JPH1118280A

JPH1118280A - 過電圧保護回路

Info

Publication number: JPH1118280A
Application number: JP16109697A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Fujioka; 洋一藤岡
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】入力電圧の過電圧による内部回路の損傷を防
止できるようにすると共に、復帰処理を簡単に行なえる
ようにした過電圧保護回路を提供する。【解決手段】入力電源の電圧を検出する過電圧検出回
路１５と、状態保持回路１７と、状態保持回路１７の出
力により制御される電流遮断回路１４とを設ける。初期
状態では、電流遮断回路１４がオンとなるように、状態
保持回路がリセットされる。入力電源の電圧が所定値以
上になったことが検出されると、状態保持回路１７がセ
ットされ、電流遮断回路がオフされる。これにより、内
部回路２４やマイクロコンピュータ２０、コンデンサ２
１が保護される。状態保持回路１７が一度セットされる
と、入力電源の電圧が所定値に戻っても、その状態が保
持される。電源を再投入すると、電流遮断回路１４がオ
ンとなるように、状態保持回路１７がリセットされる。
このため、復帰が簡単に行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯型の電子機
器に用いて好適な過電圧保護回路に関するもので、特
に、ＡＣ電源アダプタを用いて電源を供給し、電源のオ
ン／オフをマイクロコンピュータで管理するような電子
機器における過電圧時の回路保護に係わる。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すように、最近の携帯型電子機
器においては、商用電源を使って動作させる場合には、
ＡＣ電源アダプタを取り付け、そして、機器本体には電
源のオン／オフスイッチが設けられておらず、赤外線リ
モートコントローラを操作して、電源のオン／オフを行
なうようになっているものが多い。

【０００３】つまり、図３において、１０１は電子機
器、１０２はＡＣ電源アダプタである。ＡＣ電源アダプ
タ１０２は、例えば１００Ｖの交流電源を例えば６Ｖの
直流電源に変換するものである。電源アダプタ１０２
は、商用電源のアウトレット１０３に差込まれる。電源
アダプタ１０２で例えは交流１００Ｖの電源が例えは直
流６Ｖに変換される。電源アダプタ１０２からは直流６
Ｖを出力するための電源ライン１０４が導出される。こ
の電源ライン１０４が電子機器１０１の電源入力端子１
１０に接続される。

【０００４】電源入力端子１１０からの電源は、逆流防
止ダイオード１１２、ヒューズ１１３を介して、電源ラ
イン１１４に供給される。電源ライン１１４からの電源
は、マイクロコンピュータ１１５に供給されると共に、
スイッチ回路１１６の一端に供給される。また、電源を
平滑、安定化させるために、電源ライン１１４と接地間
には、コンデンサ１１７が設けられる。

【０００５】マイクロコンピュータ１１５には、赤外線
リモートコントローラ１２０から、受光部１２１を介し
て入力が与えられる。リモートコントローラ１２０の操
作により、マイクロコンピュータ１１５からスイッチ制
御信号が発生される。このスイッチ制御信号がスイッチ
回路１１６に供給され、スイッチ回路１１６がオン／オ
フされる。

【０００６】スイッチ回路１１６の他端が電源ライン１
２２に接続される。電源ライン１２２には、内部回路１
２３が接続される。リモートコントローラ１２０の操作
により、マイクロコンピュータ１１５からスイッチ制御
信号が発生され、スイッチ回路１１６がオン／オフされ
る。スイッチ回路１３がオンされると、内部回路１４に
電源が送られ、電源オンの状態となる。スイッチ回路１
１６がオフされると、内部回路１４への電源の供給が止
められ、電源オフの状態となる。

【０００７】なお、上述の例では、マイクロコンピュー
タ１１５によりスイッチ１１６をオン／オフしている
が、マイクロコンピュータでＤＣ−ＤＣコンバータの発
振を制御して、電源のオン／オフを行なうようにしたも
のもある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子機器に
接続される電源アダプタ１０２は、通常、各電子機器に
適合したものを使用することになっている。ところが、
既に各種のＡＣ電源アダプタが広く出回っており、その
電子機器に適合した電源アダプタ１０２が用いられず
に、他の種類のものが接続される危険性がある。例え
ば、標準のＡＣ電源アダプタが６Ｖであるのに、１０．
５Ｖや１２ＶのＡＣ電源アダプタが接続される危険性が
ある。

