JPH0621258U - 保護回路ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子回路を過大な電流の流入による破壊から
保護するととともに電子回路の集積密度を向上させる。 【構成】 電子回路から独立した保護回路ユニットを、
円筒状導体部と、カソードが円筒状導体部に接続された
第１のダイオードと、アノードが円筒状導体部に接続さ
れた第２のダイオードとで構成する。第１のダイオード
のアノードは接地電位に、第２のダイオードのカソード
は電源電位に固定する。円筒状導体部の外周部に第１及
び第２のダイオードを封止する絶縁体を設けてもよい。
また、単体の保護回路ユニットを複数個一体化した保護
回路ユニットアレイを構成してもよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は保護回路ユニットに関し、特に混成集積回路等の電子回路の入力端子 に接続する保護回路ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子回路、例えば混成集積回路等の入力部には、過大な電流が流入して内部回 路が破壊されるのを防ぐための保護回路が設けられている。図６は、従来の混成 集積回路の入力部に設けられた保護回路部を示す。図において、混成集積回路基 板１０の入力端子１１は、保護回路２０を介して混成集積回路基板１０の内部回 路（図示せず）に接続されている。保護回路２０は、直列に接続された２個のダ イオード２１及び２２を含み、ダイオード２１のカソードは接点２３に接続され 、アノードは接地電位（ＧＮＤ）に固定されている。一方、ダイオード２２のカ ソードは電源電位（Ｖｃｃ）に固定され、アノードは接点２３に接続されている 。入力端子１１は、接点２３を経て、さらに例えば抵抗１２を経て混成集積回路 基板１０の内部回路に接続されている。

【０００３】 上記構成において、通常の動作状態ではダイオード２１及び２２にはいずれも 逆バイアスが掛かっており、ダイオード２１及び２２のいずれにも電流は流れな い。ところが、入力端子１１に異常な電圧が掛り、接点２３の電位が電源電位以 上となった場合にはダイオード２２を介して電源電位に電流が流れ、接点２３の 電位は電源電位以下となる。また、接地電位以下となった場合にはダイオード２ １を介して接地電位から電流が流れ、接点２３の電位は接地電位以上となる。こ のようにして保護回路２０は混成集積回路基板１０の内部回路に異常な電流が流 れ込むのを防いでいる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような保護回路は混成集積回路等の電子回路の入力部には必ず必要であ り、回路を設計する際にはその領域を確保することが求められる。保護回路その ものは比較的簡単な構成なので、１個の保護回路が占める面積はそれほど大きく はない。しかし、この保護回路は入力端子ごとに必要となるので、入力端子の数 と同じ数の保護回路を設けなければならず、入力端子が多くなればそれだけ保護 回路の占める面積が大きくなる。また、この保護回路は電源電位と接地電位の双 方に接続する必要があるので、これらの配線領域を確保しなければならないばか りでなく、その配線の引回しも容易ではなかった。このように、保護回路を設け るためにはそのものの占有面積のみならず配線領域を確保し、且つその配線の引 回しを考慮しなければならなかったので、これらが回路密度の向上を妨げる一因 ともなっていた。

【０００５】 そこで本考案は、電子回路の保護回路として機能するとともに電子回路の集積 密度の向上に寄与する保護回路ユニットを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電子回路の保護回路を保護回路ユニットとして電子回路から独立さ せるとともに、この保護回路ユニットを、筒状導体部と、カソードが前記筒状導 体部に接続された第１のダイオードと、アノードが前記筒状導体部に接続された 第２のダイオードとによって構成することにより、上記課題を解決した。

【０００７】 この保護回路ユニットは、前記筒状導体部の外周部に絶縁体を設け、前記第１ 及び第２のダイオードを封止するようにしてもよい。この場合、前記第１のダイ オードのアノードに接続された第１の端子と、前記第２のダイオードのカソード に接続された第２の端子とを前記絶縁体の表面に設けるようにする。また、この 場合の筒状導体部は、前記絶縁体に設けた貫通孔の内壁に導体をメッキして形成 してもよい。さらに、このような単体の保護回路ユニットを複数個一体化して設 けて保護回路ユニットアレイとしてもよい。

【０００８】

【作用】 本考案においては、前述のように電子回路から独立した保護回路ユニットを電 子回路の入力部に接続して電子回路の保護回路として機能する。具体的には、電 子回路の入力端子（リード）又はそれに接続固定したクリップリードを保護回路 ユニットの筒状導体部に挿入して固定するとともに電気的に接続させる。そして 、第１のダイオードのアノードと接続された第１の端子を接地電位に固定し、第 ２のダイオードのカソードと接続された第２の端子を電源電位に固定する。これ により、電子回路の入力端子は保護回路ユニット内の保護回路と接続され、この 電子回路はその回路内に保護回路を設けることなく過大な電流の流入による回路 の破壊から保護される。

