WO2006033219A1 - 回路保護装置 - Google Patents

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Kunihiro Miyata
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Definitions

  • the present application belongs to the technical field of circuit protection devices.
  • a typical example of the stabilized DC power supply is a switching power supply.
  • This switching power supply is a type of stabilized DC power supply that is controlled by a so-called switching method, and uses a commercial AC power supply or a DC power supply as an input, and uses this as a high-speed switching action of a semiconductor, so that it exceeds the audible frequency. It is converted into high-frequency power and then controlled and rectified to obtain a direct current with a predetermined voltage value. It is characterized by its small size, “light weight” and high efficiency. Recently, it has been widely used as a power supply for most electronic devices including information equipment and communication equipment.
  • the switching power supply device for example, when an alternating current having a voltage value about half of the voltage value standardized as the commercial AC power supply (in Japan, 100 volts AC) is input.
  • the same amount of power can be supplied to the electronic device as when the AC of the standardized original voltage value is input.
  • the switching power supply device has an AC voltage of 220 volts or more. About twice as much as when a standardized input voltage (220 to 230 volts) is applied in order to supply load power with the same amount of power as when 230 volts is applied. Current flows to the primary side, and as a result, the circuit components constituting the primary side are damaged.
  • the present application has been made in view of the above-mentioned problems, and an example of the purpose is to use an input voltage with a low voltage value outside the standard while using circuit parts and the like similar to the conventional ones. It is an object of the present invention to provide a circuit protection device capable of protecting the circuit component from a large current caused by generating a necessary output voltage by using.
  • the invention according to claim 1 provides an output using an input voltage.
  • a generating means such as a switching power supply section for generating a voltage
  • a detecting means such as a voltage detecting section for detecting whether or not the value of the input voltage is less than a preset threshold
  • the value of the input voltage Control means such as a control unit for controlling the generation of the output voltage using the input voltage when the value is less than the threshold.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present application.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a switching power supply unit according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the principle of the present application.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the switching power supply according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a switching power supply according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a switching power supply device according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a switching power supply device according to a fourth embodiment. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the principle of the present application
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating details of the switching power supply unit according to the present application
  • FIG. 3 is a flowchart according to the operation of the present application.
  • a switching power supply B includes terminals 1A and 1B that are inserted into an AC outlet or the like as a power source in a production factory and receive AC supply as the power source.
  • An outlet 1 provided, a rectifier 3 having a configuration similar to the conventional one, capacitors 4 and 7, a voltage detection unit 5 as a detection means, and a switching power supply unit 6 as a generation means having a configuration similar to the conventional one
  • the diode 8, the transformer 9, and the control unit 10 as control means.
  • FIG. 1 only the primary side circuit in the transformer 9 is shown for the sake of simplicity of explanation.
  • the switching power supply unit 6 includes a voltage detection switch similar to the conventional one.
  • the present application having such a configuration exerts its effect most, for example, by combining a plurality of types of products each having a plurality of types of alternating currents having different voltage values as driving power.
  • This is the case of production on one production line. That is, for example, as shown in FIG. 3, in the production line, procurement (part S1), assembly preparation (step S 2) and assembly (parts including the circuit protection device according to the present application) for assembly are confirmed.
  • Step S4 In the operation confirmation process (Step S4) and sampling inspection process (Step S5) of all products that are executed after the completion of each process of Step S3), an alternating current with a voltage value lower than the rating is erroneously detected.
  • step S6 When supplied as drive power, according to the present application, the operation of the switching power supply unit 6 is stopped, or the AC supply itself from the outlet 1 is stopped, thereby protecting each circuit shown in FIG. Can do it. Further, as a result, the switching power supply B itself stops, so that the examiner can recognize an error in the AC voltage value applied to the outlet 1 and correct each detection process (steps S4 and S4). The effect that S5) can be redone is also expected. As a result, in the subsequent shipping process (step S6), more products can be shipped without being destroyed by incorrect power supply.
  • the switching power supply BC includes the outlet 1, the rectifier 3, the capacitors 4 and 7, the switching power supply unit 6, the diode 8 and the transformer 9 shown in FIG. 1 includes a resistor 5C1 and a transistor diode 5C2 that function as the voltage detector 5 shown in FIG. 1, transistors 10C1 and 10C2, and resistors 10C3 and 10C4 that function as the controller 10 shown in FIG.
  • the transistor 10C2 is connected between the power supply VCC as the driving power source of the switching power supply unit 6 and the ground.
  • the switching power supply 6 itself is not supplied with power from the power supply VCC, and the operation of the switching power supply 6 is stopped. As a result, the function as the switching power supply BC is stopped, and each circuit is protected.
