JPH114531A - 電源保護回路及び電源制御方法 - Google Patents
電源保護回路及び電源制御方法Info
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- JPH114531A JPH114531A JP10103625A JP10362598A JPH114531A JP H114531 A JPH114531 A JP H114531A JP 10103625 A JP10103625 A JP 10103625A JP 10362598 A JP10362598 A JP 10362598A JP H114531 A JPH114531 A JP H114531A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
- G05F1/573—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過電流発生時には瞬時に電源供給を停止し、
過電流の原因を除去した後には速やかに電源供給を復帰
させることができる電源保護回路及び電源制御方法を提
供する。 【解決手段】 電力の供給及び供給停止を行うことがで
きる電源１０に接続された電源保護回路において、電圧
降下測定部１１によって検出された電源の出力電流が通
常範囲内にあるか否かを過電流判定部１２によって判定
する。電源の出力電流が過電流である場合には電源制御
部１３によって電源を制御して電力供給を停止させる。
コンピュータ１４は電源供給の状態を監視し、電力供給
停止を即座に知ることができる。また、過電流の原因が
解消された後、コンピュータ１４は電源が電力供給を再
開するように電源制御部１３を制御する。電源が電力供
給を開始する際に電源保護動作が所定時間停止するよう
に制御しても良い。
過電流の原因を除去した後には速やかに電源供給を復帰
させることができる電源保護回路及び電源制御方法を提
供する。 【解決手段】 電力の供給及び供給停止を行うことがで
きる電源１０に接続された電源保護回路において、電圧
降下測定部１１によって検出された電源の出力電流が通
常範囲内にあるか否かを過電流判定部１２によって判定
する。電源の出力電流が過電流である場合には電源制御
部１３によって電源を制御して電力供給を停止させる。
コンピュータ１４は電源供給の状態を監視し、電力供給
停止を即座に知ることができる。また、過電流の原因が
解消された後、コンピュータ１４は電源が電力供給を再
開するように電源制御部１３を制御する。電源が電力供
給を開始する際に電源保護動作が所定時間停止するよう
に制御しても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電源回路に係り、特
に電力の供給及び供給停止を行うことができる電源の保
護回路及び電源制御方法に関する。
に電力の供給及び供給停止を行うことができる電源の保
護回路及び電源制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】過電流を検出したときに電源を遮断する
方法としては、過電流検出と電源遮断とを同時に行うヒ
ューズを用いたものが従来より使用されている。例え
ば、実開平２−１２４５６７号公報には、各電源端子に
接続されたヒューズと、ヒューズ切れを監視するモニタ
回路とが設けられた電源回路が開示されている。モニタ
回路によってヒューズ切れが検出されると、その旨がコ
ンピュータへ通知される。
方法としては、過電流検出と電源遮断とを同時に行うヒ
ューズを用いたものが従来より使用されている。例え
ば、実開平２−１２４５６７号公報には、各電源端子に
接続されたヒューズと、ヒューズ切れを監視するモニタ
回路とが設けられた電源回路が開示されている。モニタ
回路によってヒューズ切れが検出されると、その旨がコ
ンピュータへ通知される。
【０００３】また、特開平４−３２２３１４号公報に
は、過電流検出回路と電源遮断回路とを別個に設け、過
電流を検出すると電源遮断回路によって電源を自動的に
遮断する電源回路が開示されている。
は、過電流検出回路と電源遮断回路とを別個に設け、過
電流を検出すると電源遮断回路によって電源を自動的に
遮断する電源回路が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒュー
ズを用いた電源回路では、電源を復帰させるには切断さ
れたヒューズを取り替える必要があり、装置の保守が煩
雑になる。また、電源ラインとコンピュータとを仲介す
るモニタ回路には、コンピュータへ出力するモニタ信号
の電圧を調整するバッファ回路が必要である。
ズを用いた電源回路では、電源を復帰させるには切断さ
れたヒューズを取り替える必要があり、装置の保守が煩
雑になる。また、電源ラインとコンピュータとを仲介す
るモニタ回路には、コンピュータへ出力するモニタ信号
の電圧を調整するバッファ回路が必要である。
【０００５】また、過電流検出回路と電源遮断回路とを
用いた電源回路では、電源遮断をユーザに知らせるため
にはアラーム回路を別個に設ける必要がある。また、過
電流を原因を除去した後で電源を復帰させることは全く
言及されていない。
用いた電源回路では、電源遮断をユーザに知らせるため
にはアラーム回路を別個に設ける必要がある。また、過
電流を原因を除去した後で電源を復帰させることは全く
言及されていない。
【０００６】本発明の目的は、過電流発生時には瞬時に
電源供給を停止し、過電流の原因を除去した後には速や
かに電源供給を復帰させることができる電源保護回路を
提供することにある。
電源供給を停止し、過電流の原因を除去した後には速や
