JPH0795082B2 - 電源電圧モニター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、テープデッキ等の直流又は交流電源回路の電
圧が適正であるか否かを確認又は監視するための電源電
圧モニターに関する。

［従来の技術］ 第９図に示す如く電源端子１、２の間に抵抗３とツエナ
ーダイオード４とを介して発光ダイオード５を接続した
簡易電圧モニターは既に知られている、このモニターで
はツエナーダイオード４のツエナー電圧以上の電圧が一
対の端子１、２間に印加されている時に、発光ダイオー
ド５が点灯する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、第９図のモニターでは、電源電圧の高低を判断
することができるものであり、電源電圧が所定範囲に収
まっているか否かを知ることができない。

そこで、本発明の目的は、簡単な回路構成であるにも拘
らず、電源電圧が所定範囲に収まっているか否かを知る
ことができる電源電圧モニターを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、電源回路に接続す
るための第１及び第２の端子と、前記第１の端子と前記
第２の端子との間に接続された発光素子と、前記第１の
端子と前記発光素子との間に接続された第１のツエナー
ダイオードと、前記第１の端子と前記発光素子との間で
前記第１のツエナーダイオードに直列に接続された第１
の抵抗と、前記発光素子と前記第２の端子との間に接続
された第２の抵抗と、前記発光素子と前記第１のツエナ
ーダイオードと前記第１の抵抗との直列回路に対して並
列に接続された第２のツエナーダイオードと、前記発光
素子と前記第２の抵抗との直列回路に対して並列に接続
された第３のツエナーダイオードとを有し、前記第１の
端子と前記第２の端子との間の電圧が第１の値よりも低
い時に前記第１、第２及び第３のツエナーダイオードが
非導通であって前記発光素子が消灯し、前記第１の端子
と前記第２の端子との間の電圧が前記第１の値からこの
第１の値よりも高い第２の値までの範囲内の時に前記第
１のツエナーダイオードが導通して前記発光素子が点灯
し、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧が前
記第２の値よりも高い時に前記第１、第２及び第３のツ
エナーダイオードが導通して前記発光素子が消灯するよ
うに前記第１、第２及び第３のツエナーダイオードのツ
エナー電圧及び前記第１及び第２の抵抗の抵抗値が設定
され、且つ前記第３のツエナーダイオードのツエナー電
圧が前記発光ダイオードの発光時の順方向電圧よりもい
くらか高く設定されていることを特徴とする電源電圧モ
ニターに係わるものである。

また、上記発明の電源電圧モニターにおける第２のツエ
ナーダイオードにも直列に別の発光ダイオードを接続す
ることが好ましい。

［作 用］ 請求項１の電源電圧モニターにおいて、もし、第１及び
第２の端子間の電圧を徐々に高くして行くと、まず、第
１のツエナーダイオードが導通して発光素子が点灯し、
次に第３のツエナーダイオードが導通して発光素子にほ
ぼ一定の電圧が印加される、更に電源電圧を高くする
と、第２のツエナーダイオードが導通し、発光ダイオー
ドと第２の抵抗との接続点の電位が上り、発光素子の両
端電圧が低下し、発光素子の発光を維持することができ
なくなり、消灯する。従って、発光ダイオードを適正電
圧範囲内でのみ点灯させることができる。第３のツエナ
ーダイオードは発光素子の電流の増大を制限する働きを
有すると共に、第２のツエナーダイオードがオンになっ
た時に発光素子をオフにする働きをする。

請求項２の発明においては、適正電圧よりも低い時に２
つの発光素子が消灯状態になり、適正電圧範囲にほぼ対
応して一方の発光素子が点灯し、適正電圧範囲の上限値
又はこの近傍よりも高い時に一方の発光素子が消灯し、
他方の発光素子が点灯する。

［第１の実施例］ 本発明に係わる第１の実施例の電源電圧モニターは、第
１及び第２の端子11、12と、LED即ち発光ダイオード13
と、第１、第２及び第３のツエナーダイオード14、15、
16と、第１、第２及び第３の抵抗17、18、19とから成
る。第１の抵抗17と第１のツエナーダイオード14と発光
ダイオード13と第２の抵抗18とは互いに直列に接続さ
れ、且つ第１及び第２の端子11、12間に接続されてい
る。第２のツエナーダイオード15は第３の抵抗19を介し
て第１の端子11と発光ダイオード13のカソードとの間に
接続されている。第３のツエナーダイオード16は発光ダ
イオード13のアノードと第２の端子12との間に接続され
ている。