  • the resistance value of the resistor 5C1 and the rated value of the corner diode 5C2 are input according to a non-standard voltage value that can be input to the outlet 1. Each value should be able to reliably turn off the transistor 10C1.
  • the switching power supply BC of the first embodiment when the AC voltage value as an input becomes less than the standard value, the operation of the switching power supply BC using the AC is stopped. Therefore, even when circuit parts similar to the conventional ones are used, the large current caused by generating the necessary direct current using alternating current having a value less than the standard value.
  • the circuit component can be protected from the above.
  • FIG. 5 the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same member numbers, and detailed description thereof is omitted.
  • the switching power supply device BDD includes the outlet 1, the rectifier 3, the capacitors 4 and 7, the switching power supply unit 6, the diode 8 and the transformer 9 shown in FIG. 1 includes a resistor 5D1 and a corner diode 5D2 that function as the voltage detection unit 5 shown in FIG. 1, transistors 10D1 and 10D2, and resistors 10D3 and 10D4 that function as the control unit 10 shown in FIG.
  • the transistor 10D2 is connected between the power supply VCC serving as the drive power source of the switching power supply unit 6 and the ground, and the resistor 5D1 and the resistor 10D are connected between the power supply VCC and the base terminal of the transistor 10D1.
  • Ener diode 5D2 is connected in series.
  • the power of the power supply VCC is not supplied to the switching power supply unit 6 itself, and the operation of the switching power supply unit 6 is stopped.
  • the function as the switching power supply BD is stopped, and each circuit is protected.
  • the resistance value of the resistor 5D1 and the rated value of the Zener diode 5D2 were input according to a non-standard voltage value that could be input to the outlet 1. Sometimes it is necessary to have a value that can reliably turn off the transistor 10D1.
  • the switching power supply device BD of the second embodiment described above can also achieve the same effects as the switching power supply device BC that works on the first embodiment described above.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the switching power supply device according to the third embodiment.
  • the same components as those shown in FIG. Detailed description is omitted.
  • the switching power supply device BA includes the outlet 1, the rectifier 3, the capacitors 4 and 7, the switching power supply unit 6, the diode 8, and the transformer 9 shown in FIG.
  • the resistor 5A1 and the Zener diode 5A2 functioning as the voltage detection unit 5
  • the transistors 10A1 and 10A2 functioning as the control unit 10 illustrated in FIG. 1
  • the resistor 10A3 and the switch 11, and the switch 2 illustrated in FIG. It consists of a functional fuse 2A.
  • the transistor 10A1 when the transistor 10A1 is turned off, the voltage at the base terminal of the transistor 10A2 increases. As a result, the transistor 10A2 is turned on, and the alternating current applied to the outlet 1 is directly applied to the fuse 2A. The Then, the fuse 2A is blown when a current exceeding the above-mentioned rating flows through the fuse 2A.
  • the resistance value of the resistor 5A1 and the rated value of the Zener diode 5A2 were input according to a non-standard voltage value that could be input to the outlet 1. Sometimes it is necessary to have a value that can reliably turn off the transistor 10A1.
  • a predetermined charging time (hereinafter referred to as charging time t) is stored until the necessary charge is accumulated in the capacitor 4.
  • charging time t a predetermined charging time
  • the transistor 10A1 is turned off and the transistor 10A2 is turned on.
  • a current exceeding the rating flows to the fuse 2A, and the fuse 2A may be blown. Therefore, in the switching power supply device BA according to the third embodiment, a switch 11 shown in FIG. 6 is newly provided until the necessary charge is accumulated in the capacitor 4 when the power supply is applied through the outlet 1.
  • the control to turn off the switch 11 is performed.
  • the operation of the switching power supply B using the alternating current is stopped when the voltage value of the alternating current becomes less than the standard value as an input. Therefore, even when circuit parts similar to the conventional ones are used, a large current is generated due to the generation of necessary direct current using alternating current having a value less than the standard value. Can do.
  • a constant value of direct current is obtained from the alternating current whose value varies using the switching power supply unit 6, even if the alternating voltage value is less than the standard value, the value is less than the standard value. It is possible to protect circuit components from large currents caused by generating the necessary direct current using alternating current.
  • FIG. 7 the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same member numbers, and detailed description thereof is omitted.
  • the switching power supply BB includes the outlet 1, the rectifier 3, the capacitors 4 and 7, the switching power supply unit 6, the diode 8 and the transformer 9 shown in FIG. 1, resistor 5B1 and Zener diode 5B2 functioning as voltage detection unit 5 shown in FIG. 1, transistors 10B1, 10B2 and 10B7 functioning as control unit 10 shown in FIG. 1, resistors 10B5, 10B6, 10B9 and 10B10, and switch control Section 10B8, light emitting element 10B3 and light receiving element 10B4 functioning as a photocoupler, and switch 2B corresponding to switch 2 shown in FIG.