かに電源供給を復帰させることができる電源保護回路を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電力の
供給及び供給停止を行うことができる電源に接続された
電源保護回路において、電源の出力状態を検出しその出
力状態が通常範囲内にあるか否かを判定する判定手段
と、電源の出力状態が通常範囲外になった時に電源を制
御して電力供給を停止させる電源制御手段と、電源が電
力供給を開始するように電源制御手段を制御する制御手
段と、からなることを特徴とする。
供給及び供給停止を行うことができる電源に接続された
電源保護回路において、電源の出力状態を検出しその出
力状態が通常範囲内にあるか否かを判定する判定手段
と、電源の出力状態が通常範囲外になった時に電源を制
御して電力供給を停止させる電源制御手段と、電源が電
力供給を開始するように電源制御手段を制御する制御手
段と、からなることを特徴とする。
【０００８】電源制御手段を制御する制御手段を設ける
ことで、例えば過電流の原因を除去した後に電源が電力
供給を再開するように制御することができ、速やかに且
つ確実に電源供給を復帰させることが可能となる。
ことで、例えば過電流の原因を除去した後に電源が電力
供給を再開するように制御することができ、速やかに且
つ確実に電源供給を復帰させることが可能となる。
【０００９】電源が電力供給を開始する際に電源制御手
段の制御動作を所定時間停止させるように制御すること
もできる。このように制御することで、例えば電力供給
開始時に生じる突入電流の影響を除去することができ、
迅速且つ確実な電源復帰を実現できる。
段の制御動作を所定時間停止させるように制御すること
もできる。このように制御することで、例えば電力供給
開始時に生じる突入電流の影響を除去することができ、
迅速且つ確実な電源復帰を実現できる。
【００１０】
【実施の形態】図１は、本発明による電源保護回路の概
略的構成を示すブロック図である。電源ユニット１０の
電源端子は電圧降下測定部１１を通して出力電源ライン
に接続されている。電圧降下測定部１１により出力され
る測定値は過電流判定部１２に入力し、出力電源ライン
の電流が所定のしきい値電流を超えているか否か、即ち
過電流の発生の有無が判定される。過電流が発生した場
合には、過電流判定部１２からの判定出力により電源制
御部１３は電源ユニット１０を遮断し、電源の供給を停
止する。
略的構成を示すブロック図である。電源ユニット１０の
電源端子は電圧降下測定部１１を通して出力電源ライン
に接続されている。電圧降下測定部１１により出力され
る測定値は過電流判定部１２に入力し、出力電源ライン
の電流が所定のしきい値電流を超えているか否か、即ち
過電流の発生の有無が判定される。過電流が発生した場
合には、過電流判定部１２からの判定出力により電源制
御部１３は電源ユニット１０を遮断し、電源の供給を停
止する。
【００１１】電源制御部１３はコンピュータ１４に接続
され、電源ユニット１０の電源供給状態を示す信号ＳST
をコンピュータ１４へ出力し、それによってコンピュー
タ１４は電源ユニット１０の状態を常時モニタしてい
る。また、コンピュータ１４は電源供給のＯＮ／ＯＦＦ
を制御する電源供給制御信号ＳSと電源供給制御信号ＳS
とは独立して電源供給を強制的に停止できるリセット信
号ＳRとを電源制御部１３へ出力する。電源がＯＮされ
る場合あるいは過電流の原因が解消され電源供給を再開
する場合には、後述するように、電源供給制御信号ＳS
とリセット信号ＳRとが使用され、迅速且つ確実に電源
供給が開始される。
され、電源ユニット１０の電源供給状態を示す信号ＳST
をコンピュータ１４へ出力し、それによってコンピュー
タ１４は電源ユニット１０の状態を常時モニタしてい
る。また、コンピュータ１４は電源供給のＯＮ／ＯＦＦ
を制御する電源供給制御信号ＳSと電源供給制御信号ＳS
とは独立して電源供給を強制的に停止できるリセット信
号ＳRとを電源制御部１３へ出力する。電源がＯＮされ
る場合あるいは過電流の原因が解消され電源供給を再開
する場合には、後述するように、電源供給制御信号ＳS
とリセット信号ＳRとが使用され、迅速且つ確実に電源
供給が開始される。
【００１２】図２は、本発明による電源保護回路の第１
実施形態を示す回路図である。電源ユニット１０は電源
本体２０１と５端子レギュレータ２０２からなる。５端
子レギュレータ２０２は、電源本体２０１の電源端子に
接続された入力端子ＩＮと、電源制御部１３からのＯＮ
／ＯＦＦ制御信号を入力するＯＮ／ＯＦＦ端子と、出力
電源ラインの出力電圧を入力する参照電圧端子ＲＥＦ
と、接地端子（図示せず）とを有する。ＯＮ／ＯＦＦ制
御信号によって出力端子ＯＵＴへの電力供給／停止が行
われ、参照電圧端子ＲＥＦに入力する出力電圧をモニタ
することで出力制御が行われる。
実施形態を示す回路図である。電源ユニット１０は電源
本体２０１と５端子レギュレータ２０２からなる。５端
子レギュレータ２０２は、電源本体２０１の電源端子に
接続された入力端子ＩＮと、電源制御部１３からのＯＮ
／ＯＦＦ制御信号を入力するＯＮ／ＯＦＦ端子と、出力
電源ラインの出力電圧を入力する参照電圧端子ＲＥＦ
と、接地端子（図示せず）とを有する。ＯＮ／ＯＦＦ制
御信号によって出力端子ＯＵＴへの電力供給／停止が行
われ、参照電圧端子ＲＥＦに入力する出力電圧をモニタ
することで出力制御が行われる。
【００１３】電圧降下効果測定部１１は、耐圧が高く抵
抗値が低い測定用抵抗２０３と測定用抵抗２０３の電源
側にエミッタが接続され、出力側にベースが接続された
ＰＮＰトランジスタ２０４からなる。測定用抵抗２０３
の抵抗値Ｒは次にように決定することができる。過電流
発生時に抵抗２０３を流れる電流をＩAB、ＰＮＰトラン
ジスタ２０４のベース・エミッタ間作動電圧をＶBEとす
