JPH06303777A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インバータ回路の異常状態の検出時にインバー
タ回路の動作状態を制御し、インバータ回路を異常状態
から保護することができる電源装置を提供するにある。 【構成】タイマ５、６は電源投入から一定時間の間イン
バータ回路のスイッチング素子Ｑ₁ 、Ｑ₂ を交互に一定
時間オン状態とする異常状態検出のための期間を設定す
るためのものであり、電流センサ４はこの期間において
過大な電流を検出した場合には検出出力でアンド回路８
を通じてフリップフロップ９をセットする。フリップフ
ロップ９はＱ出力で表示部１５の発光ダイオードＬＥＤ
を点灯させて異常発生を表示させ、反転Ｑ出力でアンド
回路１０の出力を”Ｌ”に固定して駆動回路１１、１２
の動作を停止させる。従ってインバータ回路１、昇圧チ
ョッパ回路３は駆動回路１１、１２から駆動信号が無い
ため動作を停止したままとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図１７はフルブリッジ型で矩形波を出力
する電源装置の基本構成図を示しており、この電源装置
のインバータ回路１は電源であるバッテリーＥに対して
ブリッジ接続したスイッチング素子Ｑ₁ 〜Ｑ₄ の内、対
向辺にあるスイッチング素子Ｑ ₁ とＱ₄ とが同時に図１
８（ａ）に示すようにオン，オフを繰り返し、図１８
（ｂ）に示すように他の対向辺にあるスイッチング素子
Ｑ₂ とＱ₃ とがオフする動作と、スイッチング素子Ｑ
₂ とＱ₃ とが同時にオン，オフを繰り返し、スイッチン
グ素子Ｑ₁ とＱ₄ とがオフする動作とを交互に繰り返
すようになっている。そしてこの動作によりブリッジ回
路の出力端間に接続してあるインダクタＬと負荷Ｚの両
端に交互に包絡が矩形波となっている高周波を印加する
のである。

【０００３】ところでこのような電源装置を車載用とし
て構成した場合図１９に示すように負荷Ｚに接続する出
力線が地絡すると、イのような経路で大電流が流れてス
イッチング素子Ｑ₃ が破壊に至る恐れがある。このよう
な地絡事故に対する対策としては、図２０に示すように
電源であるバッテリーＥからの電源路に電流検出用の抵
抗Ｒを挿入し、検出部３でこの抵抗Ｒ両端の電圧降下か
ら異常電流が流れたことを検出してて回路動作を停止さ
せるような方法がとられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、短時間であるが、スイッチング素子に大電流
が流れてスイッチング素子にストレスがかかり、しかも
地絡検出で電源装置の動作が停止した場合、使用者であ
る運転者には原因が何であるかが分からないため、その
対処が遅れるという欠点があった。

【０００５】更にエンジンのオーバヒート等により電源
装置の周囲温度が異常に高い状態で電源装置を動作させ
ると、電源装置の自己発熱が加わり破壊に至る恐れがあ
った。本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、
請求項１の発明の目的とするところはインバータ回路の
異常状態を検出してインバータ回路の動作状態を制御
し、インバータ回路を異常状態から保護することができ
る電源装置を提供するにある。

【０００６】請求項２の発明の目的とするところは電源
投入時に異常検出を行って、通常状態下でのインバータ
回路の異常状態発生を未然に防ぐことができる電源装置
を提供するにある。請求項３の発明の目的とするところ
は、異常状態発生を使用者に認識させることができる電
源装置を提供するにある。

【０００７】請求項４の発明の目的とするところは、異
常状態発生時にインバータ回路の出力制限を行ってイン
バータ回路が発熱等によって破壊されるのを防止するこ
とができる電源装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、直流電源と、この直流電源か
らの直流を交流出力に変換するインバータ回路とで構成
された電源装置において、インバータ回路の動作を異常
状態をチェックする異常状態検出手段と、異常状態検出
手段によりインバータ回路の異常状態が検出されるとイ
ンバータ回路の動作形態を変更する制御手段とを備えた
ものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、電源投入後所定時間中インバータ回路の動作を異常
状態検出のための動作モードに設定する手段と、上記動
作モードにおいて異常状態をチェックする異常状態検出
手段とを備え、異常状態が検出されずに所定時間が経過
するとインバータ回路の動作を通常状態に戻すものであ
る。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、異常状態検出手段により異常状態が検出され
ると異常表示を行う表示手段を備えたものである。請求
項４の発明は、制御手段は、異常状態検出手段により異
常状態が検出されるとインバータ回路の出力を制限する
ものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によれば、インバータ回路の動
作状態が異常状態となった場合、インバータ回路の動作
形態を変更することにより、使用者に異常を認識させた
り、インバータ回路の異常動作によっておきるトラブル
発生を未然に防ぐことが可能となるものである。

