JPH0488820A - Protective circuit for switches - Google Patents
Protective circuit for switchesInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産1上■五且立国
本発明は、電源と負荷回路との間に介装されるスイッチ
やリレー回路等のスイッチ類を突入電流から有効に保護
するスイッチ類の保護回路に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention provides protection for switches that effectively protect switches such as switches and relay circuits interposed between a power source and a load circuit from inrush current. Regarding circuits.
従】四と支板
制御1基板が組み込まれた電気機器においては、一般に
電源側と負荷基板(制御基板)との間にスイッチやリレ
ー回路が介装される。第2図は、スイッチSWを直流電
源lと負荷基板2との間に介装した電気機器の一従来例
を示しており、スイッチSWをオンすると、直流電源1
から出力電圧■αが負荷基板2に与えられる。In electrical equipment in which a control board (4) and a control board (1) are incorporated, a switch or relay circuit is generally interposed between the power supply side and the load board (control board). FIG. 2 shows a conventional example of an electrical device in which a switch SW is interposed between a DC power source 1 and a load board 2. When the switch SW is turned on, the DC power source 1
An output voltage ■α is applied to the load board 2 from.
ところで、負荷基板2の電源ライン20には、通常大容
量(数10μF〜数100μF)のコンデンサCtが接
続される。このため、図示する回路構成では、スイッチ
SWのオン時に、スイッチSWを介装した線路り、に瞬
間的に数10A〜数10OAの非常に大きな突入電流が
流れ、発熱現象のためスイッチSWの接点が劣化したり
、溶着したりする不具合を生じる。この種の不具合は、
電源lと負荷基板2との間にリレー回路を介装する場合
にも同様に発生する。By the way, a capacitor Ct having a large capacity (several tens of μF to several hundreds of μF) is usually connected to the power supply line 20 of the load board 2. Therefore, in the circuit configuration shown in the figure, when the switch SW is turned on, a very large inrush current of several tens of amperes to several tens of OA momentarily flows through the line interposed with the switch SW, and heat generation occurs at the contacts of the switch SW. This may cause problems such as deterioration or welding. This kind of defect is
A similar problem occurs when a relay circuit is interposed between the power source 1 and the load board 2.
それ故、この種の回路においては、一般に電源1側又は
負荷基板2側に突入電流よりスイッチSWやリレー回路
を保護する突入電流防止回路が設けられる。Therefore, in this type of circuit, an inrush current prevention circuit is generally provided on the power supply 1 side or the load board 2 side to protect the switch SW and the relay circuit from inrush current.
H<”′ しよ゛と るi
ところで、上記の如く電源1側又は負荷基板2側に突入
電流防止回路を設ける場合は、電源1と負荷基板2との
間に新たなスイッチング回路やリレー回路を増設する必
要がある時に、これらの保護を図るために、電源1側又
は負荷基板2側において、大きな設計変更を要する。そ
れ故、この電気機器に種々の機能を付加することが困難
になり、用途の拡大や使い勝手の向上を図り難いという
欠点がある。By the way, when installing an inrush current prevention circuit on the power supply 1 side or the load board 2 side as described above, a new switching circuit or relay circuit is installed between the power supply 1 and the load board 2. When it is necessary to add an electrical device, major design changes are required on the power supply 1 side or the load board 2 side in order to protect them.Therefore, it becomes difficult to add various functions to this electrical equipment. However, it has the disadvantage that it is difficult to expand the range of applications and improve usability.
本発明はこのような従来技術の欠点を解消するためにな
されたものであり、スイッチング回路やリレー回路を増
設する必要がある場合に、大きな設計変更を伴わず、こ
れらの保護が有効に図れ、結果的に電気機器の用途の拡
大や使い勝手の向上が容易に図れるスイッチ類の保護回
路を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to eliminate such drawbacks of the conventional technology, and when it is necessary to add switching circuits and relay circuits, it is possible to effectively protect them without major design changes. The purpose of the present invention is to provide a protection circuit for switches that can easily expand the uses of electrical equipment and improve its usability.
