JPH04345338A

JPH04345338A - Ｌａｎ用端末装置における過電流防止装置

Info

Publication number: JPH04345338A
Application number: JP3118711A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Tsutsui; 英一筒井; Hiroyuki Nakano; 裕之中野; Masahiko Kokado; 古門　正彦
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-12-01
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JP2996532B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はローカルエリアネットワ
ークシステムの送電線に対するＬＡＮ用端末装置におけ
る過電流防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＳＯ８８０２−３　に準拠するＬＡＮ
（ローカルエリアネットワーク）では、図３に示すよう
に、端末装置１には装置全体の制御および通信内容の解
析を行う主制御プロセッサ１ａと、ＬＡＮ内の通信を制
御するＬＡＮ通信部１ｂと、信号線と電源供給線をまと
めたＡＵＩ（アタッチメントユニットインタフェース）
ケーブル２を介してトランシーバ３へ電力供給する電源
供給部１ｃを備え、端末装置１からトランシーバ３に対
して定格電圧１２Ｖ、定格電流０．５　Ａで電源供給す
る。

【０００３】この電源については、以下のような使用条
件を考慮する必要がある。使用条件１：ＡＵＩケーブル２は任意の時点で挿抜され
る可能性がある。使用条件２：ＡＵＩケーブル２やトランシーバ３の障害
によって電源線が短絡する可能性がある。このような使用条件１については、ＡＵＩケーブル２の
挿入時における突入電流に耐えられる必要がある。また
、使用条件２については、電源線の短絡に伴う端末装置
１内の他回路に対する悪影響波及の防止および電源供給
線の加熱を避けるために供給電源を遮断する機能が必要
である。

【０００４】一方、高信頼性を必要とするようなＬＡＮ
システムでは、図４に示すように、高信頼化端末装置４
に装置全体の制御および通信内容の解析を行う主制御プ
ロセッサ４ａと、ＬＡＮ内の通信を制御する２つのＬＡ
Ｎ通信部４ｂ，４ｄと、信号線と電源供給線とをまとめ
たＡＵＩケーブル５ａまたは５ｂを介してトランシーバ
６ａ，６ｂへ電源供給する２つの電源供給部４ｃ，４ｅ
とを備え、各電源供給部４ｃ，４ｅは主制御プロセッサ
４ａに障害通知を行う信号線４ｆ，４ｇを接続して、一
方のＡＵＩケーブル５ａまたは５ｂおよびトランシーバ
６ａまたは６ｂが障害になったら即座に他方に切り換え
るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、ＩＳＯ８８０２−３　に準拠するＬＡＮでは、上
記２つの条件を満足するような電源回路を有していたが
、このよう過電流保護機能を有する電源回路には、多数
のトランジスタを使用する複雑な回路であるため、コス
トが大きくなるという問題点があった。また、高信頼化
ＬＡＮでは、ＡＵＩケーブル５ａまたは５ｂの電源線の
過電流を検出したら、即座に当該ＡＵＩケーブル５ａま
たは５ｂへの給電を停止するとともに主制御プロセッサ
４ａに障害通知を行い、ＡＵＩケーブル５ａまたは５ｂ
の切り換え使用を促すような機構が必要となるという問
題点があった。

