JPH0556551A - 地絡保護回路 - Google Patents

地絡保護回路

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JPH0556551A
JPH0556551A JP21547591A JP21547591A JPH0556551A JP H0556551 A JPH0556551 A JP H0556551A JP 21547591 A JP21547591 A JP 21547591A JP 21547591 A JP21547591 A JP 21547591A JP H0556551 A JPH0556551 A JP H0556551A
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JP
Japan
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protection
voltage
transistor
power source
output
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Pending
Application number
JP21547591A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Yoshizawa
修 吉沢
Yoshiro Aoyanagi
芳郎 青柳
Akio Namiki
章男 並木
Shigetoshi Kato
繁利 加藤
Hiroshi Wakimoto
啓史 脇本
Akira Kawahara
彰 河原
Takayuki Iijima
隆行 飯嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
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Publication of JPH0556551A publication Critical patent/JPH0556551A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源部から負荷側に供給される電流の漏洩等
による地絡事故から電源部を保護する地絡保護回路の改
良に関し、地絡事故から電源部を有効に保護することが
できる地絡保護回路を提案することを目的とする。 【構成】 本発明においては、電源側と負荷側との間に
接続される保護トランジスタにおける出力電圧を電圧検
出部により検出し、この検出電圧とあらかじめ電源側保
護のために設定された設定電圧とを保護制御部で比較し
て保護制御信号を保護駆動部に出力し、保護駆動部によ
り保護トランジスタを駆動制御する構成を採ったことか
ら、負荷側に地絡事故が生じた場合に保護トランジスタ
をカットオフできるととなり、電源側を確実に保護す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源部から負荷側に供給
される電流の漏洩等による地絡事故から電源部を保護す
る地絡保護回路の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の地絡回路として図3に示
すものがあった。同図において従来の地絡保護回路は、
電流を供給するバッテリ20に接続するための入力コネ
クタ5と、電流が供給される負荷モジュール30に接続
するための出力コネクタ6と、前記入力及び出力の各コ
ネクタ5、6間に接続されるNPN構造の保護トランジ
スタTr1と、この保護トランジスタTr1のエミッタ端子
と出力コネクタ6との間に接続される抵抗R2 と、前記
保護トランジスタTr1のコレクタ端子とベース端子との
間に接続される抵抗R4 と、前記保護トランジスタTr1
のベース端子と出力コネクタ6との間に接続され、保護
トランジスタTr1のエミッタ端子にベース端子が接続さ
れるNPN構造の制御トランジスタTr2と、前記保護ト
ランジスタTr1のベース端子と接地側GNDとの間に接
続されるツェナーダイオードDZ4とを備える構成であ
る。また、前記地絡保護回路は全体がPCB(Printed
Circuit Board )のマザーボード上に形成され、前記入
力及び出力の各コネクタ5、6が入出力端子として形成
される。
【0003】次に、前記構成に基づく従来回路の動作に
ついて説明する。まず、バッテリ20が入力コネクタ5
に接続されて電圧(+BV)が印加されると、ツェナー
ダイオードDZ4により保持されたツェナー電圧VZ が保
護トランジスタTr1のベース端子にバイアス電圧として
印加され、この保護トランジスタTr1をターンオン状態
とする。このターンオン状態の保護トランジスタTr1
コレクタ−エミッタ間にコレクタ電流が流れ、このコレ
クタ電流IC を抵抗R2 を介して負荷モジュール30に
供給する。
【0004】前記抵抗R2 により生じた電位差(IC ×
2 )Vは制御トランジスタTr2にバイアス電圧として
印加され、制御トランジスタTr2をターンオン状態とす
