JPS59165920A - 過電圧検出回路 - Google Patents
過電圧検出回路Info
- Publication number
- JPS59165920A JPS59165920A JP3852183A JP3852183A JPS59165920A JP S59165920 A JPS59165920 A JP S59165920A JP 3852183 A JP3852183 A JP 3852183A JP 3852183 A JP3852183 A JP 3852183A JP S59165920 A JPS59165920 A JP S59165920A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は直流定電圧電源におけΣ過電圧検出回路の改良
に関する。
に関する。
（ｂ、ｌ 技術の背景
近年直流定電圧電ωは散気機器時（こ半導体素子による
電子回路等゛の電源（＃給手段としてシリーズドロッパ
方式等（こより広くオＵ用されている。
電子回路等゛の電源（＃給手段としてシリーズドロッパ
方式等（こより広くオＵ用されている。
（ｅ） 従来技術と問題別
従来よジシリーズドロッパ方式による直流定電圧電源ζ
こおける電流制御トランジスタの損傷モードは、該トラ
ンジスタが通常大電流トランジスタであるためコレクタ
・エミッタ間の短絡傷害となｐ入力電圧が電圧降下制御
を受けることなく送出される過電圧状態となる。直流定
電圧電源における過電圧の送出は負荷である半導体（こ
よる電子回路を損傷する恐れがあるので出来るだけ過電
圧状態が持続するのを防止するため従来は第１図のシリ
ーズドロッパ方式直流定電圧電源におけろ過電圧検出・
防止回路のブロック図ｆこ示すように動作さゼている。
こおける電流制御トランジスタの損傷モードは、該トラ
ンジスタが通常大電流トランジスタであるためコレクタ
・エミッタ間の短絡傷害となｐ入力電圧が電圧降下制御
を受けることなく送出される過電圧状態となる。直流定
電圧電源における過電圧の送出は負荷である半導体（こ
よる電子回路を損傷する恐れがあるので出来るだけ過電
圧状態が持続するのを防止するため従来は第１図のシリ
ーズドロッパ方式直流定電圧電源におけろ過電圧検出・
防止回路のブロック図ｆこ示すように動作さゼている。
図において１は定電圧回路部、ＺＤｌはツェナダイオー
ドＱｌは過電圧検出手段となるトランジスタ、Ｅは直流
入力電源、Ｆｌはフ一ズ、Ｔ）ｉｌはシリコン制御整流
素子（サイリスタ）、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は抵抗、Ｃ１，
Ｃ２１−１ｔンデンサである。この構成では正常動作蒔
直流入力な諒Ｅよりの電圧をフーーズＦ１を介し印加さ
れた定岨圧回路１は図示省略したが、その出方電圧Ｖｏ
を内蔵する動作基準電圧との比較手段ζこより比較検出
しその差「電圧を電流制御トランジスタに帰還制御して
定電圧動作を行う。この状態ではＺＤＩのツェナ電圧が
正常動作電圧を上廻る治定圧検出値例えばそのＩＩＱ％
）こ設定されているので微／」１な漏洩電流を伴うがＺ
ＤＩに電流が流れることなく抵抗Ｒ１の両端は殆んど０
でトランジスタＱ１を駆動するζこは至らずそのコレク
タ電流もまたＯ（こ等しいのでサイリスタＴＨＩのゲー
ト−カソード間に電圧を発生することはない。この直流