【０００９】また、携帯型の電子機器は、海外旅行に携
帯され、異なる商用交流電源電圧で使用されることが考
えられる。例えば、日本では商用電源電圧は１００Ｖで
あるが、海外には商用電源電圧が１２５Ｖの国や２４０
Ｖの国がある。商用交流電源電圧が１００Ｖのときに６
Ｖの直流電源電圧が得られるようなＡＣ電源アダプタ
を、商用交流電源電圧が１２５Ｖの国で使用すると、Ａ
Ｃ電源アダプタの出力電圧は定格以上となり、例えば８
Ｖになってしまう。

【００１０】このように、標準とは異なるＡＣ電源アダ
プタ１０２が使用されたり、商用電源電圧の異なる海外
で使用されることが考えられるため、電源入力端子１１
０には、定格以上の電源電圧が印加される可能性があ
る。電子回路部品には定格電圧があり、電源入力端子１
１０に高い電圧が印加されると、内部回路１２３に印加
される電圧が定格を越えてしまい、これらが破壊される
恐れがある。

【００１１】そこで、マイクロコンピュータ１１５で、
電源電圧を監視することが考えられる。すなわち、図４
に示すように、電源ライン１１４と接地間に抵抗１２５
及び１２６の直列接続を設け、この抵抗１２５及び１２
６の接続点からの電圧を検出し、この検出電圧をマイク
ロコンピュータ１１５のＡ／Ｄ入力ポートに供給する。
マイクロコンピュータ１１５は、この抵抗１２５及び１
２６の接続点の電圧が所定値以上になると、スイッチ回
路１１６をオフする。これにより、電源入力端子１１０
に与えられる電源電圧が高くなった場合に、内部回路１
２３に過大な電圧が印加されることが防止される。

【００１２】ところが、マイクロコンピュータ１１５で
電源電圧を監視するようにしたのでは、マイクロコンピ
ュータ１１５には、絶えず電源を供給する必要がある。
したがって、マイクロコンピュータ１１５やコンデンサ
１１７には、定格以上の高い電圧が印加される可能性が
あり、これらが破壊される恐れがある。特に、コンデン
サ１１７としては電解コンデンサが用いられ、電解コン
デンサは、定格を越えた電圧が印加されると、絶縁状態
が破壊され、最悪の場合には、貫通電流が流れ、発火の
原因となる得る。

【００１３】したがって、この発明の目的は、過電圧に
よる内部回路の損傷を防止できるようにした過電圧保護
回路を提供することにある。

【００１４】また、過電流による内部回路を保護するも
のとしては、従来より、ヒューズが用いられている。と
ころが、ヒューズでは、過電流が流れてからヒューズが
切断するまでに遅れ時間があると共に、復帰させるに
は、ヒューズを取り替える必要がある。

【００１５】この発明の他の目的は、復帰処理を簡単に
行なえるようにした過電圧保護回路を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、入力電源の
電圧が所定電圧以上になったことを検出する過電圧検出
回路と、過電圧検出回路により入力電源の電圧が所定値
以上になったことが検出されると状態が設定され、設定
された状態が保持される状態保持回路と、状態保持回路
の出力により制御され、過電圧時に入力電源の電流を遮
断する電流遮断回路とを備えるようにしたをことを特徴
とする過電圧保護回路である。

【００１７】電流遮断回路は、状態保持回路により動作
が設定される。電源を投入したときの初期状態では、電
流遮断回路がオンとなるように、状態保持回路がリセッ
トされる。過電圧検出回路により入力電源の電圧が所定
値以上になったことが検出されると、状態保持回路がセ
ットされ、電流遮断回路がオフされる。これにより、内
部回路やマイクロコンピュータ、コンデンサが保護され
る。状態保持回路が一度セットされると、入力電源の電
圧が所定値に戻っても、その状態が保持される。これに
より、動作が不安定にならない。電源を再投入すると、
電流遮断回路がオンとなるように、状態保持回路がリセ
ットされる。このため、復帰が簡単に行なえる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１において、１は電子
機器、２はＡＣ電源アダプタである。ＡＣ電源アダプタ
２は、例えば交流１００Ｖの電源を例えば６Ｖの直流電
源に変換するものである。電源アダプタ２は、例えば１
００Ｖの商用電源のアウトレット３に差込まれる。

【００１９】ＡＣ電源アダプタ２で、交流１００Ｖの商
用電源が例えば６Ｖの直流電源に変換される。電源アダ
プタ２からは電源ライン４が導出され、この電源ライン
４を介して、直流６Ｖの交流電源が出力される。この電
源ライン４を介された電源が電子機器１の電源入力端子
１０に供給される。