る。前記保護及び制御の各トランジスタTr1、Tr2が共
にターンオン状態であることから、保護トランジスタT
r1のコレクタ電流IC1と制御トランジスタTr2のコレク
タ電流IC2とが並列に負荷モジュール30に供給される
こととなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の地絡保護回路は
以上のように構成されていたことから、出力コネクタ6
以降で地絡事故が生じると入力コネクタ5−保護トラン
ジスタTr1−抵抗R2 −出力コネクタ6の線路に大電流
MAX が流れ、この大電流IMAX による大きなベース電
流(IMAX ×R2 )が制御トランジスタTr2に印加され
て制御トランジスタTr2が破壊されることとなる。この
制御トランジスタTr2の破壊により保護トランジスタT
r1にはツェナーダイオードDZ3によるツェナー電圧に対
応するバイアス電圧が印加され続けることから、保護ト
ランジスタTr1は地絡事故が生じた場合でもターンオン
状態を維持してバッテリ20を保護できないという課題
を有する。
【0006】また、保護トランジスタTr1に直列に接続
される抵抗R2 により保護トランジスタTr1を制御して
いることから、地絡事故を生じない正常時においても抵
抗R 2 による電圧降下により負荷モジュール30に対す
る出力電圧が低下するという課題を有していた。
【0007】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、地絡事故から電源部を有効に保護することが
できる地絡保護回路を提案することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る地絡保護回
路は、電源側と負荷側との間に接続される保護トランジ
スタ1と、前記保護トランジスタ1の出力端側の電圧を
検出する電圧検出手段2と前記電圧検出手段2により検
出された検出電圧と予め電源側を保護するために設定さ
れた設定電圧とを比較して保護制御信号を出力する保護
制御手段3と、前記保護制御信号に基づいて保護トラン
ジスタ1をカットオフ状態とする保護駆動手段4とを備
える構成である。
【0009】
【作用】本発明においては、電源側と負荷側との間に接
続される保護トランジスタにおける出力電圧を電圧検出
部により検出し、この検出電圧とあらかじめ電源側保護
のために設定された設定電圧とを保護制御部で比較して
保護制御信号を保護駆動部に出力し、保護駆動部により
保護トランジスタを駆動制御する構成を採ったことか
ら、負荷側に地絡事故が生じた場合に保護トランジスタ
をカットオフできるととなり、電源側を確実に保護す
る。また、保護制御部の設定電圧を任意に設定すること
により保護トランジスタの駆動電圧を任意に設定でき
る。さらに、電源側から負荷側への電源線路に従来技術
のような抵抗R2 が設けられないことから、出力電圧の
低減を極力抑制できる。
【0010】
【実施例】(a)本発明の第1実施例 本発明の第1実施例を図1に基づいて説明する。
【0011】同図において第1実施例に係る地絡保護回
路は、電源側と負荷側との間に入出力の各コネクタ5、
6を介して接続される保護トランジスタ1と、この保護
トランジスタ1の出力端側と接地側GNDとの間に接続
され、前記出力端側の電圧を検出する電圧検出部2と、
この電圧検出部2の検出電圧が入力され、この検出電圧
と予め電源側保護のために設定された設定電圧とを比較
し、この検出電圧が設定電圧の電圧値VR 以下となった
場合に保護制御信号を出力する保護制御部3と、この保
護制御信号に基づいて前記保護トランジスタ1をカット
オフ状態とする保護駆動部4とを備える構成である。
【0012】前記電圧検出部2は、直列接続された二つ
の抵抗R21、R22で形成され、この二つの抵抗R21、R
22により分圧される分圧電圧を検出電圧として出力する
構成である。
【0013】前記保護制御部3は設定電圧の電圧値VR
を正常時の検出電圧VN より小さく(VR <VN )、異
常時(地絡事故時)の検出電圧VT より大きく(VR
T )設定される構成である。
【0014】前記保護駆動部4は、前記保護トランジス
タ1の制御端側及び接地側GNDの間に接続されるツェ
ナーダイオードDZ と、前記トランジスタ1の制御端側
及び電源側の間に接続される抵抗R4 と、この抵抗R4
及びトランジスタ1の制御端側の間に接続されて前記保
護制御部3から出力される保護制御信号に基づいて遮断
状態となるスイッチ部SWとを備える構成である。
【0015】次に、前記構成に基づく第1実施例回路の
動作について説明する。まず、電源側から負荷側に電源
を供給する場合には、保護制御部3から保護制御信号が
出力されていないことから、保護駆動部3のスイッチ部
SWは投入状態にあり、ツェナーダイオードDZ の所定
値以上の逆電圧のツェナー電圧VZ として印加される。
このツェナーダイオードDZ によるツェナー電圧VZ
バイアス電圧としてトランジスタ1に印加され、保護ト
ランジスタ1をターンオン状態とし、負荷側に電流を供
給できることとなる。この電流供給状態では電圧検出部
2は電源電圧(+BV)が印加されており、この電圧
