JPH07241030A - 電源極性切替装置 - Google Patents

電源極性切替装置

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JPH07241030A
JPH07241030A JP6029280A JP2928094A JPH07241030A JP H07241030 A JPH07241030 A JP H07241030A JP 6029280 A JP6029280 A JP 6029280A JP 2928094 A JP2928094 A JP 2928094A JP H07241030 A JPH07241030 A JP H07241030A
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JP
Japan
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power supply
polarity
input
circuit
bimetal
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Pending
Application number
JP6029280A
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English (en)
Inventor
Yukiomi Kanai
幸臣 金井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、入力された直流電源の極性に
関係なく、負荷回路に供給する電源の極性を常に一定極
性にすべく、入力された直流電源の極性接続を切替る装
置を提供することにある。 【構成】上記目的を達成するために、本発明の第一案で
は、入力直流電源端子の正極性側及び負極性側を同時に
切替る二回路式バイメタル開閉器を各々設け、各々のバ
イメタル開閉器回路の切替出力端子に外部入力直流電源
の正負極性逆接続を判別する回路を具備した。 【効果】接続された直流電源装置の正負極性を自動的に
切替え、負荷回路側に常に一定の極性の電圧を供給する
切り替え装置が実現できるので、外部入力直流電源の正
負極性の誤接続による電源機器破壊、又は、セットの破
壊等の問題が無くなった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として携帯用の表示
装置、録画録音再生等々に於いて、外部入力直流電源の
正負極性の誤接続時、又は、市販されている電源装置
(例えばACアダプタ等)で正負極性の逆端子の電源を
接続した場合に、また、携帯用電源(特に充電式バッテ
リー等)を使用した場合に、自動的に外部入力直流電源
装置の正負極性の接続を切替え、負荷回路へ供給する電
源の極性を常に一定極性に切替る装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の技術では、図5に示すように電源
入力回路に回路遮断装置を設け、外部入力直流電源の正
負極性の誤接続時に回路遮断装置を動作させ、使用者が
誤接続に気ずいた後に手動操作にて回路遮断装置を復帰
せしめ誤接続を改めていた。
【0003】また、図6に示すような電源入力回路にダ
イオード4個からなるブリッジ回路にて極性切替回路を
構成していた。
【0004】図5,図6に従来の装置を示す。
【0005】図5に於いては、外部入力直流電源1、外
部電源入力端子2、回路遮断装置3、供給された電源の
正負極性を判別する回路4、電源スイッチ5、負荷回路
6。
【0006】図6に於いては、外部入力直流電源1、外
部電源入力端子2、ダイオードによる入力電源極性切替
回路3、電源スイッチ5、負荷回路6、切り替え素子D
1〜D4。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5に示す従来技術に
於いては、様に外部電源1の出力電圧の正負極性を、使
用する装置に接続する度ごとにその都度確認する煩雑さ
があった。
【0008】また、図6に示す従来技術に於いては、極
性を切替ることは出来るが外部入力直流電源に充電式バ
ッテリー等を使用した場合は、バッテリーの過放電を防
