JPH0611011U - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡単な回路で、負荷回路側のハーフショート
状態を検出して電源供給を制限し、電源回路を保護する
と共に、電源ロスを少なくすること。 【構成】 直流電源Ｖccから負荷側のコンバータへの電
源供給路と基準電位点間に、第１の抵抗回路（32，33）
と第２の抵抗回路（34，36）と過電流検出用トランジス
タ31から成る過電流検出回路７と、この過電流検出回路
７からの検出電圧に基づいて短絡検出信号を出力する回
路６と、前記制御用マイコンからの電源オン，電源オフ
信号に基づいて前記出力制御用トランジスタ11へのベー
ス電圧供給をオン，オフ制御する一方、前記過電流検出
回路７からの検出電圧に基づいて前記出力制御用トラン
ジスタ11のベース電圧を変化させて負荷側コンバータへ
の電源供給を制限するよう制御する回路手段（14，15，
21〜28，35，37）とを具備したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電源回路に係り、例えばＢＳアンテナのコンバータ部に電源を供給す るための電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来のＢＳアンテナのコンバータ部（以下、ＢＳコンバータという）に 電源を供給するための電源回路を示すものである。この電源回路は負荷となるＢ Ｓコンバータが短絡した時に電源回路素子を保護する機能を有すると共に、共聴 用として使用できるようにＢＳコンバータへの電源供給をオフできる機能を有し ている。

【０００３】 図２において、符号１は直流電源Ｖccが接続される電源入力端子、２はバイア ス電源Ｖbiが接続される端子、３はＢＳコンバータへ電源出力Ｖ0 を供給する電 源出力端子、４は電源回路から図示しない制御用マイコンに対して出力されるＢ Ｓコンバータ側短絡を示す短絡検出信号の出力端子、５は前記制御用マイコンか ら入力されるＢＳコンバータへの電源供給をオン，オフさせるための制御信号の 入力端子である。電源端子１はＮＰＮ形の出力制御用トランジスタ１１のコレク タに接続し、そのエミッタは過電流検出用抵抗１２を介し、さらに逆流防止用ダ イオード１３を介して電源出力端子３に接続され、この電源出力端子３は図示し ないＢＳコンバータの電源入力端に接続されるようになっている。前記出力制御 用トランジスタ１１のベースは抵抗１４とツェナーダイオード１５のを直列に介 して基準電位点に接続している。トランジスタ１１のベース，エミッタにはそれ ぞれトランジスタ１６のコレクタ，ベースが接続し、トランジスタ１６のエミッ タは抵抗１２とダイオード１３の接続点に接続している。抵抗１２とダイオード １３の接続点は、電圧検出用抵抗１７，１８の直列回路を介して基準電位点に接 続し、抵抗１７，１８の接続点で分割された電圧が抵抗１９とコンデンサ２０か ら成る短絡検出信号発生用の積分回路６を通して短絡検出信号の出力端子４に出 力されるようになっている。コンバータ側短絡時、出力端子４にはローレベル信 号が出力される。

【０００４】 一方、バイアス電源供給端子２はＰＮＰ形のトランジスタ２１のエミッタ・コ レクタ路及び抵抗２２を直列に介して前記抵抗１４とツェナーダイオード１５の 接続点に接続している。トランジスタ２１のエミッタとベース間には抵抗２３が 接続し、そのベースは抵抗２４とトランジスタ２５を直列に介して基準電位点に 接続している。トランジスタ２５のベースには、制御信号入力端子５からのコン バータ電源オン・オフ用信号が抵抗２６，２８及びコンデンサ２７のベース回路 を通して供給されるようになっている。

【０００５】 前記ダイオード１３のカソードと基準電位点間には、出力抵抗２９と高周波の サージ電圧を吸収するためのバリスタが並列に接続されている。

【０００６】 以上のように構成された電源回路では、ＢＳコンバータへ電源供給するときは 、図示しないキー入力手段からコンバータ電源オンを指示することによって制御 用マイコンからハイレベルの電源オン信号が制御信号入力端子５に供給され、こ れによってトランジスタ２５がオンし、抵抗２３，２４の分圧回路によってトラ ンジスタ２１のベース・エミッタ間には順方向電圧以上の電圧が印加されるので 、トランジスタ２１がオンしてバイアス電源Ｖbi の電圧がツェナーダイオード １５に印加される。これによって、トランジスタ１１のベースには所定の電圧（ ツェナー電圧）が加わり、トランジスタ１１はオンし、直流電源Ｖccの電圧が出 力端子３から図示しないＢＳコンバータへ出力される。

