JPH0487517A - 保護回路 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はデイスプレィ装置等のコンデンサを用いた全て
の回路に関する。

（従来の技術） 電解コンデンサは、金属箔を陽極として使用し、電解液
を陰極側の電極とした小型低電圧大容量のコンデンサで
ある。電解コンデンサは長期間使用すると電解液が減少
し、静電容量が低下したり、誘電正接や等個直列抵抗、
インピーダンスなどが増大してしまうという経年変化が
見られる。

この経年変化による悪影響は深刻で、電解コンデンサが
用いられた回路の性能を著しく低下させる。

また、電力増幅回路の出力段でカップリングコンデンサ
として使われるコンデンサや、電源回路で。

平滑化のために使用されるコンデンサ等は劣化すると安
全弁が開いて発煙するという性質があり。

テレビやＯＡ端末機のデイスプレィに用いられたときに
このように発煙すると使用者に不安を与えること罠なり
非常に好ましくない。電解コンデンサはテレビやＯＡ端
末機のデイスプレィの主要部品であるのでその使用を避
けることは難しい。

従来、電解コンデンサは交換時期を見計らって性能劣化
に至る前に交換していた。この方法は電解コンデンサを
用いた機器の累計使用時間から判断する方法が取られて
いる。しかしながら、アレニウスの法則（温度が１０℃
上昇することにより電解コンデンサの寿命は半減する。

）で説明されるように、コンデンサの寿命は置かれた温
度環境によって大きく影響されるため使用時間だけで劣
化の状態を判断することは無理である。電解コンデンサ
の用いられた機器の環境や、その内部温度を予測するこ
とは殆ど不可能であり、コンデンサには製造上の問題で
寿命に差が生じる。

また、コンデンサの使用時に流れるリップル電流はその
大きさによってコンデンサの寿命を左右する。リップル
電流はコンデンサを用いた回路の構成によって、その大
きさを変えるのでコンデンサの寿命を推測するのは不可
能である。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明したように、コンデンサの寿命、すなわち、故
障時期を知ることは不可能である。本発明はこの故障時
期を電気的に検出し故障信号を発する機能を備え、電解
コンデンサ故障による回路の性能劣化を防止する保護回
路を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために本発明の保護回路電解コンデ
ンサを用いた電気回路において。

前記電解コンデンサの両端に生じる異常電圧を検出する
電圧検出回路と。

前記電圧検出回路によって検出された異常電圧が所定値
を越えたとき作動し、前記電解コンデンサの故障信号を
発する能動的導通素子とを具備したことを特徴とする。

（作用） 電解コンデンサの両端に生じる異常電圧を検出する電圧
検出回路によって検出された電圧が所定値を越えたとき
、能動的導通素子が作動して故障信号を発する。

前記故障信号によって発光素子が発光し、使用者に電解
コンデンサの故障を報知する。

あるいは、前記故障信号によって回路を停止する停止回
路が動作する。

（実施例） 本発明の第一の実施例を説明するために第１図及び第２
図を参照する。

第１図は本発明の保護回路の第一の例の回路図である。

第１図の回路は電解コンデンサＣ１１を組み込んだスイ
ッチングレギュレータＡ１と電圧検出回路Ｂ１と１発光
ダイオードＤｌｌと、電解コンデンサ故障時にスイッチ
ングレギュレータＡ１に停止信号を送るフォトトランジ
スタＱ１４とで構成される。

スイッチングレギュレータＡ１は負荷ＬＤＩと、制御回
路ＣＬと、トランスのコイルＬｌｌ乃至Ｌ１３と、抵抗
器ＦＬｌｌ乃至Ｒ１３と、電解コンデンサＣ１ｌと、コ
ンデンサ０１４乃至Ｃ１６と、トランジスタＱ１３と、
サイリスタ８１１と、ダイオードＤ１３からなる。