定電圧電源ｆこ何等かの事故が発生し例えば定電圧制御
部１の電流制御トランジスタのコレクターエミッタ間が
短絡して過電圧状態が発生してその出力重圧上昇に伴い
ＺＤＩのツェナ電圧を上廻るとＺＤ １１こ電流が流れ
Ｒ１）こ電圧降Ｔ：全発生してＱｌのベースエミッタ間
（こ電圧が印加されＱｌがこれを検出してオンとなり、
抵抗Ｒ２，Ｒ３ｉこコレクク亀・流が流れてＲ３の両端
に０発する逍圧圧がＴＲＩのゲートルカソード間（こ印
加されてＴＨＩが導通してＦｌを溶断する。第１図の構
成ではこのよう（こ過電圧を検出し直流入力電圧Ｅを遮
断して出方電圧Ｖ ｏ ’ｃ Ｏとし負荷を防護するよ
う動作する。こ＼でＺＤＩによる漏洩電流は例えば６〜
９Ｖ領域ではその値も低く、漏洩電流領域から次第（こ
電圧値を増してツェナ電圧領域に移行する特性の肩部も
鋭く過電圧検出動作に問題は少いが、例えば数百Ｖの高
電圧出力回路に使用するより高いツエＪ電圧を有するツ
ェナダイオードの特性はツェナ電圧の上昇と共に動作抵
抗が増大し且この動作抵抗は動作電流に負の動作電流依
存性を有するため、一定の許容損失の下ではその相乗作
用によって高いツェナ電圧を有するツェナダイオードの
特性は漏洩電流領域がらツェナ電圧領域に移行する肩部
が鈍化する傾向にあシ漏洩電流が同許容損失の低ツェナ
電圧品ｌこ比較しく微しぐ増大している。そのためＲ１
の電圧降下がＱｌの検出電圧に近接し、正常動作電圧（
こおいても誤動作して過電圧を検出する恐れがあった。
ドＱｌは過電圧検出手段となるトランジスタ、Ｅは直流
入力電源、Ｆｌはフ一ズ、Ｔ）ｉｌはシリコン制御整流
素子（サイリスタ）、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は抵抗、Ｃ１，
Ｃ２１−１ｔンデンサである。この構成では正常動作蒔
直流入力な諒Ｅよりの電圧をフーーズＦ１を介し印加さ
れた定岨圧回路１は図示省略したが、その出方電圧Ｖｏ
を内蔵する動作基準電圧との比較手段ζこより比較検出
しその差「電圧を電流制御トランジスタに帰還制御して
定電圧動作を行う。この状態ではＺＤＩのツェナ電圧が
正常動作電圧を上廻る治定圧検出値例えばそのＩＩＱ％
）こ設定されているので微／」１な漏洩電流を伴うがＺ
ＤＩに電流が流れることなく抵抗Ｒ１の両端は殆んど０
でトランジスタＱ１を駆動するζこは至らずそのコレク
タ電流もまたＯ（こ等しいのでサイリスタＴＨＩのゲー
ト−カソード間に電圧を発生することはない。この直流
定電圧電源ｆこ何等かの事故が発生し例えば定電圧制御
部１の電流制御トランジスタのコレクターエミッタ間が
短絡して過電圧状態が発生してその出力重圧上昇に伴い
ＺＤＩのツェナ電圧を上廻るとＺＤ １１こ電流が流れ
Ｒ１）こ電圧降Ｔ：全発生してＱｌのベースエミッタ間
（こ電圧が印加されＱｌがこれを検出してオンとなり、
抵抗Ｒ２，Ｒ３ｉこコレクク亀・流が流れてＲ３の両端
に０発する逍圧圧がＴＲＩのゲートルカソード間（こ印
加されてＴＨＩが導通してＦｌを溶断する。第１図の構
成ではこのよう（こ過電圧を検出し直流入力電圧Ｅを遮
断して出方電圧Ｖ ｏ ’ｃ Ｏとし負荷を防護するよ
う動作する。こ＼でＺＤＩによる漏洩電流は例えば６〜
９Ｖ領域ではその値も低く、漏洩電流領域から次第（こ
電圧値を増してツェナ電圧領域に移行する特性の肩部も
鋭く過電圧検出動作に問題は少いが、例えば数百Ｖの高