【０００７】 一方、上記の電源回路において、ＢＳコンバータへのアンテナケーブルに何ら かの異常が発生し短絡すると、抵抗１２に過電流が流れ、抵抗１２の両端電位差 が増加する（トランジスタ１６のベース・エミッタ間順方向電圧を上回る）ので 、トランジスタ１６がオンする。これによって、直流電源Ｖccから流出する電流 は、トランジスタ１１のベース・エミッタ間部分でバイパスするので、トランジ スタ１１が保護されると同時に、抵抗１７，１８の直列回路両端の電圧も低下し 、その結果抵抗１７，１８の接続点の電圧に基づいた短絡検出信号（端子４の電 圧）がローレベルになり、それを制御用マイコンが検出することによって、マイ コンからはローレベルの電源オフ信号が出力され、制御信号端子５をローレベル とする。これによって、トランジスタ２５がオフしトランジスタ２１もオフする ので、バイアス電源Ｖbiからの電圧がツェナーダイオード１５に供給されず、ト ランジスタ１１はオフする。従って、ＢＳコンバータ側の短絡時、直流電源Ｖcc からＢＳコンバータへの電源供給が遮断されて電源回路が保護される。

【０００８】 ところで、上記の電源回路では、ＢＳコンバータ側が短絡の場合、制御用マイ コンがこの短絡を検出して電源供給をオフにできるが、コンバータ側が半短絡（ ハーフショート）状態となった場合は、これを検出して回路動作を制御する手段 が設けられておらず、電力ロスが大きいという問題があった。また、このハーフ ショート状態を検出して対処するには、従来技術では制御部のシステムが複雑化 及び大型化するという問題があった。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

上記の如く、従来の電源回路では、ＢＳコンバータ側（負荷側）がハーフショ ート状態となった場合は、これを検出して回路動作を制御する手段が設けられて おらず、電力ロスが大きいという問題があった。また、このハーフショート状態 を検出して対処するには、従来技術では制御部のシステムが複雑化及び大型化す るという問題があった。

【００１０】 そこで、本考案は上記の問題に鑑み、簡単な回路で、負荷側のハーフショート 状態を検出して負荷側への電源供給を制御し、回路を保護することができる電源 回路を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案による電源回路は、キー操作に基づいて電源オン又は電源オフの制御信 号を出力すると共に、負荷回路側の短絡を示す短絡検出信号に基づいて電源オフ の制御信号を出力する制御手段と、 直流電源から負荷回路への電源供給を、ベースに加える制御電圧によって制御 する出力制御用トランジスタと、 前記直流電源から負荷回路への電源供給路に設けた第１の抵抗回路と、この第 １の抵抗回路の両端にエミッタ・ベースが接続され、前記第１の抵抗回路に流れ る電流が所定値を越えた時にオンする過電流検出用トランジスタと、このトラン ジスタのコレクタと基準電位点間に接続され、前記過電流検出用トランジスタが オンした時、コレクタ電流に応じた電圧を検出する前記第２の抵抗回路を備えた 過電流検出手段と、 この過電流検出手段からの検出電圧に基づいて短絡検出信号を出力する短絡検 出信号発生手段と、 前記制御手段からの電源オン，電源オフ信号に基づいて前記出力制御用トラン ジスタへのベース電圧供給をオン，オフ制御する一方、前記過電流検出手段から の検出電圧に基づいて前記出力制御用トランジスタのベース電圧を変化させて前 記負荷回路への電源供給を制限するよう制御する回路手段とを具備したことを特 徴とするものである。

【００１２】

【作用】

本考案においては、負荷回路側のハーフショート時、直流電源から負荷回路へ の電源供給路に設けた負荷電流検出用の第１の抵抗回路の両端電圧が所定値を越 えると、過電流検出用トランジスタがオンし、そのコレクタ電流に応じた電圧に 基づいて出力制御用トランジスタのベース電圧を小さくするよう制御されるので 、直流電源から負荷回路側への電源供給が制限され、ハーフショート時において も電源ロスの防止及び回路保護を行える。

【００１３】 また、負荷回路側が完全にショートすると、その結果、過電流検出用トランジ スタのコレクタ電流が増大して、短絡検出信号発生手段から短絡検出信号が出力 され、制御手段はこの短絡検出信号を受けて電源オフ信号を出力し、出力制御用 トランジスタをオフし、負荷回路側への電源供給を遮断する。

