JPH0875811A - 断線検知回路 - Google Patents

断線検知回路

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JPH0875811A
JPH0875811A JP6215645A JP21564594A JPH0875811A JP H0875811 A JPH0875811 A JP H0875811A JP 6215645 A JP6215645 A JP 6215645A JP 21564594 A JP21564594 A JP 21564594A JP H0875811 A JPH0875811 A JP H0875811A
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JP
Japan
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voltage
output
disconnection
smoothing capacitor
circuit
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JP6215645A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kanegae
毅 鐘ヶ江
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Tokimec Inc
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Tokimec Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 断線を正確に検知し得る断線検知回路を提供
する。 【構成】 直流電圧源1の正側端子と、シリーズレギュ
レータ又は降圧型スイッチングレギュレータ2の出力端
子、平滑コンデンサ3、分圧用抵抗4及び出力端子6の
共通接続点との間に定電流源15が設けられ、また、出
力端子6及び7の間に過電圧検知回路16が設けられて
いる。定電流源15は一定電流Ibを出力する。電線8
又は9が断線すると、出力電流IOUTが0となり、シリ
ーズレギュレータ又は降圧型スイッチングレギュレータ
2が動作を停止し出力電流Iaが0となるため、平滑コ
ンデンサ3には(Ib−I1)の電流が流れる。平滑コ
ンデンサ3の両端から取り出される出力電圧EOUTは、
時間の経過と共に上昇していき、所定レベルに達する
と、過電圧検知回路16から電線断信号が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、断線検知回路に係り、
特に、直流電源をシステム等の負荷側へ供給する電線ま
たはプリント板等の導体が断線した時、これを検知する
断線検知回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、多出力直流電源を使用している
システム装置中においては、重要な一つまたは二つの出
力直流電源が断線により供給されない場合、システムの
異常を招き重大な事故や部品劣化を引き起こすという問
題がある。例えば、レーダ送信器のマグネトロンヒータ
電流が断線してヒータに電流が流れない状態(ヒータに
より温度が上がっていない)において、マグネトロンよ
り送信しようとすれば、マグネトロンより異常音を発す
るのみでなく部品劣化を起こす。
【0003】そこで、直流電源を電線またはプリント板
などの導体によって、システム等の負荷側へ供給するよ
うな場合には、導体の断線を検知する必要がある。導体
の断線を検知するには、無負荷状態として検知する方法
が考えられる。しかし、断線の確率が少ないため、通常
は、この方法は採用されず、図3に示す如き断線検知回
路が従来用いられる。
【0004】同図において、直流電圧源1からの直流電
圧EINが入力されるシリーズレギュレータまたは降圧型
スイッチングレギュレータ2により生成された直流電圧
は、平滑用コンデンサ3により平滑され、出力端子6、
7間へ出力電圧EOUTとして出力される一方、抵抗値R1
及びR2の抵抗4及び5により抵抗分割され、フィード
バック電圧Vbとされてシリーズレギュレータまたはス
イッチングレギュレータ2に帰還される。
【0005】ここで、上記のフィードバック電圧V
bは、シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュ
レータ2の出力電圧を安定化させるための電圧で、次式
で表される。
【0006】 Vb=R2・EOUT/(R1+R2) (1) このようなスイッチング電源回路からの直流電源電圧E
OUTは、システム等の負荷10へ出力端子6、7から電
線8、9を介して供給される。ここで、上記の電線8、
9の断線を検知するため、従来は<負荷10から電線1
1を引き出して電圧検知回路12に接続している。
【0007】これにより、電圧検知回路12は<負荷1
0から供給される電流により発生する電圧EXが0Vで
ないときは断線はなく正常であると判定し、電圧EX
0Vのときは、断線していると判定して断線検知信号を
出力する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の断線検知回路では、電線11のみが断線した場合は、
負荷10に正常に直流電源電圧EOUTが印加されている
にも拘らず、電圧検知回路12には電流が供給されない
から、断線検知信号が出力され、負荷10に直流電源電
圧が印加されていないとみなしてしまう。また、上記の
従来の断線検知回路では、負荷10の低電位側電源端子
に接続される電線9が断線した場合には、断線を検知で
きない。
【0009】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