ると、Ｒ＝ＶBE／ＩABとなるように抵抗２０３の抵抗値
Ｒを選択する。従って、通常電流が流れている場合に
は、ＰＮＰトランジスタ２０４は非作動状態であり、異
常電流ＩAB以上の電流が流れるとＰＮトランジスタ２０
４は作動状態になる。
抗値が低い測定用抵抗２０３と測定用抵抗２０３の電源
側にエミッタが接続され、出力側にベースが接続された
ＰＮＰトランジスタ２０４からなる。測定用抵抗２０３
の抵抗値Ｒは次にように決定することができる。過電流
発生時に抵抗２０３を流れる電流をＩAB、ＰＮＰトラン
ジスタ２０４のベース・エミッタ間作動電圧をＶBEとす
ると、Ｒ＝ＶBE／ＩABとなるように抵抗２０３の抵抗値
Ｒを選択する。従って、通常電流が流れている場合に
は、ＰＮＰトランジスタ２０４は非作動状態であり、異
常電流ＩAB以上の電流が流れるとＰＮトランジスタ２０
４は作動状態になる。
【００１４】なお、電圧降下測定部１１の出力側の出力
電源ラインは、直列接続された抵抗２０５及び２０６を
通して接地されている。抵抗２０５及び２０６は分圧器
を構成し、抵抗２０５及び２０６の接続点から５端子レ
ギュレータ２０２の参照電圧端子ＲＥＦへモニタ電圧が
出力される。
電源ラインは、直列接続された抵抗２０５及び２０６を
通して接地されている。抵抗２０５及び２０６は分圧器
を構成し、抵抗２０５及び２０６の接続点から５端子レ
ギュレータ２０２の参照電圧端子ＲＥＦへモニタ電圧が
出力される。
【００１５】過電流判定部１２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３から
なる分圧部と、所定の時定数を提供する抵抗Ｒ４及びコ
ンデンサＣと、ＮＰＮトランジスタ２０７と、負荷抵抗
Ｒ５とからなる。
なる分圧部と、所定の時定数を提供する抵抗Ｒ４及びコ
ンデンサＣと、ＮＰＮトランジスタ２０７と、負荷抵抗
Ｒ５とからなる。
【００１６】分圧部は、十分に大きい抵抗値を有する抵
抗Ｒ１〜Ｒ３が直列接続されて構成され、電源本体２０
１の出力端子を接地する。抵抗Ｒ１とＲ２との接続点は
電圧降下測定部１１のＰＮＰトランジスタ２０４のコレ
クタに接続され、抵抗Ｒ２とＲ３との接続点は抵抗Ｒ４
を通してＮＰＮトランジスタ２０７のベースに接続され
ている。
抗Ｒ１〜Ｒ３が直列接続されて構成され、電源本体２０
１の出力端子を接地する。抵抗Ｒ１とＲ２との接続点は
電圧降下測定部１１のＰＮＰトランジスタ２０４のコレ
クタに接続され、抵抗Ｒ２とＲ３との接続点は抵抗Ｒ４
を通してＮＰＮトランジスタ２０７のベースに接続され
ている。
【００１７】ＮＰＮトランジスタ２０７のベースは抵抗
Ｒ４を通して抵抗Ｒ２とＲ３との接続点に接続され、更
にコンデンサＣを介して接地されている。ＮＰＮトラン
ジスタ２０７のエミッタは接地され、コレクタは負荷抵
抗Ｒ５を通して電源電圧Ｖｃｃに接続される。
Ｒ４を通して抵抗Ｒ２とＲ３との接続点に接続され、更
にコンデンサＣを介して接地されている。ＮＰＮトラン
ジスタ２０７のエミッタは接地され、コレクタは負荷抵
抗Ｒ５を通して電源電圧Ｖｃｃに接続される。
【００１８】抵抗Ｒ１とＲ２との接続点の電圧をＶａ、
抵抗Ｒ２とＲ３との接続点の電圧をＶｂとすると、電圧
ＶａがＰＮＰトランジスタ２０４の作動電圧となるよう
に、ＰＮＰトランジスタ２０４が作動した場合に電圧Ｖ
ｂがＮＰＮトランジスタ２０７を作動させるのに十分高
い電圧となるように、且つＰＮＰトランジスタ２０４が
作動していない場合には電圧ＶｂがＮＰＮトランジスタ
２０７が作動しないように十分低い電圧となるように、
抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各抵抗値が決定される。本実施形態で
は、概ね、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３＝１００：１０：１となる
ように設定される。
抵抗Ｒ２とＲ３との接続点の電圧をＶｂとすると、電圧
ＶａがＰＮＰトランジスタ２０４の作動電圧となるよう
に、ＰＮＰトランジスタ２０４が作動した場合に電圧Ｖ
ｂがＮＰＮトランジスタ２０７を作動させるのに十分高
い電圧となるように、且つＰＮＰトランジスタ２０４が
作動していない場合には電圧ＶｂがＮＰＮトランジスタ
２０７が作動しないように十分低い電圧となるように、
抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各抵抗値が決定される。本実施形態で
は、概ね、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３＝１００：１０：１となる
ように設定される。
【００１９】電源制御部１３は論理回路２０８及びＯＲ
ゲート２０９からなる。論理回路２０８は、セット端子
Ｓ、リセット端子Ｒ及び出力端子Ｑを有し、セット端子
Ｓは過電流判定部１２のＮＰＮトランジスタ２０７のコ
レクタに接続され、出力端子ＱはＯＲゲート２０９の一
方の入力端子に接続されている。ＯＲゲート２０９の他
方の入力端子にはコンピュータ１４から電源供給制御信
号ＳSが入力し、論理回路２０８のリセット端子Ｒには
コンピュータ１４からリセット信号ＳRが入力する。ま
た、論理回路２０８の出力端子ＱからＯＲゲート２０９
へ出力される出力信号が電源供給状態ＳSTとしてコンピ
ュータ１４へ出力される。
ゲート２０９からなる。論理回路２０８は、セット端子
Ｓ、リセット端子Ｒ及び出力端子Ｑを有し、セット端子
Ｓは過電流判定部１２のＮＰＮトランジスタ２０７のコ
レクタに接続され、出力端子ＱはＯＲゲート２０９の一
方の入力端子に接続されている。ＯＲゲート２０９の他
方の入力端子にはコンピュータ１４から電源供給制御信
号ＳSが入力し、論理回路２０８のリセット端子Ｒには