電圧出力回路に使用するより高いツエＪ電圧を有するツ
ェナダイオードの特性はツェナ電圧の上昇と共に動作抵
抗が増大し且この動作抵抗は動作電流に負の動作電流依
存性を有するため、一定の許容損失の下ではその相乗作
用によって高いツェナ電圧を有するツェナダイオードの
特性は漏洩電流領域がらツェナ電圧領域に移行する肩部
が鈍化する傾向にあシ漏洩電流が同許容損失の低ツェナ
電圧品ｌこ比較しく微しぐ増大している。そのためＲ１
の電圧降下がＱｌの検出電圧に近接し、正常動作電圧（
こおいても誤動作して過電圧を検出する恐れがあった。
この対策として複数のツェナダイオードによる手段の他
種々の方法が提案されているが検出回路が複雑になって
コスト高になったり、元方な過電圧検出精度が得られな
い欠点があった。尚コンデンサＣ１，Ｃ２はノイズ等ト
ランジェントの吸収用である。
種々の方法が提案されているが検出回路が複雑になって
コスト高になったり、元方な過電圧検出精度が得られな
い欠点があった。尚コンデンサＣ１，Ｃ２はノイズ等ト
ランジェントの吸収用である。
（ｄ）発明の目的
本発明の目的は上記の欠点を除去するためよシ少い部品
構成で凋洩晟流の影響を除去して、高ツェナ電圧領域（
こおいても安定な過電圧検出動作が得られる過電圧検出
手段を提供しようとするものである。
構成で凋洩晟流の影響を除去して、高ツェナ電圧領域（
こおいても安定な過電圧検出動作が得られる過電圧検出
手段を提供しようとするものである。
（ｅ） 発明の構成
この目的は、ツェナダイオードのツェナ電圧を電源の出
力電圧ｔこおける過電圧検出値に設定して行う直流定電
圧電源の過電圧防止システム（こおいて、該電源出力の
出力電圧ラインとその零電圧ラインとの間（こ、零電圧
ライン側Ｃ・こそのツェナ電圧）こより正常出力電圧以
下の基準電圧を発生する第１ツエナダイオードとその直
列抵抗からなる第１厘列回路、出力電圧ライン側にその
ツェナ電圧【こよジ過電圧設定値と基準電圧との差電圧
を設定する第２ツエナダイオードとその直列抵抗からな
る第２直列回路全接続してなり、両直列回路の中間接続
点ζこおける電圧差を検出手段ζこ印加して、出力電圧
が過電圧設定値を下延るときは該検出手段−こ逆バイア
ス電圧を与え、該設定値を上廻るときは正バイアス電圧
を印加して作動せしめ、出力電圧の正常領域におけるツ
ェナダイオードの漏洩電流による影響全除去しつ＼出力
電圧の過電圧を検出することを特徴とする過電圧検出回
路を提供することによって達成することが出来る。
力電圧ｔこおける過電圧検出値に設定して行う直流定電
圧電源の過電圧防止システム（こおいて、該電源出力の
出力電圧ラインとその零電圧ラインとの間（こ、零電圧
ライン側Ｃ・こそのツェナ電圧）こより正常出力電圧以
下の基準電圧を発生する第１ツエナダイオードとその直
列抵抗からなる第１厘列回路、出力電圧ライン側にその
ツェナ電圧【こよジ過電圧設定値と基準電圧との差電圧
を設定する第２ツエナダイオードとその直列抵抗からな
る第２直列回路全接続してなり、両直列回路の中間接続
点ζこおける電圧差を検出手段ζこ印加して、出力電圧
が過電圧設定値を下延るときは該検出手段−こ逆バイア
ス電圧を与え、該設定値を上廻るときは正バイアス電圧
を印加して作動せしめ、出力電圧の正常領域におけるツ
ェナダイオードの漏洩電流による影響全除去しつ＼出力
電圧の過電圧を検出することを特徴とする過電圧検出回