で、断線を正確に検知し得る断線検知回路を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、シリーズレギュレータまたはスイッチング
レギュレータの出力直流電圧を平滑コンデンサを介して
出力端子へ出力すると共に、平滑コンデンサを経た出力
電圧を抵抗分圧回路を介してシリーズレギュレータまた
はスイッチングレギュレータへフィードバック電圧とし
て帰還する構成の直流電源回路の出力端子と負荷の間を
接続する電線若しくは導体の断線を検知する回路におい
て、シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュレ
ータの出力端子と平滑コンデンサと抵抗分圧回路との共
通接続点に、負荷への出力電流の最小値よりも小なる値
で、かつ、抵抗分圧回路に流れる電流よりも大なる値の
定電流を供給する定電流源と、平滑コンデンサの端子電
圧が非断線時の時よりも高い所定値以上に変化したとき
に断線検知信号を出力する過電圧検知回路とを具備する
構成としたものである。
【0011】
【作用】非断線時には平滑コンデンサの端子電圧が一定
であるのに対し、断線時には負荷への出力電流が0にな
り、また、出力電圧が非断線時に比し高くなるために、
シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュレータ
が動作を停止し、その出力電流が0となる。そのため、
本発明では、断線時には、平滑コンデンサに電流が流れ
て、これを充電するため、平滑コンデンサの端子電圧が
非断線時の時よりも高い所定値以上に変化する。この
時、過電圧検知回路は、断線検知信号を出力する。
【0012】また、過電圧検知回路を、平滑コンデンサ
に並列に接続された第1及び第2の抵抗からなる直列回
路と、所定値の基準電圧を発生する基準電圧源と、第1
及び第2の抵抗の接続点から取り出された分圧電圧と基
準電圧とを、それぞれレベル比較し、分圧電圧が基準電
圧以上の時に、断線検知信号を出力するコンパレータと
からなる構成とすることにより、過電圧検知回路を簡単
な構成とすることができ、回路構成上望ましい。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明の第1実施例の回路図を示す。同図中、図3
と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。
【0014】図1において、直流電圧源1、シリーズレ
ギュレータまたは降圧型スイッチングレギュレータ2、
平滑コンデンサ3、分圧用抵抗4及び5よりなるスイッ
チング電源回路の出力端子6及び7が電線8及び9を介
して負荷10に接続された構成の回路において、本実施
例は、スイッチング電源回路内に、定電流源15及び過
電圧検知回路16を設けたものである。
【0015】すなわち、直流電圧源1の正側端子と、シ
リーズレギュレータまたは降圧型スイッチングレギュレ
ータ2の出力端子、平滑コンデンサ3、分圧用抵抗4及
び出力端子6の共通接続点との間に、定電流源15が設
けられる。また、出力端子6及び7の間に、過電圧検知
回路16が設けられている。定電流源15は、一定電流
Ibを出力する。
【0016】過電圧検知回路16は、出力端子6及び7
の間に接続された分圧用抵抗17及び18と、抵抗17
及び18の接続点に非反転入力端子が接続されたコンパ
レータ19と、コンパレータ19の反転入力端子に正側
端子が接続された基準電圧源20とより構成されてい
る。これにより、コンパレータ19は、抵抗17及び1
8により分圧された電圧が、基準電圧源20の基準電圧
refよりも高いときにハイレベル、Vref以下のときに
ローレベルの信号を出力する。
【0017】次に、本実施例の動作について説明する。
直流電圧源1の直流電圧をEIN、負荷10への出力電圧
をEOUT(a)、負荷10への出力電流IOUTの最小値をI
OUT(m in)、抵抗R1、R2に流れる電流をI1とすると、
これらの間に、次の関係が成立するように設定される。
【0018】 EOUT(a)<EIN (2) I1<Ib<IOUT(min) (3) これは、断線時、定電流源15の出力電流IbがI1
上の値でないと、過電圧検知回路16が動作しないため
である。
【0019】まず、電線8及び9のいずれも断線してい
ない正常時には、シリーズレギュレータまたは降圧型ス
イッチングレギュレータ2の出力電圧はEOUT(a)で一定
で、負荷10に印加される。また、この時は、出力電圧
OUT(a)は、抵抗17及び18により分圧されて、コン
パレータ19の非反転入力端子に入力され、ここで、基
準電圧源20の基準電圧Vrefとレベル比較される。こ
のときは、分圧電圧が基準電圧Vrefよりも小レベルで
あるからコンパレータ16からは、ハイレベルの電線断
信号は出力されず、コンパレータ20の出力はローレベ
ルである。
【0020】また、この正常時には、シリーズレギュレ
ータまたは降圧型スイッチングレギュレータ2の出力電
流をIaとすると、次式の関係が成立している。
【0021】 Ia+Ib=IOUT+I1 (4) 一方、電線8または9が断線すると、出力電流IOUT
0となる。しかし、定電流源15は、正常に動作してい
るから、定電流Ibを出力し続ける。これに対し、シリ
ーズレギュレータまたは降圧型スイッチングレギュレー
タ2の出力電圧EOUTは、正常時の出力電圧EOUT(a)
りも大となるため、抵抗4及び5により分圧して得られ
たフィードバック電圧Vbが正常時の値よりも高くな
り、その結果、シリーズレギュレータまたは降圧型スイ
ッチングレギュレータ2が動作を停止し、出力電流Ia
が0となる。
【0022】従って、平滑コンデンサ3には、(Ib−