コンピュータ１４からリセット信号ＳRが入力する。ま
た、論理回路２０８の出力端子ＱからＯＲゲート２０９
へ出力される出力信号が電源供給状態ＳSTとしてコンピ
ュータ１４へ出力される。
【００２０】論理回路２０８は、セット端子Ｓに入力す
るセット信号よりもコンピュータ１４から入力するリセ
ット信号ＳRが優先するように構成されている。即ち、
次表に示す真理値表を満たすように構成されている。
るセット信号よりもコンピュータ１４から入力するリセ
ット信号ＳRが優先するように構成されている。即ち、
次表に示す真理値表を満たすように構成されている。
【表１】 図３は、図２に示す第１実施形態の動作を説明するため
のタイミングチャートである。なお、５端子レギュレー
タ２０２は、ＯＮ／ＯＦＦ端子にハイレベル（Ｈ）が入
力しているときには電源供給をＯＦＦ、ローレベル
（Ｌ）が入力しているときには電源供給をＯＮにするも
のとする。
のタイミングチャートである。なお、５端子レギュレー
タ２０２は、ＯＮ／ＯＦＦ端子にハイレベル（Ｈ）が入
力しているときには電源供給をＯＦＦ、ローレベル
（Ｌ）が入力しているときには電源供給をＯＮにするも
のとする。
【００２１】先ず、電源供給を開始する場合は、同図
（ｂ）に示すように、コンピュータ１４はリセット信号
ＳRをハイレベルからローレベルへ立ち下げ、表１に示
すように論理回路２０８の出力Ｑをローレベルに固定す
る。その後、同図（ａ）に示すように、コンピュータ１
４は電源供給制御信号ＳSをハイレベルからローレベル
へ立ち下げて電源供給を開始する。
（ｂ）に示すように、コンピュータ１４はリセット信号
ＳRをハイレベルからローレベルへ立ち下げ、表１に示
すように論理回路２０８の出力Ｑをローレベルに固定す
る。その後、同図（ａ）に示すように、コンピュータ１
４は電源供給制御信号ＳSをハイレベルからローレベル
へ立ち下げて電源供給を開始する。
【００２２】電源供給制御信号ＳSが立ち下がると、論
理回路２０８の出力Ｑがローレベルであるから、５端子
レギュレータ２０２はＯＮ状態となり、出力端子ＯＵＴ
から出力電流が電圧降下測定部１１を通して出力電源ラ
インへ供給される。この時、出力電源ラインに接続され
た負荷の容量に応じて大きな突入電流が流れる。この突
入電流によって測定用抵抗２０３の両端にＰＮＰトラン
ジスタ２０４のベース・エミッタ間作動電圧ＶBEを超え
る電圧が発生し、ＰＮＰトランジスタ２０４が作動す
る。ＰＮＰトランジスタ２０４が作動すると、測定用抵
抗２０３の両端に発生した電圧に応じた電流が抵抗Ｒ１
及びＲ２の接続点に流入し、電圧Ｖａ及びＶｂを上昇さ
せる。
理回路２０８の出力Ｑがローレベルであるから、５端子
レギュレータ２０２はＯＮ状態となり、出力端子ＯＵＴ
から出力電流が電圧降下測定部１１を通して出力電源ラ
インへ供給される。この時、出力電源ラインに接続され
た負荷の容量に応じて大きな突入電流が流れる。この突
入電流によって測定用抵抗２０３の両端にＰＮＰトラン
ジスタ２０４のベース・エミッタ間作動電圧ＶBEを超え
る電圧が発生し、ＰＮＰトランジスタ２０４が作動す
る。ＰＮＰトランジスタ２０４が作動すると、測定用抵
抗２０３の両端に発生した電圧に応じた電流が抵抗Ｒ１
及びＲ２の接続点に流入し、電圧Ｖａ及びＶｂを上昇さ
せる。
【００２３】電圧Ｖｂが上昇すると、抵抗Ｒ４及びコン
デンサＣにより定まる時定数に応じてＮＰＮトランジス
タ２０７のベース電圧が上昇し、時定数により定まる遅
延時間ＴDが経過した後に、ＮＰＮトランジスタ２０７
がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ変化する。これによって、
電源制御部１３の論理回路２０８のセット端子Ｓに入力
する電圧は、ハイレベルからローレベルへ変化する。し
かしながら、上述したように、リセット信号ＳRによっ
て論理回路２０８の出力Ｑはローレベルに固定されてい
る。従って、５端子レギュレータ２０２のＯＮ／ＯＦＦ
端子には依然としてローレベルが入力し、５端子レギュ
レータ２０２の出力には何ら影響しない。
デンサＣにより定まる時定数に応じてＮＰＮトランジス
タ２０７のベース電圧が上昇し、時定数により定まる遅
延時間ＴDが経過した後に、ＮＰＮトランジスタ２０７
がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ変化する。これによって、
電源制御部１３の論理回路２０８のセット端子Ｓに入力
する電圧は、ハイレベルからローレベルへ変化する。し
かしながら、上述したように、リセット信号ＳRによっ
て論理回路２０８の出力Ｑはローレベルに固定されてい
る。従って、５端子レギュレータ２０２のＯＮ／ＯＦＦ
端子には依然としてローレベルが入力し、５端子レギュ
レータ２０２の出力には何ら影響しない。
【００２４】言い換えれば、電源ＯＮによる突入電流の
影響は、コンピュータからのリセット信号ＳRによって
除去される。従って、電源供給が開始されてからリセッ
ト信号ＳRが立ち上がるまでの時間ＴRは、出力電源ライ
ンの電流が通常の電流へ戻るまでの時間に設定すればよ
い。
影響は、コンピュータからのリセット信号ＳRによって
除去される。従って、電源供給が開始されてからリセッ
ト信号ＳRが立ち上がるまでの時間ＴRは、出力電源ライ
ンの電流が通常の電流へ戻るまでの時間に設定すればよ
い。
【００２５】リセット信号ＳRがローレベルからハイレ
ベルへ立ち上がると、ＮＰＮトランジスタ２０７のベー
ス電圧は低下するが、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣにより
定まる遅延時間ＴDが経過するまでＯＦＦ状態が維持さ
れる。ＮＰＮトランジスタ２０がＯＮ状態からＯＦＦ状