【０００６】本発明は上記従来の技術における問題点を
解消するためのものであり、過電流検出時に即座に給電
を停止するとともに主制御プロセッサに障害通知を行う
機能を有し、かつ低コストなＬＡＮ用端末装置における
過電流防止装置について提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は過電流による障
害を防止できるようにするため、図１に示すように、過
電流防止装置においては、定電圧電源接続側に設けた過
電流検出用の低抵抗１１と、該低抵抗１１の下流側の電
圧を分圧する２つの抵抗１２，１３と、分圧された電圧
を反転入力端子より入力するとともに基準電圧を非反転
入力端子より入力して分圧された電圧が基準電圧よりも
低くなる場合に出力信号を出す電圧比較回路１４と、該
電圧比較回路１４からの出力信号を入力してその信号が
ハイレベルの場合にスイッチ開放信号を出力するスイッ
チ制御手段１５と、該スイッチ制御手段１５の出力信号
により開閉して前記定電圧電源から前記低抵抗１１を介
してＡＵＩケーブルへ通電または停電させるスイッチ手
段１６と、前記２つの抵抗１２，１３のうちの一端をグ
ランド側へ接地させる抵抗１３に並列させて接続するコ
ンデンサ１７とを備え、障害発生時には前記スイッチ制
御手段１５からの出力信号により、前記スイッチ手段１
６を開いてＡＵＩケーブルに電流が流れないようにする
とともに主制御プロセッサ側への障害通知を割り込ませ
、またＡＵＩケーブル挿抜時には突入電流が発生しても
前記コンデンサ１７に蓄電させて、突入電流による前記
電圧比較回路１４の誤動作を防止することを特徴とする
。

【０００８】この過電流防止装置において、前記電圧比
較回路１４の基準電圧入力側に設けた電圧を分圧する２
つの抵抗１４ａ，１４ｂと、この２つの抵抗１４ａ，１
４ｂのうちの一端をグランド側へ接地させる抵抗１４ｂ
と並列に接続するコンデンサ１４ｃを備え、基準電圧側
のノイズによる前記電圧比較回路１４の誤動作を防止す
ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】このように構成したことによって、過電流防止
装置は正常時には低抵抗１１を介してスイッチ手段１６
に＋１２Ｖを、また定電圧電源より低抵抗１１および抵
抗１２を介して電圧比較回路１４に２つの抵抗１２，１
３で分圧された電圧をそれぞれ給電する。電圧比較回路
１４の反転入力端子（−）側に入力される電圧は非反転
入力端子（＋）側に入力される基準電圧よりも高く、電
圧比較回路１４の出力信号がローレベル（論理的に０）
になり、スイッチ制御手段１５の出力信号をローレベル
（論理的に０）として、スイッチ手段１６を閉状態にす
る。過電流発生時には、低抵抗１１による電圧降下が大
きくなり、２つの抵抗１２，１３で分圧された電圧が小
さくなって、電圧比較回路１４の反転入力端子側に入力
される電圧は非反転入力端子（＋）側に入力される基準
電圧よりも低く、電圧比較回路１４の出力信号がハイレ
ベル（論理的に１）になる。このためスイッチ制御手段
１５の出力信号がハイレベル（論理的に１）となり、ス
イッチ手段１６を開状態にして、ＡＵＩケーブルへの給
電を停止する。ＡＵＩケーブル挿抜時には、突入電流が
発生すると、コンデンサ１７へ時定数に応じて蓄電させ
て、瞬間的な電流増加による電圧比較回路１４の誤作動
を防止する。

【００１０】この過電流防止装置において、基準電源側
にノイズがあっても、電圧比較回路１４の基準電圧入力
側に設けた２つの抵抗１４ａ，１４ｂにより分圧された
基準電圧を、抵抗１４ｂと並列に接続するコンデンサ１
４ｃに蓄電させて、電圧比較回路１４の誤動作を防止す
る。