【００１２】請求項２の発明によれば、通常動作に入る
前に事前に異常状態を検出してインバータ回路が通常動
作中の異常発生によって破壊される前にインバータ回路
の動作形態を変更して破壊発生を未然に防ぐことができ
るものである。請求項３の発明によれば、異常状態発生
時には表示手段によって表示して使用者に異常発生を知
らせることができ、使用者による異常に対する処置が迅
速に行える。

【００１３】請求項４の発明によれば、異常状態発生時
には、インバータ回路の出力制限を行うため、異常動作
によるインバータ回路の破壊等を防ぐことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （実施例１）図１は本実施例の回路構成を示しており、
この実施例回路は、車に搭載しているバッテリーＥの電
圧を昇圧チョッパ回路３で所定電圧に昇圧し、この昇圧
した電圧をフルブリッジ型のインバータ回路１に印加す
るようになっており、昇圧チョッパ回路３の出力端とイ
ンバータ回路１の電源入力端との間に流れる入力電流を
電流センサ４で検出し、この検出信号を異常状態検出信
号としている。

【００１５】尚昇圧チョッパ回路３は、バッテリーＥに
よりダイオードＤ₁ を介して充電されるコンデンサＣ₁
の両端にインダクタＬを介して接続しているスイッチン
グ素子Ｑ₀ を所定周波数でスイッチングさせ、スイッチ
ング素子Ｑ₀ のオン時にインダクタＬに磁気エネルギを
蓄え、スイッチング素子Ｑ₀ のオフ時にインダクタＬに
蓄えた磁気エネルギをダイオードＤ₂ を介してコンデン
サＣ₂ に流して充電し、コンデンサＣ₂ の両端電圧を電
源電圧以上に昇圧するものであり、インバータ回路１に
はコンデンサＣ₂ の両端電圧が電源電圧として印加され
る。

【００１６】異常状態検出信号を入力する制御回路は、
電源スイッチＳＷが投入されて電源供給があると動作を
開始して一定時間Ｔ₁ の間”Ｈ”出力を発生する単安定
マルチバイブレータからなるタイマ５と、電源投入時か
ら一定時間Ｔ₂ 遅れて”Ｈ”出力を発生する単安定マル
チバイブレータからなるタイマ６と、これらタイマ５、
６の出力の否定論理和を取るノア回路７と、上記電流セ
ンサ４の検出信号とタイマ６の反転出力との論理積を取
るアンド回路８と、このアンド回路８の出力でセットさ
れるフリップブロップ９と、このフリップフロップ９の
反転Ｑ出力を反転した信号とタイマ６の出力と電源投入
検出信号との論理積を取るアンド回路１０と、アンド回
路１０の出力で動作がオン／オフされ、動作中にインバ
ータ回路１の例えばＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタから
なる各スイッチング素子Ｑ₁ 〜Ｑ ₄ を駆動する駆動信号
を出力する駆動回路１１と、アンド回路１０の出力で昇
圧チョッパ回路３のＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタから
なるスイッチング素子Ｑ₀を駆動するための信号を出力
する駆動回路１２と、上記駆動回路１１からスイッチン
グ素子Ｑ₁ に対して出力される駆動信号と上記タイマ５
の出力との論理和を取りこの論理和出力をスイッチング
素子Ｑ₁ に駆動信号として与えるオア回路１３と、上記
駆動回路１１からスイッチング素子Ｑ₂ に対して出力さ
れる駆動信号と上記タイマ５の出力との論理和を取りこ
の論理和出力をスイッチング素子Ｑ₂に駆動信号として
与えるオア回路１４とで構成される。

【００１７】インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ₁
〜Ｑ₄ の駆動回路１１は図２に示すように高周波発振回
路１１ａと、低周波発振回路１１ｂとを備えるととも
に、高周波発振回路１１ａの出力と低周波発振回路１１
ｂの出力とアンド回路１０の出力との論理積演算を行う
アンド回路１１ｃと、高周波発振回路１１ａの出力と低
周波発振回路１１ｂの反転出力とアンド回路１０の出力
との論理積演算を行うアンド回路１１ｄとから構成さ
れ、アンド回路１０の出力が”Ｈ”の場合に上述の動作
、を交互に繰り返さすための駆動信号を出力し、ア
ンド回路１０の出力が”Ｌ”の場合には駆動信号の出力
を停止するようになっている。

【００１８】また昇圧チョッパ回路３のスイッチング素
子Ｑ₀ を駆動するための駆動回路１２は、図３に示すよ
うに比較器１２ａと、差動増幅器１２ｂと、鋸歯状波発
振器１２ｃと、基準電圧源Ｖref とから構成され、アン
ド回路１０の出力が”Ｈ”の間所定周波数の駆動信号を
スイッチング素子Ｑ₀ に与えて昇圧チョッパ回路３を動
作させるようになっている。

