JPH0652342U

JPH0652342U - 負荷結線の異常検出器

Info

Publication number: JPH0652342U
Application number: JP9214192U
Authority: JP
Inventors: 秀夫安藤; 靖史斉藤
Original assignee: 日電アネルバ株式会社
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】【目的】直流電源装置の出力発生部と負荷を接続した
負荷結線の断線や未接地などの異常状態を検出できるよ
うにした負荷結線の異常検出器を提供する。【構成】出力発生部２の一方の出力端と地電位８間
に、地電位８側から、定電流源１１とリレー１２からな
る回路１３と、出力端から地電位８側に流れる電流を阻
止する回路１６を直列に接続して構成する。負荷結線５
が異常状態では定電流源１１のバイアス電流がリレー１
２に流れ、異常を検出することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、直流電源装置における負荷結線の異常検出器に関し、特に高電圧、大電流の出力を有する直流電源装置の使用上の安全性を高めたものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、直流電源装置の出力は図３に示したように負荷と結線されている。図中１が直流電源装置、２が出力発生部、３が負荷装置であり、負荷装置３の負荷４と出力発生部２が負荷結線５を介して接続される。例えば、半導体基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング装置で具体的に説明すれば直流電源装置１はスパッタリング用の高電圧、大電流出力（１Kv５０A ）のスパッタ電源、負荷装置３がスパッタリング装置、負荷４が基板とターゲット間の放電空間に対応する。

【０００３】前記電流電源１は、交流電力設備６と給電線７で接続されると共に、出力発生部２の出力の一方を地電位８に接地線９で接続して、Ａ点の電位を地電位に固定し、他方の出力側のＢ点の対地電位が出力発生部２の最大出力電圧と等しくなるようにし、出力発生部２の出力が地電位に対して不定（浮いた状態）となる危険が無いようにしていた。又、負荷装置３の負荷４の一端も接地線１０で地電位７に接続していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記のような従来の結線では、負荷４に電力を供給する場合、アノード電流Ｉ _Ａは、負荷結線５側にながれる電流Ｉ_Ｎと、接地線９側を流れる電流Ｉ_Ｇとに分流されることになる。従って電流Ｉ_Ａが大きくなると、当然電流Ｉ_Ｇも増大し、Ａ点の電位が地電位に対して変動し電源装置１内に内蔵された制御回路などの関連システムに接地電位の変動による誤動作を誘発させたり、接地線９を焼損するなどの欠点があった。

【０００５】負荷装置３の負荷４側も接地線１０で地電位７に接続してある為、直流電源装置１側の接地線９による地電位との接続を無くしても、前記Ａ点の電位を地電位に固定することができる。このようにすることによってアノード電流Ｉ_Ａの分流（Ｉ_Ｇ）を無くすることができるが、負荷装置３側の接地線１０が断線した場合、即ちＤ点で断線した場合や、負荷４の抵抗値が無限大で負荷結線のＣ点で断線が生じた場合などには、出力の対地電位が不定となって、負荷装置３の点検作業中などに重大な感電事故を起す危険性があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は前記のような問題点に鑑みてなされたもので、直流電源装置の出力発生部と負荷を接続した負荷結線の断線や未接地などの異常状態を検出できるようにした。負荷結線の異常検出器を提供することを目的としている。

【０００７】斯る目的を達成するこの考案の検出器は、直流電源装置の出力発生部と負荷を接続する負荷結線の異常検出器であって、前記出力発生部の一方の出力端と地電位間に、地電位側から、定電流源と電流検出手段からなる回路と、前記出力端から地電位側に流れる電流を阻止する回路を直列に接続してあることを特徴としている。

【０００８】前記電流検出手段はリレーをはじめとしてフォトカプラーなど電流が流れることによって一定の動作が生じる素子であれば使用することができる。また、地電位側に流れる電流を阻止する回路は、ダイオードを使用することができる。

【０００９】

【作用】

この考案の負荷結線の異常検出器によれば、負荷結線が正常な状態では、定電流源のバイアス電流が負荷結線側に流れるのに対して、負荷結線が異常な状態では、負荷結線側への導通が遮断されて、バイアス電流は電流検出手段側に流れ、この電流検出手段を介して、負荷結線の異常状態を検出することができる。

【００１０】

【実施例】

以下この考案の実施例を図１を参照して説明する。尚、図２と同一の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。異常検出器はＡ点と地電位８間に設置されたもので、地電位８側から、定電流源１１とリレー１２からなる回路１３と、ダイオード１４、１４と抵抗器１５、１５からなる、地電位側に流れる電流を阻止する回路１６が直列接続してある。

【００１１】前記定電流源１１は、規定電流（Ｉ_Ｂ）がリレー１２の定格動作電流と等しくし、最大電圧（Ｖ_Ｒ）がリレー１２の定格動作電圧と等しくなるように設定する。又、定電流源１１から負荷結線側に電流が流れるので、主回路の電気的特性を損なわないように、主回路の最大定格電流に比べて充分小さい電流の定電流源とする。

【００１２】抵抗器１５、１５はダイオード１４、１４が逆バイアス状態となった時に、各ダイオード１４の電圧分担率が等しくなるようにする為のものであり、又、リレー１２のコイルインピーダンスより充分高い抵抗値として、ダイオード１４が逆バイアス状態の時には、定電流源１１の電流がリレー１２側に流れる動作が妨げられないようにする。

