JPS6173515A - 電源回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、直流電力を給電する電源回路に関し、更に
詳しくは過負荷時の電源回路保護及び安全性の向上を図
った電源回路に関する。

［発明の技術的背景と問題点］ 例えば一時家庭で用いられるステレオ、テープレコーダ
等の電気製品の電源回路には、過負荷時の安全対策とし
て一般にヒユーズが用いられている。

ところで、近年コンピュータプームと言われるようにコ
ンピュータが一般家庭でも大いに利用され出している。

コンピュータは、ユーザの創意に応じた自由度の高い利
用ができるところにその魅力があり、例えば、最近出現
したＭＳＸと一般に呼ばれるホームコンピュータはカー
トリッジによって簡易に各種ソフトプログラムやインタ
ーフェースを供給できるところに特徴があり、ユーザが
自作したカートリッジを用いることも勿論可能である。

しかし上記の反面、ユーザ自作のカートリッジが電源短
絡であったりあるいはＭＳ’Ｘの規格外であったために
、規格外の過大電流が流れ電源回路が破損すると云った
ことが発生する可能性が高い。

このように過負荷状態が生じる可能性の高いホームコン
ピュータの如き機器の電源回路にあっては、過負荷時の
安全対策が、一般の電気製品のごとくヒユーズによる電
源遮断のみであるとひんばんにヒユーズを取り換えるこ
とになりかねないという問題が生じる。

［発明の目的］ この発明は上記に鑑みてなされたもので、コンデンサイ
ンプット型整流回路から負荷へ直流電力を給電する電源
回路において、過負荷を検知しこれをユーザに知らせる
とともに過負荷による過大な給電電力を自動的に制限し
、もって電源回路の保護及び安全性の向上を図ることの
できる電源回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 上記目的を達成するためこの発明は、コンデンサインプ
ット型整流回路から負荷へ直流電力を給電する電源回路
において、過負荷による前記整流回路の出力電圧の低下
を基準電圧との比較により検出して前記給電を遮断し、
当該遮断による前記出力電圧の回復上昇を前記基準電圧
との比較により検出して前記遮断を解除する給電制御手
段と、前記出力電圧の低下、上昇に対応して振動し音波
を発する発音手段と、前記音波が可聴音となるよう前記
給電制御手段の前記出力電圧の低下の検出時から給電遮
断時までの時間又は前記出力電圧の上昇の検出時から給
電遮断の解除時までの時間を調整して給電遮断及びその
解除のくり返し周期を設定する周期設定手段とを有する
ことをその要旨とする。

［発明の効果］ この発明によれば、コンデンサインプット型整流回路か
ら負荷へ直流電力を給電する電源回路において、過負荷
時には負荷への給電の遮断とその解除とを所定の周期で
くり返すとともに、当該周期に対応して振動する発音手
段から可聴音を発するようにしているため、過負荷によ
る過大な給電電力を制限できかつユーザーに過負荷を報
知でき、もって電源回路の保訛及び安全維持を図ること
が可能な電源回路を供給することができる。

［発明の実施例］ 以下、図面によりこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例にかかる電源回路のブロッ
ク図、第２図は当該電源回路の回路図である。

第１図において、交流電圧（例えばＡＣｌｏｏＶ）を整
流する整流器１の出力とアースとの間に、当該整流器１
の出力電圧を略直流電圧にする平滑用コンデンサ３を挿
入するとともに、前記整流器１の出力を後述する制御回
路５を介して負荷７に接続している。また前記整流器１
の出力には、その電圧の過負荷よる低下を検出する検出
回路９を接続し、当該検出回路９の出力をリレー回゛路
１１に接続している。当該リレー回路１１は前記検出回
路９が前記出力電圧の低下を検出していない時にのみオ
ンとなるリレー（第２図参照番号２９）を有し当該リレ
ー２９のオン時にのみ一定レベル（例えば５Ｖ）の参照
電圧を出力する。前記リレー回路１１の参照電圧出力に
は、当該参照電圧を入力している間は前記整流器１と前
記負荷７とを導通状態にするとともに当該負荷７への給
電電圧をフィードバックしてこれを前記参照電圧に保持
する制御回路５を接続している。