【００１９】表示部１５は発光ダイオードＬＥＤ等から
構成され、フリップフロップ９のＱ出力に限流抵抗Ｒを
介して発光ダイオードＬＥＤを接続し、フリップフロッ
プ９のＱ出力により発光ダイオードＬＥＤの点灯／消灯
が制御される。而して、今図４（ａ）に示すように電源
スイッチＳＷが投入されると、タイマ５、６は夫々限時
動作を開始し、タイマ５は図４（ｂ）に示すように”
Ｈ”の出力を発生する。一方フリップフロップ９は電源
投入と同時に反転Ｑ出力を図２（ｆ）に示すように”
Ｈ”とする。

【００２０】一方電源投入検出信号と、フリップフロッ
プ９の反転Ｑ出力とが”Ｈ”であるが、タイマ６の出力
が図４（ｃ）に示すように”Ｌ”であるため、アンド回
路１０の出力は図４（ｇ）に示すように”Ｌ”のままで
ある。そしてタイマ５の出力を入力としているオア回路
１３はタイマ５の出力が”Ｈ”となると図４（ｈ）に示
すように出力を”Ｈ”とする。従ってこのオア回路１３
の”Ｈ”出力でインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ
₁ はオンする。

【００２１】一定時間経過してタイマ５の出力が”Ｌ”
に反転すると、スイッチング素子Ｑ ₁ がオフする。同時
にタイマ５の出力とタイマ６の出力とを入力しているノ
ア回路７の出力が図４（ｄ）に示すように”Ｈ”となる
ため、オア回路１４の出力が図４（ｉ）に示すように”
Ｈ”となり、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ ₂
がオンする。

【００２２】ここで若しスイッチング素子Ｑ₁ 〜Ｑ₄ の
ブリッジ回路の出力端間にインダクタＬを介して接続し
てあるコンデンサＣに接続されてる負荷Ｚの両端のいず
れか一端が地絡している場合、スイッチング素子Ｑ₁ の
オン期間（Ｔ₁ ）もしくはスイッチング素子Ｑ₂ のオン
期間（Ｔ₂ ）に大きな電流が流れて電流センサ４で検出
されることになるが、地絡が起きていない正常な場合に
は、電流センサ４の出力は”Ｈ”とならず、そのため図
４（ｅ）に示すようにアンド回路８の出力が”Ｌ”のま
ま継続しフリップフロップ９はセットされない。従って
フリップフロップ９の反転Ｑ出力の”Ｈ”状態が継続す
ることになる。そしてタイマ６が一定時間を限時した時
点でそのタイマ出力を”Ｌ”から”Ｈ”に反転させる
と、アンド回路１０の３入力が共に”Ｈ”となるため、
アンド回路１０の出力が”Ｈ”になり、駆動回路１１、
１２は動作を開始し、駆動回路１２から出力される駆動
信号で昇圧チョッパ回路３のスイッチング素子Ｑ₀ がス
イッチングを開始し、駆動回路１１から出力される駆動
信号によりインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ₁〜
Ｑ₄ は上述の動作、を交互に繰り返す動作を開始す
る。つまり通常の動作が開始されることになる。図４の
区間（Ｔ₃ ）はこの通常動作区間を示す。

【００２３】ところで負荷Ｚの一端のＡ点が地絡してい
る場合、電源スイッチＳＷが図５（ａ）に示すようにオ
ンされ、タイマ５の出力が図５（ｂ）に示すように”
Ｈ”となり、オア回路１３の出力が図５（ｈ）に示すよ
うに”Ｈ”となってスイッチング素子Ｑ₁ がオンする
と、スイッチング素子Ｑ₁ 、インダクタＬ、地絡点Ａの
経路に過大な電流が流れる。この過大な電流は電流セン
サ４で検出され、電流センサ４からは”Ｈ”の検出信号
が出力される。そのためこの検出信号とタイマ６のタイ
マ出力を反転した信号とを入力しているアンド回路８は
その出力を図５（ｅ）に示すように”Ｈ”とし、フリッ
プフロップ９をセットする。

【００２４】フリップフロップ９はセットによりＱ出力
を”Ｈ”に反転して表示部１５の発光ダイオードＬＥＤ
を点灯させ、異常発生を表示させる。またフリップフロ
ップ９の反転Ｑ出力は図５（ｆ）のように”Ｌ”となる
ため、図５（ｇ）に示すようにアンド回路１０の出力
が”Ｌ”となり、従って駆動回路１１、１２は動作しな
い。

