JPS5831206Y2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はテープレコーダ、ラジオ受信機等、各種電気機
器の電源装置に関し、その目的とするところは電源電圧
が、電気機器に定められた定格値よりも太いと自動的に
通電が遮断され電気機器を構成する電気部品等の破損を
防止できるよ、うにすることにある。

従来、テープレコーダ、ラジオ受信機、卓古型電子計算
機等の電気機器は機器に内蔵されている電池を電源とし
て動作させることができると共に商用交流電源を直流に
変換するＡＣアダプター等の外部電源を用いて動作−ｇ
−することかできるように構成されているものが多い。

機器に内蔵される電池はその数を所定数以上にすること
はできないようになっているので電池からの電圧が機器
の定格電源電圧を越えてし１うことはないが、外部電源
からの電圧は上記定格電圧を越えてし渣う場合が間々あ
る。

すなわち外部電源としてＡＣアダプターを例に採り説明
すれば、ＡＣアダプぞ−はそＱ出力電圧が３ｖ、６Ｖｔ
９Ｖ等の如く各種の値のものがあるが、その出カブラグ
は全て同一形状であるので、本来、６ｖのＡＣアダプタ
ーを接続すべきなのに誤って９ｖのアダプターを接続し
てし１うようなことがある。

このような場合には、機器が正常に動作しないとか機器
を構成する電気部品が故障したり悪くすると破損してし
筐う等の問題が発生する。

また機器に定められた値の電圧を出力するアダプターを
使用している場合では、アダプターの故障によってその
出力電圧が上昇すれば上述したと同様な問題が生じてく
る。

本考案はこのような従来の問題を解消するものであり、
以下にその一実施例について図面と共に説明する。

本実施例はテープレコーダの電源装置であって、１はテ
ープレコーダに内蔵した電池もしくはテープレコーダに
接続されたＡＣアダプター等の直流電源であり、この電
源１の正極側は正側電源線路Ｌ□から通電遮断用のｐｎ
ｐ型スイスイツチングトランジスタ２ミッタ、コレクタ
を介して、テープレコーダの負荷３、たとえば録音、再
生用の回路やテープ走行駆動用のモータ等に接続されて
いる。

上記トランジスタ２のベースは該トランジスタ２の導通
、非導通を制御するサイリスタ４のアノード、カソード
から抵抗５を介して電源１の負極側に至る負側電源線路
Ｌｉに接続されている。

上記サイリスタ４のゲートは、テープの走行を一時的に
停点させる一時停止スイッチ６の可動接点６ａｔオン接
点６ｂからコンデンサ７、そして録音、再生を行なうた
めテープの走行を開始させるプレイスイッチ８から抵抗
９を介して正側電源線路Ｌ１に接続されてむり、さらに
上記一時停止スイッチ６のオン接点６ｂはコンデンサ１
０、ダイオード１１のカソード、アノード、テープを早
送りする早送りスイッチ１２から上記抵抗９を介して正
側電源線路Ｌ１に接続されている。

上記コンデンサγ、１０のスイッチ８，１２側の端子は
抵抗１３．１４を介して負側電源線路Ｌｉに接続されて
いる。

したがって、上記プレイスイッチ８をオンすれば電源１
から抵抗９、プレイスイッチ８、コンデンサ７、一時停
止スイッチ６を介してサイリスタ４のゲートに一時的に
トリガ電流が流れてサイリスタ４は導通し、同時にトラ
ンジスタ２も導通して負荷１３に電源が供給される。

これは早送りスイッチ１２をオンにしても同様であり、
早送りスイッチ１２をオンにすれば電源１から抵抗９、
早送りスイッチ１２、ダイオード１１、コンデンサ１０
、一時停止スイッチ６を介してサイリスタ４のゲートに
トリガ電流が流れ、サイリスタ４、トランジスタ２が導
通して負荷３に通電が行なわれる。

上記プレイスイッチ８、早送りスイッチ１２の可動接点
にはそれぞれダイオード１５，１６のアノードが接続さ
れ、上記ダイオード１５，１６のカソードは共通化され
抵抗１７を介して負側電源線路Ｌ２に接続されている。