端子Ｔ１と端子Ｔ２は、それぞれ、コンデン？Ｃ１６の
両端に接続されている。トランジスタＱ１３のエミッタ
は端子Ｔ２と接続され、コレクタはトランスの一次コイ
ルＬｌｌを介して端子ＴＩと接続されペースは制御回路
ＣＬの出力端と接続され、また、直列抵抗器Ｒ１１及び
Ｒ１２を介して端子Ｔ１に接続されている。トランスの
二次コイルＬ１２は一端をダイオードＤ１３を介して電
解コンデンサＣ１ｌの一端に、他端をＣ１ｌの他端に接
続している。負荷ＬＤＩは両端を電解コンデンサＣ１ｌ
の両端に接続している。サイリスタ８１１はアノードを
直列抵抗器Ｆｔｌｌ及びＲ１２の分圧点に接続し、カン
ードを端子Ｔ２に接続し、ゲートをフォトトランジスタ
Ｑ１４のエミッタに接続している。

電圧検出回路Ｂ１は抵抗器Ｒ１４乃至Ｒ１９とコンデン
サＣ１２及びＣ１３と、トランジスタＱｌｌ及びＱ１２
とダイオードＤ１２からなる。

電解コンデンサＣ１ｌの両端はコンデンサＣ１２と直列
抵抗器Ｒ１９及びＲ１７と接続されている。直動抵抗器
ＦＬ１９及びＦｔ、１７の分圧点には、トランジスタＱ
ｌｌのペースが接続されており、エミッタは抵抗器ＲＩ
６を介して発光ダイオードＤｌｌのカソードに接続され
ており、コレクタは直列抵抗器Ｒ１４及びＲ１５を介し
て電解コンデンサＣ１ｌの一端に接続されている。直列
抵抗器ａ１４及びＲ１５の分圧点には、トランジスタＱ
１２のペースが接続されており。

コレクタは発光ダイオードＤｌｌのアノードに接続され
ており、エミッタは電解コンデンサＣ１ｌの一端に接続
されている。

制御回路ＣＬからの制御信号がトランジスタＱ１３のペ
ースに印加されることによりトランジスタＱ１３が導Ａ
し、トランスの一次コイルＬｌｌに電流が流れ、二次コ
イルＬ１２に誘起して、ダイオードＤ１３を介して、電
解コンデンサＣ１ｌに流れ、電解コンデンサＣ１ｌの両
端に電圧が発生する。

ここで、電解コンデンサＣ１ｌの性能が劣化したときの
スイッチングレギュレータＡ１のダイオードＤ１３のア
ノード電圧とコンデンサＣ１ｌの両端電圧との関係を示
す波形図を第２図に描（。（１）はダイオードＤ１３の
アノード電圧の波形図、（２）は電解コンデンサＣ１ｌ
の両端電圧の波形図である。

電解コンデンサＣ１ｌの性能が劣化すると第２図に示す
ように異常電圧となるリップル電圧が両端に生じる。リ
ップル分による電流はコンデンサＣ１２を介して、直列
抵抗器Ｒ１９及びＦｔ１７に流れる。

直列抵抗器Ｒ１９及びＲ１７によって分圧された電圧が
トランジスタＱｌｌのペースに印加されることにより、
トランジスタＱｌｌが導通し、直列抵抗器Ｒ１４及びＲ
１５に電流が流れる。このときトランジスタＱ１２のペ
ースに印加された電圧が低下することにより、トランジ
スタＱ１２が導通し２発光ダイオードＤｌｌに電流が流
れ２発光ダイオードＤｌｌが光を発する。この光によっ
てフォトトランジスタＱ１４が導通し電流が流れ、サイ
リスタ８１１のゲートと端子Ｔ２に並列接続されたコン
デンサＣ１５と抵抗器Ｒ１３とに電流が流れることによ
りサイリスタ８１１が導通する。これにより端子Ｔ１か
ら抵抗器ａｌｌ及びサイリスタ８１１へと電流が流れ、
トランジスタＱ１３のペース電圧が低下する。これより
。