  • the transistor 10B1 when the transistor 10B1 is turned off, the voltage of the base terminal of the transistor 10B2 increases, and as a result, the transistor 10B2 is turned on and the light emitting element 10B3 emits light.
  • the resistance value of the light receiving element 10B4 itself decreases, and accordingly, the base voltage of the transistor 10B7 decreases, so that the transistor 10B7 is turned off.
  • the switch control unit 10B8 operates, and the switch 2B is turned off based on the control signal Ssw output from the switch control unit 10B8.
  • the rated value of 5B2 needs to be a value that can reliably turn off the transistor 10B1 when it is input according to a non-standard voltage value that can be input to the outlet 1.
  • the transistor 1OB1 is turned off and the transistor 1 is turned off at the charging time t of the capacitor 4 for the same reason as described in the description of the switch 11 according to the third embodiment.
  • the switch 10B2 being turned on, the switch 2B is controlled to be turned off. Therefore, in the switching power supply BB according to the fourth embodiment, a switch 12 shown in FIG. Control for turning off the switch 12 and turning off the switch 2B by the control signal Sc from the microphone computer (not shown) constituting the control unit 10 shown in FIG. 1 for the accumulation time t from the timing when the power supply is applied. Is to do.
  • the switching power supply BB of the fourth embodiment when the AC voltage value becomes less than the standard value as an input, the operation of the switching power supply BB using the AC is stopped. Therefore, even when circuit parts similar to the conventional ones are used, the circuit parts are also protected by the large current force caused by generating the necessary direct current using alternating current having a value less than the standard value. Can do.
  • the switch 2B is turned off to stop the supply itself to the AC rectifier 3 or the like, thereby operating the switching power supply unit 6. Since the operation is stopped, the circuit components can be reliably protected.
  • each embodiment of the present application in the case where a plurality of types of devices having different switching power supply devices and different AC voltage values as power sources are manufactured on the same production line, etc. In other words, it can greatly contribute to the protection of each device, in other words, the improvement of the yield of each device.

