JPH06245372A - 雷サージ保護回路 - Google Patents

雷サージ保護回路

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JPH06245372A
JPH06245372A JP5486893A JP5486893A JPH06245372A JP H06245372 A JPH06245372 A JP H06245372A JP 5486893 A JP5486893 A JP 5486893A JP 5486893 A JP5486893 A JP 5486893A JP H06245372 A JPH06245372 A JP H06245372A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
lightning surge
varistor
regulator
diode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5486893A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Ichii
隆史 市井
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.)
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd, Kansai Nippon Electric Co Ltd filed Critical Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 雷サージ電流AがACアダプタ接続端子1か
ら供給される直流電源とは逆の方向に流れた場合にも、
レギュレータ3に逆極性の高電圧が印加されるのを防止
することができる雷サージ保護回路を提供することを目
的としている。 【構成】 ACアダプタ接続端子1から供給される直流
電源に対して逆方向となるダイオード7がバリスタ5に
対して並列に電源線2と接地間に接続された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、落雷等によって発生す
る雷サージ電流から電子機器の内部回路を保護するため
の雷サージ保護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】コードレスホンの親機における雷サージ
保護回路を図2に示す。
【0003】この親機は、100Vの交流電源を図示し
ないACアダプタで6.3V程度に降圧及び整流した直
流電源をACアダプタ接続端子1から供給されるように
なっている。ACアダプタ接続端子1の正極端子1aは
電源線2を介してレギュレータ3に接続され、負極端子
1bは親機のプリント基板に接地されている。レギュレ
ータ3は、ACアダプタで降圧整流した直流電源を5V
の定電圧として出力する安定化電源回路であり、既存の
ICを用いている。また、このレギュレータ3の出力側
には、電源遮断時にも一定期間だけ以降の回路の電源を
維持するための蓄積用コンデンサ4が接続されている。
【0004】上記電源線2と接地間には、バリスタ5と
衝撃吸収用コンデンサ6とが並列に接続されている。バ
リスタ5は、印加電圧によって電流が非線形に変化する
特性の半導体素子であり、ここでは、正負極性のそれぞ
れについて6V程度の低電圧ではほとんど電流を流さな
いが、印加電圧が16Vのしきい値電圧Vthを超えるあ
たりから急激に大きな電流を流すようになる特性のもの
を使用している。衝撃吸収用コンデンサ6は、瞬時的に
大きく変化する電流を吸収し衝撃を緩衝するためのコン
デンサである。
【0005】上記雷サージ保護回路に、落雷等により図
2に示すようにACアダプタ接続端子1の正極端子1a
側から雷サージ電流Aが侵入した場合には、バリスタ5
に極めて高い電圧が印加されるため、この雷サージ電流
Aがバリスタ5を通って接地側に抜けることになる。従
って、雷サージ電流Aは、バリスタ5を介して接地側に
逃がされ、レギュレータ3に流れ込むようなことがなく
なるので、このレギュレータ3が保護される。
【0006】また、親機に接続された電話回線等を通っ
て、図3に示すように接地側から雷サージ電流Aが侵入
した場合にも、バリスタ5に逆極性の極めて高い電圧が
印加されるため、この雷サージ電流Aがバリスタ5を通
ってACアダプタ接続端子1の正極端子1aに抜けるこ
とになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ここで、バリスタ5
は、印加電圧が正負極性のしきい値電圧Vthを超えるよ
うになると急激に大電流を流す特性を有するものにすぎ
ないため、上記雷サージ電流Aが流れる際には、しきい
値電圧Vthの16V程度の電圧降下が生じる。ただし、
上記図2に示すように雷サージ電流AがACアダプタ接
続端子1の正極端子1a側から接地側に抜ける場合に
は、このバリスタ5の電圧降下がACアダプタ接続端子
1から供給される直流電源と同じ極性であるため、同極
性の16V程度の電圧に対してはレギュレータ3に使用
するICも十分な耐性を有する。
【0008】ところが、上記図3に示すように雷サージ
電流Aが接地側からACアダプタ接続端子1の正極端子
1a側に抜ける場合には、このバリスタ5の電圧降下が
ACアダプタ接続端子1から供給される直流電源とは逆
の極性となる。そして、レギュレータ3に使用するIC
も、このような逆極性の高電圧に対しては一般に十分な
耐性を有さない。
【0009】このため、従来の雷サージ保護回路では、
雷サージ電流Aによるバリスタ5での電圧降下が直流電
源とは逆の極性になる場合に、コードレスホンの親機の
内部回路であるレギュレータ3が破損し易くなるという
問題があった。
【0010】なお、バリスタ5に代えて、極めて高い電
圧が印加されると回路を導通させると共に、この際に電
圧降下もほとんど発生しない保護素子を用いれば、上記
問題は発生しない。しかしながら、このような保護素子
は、バリスタ5に比べて非常に高価であり、電子機器の
コストアップにつながるという新たな問題が発生する。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電子機器に直流電源を供給するための電
源端子とこの電子機器の内部回路との間を接続する電源
線がバリスタを介して接地された雷サージ保護回路にお
いて、電源端子から供給される直流電源に対して逆方向
となるダイオードがバリスタに対して並列に電源線と接
地間に接続されたことを特徴としている。
【0012】本発明は、請求項1に記載の構成に加え、
電源端子からの電源線が電子機器の内部回路の一部であ
るレギュレータに接続されたことを特徴としている。
【0013】本発明は、請求項1又は請求項2に記載の
構成に加え、衝撃吸収用のコンデンサがバリスタに対し
てさらに並列に電源線と接地間に接続されたことを特徴
としている。
【0014】
【作用】直流電源を供給する電源端子は、電源線を介し
て内部回路に接続されている。また、この直流電源のも
う一方の極の電源の端子は電子機器内で接地される。そ
して、落雷等によって発生する雷サージ電流は、この電
源端子から侵入して接地側に抜ける場合と、他のライン
等から侵入して接地を介し電源端子側に抜ける場合に、
内部回路を破壊するおそれが生じる。