【００１４】

【実施例】

実施例について図面を参照して説明する。 図１は本考案の一実施例の電源回路を示す回路図である。図２と同一部分には 同一符号を付して説明する。

【００１５】 図１においては、図２における符号１２，１６，１７，１８の素子を削除し、 ３１〜３７の素子を設けた構成としている。符号１は直流電源Ｖccが接続される 電源入力端子、２はバイアス電源Ｖbiが接続される端子、３はＢＳコンバータへ 電源出力Ｖ0 を供給する電源出力端子、４は電源回路から図示しない制御用マイ コンに対して出力されるＢＳコンバータ側短絡を示す短絡検出信号の出力端子、 ５は前記制御用マイコンから入力されるＢＳコンバータへの電源供給をオン，オ フするための制御信号の入力端子である。電源端子１と基準電位点間には、過電 流検出回路７が設けられている。過電流検出回路７では、電源端子１と基準電位 点間に、過電流検出用のＰＮＰ形トランジスタ３１のエミッタ・コレクタ路と、 抵抗３４と抵抗３６とが直列に接続されており、トランジスタ３１のエミッタと 出力制御用のＮＰＮ形トランジスタ１１のコレクタとの間には電流検出用抵抗３ ２が接続され、抵抗３２とトランジスタ１１のコレクタの接続点と前記トランジ スタ３１のベース間には抵抗３３が接続されている。そして、トランジスタ３１ のコレクタと抵抗３４の接続点の電圧が、抵抗１９とコンデンサ２０の積分回路 から成る短絡検出信号発生回路６を通して短絡検出信号の出力端子４に出力され ている。コンバータ側短絡時、出力端子４にはハイレベル信号が出力される。ま た、抵抗３４と抵抗３６の接続点の電圧がトランジスタ３７のベースに供給され るようになっている。トランジスタ３７のコレクタは後述のトランジスタ２５の ベースに接続し、３７のエミッタは基準電位点に接続している。トランジスタ３ ７は、コンバータ側のハーフショート時に出力電圧Ｖ0 を制限するよう制御する ために設けられている。

【００１６】 前記出力制御用トランジスタ１１のエミッタは逆流防止用ダイオード１３を介 して電源出力端子３に接続され、この電源出力端子３は図示しないＢＳコンバー タの電源入力端に接続されるようになっている。前記ダイオード１３のカソード と基準電位点間には、出力抵抗２９と高周波のサージ電圧を吸収するためのバリ スタが並列に接続されている。

【００１７】 前記出力制御用トランジスタ１１のベースは抵抗１４とツェナーダイオード１ ５を直列に介して基準電位点に接続している。そして、バイアス電源供給端子２ はＰＮＰ形のトランジスタ２１のエミッタ・コレクタ路と抵抗２２を直列に介し て前記抵抗１４とツェナーダイオード１５の接続点に接続している。トランジス タ２１のエミッタとベース間には抵抗２３が接続し、そのベースは抵抗２４とト ランジスタ２５のコレクタ・エミッタ路を直列に介して基準電位点に接続してい る。トランジスタ２５のベースには、制御信号入力端子５からのコンバータ電源 オン・オフ用信号が抵抗２６，３５，２８及びコンデンサ２７のベース回路を通 して供給されるようになっている。このトランジスタ２５のベースとエミッタ間 に、前記のハーフショート時の出力制御用トランジスタ３７のコレクタ・エミッ タが接続している。

【００１８】 以上のように構成された電源回路では、図示しないキー操作手段によりコンバ ータ電源オンを指示すると、図示しない制御用マイコンからはハイレベルの電源 オン信号が出力され端子５に供給され、トランジスタ２５がオンする。その結果 、トランジスタ２１がオンしてバイアス電源Ｖbiの直流電圧をツェナーダイオー ド１５に供給し、所定電圧（ツェナー電圧）をトランジスタ１１のベースに供給 するので、トランジスタ１１をオンさせる。これにより、正常時は、直流電源Ｖ ccから抵抗３２，トランジスタ１１，ダイオード１３を通して出力端子３に電源 出力Ｖ0 が出力され、図示しないＢＳコンバータの電源入力端に供給される。

【００１９】 このとき、ＢＳコンバータ側に流れる電流によって、電流検出用抵抗３２の両 端に電圧を生じるが、この電圧はトランジスタ３１のベース・エミッタ間順方向 電圧以下となるよう設定されているため、トランジスタ３１はオフしており、こ のため端子４に出力される短絡検出信号はローレベルであり、制御用マイコンは 端子５に電源オン信号を供給し続ける。従って、コンバータ電源はオン状態を保 つ。