【００２０】電源端子１０からの電源は、逆流防止ダイ
オード１１、ヒューズ１２を介して、電源ライン１３に
供給される。電源ライン１３を介された電源は、電流遮
断回路１４の一端に供給されると共に、過電圧検出回路
１５、初期設定回路１６に供給される。過電圧検出回路
１５は、電源ライン１３を介して与えられた電源の電圧
が所定値以上になったか否かを検出している。過電圧検
出回路１５の出力が状態保持回路１７に供給される。ま
た、初期設定回路１６の出力が状態保持回路１７に供給
される。

【００２１】状態保持回路１７は、電源投入時の初期状
態では、初期設定回路１６の出力によりリセットされ
る。状態保持回路１７がリセットされているときには、
電流遮断回路１４はオン状態である。そして、過電圧検
出回路１５で、電源ライン１３を介して与えられた電源
の電圧が所定値以上になったことをが検出されると、状
態保持回路１７がセットされる。状態保持回路１７がセ
ットされると、電流遮断回路１４がオフ状態に制御され
る。

【００２２】電流遮断回路１４の他端の出力が電源ライ
ン１８に供給される。電源ライン１８を介された電源
は、スイッチ回路１９の一端に供給されると共に、マイ
クロコンピュータ２０に供給される。また、電源ライン
１８と接地間には、電源を平滑、安定化させるために、
コンデンサ２１が設けられる。

【００２３】マイクロコンピュータ２０には、赤外線リ
モートコントローラ２６から、受光部２２を介して入力
が与えられる。リモートコントローラ２６の操作によ
り、マイクロコンピュータ２０からスイッチ制御信号が
発生される。このスイッチ制御信号がスイッチ回路１９
に供給される。

【００２４】スイッチ回路１９の他端の出力が電源ライ
ン２３に供給される。電源ライン２３には、内部回路２
４が接続されている。電源ライン２３を介された電源が
内部回路２４に供給される。

【００２５】スイッチ回路１９は、リモートコントロー
ラ２６の操作により、オン／オフされる。スイッチ回路
１９がオフされているときには、内部回路２４への電源
の供給が止められ、電源オフの状態となる。スイッチ回
路１９がオンされると、内部回路２４に電源が送られ、
電源オンの状態となる。

【００２６】なお、上述の例では、マイクロコンピュー
タ２０によりスイッチ回路１９をオン／オフしている
が、マイクロコンピュータでＤＣ−ＤＣコンバータの発
振を制御して電源をオン／オフするようにな構成として
も良い。

【００２７】この発明が適用された電源回路には、過電
圧のときに電源を遮断する電流遮断回路１４と、過電圧
を検出する過電圧検出回路１５と、過電圧検出回路１５
の出力によりセットされ、この状態が保持される状態保
持回路１７と、初期状態で状態保持回路２３をリセット
する初期設定回路１６とからなる過電圧保護回路２５を
有している。このような過電圧保護回路２５により、Ａ
Ｃ電源アダプタ２として適切なものが用いられなかった
り、商用交流電源電圧が異なっており、入力電圧が過電
圧になっていても、マイクロコンピュータ２０やコンデ
ンサ２１、内部回路２４への損傷を回避することができ
る。

【００２８】つまり、電源投入時の初期状態では、初期
設定回路１６の出力により状態保持回路１７がリセット
され、電流遮断回路１４がオン状態となっている。電源
入力端子１０からの電源電圧が正常の範囲内であれば、
状態保持回路１７がリセット状態に保持される。このた
め、電流遮断回路１４がオン状態に保持される。

【００２９】電源入力端子１０からの電圧が所定値以上
になると、過電圧検出回路１５で入力電圧が過電圧であ
ることが検出され、過電圧検出回路１５の出力により状
態設定回路１７がセットされる。状態設定回路１７がセ
ットされると、電流遮断回路１４がオフ状態となる。こ
れにより、マイクロコンピュータ２０、コンデンサ２
１、内部回路２４等が保護される。なお、状態設定回路
１７は、一度セットされると、電源入力端子１０からの
電源電圧が一時的に正常範囲内に復帰しても、その状態
は変化しないため、動作が不安定になることはない。

【００３０】電流遮断回路１４がオフ状態となった後
に、電源アダプタ２が適切なものに取り替えられて、電
源が再投入されると、初期値設定回路２４により状態設
定回路１７がリセットされ、電流遮断回路１４がオンさ
れるようになる。

