Sc印加時に
第４図Ｅに示すように予めオン状態となつている
ダイオード１６を通して電源入力端子１より供給
されているベース電流によりオン状態を持続し、
過負荷時の保護作用に備えて待機状態に入る。

そこでいま、出力端子２₁に接続されている負
荷（図示せず）が例えば時間t₃において短絡状態
となるとダイオード３１がオンし、ダイオード１
６のアノード側がローレベルとなつてこのダイオ
ード１６が第４図Ｅに示すようにオフする。この
結果トランジスタ１２も第４図Ｆに示すようにオ
フするのでリレー１１のコイル１１ａに流れる電
流が遮断され、接点１１ｂが開放して第４図Ｇに
示すように電源入力端子１より出力端子２₁へ送
出される出力信号S₀が遮断され、電源側に配され
た各回路や部品がその過負荷電流より保護され
る。

そして出力信号S₀が零になるとダイオード３１
はオン状態を持続し、リセツトされない限りこの
状態を保持している。

次に時間t₄で第４図Ａに示すように入力端子３
３に印加される制御信号Scが第２レベルすなわ
ちローレベルなると、コンデンサ２４に充電され
ていた電荷がダイオード２８を通して放電される
のでトランジスタ２０のベース側の電位がローレ
ベルとなりトランジスタ２０が第４図Ｃに示すよ
うにオフとなつてダイオード２２を第４図Ｄに示
すようにオン状態とするも、制御信号Scのロー
レベルによりダイオード２９がオンしてトランジ
スタ１２のベース側の電位をローレベルとしてい
るためトランジスタ１２は第４図Ｆに示すように
オフ状態を持続し、リレー１１を動作させない。

そして時間t₅において制御信号Scがハイレベル
になつた時点でダイオード２８〜３０が共にオフ
し、トランジスタ１２はダイオード１６及び２２
を通して供給されるベース電流により第４図Ｆに
示すようにオンし、リレー１１を付勢してその接
点１１ｂを閉成する。またダイオード２８がオフ
になつた時点で再びコンデンサ２４は充電を開始
して所定時間Ｔ後にトランジスタ２０をオンして
ダイオード２２をオフ状態となし、もつてトラン
ジスタ１２はダイオード１６から供給されるベー
ス電流のみでオン状態を持続し、過負荷時の保護
待機状態に入る。若し制御信号Scが再びハイレ
ベルとなる時間t₅で負荷短絡状態が解除されてな
ければダイオード１６のアノード側はローレベル
にあるのでダイオード１６はオンせず、もつてト
ランジスタ１２もオンしないのでリレー１１の接
点１１ｂは開放されたまゝである。したがつて起
動回路１８は負荷短絡状態が解除され且つ制御信
号Scが再投入された時点でリセツトされる、つ
まり接点１１ｂを閉じるよう働く。

なお制御信号Scがハイレベルになつた後所定
時間Ｔだけトランジスタ２０をオフ状態とするの
は次の理由からである。すなわち出力端子２₁〜
２₃に例えば容量性の負荷が接続された場合リレ
ー１１の接点１１ｂの閉成時この容量性の負荷に
より出力信号S₀が瞬時零となるのでダイオード１
６がオフとなりトランジスタ１２もオフとなつて
リレー１１の接点１１ｂを開放して誤動作するお
それがあるも、リレー１１の接点１１ｂの閉成時
すなわちトランジスタ１２のオン開始時を含む少
くとも初期状態では上述の如くトランジスタ２０
が所定時間Ｔの間オフ状態を持続し電源端子B₁
よりダイオード２２を通つて供給されるベース電
流によりトランジスタ１２がオンとなつているの
で、たとえ容量性の負荷により出力信号S₀が瞬時
的に零となつてダイオード１６よりベース電流が
なくなつてもトランジスタ１２はオフすることは
なく、もつて容量性の負荷を負荷短絡状態と誤認
してリレー１１の接点１１ｂを開放することはな
い。

また電源端子B₂からの電源を第２の電源出力
端子２₂に取り出す場合も上述と同様に行うこと
ができ、いま通常状態ではトランジスタ３４がオ
ンしており、そして出力端子２₂に接続されてい
る負荷（図示せず）の短絡状態ではダイオード３
１がオンしてトランジスタ１２がオフし、これに
よつてトランジスタ３４がオフするので電源端子
B₂から出力端子２₂に供給される電源が遮断さ
れ、電源側の回路等が過電流より保護される。そ
の他の動作も上述と同様である。

上述の如く本考案によれば、電源ラインに配さ
れたスイツチ回路の開閉を制御する起動回路の動
作を、制御信号の第１及び第２レベルに対応して
スイツチ回路を開閉するべく制御するようにした
ので、ヒユーズが不要になると共に負荷の変動に
対しても何等電源のレギユレーシヨンを損うこと
なく回路の保護が可能となり、もつてヒユーズの
場合の如く部品交換する煩雑さが解消されると共
に負荷変動にも対応し得る安定した動作を確保で
きる。

また負荷が容量性の場合制御信号投入時より所
定時間保護機能を抑制するようにしたので誤動作
することがない。

なお上述の実施例では第１及び第２の電源出力
を取り出す場合の保護機能に付いて説明したが、
過負荷検出用のダイオード３１及び３２と並列に
更に取り出す電源の数に対応して別個のダイオー
ドを設けることにより、電源の出力ライン数が増
大した場合にも容易に対応できる。

また上述の実施例ではスイツチ回路としてリレ
ーまたはトランジスタを用いた場合に付いて説明
したが、これに限定されることなく、同様の機能
を達成できればその他のものを使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々従来回路の一例を示す
回路図、第３図は本考案の一実施例を示す回路
図、第４図は第３図の動作説明に供するための信
号波形図である。 １は電源入力端子、２は電源出力端子、１１は
リレー、１８は起動回路、１９は起動制御回路、
３１，３２は過負荷検出用ダイオード、３３は制
御信号入力端子である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源入力端子及び電源出力端子間の電源ライン
   に配されたスイツチ回路と、該スイツチ回路の開
   閉を制御する起動回路と、過負荷状態を検出し、
   上記起動回路を消勢して、上記スイツチ回路を開
   放する過負荷検出回路と、制御信号入力端子に印
   加される制御信号に応答して上記起動回路の動作
   を制御する起動制御回路とを備え、上記起動制御
   回路は上記制御信号が第１レベルとなつたとき、
   上記スイツチ回路を閉成し、時定数回路により、
   閉成状態が所定時間保持され、上記過負荷検出回
   路で過負荷状態を検出すると、上記スイツチ回路
   を開放状態となし、上記制御信号が第２レベルと
   なつたとき起動時に備え、上記時定数回路を放電
   するよう上記起動回路の動作を制御することを特
   徴とする保護回路。