(+BV)を二つの抵抗R21、R22で分圧して分圧電圧
N を検出電圧(正常時の検出電圧)として保護制御部
3に出力する。この保護制御部3は予め設定された設定
電圧VR と検出電圧の電圧値VN とを比較し、VR <V
N であることから保護制御信号を出力しない。この保護
制御信号が出力されないことからスイッチ部SWが投入
状態を維持してバイアス電圧を前記保護トランジスタ1
に印加する。この保護トランジスタ1はバイアス電圧の
印加によりターンオン状態を保持して負荷側に電流を供
給している。
【0016】前記負荷側への電流供給状態において、負
荷側において地絡事故が生じた場合には、電圧検出部2
において接地側GND間電圧が0Vとなり異常時の検出
電圧VT を出力する。この異常時の検出電圧VT が保護
制御部3に入力され、この保護制御部3が設定電圧VR
と検出電圧VT とを比較し、VR >VT であることから
保護制御信号を保護駆動部4へ出力する。この保護駆動
部4は保護制御信号に基づいてスイッチ部SWを開放状
態として保護トランジスタ1をカットオフ状態とする。
この保護トランジスタ1のカットオフにより電源側から
負荷側への電流の供給を停止して電源側の保護が可能と
なる。
【0017】(b)本発明の第2実施例 本発明の第2実施例を図2に基づいて説明する。同図に
おいて本実施例に係る地絡保護回路は、前記図1記載の
実施例と同様に入出力の各コネクタ5、6間に保護トラ
ンジスタ1、電圧検出部2、保護制御部3及び保護駆動
部4とを備え、この構成に加え、これらをマザーPCB
10上に形成して構成すると共に、前記保護駆動部4の
スイッチ部SWの回路構成を異にする。
【0018】本実施例における保護駆動部4のスイッチ
部SWは、抵抗R4と保護トランジスタTr1のベース端
子との間に接続されるPNP構造のトランジスタTr41
と、このトランジスタTr41 のベース端子にコレクタ端
子が接続され、接地側GNDにエミッタ端子が接続され
ると共に、前記保護制御部3の保護制御信号出力端にベ
ース端子が接続されるNPN構造のトランジスタTr42
とを備える構成である。
【0019】前記入出力の各コネクタ5、6は、マザー
PCB10の入出力端子として構成される。また、保護
制御部3はマイクロコンピュータとして構成され、電圧
検出部2からの検出電圧をアナログポートに入力してA
/D変換して入力する構成である。電源側としてはバッ
テリ20が接続されると共に、負荷側として負荷モジュ
ール30が接続されることとなる。
【0020】次に、前記構成に基づく本実施例回路の動
作を具体的数値を例にとって詳細に説明する。前記バッ
テリ20から14.4V(=+BV)がマザーPCB1
0の入力コネクタ5に印加され、出力コネクタ6から出
力電圧VD が9V(負荷モジュール動作時)で出力され
る場合である。まず、14.4Vの電圧が入力コネクタ
5に印加される状態では保護制御部3を形成するマイク
ロコンピュータから所定のバイアス電圧値の供給制御信
号が保護駆動部4のスイッチ部SWにおけるトランジス
タTr42 に印加されてターンオン状態とし、さらにトラ
ンジスタTr41 もターンオン状態とする。このトランジ
スタTr41 のターンオンによりツェナーダイオードDZ4
が保護トランジスタ1にバイアス電圧として印加し、保
護トランジスタ1をターンオン状態として負荷モジュー
ル30側に出力電圧VD =9Vで電流を供給する。
【0021】この電流を供給している場合で正常状態に
あっては電圧検出部2の二つの抵抗R21、R22が前記出
力電圧VD =9Vを分圧して2.1Vの検出電圧V
N (正常時の検出電圧)を保護制御部3に出力してい
る。この保護制御部3は設定電圧V R と検出電圧VN
2.1Vとを比較して供給制御信号(所定のバイアス電
圧)をスイッチ部SWに出力して負荷モジュール30へ
の電源供給を維持することとなる。
【0022】次に、出力コネクタ部6でのブリッジ又は
バイパスコンデンサC2 のショート等により地絡事故が
生じた場合には、電圧検出部2の二つの抵抗R21、R22
による分圧電圧の検出電圧VT (異常時の検出電圧)が
0Vとして保護制御部3に出力される。この保護制御部
3は0Vの検出電圧VT を設定電圧VR と比較して保護
制御信号(0Vのバイアス電圧)をスイッチ部SWに出
力する。このスイッチ部SWが開放状態となることから
保護トランジスタ1がカットオフ状態となりバッテリ2
0から負荷モジュール30への電流供給を停止する。
【0023】このように、電圧検出部2における2つの
抵抗R21、R22の定数の設定及び保護制御部3の設定電
圧VR の選択により保護トランジスタ1が駆動する電圧
を任意に設定できることとなる。
【0024】なお、本実施例においては、保護トランジ
スタ、他のトランジスタをバイポーラトランジスタで形
成する構成としたが、FET等の他のトランジスタで構
成することもできる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明においては、電源側
と負荷側との間に接続される保護トランジスタにおける
出力電圧を電圧検出部により検出し、この検出電圧とあ