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Abstract

　従来と同様の回路部品等を使用しつつも、規格外の低い電圧値の入力電圧を用いて必要な出力電圧を生成することに起因する大電流等から当該回路部品を保護することが可能な回路保護装置を提供する。 　駆動電力源としての安定化された直流を、交流を用いて生成するスイッチング電源部６と、交流の電圧値が閾値未満となっているか否かを検出する電圧検出部５と、当該交流の電圧値が閾値未満の値となっているとき、当該交流を用いた直流の生成を停止するように制御する制御部１０と、を備える。

Description

明 細 書
回路保護装置
技術分野
[0001] 本願は、回路保護装置の技術分野に属する。
背景技術
[0002] 電子機器に内蔵されて使用されるトランジスタ等の電子素子は、一般には直流によ り動作する。そこで、当該電子素子をその仕様通りに動作させるためには、安定した 電圧値を有する直流をその駆動電力として供給する必要があり、この安定化した直 流を供給する装置として、いわゆる直流安定化電源装置が従来から用いられていた
[0003] そして、この直流安定化電源装置として代表的なものにスイッチング電源装置があ る。このスイッチング電源装置は、いわゆるスイッチング方式による制御される直流安 定化電源装置の一種であり、商用交流電源又は直流電源をその入力とし、これを半 導体の高速スイッチング作用を利用して可聴周波数以上の高周波電力に変換し、更 に制御 ·整流して所定の電圧値の直流を得るものである。小型 '軽量'高効率を特徴 とするものであり、最近では、情報機器や通信機器をはじめ、ほとんどの電子機器の 電源装置として広く用いられている。
[0004] ここで、当該スイッチング電源装置においては、その構成上、例えば上記商用交流 電源として規格化されている電圧値 (我が国では交流 100ボルト）の半分程度の電圧 値を有する交流を入力した場合でも、短時間であれば、当該規格化された本来の電 圧値の交流を入力した場合と同じだけの電力を上記電子機器に供給することができ る。
[0005] し力 ながら、上述した従来のスイッチング電源装置においては、例えば上記規格 ィ匕された電圧値の倍以上の電圧値を有する交流を印加した場合に、当該スィッチン グ電源装置自体をその過電圧から保護するための過電圧保護装置を用いることはあ つたが、当該規格化された電圧値未満の電圧値を有する交流が印加された場合に 当該スイッチング電源装置を保護するための回路保護装置は用いられてレ、なかった 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 一方、上記した電子機器につき、例えば 100ボルト入力用の電子機器 (例えば日 本及び北米向け）と、 220ボルト乃至 230ボルト入力用の電子機器 (例えば欧州向け )とを、同じ生産現場において並行して同時に生産する場合がある力 当該生産現場 では、その生産の最終段階において、出来上がった各電子機器に対して実際に定 格の電源電力を印加し、夫々の電子機器の動作を検查する工程が必要になる。そし てこの場合、欧州向け用の電子機器に対して、誤って日本向けの交流 100ボルトを 印加してしまうという事故が発生し得る力 その場合に、上記検查工程において誤つ て交流 100ボルトが印加されていることを、担当の検査員が気付かない場合がある。
[0007] し力 ながら、上述したように、欧州向けのスイッチング電源装置が搭載された電子 機器に対して交流 100ボルトを誤って印加してしまっても、そのスイッチング電源装 置は交流 220ボルト乃至 230ボルトが印加された場合と同じだけの電力量を有する 負荷電力を供給しょうとするために、規格化された入力電圧（220ボルト乃至 230ボ ルト）を印加した場合に比して約二倍の電流が一次側に流れてしまうこととなり、結果 として、当該一次側を構成する各回路部品を損傷してしまうという問題点があった。
[0008] そこで、この問題点に対処すベぐ従来では、たとえ規格化された電圧値未満の値 を有する入力電圧が印加されたことに起因して大電流が流れたとしても製品としての 安全を確保すベぐ一次側を構成する各回路部品を選定する場合に規格外の低い 電圧値の入力電圧が入力された場合を想定する必要があり、その結果として、その 回路部品自体が大型化すると共に製造コストも増大してしまうという問題点があった。
[0009] そこで、本願は上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その目的の一例は、従 来と同様の回路部品等を使用しつつも、規格外の低い電圧値の入力電圧を用いて 必要な出力電圧を生成することに起因する大電流等から当該回路部品を保護するこ とが可能な回路保護装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 上記の課題を解決するために、請求項 1に記載の発明は、入力電圧を用いて出力 電圧を生成するスィッチング電源部等の生成手段と、前記入力電圧の値が、予め設 定された閾値未満となっているか否力を検出する電圧検出部等の検出手段と、前記 入力電圧の値が前記閾値未満の値となっているとき、当該入力電圧を用いた前記出 力電圧の生成を停止するように制御する制御部等の制御手段と、を備える。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本願の原理を示すブロック図である。