さらに上記ダイオード１５，１６のカソードはｐｎｐ型
スイッチングトトランジスタ１８０ベースに接続され、
このトランジスタ１８のエミッタ、コレクタはそれぞれ
サイリスタ４のゲート、負側電源線路Ｌ２に接続されて
いる。

したがって上記プレイスイッチ８あるいは早送りスイッ
チ１２がオンになっている時には上記トランジスタ１８
のベースには正電圧が印加され該トランジスタ１８は非
導通状態に保持されているが、上記スイッチ８あるいは
１２をオフにすると、瞬時にして上記トランジスタ１８
はそのベース電圧が低下して導通状態に移行される。

これに伴ってサイリスタ４はそのゲート・カソード間電
圧が、サイリスタ導通時のゲート・カソード間飽和電圧
より低くなり非導通状態に復帰するので、トランジスタ
２も非導通となり負荷３への通電は遮断される。

ここでサイリスタ４の動作について詳しく説明する。

サイリスタ４はｐ ｔｔＮ １５ Ｐ ２ ｔ Ｎ ２
の接合を有するものでゲートＰ２に正のトリガ電圧を与
えることにより導通する。

この導通状態を保持するには、ゲート電流、すなわちゲ
ートＰ２とカソードＮ２との間にベースエミッタが等価
的に考えられるトランジスタの電流増幅率をβとしたと
き、この等価トランジスタのベース電流（上記ゲート電
流）がカソード電圧工１の１／β流れていることが必要
である。

すなわちとの１１／βの電流（−保持電流）によりＰ２
Ｎ２接合が導通しこれによりＰ、Ｎ２Ｆ２接合の等価ト
ランジスタが導通し、後者の等価トランジスタによりＰ
２Ｎ２接合電流が常に供給されることになって、サイリ
スタ４のアノード・カソード間は導通状態を保持するの
である。

な釦、ＰｉＮ２接合では導通時に約０．７ Ｖとなって
いる。

次に上記のような導通状態のサイリスタを非動作に転す
るには、従来からアノード電圧を断つ方法やゲート電圧
をカソード電圧に対して負にする方法があった。

本願ではこれと異なり、ゲート・カソード間電圧を低下
させ、ゲート電流を上記保持電流以下にすることによっ
て、サイリスタを非動作にするものである。

すなわち上記サイリスタ４の動作中の条件は■□／βの
保持電流とＰ２Ｎ２接合電圧（すなわちゲート・カソー
ド間電圧）の０．７■であった。

したがって、ゲート・カソード間を短絡し、またはそれ
に近い小電圧になるようにすればＰｉＮ２間が遮断され
、サイリスタ４が非動作となる。

実際には、どのようなサイリスタでもゲート・カソード
間を０．２Ｖ以下とすれば必ず非動作となる。

ここで通例、トランジスタのコレクタ・エミッタ間飽和
電圧は規格衣などによれば最大０．６Ｖ程度である。

実際にはこのコレクタ・エミッタ開館和電圧が０．２Ｖ
〜０．３Ｖのトランジスタが多い。

したがってサイリスタ４のゲート・カソード間に上記の
ようなコレクタ・エミッタ間飽和電圧の十分に低いトラ
ンジスタ１８のコレクタ・エミツタヲ接続し、このトラ
ンジスタ１８をベースへの制御入力により導通させれば
ゲート・カソード間が約０．２Ｖとなり、このサイリス
タ４は非導通にされるのである。

この負荷３への通電遮断は一時停止スイッチ６の可動接
点６ａをオフ接点６ｃ側に切換えることによっても行な
われる。

上記サイリスタ４のゲートはｎｐｎ型スイスイツチング
トランジスタ１９レクタ、エミッタを介しても負側電源
線路Ｌ２に接続されている。

上記トランジスタ１９のベースはツェナーダイオード２
０のアノード、カソードからダイオード２１のカソード
、アノード、さらに抵抗２２を介して正側電源線路Ｌ１
に接続されている。

そして電源１の出力電圧値が本テープレコーダの定格電
源電圧にほぼ等しいが、すなわちテープレコーダを正常
に動作させる電源電圧の許容範囲内にあるかもしくはそ
れよりも低い場合にはツェナーダイオード２６がブレー
クダウンするに至らず、トランジスタ１９は非導通状態
を維持するが、電源１からの出力電圧値が上記定格電圧
の許容範囲を越えて大きい場合には上記ツェナーダイオ
ード２６がブレークダウン現象を起こしトランジスタ１
９のベースに電流が流れて該トランジスタ１９は導通す
る。