【００２５】つまり図５（ｄ）に示すようにノア回路７
の出力が”Ｈ”となり、オア回路１４の出力が図５
（ｉ）に示すように”Ｈ”となってスイッチング素子Ｑ
₂ がオンする期間（Ｔ₂ ）を経過し、タイマ６の出力が
図５（ｃ）に示すように”Ｈ”となった後（区間
（Ｔ₃ ）も、昇圧チョッパ回路３及びインバータ回路１
は動作せず、スイッチング素子Ｑ₁ 〜Ｑ₄ が破壊される
のを未然に防ぐことができるのである。

【００２６】また負荷Ｚの他端Ｂが地絡している場合、
電源スイッチＳＷが図６（ａ）に示すようにオンされ、
タイマ５の出力が図６（ｂ）に示すように”Ｈ”とな
り、オア回路１３の出力が図６（ｈ）に示すように”
Ｈ”となってスイッチング素子Ｑ ₁ がオンする期間（Ｔ
₁ ）が経過し、次に図６（ｄ）に示すようにノア回路７
の出力が”Ｈ”となり、オア回路１４の出力が図６
（ｉ）に示すように”Ｈ”となってスイッチング素子Ｑ
₂ がオンする期間（Ｔ₂ ）となると、スイッチング素子
Ｑ₂ 、地絡点Ｂの経路で過大な電流が流れる。この過大
な電流は電流センサ４で検出され、電流センサ４から
は”Ｈ”の検出信号が出力される。そのためこの検出信
号とタイマ６のタイマ出力を反転した信号とを入力して
いるアンド回路８はその出力を図６（ｅ）に示すよう
に”Ｈ”とし、フリップフロップ９をセットする。

【００２７】フリップフロップ９はセットによりＱ出力
を”Ｈ”に反転して表示部１５の発光ダイオードＬＥＤ
を点灯させ、異常発生を知らせる。またフリップフロッ
プ９の反転Ｑ出力は図６（ｆ）のように”Ｈ”から”
Ｌ”となるため、図６（ｇ）に示すようにアンド回路１
０の出力は”Ｌ”の状態が継続される。従って駆動回路
１１、１２は動作しない。

【００２８】つまりタイマ６の出力が図６（ｃ）に示す
ように”Ｈ”となった後（区間（Ｔ ₃ ）も、昇圧チョッ
パ回路３及びインバータ回路１は動作せず、スイッチン
グ素子Ｑ₁ 〜Ｑ₄ の破壊を未然に防ぐことができるので
ある。図７は上述した動作の流れをまとめたフローチャ
ートである。 （実施例２）図８は本実施例の回路を示しており、本実
施例の制御回路は、電源スイッチＳＷが投入されて電源
供給があると動作を開始して一定時間（Ｔ₁ ）の間”
Ｈ”出力を発生する単安定マルチバイブレータからなる
タイマ２０と、電源投入時から一定時間Ｔ₂ 遅れて”
Ｈ”出力を発生する単安定マルチバイブレータからなる
タイマ２１と、これらタイマ２０、２１の出力の否定論
理和を取るノア回路２２と、上記電流センサ４の検出信
号とノア回路２２の出力との論理積を取るアンド回路２
３と、このアンド回路２３の出力でセットされるフリッ
プフロップ２４と、上記電流センサ４の検出信号とタイ
マ２０の出力との論理積を取るアンド回路２５と、この
アンド回路２５の出力でセットされるフリップフロップ
２６と、両フリップフロップ２４、２６のＱ出力の否定
論理積を取るナンド回路２７と、このナンド回路２７の
出力と電源投入検出信号とタイマ２１のタイマ出力との
論理積を取るアンド回路２８と、上記フリップフロップ
２４のＱ出力でリセットされ、上記フリップフロップ２
６のＱ出力でセットされ、駆動回路１１の低周波発振器
２９の発振出力をクロックとし、Ｄ端子に自己の反転Ｑ
出力を接続したＤ型フリップフロップ３１と、上記アン
ド回路２８の出力と上記フリップフロック３１のＱ出力
と両発振器２９、３０の出力との論理積を取るアンド回
路３２と、上記アンド回路２８の出力とフリップフロッ
プ３１の反転Ｑ出力と駆動回路１１の低周波発振器２
９、高周波発振器３０の出力との論理積を取るアンド回
路３３と、上記ノア回路２２とアンド回路３２の論理和
を取るオア回路３４と、上記タイマ２０の出力とアンド
回路３３の論理和を取るオア回路３５とで構成され、上
記オア回路３４の出力をスイッチング素子Ｑ₁ の駆動信
号とし、オア回路３５の出力をスイッチング素子Ｑ₂ の
駆動信号とし、更にアンド回路３２の出力をスイッチン
グ素子Ｑ₄ の駆動信号とし、アンド回路３３の出力をス
イッチング素子Ｑ₃ の駆動信号として出力するようにな
っている。