態になると、リセット状態が解除され、電圧降下測定部
１１、過電流判定部１２及び電源制御部１３による電源
保護動作が開始される。即ち、何らかの原因で短絡が発
生し、出力電源ラインの電流が上昇すると、それによっ
てＰＮＰトランジスタ２０４が作動し、電圧Ｖｂが上昇
する。そして、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣにより定まる
遅延時間ＴDが経過した後に、ＮＰＮトランジスタ２０
７がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ変化する。
ベルへ立ち上がると、ＮＰＮトランジスタ２０７のベー
ス電圧は低下するが、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣにより
定まる遅延時間ＴDが経過するまでＯＦＦ状態が維持さ
れる。ＮＰＮトランジスタ２０がＯＮ状態からＯＦＦ状
態になると、リセット状態が解除され、電圧降下測定部
１１、過電流判定部１２及び電源制御部１３による電源
保護動作が開始される。即ち、何らかの原因で短絡が発
生し、出力電源ラインの電流が上昇すると、それによっ
てＰＮＰトランジスタ２０４が作動し、電圧Ｖｂが上昇
する。そして、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣにより定まる
遅延時間ＴDが経過した後に、ＮＰＮトランジスタ２０
７がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ変化する。
【００２６】ＮＰＮトランジスタ２０７がＯＦＦ状態か
らＯＮ状態へ変化すると、電源制御部１３の論理回路２
０８のセット端子Ｓに入力する電圧は、ハイレベルから
ローレベルへ変化する。これによって論理回路２０８の
出力Ｑはハイレベルへ変化し、ＯＲゲート２０９を通し
て５端子レギュレータ２０２のＯＮ／ＯＦＦ端子に入力
する。従って、５端子レギュレータ２０２は即座にＯＦ
Ｆ状態となり、電源の供給が停止される。即ち、図３
（ｃ）に示すように、短絡発生から遅延時間ＴDが経過
した後に保護回路が作動して電源供給が停止される。
らＯＮ状態へ変化すると、電源制御部１３の論理回路２
０８のセット端子Ｓに入力する電圧は、ハイレベルから
ローレベルへ変化する。これによって論理回路２０８の
出力Ｑはハイレベルへ変化し、ＯＲゲート２０９を通し
て５端子レギュレータ２０２のＯＮ／ＯＦＦ端子に入力
する。従って、５端子レギュレータ２０２は即座にＯＦ
Ｆ状態となり、電源の供給が停止される。即ち、図３
（ｃ）に示すように、短絡発生から遅延時間ＴDが経過
した後に保護回路が作動して電源供給が停止される。
【００２７】遅延時間ＴDを設けることで、一時的な電
流変動に起因するＰＮＰトランジスタ２０４の作動の影
響を除去することができるが、保護回路の作動速度を低
下させるために、許容される範囲でできるだけ短く設定
することが望ましい。上述したように、遅延時間ＴDは
抵抗Ｒ４及びコンデンサＣにより決定することができ
る。
流変動に起因するＰＮＰトランジスタ２０４の作動の影
響を除去することができるが、保護回路の作動速度を低
下させるために、許容される範囲でできるだけ短く設定
することが望ましい。上述したように、遅延時間ＴDは
抵抗Ｒ４及びコンデンサＣにより決定することができ
る。
【００２８】コンピュータ１４は、論理回路２０８の出
力Ｑである電源供給状態信号ＳSTをモニタすることで電
源が停止されたことを知ることができるために、ユーザ
は直ちに必要な障害回復処理を行うことができる。
力Ｑである電源供給状態信号ＳSTをモニタすることで電
源が停止されたことを知ることができるために、ユーザ
は直ちに必要な障害回復処理を行うことができる。
【００２９】短絡の原因が解消され再び電源を復帰させ
る場合も、コンピュータ１４は、上述したように電源供
給制御信号ＳS及びリセット信号ＳRを用いて電源の立ち
上げ制御を実行する。
る場合も、コンピュータ１４は、上述したように電源供
給制御信号ＳS及びリセット信号ＳRを用いて電源の立ち
上げ制御を実行する。
【００３０】図４は、本発明による電源保護回路の第２
実施形態を示す回路図である。ただし、図２に示す第１
実施形態と同じ回路素子は同一参照番号を付して説明は
省略する。第２実施形態は、第１実施形態と過電流判定
部の構成とが異なっている。
実施形態を示す回路図である。ただし、図２に示す第１
実施形態と同じ回路素子は同一参照番号を付して説明は
省略する。第２実施形態は、第１実施形態と過電流判定
部の構成とが異なっている。
【００３１】第２実施形態の電圧降下測定部１１では、
測定用抵抗２０３の抵抗値ＲがＲ≦ＶBE／ＩABとなるよ
うに選択される。ここで、ＩABは過電流発生時に抵抗２
０３を流れる電流であり、ＶBEはＰＮＰトランジスタ２
０４のベース・エミッタ間作動電圧である。
測定用抵抗２０３の抵抗値ＲがＲ≦ＶBE／ＩABとなるよ
うに選択される。ここで、ＩABは過電流発生時に抵抗２
０３を流れる電流であり、ＶBEはＰＮＰトランジスタ２
０４のベース・エミッタ間作動電圧である。
【００３２】また、第２実施形態の過電流判定部は、抵
抗３０１、ツェナーダイオード３０２、抵抗３０３、Ｎ
ＰＮトランジスタ２０７、及び負荷抵抗Ｒ５からなる。
電圧降下測定部１１のＰＮＰトランジスタ２０４のコレ
クタは、抵抗３０１及びツェナーダイオード３０２を通
して接地され、更に抵抗３０１及び３０３を通してＮＰ
Ｎトランジスタ２０７のベースに接続されている。
抗３０１、ツェナーダイオード３０２、抵抗３０３、Ｎ
ＰＮトランジスタ２０７、及び負荷抵抗Ｒ５からなる。
電圧降下測定部１１のＰＮＰトランジスタ２０４のコレ