【０００９】 この保護回路ユニットにおいて、前記筒状導体部の外周部に前記第１及び第２ のダイオードを封止するように絶縁体を設け、前記第１のダイオードのアノード に接続された第１の端子と、前記第２のダイオードのカソードに接続された第２ の端子とを前記絶縁体の表面に形成した場合には、ダイオードを含む保護回路が 絶縁体によって被覆されるので、短絡や外部からの衝撃から保護される。

【００１０】 また、このような構成とした場合、複数の保護回路ユニットを１個のブロック の絶縁体中に形成することも可能となる。すなわち、複数の保護回路ユニットを 並列に設けることによって保護回路ユニットアレイとすることもできる。この保 護回路ユニットアレイに電子回路基板の複数の入力端子又はクリップリードを挿 入して接続した場合には、保護回路ユニットアレイによって電子回路基板を例え ば立てた状態で支持固定させることもできる。これにより、電子回路基板を含む 装置の実装密度も向上する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 図１は、内部を透視した本考案の一実施例を示す斜視図である。図に示した保 護回路ユニット３０は、中央部に貫通孔３３が設けられた直方体形状の絶縁体３ １を含み、その貫通孔３３の内壁部に例えば導体メッキを施してなる筒状導体部 ３２が形成されている。絶縁体３１は、例えば樹脂等のモールドが考えられる。 この絶縁体３１の内部には、筒状導体部３２を介して直列に接続されたダイオー ド３４及び３６が封止されている。ダイオード３４のアノードは端子３５に接続 され、カソードは筒状導体部３２に接続されている。ダイオード３６のアノード は筒状導体部３２に接続され、カソードは端子３７に接続されている。

【００１２】 図２は、保護回路ユニット３０を混成集積回路基板１０に取り付け、これをさ らに親基板４０に固定する例を示す部分断面図である。図において、垂直に立て られた混成集積回路基板１０の端部にはクリップリード１３が嵌合して固定され ている。このクリップリード１３は、混成集積回路基板１０の端部に形成された 入力端子１１と電気的に接続されている。

【００１３】 そしてクリップリード１３は、保護回路ユニット３０の筒状導体部３２に挿入 され、混成集積回路基板１０の入力端子１１と筒状導体部３２とが電気的に接続 される。このようにクリップリード１３が挿入された保護回路ユニット３０は、 筒状導体部３２を貫通したクリップリード１３を親基板４０のスルーホールを含 む出力端子４１に挿入するようにして親基板４０上に固定されるとともに、クリ ップリード１３を介して混成集積回路基板１０の入力端子１１と親基板４０の出 力端子４１とが接続される。また、保護回路ユニット３０の端子３５は親基板４ ０の接地電位配線４２（ＧＮＤ）に、端子３７は親基板４０の電源電位配線４３ （Ｖｃｃ）に接続される。

【００１４】 上記構成において、親基板４０の出力端子４１から混成集積回路基板１０の入 力端子１１へは、通常の動作状態では接地電位と電源電位の間の電位レベルの信 号電位が供給される。この場合には、保護回路ユニット３０のダイオード３４及 び３６のいずれにも電流が流れない。しかし、上記範囲を超える電位が出力端子 ４１から供給された場合には、ダイオード３４又は３６を電流が流れ、混成集積 回路基板１０の入力端子１１へは過大な電流が流れない。このようにして混成集 積回路基板１０の内部回路は過大な電流の流入から保護される。

【００１５】 混成集積回路基板１０には通常は複数の入力端子１１があるので、各入力端子 について上記のように保護回路ユニット３０を介してクリップリード１３を親基 板４０上に固定することにより、混成集積回路基板１０を図のように垂直に立て た状態で固定することができ、実装密度の向上にも寄与することができる。この ように保護回路ユニット３０を基板の固定部材としても利用することができる。

【００１６】 図３は、図１に示した単体の保護回路ユニット３０を回路的に独立を保った状 態で複数個並列に一体化して設けて保護回路ユニットアレイ５０を構成した場合 の一例を示す内部を透視した斜視図である。この保護回路ユニットアレイ５０は 、直方体形状の絶縁体５１に、筒状導体部５２ａ〜５２ｅとその各々を介して直 列に接続されたダイオード対（５４ａ，５６ａ）〜（５４ｅ，５６ｅ）及び端子 対（５５ａ，５７ａ）〜（５５ｅ〜５７ｅ）からなる５組のユニットが設けられ ている。

【００１７】 このようなアレイ構造とした場合には、複数の保護回路を一つのユニットアレ イで構成することができ、部品の簡素化をさらに促進する。また、一つのユニッ トアレイで混成集積回路基板等を固定することもでき、組立作業等も一層容易に なる。

【００１８】 図４は、図３に示した保護回路ユニットアレイ５０と同様のアレイ構造を有す る保護回路ユニットアレイ６０を示し、筒状導体部６２ａ〜６２ｅとその各々を 介して直列に接続されたダイオード対（６４ａ，６６ａ）〜（６４ｅ，６６ｅ） 及び端子対（６５ａ，６７ａ）〜（６５ｅ〜６７ｅ）からなる５組のユニットが 設けられている。ただし、図（ｂ）に示すように、本実施例では各保護回路ユニ ットは回路的に独立ではなく、ダイオード６４ａ〜６４ｅのアノードは円筒同導 体部６２ｇに共通に接続され、ダイオード６６ａ〜６６ｅのカソードは円筒同導 体部６２ｆに共通に接続されている。