【００２９】尚インバータ回路１は基本的には実施例１
と同じものであるが負荷回路に挿入されるインダクタを
Ｌ₁₁、Ｌ₁₂に２分割してその間に負荷ＺとコンデンサＣ
の並列回路を接続する。また昇圧チョッパ回路３は実施
例１と同様な構成となっており、スイッチング素子Ｑ₀
の駆動回路は図示していないが、電源スイッチＳＷの投
入時から動作してスイッチング素子Ｑ₀ を駆動するもの
とする。

【００３０】次の本実施例の動作を説明する。まず地絡
が起きておらず、正常な状態にある場合、電源スイッチ
ＳＷが図９（ａ）に示すように投入されると、タイマ２
０、２１が動作を開始してタイマ２０は図９（ｂ）に示
すように”Ｈ”の出力を発生する。従ってオア回路３５
の出力は図９（ｍ）のように”Ｈ”となり、オア回路３
５の出力を駆動信号とするスイッチング素子Ｑ₂ はオン
状態となる。

【００３１】このとき地絡が起きていないため過大な電
流がインバータ回路１には流れず、電流センサ４の出力
は”Ｌ”であり、電流センサ４の出力を入力しているア
ンド回路２５、２３は共に出力を図９（ｅ）（ｆ）に示
すように”Ｌ”とする。従って各フリップフロップ２
４、２６はセットされず、そのＱ出力は図９（ｇ）
（ｈ）に示すように”Ｌ”となっている。従って両フリ
ップフロップ２４、２６の出力を入力するナンド回路２
７の出力は図９（ｉ）に示すように””Ｈ”となってい
る。そのためナンド回路２７の出力と、電源投入検出信
号と、タイマ２１の出力を入力するアンド回路２８の出
力は図９（ｊ）に示すように”Ｌ”となっている。従っ
てアンド回路２８の出力を入力しているアンド回路８、
９の出力も図９（ｋ）（ｌ）に示すように”Ｌ”となっ
ている。

【００３２】やがてスイッチング素子Ｑ₂ がオンして地
絡を検出する期間（Ｔ₁ ）が終了して、タイマ２０の出
力が”Ｌ”となると、オア回路３５の出力が”Ｌ”にな
ってスイッチング素子Ｑ₂ はオフするが、両タイマ２
０、２１の出力を入力するノア回路２２の出力は両タイ
マ２０、２１の出力が共に”Ｌ”であるため図９（ｄ）
に示すように”Ｈ”となって、このノア回路２２の出力
を入力しているオア回路３４の出力が図９（ｎ）に示す
ように”Ｈ”となる。従ってスイッチング素子Ｑ ₁ がオ
ンすることになる。

【００３３】上記のように地絡が起きていないため、ス
イッチング素子Ｑ₁ がオンしても過大な電流が流れず、
電流センサ４の検出信号は”Ｌ”のままである。従って
ノア回路２２の出力を入力しているアンド回路２３の出
力は図９（ｆ）に示すように”Ｌ”のままで、対応する
フリップフロップ２４はセットされない。従って２７、
２８、３３、３２の各回路の出力には変化はおきない。

【００３４】次にタイマ２１の出力が”Ｈ”になると、
ノア回路２２の出力が”Ｌ”に反転するためオア回路３
４の出力が”Ｌ”になり、スイッチング素子Ｑ₁ はオフ
状態になる。つまりスイッチング素子Ｑ₁ がオンして地
絡を検出する期間（Ｔ₂ ）が終了する。タイマ２１の出
力が”Ｈ”になれば、アンド回路２８の出力が図９
（ｊ）に示すように”Ｈ”になり、アンド回路３３、３
２は低周波発振器２９の発振出力の立ち上がりで交互に
反転するフリップフロップ３１の反転Ｑ出力、Ｑ出力に
応じて、低周波発振器２９の発振出力に同期しながら、
高周波発振器３０からの高周波信号を図９（ｋ）（ｌ）
に示すように交互に出力することになり、スイッチング
素子Ｑ₂ 、Ｑ₃ のペアと、Ｑ₃ 、Ｑ₄ のペアに夫々駆動
信号が与えられることになり、インバータ回路１が通常
動作する期間（Ｔ₃ ）に入ることになる。

【００３５】次にＢ点で地絡が起きている場合について
説明する。図１０（ａ）のように電源スイッチＳＷが投
入され、図１０（ｂ）のようにタイマ２０の出力が”
Ｈ”となって、オア回路３５の出力が図１０（ｍ）に示
すように”Ｈ”となり、スイッチング素子Ｑ₂ がオンす
る期間（Ｔ₁ ）において、スイッチング素子Ｑ₂ 、チョ
ークコイルＬ₁₂、コンデンサＣ、地絡点Ｂの経路で過大
な電流が流れ、電流センサ４の検出信号が”Ｈ”とな
る。従ってアンド回路２５の出力が図１０（ｅ）に示す
ように”Ｈ”となってフリップフロップ２６がセットさ
れ、そのＱ出力を図１０（ｇ）に示すように”Ｈ”に反
転する。これによりフリップフロップ３１がセットさ
れ、フリップフロップ３１はＱ出力を”Ｈ”に、反転Ｑ
出力を”Ｌ”に反転する。