優 ” ための
本発明は、電源と負荷回路との間に介装されるスイッチ
類を保護するスイッチ類の保護回路であって、電源側と
負荷回路とを接続する2本の線路間に介装され、スイッ
チ類をオンすると、順次オンする複数のトランジスタを
備え、最後段のトランジスタがオンした時点で負荷回路
側に電流を供給すると共に、負荷回路に設けられるコン
デンサが充分に充電された時点で最後段のトランジスタ
をオンさせる手段を設けたことを特徴としている。The present invention is a switch protection circuit that protects switches interposed between a power supply and a load circuit, and which protects switches interposed between two lines connecting the power supply side and the load circuit. It is equipped with multiple transistors that turn on in sequence when switches are turned on, and when the last transistor turns on, it supplies current to the load circuit side, and when the capacitor installed in the load circuit is sufficiently charged. The device is characterized by providing means for turning on the transistor at the last stage.
立−一一里
上記構成によれば、負荷回路側のコンデンサが充分に充
電された後に、最後段のトランジスタがオンされ、負荷
回路側に電流が供給されるので、負荷回路側の電源ライ
ンに大容量のコンデンサを備えたとしても、その容量を
実質的に減じた状態で電流が供給される。従って、スイ
・フチ類が介装された線路に大きな突入電流が発生する
ことがなく、スイッチ類を有効に保護できる。According to the above configuration, after the capacitor on the load circuit side is sufficiently charged, the transistor at the last stage is turned on and current is supplied to the load circuit side. Even if a large capacitor is provided, current is supplied with the capacitance substantially reduced. Therefore, a large inrush current is not generated in the line in which the switches are interposed, and the switches can be effectively protected.
実−施一■
以下本発明の一実施例を図面に従って具体的に説明する
。第1図は本発明に係るスイッチ類の保護回路を介装し
た電気機器を示す回路図である。Embodiment 1 (1) An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical device equipped with a protection circuit for switches according to the present invention.
電源1と負荷基板2とは、2本の線路L1.L2を介し
て接続される。線路L1の一端は、電源1の出力端子V
ccに接続される。一方、線路L2の一端は、電源1
のグランド端子GNDに接続される。負荷基板2の電源
ライン20の途中にはコンデンサC2が介装される。The power supply 1 and the load board 2 are connected to two lines L1. Connected via L2. One end of the line L1 is connected to the output terminal V of the power supply 1.
Connected to cc. On the other hand, one end of the line L2 is connected to the power supply 1
It is connected to the ground terminal GND of. A capacitor C2 is interposed in the middle of the power supply line 20 of the load board 2.
線路り、の途中には、負荷基板2をオン・オフするため
のスイッチSWが介装される。そして、線路L1とR2
との間にスイッチSWを突入電流から有効に保護する突
入電流防止回路(スイッチ類の保護回路)3が介装され
る。A switch SW for turning on and off the load board 2 is interposed in the middle of the line. And the lines L1 and R2
An inrush current prevention circuit (protection circuit for switches) 3 is interposed between the switch SW and the inrush current to effectively protect the switch SW from inrush current.
この突入電流防止回路3の詳細は以下の通り。Details of this inrush current prevention circuit 3 are as follows.
即ち、線路LlのスイッチSWの出側にトランジスタQ
1が介装され、トランジスタQ1には、トランジスタQ
2及びQ3が接続される。トランジスタQ2及びQ、は
線路L+ とR2とを接続する線路L3の途中に設けら
れる。また、線路り、のトランジスタQ2とQ、の中間
には抵抗R1が介装され、線路L3のトランジスタQ2
と抵抗R3の中間点と線路り、との間に抵抗R,が介装
される。更に、線路り、の途中には抵抗R2がトランジ
スタQ1 と並列接続される。That is, the transistor Q is connected to the output side of the switch SW of the line Ll.
1 is interposed, and the transistor Q1 is interposed with the transistor Q1.
2 and Q3 are connected. Transistors Q2 and Q are provided in the middle of a line L3 connecting lines L+ and R2. Further, a resistor R1 is interposed between the transistors Q2 and Q of the line L3, and a resistor R1 is interposed between the transistors Q2 and Q of the line L3.
A resistor R is interposed between the intermediate point of the resistor R3 and the line. Further, a resistor R2 is connected in parallel with the transistor Q1 in the middle of the line.
線路り、とR2の間には、また線路L4が接続される。A line L4 is also connected between the line L4 and R2.
線路L4の途中には、抵抗R4及びR1が介装される。Resistors R4 and R1 are interposed in the middle of the line L4.