【００２０】 ここで、ＢＳコンバータ側の電源ラインに何らかの異常が発生し過電流が流れ ると、過電流検出用トランジスタ３１がオンし、抵抗３４，３６を通して電流が 流れ、しかもその電流がコンバータ側の短絡状態によって変化する。即ち、抵抗 ３４，３６を流れる電流は抵抗３２を流れる電流に応じて変化する。抵抗３４， ３６を流れる電流は半短絡（ハーフショート）状態では少なく、コンバータ側が 完全に短絡した状態では増大する。抵抗３４と抵抗３６の直列回路の両端電圧は 抵抗１９，コンデンサ２０の短絡検出信号発生用の積分回路６に供給され、抵抗 ３６の両端電圧はトランジスタ３７のベースに供給されている。ハーフショート 時は、抵抗３４，３６に流れる電流が少ないので、積分回路（１９，２０）の時 定数ををある程度大きくしておくと、端子４に出力される信号は短絡を検出する には到らずほぼローレベルの状態を保つが、トランジスタ３７は抵抗３６の両端 電圧に応じてそのコレクタ・エミッタ路間抵抗が変化する。これによって、ハー フショート時に、トランジスタ３７はトランジスタ２５のベース電流を一部バイ パスさせトランジスタ２５のベース電流を低下させるように動作させるので、ト ランジスタ２５のコレクタ電圧が上がり、その結果トランジスタ２１のエミッタ ・コレクタ間抵抗が増し、トランジスタ１１のベースに供給されるバイアス電源 Ｖbiからの電圧が下がるため、トランジスタ１１の出力（即ち出力電圧Ｖ0 ）を 低下させる。

【００２１】 更に、過電流が増大した場合（短絡状態のとき）、トランジスタ３１を流れる 電流は増大し、回路６で端子４にはハイレベルの短絡検出信号を発生させ、これ を端子４から制御用マイコンに出力する。その結果、マイコンは制御信号入力端 子５にローレベルの電源オフ信号を出力するので、トランジスタ２５，２１，１ １が全てオフし、直流電源ＶccからＢＳコンバータへの電源供給は遮断される。

【００２２】 従って、ハーフショート時にはＢＳコンバータへの電源供給を自動的に制限し 、短絡時にはＢＳコンバータへの電源供給を自動的に遮断できる電源回路を実現 することができる。従って、ハーフショート時においても電源ロスの防止及び回 路保護を行うことができる。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、簡単な回路で、ハーフショート状態を検出 して電源供給を制限し、電源回路を保護することができると共に、電源損失を少 なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の電源回路を示す回路図。

【図２】従来の電源回路を示す回路図。

【符号の説明】

１…電源入力端子 ３…電源出力端子 ４…短絡検出信号の出力端子 ５…電源オン・オフ信号入力端子 ６…短絡検出信号発生回路 ７…過電流検出回路 １１…出力制御用トランジスタ ３１…過電流検出用トランジスタ ３２…電流検出用抵抗

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】キー操作に基づいて電源オン又は電源オフ
   の制御信号を出力すると共に、負荷回路側の短絡を示す
   短絡検出信号に基づいて電源オフの制御信号を出力する
   制御手段と、 直流電源から負荷回路への電源供給を、ベースに加える
   制御電圧によって制御する出力制御用トランジスタと、 前記直流電源から負荷回路への電源供給路に設けた第１
   の抵抗回路と、この第１の抵抗回路の両端にエミッタ・
   ベースが接続され、前記第１の抵抗回路に流れる電流が
   所定値を越えた時にオンする過電流検出用トランジスタ
   と、このトランジスタのコレクタと基準電位点間に接続
   され、前記過電流検出用トランジスタがオンした時、コ
   レクタ電流に応じた電圧を検出する前記第２の抵抗回路
   を備えた過電流検出手段と、 この過電流検出手段からの検出電圧に基づいて短絡検出
   信号を出力する短絡検出信号発生手段と、 前記制御手段からの電源オン，電源オフ信号に基づいて
   前記出力制御用トランジスタへのベース電圧供給をオ
   ン，オフ制御する一方、前記過電流検出手段からの検出
   電圧に基づいて前記出力制御用トランジスタのベース電
   圧を変化させて前記負荷回路への電源供給を制限するよ
   う制御する回路手段とを具備したことを特徴とする電源
   回路。