今、適正電圧の範囲の下限電圧をV1、上限電圧をV3、第
１及び第２のツエナーダイオード14、15のツエナー電圧
をＶz1、Ｖz2とすれば、Ｖz1がV1よりもいくらか低く設
定され、またＶz2がV3よりもいくらか低く設定され、ま
たＶz1＜Ｖz2に設定されている。この結果、第１及び第
２の端子11、12間にV1〜V3の範囲の適正電圧が印加され
た時にのみ発光ダイオード13が点灯する。

第２図によって動作を更に詳しく説明する。電源電圧Ｖ
がV1になると、第１のツエナーダイオード14が導通状態
になり、発光ダイオード13が発光する。発光ダイオード
13のオン時の電圧をＶF、第１及び第２の抵抗17、18の
値をR1、R2、ここに流れる電流をI1とすれば、次式が成
立する。

Ｖ＝I1R1＋Ｖz1＋ＶF＋I1R2 従って、発光ダイオード13をV1以上の電圧で点灯させる
ためには、Ｖz1＋ＶFはV1よりも小さく設定しなければ
ならない。

第３のツエナーダイオード16のツエナー電圧Ｖz3は発光
ダイオード13の順電圧ＶFよりもいくらか高く設定され
ている。発光ダイオード13の電圧ＶFと抵抗18の電圧I1R
2との和が第３のツエナーダイオード16のツエナー電圧
Ｖz3よりも高くなると、第３のツエナーダイオード16が
導通し、発光ダイオード13に流れる電流の増大が抑制さ
れる。

電源電圧ＶがV3よりも少し低いV2になると、第２のツエ
ナーダイオード15がオン状態になり、ここに流れる電流
I2が大きくなる。この結果、第２の抵抗18に流れる電流
も大きくなり、この両端子間電圧Ｖd＝R2（I1＋I2）も
高くなるため、発光ダイオード13の電流I1が減少し、発
光ダイオード13の発光量が低下する。電源電圧がV3にな
って第２の抵抗18の端子間電圧ＶdがＶz3−ＶFよりも高
くなると、発光ダイオード13に印加される電圧がこの立
上り電圧よりも低くなるので、消灯する。電源電圧が更
に高くなっても、発光ダイオード13の消灯は維持され
る。

［第２の実施例］ 次に、第３図に示す本発明の第２の実施例に係わる電源
電圧モニターを説明する。但し、この第３図及び後述す
る第５図、第６図において、符号11〜19で示すものは第
１図で同一符号で示すものと実質的に同一であるので、
その説明を省略する。第３図の電源電圧モニターでは第
１のツエナーダイオード14に直列に接続されている第１
の発光素子13の他に、第２のツエナーダイオード15に第
２の発光ダイオード20が直列に接続され、第１の発光ダ
イオード13が緑色発光ダイオード（緑LED）、第２の発
光ダイオード20が赤色発光ダイオード（赤LED）とされ
ている。

この場合には、第３図から明らかなように第１の発光ダ
イオード13即ち緑LEDの電流は第１図と同様に流れる。
一方、第２の発光ダイオード20即ち赤LEDの電流は第２
のツエナーダイオード15がオンになる電圧V2から流れ始
め、電圧がV3になると第２の発光ダイオード20が完全に
点灯する。従って、第１及び第２の発光ダイオード13、
20の両方が消灯していることによって電源電圧Ｖが所望
範囲よりも低いことを知り、第１の発光ダイオード13が
消灯し、第２の発光ダイオード20が点灯することによっ
て電源電圧Ｖが所望範囲よりも高いことを知ることがで
きる。

更に、この実施例では２つの発光ダイオード13、20の発
光色が異なるので、電源電圧の過不足の判断を容易に達
成することができる。

［第３の実施例］ 第５図に示す第３の実施例の電源電圧モニターにおいて
は、第２の発光ダイオード20の他に更に抵抗21が付加さ
れている。抵抗21を第２の発光ダイオード20に並列に接
続すると、抵抗21に流れる電流I3と抵抗21の値R4とによ
って生じる電圧降下I3R4が第２の発光ダイオード20のオ
ン時の順方向電圧ＶFになるまでは第２の発光ダイオー
ド20が点灯しない。従って、抵抗21の値R4を調整するこ
とによって第６図に示す如く第２の発光ダイオード20即
ち赤LEDを電源電圧V3で点灯させることができる。な
お、第１の発光素子13は第１図及び第３図の場合と同様
に点灯する。この第５図によれば２つの発光ダイオード
13、20の同時点灯領域を除くことができ、過電圧状態の
識別を明確に達成することが可能になる。