更に、線路L4の抵抗R4とR9の中間点と前記トラン
ジスタQ3とは線路L5を介して接続され、線路り、と
線路L2との間にコンデンサC1が介装される。コンデ
ンサC1の容量は、後述するようにして適宜の値に選定
される。Further, the midpoint between the resistors R4 and R9 of the line L4 and the transistor Q3 are connected via a line L5, and a capacitor C1 is interposed between the line L5 and the line L2. The capacitance of the capacitor C1 is selected to an appropriate value as described later.
以上の構成の突入電流防止回路3において、スイッチS
Wをオンすると、オン時に線路L+ に大きな突入電流
が発生せず、スイッチSWの接点が劣化したり、溶着す
る不具合を発生することがない。以下その理由を突入電
流防止回路3の動作と共に説明する。In the inrush current prevention circuit 3 having the above configuration, the switch S
When W is turned on, a large inrush current is not generated in the line L+ when it is turned on, and the contacts of the switch SW are not deteriorated or welded. The reason for this will be explained below along with the operation of the rush current prevention circuit 3.
スイッチSWがオフ状態では、線路り、のトランジスタ
Q、出側の0点の電位はOであるから、この状態では、
各トランジスタQ、、Q2.Q:1はオフ状態ムこある
。この状態からスイッチswをオンすると、抵抗R2を
通じて負荷基板2に電流が流れ、■点の電位が上昇する
。When the switch SW is off, the potential at the output side of the transistor Q on the line is O, so in this state,
Each transistor Q,,Q2. Q:1 is in the off state. When the switch sw is turned on from this state, a current flows to the load board 2 through the resistor R2, and the potential at point 2 rises.
そうすると、抵抗R4を通じてトランジスタQ3のベー
スに電流が流れ、トランジスタQ3のエミッタとコレク
タが伝導状態になり、トランジスタQ3がオンする。ト
ランジスタQ3がオンすると、抵抗R2を通じてトラン
ジスタQ2のベースの電位が引き下げられ、これにより
トランジスタQ2がオンする。トランジスタQ2がオン
すると、続いて最後段のトランジスタQ1がオンし、以
後トランジスタQ、を通じて直流電源1から負荷基板2
に駆動用電流が供給される。Then, current flows through the resistor R4 to the base of the transistor Q3, the emitter and collector of the transistor Q3 become conductive, and the transistor Q3 turns on. When transistor Q3 is turned on, the potential of the base of transistor Q2 is lowered through resistor R2, thereby turning on transistor Q2. When the transistor Q2 turns on, the last stage transistor Q1 turns on, and from then on, the DC power supply 1 is connected to the load board 2 through the transistor Q.
Driving current is supplied to.
ここに、トランジスタQ1がオンするタイミングは、負
荷基板2の電源ライン20に介装されるコンデンサC2
が充分に充電された後に行われる。Here, the timing at which the transistor Q1 turns on is determined by the capacitor C2 interposed in the power supply line 20 of the load board 2.
This is done after the battery is fully charged.
即ち、線路り、と線路L2との間にコンデンサC1を介
装したことにより、スイッチSWのオン時に、抵抗Ra
を通じてトランジスタQ3のベースに流れ込む電荷が一
部コンデンサclに蓄積されるので、その分トランジス
タQ、のオンするタイミングを遅らせることができ、終
極的に最後段のトランジスタQ、がオンするタイミング
をスイッチSWのオン動作時よりも少し遅らせることが
できる。That is, by interposing the capacitor C1 between the line L2 and the line L2, when the switch SW is turned on, the resistance Ra
Since some of the charge flowing into the base of transistor Q3 through the switch SW is accumulated in capacitor CL, the timing at which transistor Q is turned on can be delayed by that amount, and ultimately the timing at which transistor Q at the last stage is turned on is determined by switch SW. It is possible to delay the turn-on operation by a little bit.