[図 2]実施形態に係るスイッチング電源部の細部構成を示すブロック図である。
[図 3]本願の原理を示すフローチャートである。
[図 4]第 1実施形態に係るスイッチング電源装置の概要構成を示すブロック図である。
[図 5]第 2実施形態に係るスイッチング電源装置の概要構成を示すブロック図である。
[図 6]第 3実施形態に係るスイッチング電源装置の概要構成を示すブロック図である。
[図 7]第 4実施形態に係るスイッチング電源装置の概要構成を示すブロック図である。 符号の説明
[0012] 1 コンセント
2、 2B スィッチ
2A ヒューズ
3 整流器
4、 7 コンデンサ
5 電圧検出部
5A1、 5B1、 5C1、 5D1、 10A3、 10B5、 10B6、 10B9、 10B10、 10C3、 10D3、 10D4 抵抗
5A2、 5B2、 5C2、 5D2 ツエナーダイオード
6 スイッチング電源部
8 ダイオード
9 卜ランス
10 制御部
10A1、 10A2、 10B1、 10B2、 10B7、 10C1、 10C2、 10D1、 10D2 卜ランジス タ 10B3 発光素子
10B4 受光素子
10B8 スィッチ制御部
11、 12 スィッチ
B、 BA、 BB、 BC、 BD スイッチング電源装置
発明を実施するための最良の形態
[0013] 次に、本願を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。な お、以下に説明する各実施形態は、商用の交流をその電力源とするスイッチング電 源装置に対して本願を適用した場合の実施の形態である。
[0014] (I)本願の原理
始めに、各実施形態について具体的に説明する前に、本願の原理について、図 1 乃至図 3を用いて説明する。
[0015] なお、図 1は本願の原理を示すブロック図であり、図 2は本願に係るスイッチング電 源部の細部を示すブロック図であり、図 3は本願の動作に係るフローチャートである。
[0016] 図 1に示すように、本願に係るスイッチング電源装置 Bは、生産工場における電源と しての交流差込口等に差し込まれて当該電源としての交流の供給を受ける端子 1A 及び 1Bを備えるコンセント 1と、従来と同様の構成を有する整流器 3と、コンデンサ 4 及び 7と、検出手段としての電圧検出部 5と、従来と同様の構成を有する生成手段と してのスイッチング電源部 6と、ダイオード 8と、トランス 9と、制御手段としての制御部 1 0と、により構成されている。ここで、図 1においては、説明の簡略化のため、トランス 9 における一次側の回路のみを記載している。
[0017] また、スイッチング電源部 6は、図 2に示すように、従来と同様の、電圧検知スィッチ
6Aと、駆動回路 6Bと、トランジスタ等のスイッチング素子 6Cと、により構成されている
[0018] 上記の構成を有する本願では、コンセント 1の両端子 1A及び 1Bに印加される交流 として、正規の電圧値（例えば 220ボルト）の他に、誤って例えば 100ボルトの交流が 印加される場合があることを前提とする。そして、誤って規格値未満の電圧値を有す る交流が両端子 1A及び 1Bに印加されたとき、これに伴って、トランス 9の一次側の電 圧値が規格値以下に減少すると、当該減少後の電圧を異常電圧として電圧検出部 5 において検出信号 Svとして検出し、当該異常電圧が検出された場合には当該検出 信号 Svに基づいてスィッチング電源部 6による電源電力供給自体を停止させる。そし て、この停止動作により、当該異常電圧に起因して発生する大電流から図 1に示す 各回路を保護するのである。
[0019] なお、この停止動作として具体的には、スイッチング電源部 6の動作自体を電圧検 出部 5の検出結果に応じて制御部 10からの制御信号 Secにより停止させる場合 (以 下に示す第 1実施形態又は第 2実施形態の場合）と、図 1に示すスィッチ 2 (又はこれ に相当するヒューズ等）を制御部 10からの制御信号 Scsにより断とすることでコンセン ト 1からの交流の供給自体を停止させて当該スイッチング電源部 6の動作を結果的に 停止させる場合 (以下に示す第 3実施形態又は第 4実施形態の場合）と、の二通りの 方法がある。
[0020] そして、このような構成を有する本願が最もその効果を発揮するのは、例えば、相互 に異なる電圧値を有する複数種類の交流を夫々の駆動電力とする、複数種類の製 品を一つの生産ラインにおいて生産する場合である。すなわち、例えば図 3に示すよ うに、当該生産ラインにおいて、組立てに供される部品（本願に係る回路保護装置を 含む）の調達'確認 (ステップ S1 )、組立て準備 (ステップ S 2)及び組立て (ステップ S 3)の各工程が完了した後に実行される各製品全ての動作確認工程 (ステップ S4)及 び抜取り検查工程 (ステップ S5)において、誤って定格よりも低い電圧値の交流がそ の駆動電力として供給された場合に、本願によれば、スイッチング電源部 6の動作を 停止させるか、或いはコンセント 1からの交流の供給自体を停止させることで、図 1に 示す各回路を保護することができるのである。また、結果としてスィッチング電源装置 B自体の停止することになるので、検查者をしてコンセント 1に印加する交流の電圧 値の誤りを認識させることができ、正しい各検查工程 (ステップ S4及び S5)をやり直さ せることができるという効果も期待される。そして、これらにより、その後における出荷 工程 (ステップ S6)において、誤った電源電力の投入により破壊されることなぐより多 くの製品を出荷することができることとなるのである。