［変形例］ 本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例え
ば次の変形が可能なものである。

（１） 第７図に示す如く、端子11に直列に整流ダイオ
ード22を接続し、交流電源電圧のモニターとしてもよ
い。なお、整流ダイオード22はツエナーダイオード14、
15、16及び発光ダイオード13、20の逆流防止の働きも有
する。このダイオード22を第１図及び第５図の回路にも
接続することができる。

（２） 第８図に示す整流器23とコンデンサ24とから成
る整流平滑回路を第１図、第３図又は第５図の端子11、
12に接続して、交流電源電圧モニターとしてもよい。

（３） グランドに対して負の電圧のモニターを構成す
ることができる。

［発明の効果］ 以上のように、請求項１に係わる電源電圧モニターによ
れば、発光素子が所望電圧範囲内で点灯し、これよりも
低い電圧及び高い電圧の両方で消灯するので、１つの発
光素子によって電源電圧が所望範囲内にあるか否かを知
ることができる。従って、簡便な電源電圧モニターを提
供することができる。

請求項２に係わる電源電圧モニターにおいては、第１の
発光素子の制御回路の一部を利用して第２の発光素子を
点灯するので、２つの発光素子による電圧監視を簡単な
回路で達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の電源電圧モニターを示
す回路図、 第２図は第１図の回路の電源電圧と発光ダイオードの電
流との関係を示す図、 第３図は本発明の第２の実施例の電源電圧モニターを示
す回路図、 第４図は第３図の回路の電源電圧と各発光ダイオードの
電流との関係を示す図、 第５図は本発明の第３の実施例の電源電圧モニターを示
す回路図、 第６図は第５図の回路の電源電圧と各発光ダイオードの
電流との関係を示す図、 第７図は変形例の電源電圧モニターを示す回路図、 第８図は変形例の電源電圧モニターの整流平滑回路部分
を示す図、 第９図は従来の電源電圧モニターを示す回路図である。 11……第１の端子、12……第２の端子、13……発光ダイ
オード、14……第１のツエナーダイオード、15……第２
のツエナーダイオード、16……第３のツエナーダイオー
ド、17……第１の抵抗、18……第２の抵抗、19……第３
の抵抗、20……第２の発光ダイオード、21……抵抗。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源回路に接続するための第１及び第２の
   端子と、 前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続された発
   光素子と、 前記第１の端子と前記発光素子との間に接続された第１
   のツエナーダイオードと、 前記第１の端子と前記発光素子との間で前記第１のツエ
   ナーダイオードに直列に接続された第１の抵抗と、 前記発光素子と前記第２の端子との間に接続された第２
   の抵抗と、 前記発光素子と前記第１のツエナーダイオードと前記第
   １の抵抗との直列回路に対して並列に接続された第２の
   ツエナーダイオードと、 前記発光素子と前記第２の抵抗との直列回路に対して並
   列に接続された第３のツエナーダイオードと を有し、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧
   が第１の値よりも低い時に前記第１、第２及び第３のツ
   エナーダイオードが非導通であって前記発光素子が消灯
   し、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧が前
   記第１の値からこの第１の値よりも高い第２の値までの
   範囲内の時に前記第１のツエナーダイオードが導通して
   前記発光素子が点灯し、前記第１の端子と前記第２の端
   子との間の電圧が前記第２の値よりも高い時に前記第
   １、第２及び第３のツエナーダイオードが導通して前記
   発光素子が消灯するように前記第１、第２及び第３のツ
   エナーダイオードのツエナー電圧及び前記第１及び第２
   の抵抗の抵抗値が設定され、且つ前記第３のツエナーダ
   イオードのツエナー電圧が前記発光ダイオードの発光時
   の順方向電圧よりもいくらか高く設定されていることを
   特徴とする電源電圧モニター。
2. 【請求項２】更に、前記第２のツエナーダイオードに対
   して直列に接続された別の発光ダイオードを有する請求
   項１の電源電圧モニター。