らかじめ電源側保護のために設定された設定電圧とを保
護制御部で比較して保護制御信号を保護駆動部に出力
し、保護駆動部により保護トランジスタを駆動制御する
構成を採ったことから、負荷側に地絡事故が生じた場合
に保護トランジスタをカットオフできるととなり、電源
側を確実に保護するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る地絡保護回路の概略
回路構成図である。
【図2】本発明の第2実施例に係る地絡保護回路の詳細
回路構成図である。
【図3】従来の地絡保護回路の回路構成図である。
【符号の説明】
1…保護トランジスタ 2…電圧検出部 3…保護制御部 4…保護駆動部 5…入力コネクタ 6…出力コネクタ R21、R22、R4 …抵抗 DZ4…ツェナーダイオード 20…バッテリ 30…負荷モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 繁利 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パ イオニア株式会社川越工場内 (72)発明者 脇本 啓史 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パ イオニア株式会社川越工場内 (72)発明者 河原 彰 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パ イオニア株式会社川越工場内 (72)発明者 飯嶋 隆行 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パ イオニア株式会社川越工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源側と負荷側との間に接続される保護
    トランジスタ(1)と、 前記保護トランジスタ(1)の出力端側の電圧を検出す
    る電圧検出手段(2)と、 前記電圧検出手段(2)により検出された検出電圧と予
    め電源側を保護するために設定された設定電圧とを比較
    して保護制御信号を出力する保護制御手段(3)と、 前記保護制御信号に基づいて保護トランジスタ(1)を
    カットオフ状態とする保護駆動手段(4)とを備えるこ
    とを特徴とする地絡保護回路。
JP21547591A 1991-08-27 1991-08-27 地絡保護回路 Pending JPH0556551A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21547591A JPH0556551A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 地絡保護回路
GB9218015A GB2259200A (en) 1991-08-27 1992-08-25 Ground fault protector
DE19924228369 DE4228369A1 (de) 1991-08-27 1992-08-26 Erdschlussschutzeinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21547591A JPH0556551A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 地絡保護回路

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JPH0556551A true JPH0556551A (ja) 1993-03-05

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ID=16672994

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JP21547591A Pending JPH0556551A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 地絡保護回路

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DE (1) DE4228369A1 (ja)
GB (1) GB2259200A (ja)

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009097478A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Alps Electric Co Ltd ドライバ内蔵圧電ポンプ及び高電圧制御回路

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DE4228369A1 (de) 1993-03-04
GB9218015D0 (en) 1992-10-14
GB2259200A (en) 1993-03-03

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