JPS62216015A - 直流安定化電源回路の過電流保護回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は直流安定化電源回路における出力短絡時の過電
流保護回路に関するものである。

（従来の技術） 第２図は従来の直流安定化電源回路を示す図である０図
において、３は直流安定化電源回路を構成する公知のパ
ッケージ化された３端子ボルテージレギユレータであり
、このボルテージレギュレータ３の入力端子Ａは非安定
直流電源１の正端子に接続され、出力端子Ｂには負荷２
が接続される。

また、ボルテージレギュレータ３の共通端子Ｃは非安定
直流電１１１Ｘ１の負ｉ子と負荷２を接続する共通線、
つまり、接地已に接続される。

第３図は係るボルテージレギュレータの出力特性図であ
る。

以下、従来の直流安定化電源回路の動作を説明する。

ボルテージレギュレータ３は基準電圧源を内蔵し、この
基準電圧源と出力端子Ｂの電圧を比較して出力電圧■。

が一定になるように制御している。

これが第３図の出力特性図のａ−ｂに相当する。

次に、負荷２を徐々に重くしていくと電圧垂下機能が働
いて出力電圧Ｖ、は、第３図の出力特性図のｂ−ｃのよ
うに垂下し、出力短絡電流を固をの制限（ａ　Ｉ　、に
制限する。

第４図は従来のボルテージレギュレータの回路図であり
、主トランジスタＱ１７、ベース電流供給用トランジス
タＱ１い負荷電流検出用抵抗Ｒ１い電圧垂下用トランジ
スタＱ１い基準電圧発生用゛ツェナダイオードＤ、及び
出力電圧検出用抵抗Ｒ１，。

Ｒ８゜などにより構成される。なお、Ｒ３−Ｒ１゜およ
びＲ＋ｚ−Ｒ，、は抵抗、Ｑ＋　〜Ｑ＋ｓはトランジス
タ、Ｃ１はコンデンサ、Ｄ、はツェナダイオード、Ｄ、
はダイオードである。

この回路においては上述したように共通端子Ｃが接地Ｅ
から切り離されると主トランジスタＱｌ？はそのベース
電流供給路が遮断されるためオフし、ボルテージレギュ
レータの入力端子Ａ１出力端子Ｂ間は遮断される。

第３図の出力特性図に示されるように、出力が短絡する
と必ずある値以上の出力電流（短絡電流Ｉ、）が流れる
ことがわかる。そして、従来の回路において、ボルテー
ジレギュレータの短絡ｉｔ＠よりも小さな出力電流で使
用していた時にボルテージレギュレータ３の出力端子Ｂ
を短絡するとボルテージレギュレータ３の電圧垂下機能
が働いたとしても定常負荷電流よりも大きな出力短絡電
流！、が流れることになる。また、入力端にも同じよう
に定常入力端子より大きな短絡電流が流れることになる
。

（発明が解決しようとする問題点） 以上に述べたように従来の回路では、ボルテージレギュ
レータ３の出力端子Ｂが短絡された時の短絡電流！、が
定常負荷電流より大きい場合は、その短絡電流で破壊さ
れない部品で入力側の非安定ｉｔ電源路及び負荷回路を
構成しなければならなかった。

本発明は、上記問題点を除去し、低コスト化された、し
かも信鯨性の高い直流安定化電源回路の過電流保護回路
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、非安定直流電
源電圧を安定化して負荷に供給する直流安定化電源回路
の入力端子と出力端子間に接続した短絡電流制限用の抵
抗と入力電圧検出用のツェナダイオードからなる直列回
路と、直流安定化電源回路の共通端子と接地間に接続し
た出力電圧に応じて開閉するスイッチング素子からなる
直流安定化電源回路の過電流保護回路を設けるようにし
たものである。

（作用） 本発明によれば、上記したように直流安定化電源の過電
流保護回路を構成したので、負荷が短絡し出力電圧が低
下するとスイッチング素子はこの電圧の変化に応じてオ
フし、直流安定化電源回路をオフにする。従って、負荷
短絡時、負荷に流れる電流は直流安定化電源回路を構成
するボルテージレギュレータ固有の短絡電流制限値、つ
まり、第３図に示される電流ｒ、以下にすることができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す回路図である。

図において、符号１，２．３は第２図に示される従来の
直流安定化！＃回路と同じであるので説明は省略する。

ここで、直流安定化電源回路としてのボルテージレギュ
レータ３の入力端子Ａと出力端子８間には短絡電流制限
用の抵抗４と入力電圧検出用のツェナダイオード５を接
続する。また、出力端子Ｂと接地（非安定直流１１８１
の負端子と負荷２を接続する共通線）Ｅ間には抵抗６と
フォトカプラフの発光部を構成する発光ダイオードＤの
直列回路を接続する。更に、ボルテージレギュレータ３
の共通端子Ｃと接地Ｅ間にはフォトカプラフの受光部を
構成するフォトトランジスタＰＴを接続する。

