JPH0743276U - 電子機器の保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 後段の回路条件によって制限を受けない動作
特性の電子機器の保護回路を得るにある。 【構成】電子機器の電源回路に接続される直流電源ライ
ン１１のひとつに直列に挿入された制御端子を有するア
ナログスイッチ２４と、直流電源ライン１１と前記制御
端子との間に接続された第１の定電圧ダイオード２５
と、前記制御端子と接地との間に接続された第２の定電
圧ダイオード４１とを備え、前記アナログスイッチの制
御端子への入力を前記第１の定電圧ダイオード２５に流
れる電流によって制御するとともに前記第２定電圧ダイ
オード４１によって前記アナログスイッチの起動電圧が
設定された電子機器の保護回路。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子機器の保護回路に関し、たとえば自動車等に搭載される車載電 子機器の保護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、たとえば、バッテリを電源とする車載電子機器には、エンジンの回転数 等の条件によって規定の１２Ｖあるいは２４Ｖ以上の電圧が加わることがある。 この異常高電圧による電子機器の構成要素の破壊を防止するために、車載電子機 器には保護回路が設けられている。

【０００３】 図２は、従来の電子機器の保護回路であり、同図において、符号１１は、＋直 流電源ライン、１２は、図示しないバッテリの＋端子へ接続される入力端子、１ ３は、電子機器の電源回路へ接続される出力端子、１４は、入力端子１１と電源 ライン１１との間に配置されたヒューズ、１５は、＋電源ライン１１と接地（− 直流電源ライン）との間に配置されたバリスタ、１６は、電源の極性が逆に接続 されたときに電子機器の回路構成要素が破壊されるのを防ぐ破壊防止用ダイオー ドである。 また、１７，１８は、ＮＰＮトランジスタ、１９，２０は、抵抗器であり、２ １は、上述したトランジスタ１７，１８と抵抗器１９，２０とによって構成され る定電流回路である。このトランジスタ１７のベースは、トランジスタ１８のコ レクタに接続され、トランジスタ１７のエミッタは、トランジスタ１８のベース に接続されている。さらにトランジスタ１７のコレクタとベースは、抵抗器１９ を介して接続され、トランジスタ１８のベースとエミッタは、抵抗器２０を介し て接続されている。また、２２は、定電流回路２１を構成するトランジスタ１８ のエミッタと接地（−直流電源ライン）との間に接続されたツェナーダイオード のような定電圧ダイオードである。 また、２３は、破壊防止用ダイオード１６のカソード側に、直接接続されたエ ミッタと抵抗器２９を介して接続されたベースとを有するＰＮＰトランジスタ、 ２４は、アナログスイッチとして作用するＰ型電界効果型制御トランジスタ（Ｆ ＥＴ）である。この電解効果型制御トランジスタ２４のソースは破壊防止用ダイ オード１６のカソード側に接続され、ゲートはトランジスタ２３のコレクタに接 続されている。２５は、電解効果型制御トランジスタ２４のソースとゲートとの 間に接続されたツェナーダイオードのような定電圧ダイオード、２６は、電解効 果トランジスタ２４のゲートと接地との間に接続された抵抗器である。 なお、３１は、＋直流電源ライン１１と破壊防止用ダイオード１６との間に配 置されたチョークコイル、３２は、チョークコイル３１と破壊防止用ダイオード １６との間と接地との間に配置されたコンデンサである。

【０００４】 このような構成では、自動車等の電源系統にエンジン回転数の条件により１０ ０Ｖないし２００Ｖ程度のサージ電圧が現れたときに、バリスタ１５により入力 電圧を８０〜１００Ｖ程度に制限し、比較的長時間の異常高電圧には、ヒューズ １４を溶断させて保護する。また、インパルス性のサージ電圧は、チョークコイ ル３１とコンデンサ３２によって吸収する。

【０００５】 また、ＰＮＰトランジスタ２３のベース電圧は、定電流回路２１に接続された 定電圧ダイオード２２によって制御され、コレクタ２７をＰ型ＦＥＴ２４のゲー ト２８に接続している。また、ゲート２８には、定電圧ダイオード２５から電源 電圧が印加され、抵抗器２６を介して接地されている。Ｐ型ＦＥＴ２４のオン／ オフ動作の切り替えは、定電圧ダイオード２２の動作電圧によって設定され、他 方の定電圧ダイオード２５の動作電圧は、Ｐ型ＦＥＴ２４のソース・ゲート耐圧 よりも低く設定されている。入力電圧は、バリスタ１５により８０〜１００Ｖ程 度に制限され、この保護回路で使用される素子の耐圧を越えないようにされてい る。

【０００６】 さらに、＋直流電源ライン１１にサージ電圧が発生していない場合には、定電 流回路２１のＮＰＮトランジスタ１７は、オン、１８は、オフであり、アナログ スイッチのＰＮＰトランジスタ２３はオフしている。Ｐ型ＦＥＴ２４がオンして 入力端子１２と出力端子１３が導通し、車載電子機器の電源回路に電力が供給さ れる。

