JPH0998192A - 双方向信号転送回路の保護装置 - Google Patents

双方向信号転送回路の保護装置

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JPH0998192A
JPH0998192A JP7252828A JP25282895A JPH0998192A JP H0998192 A JPH0998192 A JP H0998192A JP 7252828 A JP7252828 A JP 7252828A JP 25282895 A JP25282895 A JP 25282895A JP H0998192 A JPH0998192 A JP H0998192A
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signal
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Takuji Amano
拓司 天野
Izumi Iwaki
泉 岩城
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 双方向信号転送回路を構成する直流回路の端
子間に高電圧が印加された場合の保護装置を実現する。 【解決手段】 双方向信号転送回路の信号転送用接続端
子5a,5b,6a,6bの端子間に正特性サーミスタ
7,8とツェナーダイオード9,10の直列回路を接続
することによって、上記端子間に接続された直流回路を
接続線14a,14b,15a,15bの誤接続等によ
り印加される高電圧からツェナーダイオード9,10が
保護し、また、このツェナーダイオード9,10を正特
性サーミスタ7,8が高電圧印加時の過大電流を抑制し
て保護するため、直流回路の高電圧印加による破壊の防
止が可能となる。また、上記正特性サーミスタに代えて
ヒューズ機能を有する抵抗を用いることによって、上記
過大電流を抵抗が遮断するため、上記と同様に直流回路
の破壊防止が可能となる。更に、信号転送用接続線と電
力用接続線の共用化によって、上記の効果の低コストに
よる実現を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアコン等の誤接
続され異電力が印加されるおそれのある双方向信号転送
回路の保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空調機の室内機と室外機間の信号
伝送に適用される信号転送回路の一例について、図9に
より説明する。
【0003】図9に示す従来の空調機において、室内機
1には、図示しないリモートコントローラや温度センサ
等の入力機器、及び同じく図示しないファンモータや表
示素子等の出力機器が存在する。空調機を運転するため
の電源13は、室内機1へ供給されると共に室外機2へ
電力用接続線14a,14bを介して室内機1より供給
されている。室内機1を制御するための室内機制御回路
用電源Vdc1は、図示しない絶縁トランス、整流平滑
回路、定電圧電源IC等により形成されており、マイク
ロプロセッサ(MPU1)16等の電源として供されて
いる。
【0004】室外機2には、図示しない温度センサや電
流センサ等の入力機器、及び同じく図示しないコンプレ
ッサ用モータやファンモータ、電磁弁等の出力機器が存
在する。室外機2においても、室外機2を制御するため
のマイクロプロセッサ(MPU2)17が存在し、図示
しない電源回路より制御回路用電源Vdc2が供給され
ている。
【0005】図9に示す従来の装置における双方向信号
転送は、以下の手順にて実施されている。室内機1のマ
イクロプロセッサ(MPU1)16中のSO1端子18
は信号出力端子であり、SI1端子19は信号入力端子
であり、同様に室外機2のマイクロプロセッサ(MPU
2)17中のSO2端子20は信号出力端子であり、S
I2端子21は信号入力端子である。
【0006】室外機2の信号出力用フォトカプラ24の
フォトトランジスタ24bは、通常、導通状態となるよ
うにマイクロプロセッサ(MPU2)17のSO2端子