【００１１】

【実施例】本発明における以下の実施例ではスイッチ手
段としてＰチャネルＦＥＴを使用した場合について説明
する。

【００１２】図２は一実施例の構成を表す回路図である
。ここに、２１はスイッチ手段としてのＰチャネルＦＥ
Ｔで、定電圧Ｖｃ＝１２Ｖ、電流Ｉ＝０．５　Ａを供給
する定電圧電源Ｖｃを　０．５Ωの低抵抗（Ｒ０　）２
２を介してＳ（ソース）側に接続し、Ｄ（ドレイン）側
を１ＫΩの抵抗２３を介してＧＮＤ（グランド）へ接続
し、定電圧電源Ｖｃを１０ＫΩの抵抗２４を介してＧ（
ゲート）側に接続する。そして１ＫΩの抵抗２３の両端
からトランシーバ側へ接続する。２５は電圧比較回路と
してのコンパレータで、定電圧電源Ｖｃを低抵抗２２と
０．８２ＫΩの抵抗（Ｒ１　）２６を介して反転入力端
子に接続し、抵抗２６の反転入力端子側にはＧＮＤとの
間に１ＫΩの抵抗（Ｒ２　）２７を接続して、反転入力
端子に低抵抗２２を介して降下させた電圧Ｖｅを、さら
に抵抗２６と抵抗２７との間で分圧した測定電圧Ｖｙを
加え、同じ定電圧電源Ｖｃを１ＫΩの抵抗（Ｒ３　）２
８を介して非反転入力端子に接続し、抵抗２８の非反転
入力端子側にはＧＮＤとの間に１ＫΩの抵抗（Ｒ４　）
２９を接続して、非反転入力端子に抵抗２８と抵抗２９
との間で６Ｖに分圧した基準電圧Ｖｘを加える。コンパ
レータ２５の反転入力端子とＧＮＤとの間には、　１．
０μＦの容量を有するタンタル製のコンデンサ３１を抵
抗２７と並列に配設して、分圧された測定電圧Ｖｙのノ
イズを吸収させて測定電圧Ｖｙを平滑化する。コンパレ
ータ２５の非反転入力端子とＧＮＤとの間には、０．２
２μＦの容量を有するタンタル製のコンデンサ３２を抵
抗２９と並列に配設して、分圧された基準電圧Ｖｘのノ
イズを吸収させて基準電圧Ｖｘを平滑化する。３３はス
イッチ制御手段としてのＪＫフリップフロップで、５Ｖ
の定電圧電源を　２．７ＫΩの抵抗３４を介してＪ入力
端子に接続するとともにコンパレータ２５の出力側をＪ
入力端子に接続し、Ｋ入力端子をＧＮＤに接続し、Ｊ入
力端子とＧＮＤとの間に　８．２ＫΩの抵抗を接続して
Ｊ入力端子へ伝送するコンパレータ出力の電圧を補償し
、＊Ｑ出力端子より出力信号を出す。この出力信号（＊
Ｑ）は主制御プロセッサ側に対する状態通知信号あるい
は過電流検出時の割込信号としても利用される。ＪＫフ
リップフロップ３３の制御信号入力端子には、反転され
た＊ＰＯＮ−ＲＥＳＥＴ　（パワーオンリセット）信号
（Ｒ）を反転して入力し、クロック入力端子には例えば
１３．３ＭＨｚのクロック信号（ＣＫ）を入力する。３
６はＮＡＮＤ回路で、＊ＰＯＮ−ＲＥＳＥＴ　信号（Ｒ
）とＪＫフリップフロップ３３の出力信号（＊Ｑ）を入
力し、それらの論理積を反転してオープンコネクタのバ
ッファ３７へ出力する。バッファ３７の出力側はＰチャ
ネルＦＥＴ２１のＧ側に接続し、バッファ３７からの出
力信号をＰチャネルＦＥＴ２１のＧ側に入力させる。