路を提供することによって達成することが出来る。
（ｆ） 発明の実施例
以下図面を参照しつ＼本発明の一実施例（こついて説明
する。
する。
第２図は本発明の一笑施例（こよる直流定電圧電源にお
ける過′厄圧検出・防止回路のブロック図を示す。図に
おいて１は定電圧回路部、ＺＤＡ、ＺＤＢはツェナダイ
オード、ＤＩ、Ｄ２はダイオード、Ｑｌはトランジスタ
、Ｅは直流入力電源、Ｆｌはフーーズ、ＴＨｌはシリコ
ン制御整流素子（サイリスク）、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ
５，Ｒ６，Ｒ７は抵抗およびＣＩ、Ｃ２はコンデンサで
ある。
ける過′厄圧検出・防止回路のブロック図を示す。図に
おいて１は定電圧回路部、ＺＤＡ、ＺＤＢはツェナダイ
オード、ＤＩ、Ｄ２はダイオード、Ｑｌはトランジスタ
、Ｅは直流入力電源、Ｆｌはフーーズ、ＴＨｌはシリコ
ン制御整流素子（サイリスク）、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ
５，Ｒ６，Ｒ７は抵抗およびＣＩ、Ｃ２はコンデンサで
ある。
図の検電部材を表わす符号で従来のそれよ共通の符−弓
を有する部材は従来と共通の機能分よび特性ｋＫする。
を有する部材は従来と共通の機能分よび特性ｋＫする。
こ＼でＺＤＡと抵抗Ｒ５からなる第１直列回路は正常出
力電圧Ｖｏを下廻る例えば大約ＶＯ／２値の過電圧検出
のための基準電圧Ｖ、を苓は圧ライン側を基準として発
生する機能を備え他方ＺＤＢ（！：抵抗Ｒ７からなる第
２＠列回路Ｃ・こおけるＺＤＢのツェナ電圧を過電圧の
設定値Ｖｒｅｆと基準電圧■１ との差電圧より更に、
検出手段の動作しきい値電圧こ＼ではＤ２の順方向電圧
降下ＶＤ Ｉ Ｆ Ｉ Ｑ １ （７）ベース−ｘミ、
７タ間電圧ＶＢＥを夫々差引いた電圧Ｖ２ ＝Ｖｒｅｆ
−Ｖｌ −Ｖ’Ｄ、Ｆ−ＶＢＥ・・・・（１）全設定
する。このように構成した面直列回路の中間接続点全ト
ランジスタＱ１のベース・エミッタに図のように接続す
れば、出力電圧Ｖｏが下延るときはＱｌのベース・エミ
ッタ間電圧は第１直列回路ζこおける■１ と第２直列
回路（こおけるＶｏ−Ｖ２ との差電圧ＶＤが印加され
る。
力電圧Ｖｏを下廻る例えば大約ＶＯ／２値の過電圧検出
のための基準電圧Ｖ、を苓は圧ライン側を基準として発
生する機能を備え他方ＺＤＢ（！：抵抗Ｒ７からなる第
２＠列回路Ｃ・こおけるＺＤＢのツェナ電圧を過電圧の
設定値Ｖｒｅｆと基準電圧■１ との差電圧より更に、
検出手段の動作しきい値電圧こ＼ではＤ２の順方向電圧
降下ＶＤ Ｉ Ｆ Ｉ Ｑ １ （７）ベース−ｘミ、
７タ間電圧ＶＢＥを夫々差引いた電圧Ｖ２ ＝Ｖｒｅｆ
−Ｖｌ −Ｖ’Ｄ、Ｆ−ＶＢＥ・・・・（１）全設定
する。このように構成した面直列回路の中間接続点全ト
ランジスタＱ１のベース・エミッタに図のように接続す
れば、出力電圧Ｖｏが下延るときはＱｌのベース・エミ
ッタ間電圧は第１直列回路ζこおける■１ と第２直列
回路（こおけるＶｏ−Ｖ２ との差電圧ＶＤが印加され
る。
こ＼でＶ ｏ −Ｖ２ Ｉこ（１）式を代入してＶＩ
よシ減すると差電圧Ｖｐ＝Ｖｒｅｆ−ＶＯ−ＶＤ２Ｆ−
ＶＢＥが得られるが、先にＶｒ ｅ ｆ ） Ｖｏに設
定されておりＶＤ、Ｆ、ＶＢＥ の値を無視すればＶ
Ｄ）０即ちＱｌのベースに正、エミッタＯこ負からＶＤ