【0015】雷サージ電流が電源端子に供給される直流
電源と同じ方向で侵入した場合には、従来と同様に、こ
の雷サージ電流がバリスタを通り抜けることにより内部
回路が保護される。また、この雷サージ電流が通る際に
バリスタに発生する電圧降下は、直流電源と同じ極性で
あるため、この高電圧が内部回路に印加されても十分な
耐性を有する。
【0016】しかし、雷サージ電流が直流電源とは逆の
方向で侵入した場合には、この雷サージ電流がバリスタ
に並列に接続されたダイオードを通り抜けることにより
内部回路が保護される。しかも、ダイオードの両端には
僅かな順方向電圧が発生するだけであるため、電源端子
に供給される直流電源とは逆の極性ではあるが、この電
圧によって内部回路が破壊されるようことはなくなる。
また、このダイオードは、電源端子に供給される直流電
源に対しては逆方向となるため、通常時の動作には影響
を与えない。
【0017】この結果、本発明によれば、雷サージ電流
が電源端子から供給される直流電源とは逆の方向に流れ
る場合には、バリスタに並列に接続されたダイオードを
通るので、電子機器の内部回路に逆極性の高電圧が印加
されるというおそれがなくなる。
【0018】電子機器は、通常は請求項2に示すよう
に、電源端子から供給された直流電源をレギュレータで
安定化して使用する。そして、このレギュレータ用のI
C等は、一般に逆極性の高電圧に対してあまり大きな耐
性を備えていないことが多い。従って、本発明は、雷サ
ージ電流によってこのレギュレータが破壊されるのを防
止する上で特に大きな効果を有する。
【0019】雷サージ電流は、瞬時的に大きな電流が流
れるため、請求項3に示すように、バリスタやダイオー
ドに対してさらに並列にコンデンサを接続して、この電
流の立ち上がりを吸収させ衝撃を緩衝させるようにして
おけば、より確実に内部回路を保護することができるよ
うになる。
【0020】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を詳述する。
【0021】図1は本発明の一実施例を示すものであっ
て、雷サージ保護回路の回路図である。
【0022】本実施例は、コードレスホンの親機に用い
る雷サージ保護回路について説明する。なお、図2及び
図3に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。
【0023】コードレスホンの親機は、100Vの交流
電源を図示しないACアダプタで6.3V程度の直流電
源に変換し、この直流電源をACアダプタ接続端子1か
ら供給されるようになっている。また、この親機には、
図示しない電話回線が接続されている。従って、落雷等
によって発生する雷サージ電流は、このACアダプタ接
続端子1や電話回線を介して親機の内部回路に侵入しよ
うとする。
【0024】上記ACアダプタ接続端子1は、ACアダ
プタの直流電源における正極側と負極側に対応してそれ
ぞれ正極端子1aと負極端子1bとからなる。そして、
このACアダプタ接続端子1の正極端子1aは、電源線
2を介してレギュレータ3に接続され、負極端子1b
は、親機のプリント基板に接地されている。ACアダプ
タは、100Vの交流電源を降圧して整流する回路であ
り、出力される直流電源の電圧は必ずしも安定していな
い。レギュレータ3は、このようなACアダプタからの
直流電源を5Vの定電圧にして出力する安定化電源回路
である。なお、このレギュレータ3の出力側には、電源
遮断時にも一定期間だけ以降の回路の電源を維持するた
めの蓄積用コンデンサ4が接続されている。
【0025】上記電源線2と接地間には、バリスタ5と
ダイオード7が並列に接続されている。バリスタ5は、
印加電圧によって電流が非線形に変化する特性の半導体
素子であり、6V程度の低電圧ではほとんど電流を流さ
ないが、印加電圧が16Vのしきい値電圧Vthを超える
あたりから急激に大きな電流を流すようになる特性のも
のを使用している。ダイオード7は、電源線2から接地
側に流れる電流を遮断し、逆に接地側から電源線2に流
れる電流を導通させる方向に接続されている。従って、
このダイオード7は、ACアダプタ接続端子1から供給
される直流電源に対しては逆方向となり、通常の動作に
は影響しない。また、従来と同じく図1に示すように、
これらのバリスタ5とダイオード7に対してさらに並列
に衝撃吸収用コンデンサ6を接続しておいてもよい。こ
の衝撃吸収用コンデンサ6は、瞬時的に大きく変化する
電流を吸収するので、ACアダプタ接続端子1からの直
流電源に含まれるインパルス状のノイズや雷サージ電流
の衝撃を緩衝することができる。
【0026】上記雷サージ保護回路に、落雷等によりA
Cアダプタ接続端子1の正極端子1a側から雷サージ電
流Aが侵入した場合には、バリスタ5に極めて高い電圧
が印加されるため、前記図2に示した従来例と同様に、
この雷サージ電流Aがバリスタ5を通って接地側に抜け
ることによりレギュレータ3が保護される。そして、こ
の際にバリスタ5に発生する電圧降下は、ACアダプタ
接続端子1から供給される直流電源と同じ極性であるた
め、レギュレータ3もこれに対して十分な耐性を有す
る。
【0027】しかしながら、図1に示すように雷サージ
電流Aが接地側から侵入した場合には、ダイオード7が
順方向となるため、バリスタ5ではなくこのダイオード
7を通ってACアダプタ接続端子1の正極端子1a側に
抜けることになる。また、この際、ダイオード7には僅
かな順方向電圧が発生するだけであるため、レギュレー
タ3は、逆極性であっても、このような低い電圧に対し
ては十分な耐性を有する。
【0028】この結果、本実施例の雷サージ保護回路に
よれば、雷サージ電流AがACアダプタ接続端子1の直
流電源と同じ方向に流れる場合には、従来と同様にバリ
スタ5がレギュレータ3の保護を行うが、逆方向に流れ
る場合には、このバリスタ5に並列に接続されたダイオ
ード7がレギュレータ3を保護するので、この際にレギ
ュレータ3に逆極性の高電圧が印加されるようなことが
なくなる。
【0029】なお、上記実施例では、コードレスホンの
親機に用いる雷サージ保護回路について説明したが、直
流電源の供給を受けて内部回路を駆動させる他の電子機
器におけるバリスタを用いた雷サージ保護回路にも同様
に実施することができる。また、上記実施例では、電源
線2をレギュレータ3に接続した場合を示したが、レギ
ュレータ3を使用せず、直接他の内部回路に接続する電
子機器の場合にも同様に実施することができる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の雷サージ保護回路によれば、雷サージ電流が電源端子
から供給される直流電源とは逆の方向に流れた場合に
も、電子機器の内部回路に逆極性の高電圧が印加される
のを防止することができ、安価なダイオードを追加する
だけで落雷等からこの内部回路を確実に保護することが
できるようになるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すものであって、雷サー
ジ保護回路の回路図である。
【図2】従来例を示すものであって、雷サージ保護回路
の回路図である。
【図3】従来例を示すものであって、雷サージ電流が逆
方向に流れた場合の雷サージ保護回路の回路図である。
【符号の説明】
1 ACアダプタ接続端子 3 レギュレータ 2 電源線 5 バリスタ 7 ダイオード