ぐことができないという使い勝手上の不都合があった。
【0009】本発明の目的は、従来技術の外部入力直流
電源の正負極性接続確認という煩雑さを無くし、入力直
流電源の正負極性の接続を切替える装置を提供すること
にある。
【0010】また、外部入力直流電源の過放電を防ぎ、
入力直流電源の正負極性の接続を切替える装置を提供す
ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第一案では、入力直流電源端子の正極性側
及び負極性側を同時に切替る二回路式バイメタル開閉器
を各々設け、各々のバイメタル開閉器回路の切替出力端
子に外部入力直流電源の正負極性逆接続を判別する回路
を具備した。
【0012】また、本発明の第二案では、導通非導通を
制御できる半導体素子4個からなるブリッジ回路にて極
性切替回路を構成した。
【0013】
【作用】第一案では、入力された直流電源の正負極性を
判別し、正常接続と判別した場合はそのまま負荷回路へ
直流電源を供給し、逆接続と判別した場合は、バイメタ
ル式開閉器回路に過電流通電させてバイメタル式開閉器
を動作させ、入力された直流電源の正負極性の接続を切
替えて負荷回路へ一定極性の電源を供給する。
【0014】第二案では、ブリッジ接続された導通非導
通制御可能な半導体素子の制御端子に、入力直流電源か
らの電圧を印加することによって半導体素子を導通状態
と非導通状態に切替えて負荷回路へ一定極性の電源を供
給する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の第一案の一実施例を図1によ
り説明する。
【0016】図1は本発明の第一案としての一実施例を
示すブロック図である。外部電源1、外部電源供給端子
2、バイメタル式開閉器回路3、電源正負極性判別回路
4、電源スイッチ5、負荷回路6から構成され、バイメ
タル式開閉器回路3aの端子Bと、バイメタル式開閉器
回路3bの端子Cとを、外部電源供給端子2aに接続
し、バイメタル式開閉器回路3aの端子Cと、バイメタ
ル式開閉器回路3bの端子Bとを、外部電源供給端子2
bに接続し、バイメタル式開閉器回路3aの端子Aと、
バイメタル式開閉器回路3bの端子A間にダイオード4
aから成る電源正負極性判別回路4を接続している。
【0017】図2は図1のバイメタル式開閉器回路装置
の構成図を示す。バイメタル可動バネ7、バイメタル可
動バネの変形エネルギーを蓄積及び解放するバネ8、バ
ネ同士の係合位置9、死線10、復帰用釦11、コイル
スプリング12、バイメタル可動バネ固定端子A、バイ
メタル可動バネと接する開閉接点端子B,Cから構成さ
れる。
【0018】図3は図2のバイメタル式開閉器回路装置
の端子A,B間における過電流通電時の動作図を、図4
は端子A,C間の導通状態を示す図である。
【0019】端子A,B間に過電流通電をすると、バイ
メタル可動バネ7の抵抗に依り発熱し図3のように反
り、バイメタル可動バネの変形エネルギーを蓄積及び解
放するバネ8との係合位置9が移動し、死線10を通過
するとバネ8の力の方向が反転し、バネ8に蓄積された
エネルギーが解放され強制的に端子A,B間を遮断し、
図4のように端子A,C間を導通させる。この時、復帰
用釦11をバイメタル可動バネ7が押し出す。復帰用釦
11を押し込むとバイメタル可動バネ7は復帰して図2
のようになる。
【0020】図1に於いて、外部電源1の正極性側を外
部電源供給端子2の2a端子に、外部電源1の負極性側
を外部電源供給端子2の2b端子に接続した場合は、電
源正負極性判別回路4のダイオード4aは非導通とな
り、バイメタル式開閉器回路3の端子A,B間は過電流
通電しないので、外部電源1は電源スイッチ5を介して
負荷回路6に供給される。
【0021】次に、外部電源1の負極性側を外部電源供
給端子2の2a端子に、外部電源1の正極性側を外部電
源供給端子2の2b端子に接続した場合は、電源正負極
性判別回路4のダイオード4aが導通し、バイメタル式
開閉器回路3の端子A,B間に過電流通電するので端子
A,B間は遮断され、逆にバイメタル式開閉器回路3の
端子A,C間が導通する。この状態になった時、電源正
負極性判別回路4のダイオード4aは非導通となる。こ
の様にして自動的に外部電源の正負極性の接続を切り替