[0021] (iD i m 次に、上述した原理に基づく本願の第 1実施形態について、具体的に図 4を用いて 説明する。なお、図 4において、図 1に示す構成部材と同様の構成部材については 同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
[0022] 図 4に示すように、第 1実施形態に係るスイッチング電源装置 BCは、図 1に示すコン セント 1、整流器 3、コンデンサ 4及び 7、スィッチング電源部 6、ダイオード 8及びトラン ス 9と、図 1に示す電圧検出部 5として機能する抵抗 5C1並びにッヱナ一ダイオード 5 C2と、図 1に示す制御部 10として機能するトランジスタ 10C1及び 10C2、抵抗 10C 3及び 10C4と、により構成されている。この構成において、スイッチング電源部 6の駆 動電力源としての電源 VCCと接地との間にトランジスタ 10C2が接続されている。
[0023] 次に、動作を説明する。
コンセント 1に対して規格値未満の交流が印加された場合、コンデンサ 4の両端の 電圧が規格値以下に減少することとなるが、このこと力 S、抵抗 5C1及びッヱナ一ダイ オード 5C2並びに抵抗 10C4によりトランジスタ 10C1のベース電圧が低下することで 検出され、当該トランジスタ 10C1はオフ状態となる。
[0024] そして、トランジスタ 10C1がオフ状態となると、トランジスタ 10C2のベース端子の電 圧が上昇し、その結果トランジスタ 10C2がオン状態となって上記電源 VCCが抵抗 1 0C3を介して接地されることとなる。
[0025] これにより、スイッチング電源部 6自体には電源 VCCからの電力が供給されなくなり 、当該スィッチング電源部 6の動作が停止する。その結果、スイッチング電源装置 BC としての機能が停止して、各回路が保護されることとなる。
[0026] なお、以上の動作を実現させるために、抵抗 5C1の抵抗値及びッヱナ一ダイォー ド 5C2の定格値としては、コンセント 1に入力され得る規格外の電圧値に応じて、それ が入力されたときにトランジスタ 10C1を確実にオフ状態とすることができる夫々の値 である必要がある。
[0027] 以上説明したように、第 1実施形態のスイッチング電源装置 BCによれば、入力とし て交流の電圧値が規格値未満となったとき当該交流を用いたスイッチング電源装置 BCの動作を停止するので、従来と同様の回路部品を使用している場合も、当該規 格値未満の値を有する交流を用いて必要な直流を生成することに起因する大電流 等から当該回路部品を保護することができる。
[0028] また、値が変動する交流からスイッチング電源部 6を用いて一定値の直流を得る場 合において当該交流の電圧値が規格値未満となっても、当該規格値未満の値を有 する交流を用いて必要な直流を生成することに起因する大電流等から回路部品を保 護すること力 Sできる。
[0029] 更に、入力される交流の電圧値が規格値未満であるとき、スイッチング電源部 6へ の電源 VCCの供給を停止して当該スイッチング電源部 6の動作を停止させるので、 機械的な機能を用いることなく電気的な動作により回路部品を保護することができる
[0030] また、スイッチング電源部 6への電源 VCC自体の供給を停止させるので、簡易な構 成で且つ電気的な機能のみにより回路部品を保護することができる。
[0031] (III)第 2実施形熊
次に、上述した原理に基づく本願の他の実施形態である第 2実施形態について、 具体的に図 5を用いて説明する。なお、図 5において、図 1に示す構成部材と同様の 構成部材については同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
[0032] 図 5に示すように、第 2実施形態に係るスイッチング電源装置 BDDは、図 1に示す コンセント 1、整流器 3、コンデンサ 4及び 7、スイッチング電源部 6、ダイオード 8及びト ランス 9と、図 1に示す電圧検出部 5として機能する抵抗 5D1並びにッヱナ一ダイォ ード 5D2と、図 1に示す制御部 10として機能するトランジスタ 10D1及び 10D2、抵抗 10D3及び 10D4と、により構成されている。この構成において、スイッチング電源部 6の駆動電力源としての電源 VCCと接地との間にトランジスタ 10D2が接続されてお り、また、当該電源 VCCとトランジスタ 10D1のベース端子との間に抵抗 5D1及びッ ェナーダイオード 5D2が直列に接続されている。
[0033] 次に、動作を説明する。
コンセント 1に対して規格値未満の交流が印加された場合、第 1実施形態における コンデンサ 4に加えてコンデンサ 7の両端の電圧も規格値以下に減少することとなる 、このこと力 抵抗 5D1及びッヱナ一ダイオード 5D2並びに抵抗 10D4によりトラン ジスタ 10D1のベース電圧が低下することで検出され、当該トランジスタ 10D1はオフ 状態となる。