クタは、抵抗３０１及びツェナーダイオード３０２を通
して接地され、更に抵抗３０１及び３０３を通してＮＰ
Ｎトランジスタ２０７のベースに接続されている。
【００３３】このように構成することで、短絡が発生し
ない状態であっても、出力電流に応じた電圧Ｖａが発生
し、ツェナーダイオード３０２のツェナー電圧ＶZDに達
しない限り、その電圧ＶａがＮＰＮトランジスタ２０７
のベースにそのまま入力する。電圧Ｖａと抵抗３０１及
び３０３の合成抵抗値とによってＮＰＮトランジスタ２
０７のベース電流を算出できるから、ＮＰＮトランジス
タ２０７が破壊されないように抵抗３０１及び３０３を
選択すればよい。
ない状態であっても、出力電流に応じた電圧Ｖａが発生
し、ツェナーダイオード３０２のツェナー電圧ＶZDに達
しない限り、その電圧ＶａがＮＰＮトランジスタ２０７
のベースにそのまま入力する。電圧Ｖａと抵抗３０１及
び３０３の合成抵抗値とによってＮＰＮトランジスタ２
０７のベース電流を算出できるから、ＮＰＮトランジス
タ２０７が破壊されないように抵抗３０１及び３０３を
選択すればよい。
【００３４】また、短絡などが生じてツェナー電圧ＶZD
を超える大きな電圧Ｖａが生じても、ツェナーダイオー
ド３０２が導通することでＮＰＮトランジスタ２０７へ
のダメージを回避できる。
を超える大きな電圧Ｖａが生じても、ツェナーダイオー
ド３０２が導通することでＮＰＮトランジスタ２０７へ
のダメージを回避できる。
【００３５】図５は、第２実施形態の動作を説明するた
めの電圧Ｖａ−Ｖｂ特性を示すグラフである。同グラフ
に示すように、ＮＰＮトランジスタ２０７の作動電圧Ｖ
THがツェナー電圧ＶZDをより低い電圧レベルに設定さ
れ、所定の動作マージンΔＶを設けておく。
めの電圧Ｖａ−Ｖｂ特性を示すグラフである。同グラフ
に示すように、ＮＰＮトランジスタ２０７の作動電圧Ｖ
THがツェナー電圧ＶZDをより低い電圧レベルに設定さ
れ、所定の動作マージンΔＶを設けておく。
【００３６】短絡が発生しない状態であれば、出力電流
に応じた電圧Ｖａが発生しＮＰＮトランジスタ２０７の
ベースにそのまま入力するから、電圧ＶｂもＶａに比例
して上昇する。そして、電圧ＶｂがＮＰＮトランジスタ
２０７の作動電圧ＶTHに達すると、ＮＰＮトランジスタ
２０７がＯＦＦ状態からＯＮ状態となり、論理回路２０
８のセット端子Ｓがハイレベルからローレベルに変化す
る。
に応じた電圧Ｖａが発生しＮＰＮトランジスタ２０７の
ベースにそのまま入力するから、電圧ＶｂもＶａに比例
して上昇する。そして、電圧ＶｂがＮＰＮトランジスタ
２０７の作動電圧ＶTHに達すると、ＮＰＮトランジスタ
２０７がＯＦＦ状態からＯＮ状態となり、論理回路２０
８のセット端子Ｓがハイレベルからローレベルに変化す
る。
【００３７】また、短絡が発生して電圧Ｖａが急激に電
圧ＶSHへ到達すると、電圧ＶｂもＶａに比例して上昇す
るから、電圧Ｖｂが電圧ＶTHを超えた時点でＮＰＮトラ
ンジスタ２０７がＯＦＦ状態からＯＮ状態となり、論理
回路２０８のセット端子Ｓがハイレベルからローレベル
に変化する。即ち、短絡が発生すると即座に電源保護が
作動することになる。
圧ＶSHへ到達すると、電圧ＶｂもＶａに比例して上昇す
るから、電圧Ｖｂが電圧ＶTHを超えた時点でＮＰＮトラ
ンジスタ２０７がＯＦＦ状態からＯＮ状態となり、論理
回路２０８のセット端子Ｓがハイレベルからローレベル
に変化する。即ち、短絡が発生すると即座に電源保護が
作動することになる。
【００３８】なお、コンピュータ１４による電源供給制
御信号ＳS及びリセット信号ＳRを用いた電源制御は、第
１実施形態と同じであるから説明は省略する。
御信号ＳS及びリセット信号ＳRを用いた電源制御は、第
１実施形態と同じであるから説明は省略する。
【００３９】上述したように、コンピュータ１４は電源
供給状態信号ＳSTを電源制御部１３から入力し、電源の
動作状態を常に監視しているために、過電流判定部１２
が作動して電源制御部１３の論理回路２０８の出力Ｑが
変化したときには、電源停止状態になったことを直ちに
知ることができる。このために、例えばコンピュータ１
４のモニタ（図示せず）に異常発生の表示あるいはアラ
ームの駆動を行うことができ、ユーザに適切な対処を促
すことができる。過電流の原因が解消されると、コンピ
ュータ１４は上述した電源供給制御信号ＳS及びリセッ
ト信号ＳRを用いて電源制御部１３を制御し、迅速且つ
確実に電源供給を再開することができる。
供給状態信号ＳSTを電源制御部１３から入力し、電源の
動作状態を常に監視しているために、過電流判定部１２
が作動して電源制御部１３の論理回路２０８の出力Ｑが
変化したときには、電源停止状態になったことを直ちに
知ることができる。このために、例えばコンピュータ１
４のモニタ（図示せず）に異常発生の表示あるいはアラ
ームの駆動を行うことができ、ユーザに適切な対処を促
すことができる。過電流の原因が解消されると、コンピ
ュータ１４は上述した電源供給制御信号ＳS及びリセッ
ト信号ＳRを用いて電源制御部１３を制御し、迅速且つ
確実に電源供給を再開することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る電源保護回路は、電源制御手段を制御する制御手段を
設けることで、例えば過電流の原因を除去した後に電源
が電力供給を再開するように制御することができ、迅速
且つ確実な電源復帰を実現できる。
る電源保護回路は、電源制御手段を制御する制御手段を
設けることで、例えば過電流の原因を除去した後に電源
が電力供給を再開するように制御することができ、迅速
且つ確実な電源復帰を実現できる。