【００３１】このように、この発明が適用された過電圧
保護回路２５では、電源アダプタ２として不適切なもの
が用いられ、電源入力端子１０からの電圧が異常に高く
なると、電源を遮断して、マイクロコンピュータ２０、
コンデンサ２１、内部回路２４等を保護するようになっ
ている。そして、電源アダプタ２として適切なものに取
り替えて電源を再投入すると、直ちに復帰するようにな
っている。

【００３２】図２は、このような過電圧保護回路２５の
具体的な構成を示すものである。図２において、ＡＣア
ダプタ２からの電源が供給される電源入力端子１０は、
逆流防止ダイオード１１、ヒューズ１２を介して、電源
ライン１３に接続される。電源ライン１３と接地間に
は、ツェナーダイオード３１と抵抗３２の直列接続が挿
入される。ツェナーダイオード３１と抵抗３２との接続
点がトランジスタ３３のベースに接続される。

【００３３】トランジスタ３３のエミッタが接地され
る。トランジスタ３３のコレクタが抵抗３４を介して電
源ライン１３に接続されると共に、ダイオード３５及び
ダイオード３６のカソードに接続される。

【００３４】トランジスタ３７のベースが抵抗３９を介
してトランジスタ３８のコレクタに接続され、トランジ
スタ３８のベースが抵抗４０を介してトランジスタ３７
のコレクタに接続され、トランジスタ３７及び３８によ
りフリップフロップが構成されている。トランジスタ３
７のエミッタが接地される。トランジスタ３７のコレク
タが抵抗４１を介して電源ライン１３に接続されると共
に、ダイオード３５のアノードに接続される。トランジ
スタ３７のベースと接地間に抵抗４２が接続される。ト
ランジスタ３８のエミッタが接地される。トランジスタ
３８のコレクタが抵抗４３を介して電源ライン１３に接
続されると共に、トランジスタ４５のコレクタに接続さ
れる。トランジスタ３８のベースと接地間に抵抗４４が
接続される。

【００３５】トランジスタ４５のエミッタが接地され
る。トランジスタ４５のベースが抵抗４６の一端に接続
される。抵抗４６の他端がダイオード３６のアノードに
接続される。また、電源ライン１３と接地間に、コンデ
ンサ４７と抵抗４８の直列接続が接続され、コンデンサ
４７と抵抗４８との接続点が抵抗４６の他端に接続され
る。コンデンサ４７と並列に、ダイオード４９が接続さ
れる。

【００３６】電源ライン１３と電源ライン１８との間
に、ＰチャンネルパワーＭＯＳトランジスタ５０が挿入
される。ＭＯＳトランジスタ５０のゲートがトランジス
タ３８のコレクタに接続される。電源ライン１８の出力
が出力端子５１から出力される。

【００３７】図２において、ＭＯＳトランジスタ５０が
図１における電流遮断回路１４に対応し、ツェナーダイ
オード３１、抵抗３２、トランジスタ３３が過電圧検出
回路１５に対応し、トランジスタ３７及びトランジスタ
３８からなるフリップフロップが状態保持回路１７に対
応し、コンデンサ４７及び抵抗４８からなる時定数回路
が初期設定回路１６に対応している。

【００３８】初期状態で電源入力端子１０に電源が投入
されると、コンデンサ４７に充電電流が流れ、コンデン
サ４７と抵抗４８の接続点の電圧が上昇する。コンデン
サ４７と抵抗４８の接続点の電圧が上昇すると、トラン
ジスタ４５がオンになる。トランジスタ４５がオンする
と、トランジスタ４５のコレクタがローレベルとなり、
トランジスタ３８のコレクタがローレベルとなる。した
がって、電源投入時の初期状態では、トランジスタ３８
のコレクタがローレベルとなり、トランジスタ３７のコ
レクタがハイレベルとなるように、トランジスタ３７及
びトランジスタ３８からなるフリップフロップがリセッ
トされる。

【００３９】トランジスタ３８のコレクタがローレベル
で、トランジスタ３７のコレクタがハイレベルのときに
は、ＭＯＳトランジスタ５０のゲートにローレベルが与
えられる。このため、ＭＯＳトランジスタ５０はオンす
る。