[0034] そして、トランジスタ 10D1がオフ状態となると、トランジスタ 10D2のベース端子の電 圧が上昇し、その結果トランジスタ 10D2がオン状態となって上記電源 VCCが抵抗 1 0C3を介して接地されることとなる。
[0035] これにより、第 1実施形態の場合と同様にスイッチング電源部 6自体には電源 VCC 力 の電力が供給されなくなり、当該スイッチング電源部 6の動作が停止する。その 結果、スイッチング電源装置 BDとしての機能が停止して、各回路が保護されることと なる。
[0036] なお、以上の動作を実現させるために、抵抗 5D1の抵抗値及びツエナーダイォー ド 5D2の定格値としては、コンセント 1に入力され得る規格外の電圧値に応じて、そ れが入力されたときにトランジスタ 10D1を確実にオフ状態とすることができる夫々の 値である必要がある。
[0037] 以上説明した第 2実施形態のスイッチング電源装置 BDによっても、上述した第 1実 施形態に力かるスイッチング電源装置 BCと同様の効果を奏することができる。
[0038] (IV)第 3実 ¾形髌
次に、上述した原理に基づく本願の更に他の実施形態である第 3実施形態につい て、具体的に図 6を用いて説明する。なお、図 6は第 3実施形態に係るスイッチング電 源装置の概要構成を示すブロック図であり、当該図 6において、図 1に示す構成部材 と同様の構成部材については同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
[0039] 図 6に示すように、第 3実施形態に係るスイッチング電源装置 BAは、図 1に示すコ ンセント 1、整流器 3、コンデンサ 4及び 7、スイッチング電源部 6、ダイオード 8及びトラ ンス 9と、図 1に示す電圧検出部 5として機能する抵抗 5A1並びにツエナーダイォー ド 5A2と、図 1に示す制御部 10として機能するトランジスタ 10A1及び 10A2、抵抗 1 0A3並びにスィッチ 11と、図 1に示すスィッチ 2として機能するヒューズ 2Aと、により 構成されている。
[0040] 次に、動作を説明する。
コンセント 1に対して規格値未満の交流が印加された場合、コンデンサ 4の両端の 電圧が規格値以下に減少することとなるが、このこと力 S、抵抗 5A1及びツエナーダイ オード 5A2並びに抵抗 10A3によりトランジスタ 10A1のベース電圧が低下すること で検出され、当該トランジスタ 10A1はオフ状態となる。
[0041] そして、トランジスタ 10A1がオフ状態となると、トランジスタ 10A2のベース端子の電 圧が上昇し、その結果トランジスタ 10A2がオン状態となって、コンセント 1に印加され た交流が直接ヒューズ 2Aに印加される。すると、ヒューズ 2Aに上記定格以上の電流 が流れることになつて当該ヒューズ 2Aが溶断する。
[0042] これにより、整流器 3及びスイッチング電源部 6にはコンセント 1からの交流が印加さ れないこととなり、スイッチング電源装置 BAとしての機能が結果的に停止して、各回 路が保護されることとなる。
[0043] なお、以上の動作を実現させるために、抵抗 5A1の抵抗値及びツエナーダイォー ド 5A2の定格値としては、コンセント 1に入力され得る規格外の電圧値に応じて、そ れが入力されたときにトランジスタ 10A1を確実にオフ状態とすることができる夫々の 値である必要がある。
[0044] また、本実施形態の場合、コンセント 1に対して規格値の交流が印加されたとしても 、コンデンサ 4に必要な電荷が蓄積されるまで所定の充電時間（以下、充電時間 tと 称する）が必要となる力 この充電時間 tにおいては、トランジスタ 10A1がオフとなり 且つトランジスタ 10A2がオンとなる結果、ヒューズ 2Aに定格以上の電流が流れて当 該ヒューズ 2Aが溶断してしまう場合がある。そこで、第 3実施形態に係るスイッチング 電源装置 BAにおいては、図 6に示すスィッチ 11を新たに設け、コンセント 1を介して 電源電力が印加された場合にコンデンサ 4に必要な電荷が蓄積されるまで (すなわ ち、コンデンサ 4の両端の電圧が予め設定されている定格値となるまで）の上記蓄積 時間 tだけ、図 1に示す制御部 10を構成する図示しないマイクロコンピュータ等から の制御信号 Scにより当該スィッチ 11をオフとする制御を行うものである。
[0045] 以上説明したように、第 3実施形態のスイッチング電源装置 BAによれば、入力とし て交流の電圧値が規格値未満となったとき当該交流を用いたスイッチング電源装置 Bの動作を停止するので、従来と同様の回路部品を使用している場合も、当該規格 値未満の値を有する交流を用いて必要な直流を生成することに起因する大電流等 力 当該回路部品を保護することができる。 [0046] また、値が変動する交流からスイッチング電源部 6を用いて一定値の直流を得る場 合において当該交流の電圧値が規格値未満となっても、当該規格値未満の値を有 する交流を用いて必要な直流を生成することに起因する大電流等から回路部品を保 護すること力 Sできる。
[0047] 更に、入力される交流の電圧値が規格値未満であるとき、ヒューズ 2Aを溶断させて 当該交流の整流器 3等への供給自体を停止することによりスイッチング電源部 6の動 作を停止させるので、確実に回路部品を保護することができる。
[0048] (V)第 4実施形熊