、 Ｆ＋ＶＢｇを越えない電圧が逆バイアスとして印加
されＱｌはオンとなることはない。但しＶＤを印加され
てＱｌのベース・エミッタの逆耐圧を越えることζこよ
る破損を防止するためダイオ−ｉ’Ｄ２１こよってＶＤ
）０のＶＤは抑止する。またＤｌは２次的なＱｌのベー
ス・エミック逆電圧導通用である。次にＶｏが何等かの
事故で過電圧状態とガ、９ＶＤ＝Ｖｒｅｆ−Ｖｏ−ＶＤ
、Ｆ−ＶＢＥの内Ｖ ｒ ｅ ｆ−Ｖｏが負となシｖＤ
くＯとなＱエミッタを正１、ベースｌこ負を開力Ｌ１さ
れその（［がＶＤ２Ｆ＋ＶＢＥを越えるとベース・エミ
ッタ間（こ電流が流れてＱｌがオンとｌジ、従来通ＪＴ
ＨＩが通電動作して定電圧回路部１へのミ圧供給を遮断
する。このよう（こ本発明の一笑飾例では漏洩電流によ
る影響を全く受けることなく過電圧の検出を行うことが
出来る。
よシ減すると差電圧Ｖｐ＝Ｖｒｅｆ−ＶＯ−ＶＤ２Ｆ−
ＶＢＥが得られるが、先にＶｒ ｅ ｆ ） Ｖｏに設
定されておりＶＤ、Ｆ、ＶＢＥ の値を無視すればＶ
Ｄ）０即ちＱｌのベースに正、エミッタＯこ負からＶＤ
、 Ｆ＋ＶＢｇを越えない電圧が逆バイアスとして印加
されＱｌはオンとなることはない。但しＶＤを印加され
てＱｌのベース・エミッタの逆耐圧を越えることζこよ
る破損を防止するためダイオ−ｉ’Ｄ２１こよってＶＤ
）０のＶＤは抑止する。またＤｌは２次的なＱｌのベー
ス・エミック逆電圧導通用である。次にＶｏが何等かの
事故で過電圧状態とガ、９ＶＤ＝Ｖｒｅｆ−Ｖｏ−ＶＤ
、Ｆ−ＶＢＥの内Ｖ ｒ ｅ ｆ−Ｖｏが負となシｖＤ
くＯとなＱエミッタを正１、ベースｌこ負を開力Ｌ１さ
れその（［がＶＤ２Ｆ＋ＶＢＥを越えるとベース・エミ
ッタ間（こ電流が流れてＱｌがオンとｌジ、従来通ＪＴ
ＨＩが通電動作して定電圧回路部１へのミ圧供給を遮断
する。このよう（こ本発明の一笑飾例では漏洩電流によ
る影響を全く受けることなく過電圧の検出を行うことが
出来る。
以上はＶｌ とＶｏ−ｖ２の差シ圧検出手段をトランジ
スタＱ１のベース・エミッタ（こ印加して行ったが伺ト
ランジスタの差動増幅回路あるいは演算項幅器によって
も陶様（こ実現田米ることはいう迄もない。但しこの場
合はＶＢＥの項は不畏となる。
スタＱ１のベース・エミッタ（こ印加して行ったが伺ト
ランジスタの差動増幅回路あるいは演算項幅器によって
も陶様（こ実現田米ることはいう迄もない。但しこの場
合はＶＢＥの項は不畏となる。
同一４一実施例では定電圧１ｈ制御・全シリーズドロッ
パ１式によったが他の方式例えはスイノチングレギーレ
ータ方式の出力に適Ｊｒｊしても同経（こ実現すること
が出来る。
パ１式によったが他の方式例えはスイノチングレギーレ
ータ方式の出力に適Ｊｒｊしても同経（こ実現すること
が出来る。
（ｇ） 発明の詳細
な説明したよう（こ本発明によれば従来高電圧領域にお
いてツェナダイオードの漏洩電流（こよって不安定であ
った過電圧の検出もｊｉｉ’３易な回Ｉ烙構成ζこよっ
て漏洩゛直流の影響を除云し１苫−′！１住高く過電圧
検出が出来る手段が得られるの’〔１，Ｈ用である。
いてツェナダイオードの漏洩電流（こよって不安定であ
った過電圧の検出もｊｉｉ’３易な回Ｉ烙構成ζこよっ
て漏洩゛直流の影響を除云し１苫−′！１住高く過電圧
検出が出来る手段が得られるの’〔１，Ｈ用である。
第１図は従来の直流定電圧電源９（こおける過′駐圧検
出・防止回路のブロック図２よび第２図（ま本発明の一