これに伴って、先述したスイッチングトランジスタ１８
が導通した時と同様、サイリスタ４のゲート・カソード
間電圧が、サイリスタ導通時のゲート・カソード間飽和
電圧より低くなり、該サイリスタ４は非導通となってト
ランジスタ２を非導通にし、負荷３への通電が遮断され
る。

したがって電源１の出力電圧が定格値よりも大きいとか
電源１の故障で出力電圧が定格値を越えて上昇した場合
にはトランジスタ２の中動的に非導通となって負荷３へ
の通電が遮断され、電気部品の破損等が防止される。

なおツェナーダイオード２０に直列に接続されているダ
イオード２１は、ＡＣアダプターノ接続ミス等で電源１
の出力極性力Ｓ逆になった場合でかつ電源１の出力電圧
がトランジスタ１９のエミッタ・ベース降伏電圧をはる
かに越えた場合にトランジスタ１９が破壊されてし捷っ
たりツェナーダイオード２０が破壊されてし捷わないよ
うにするためのものである。

以上が電源１から負荷３への通電回路部分の構成及び動
作の説明であるが負荷３への通電を自動的に遮断するた
めの制御用スイッチングトランジスタ１９は以下に説明
するテープ終端検出回路によっても起動される。

すなわち巻取リール台の回転に連動して回転するリング
状磁石２３が配され、この磁石２３に近接してリードス
イッチ２４が設けられている。

上記磁石２３ばその外周にＮ。Ｓ、ＮＳの如く互に異な
る磁極が隣合うように着磁されているので、磁石２３が
回転すれば、これに伴ってリードスイッチ２４は開閉動
作を行なう。

上記リードスイッチ２４は抵抗２５、コンデンサ２６、
ダイオード２７とで閉回路を形成し、上記抵抗２５と、
コンデンサ２６の接続点は抵抗２８゜２９を介してスイ
ッチングトランジスタ２のコレクタに接続されている。

また上記抵抗２８ 、２９相互の接続点は、抵抗３０ｔ
ｎｐｎ 型トランジスタ３１のコレクタ、エミッタを
介して負側電源線路Ｌ２に接続されていると共にコンデ
ンサ３２を介して直接負側電源線路に接続されている。

そして上記トランジスタ３１のベースは上記コンデンサ
２６とダイオード２７の接続点に接続されており、同ト
ランジスタ３１のコレクタはダイオード３３のアノード
、カソードを介して上記抵抗２８．２９の接続点に、又
コンデンサ３４を介して負側電源線路Ｌ２に接続され、
さらに上記スイッチングトランジスタ１９のベースに抵
抗３５を介して接続されている。

したがって負荷３に通電が行なわれテープが走行されて
いる時には、巻取りリール台が回転し、これに連動して
外周にＮ。

Ｓ、Ｎ、Ｓ・・・・・・と着磁された磁石２３が回転す
る。

この磁石２３の近傍にはリードスイッチ２４が設けられ
ており、磁極の近接、離脱に応じて開閉するものである
から、磁石２３の回転の速さに応じて開閉をくり返す。

い１リードスイツチ２４が開であるとき、空のコンデン
サ２６には抵抗２８から電荷が充電される。

この充電中にコンデンサ２６のアース側すなわちトラン
ジスタ３１のベースに電流が流れ、トランジスタ３１は
導通する。

よってコンデンサ３４に充電されていた電荷がこのトラ
ンジスタ３１を通って放電される。

上記コンデンサ２６の充電が終るとトランジスタ３１が
非導通となる。

したって、コンデンサ３４には抵抗３０から電荷が流入
する。

ここでトランジスタ１９にはコンデンサ３４からの電圧
が印加されており、コンデンサ３４が充電され抵抗３０
とで定めた時定数で電圧が上昇してゆくが、トランジス
タ１９を導通する電圧に至らない時点で、磁石２３の回
転によりリードスイッチ２４が閉じる。