上記各回路の構成を第２図により説明する。

前記整流器１は、交流入力を所定電圧に降圧させるトラ
ンス１３と当該トランス１３の出力を全波整流するダイ
オード１５．１７．１９．２１で成るブリッジとを有し
、当該ブリッジの出力とアースとの間に平滑用コンデン
サ３を挿入しである。

前記検出回路９は、エミッタ接地されたスイッチング用
のｎｐｎ型トランジスタ２３を有し、当該トランジスタ
２３のベースをツェナダイオード２５とベース電流制限
用の抵抗２７とを直列に介して前記整流器１の出力に接
続し、コレクタをリレー２９の励磁コイル３１と励１ｉ
ｔ１電流制限用の抵抗３３とを直列に介して前記整流器
１の出力に接続している。前記ツェナダイオード２５の
ツェナ電圧は前記トランジスタ２３のオン・オフ電圧を
決めるもので前記整流ブリッジの整流出力のピーク電圧
より所定電圧だけ低い値に設定しである。また、前記コ
イル３１の両端には、励磁が遮断した時に発生する過渡
電圧を吸収するダイオード３５を接続しである。

前記リレー回路１１は、航記整Ｆ器１の出力とアースと
の間に、前記リレー２９の常開接点３７と、参照電圧を
決めるツェナダイオード３９とを直列に挿入したもので
ある。

前記制御回路５は、前記リレー回路１１から出力される
参照電圧を千人力とし負荷７に印加される電圧を一人力
とするコンパレータ４１と、当該コンパレータ４１の出
力にベース接続されるとともにエミッタが前記整流器１
の出力に、またコレクタが前記負荷７に接続されたｐｎ
ｐ型トランジスタ４３とを有する。また、前記コンパレ
ータ４１の千人力とアースとの間には、前記リレー３つ
がオフとなった時の千人力電圧の立下がりを時定数で遅
らせるコンデンサ４５と抵抗４７の並列回路が挿入しで
ある。

上記構成に作用・を以下に説明する。

正常な負荷が与えられた状態では、前記整流器１からは
前記ブリッジの整流電圧のピーク値に近い略直流電圧が
出力されている。この場合は、ツェナダイオード２５は
降伏状態にあるため、トランジスタ２３はベース入力が
与えられ導通状態となり、よって、コイル３１にはコレ
クタ電流が流れて励磁状態となっている。このため接点
３７は閉成しており、前記整流器１から前記接点３７を
介してツェナダイオード３つに直流電圧が与えられ、よ
って当該ツェナダイオード３９のツェナ電圧である参照
電圧がコンパレータ４１に千人力している。当該コンパ
レータ４１は、負荷７に印加されている電圧を一人力し
て前記参照電圧との差分をとっている。そして、当該差
分が正であればトランジスタ４３のベースへ出力する電
圧を上昇させ、当該トランジスタ４３を介して前記整流
器１から前記負荷７へ流入する電流堡を増加させて当該
負荷７に印加されている電圧を上昇させる。

また、前記差分が負であれば、前記トランジスタ４３の
ベース電圧を下降させ、前記負荷７へ流入する電流を減
少させて当該負荷７へ印加される電圧を下降さゼる。こ
のような動作により、前記コンパレータ４１は、前記負
荷７へ与える電圧を参照電圧に保持している。