【００３６】この結果アンド回路３３はその出力を図１
０（ｋ）に示すように”Ｌ”に固定し、スイッチング素
子Ｑ₃ 、Ｑ₂ への駆動信号出力を停止する。そしてタイ
マ２０の出力が”Ｌ”となってノア回路２２の出力が図
１０（ｄ）に示すように”Ｈ”となり、オア回路３４の
出力が図１０（ｎ）に示すように”Ｈ”となる期間（Ｔ
₂ ）では、スイッチング素子Ｑ₂ のスイッチングがオフ
しているため、電流センサ４の出力は”Ｌ”となる。従
ってタイマ２０の出力が”Ｌ”となってノア回路２２の
出力が”Ｈ”となってもアンド回路２３の出力は図１０
（ｆ）に示すように”Ｌ”のままであるため、フリップ
フロプ２４はセットされず、そのＱ出力は図１０（ｈ）
に示すように”Ｌ”のままである。そして期間（Ｔ₂ ）
を過ぎて、タイマ２１の出力が図１０（ｃ）に示すよう
に”Ｈ”となると、アンド回路２８は図１０（ｉ）に示
すナンド回路２７の”Ｈ”の出力と電源投入検出信号
と、タイマ２１の”Ｈ”の出力とでその出力が図１０
（ｊ）に示すように”Ｈ”となる。従ってアンド回路３
２は、フリップフロップ３１の”Ｈ”の出力とアンド回
路２８の”Ｈ”の出力と、高周波発振器３０の出力と、
低周波発振器２９の出力とで図１０（ｌ）に示す出力を
発生し、この出力はスイッチング素子Ｑ₄ へ、また図１
０（ｎ）に示すようにオア回路３４を介してスイッチン
グ素子Ｑ₁ へ出力して、負荷Ｚの放電ランプを直流点灯
とする。尚図１１（ａ）〜（ｄ）はＢ点地絡時のスイッ
チング素子Ｑ₁ 〜Ｑ₄ のスイッチング状態と、負荷電流
を示している。

【００３７】また次にＡ点で地絡が起きている場合に説
明する。図１２（ａ）のように電源スイッチＳＷが投入
され、図１２（ｂ）のようにタイマ２０の出力が”Ｈ”
となって、オア回路３５の出力が図１２（ｍ）に示すよ
うに”Ｈ”となり、スイッチング素子Ｑ₂ がオンする期
間（Ｔ₁ ）においては過大な電流がインバータ回路１に
大きな電流が流れないため、アンド回路２３、２５の出
力は図１２（ｅ）（ｆ）に示すように”Ｌ”のままで、
フリップフロップ２４、２６はセットされず、そのＱ出
力は図１２（ｇ）に示すように”Ｌ”のままである。こ
のときのナンド回路２７の出力は図１２（ｆ）に示すよ
うに”Ｈ”となっている。

【００３８】さて次にタイマ２０の出力が”Ｌ”になる
と、ノア回路２２の出力が図１２（ｄ）に示すように”
Ｈ”となり、オア回路３４の出力が図１２（ｎ）に示す
ように”Ｈ”となり、スイッチング素子Ｑ₁ がオンする
期間（Ｔ₂ ）では、Ａ点で地絡が起きているため、スイ
ッチング素子Ｑ₁ 、チョークコイルＬ₁₁、コンデンサ
Ｃ、地絡点Ａの経路で過大な電流が流れ、電流センサ４
の検出信号が”Ｈ”となる。従ってアンド回路２３の出
力が図１２（ｆ）に示すように”Ｈ”となってフリップ
フロップ２４がセットされ、そのＱ出力を図１２（ｈ）
に示すように”Ｈ”に反転する。これによりフリップフ
ロップ３１がリセットされ、フリップフロップ３１はＱ
出力を”Ｌ”に、反転Ｑ出力を”Ｈ”とする。

【００３９】この結果アンド回路３２はその出力を図１
２（ｌ）に示すように”Ｌ”に固定し、スイッチング素
子Ｑ₁ 、Ｑ₄ への駆動信号出力を停止する。そして期間
（Ｔ ₂ ）を過ぎて、タイマ２１の出力が図１２（ｃ）に
示すように”Ｈ”となると、アンド回路２８は図１２
（ｉ）に示すナンド回路２７の”Ｈ”の出力と電源投入
検出信号と、タイマ２１の”Ｈ”の出力とでその出力が
図１２（ｊ）に示すように”Ｈ”となる。従ってアンド
回路３３は、フリップフロップ３１の”Ｈ”の反転Ｑ出
力とアンド回路２８の”Ｈ”の出力と、高周波発振器３
０の出力と、低周波発振器２９とで図１２（ｋ）に示す
出力を発生し、この出力はスイッチング素子Ｑ₄ へ、ま
た図１２（ｍ）に示すようにオア回路３４を介してスイ
ッチング素子Ｑ₁ へ出力して、負荷Ｚの放電ランプを直
流点灯する。