20の出力制御にて制御されており、室内機1が室外機
2へ信号を送出する場合には、SO1端子18の出力制
御にてトランジスタ26をON(導通)−OFF(非導
通)制御することにより、室内機1の制御回路用電源V
dc1、第1の抵抗27、信号転送用接続線15a、室
外機2の信号入力用フォトカプラ25のフォトダイオー
ド25a、室外機2の信号出力用フォトカプラ24のフ
ォトトランジスタ24b、信号転送用接続線15b、室
内機1の信号入力用フォトカプラ23のフォトダイオー
ド23a及びトランジスタ26の直列回路において電流
がON(導通)−OFF(非導通)する。
【0007】この電流がON(導通)−OFF(非導
通)すると、室外機2の信号入力用フォトカプラ25の
フォトトランジスタ25bがON(導通)−OFF(非
導通)し、これがデジタル信号として室外機2のマイク
ロプロセッサ(MPU2)17の信号入力端子であるS
I2端子21へ伝えられ、マイクロプロセッサ(MPU
2)17にて受信される。
【0008】一方、室外機2から室内機1への信号転送
は、室内機1が送信完了した後の一定時間後にトランジ
スタ26をON(導通)させ、また、室外機2は受信完
了後の一定時間後にマイクロプロセッサ(MPU2)1
7のSO2端子20の出力制御にてトランジスタ28を
ON(導通)−OFF(非導通)制御することにより、
信号出力用フォトカプラ24のフォトダイオード24a
の電流のON(導通)−OFF(非導通)が行われる。
【0009】この電流のON(導通)−OFF(非導
通)が行われると、室内機1の制御回路用電源Vdc
1、第1の抵抗27、信号転送用接続線15a、室外機
2の信号入力用フォトカプラ25のフォトダイオード2
5a、室外機2の信号出力用フォトカプラ24のフォト
トランジスタ24b、信号転送用接続線15b、室内機
1の信号入力用フォトカプラ23のフォトダイオード2
3a及びトランジスタ26の直列回路において電流がO
N(導通)−OFF(非導通)する。
【0010】この電流がON(導通)−OFF(非導
通)すると、室内機1の信号入力用フォトカプラ23の
フォトトランジスタ23bがON(導通)−OFF(非
導通)し、これがデジタル信号として室内機1のマイク
ロプロセッサ(MPU1)16の信号入力端子であるS
I1端子19へ伝えられ、マイクロプロセッサ(MPU
1)16にて受信される。
【0011】室外機2は送信が完了すると、信号出力用
フォトカプラ24のフォトトランジスタ24bを導通状
態とし、次回の信号受信に備える。また、室内機1は受
信が完了すると、一定時間後に前回と同様SO1端子1
8の出力制御にてトランジスタ26をON(導通)−O
FF(非導通)制御することにより、再度室内機1から
室外機2への信号転送を可能とし、上記の動作を繰り返
し実施することによって、室内外機1,2間での双方向
信号転送を実現している。
【0012】なお、以上に述べた信号転送要領の詳細に
ついては、特願昭63−171807号(特開平2−2
5655号)「空調機の制御信号転送回路」の中で述べ
られている。
【0013】次に、従来の信号転送回路の他の例につい
て、図10により説明する。図10に示す本装置につい
ての図9に示す従来の装置の一例との相違点は、図示し
ない絶縁トランス、整流平滑回路等により形成され制御
回路用電源Vdc1と絶縁された信号転送回路用電源V
dc3の新設、信号転送用接続線15aと電力用接続線
14bの共用化、及び室内機1の信号出力用フォトカプ
ラ22の新設にある。
【0014】信号出力用フォトカプラ22は、信号転送
回路用電源Vdc3と制御回路用電源Vdc1との絶縁
を保つため、マイクロプロセッサ(MPU1)16の信
号出力端子であるSO1端子18の出力部分に設けら
れ、トランジスタ26のON(導通)−OFF(非導
通)動作は、信号出力用フォトカプラ22のフォトダイ
オード22aを介してフォトトランジスタ22bのON
(導通)−OFF(非導通)動作として伝えられてお
り、信号転送の役割において図10中における信号出力
用フォトカプラ22のフォトトランジスタ22bは図9