るので、外部電源1の電圧は、電源スイッチ5を介して
負荷回路6に供給される。
【0022】次に、本発明の第二案の一実施例を図7,
図8,図9により説明する。
【0023】図7は本発明の第二案としての一実施例を
示すブロック図である。外部入力直流電源1、外部直流
電源入力端子2、極性切替装置3、導通非導通制御可能
な半導体素子4a〜4d、半導体素子の導通非導通制御
抵抗R1〜R4、電源スイッチ5、負荷回路6から構成
される。導通非導通制御半導体素子4a〜4dはブリッ
ジ接続され、半導体素子4a及び4bの制御端子には外
部直流電源入力端子2a側に各々R1及びR2を介し
て、また、半導体素子4c及び4dの制御端子には外部
直流電源入力端子2b側に各々R3及びR4を介して接
続されている。
【0024】図8は、図7の極性切替装置3の回路構成
の一例を示す。ここでは導通非導通制御可能な半導体素
子4a〜4dにサイリスタを使用し、ブリッジ接続回路
を構成した。D1,D2の制御端子には3aからR1,
R2を介して制御電圧を、また、D3,D4の制御端子
には3bからR3,R4を介して制御電圧を加える構成
とした。ここで、外部入力直流電源から3a,3b間
に、D1〜D4を導通状態とする制御電圧より高い電圧
が加わった場合を説明する。切り替え回路入力部の3a
側が正極性、3b側が負極性の直流電源電圧が加わった
場合は、D1,D2が導通状態、D3,D4が非導通状
態となり切り替え回路出力部の3c側に正極性、3d側
に負極性の直流電源電圧が出力され負荷回路へ供給され
る。また、切り替え回路入力部の3a側が負極性、3b
側が正極性の直流電源電圧が加わった場合は、D3,D
4が導通状態、D1,D2が非導通状態となり切り替え
回路出力部の3c側に正極性、3d側に負極性の直流電
源電圧が出力され負荷回路へ供給される。従って、入力
直流電源の極性に関係無く常に一定の極性の電圧を負荷
回路側に供給できる。
【0025】次に、外部入力直流電源から3a,3b間
に、D1〜D4を非導通状態とする制御電圧より低い電
圧が加わった場合を説明する。この場合は、切り替え回
路入力部の3a側及び3b側に接続される極性に関係無
くD1〜D4は非導通状態となり、切り替え回路出力部
の3c,3d間には外部入力直流電源からの電圧は出力
されない。従って、電圧容量の低くなった充電式バッテ
リー等を接続した場合は、バッテリーの過放電を防ぎバ
ッテリーの寿命を保護できる。
【0026】図9は、図7の極性切替装置の回路構成の
別例を示す。ここでは導通非導通制御可能な半導体素子
4a〜4dにTRIACを使用し、ブリッジ接続回路を
構成した。D1,D2の制御端子には3aからR1,R
2を介して制御電圧を、また、D3,D4の制御端子に
は3bからR3,R4を介して制御電圧を加える構成と
した。ここで、外部入力直流電源から3a,3b間に、
D1〜D4を導通状態とする制御電圧より高い電圧が加
わった場合を説明する。切り替え回路入力部の3a側が
正極性、3b側が負極性の直流電源電圧が加わった場合
は、D1,D2が導通状態、D3,D4が非導通状態と
なり切り替え回路出力部の3c側に正極性、3d側に負
極性の直流電源電圧が出力され負荷回路へ供給される。
また、切り替え回路入力部の3a側が負極性、3b側が
正極性の直流電源電圧が加わった場合は、D3,D4が
導通状態、D1,D2が非導通状態となり、切り替え回
路出力部の3c側に正極性、3d側に負極性の直流電源
電圧が出力され負荷回路へ供給される。従って、入力直
流電源の極性に関係無く常に一定の極性の電圧を負荷回
路側に供給できる。
【0027】次に、外部入力直流電源から3a,3b間
に、D1〜D4を非導通状態とする制御電圧よりひくい
電圧が加わった場合を説明する。この場合は、切り替え
回路入力部の3a側及び3b側に接続される極性に関係
無くD1〜D4は非導通状態となり、切り替え回路出力
部の3c,3d間には外部入力直流電源からの電圧は出
力されない。この時、半導体制御抵抗R1〜R4の抵抗
値設定により、入力直流電源電圧をD1〜D4が導通状
態から非導通状態に切り替わる電圧に合わせ込むことが
できる。
【0028】従って、図9の切り替え回路装置は、入力
直流電源の極性に関係無く負荷回路側へ供給する電圧の
極性を一定極性に切り替えることができる。また、充電