トランジスタＱ１３は非導通状態になり、スイッチング
レギュレータＡ１を動作させないようにする。

スイッチングレギュレータＡ１が停止することによって
電解コンデンサＣ１ｌに電流が流れることもなくなり、
劣化も進まない。

次に本発明の第二の実施例について第３図を参照して説
明する。第３図の回路図は電解コンデンサＣ３１を用い
た５ＥＥＰの電力増幅回路Ａ２と前記電解コンデンサの
両端に接続された電圧検出回路Ｂ２と発光素子である発
光ダイオードＤ３３からなる。

５ＥＥＰの電力増幅回路（以下電力増幅回路）路ＡＰと
、信号源ＡＣと、電源Ｗと、電解コンデンサＣ３１とか
らなる。

電圧検出回路Ｂ２は抵抗器Ｒ３１乃至Ｒ３６とダイオー
ドＤ３２及び発光ダイオードＤ３３とサイリスタ８３１
とコンデンサＣ３２及びＣ３３とからなる。

電力増幅回路Ａ２の電解コンデンサＣ３１は一端を抵抗
器Ｒ３７を介して接地し、他端を電圧検出Ｑノ 回路Ｂ２のトランジスタＱ３４のペースにコンデンサＣ
３３及び抵抗器Ｒ３６を介して接続されている。

トランジスタＱ３４のエミッタは電源Ｗと接続され。

コレクタは直列抵抗器Ｒ，３１及びＲ３２を介して接地
している。また、直列抵抗器Ｒ３１及びＲ３２の分圧点
にはサイリスタ８３１のゲートと一端を接地したコンデ
ンサＣ３２が接続されている。サイリスタ８３１０カソ
ードは接地され、アノードは発光ダイオードＤ３３のカ
ソードに接続されている。発光ダイオードＤ３３のアノ
ードは抵抗器Ｒ３３を介して電源Ｗに接続されている。

電解コンデンサＣ３１が劣化すると両端のリップル電圧
の振幅が大きく変化し、そのリップル分がコンデンサ０
３３を通して流れ、トランジスタＱ３４が導通し、直列
抵抗器Ｒ３１及びＲ３２とコンデンサＣ３２に電流が流
・れ、サイリスタ８３１にゲート信号が印加される。そ
れによって、サイリスタ８３１が導通し２発光ダイオー
ドＤ３３が導通して発光し、使用者に電解コンデンサＣ
３１の故障を報知する。使用者はダイオードＤ３３の発
光を確認した後、電源を停止させる等の処置をすること
ができる。

〔発明の効果〕

以上の説明したように電解コンデンサの両端に生じる異
常電圧を検出する電圧検出回路によって検出された電圧
が所定値を越えたとき、能動的導通素子が作動して故障
信号を発し。

第一の実施例によると前記故障信号をもとに停止回路が
作動し回路が保護される。

また、第二の実施例によると前記故障信号をもとに発光
ダイオードが発光し、使用者が発光ダイオードの発光を
確認した後回路を停止させることによって２回路が保護
される。

前記のように電解コンデンサの故障による回路の性能劣
化を防止する保護回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第３図は本発明の保護回路の回路図。 第２図は第１図の電圧特性の波形図である。 Ａ１・・・・スイッチングレギュレータ。 第１図 Ａ２・・・・電圧増幅回路。 ＢＩ　　Ｂ２・・・・電圧検出回路。 Ｃ１ｌ、　　Ｃ３１・・・・電解コンデンサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解コンデンサを用いた電気回路において、前記
   電解コンデンサの両端に生じる異常電圧を検出する電圧
   検出回路と、 前記電圧検出回路によって検出された異常電圧が所定値
   を越えたとき作動し、電解コンデンサの故障信号を発す
   る能動的導通素子とを具備することを特徴とする保護回
   路。
2. （２）前記故障信号により前記電気回路を停止する停止
   回路を具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の保護回路。
3. （３）前記能動的導通素子は前記故障信号により使用者
   に電解コンデンサの故障を報知する発光素子であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の保護回路。