【００１３】負荷装置３の負荷４の両端に設けたスイッチ１７、１８は仮想のスイッチであって、負荷結線５の断線や接地線１０の断線状態等が、接点の組合せで表現できるようにしたもので、実際の装置ではこのようなスイッチ１７、１８が設けられるものではない。例えば、接地線１０の断線は仮想のスイッチ１８が接点ハに選択された状態に対応する。

【００１４】次に上記実施例の異常検出器の動作について説明する。負荷結線５と負荷４が正しく接続され負荷４の一端が地電位８に正しく接続された状態（仮想のスイッチ１７が接点ハ、スイッチ１８が接点ニの状態と対応）では、出力発生部２のＡ点の対地電位は０ボルトに固定される。この結果、ダイオード１４、１４は定電流源１１によって導通状態となり、定電流源１１によるバイアス電流は、大部分がダイオード１４、１４を通して主回路（出力発生部２と負荷４の回路）側に流れ、接地線１０を経由して定電流源１１に戻る経路が成立し、リレー１２には動作に必要な電流が流れないことになり、リレー１２は動作しない。

【００１５】上記に反して、負荷４と地電位８の接続が断線した状態（仮想のスイッチ１７が接点ハ、スイッチ１８が接点ハの状態と対応）では、Ａ点の対地電位は、定電流源１１の対地電位と等しくなる結果、ダイオード１４、１４は非導通状態となる。ダイオード１４、１４が非導通では定電流源１１のバイアス電流は、主回路への流入が断たれるので、その全てがリレー１２へ流れ、リレー１２をＯＮ状態とするので、リレー１２の接点（図示していない）を介して、負荷結線側の異常を検出することができる。

【００１６】又、負荷結線５と負荷４の間が断線した状態（仮想のスイッチ１７が接点ハ、スイッチ１８が接点ロの状態と対応）では、Ａ点の対地電位は出力発生部２の最大出力電圧に達し、ダイオード１４、１４に対しては逆方向の電圧となるので、ダイオード１４、１４は非導通状態となる。従って、定電流源１１のバイアス電流は、前記と同様に、リレー１２へ流れて接点を動作させ、負荷結線の異常を検出することができる。

【００１７】負荷結線５と負荷４の接続を逆に接続した状態（仮想のスイッチ１７が接点ニ、スイッチ１８が接点ハの状態と対応）では、Ａ点が出力発生部２の最大出力電圧に達し前記と同様、バイアス電流がリレー１２に流れるので、異常を検出することができる。

【００１８】仮想のスイッチ１８が接点ニで、スイッチ１７が接点イ、ロまたはニの状態の場合も負荷結線の接続は異常であるが、これらの場合、定電流源１１のバイアス電流はリレー１２に流れないので、リレー１２による検出はされないが、これらの場合、危険は伴なわないので特に問題はない。又、これらの場合、負荷結線５で出力発生部の最大無負荷電圧を検出したり、最大定格電流を越える電流を検出することで、結線の異常を検出するようにすれば良い。

【００１９】以上の動作および他の負荷結線の異常状態をまとめて、仮想のスイッチ１７、１８の接点で対応させて表１に示した。表中、Ｉ_Ｒ（リレー１２に流れる電流）の欄にＩ_Ｂの値がある状態では、リレー１２が動作し、異常が検出される。前記の正しい接続状態はＮｏ．１２であり、その他は全て異常接続状態である。尚表中、Ｉ_Ｄはダイオード１４、１４に流れる電流、Ｖ_Ｄはダイオード１４、１４の電圧、Ｖ_Ａは地電位８に対応するＡ点の電位であり、Ｉ_Ｂは定電流源１１によるバイアス電流、Ｖ_Ｒは定電流源１１の最大電圧、Ｖ_Ｏは出力発生部２の端子間電圧で、最大値がＶ_Ｍである。

【００２０】

【表１】

【００２１】以上、実施例について説明したが、検出器は出力発生部２のマイナス側に設置することもできる。この場合、定電流源１１、ダイオード１４、リレー１２の極性は反対の極性とすることになる。

【００２２】バイアス電流を通電又は非通電させるリレー１２は、フォトカプラーなどの他の電流検出手段とすることも可能である。

【００２３】

【考案の効果】

この考案によれば、負荷結線の異常状態を、電流検出手段を介して自動的に検出できるので、感電事故などを未然に防止でき、安全性を確保できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例の回路図である。

【図２】従来の直流電源装置と負荷装置の回路図であ
る。

【符号の説明】

１直流電源装置２出力発生部３負荷装置４負荷５負荷結線６交流電力設備７給電線８地電位９、１０接地線１１定電流源１２リレー１３定電流源とリレーからなる回路１４ダイオード１５抵抗器１６電流を阻止する回路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】直流電源装置の出力発生部と負荷を接続
する負荷結線の異常検出器であって、前記出力発生部の
一方の出力端と地電位間に、地電位側から、定電流源と
電流検出手段からなる回路と、前記出力端から地電位側
に流れる電流を阻止する回路を直列に接続してあること
を特徴とする負荷結線の異常検出器。
【請求項２】電流検出手段は、リレーとした請求項１
記載の負荷結線の異常検出器。
【請求項３】地電位側に流れる電流を阻止する回路
は、ダイオードで構成した請求項１記載の負荷結線の異
常検出器。