【００４０】電源入力端子１０に入力される電源が所定
値以下なら、ツェナーダイオード３１と抵抗３２との接
続点の電圧は所定値以下であり、トランジスタ３３がオ
フしている。トランジスタ３３がオフしていると、トラ
ンジスタ３３のコレクタがハイレベルとなる。このた
め、ダイオード３５及びダイオード３６は逆バイアスと
なる。

【００４１】したがって、電源入力端子１０に入力され
る電源が所定値以下なら、ＭＯＳトランジスタ５０はオ
ンし続ける。

【００４２】ここで、電源入力端子１０に入力される電
源が所定値を越えると、ツェナーダイオード３１と抵抗
３２との接続点の電圧が上昇し、トランジスタ３３がオ
ンする。トランジスタ３３がオンすると、トランジスタ
３３のコレクタがローレベルとなる。

【００４３】トランジスタ３３がローレベルになると、
ダイオード３５が順バイアスとなり、トランジスタ３７
のコレクタがローレベルとなる。また、ダイオード３６
が順バイアスとなり、コンデンサ４７と抵抗４８との接
続点のレベルが下げられる。コンデンサ４７と抵抗４８
との接続点のレベルが下げられると、トランジスタ４５
がオフする。したがって、トランジスタ３８のコレクタ
がハイレベルとなり、トランジスタ３７のコレクタがロ
ーレベルとなるように、トランジスタ３７及びトランジ
スタ３８からなるフリップフロップがセットされる。

【００４４】トランジスタ３８のコレクタがハイレベル
で、トランジスタ３７のコレクタがローレベルのときに
は、ＭＯＳトランジスタ５０のゲートにハイレベルが与
えられる。このため、ＭＯＳトランジスタ５０はオフす
る。

【００４５】なお、この状態は、トランジスタ３７及び
３８からなるフリップフロップに保持されており、電源
電圧が再度正常な範囲に復帰しても、電源を再投入しな
い限り、ＭＯＳトランジスタ５０はオフのままである。
つまり、この間、トランジスタ３７のコレクタはローレ
ベルとなっているから、ダイオード３５が逆バイアスと
なり、一時的にトランジスタ３３のコレクタレベルが下
がっても、トランジスタ３７及び３８からなるフリップ
フロップの状態は保持される。

【００４６】電源を再度投入すると、前述したように、
コンデンサ４７及び抵抗４８からなる初期設定回路が働
き、トランジスタ３８のコレクタがローレベルとなり、
トランジスタ３７のコレクタがハイレベルとなるよう
に、トランジスタ３７及びトランジスタ３８からなるフ
リップフロップがリセットされ、ＭＯＳトランジスタ５
０はオンとなる。なお、ダイオード４９は、電源オフ時
にコンデンサ４７の電荷を放電させるためのものであ
る。

【００４７】

【発明の効果】この発明によれば、電源を投入したとき
の初期状態では、電流遮断回路がオンとなるように、状
態保持回路がリセットされる。過電圧検出回路により入
力電源の電圧が所定値以上になったことが検出される
と、状態保持回路がセットされ、電流遮断回路がオフさ
れる。これにより、内部回路やマイクロコンピュータ、
コンデンサが保護される。状態保持回路が一度セットさ
れると、入力電源の電圧が所定値に戻っても、その状態
が保持される。これにより、動作が不安定にならない。
電源を再投入すると、電流遮断回路がオンとなるよう
に、状態保持回路がリセットされる。このため、復帰が
簡単に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用された電源回路の一例のブロッ
ク図である。

【図２】この発明が適用された電源回路における過電圧
保護回路の一例の接続図である。

【図３】従来の電源回路の一例のブロック図である。

【図４】従来の電源回路の他の例のブロック図である。

【符号の説明】

２・・・ＡＣ電源アダプタ、１４・・・電流遮断回路、
１５・・・過電圧検出回路、１６・・・初期値設定回
路、１７・・・状態保持回路、２０・・・マイクロコン
ピュータ、２６・・・リモートコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力電源の電圧が所定電圧以上になった
ことを検出する過電圧検出回路と、上記過電圧検出回路により上記入力電源の電圧が所定値
以上になったことが検出されると状態が設定され、設定
された状態が保持される状態保持回路と、上記状態保持回路の出力により制御され、過電圧時に上
記入力電源の電流を遮断する電流遮断回路とを備えるよ
うにしたをことを特徴とする過電圧保護回路。
【請求項２】更に、上記状態保持回路を初期状態にリ
セットする初期設定回路を備えるようにした請求項１記
載の過電圧保護回路。