【図１】本発明による電源保護回路の概略的構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明による電源保護回路の第１実施形態を示
す回路図である。
す回路図である。
【図３】図２に示す第１実施形態の動作を説明するため
のタイミングチャートである。
のタイミングチャートである。
【図４】本発明による電源保護回路の第２実施形態を示
す回路図である。
す回路図である。
【図５】第２実施形態の動作を説明するための電圧Ｖａ
−Ｖｂ特性を示すグラフである。
−Ｖｂ特性を示すグラフである。
１０ 電源ユニット １１ 電圧降下測定部 １２ 過電流判定部 １３ 電源制御部 １４ コンピュータ ２０１ 電源本体 ２０２ ５端子レギュレータ ２０３ 測定用抵抗 ２０４ ＰＮＰトランジスタ ２０５、２０６ 抵抗 ２０７ ＮＰＮトランジスタ ２０８ 論理回路 ２０９ ＯＲゲート ３０１、３０３ 抵抗 ３０２ ツェナーダイオード
Claims (12)
- 【請求項１】 電力の供給及び供給停止を行うことがで
きる電源に接続された電源保護回路において、 前記電源の出力状態を検出し、前記出力状態が通常範囲
内にあるか否かを判定する判定手段と、 前記電源の出力状態が通常範囲外になった時に、前記電
源を制御して電力供給を停止させる電源制御手段と、 前記電源が電力供給を開始するように前記電源制御手段
を制御する制御手段と、 からなることを特徴とする電源保護回路。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記電源が電力供給を
開始する際に前記電源制御手段の制御動作を所定時間停
止させることを特徴とする請求項１記載の電源保護回
路。 - 【請求項３】 前記電源制御手段は、前記電源の出力状
態が通常範囲外になった時に電力供給指示状態から電力
供給停止指示状態に変化する論理手段からなり、前記論
理手段は前記電源が電力供給を開始する際に前記制御手
段によって一定の状態に固定されることを特徴とする請
求項２記載の電源保護回路。 - 【請求項４】 前記判定手段は、 前記電源から出力される電流に対応した測定信号を生成
する測定手段と、 前記測定信号が所定範囲を超えた時に状態を変化させる
スイッチ手段と、 からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載の電源保護回路。 - 【請求項５】 前記制御手段は、前記電源制御手段から
前記電源の電力供給状態を示す信号を入力し、前記電源
の動作状態を監視することを特徴とする請求項１ないし
４のいずれかに記載の電源保護回路。 - 【請求項６】 電力の供給及び供給停止を行うことがで
きる電源に接続された電源保護回路において、 前記電源の出力状態を検出し、前記出力状態が通常範囲
内にあるか否かを判定する判定手段と、 前記電源の出力状態が通常範囲外になった時に、前記電
源を制御して電力供給を停止させる電源制御手段と、 前記電源を電力供給停止状態から電力供給状態へ移行さ
せるための制御信号を前記電源制御手段へ出力するコン
ピュータと、 からなることを特徴とする電源保護回路。 - 【請求項７】 前記コンピュータが出力する制御信号
は、前記電源を電力供給停止状態から電力供給状態へ移
行させるための電力供給制御信号と、前記電源を電力供
給停止状態から電力供給状態へ移行させる際に前記電源
制御手段の制御動作を所定時間停止させるリセット信号
と、からなることを特徴とする請求項６記載の電源保護
回路。 - 【請求項８】 前記電源制御手段は、前記リセット信号
を前記電力供給制御信号より優先することを特徴とする
請求項７記載の電源保護回路。 - 【請求項９】 前記電源制御手段は、前記電源の出力状
態が通常範囲外になった時に電力供給指示状態から電力
供給停止指示状態に変化する論理手段からなり、前記論
理手段は前記電源が電力供給を開始する際に前記コンピ
ュータからの前記制御信号により一定の状態に固定され
ることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載
の電源保護回路。 - 【請求項１０】 前記コンピュータは、前記電源制御手
段から前記電源の電力供給状態を示す信号を入力し、前
記電源の動作状態を監視することを特徴とする請求項６
ないし９のいずれかに記載の電源保護回路。 - 【請求項１１】 電力の供給及び供給停止を行うことが
できる電源の制御方法において、 前記電源の出力が過電流状態であるか否かを判定し、 前記電源が過電流状態になった時に前記電源を制御して
電力供給を停止させ、 前記過電流状態となった原因が解消された後、前記電源
を制御して電力供給を開始させる、 ことを特徴とする電源制御方法。 - 【請求項１２】 前記電源を制御して電力供給を開始さ
せる際に、前記電源の出力状態に関係なく所定時間だけ
前記電源を制御して電力供給を行わせることを特徴とす
る請求項１１記載の電源制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103625A JPH114531A (ja) | 1997-04-17 | 1998-03-31 | 電源保護回路及び電源制御方法 |
| US09/061,759 US6137699A (en) | 1997-04-17 | 1998-04-16 | Power supply protection and control circuit |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033397 | 1997-04-17 | ||
| JP9-100333 | 1997-04-17 | ||