【００１９】 この構成では、図４（ａ）に示すように、混成集積回路基板１０の各入力端子 に接続されたクリップリード１３ａ〜１３ｅを保護回路ユニットアレイ６０の筒 状導体部６２ａ〜６２ｅに挿入するとともに、混成集積回路基板１０の電源電位 に接続したクリップリード１３ｆを保護回路ユニットアレイ６０の筒状導体部６ ２ｆに、同基板１０の接地電位に接続したクリップリード１３ｇを同アレイ６０ の筒状導体部６２ｇにそれぞれ挿入することにより、保護回路ユニットアレイ６ ０のダイオード６４ａ〜６４ｅのアノードは混成集積回路基板１０の接地電位に 接続され、ダイオード６６ａ〜６６ｅのカソードは同基板１０の電源電位に接続 される。従って、各ダイオードを親基板の電源電位又は接地電位にそれぞれ接続 する必要がなくなるので、さらに組立等が容易になる。

【００２０】 図５は、保護回路ユニットの他の例を示す断面図である。この保護回路ユニッ ト７０は、図１に示したものとほぼ同様の構成であり、絶縁体７１の中央部の貫 通孔７３の内壁に設けた筒状導体部７２と、カソードが筒状導体部７２に接続さ れたダイオード７４と、アノードが筒状導体部７２に接続されたダイオード７６ と、ダイオード７４のアノードに接続された端子７５と、ダイオード７６のカソ ードに接続された端子７７とを有する。本実施例では、この構成にさらに例えば 抵抗７８及び容量７９を付加してあり、複合ユニットとして利用することができ るものである。

【００２１】 以上、本考案の実施例について詳細に説明したが、上記実施例は一例に過ぎず 、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、筒状導体部の断面は 円に限らず、多角形などでもよく、更にメッキ膜ではなく、円管を埋め込んでも よい。また、絶縁体の形状も直方体以外の種々の形状が考えられし、このような 絶縁体にダイオード等を封止する代りに箱状のケースにこれらを収納するように してもよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、電子回路を過大な電流から保護すること ができるとともに電子回路の集積密度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内部を透視した本考案の一実施例の保護回路ユ
ニット３０を示す斜視図である。

【図２】混成集積回路基板１０を図１に示した保護回路
ユニット３０を介して親基板４０に固定する例を示す部
分断面図である。

【図３】図１に示した単体の保護回路ユニット３０を回
路的に独立を保った状態で複数個並列に一体化して設け
て保護回路ユニットアレイ５０を構成した場合の一例を
示す内部を透視した斜視図である。

【図４】図１に示した単体の保護回路ユニット３０を複
数個相互に接続して並列に一体化して設けて保護回路ユ
ニットアレイ６０を構成した例を示し、（ａ）は保護回
路ユニットアレイ６０を混成集積回路基板１０に装着し
た場合を示す側面図、（ｂ）は保護回路ユニットアレイ
６０の回路構成図である。

【図５】保護回路ユニットの他の実施例を示す断面図で
ある。

【図６】従来の混成集積回路の入力部に設けられた保護
回路部を示す回路図である。

【符号の説明】

１０ 混成集積回路基板 １１ 入力端子 １２，７８ 抵抗 １３，１３ａ〜１３ｅ クリップリード ２０ 保護回路 ２１，２２，３４，３６，６４ａ〜６４ｅ， ６６ａ〜６６ｅ，７４，７６ ダイオード ２３ 接点 ３０，７０ 保護回路ユニット ３１，５１ 絶縁体 ３２，５２ａ〜５２ｅ，６２ａ〜６２ｇ，７２ 筒状導
体部 ３３，７３ 貫通孔 ３５，３７，５５ａ〜５５ｅ，５７ａ〜５７ｅ，７５，
７７ 端子 ５０，６０ 保護回路ユニットアレイ ７９ 容量

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状導体部と、カソードが前記筒状導体
   部に接続された第１のダイオードと、アノードが前記筒
   状導体部に接続された第２のダイオードとを備えたこと
   を特徴とする保護回路ユニット。
2. 【請求項２】 前記筒状導体部の外周部に前記第１及び
   第２のダイオードを封止する絶縁体を設け、前記第１の
   ダイオードのアノードに接続された第１の端子と前記第
   ２のダイオードのカソードに接続された第２の端子とを
   前記絶縁体の表面部に形成してなる、請求項１に記載の
   保護回路ユニット。
3. 【請求項３】 前記筒状導体部は前記絶縁体に設けた貫
   通孔の内壁にメッキ処理を施してなる導体メッキ膜であ
   る、請求項２に記載の保護回路ユニット。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の保護回路
   ユニットを複数個一体化して設けてなる保護回路ユニッ
   トアレイ。