【０００７】 また、＋直流電源ライン１１に定電圧ダイオード２２の動作電圧以上のサージ 電圧が発生すると、定電圧ダイオード２２がオンし、＋直流電源ライン１１から 接地へ電流が流れてＰＮＰトランジスタ２３のベース電圧が低下し、ＰＮＰトラ ンジスタ２３がオンする。これにより、＋電源ライン１１とＰ型ＦＥＴ２４のゲ ート２８が導通し、ゲート電圧とソース電圧がほぼ等しくなってＰ型ＦＥＴ２４ がオフとなり、＋直流電源ライン１１が遮断されて車載電子機器の電源回路が保 護される。

【０００８】 また、＋直流電源ライン１１にさらに大きな電圧が加わり、＋直流電源ライン １１と接地間に電流が流れて抵抗器２０による電圧降下が大きくなると、ＮＰＮ トランジスタ１８がオンしてＮＰＮトランジスタ１７に流れる電流を制限するの で、定電圧ダイオード２２に過大電流が流れるのを防止することができる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このような構成では、保護回路の起動電圧が、出力端子１３の後段に 接続される電子機器の電源回路のスイッチ制御部（図示せず）の動作電圧によっ て定められ、このような保護回路の動作特性が後段の回路条件によって制限され ることは、好ましくない。 本考案の目的は、前述したような従来の電子機器の保護回路の現状に鑑み、後 段の回路条件によって制限を受けない動作特性の電子機器の保護回路を得るにあ る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、この考案は、電子機器の電源回路に接続される直流 電源ラインのひとつに直列に挿入された制御端子を有するアナログスイッチと、 直流電源ラインと前記制御端子との間に接続された第１の定電圧ダイオードと、 前記制御端子と接地との間に接続された第２の定電圧ダイオードとを備え、前記 アナログスイッチの制御端子への入力を前記第１の定電圧ダイオードに流れる電 流によって制御するとともに前記第２定電圧ダイオードによって前記アナログス イッチの起動電圧が設定される電子機器の保護回路を提案するものである。

【００１１】

【作用】

このようにすれば、第２定電圧ダイオードのツェナー電圧を選択することによ りアナログスイッチの起動電圧を任意に設定できる。

【００１２】

【実施例】

以下、図１について本考案の実施例の詳細を説明する。 図１は、本考案による電子機器の保護回路の実施例を示し、図２と同じものあ るいは同じ機能を有するものは同符号で示してある。 同図において、図２と異なる部分は、アナログスイッチであるＦＥＴ２４の制 御端子と直流電源ラインの他方に接続された抵抗器２６との間に、定電圧ダイオ ードであるツェナーダイオード４１を配置し点にある。 また、図１における定電流回路２１は、トランジスタ１７のベースとコレクタ との間に配置された抵抗器１９の代わりに、トランジスタ１７のベースが抵抗器 ４４を介して破壊防止用のダイオード１６のダイオードのカソード側に接続され 、トランジスタ１７のコレクタは、トランジスタ２３のベースに接続される。 この定電流回路２１の動作は、図２のものと同様である。また、この実施例で は、定電圧ダイオード２５と並列に抵抗器４２が接続され、ＦＥＴ２４のドレイ ンと接地との間にコンデンサ４３が接続されている。

【００１３】 このような構成にすれば、ＦＥＴ２４のゲート電圧、すなわちＰ１点の電圧が ツェナーダイオード４１のツェナー電圧より低いときには、ツェナーダイオード ４１がオン状態にならず、このためＦＥＴ２４は動作状態にならない。これに対 して、Ｐ１点の電圧がツェナーダイオード２４のツェナー電圧より大きいときに は、ツェナーダイオード２４がオン状態となり、ツェナーダイオード２４に電流 が流れてＦＥＴ２４を動作状態にする。したがって、第２定電圧ダイオードであ るツェナーダイオード４１のツェナー電圧を選択することによりＦＥＴトランジ スタの起動電圧を任意に設定できる。 また、この実施例の構成では、過電圧保護用のツェナーダイオード２２と併用 することにより入力保護回路の動作範囲を設定できることになる。

【００１４】 なお、本考案は、上述した実施例に限定されず、種々の応用変形が考えられる ことはもちろんである。

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、第２定電圧ダイオードのツ ェナー電圧を選択することによりＦＥＴトランジスタの起動電圧を任意に設定で きるから、設計の自由度が増し、広範囲の電子機器の保護回路として採用できる 利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による電子機器の保護回路の回路図であ
る。

【図２】従来の電子機器の保護回路の回路図である。

【符号の説明】

１１ ＋直流電源ライン １２ 入力端子 １３ 出力端子 １５ バリスタ １６ 破壊防止用ダイオード １７，１８，２３ トランジスタ ２２，２５，４１ ツェナーダイオード（定電圧ダイオ
ード） ２４ ＦＥＴ ２０，２９，４２，４４ 抵抗器 ３１ チョークコイル ３２，４３ コンデンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器の電源回路に接続される直流電
   源ラインのひとつに直列に挿入された制御端子を有する
   アナログスイッチと、直流電源ラインと前記制御端子と
   の間に接続された第１の定電圧ダイオードと、前記制御
   端子と接地との間に接続された第２の定電圧ダイオード
   とを備え、前記アナログスイッチの制御端子への入力を
   前記第１の定電圧ダイオードに流れる電流によって制御
   するとともに前記第２定電圧ダイオードによって前記ア
   ナログスイッチの起動電圧が設定されることを特徴とす
   る電子機器の保護回路。