【００４０】更にＡ点、Ｂ点が共に地絡している場合に
ついて説明する。この場合電源スイッチＳＷが図１３
（ａ）に示すように投入されてタイマ２０の出力が図１
３（ｂ）に示すように”Ｈ”となり、オア回路３５の出
力が図１３（ｍ）に示すよう”Ｈ”となる期間（Ｔ₁ ）
では、電流センサ４の出力がＢ点地絡で”Ｈ”となって
いるためアンド回路２５の出力は図１３（ｅ）に示すよ
うに”Ｈ”になり、またタイマ２０の出力が”Ｌ”とな
り、ノア回路２２の出力が図１３（ｄ）に示すように”
Ｈ”となり、オア回路３４の出力が図１３（ｎ）に示す
ように”Ｈ”となる期間（Ｔ₂ ）では、、アンド回路２
３の出力が図１３（ｆ）に示すように”Ｈ”となるた
め、夫々の出力の立ち上がりで、フリップフロップ２
６、２４がセットされ、夫々のＱ出力を図１３（ｇ）
（ｈ）に示すように”Ｈ”とする。従って、フリップフ
ロップ２４がセットされてそのＱ出力が”Ｈ”となった
時点でナンド回路２７の出力が図１３（ｉ）のように”
Ｌ”となる。そのためナンド回路２７の出力を入力して
いるアンド回路２８は出力が図１３（ｊ）に示すよう
に”Ｌ”に固定される。従ってアンド回路３３、３２の
出力も図１３（ｋ）（ｌ）に示すように”Ｌ”に固定さ
れて、高周波発振器３０、低周波発振器２９の出力を通
過させることがなく、つまり各スイッチング素子Ｑ₁ 〜
Ｑ₄へ駆動信号を与えることがなく、タイマ２１の出力
が図１３（ｃ）に示すように”Ｈ”となって後もインバ
ータ回路１の動作は停止したままとなる。

【００４１】つまり負荷Ｚの両端が地絡している場合に
はインバータ回路１の動作を完全に停止してスイッチン
グ素子Ｑ₁ 〜Ｑ₄ の破壊を防ぐことができるのである。
図１４は上述した本実施例の動作フローを示す。本実施
例のように片側地絡の場合にはインバータ回路１の動作
を停止させないため、車の放電ランプを用いた前照灯の
点灯に用いた場合、安全性が保たれるという利点があ
る。

【００４２】（実施例３）図１５は本実施例の回路を示
しており、本実施例では負荷Ｚである放電ランプを高周
波点灯させるインバータ回路１に温度センサ３５を付設
し、この温度センサ３５がインバータ回路１の周囲温度
を検出して電気信号に変換し、更にアンプ３６で増幅
し、その増幅値と、許容できる温度の限界値に対応させ
て予め設定している基準値とを比較器３７で比較して、
基準値を増幅値が越えた場合、比較器３７から”Ｈ”出
力を発生して表示部３８の発光ダイオードＬＥＤを点灯
させ、同時にアンド回路３９の出力を”Ｌ”とし、駆動
回路４０の動作を停止させるようになっている。

【００４３】つまり本実施例では、インバータ回路１の
周囲が何らかの原因で異常高温となった場合インバータ
回路１の動作を停止して、インバータ回路１の破損を防
ぐようにしたものである。尚インバータ回路１の構成は
実施例１、２に準ずるもので、図１５中のＱ₁ 〜Ｑ₄ の
記号はスイッチング素子Ｑ₁ 〜Ｑ₄ に対応する。 （実施例４）本実施例は実施例３と同様にインバータ回
路１の異常高温を温度センサ３５で検出して異常状態発
生を表示する点では同じあるが、図１６に示すように比
較器３７の出力でリレー駆動用トランジスタＱを駆動し
てリレーＲｙを動作させ、そのリレー接点ｒをａ接点か
らｂ接点に切換え、インバータ回路１の高周波の駆動信
号を与えている駆動回路１１の高周波発振器をオフデュ
ティの大きいもの４１からオンデュティの小さいもの４
２に切り換え、インバータ回路１の出力電力を小さくす
るようにしたもので、インバータ回路１の自己発熱を低
減させ破壊を防ぐようにしたものである。尚４３は低周
波発振器であり、この低周波発振器４３の信号と高周波
発振器４１又は４２の信号とをアンド回路４４又は４５
を通じてインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ₁ 〜Ｑ
₄ に与えるようになっている。