このようにすれば、スイッチSWのオン時からトランジ
スタQ1がオンする迄の間に、コンデンサC2に電荷が
充分蓄積されるので、コンデンサC2の容量が大きなも
のであるとしても、トランジスタQ、を通じて負荷基板
2が電流を供給する際には、その容量が実質的に減じら
れているので、トランジスタQ1のオン時に線路L1に
大きな突入電流が発生することがない。従って、コンデ
ンサC1の容量を適宜の値に選定すれば、スイッチSW
の接点が劣化したり、溶着したりする不具合の発生を確
実に防止できる。In this way, sufficient charge is accumulated in the capacitor C2 from when the switch SW is turned on until the transistor Q1 is turned on, so even if the capacitance of the capacitor C2 is large, the load is When the substrate 2 supplies current, its capacitance is substantially reduced so that no large inrush current occurs in the line L1 when the transistor Q1 is turned on. Therefore, if the capacitance of capacitor C1 is selected to an appropriate value, switch SW
It is possible to reliably prevent problems such as deterioration or welding of the contacts.
なお、図示例では、線路L1の途中にスイッチSWを介
装する場合について説明したが、線路り、の途中にリレ
ー回路を接続する場合も、同様にリレー回路の接点端子
を有効に保護できる。In the illustrated example, a case has been described in which the switch SW is interposed in the middle of the line L1, but when a relay circuit is connected in the middle of the line, the contact terminals of the relay circuit can be effectively protected in the same way.
4゜
また、図示例では、スイッチSWを1個設け、このスイ
ッチSWを保護するために突入電流防止回路3を1個設
けることとしたが、スイッチSWやリレー回路を複数備
えた電気機器においては個々のスイッチSWやリレー回
路を保護するために、これらの周囲に上記した突入電流
防止回路を夫々配置すればよい。4゜Also, in the illustrated example, one switch SW is provided and one inrush current prevention circuit 3 is provided to protect this switch SW, but in electrical equipment equipped with multiple switches SW or relay circuits, In order to protect the individual switches SW and relay circuits, the above-mentioned inrush current prevention circuits may be placed around them.
光皿■蓋果
以上の本発明によれば、スイッチやリレー回路に直接ス
イッチ類の保護回路を接続する構成をとるので、突入電
流からこれらの保護を有効に図れることは勿論のこと、
スイッチ類を増設する必要がある場合に、これらが介装
される電気機器を大きく設計変更する必要がない。従っ
て、コストアップを招くことがなく、電気機器の用途を
拡大できると共に使い勝手を向上できる利点がある。According to the present invention described above, since the protection circuit of the switches is directly connected to the switch or relay circuit, it is possible to effectively protect them from rush current.
When it is necessary to add switches, there is no need to make major design changes to the electrical equipment in which these switches are installed. Therefore, there are advantages in that the uses of the electrical equipment can be expanded and the usability can be improved without causing an increase in cost.
第1図は本発明に係るスイッチ類の保護回路を介装した
駆動回路を示す回路図である。
第2図は従来の駆動回路を示す回路図である。
■・・・直流電源、2・・・負荷基板、3・・・突入電
流防止回路、C,、C2・・・コンデンサ、L、、L2
゜L:l 、L4 、Ls・・・線路、Q、、Q、、Q
、・・・トランジスタ、SW・・・スイッチ。FIG. 1 is a circuit diagram showing a drive circuit provided with a protection circuit for switches according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional drive circuit. ■...DC power supply, 2...Load board, 3...Inrush current prevention circuit, C,, C2...Capacitor, L,, L2
゜L:l, L4, Ls...railway, Q,,Q,,Q
,...transistor, SW...switch.
Claims (1)
を保護するスイッチ類の保護回路であって、電源側と負
荷回路とを接続する2本の線路間に介装され、スイッチ
類をオンすると、順次オンする複数のトランジスタを備
え、最後段のトランジスタがオンした時点で負荷回路側
に電流を供給すると共に、負荷回路に設けられるコンデ
ンサが充分に充電された時点で第1段のトランジスタを
オンさせる手段を設けたことを特徴とするスイッチ類の
保護回路。(1) A protection circuit for switches that protects switches installed between a power supply and a load circuit, which is installed between two lines connecting the power supply side and the load circuit. When the transistor in the last stage is turned on, current is supplied to the load circuit side, and when the capacitor provided in the load circuit is sufficiently charged, the first stage transistor is turned on. A protection circuit for switches, characterized in that a means for turning on a transistor is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20436190A JPH0488820A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Protective circuit for switches |
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Publications (1)
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---|---|
JPH0488820A true JPH0488820A (en) | 1992-03-23 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20436190A Pending JPH0488820A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Protective circuit for switches |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0488820A (en) |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20436190A patent/JPH0488820A/en active Pending
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