中におけるトランジスタ26と同等の位置にある。
【0015】双方向の信号転送は、以上述べた回路構成
上の相違点による部分を除いて、従来の装置の一例で述
べたと同様の手順で実施されるため、ここではその説明
を省略する。
【0016】次に、従来の信号転送回路の更に他の例に
ついて、図11により説明する。図11に示す装置と図
10に示す従来の装置の他の例との相違点は、図10中
における電力供給と信号転送に用いる共用接続線15a
を電力用接続線14bと信号転送用接続線15aに分離
したことにある。双方向の信号転送は、以上述べた回路
構成上の相違点による部分を除いて、従来の装置の一例
で述べたと同様の手順で実施されるため、ここではその
説明を省略する。
【0017】上記の従来の装置の他の例、及び更に他の
例の詳細については、特願平4−243183号(特開
平6−94289号)「空調機の信号転送回路装置」の
中で述べられている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置において、
信号転送回路が直流低電圧回路で構成される場合、情報
伝達速度を高くすることができるが、誤接続されると異
電圧が印加されて回路が破壊される。
【0019】この誤接続を防ぐためには、信号転送回路
の接続端子に電源等の高電圧回路の接続端子と異なる形
状の端子を用いなければならず、異なる形状の端子に接
続できる専用の配線を必要とするため、設置工事に手間
と費用がかかるという課題があった。
【0020】また、信号転送回路が電源電圧と同じ電圧
の交流回路で構成される場合には、電源と誤接続されて
も回路が破壊されるおそれが少ないため、電源と同じ形
状の端子を使用することができ、一部の配線を電源用と
信号転送用とで共有することも可能となる。このため設
置工事が容易となる等の利点がある。しかし、情報伝達
速度を高くすることが困難となるという課題があった。
【0021】本発明は、上記課題を解決するため、直流
低電圧回路で構成された信号転送回路を用い、これにつ
いて誤接続による異電圧からの保護を可能とし、高い情
報伝達速度を持ちながら設置工事が容易な回路を実現す
ることにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1に記載の発明に係る双方向信号転送回路
の保護装置は、信号転送用接続端子を有し、直流電圧を
利用して信号の送信及び受信を行う双方向信号転送回路
において、前記信号転送用接続端子の端子間に正特性サ
ーミスタと前記直流電圧以上のツェナー電圧のツェナー
ダイオードとの直列回路を接続するとともに、前記ツェ
ナーダイオードの両端に前記ツェナー電圧以上の順方向
耐電圧及び前記ツェナーダイオードの順電圧以上の逆方
向耐電圧を有する直流回路を構成してなることを特徴と
している。
【0023】上記において、ツェナーダイオードは、順
方向にツェナー電圧以上、逆方向にツェナーダイオード
の順電圧以上の電圧が加えられたときは、ツェナーダイ
オードが導通状態となる。
【0024】そのため、誤接続等により信号転送用接続
端子の端子間に高電圧が印加された場合、ツェナーダイ
オードが通電状態となり、上記端子間に接続された直流
回路は順方向にはツェナー電圧以上、逆方向にはツェナ
ーダイオードの順電圧以上の電圧が印加されることがな
く、保護される。
【0025】また、ツェナーダイオードに高電圧が印加
されて通電すると、正特性のサーミスタ及びツェナーダ
イオードに過大電流が流れ、ツェナーダイオードが破壊
されるおそれがあるが、この場合は、正特性のサーミス
タが自己発熱し、その抵抗値が増大して電流が抑制され
るため、ツェナーダイオードは保護される。
【0026】(2)請求項2に記載の発明に係る双方向
信号転送回路の保護装置は、信号転送用接続端子を有
し、直流電圧を利用して信号の送信及び受信を行う双方
向信号転送回路において、前記信号転送用接続端子の端
子間にヒューズ機能を有する抵抗と前記直流電圧以上の
ツェナー電圧のツェナーダイオードとの直列回路を接続
するとともに、前記ツェナーダイオードの両端に前記ツ
ェナー電圧以上の順方向耐電圧及び前記ツェナーダイオ