【００４４】特に車の前照灯に用いる放電ランプの点灯
用として用いる場合には、本実施例のように異常発生時
にインバータ回路１の出力を小さくするものであれば、
ランプが消灯せず、安全性が保たれるという利点があ
る。

【００４５】

【発明の効果】請求項１の発明は、直流電源と、この直
流電源からの直流を交流出力に変換するインバータ回路
とで構成された電源装置において、インバータ回路の動
作を異常状態をチェックする異常状態検出手段と、異常
状態検出手段によりインバータ回路の異常状態が検出さ
れるとインバータ回路の動作形態を変更する制御手段と
を備えたから、インバータ回路の動作状態が異常状態と
なった場合、インバータ回路の動作形態を変更すること
により、使用者に異常を認識させたり、インバータ回路
の異常動作によって起きるトラブル発生を未然に防ぐこ
とが可能となるいう効果がある。

【００４６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、電源投入後所定時間中インバータ回路の動作を異常
状態検出のための動作モードに設定する手段と、上記動
作モードにおいて異常状態をチェックする異常状態検出
手段とを備え、異常状態が検出されずに所定時間が経過
するとインバータ回路の動作を通常状態に戻すものであ
るから、通常動作に入る前に事前に異常状態の有無を検
出してインバータ回路が通常動作中の異常発生によって
破壊される前にインバータ回路の動作を異常状態に対処
させることができるという効果がある。

【００４７】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、異常状態検出手段により異常状態が検出され
ると異常表示を行う表示手段を備えたものであるから、
異常状態発生時には表示手段によって表示して使用者に
異常発生を知らせることができ、異常に対する処置が迅
速に行えるという効果がある。請求項４の発明は、制御
手段は、異常状態検出手段により異常状態が検出される
とインバータ回路の出力を制限するものであるから、異
常動作によるインバータ回路のスイッチング素子の破壊
を防ぐことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の回路図である。

【図２】同上のインバータ回路の駆動回路の回路図であ
る。

【図３】同上の昇圧チョッパ回路の駆動回路の回路図で
ある。

【図４】同上の正常状態の動作説明用波形図である。

【図５】同上の異常発生状態の動作説明用波形図であ
る。

【図６】同上の別の異常発生状態の動作説明用波形図で
ある。

【図７】同上の動作説明用のフローチャートである。

【図８】本発明の実施例２の回路図である。

【図９】同上の正常状態の動作説明用波形図である。

【図１０】同上の異常発生状態の動作説明用波形図であ
る。

【図１１】同上の異常発生状態時のインバータ回路のス
イッチング素子及び負荷電流の波形図である。

【図１２】同上の別の異常発生状態の動作説明用波形図
である。

【図１３】同上の他の異常発生状態の動作説明用波形図
である。

【図１４】同上の動作説明用のフローチャートである。

【図１５】本発明の実施例３の回路図である。

【図１６】本発明の実施例４の回路図である。

【図１７】一般的なインバータ回路の基本的回路図であ
る。

【図１８】同上の動作説明図である。

【図１９】同上の問題点の説明図である。

【図２０】従来例の基本的回路図である。

【符号の説明】

１ インバータ回路 ３ 昇圧チョッパ回路 ４ 電流センサ ５ タイマ ６ タイマ ７ ノア回路 ８ アンド回路 ９ フリップフロップ １０ アンド回路 １１ 駆動回路 １２ 駆動回路 １３ ノア回路 １４ ノア回路 １５ 表示部 Ｑ₁ 〜Ｑ₄ スイッチング素子 ＬＥＤ 発光ダイオード Ｚ 負荷

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源と、この直流電源からの直流を交
   流出力に変換するインバータ回路とで構成された電源装
   置において、インバータ回路の動作を異常状態をチェッ
   クする異常状態検出手段と、異常状態検出手段によりイ
   ンバータ回路の異常状態が検出されるとインバータ回路
   の動作形態を変更する制御手段とを備えたことを特徴と
   する電源装置。
2. 【請求項２】電源投入後所定時間中インバータ回路の動
   作を異常状態検出のための動作モードに設定する手段
   と、上記動作モードにおいて異常状態をチェックする異
   常状態検出手段とを備え、異常状態が検出されずに所定
   時間が経過するとインバータ回路の動作を通常状態に戻
   すことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
3. 【請求項３】異常状態検出手段により異常状態が検出さ
   れると異常表示を行う表示手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の電源装置。
4. 【請求項４】制御手段は、異常状態検出手段により異常
   状態が検出されるとインバータ回路の出力を制限するこ
   とを特徴とする請求項１又は２又は３記載の電源装置。