【００１３】このように構成した実施例においては、　
（１）パワーオン時には、ＪＫフリップフロップ３３の
出力信号（＊Ｑ）はハイレベルになっており、＊ＰＯＮ
−ＲＥＳＥＴ　信号（Ｒ）がローレベルの状態でＮＡＮ
Ｄ回路３６の出力はハイレベルで、バッファ３７からの
オープンコレクタ出力は開放となり、ＰチャネルＦＥＴ
２１のＧ側が１２Ｖとなって、ＰチャネルＦＥＴ２１を
遮断状態にして、トランシーバ側には電流Ｉを流さない
。（２）　動作開始時には、＊ＰＯＮ−ＲＥＳＥＴ　信号
（Ｒ）がハイレベルの状態になり、ＮＡＮＤ回路３６の
出力はローレベルであり、バッファ３７からのオープン
コレクタ出力は短絡となり、ＰチャネルＦＥＴ２１のＧ
側の電圧を（０Ｖに）下げて導通状態にし、トランシー
バ側に電流Ｉを供給できるようにする。（３）　正常動作中（ＡＵＩケーブル挿抜時も含む）に
は、トランシーバへの供給電流が定常電流かあるいはＡ
ＵＩケーブルへの接続時の突入電流よりも小さな値であ
れば、低抵抗２２の下流側の電圧Ｖｅを抵抗２６と抵抗
２７により分圧されて　６．４５６Ｖになり測定電圧Ｖ
ｙが基準電圧Ｖｘ（＝６Ｖ）よりも高いため、コンパレ
ータ２５の出力はローレベルとなり、ＪＫフリップフロ
ップ３３のＪ入力信号もローレベルとなり、ＪＫフリッ
プフロップ３３の状態は変化しない。（４）　過電流検出時には、低抵抗２２およびＰチャネ
ルＦＥＴ２１を介して供給される電流Ｉが２．１６Ａ以
上の過大電流Ｉｓ　になると、測定電圧Ｖｙが基準電圧
Ｖｘ（＝６Ｖ）よりも低くなり、コンパレータ２５の出
力信号がハイレベルになって、ＪＫフリップフロップ３
３のＪ入力信号もハイレベルとなり、ＪＫフリップフロ
ップ３３の出力信号（＊Ｑ）はローレベルになり、バッ
ファ３７からのオープンコレクタ出力が開放となって、
ＰチャネルＦＥＴ２１のＧ側に電圧を加えて遮断状態に
し、トランシーバ側への電流供給を停止させる。電流遮
断以後、この状態が保持され、パワーオフしない限り、
解除されない。（５）　ノイズ対策としては、基準電圧Ｖｘのノイズが
抵抗２９と並列に設けたコンデンサ３２に蓄電されて電
圧が平滑化され、また、測定電圧Ｖｙのノイズが抵抗２
７と並列に設けたコンデンサ３１に蓄電されて電圧が平
滑化される。

【００１４】このように実施例では、ＰチャネルＦＥＴ
２１のＳ側に低抵抗２２を設け、この低抵抗２２の下流
側の電圧Ｖｅを抵抗２６，２７により分圧した測定電圧
Ｖｙをコンパレータ２５に入力させて基準電圧Ｖｘと比
較させ、その結果によりＪＫフリップフロップ３３の状
態を決定させてＰチャネルＦＥＴ２１の通電、遮断を制
御させたことによって、過電流検出時に、即座に電流供
給を停止でき、部品破損範囲の拡大を最小に抑えること
ができる。また、この時にＪＫフリップフロップ３３か
らの出力信号が主制御プロセッサ側にも伝送されて障害
通知を行うことにより、装置の切り換え等の事後処理を
迅速に実行できる。さらに、ＡＵＩケーブル挿入時の突
入電流ではＪＫフリップフロップ３３の状態変化が起こ
らず供給電流を遮断しないので、ケーブルが任意時点で
挿抜されても端末装置の使用に支障なく、信頼性を向上
できる。回路構成が簡単で部品点数が少ないため、低コ
ストにできる。そしてまた、＊ＰＯＮ−ＲＥＳＥＴ信号
（Ｒ）がアサートされている時には、ＰチャネルＦＥＴ
２１が遮断状態になるようにすることで、パワーオン直
後には電流が流れないようにすることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明では、正常時には、
電圧比較回路１４の出力信号をローレベル（論理的に０
）にし、スイッチ制御手段１５の出力信号をローレベル
（論理的に０）にさせてスイッチ手段１６を閉じ、ＡＵ
Ｉケーブルへ給電させ、そして過電流発生時には、電圧
比較回路１４の出力信号をハイレベル（論理的に１）に
して、スイッチ制御手段１５の出力信号をハイレベル（
論理的に１）にさせ、スイッチ手段１６を開き、ＡＵＩ
ケーブルへの給電を停止させることができるようにした
ことによって、ＡＵＩケーブルに過電流が流れるような
状態になったとしても、電圧比較回路１４が検出して直
ちにスイッチ制御手段１５を介してスイッチ手段１６を
作動させて給電を停止させるため、部品破損範囲の拡大
を最小に抑えることができる。また、ＡＵＩケーブル挿
抜時に、突入電流が発生してもコンデンサ１７に蓄電さ
せて、瞬間的な電流増加による電圧比較回路１４の誤作
動を防止することができ、しかも供給電流を遮断せずに
済み、端末装置を正常に作動させることができる。これ
により、ＡＵＩケーブルの電源線に過電流が流れると、
その供給電流をただちに遮断できるとともに、その障害
通知を主制御プロセッサに出せる部品点数の少ない低コ
ストな過電流防止装置が実現できる。