ードの順電圧以上の逆方向耐電圧を有する直流回路を構
成してなることを特徴としている。
【0027】上記においても、信号転送用接続端子間に
ツェナーダイオードが設けられているため、上記発明
(1)と同様、この端子間に高電圧が印加された場合、
ツェナーダイオードが通電状態となり、直流回路は保護
される。
【0028】本発明においては、ツェナーダイオードに
ヒューズ機能を有する抵抗が接続されており、ツェナー
ダイオードが通電状態になると、これに流れる電流が増
加するが、ヒューズ機能を有する抵抗及びツェナーダイ
オードに過大電流が流れると、ヒューズ機能を有する抵
抗が溶断して電流を遮断するため、ツェナーダイオード
は保護される。
【0029】(3)請求項3に記載の発明は、上記発明
(1)又は(2)に記載の双方向信号転送回路の保護装
置において、前記信号転送用接続端子に接続される信号
転送用接続線の一線を電力用接続線と共用化してなるこ
とを特徴としている。
【0030】上記においては、信号転送用接続線が電力
用接続線と共用化されているため、上記発明(1)又は
(2)に比べて安い設備費でそれぞれの作用を実現する
ことができる。
【0031】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第1形態に係る双
方向信号転送回路の保護装置について、図1により説明
する。
【0032】なお、図1に示す本実施形態は、室内機1
と室外機2を有する空調機に適用されたものであり、上
記室内機1の電力系統には、電源13が接続され、電力
用接続端子3a,3bが設けられており、信号系統に
は、信号転送回路用電源Vdc3、信号転送用接続端子
5a,5b、及びマイクロプロセッサ(MPU1)16
のSI1端子19に接続された信号入力用フォトカプラ
23とSO1端子18にトランジスタ26を介して接続
された信号出力用フォトカプラ22が設けられている。
【0033】また、上記室外機2の電力系統には、上記
電力用接続端子3a,3bに電力用接続線14a,14
bを介してそれぞれ接続された電力用接続端子4a,4
bが設けられており、信号系統には、上記信号転送用接
続端子5a,5bに信号転送用接続線15a,15bを
介してそれぞれ接続された信号転送用接続端子6a,6
b、及びマイクロプロセッサ(MPU2)17のSI2
端子21に接続された信号入力用フォトカプラ25とS
O2端子20にトランジスタ28を介して接続された信
号出力用フォトカプラ24が設けられている。
【0034】上記双方向信号転送回路は、上記室内機1
に設けられた信号転送回路用電源Vdc3とGND3の
間に形成されたものであり、信号転送回路用電源Vdc
3、信号転送用接続端子5a、信号転送用接続線15
a、室外機2に設けられた信号転送用接続端子6aとフ
ォトカプラ25,24と信号転送用接続端子6b、信号
転送用接続線15b、信号転送用接続端子25b、フォ
トカプラ23,22およびGND3が順次接続されて形
成されている。この回路についての作用は、従来の装置
と同様のためその説明を省略する。
【0035】図1に示す本実施形態に係る保護装置は、
上記双方向信号転送回路において、上記信号転送回路用
電源Vdc3と信号転送用接続端子5aの間に接続され
た正特性のサーミスタ7、上記信号転送回路用電源Vd
c3と信号転送用接続端子5bの間に接続され上記サー
ミスタ7と直列回路を形成するツェナーダイオード9、
上記信号転送用端子6aと信号入力用フォトカプラ25
の間に接続された正特性のサーミスタ8、および上記フ
ォトカプラ25と信号転送用接続端子6bの間に接続さ
れ上記サーミスタ8と直列回路を形成するツェナーダイ
オード10により形成されている。
【0036】上記において、サーミスタ7,8は、図1
1に示す従来の装置の更に他の例における抵抗27に代
るものであり、正常時のそれぞれの抵抗値は抵抗27の
それの約1/2である。そのため、正常時にはこのサー
ミスタ7,8が上記抵抗27に代わる役割を果たし、双
方向の信号転送が行われる。
【0037】上記サーミスタ7,8に接続されたツェナ
ーダイオード9,10は、順方向にツェナー電圧以上、