1)の電流が流れる。これにより、平滑コンデンサ3
の両端から取り出される出力電圧EOUTは、次式に従っ
て上昇していく。
【0023】
【数1】
【0024】ただし、上式中、Cは平滑コンデンサ3の
容量値である。この出力電圧EOUTの上昇に伴い、抵抗
17及び18による分圧電圧も上昇していく。分圧電圧
が基準電圧Vref以上になると、過電圧検知回路16内
のコンパレータ19からはハイレベルの電線断信号が出
力される。
【0025】このように、本実施例によれば、電線8及
び9のどちらが断線しても、出力電流IOUTが0となる
ため、上記の動作により断線を検知できる。
【0026】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図2は本発明の第2実施例の回路図を示す。同図
中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。図2において、直流電圧源21からの直流
電圧Edが定電流源15に常時供給される。また、昇圧
型スイッチングレギュレータ22から出力電圧が取り出
される。
【0027】ここで、上記の各電圧Ed、EOUT、EIN
の間には以下の関係がある。
【0028】 Ed>EOUT>EIN (6) 本実施例は、スイッチングレギュレータが昇圧型に変更
されただけであり、正常時の動作及び断線時の動作は第
1実施例と同様である。すなわち、断線時には出力電流
OUTが0となり、また、昇圧型スイッチングレギュレ
ータ22が動作を停止し、出力電流Iaが0となるた
め、平滑コンデンサ3には(Ib−I1)の電流が流れ
る。これにより、平滑コンデンサ3の両端から取り出さ
れる出力電圧EOUTは、時間の経過と共に上昇してい
き、所定レベルに達すると、過電圧検知回路16内のコ
ンパレータ19からはハイレベルの電線断信号が出力さ
れる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
断線時には出力電流が0になることを利用して、平滑コ
ンデンサに電流を流してこれを充電することにより、平
滑コンデンサの端子電圧を非断線時の時よりも高い所定
値以上に変化させ、この時、過電圧検知回路により断線
検知信号を出力するようにしたため、負荷の高電位側電
源端子及び低電位側電源端子のいずれに接続される電線
あるいは導体の断線であっても、正確に検知することが
できる。
【0030】これにより、本発明によれば、負荷である
システム等機器の保護を図ることができると共に、断線
によるトラブルシューティング(故障診断)が迅速にで
きる。また、本発明では、出力電圧の過電圧を検知する
ことで断線検知をしているため、出力過電圧検知も併せ
て行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の回路図である。
【図2】本発明の第2実施例の回路図である。
【図3】従来の一例の回路図である。
【符号の説明】
1、21 直流電圧源 2 シリーズレギュレータまたは降圧型スイッチングレ
ギュレータ 3 平滑コンデンサ 4、5、17、18 分圧用抵抗 6、7 出力端子 8、9 電線 10 負荷 15 定電流源 16 過電圧検知回路 19 コンパレータ 20 基準電圧源 22 昇圧型スイッチングレギュレータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリーズレギュレータ又はスイッチング
    レギュレータの出力直流電圧を平滑コンデンサを介して
    出力端子へ出力すると共に、該平滑コンデンサを経た出
    力電圧を抵抗分圧回路を介して前記シリーズレギュレー
    タまたはスイッチングレギュレータへフィードバック電
    圧として帰還する構成の直流電源回路の出力端子と負荷
    の間を接続する電線若しくは導体の断線を検知する回路
    において、 前記シリーズレギュレータまたはスイッチングレギュレ
    ータの出力端子と前記平滑コンデンサと前記抵抗分圧回
    路との共通接続点に、前記負荷への出力電流の最小値よ
    りも小なる値で、かつ、該抵抗分圧回路に流れる電流よ
    りも大なる値の定電流を供給する定電流源と、 前記平滑コンデンサの端子電圧が非断線時の時よりも高
    い所定値以上に変化したときに断線検知信号を出力する
    過電圧検知回路とを具備することを特徴とする断線検知
    回路。
  2. 【請求項2】 前記過電圧検知回路は、前記平滑コンデ
    ンサに並列に接続された第1及び第2の抵抗からなる直
    列回路と、前記所定値の基準電圧を発生する基準電圧源
    と、該第1及び第2の抵抗の接続点から取り出された分
    圧電圧と該基準電圧源からの基準電圧とをそれぞれレベ
    ル比較し、該分圧電圧が該基準電圧以上の時に、前記断
    線検知信号を出力するコンパレータとからなることを特
    徴とする請求項1記載の断線検知回路。
JP6215645A 1994-09-09 1994-09-09 断線検知回路 Pending JPH0875811A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026025A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Toyota Motor Corp 断線検出回路を備えた電源供給回路
JP6139747B1 (ja) * 2016-05-10 2017-05-31 三菱電機株式会社 放電装置
WO2019220716A1 (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 負荷駆動装置

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