リードスイッチ２４が閉じるとコンデンサ２６の電荷は
抵抗２５、リードスイッチ２４を介して放電する。

次にリードスイッチ２４が開くと上述のように空になっ
たコンデンサ２６に充電が開始され、その間トランジス
タ３１は導通となりコンデンサ３４の電荷が放電される
。

上記のようにリードスイッチ２４の開閉時間によるトラ
ンジスタ３１の非導通の時間に対してコンデンサ３４へ
の充電時定数を犬となし、トランジスタ３１が非導通の
間にトランジスタ１９を導通させないようにすることに
より、テープの走行中はコンデンサ３４への充放電が単
に繰り返されるのみである。

テープが終端に達し、巻取りリール台すなわち磁石２３
の回転が止するとリードスイッチ２４は開または閉のい
ずれかの状態になる。

トランジスタ３１はリードスイッチ２４が停止すると（
コンデンサ２６への充電中という場合がなくなり）非導
通となってコンデンサ３４には充分に電荷が流入する。

よってその電位が上昇しトランジスタ１９のベースに所
定の電圧が印加され、このトランジスタ１９は導通とな
る。

よって前述と同様にサイリスタ４のゲート・カソード間
電圧がサイリスタ４の導通を保つだけのゲート・カソー
ド間電圧よりも低くなりサイリスタ４は非導通となり、
トランジスタ２を非導通にしてテープ走行１頭動用モー
タを含む負荷３への通電を遮断する。

なおスイッチングトランジスタ、たとえばトランジスタ
１８の代わりに機械的スイッチを用いスイッチ８，１２
の閉成時に上記機械的スイッチが閉成するように構成し
ても同等の機能を持たせることができる。

以上のように本考案によれば、サイリスタのゲートとア
ース間にコレクタ、エミッタが接続されたＮＰＮトラン
ジスタのベースに、電源線路との間に挿入されたツェナ
ーダイオードの一端が接続されるとともに、テープ終端
検出回路の出力端子が接続されているので、電源電圧が
定格よりも犬になったときにはツェナーダイオードによ
る電流がこのＮＰＮ トランジスタを導通させ、サイリ
スタを非導通として負荷への電源印加を遮断できるとと
もに、テープが終端に至ったときのテープ終端検出回路
の出力によっても同様にとのＮＰＮトランジスタを導通
させ、サイリスタを非導通にできるものであるから、電
源電圧過大とテープ終端検出という異なる２つの検出信
号をひとつのＮＰＮ）ランジスタで受け、サイリスタへ
の制御を実現でき、非常に簡単な構成で安全性、信頼性
の高い電源装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案装置の一実施例であるテープレコーダの電
激装置を示す回路図である。 １・・・電源、２・・・スイッチングトランジスタ、３
・・・負荷、４・・・サイリスタ、１９・・・スイッチ
ングトランジスタ、２０・・・ツェナーダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エミッタが電源線路に接続され、コレクタが負荷１Ｃ接
   続された負荷への通電制御用のＰＮＰ トランジスタと
   、このＰＮＰトランジスタのベースとアースにアノード
   、カンードがそれぞれ接続され、前記ＰＮＰトランジス
   タの導通、非導通を制御するサイリスタと、このサイリ
   スタのゲートとアース間にコレクタ、エミッタが接続さ
   れ制御入力をベニメに入力して導通したとき前記サイリ
   スタを非導通となすスイツチン、グ用のＮＰＮ）ランジ
   スタと、とのＮＰＮトランジスタのベースと前記電源線
   路との間に接続され電源線路の電圧判定素子としてのツ
   ェナーダイ・オードとを備、え、このツェナーダイオー
   ドのツェナ７電圧は負荷に供給する定格電源電圧より高
   い値に設定するとともに、前記ＮＰＮトランジスタのベ
   ースに、テープ終端検出回路の出力端子を接続し、前記
   電源線路に定格電源電圧より高い電圧が印加されたとき
   のツェナーダイオードの導通によりＮＰＮ）ランジスタ
   のベースに制御電圧が与えられたとき、寸たはテープが
   終端に至ったことを検出した前記テープ終端検出回路の
   検出出力が前記ＮｐＮ）ランジスタのベースに制御電圧
   として与えられたとき、とのＮＰＮ）ランジスタが導通
   し、前記サイリスタを非導通として前記ＰＮＰトランジ
   スタを非導通となし、負荷への通電を遮断するように構
   成したことを特徴とする電源装置。