逆方向にツェナーダイオード9,10の順電圧以上の電
圧が加えられたときは、ツェナーダイオード9,10が
導通状態となり、ツェナーダイオード9,10の両端に
直流低電圧回路を接続した場合、この回路に対して順方
向にはツェナー電圧以上、逆方向にはツェナーダイオー
ド9,10の順電圧以上の電圧が加わらないようにする
ことができる。
【0038】そのため、図2に示すように室内機1と室
外機2の間の接続線14a,14b,15a,15bを
間違えて接続し、室外機2の信号転送用接続端子6a,
6bに交流高電圧が加わった場合、ツェナーダイオード
10が導通状態となり、信号入力用フォトカプラ25の
フォトダイオード25a、信号出力用フォトカプラ24
のフォトトランジスタ24b等を保護することができ
る。
【0039】また、上記正特性のサーミスタ7,8は、
過大電流が流れると発熱し、その抵抗値が増大するもの
である。そのため、ツェナーダイオード10が導通状態
となり、サーミスタ8に過大電流が流れると、サーミス
タ8の自己発熱で抵抗値が増大し、図3に示すように電
流が抑制されるため、ツェナーダイオード10は過大な
電流から保護される。
【0040】本発明の実施の第2形態に係る保護装置に
ついて、図4により説明する。図4に示す本実施形態に
おいては、図1に示す第1実施形態における信号転送用
接続線15aを電力用接続線14bと共用化し、接続線
の本数を減らすことにより、設備費の低減を図ったもの
である。
【0041】本実施形態において、双方向の信号転送を
行う双方向信号転送回路について、接続線14a,15
a,15bを誤接続した場合、ツェナーダイオード9,
10がこの回路を保護し、更にサーミスタ7,8がそれ
ぞれツェナーダイオード9,10を保護する点は上記第
1実施形態と同様である。
【0042】本発明の実施の第3形態に係る保護装置に
ついて、図5により説明する。図5に示す本実施形態に
おいては、図1に示す第1実施形態における正特性のサ
ーミスタ7,8に代えて、ヒューズ機能を有する抵抗1
1,12を使用している。
【0043】本実施形態においても、ツェナーダイオー
ド9,10が設けられているため、図6に示すように室
内機1と室外機2の間の接続線14a,14b,15
a,15bを間違えて接続し、室外機2の信号転送用接
続端子6a,6bに交流高電圧が加わった場合、ツェナ
ーダイオード10が導通状態となり、信号入力用フォト
カプラ25のフォトダイオード25a、信号出力用フォ
トカプラ24のフォトトランジスタ24b等を保護する
ことができる。
【0044】本実施形態においては、上記ツェナーダイ
オード9,10にはそれぞれヒューズ機能を有する抵抗
11,12が接続されており、この抵抗11,12は所
定値以上の電流が流れると溶断するものである。
【0045】そのため、上記ツェナーダイオード10に
高電圧が加わり、通電状態となって所定値以上の電流が
流れると、ヒューズ機能を有する抵抗12が溶断し、ツ
ェナーダイオード10に流れる電流が図7に示すように
遮断され、ツェナーダイオード10を保護することがで
きる。
【0046】本発明の実施の第4形態に係る保護装置に
ついて、図8により説明する。図8に示す本実施形態に
おいては、図5に示す第3実施形態における信号転送用
接続線15aを電力用接続線14bと共用化し、接続線
の本数を減らすことにより、設備費の低減を図ったもの
である。
【0047】本実施形態において、双方向の信号転送を
行う双方向信号転送回路について、接続線14a,15
a,15bを誤接続した場合、ツェナーダイオード9,
10がこの回路を保護し、更に、ヒューズ機能を有する
抵抗11,12がそれぞれツェナーダイオード9,10
を保護する点は上記第3実施形態と同様である。
【0048】
【発明の効果】本発明の双方向信号転送回路の保護装置
は、双方向信号転送回路の信号転送用接続端子の端子間
に正特性サーミスタとツェナーダイオードの直列回路を
接続することによって、上記端子間に接続された直流回
路を接続線の誤接続等により印加される高電圧からツェ
ナーダイオードが保護し、また、このツェナーダイオー