| JP10103625A JPH114531A (ja) | 1997-04-17 | 1998-03-31 | 電源保護回路及び電源制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH114531A true JPH114531A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=26441383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10103625A Pending JPH114531A (ja) | 1997-04-17 | 1998-03-31 | 電源保護回路及び電源制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6137699A (ja) |
| JP (1) | JPH114531A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7224562B2 (en) | 2003-12-26 | 2007-05-29 | Orion Electric Co., Ltd. | Short-circuit protective circuit |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912411B1 (en) | 2000-06-09 | 2005-06-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | External power supply control system for cellular phone |
| MXPA01000550A (es) * | 2001-01-16 | 2002-07-17 | Tomas Ortega Murguia Jose | Sistema ahorrador de energia electrica. |
| US7162656B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-01-09 | Intel Corporation | Dynamic protection circuit |
| JP2009525721A (ja) * | 2006-02-02 | 2009-07-09 | トムソン ライセンシング | 二水準電流制限電源システム |
| GB2435134B (en) * | 2006-02-08 | 2008-06-18 | Motorola Inc | A power supply and method of operation therefor |
| US8547146B1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-01 | Honeywell International Inc. | Overcurrent based power control and circuit reset |
| TWI513142B (zh) * | 2013-04-26 | 2015-12-11 | 立錡科技股份有限公司 | 電源供應控制方法 |
| US9871372B2 (en) | 2014-10-07 | 2018-01-16 | Micropac Industries, Inc. | Voltage bus protection and isolation device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01227611A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-11 | Alps Electric Co Ltd | 負荷制御装置 |
| JP2896438B2 (ja) * | 1988-07-06 | 1999-05-31 | 富士写真フイルム株式会社 | カラー画像形成法 |
| JP2637856B2 (ja) * | 1991-04-23 | 1997-08-06 | 株式会社日立製作所 | パーソナルコンピュータ |
| US5497312A (en) * | 1993-05-13 | 1996-03-05 | Toko America, Inc. | Drive signal controlled undervoltage lockout circuit |
| JP3207104B2 (ja) * | 1996-02-14 | 2001-09-10 | 株式会社小糸製作所 | 放電灯点灯回路 |
| KR0162847B1 (ko) * | 1996-03-08 | 1999-04-15 | 김광호 | 과전류 및 과전압 보호기능을 갖는 스위칭 모드 전원공급기 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10103625A patent/JPH114531A/ja active Pending
- 1998-04-16 US US09/061,759 patent/US6137699A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7224562B2 (en) | 2003-12-26 | 2007-05-29 | Orion Electric Co., Ltd. | Short-circuit protective circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6137699A (en) | 2000-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000718 |