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子機器に直流電源を供給するための電源
    端子とこの電子機器の内部回路との間を接続する電源線
    がバリスタを介して接地された雷サージ保護回路におい
    て、 電源端子から供給される直流電源に対して逆方向となる
    ダイオードがバリスタに対して並列に電源線と接地間に
    接続されたことを特徴とする雷サージ保護回路。
  2. 【請求項2】電源端子からの電源線が電子機器の内部回
    路の一部であるレギュレータに接続されたことを特徴と
    する請求項1に記載の雷サージ保護回路。
  3. 【請求項3】衝撃吸収用のコンデンサがバリスタに対し
    てさらに並列に電源線と接地間に接続されたことを特徴
    とする請求項1又は請求項2に記載の雷サージ保護回
    路。
JP5486893A 1993-02-19 1993-02-19 雷サージ保護回路 Withdrawn JPH06245372A (ja)

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JP5486893A JPH06245372A (ja) 1993-02-19 1993-02-19 雷サージ保護回路

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011142768A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Tabuchi Electric Co Ltd 直流給電システム用の電源コンセント、電源プラグ、開閉器および直流給電システム
JP2022531857A (ja) * 2019-05-02 2022-07-12 デーン エスエー プルス ツェオー カーゲー 非対称サージ保護デバイス、dc回路構成、およびdcネットワーク

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Effective date: 20000509