式バッテリー等を使用した場合は、バッテリー使用中に
徐々に電圧容量が低下して予め設定した電圧にて切り替
え回路を強制的に非導通状態に保持できるので、バッテ
リーの過放電を防ぎバッテリーの寿命を保護できる。
【0029】
【発明の効果】本発明により、入力された直流電源装置
の正負極性の接続を自動的に切替え、負荷回路側に常に
一定の極性の電圧を供給する切り替え装置が実現できる
ので、外部入力直流電源の正負極性の誤接続による電源
機器破壊、又は、セットの破壊等の問題が皆無となっ
た。また、市販されているACアダプタ等の電源装置に
於いては、出力が正負逆極性端子のものが混在してお
り、このような電源を使用する場合にもいちいち出力端
子極性の区別に配慮することが皆無となった。
【0030】また、第二案によれば前述の効果の他に、
充電式バッテリー等を使用した場合はバッテリーの過放
電を防ぎバッテリーの寿命を保護できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一案としての一実施例を示すブロッ
ク図である。
【図2】第一案の一実施例としてのバイメタル式開閉器
回路装置の構成図である。
【図3】第一案の実施例としてのバイメタル式開閉器回
路装置の動作図である。
【図4】同じく開閉器回路装置の動作図である。
【図5】従来の装置を示すブロック図である。
【図6】従来の装置を示すブロック図である。
【図7】本発明の第二案としての一実施例を示すブロッ
ク図である。
【図8】第二案としての極性切替装置の回路構成の一例
を示す図である。
【図9】同じく回路構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
図1〜図4では、1…外部電源、2…外部電源供給端
子、3…バイメタル式開閉器回路、4…電源正負極性判
別回路、5…電源スイッチ、6…負荷回路、7…バイメ
タル可動バネ、8…バイメタル可動バネの変形エネルギ
ーを蓄積及び解放するバネ、9…バネ同士の係合位置、
10…死線、11…復帰用釦、12…コイルスプリン
グ、A…バイメタル可動バネ固定端子、B,C…バイメ
タル可動バネと接する開閉接点端子。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力された直流電源の極性に関係なく、負
    荷回路に供給する電源の極性を常に一定極性にすべく、
    入力された直流電源の極性接続を切替ることを特徴とす
    る電源極性切替装置。
  2. 【請求項2】請求項1に於いて、入力された直流電源の
    正負極性の逆接続を検知判別する手段と、それによって
    得た過電流により入力電源の正負極性の接続を切り替え
    る手段を備えたことを特徴とする電源極性切替装置。
  3. 【請求項3】請求項2に於いて、過電流により入力電源
    の正負極性の接続を切り替える手段として、過電流通電
    により動作するバイメタル可動バネと、バイメタル可動
    バネ固定端子A1個と、バイメタル可動バネと接する開
    閉接点端子B,C2個と、バイメタル可動バネの変形エ
    ネルギーを蓄積及び解放するバネから成るバイメタル式
    開閉器を使用し、そのバイメタル式開閉器2個の過電流
    通電によるバイメタル可動バネ動作タイミングが同期し
    ていることを特徴とする電源極性切替装置。
  4. 【請求項4】請求項1に於いて、入力直流電源電圧値に
    よって極性接続切り替え装置の導通状態非導通状態を制
    御させる機能を備えたことを特徴とする電源極性切替装
    置。
JP6029280A 1994-02-28 1994-02-28 電源極性切替装置 Pending JPH07241030A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010028579A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-18 Byd Company Limited Reversal connection protection circuit
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