ドを正特性サーミスタが高電圧印加時の過大電流を抑制
して保護するため、上記直流回路は高電圧印加による破
壊の防止が可能となる。
【0049】また、上記正特性サーミスタに代えてヒュ
ーズ機能を有する抵抗を用いることによって、上記過大
電流を抵抗が遮断するため、上記と同様に直流回路の破
壊防止が可能となる。
【0050】更に、信号転送用接続線と電力用接続線の
共用化によって、上記の効果の低コストによる実現を可
能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態に係る双方向信号転送
回路の保護装置の説明図である。
【図2】上記第1実施形態に係る双方向信号転送回路の
誤接続の場合の説明図である。
【図3】図2に示す場合のツェナーダイオードに流れる
電流の説明図である。
【図4】本発明の実施の第2形態に係る双方向信号転送
回路の保護装置の説明図である。
【図5】本発明の実施の第3形態に係る双方向信号転送
回路の説明図である。
【図6】上記第3実施形態に係る双方向信号転送回路の
誤接続の場合の説明図である。
【図7】図6に示す場合のツェナーダイオードに流れる
電流の説明図である。
【図8】本発明の実施の第4形態に係る双方向信号転送
回路の保護装置の説明図である。
【図9】従来の信号転送回路の一例の説明図である。
【図10】従来の信号転送回路の他の例の説明図であ
る。
【図11】従来の信号転送回路の更に他の例の説明図で
ある。
【符号の説明】
1 室内機 2 室外機 3,4 電力用接続端子 5,6 信号転送用接続端子 7,8 正特性のサーミスタ 9,10 ツェナーダイオード 11,12 ヒューズ機能を有する抵抗 13 電源 14 電力用接続線 15 信号転送用接続線 16 マイクロプロセッサ(MPU1) 17 マイクロプロセッサ(MPU2) 18 SO1端子 19 SI1端子 20 SO2端子 21 SI2端子 22 信号出力用フォトカプラ 22a フォトダイオード 22b フォトトランジスタ 23 信号入力用フォトカプラ 23a フォトダイオード 23b フォトトランジスタ 24 信号出力用フォトカプラ 24a フォトダイオード 24b フォトトランジスタ 25 信号入力用フォトカプラ 25a フォトダイオード 25b フォトトランジスタ 26 トランジスタ 27 抵抗 28 トランジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号転送用接続端子を有し、直流電圧を
    利用して信号の送信及び受信を行う双方向信号転送回路
    において、前記信号転送用接続端子の端子間に正特性サ
    ーミスタと前記直流電圧以上のツェナー電圧のツェナー
    ダイオードとの直列回路を接続するとともに、前記ツェ
    ナーダイオードの両端に前記ツェナー電圧以上の順方向
    耐電圧及び前記ツェナーダイオードの順電圧以上の逆方
    向耐電圧を有する直流回路を構成してなることを特徴と
    する双方向信号転送回路の保護装置。
  2. 【請求項2】 信号転送用接続端子を有し、直流電圧を
    利用して信号の送信及び受信を行う双方向信号転送回路
    において、前記信号転送用接続端子の端子間にヒューズ
    機能を有する抵抗と前記直流電圧以上のツェナー電圧の
    ツェナーダイオードとの直列回路を接続するとともに、
    前記ツェナーダイオードの両端に前記ツェナー電圧以上
    の順方向耐電圧及び前記ツェナーダイオードの順電圧以
    上の逆方向耐電圧を有する直流回路を構成してなること
    を特徴とする双方向信号転送回路の保護装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の双方向信号転送
    回路の保護装置において、前記信号転送用接続端子に接
    続される信号転送用接続線の一線を電力用接続線と共用
    化してなることを特徴とする双方向信号転送回路の保護
    装置。
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