第１図において、非安定直流電源１を接続すると、抵抗
４、ツェナダイオード５、抵抗６、フォトカプラフの発
光ダイオードＤ、接地Ｅを通って始動電流が流れ、ボル
テージレギュレータの共通端子Ｃに接続されたフォトカ
プラフのフォトトランジスタＰＴがオンになり、ボルテ
ージレギュレータ３は安定化動作を開始する。

ボルテージレギュレータ３により安定化された電圧力電
力されるとボルテージレギュレータの入力端子と出力電
圧との電位差により、ツェナダイオード５はオフになる
がフォトカプラフの発光ダイオードＤは、ボルテージレ
ギュレータ３の出力電圧によりオンが維持される。

出力端子Ｂに短絡が生じた場合は、ボルテージレギュレ
ータ３の出力端子Ｂとフォトカプラフの発光ダイオード
Ｄのカソード間は同電位となるため、フォトカプラの発
光ダイオードＤはオフとなり、それに伴いフォトトラン
ジスタＰＴもオフとなる。フォトトランジスタＰＴのオ
フによりボルテージレギュレータ３の共通端子Ｃと接地
８間の導通が遮断されるとボルテージレギュレータ３は
その制御入力を失いオフとなり出力は零になる。

この時、ボルテージレギュレータ３の入力端子Ａと出力
端子Ｂの電位差により、ツェナダイオード５は再びオン
になり、非安定直流電源１から抵抗４、ツェナダイオー
ド５、接地Ｅを通り、電流が流れるが、その電流は抵抗
４の値を大きく設定しておくことにより、ボルテージレ
ギュレータ３に固存の短絡電流制限値■、よりも小さく
することができる。

第５図は本発明の他の実施例を示す回路図であり、第１
図の実施例におけるフォトカプラフに代えてトランジス
タＩＯ１抵抗８．９を設けたものである。この実施例に
おいても負荷短絡時にはトランジスタ１０がオフしてボ
ルテージレギュレータ３の出力を零にすることができる
。

なお、上記実施例においては直流安定化電源としてボル
テージレギュレータを用いるものについて説明してきた
が、本発明はこれに限るものではなく直流安定化電源と
してスイッチングレギュレータを用いることもできる。

以上のように構成することにより、短絡電流を抵抗４に
よって制限することができ、ボルテージレギュレータ３
をその短絡電流制限値よりも小さい通常出力ｉ流で使用
する場合、ボルテージレギュレータ３の短絡電流制限値
を考慮して回路部品を選定する必要がなくなる。これに
よりボルテージレギュレータ３の入力回路、即ち、非安
定直流電源を構成する整流用ダイオード並びに電圧平滑
用フィルタコイルの定格電流が下げられるので、小定格
の回路部品を使用できる。更に、出力短絡時にはボルテ
ージレギュレータ３がオフになるために負荷回路の損傷
の進展が阻止できると共にボルテージレギュレータの放
熱フィンの加熱が防止できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな（、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、非安定
直ｔＸ′ｒ！ｌ源電圧を安定化して負荷に供給する直流
安定化ｉｎ；を回路の入力端子と出力端子間に接続した
短絡電流制限用の抵抗と入力電圧検出用のツェナダイオ
ードからなる直列回路と、前記直流安定化電源回路の共
通端子と接地間に接続した出力電圧に応じて開閉するス
イッチング素子からなる直流安定化電源回路の過電流保
護回路を設けるようにしたので、 （１）直流安定化電源回路の入力端子と出力端子間に接
続した短絡電流制限用の抵抗によって短絡電流を制限す
ることができ、直流安定化電源回路の回路部品の小定格
化、直流安定化電源回路のコストダウンを達成すること
ができる。

（２）直流安定化電源回路の出力短絡時には直流安定化
電源回路がオフになるために負荷回路の損傷の進展が阻
止できると共に直流安定化電源回路の放熱フィンの加熱
が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は従来の
直流安定化電源回路を示す図、第３図は従来のボルテー
ジレギュレータの出力特性図、第４図は従来のボルテー
ジレギュレータの回路図、第５図は本発明の他の実施例
を示す回路図である。 １・・・非安定直流電源、２・・・負荷、３・・・ボル
テージレギュレータ、４，６，８．９・・・抵抗、５・
・・ツェナダイオード、Ｄ・・・発光ダイオード、ＰＴ
・・・フォトトランジスタ、７・・・フォトカプラ、１
０・・・トランジスタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非安定直流電源電圧を安定化して負荷に供給する
   直流安定化電源回路の入力端子と出力端子間に接続した
   短絡電流制限用の抵抗と入力電圧検出用のツェナダイオ
   ードからなる直列回路と、前記直流安定化電源回路の共
   通端子と接地間に接続した前記直流安定化電源回路の出
   力電圧に応じて開閉するスイッチング素子を具備するこ
   とを特徴とする直流安定化電源回路の過電流保護回路。
2. （２）前記スイッチング素子は前記直流安定化電源回路
   の出力電圧に応じて発光する発光ダイオードと前記共通
   端子と接地間に接続したフォトトランジスタを有するフ
   ォトカプラからなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の直流安定化電源回路の過電流保護回路。
3. （３）前記直流安定化電源回路は電圧垂下特性を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の直流安定化電源回路の過電流保護回路。