一方、過負荷が与えられた状態では、前記整流器１から
前記負荷７へ過大電流が流れ込むため、平滑用コンデン
サ３がｔＩｉ電して行き、前記整流器１の出力電圧は低
下して行く。そして、前記整流器１の出力電圧がツェナ
ダイオード２５のツェナ電圧に近づくと当該ツェナダイ
オード２５は非導通状態となり、トランジスタ２３のベ
ース入力はＯとなる。よって前記トランジスタ２３は非
導通状態となり、コイル３１の励磁は解除されて接点３
７が開成する。この時点から、コンパレータ４１の千人
力電圧はコンデンサ４５と抵抗４７どの時定数に従って
参照電圧から○に向って徐々に下降して行く。そして、
前記千人力電圧が前記−人力゛電圧より低くなると前記
コンパレータ４１からトランジスタ４３に出力されるベ
ース電圧は下降しトランジスタ４３を非導通状態とする
。従って整流器１から負荷７への給電は遮断される。す
ると、平滑用コンデンサ３は再び充電されるので整流器
１の出力電圧は上昇して行く。当該出力電圧がツェナダ
イオード２５のツェナ電圧を越えれば、トランジスタ２
３は再び導通状態になり、コイル３１が励磁されて接点
３７が閉成し、コンパレータ４１に参照電圧が千人力し
て整流器１から負荷７への給電が再開する。しかし、過
負荷のために整流器１の出力電圧は再び低下し、上記と
同じ動作がくり返される。

第３図は上記くり返し動作における各部の電圧波形を図
示したもので、同図（Ａ）は整流器１の出力電圧を、同
図＜８）はコンパレータ４１の千人力電圧を夫々示して
いる。

第３図において、整流器１から負荷７への給電が遮断さ
れると（時刻ｊ＋）、整流器１の出力電圧は上昇して行
く（時刻む１〜ｔ２）。当該出力電圧がツェナダイオー
ド２５のツェナ電圧を越えると（時刻ｔ２）、接点３７
が閉成しコンパレータ４１の十人力に参照電圧が印加さ
れ、負荷への給電が再開される。しかし過負荷のために
給電再開の直後整流器１の出力電圧は再び低下し、前記
接点３７はすぐに開成してコンパレータ４１の十人力電
圧はコンデンサ４５と抵抗４７との時定数に従って下降
して行く（時刻ｔ２〜ｔ４）。そして、前記十人力電圧
が前記−入力端子より下降するど整流器１から負荷７へ
の給電が再び遮断され、（時刻［１）、以後同様の動作
がくり返される。

このように、過負荷時には負荷への給電とその遮断が交
互にくり返されることにより、過負荷時の過大な給電電
力を制限することができるので、電源回路の加熱等を防
止することが可能となる。

また、コンデンサ４５と抵抗４７どの時定数を調節して
上記のくり返し動作の周期を適切な値に設定すれば、接
点３７の開成・開成の厨突音がブザー音となり、過負荷
を知らせる警報となる。

尚、上記内容はこの発明の一実施例を説明するものであ
って、この発明が上記内容のみに限定されるものではな
いことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電源回路のブロック
図、第２図は当該電源回路の回路図、第３図は当該電源
回路の動作波形図である。 １・・・整流器 ３・・・平滑用コンデンサ ５・・・制御回路 ７・・・負荷 ９・・・検出回路 １１・・・リレー回路 ２５・・・ツェナダイオード ２９・・・リレー　　　　　　− ３７・・・接点 ４３・・・トランジスタ ４５・・・コンデンサ ４７・・・抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンデンサインプット型整流回路から負荷へ直流電力を
   給電する電源回路において、過負荷による前記整流回路
   の出力電圧の低下を基準電圧との比較により検出して前
   記給電を遮断し、当該遮断による前記出力電圧の回復上
   昇を前記基準電圧との比較により検出して前記遮断を解
   除する給電制御手段と、前記出力電圧の低下、上昇に対
   応して振動し音波を発する発音手段と、前記音波が可聴
   音となるよう前記給電制御手段の前記出力電圧の低下の
   検出時から給電遮断時までの時間又前記出力電圧の上昇
   の検出時から給電遮断の解除時までの時間を調整して給
   電遮断及びその解除のくり返し周期を設定する周期設定
   手段とを有することを特徴とする電源回路。