【００１６】そしてまた、この過電流防止装置において
、基準電圧側にノイズがあっても、コンデンサ１４ｃに
蓄電させて、電圧比較回路１４の誤動作を防止すること
ができ、定電圧電源および基準電源が過剰な電流を流し
た場合であっても、機能維持が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】実施例装置の構成図である。

【図３】ＩＳＯ８８０２−３　のＬＡＮの形態を示す構
成図である。

【図４】高信頼化されたＬＡＮシステムを示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１１　　低抵抗１２　　抵抗１３　　抵抗１４　　電圧比較回路１４ａ　　抵抗１４ｂ　　抵抗１４ｃ　　コンデンサ１５　　スイッチ制御手段１６　　スイッチ手段１７　　コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　定電圧電源接続側に設けた過電流検出
用の低抵抗（１１）と、該低抵抗１１の下流側の電圧を
分圧する２つの抵抗（１２，１３）と、分圧された電圧
を反転入力端子より入力するとともに基準電圧を非反転
入力端子より入力して分圧された電圧が基準電圧よりも
低くなる場合に出力信号を出す電圧比較回路（１４）と
、該電圧比較回路（１４）からの出力信号を入力してそ
の信号がハイレベルの場合にスイッチ開放信号を出力す
るスイッチ制御手段（１５）と、該スイッチ制御手段（
１５）の出力信号により開閉して前記定電圧電源から前
記低抵抗（１１）を介してＡＵＩケーブルへ通電または
停電させるスイッチ手段（１６）と、前記２つの抵抗（
１２，１３）のうちの一端をグランド側へ接地させる抵
抗（１３）に並列させて接続するコンデンサ（１７）と
を備え、障害発生時には前記スイッチ制御手段（１５）
からの出力信号により、前記スイッチ手段（１６）を開
いてＡＵＩケーブルに電流が流れないようにするととも
に主制御プロセッサ側への障害通知を割り込ませ、また
ＡＵＩケーブル挿抜時には突入電流が発生しても前記コ
ンデンサ（１７）に蓄電させて、突入電流による前記電
圧比較回路（１４）の誤動作を防止することを特徴とす
るＬＡＮ用端末装置における過電流防止装置。
【請求項２】　　前記電圧比較回路（１４）の基準電圧
入力側に設けた電圧を分圧する２つの抵抗（１４ａ，１
４ｂ）と、この２つの抵抗（１４ａ，１４ｂ）のうちの
一端をグランド側へ接地させる抵抗（１４ｂ）と並列に
接続するコンデンサ（１４ｃ）を備え、基準電圧側のノ
イズによる前記電圧比較回路（１４）の誤動作を防止す
ることを特徴とする請求項１記載のＬＡＮ用端末装置に
おける過電流防止装置。