実施例（こ２ける直加定′市圧′週８の過′屯圧検出・
防止回路のブロック図である。図Ｌ−４ｓいて１は定電
圧１６制御都、ＺＤｌ、ＺＤノ＼、Ｂ（・まツエナター
イオード、ＤＩ、Ｄ２［ｔ、グイオート、Ｑｌ４まトラ
ンジスタ、Ｅは直流入口室源、Ｆｉｔ刑フー−ズ、Ｔ旧
はシリコン制御４゛た流素子、Ｒ１〜Ｒ７ｉハ抵抗であ
る。
出・防止回路のブロック図２よび第２図（ま本発明の一
実施例（こ２ける直加定′市圧′週８の過′屯圧検出・
防止回路のブロック図である。図Ｌ−４ｓいて１は定電
圧１６制御都、ＺＤｌ、ＺＤノ＼、Ｂ（・まツエナター
イオード、ＤＩ、Ｄ２［ｔ、グイオート、Ｑｌ４まトラ
ンジスタ、Ｅは直流入口室源、Ｆｉｔ刑フー−ズ、Ｔ旧
はシリコン制御４゛た流素子、Ｒ１〜Ｒ７ｉハ抵抗であ
る。
Claims (1)
- ツェナダイオードのツェナ電圧を電源の出力電圧におけ
る過電圧検出値に設定して行う直流定型圧電ノの過覗圧
防止システムにおいて、該ｉ…源比出力出力電圧ライン
とその零電圧ラインとの間に零電圧ライン倶ｊ（こその
ツェナ電圧により正常出力電圧以下の基準′６圧を発生
する第１ツエナダイオードとその直列抵抗からなる第１
直列回路、出力電圧ライン側にそのツェナ電圧（こより
過電圧設定値と基準電圧との差゛４圧を設定する第２ツ
エナダイオードとその直列抵抗からなる第２厘列回路を
接続してなり、両面列回路の中間接続点における′昨圧
差を検出手段に印加して、出刃電圧が過電圧設定値を下
廻るときは該検出手段に逆バイアス電圧を与え、該設定
値を上廻るときは正バイアス電圧′ｆｆ：ｍ加して作動
せしめ出力電圧の過電圧を検出すること全特徴とする過
電圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3852183A JPS59165920A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 過電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3852183A JPS59165920A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 過電圧検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165920A true JPS59165920A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12527573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3852183A Pending JPS59165920A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 過電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165920A (ja) |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3852183A patent/JPS59165920A/ja active Pending
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