最後に、上述した原理に基づく本願の更に他の実施形態である第 4実施形態につ いて、具体的に図 7を用いて説明する。なお、図 7において、図 1に示す構成部材と 同様の構成部材については同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
[0049] 図 7に示すように、第 4実施形態に係るスイッチング電源装置 BBは、図 1に示すコン セント 1、整流器 3、コンデンサ 4及び 7、スィッチング電源部 6、ダイオード 8及びトラン ス 9と、図 1に示す電圧検出部 5として機能する抵抗 5B1並びにツエナーダイオード 5 B2と、図 1に示す制御部 10として機能するトランジスタ 10B1、 10B2及び 10B7、抵 抗 10B5、 10B6、 10B9及び 10B10並びにスィッチ制御部 10B8と、フォトカプラとし て機能する発光素子 10B3及び受光素子 10B4と、図 1に示すスィッチ 2に相当する スィッチ 2Bと、により構成されている。
[0050] 次に、動作を説明する。
コンセント 1に対して規格値未満の交流が印加された場合、コンデンサ 4の両端の 電圧が規格値以下に減少することとなるが、このこと力 抵抗 5B1及びッヱナ一ダイ オード 5B2並びに抵抗 10B9によりトランジスタ 10B1のベース電圧が低下することで 検出され、当該トランジスタ 10B1はオフ状態となる。
[0051] そして、トランジスタ 10B1がオフ状態となると、トランジスタ 10B2のベース端子の電 圧が上昇し、その結果トランジスタ 10B2がオン状態となって発光素子 10B3が発光 する。これにより、当該発光された光が受光素子 10B4において受光されると、当該 受光素子 10B4自体の抵抗値が減少し、従ってトランジスタ 10B7のベース電圧が減 少することで当該トランジスタ 10B7はオフ状態とされる。 [0052] これによりスィッチ制御部 10B8が動作し、そこから出力される制御信号 Sswに基づ レ、てスィッチ 2Bがオフとなる。
[0053] これにより、整流器 3及びスイッチング電源部 6にはコンセント 1からの交流が印加さ れないこととなり、第 3実施形態の場合と同様にスイッチング電源装置 BBとしての機 能が結果的に停止して、各回路が保護されることとなる。
[0054] なお、以上の動作を実現させるために、抵抗 5B1の抵抗値及びツエナーダイオード
5B2の定格値としては、コンセント 1に入力され得る規格外の電圧値に応じて、それ が入力されたときにトランジスタ 10B1を確実にオフ状態とすることができる夫々の値 である必要がある。
[0055] また、本実施形態の場合でも、上記第 3実施形態に係るスィッチ 11に関する説明の 部分で述べた場合と同様の理由で、コンデンサ 4の充電時間 tにおいてトランジスタ 1 OB1がオフとなり且つトランジスタ 10B2がオンとなる結果、スィッチ 2Bがオフとなるよ うに制御されてしまうので、第 4実施形態に係るスイッチング電源装置 BBにおいては 、図 7に示すスィッチ 12を新たに設け、コンセント 1を介して電源電力が印加されたタ イミングから上記蓄積時間 tだけ、図 1に示す制御部 10を構成する図示しないマイク 口コンピュータ等からの制御信号 Scにより当該スィッチ 12をオフとしてスィッチ 2Bを オフとさせる制御を行うものである。
[0056] 以上説明したように、第 4実施形態のスイッチング電源装置 BBによれば、入力とし て交流の電圧値が規格値未満となったとき当該交流を用いたスイッチング電源装置 BBの動作を停止するので、従来と同様の回路部品を使用している場合も、当該規格 値未満の値を有する交流を用いて必要な直流を生成することに起因する大電流等 力も当該回路部品を保護することができる。
[0057] また、値が変動する交流からスイッチング電源部 6を用いて一定値の直流を得る場 合において当該交流の電圧値が規格値未満となっても、当該規格値未満の値を有 する交流を用いて必要な直流を生成することに起因する大電流等から回路部品を保 護すること力 Sできる。
[0058] 更に、入力される交流の電圧値が規格値未満であるとき、スィッチ 2Bをオフとして 当該交流の整流器 3等への供給自体を停止することによりスイッチング電源部 6の動 作を停止させるので、確実に回路部品を保護することができる。
以上夫々説明したように、本願の各実施形態の構成によれば、スイッチング電源装 置を夫々に備えると共に電源としての交流の電圧値が異なる複数種類の装置を同じ 生産ラインで製造する場合等において、各装置の保護、換言すれば夫々の歩留まり の向上に寄与できるところ大である。

Claims

請求の範囲
[1] 入力電圧を用いて出力電圧を生成する生成手段と、
前記入力電圧の値が、予め設定された閾値未満となっているか否力を検出する検 出手段と、
前記入力電圧の値が前記閾値未満の値となっているとき、当該入力電圧を用いた 前記出力電圧の生成を停止するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする回路保護装置。
[2] 請求項 1に記載の回路保護装置において、
前記生成手段は、前記入力電圧の値が変動した場合にも、一定の電圧値を有する 前記出力電圧を生成するように機能することを特徴とする回路保護装置。
[3] 請求項 1又は 2に記載の回路保護装置において、
前記生成手段は、前記入力電圧を用いて動作するスイッチング電源手段であること を特徴とする回路保護装置。
[4] 請求項 1から 3のいずれか一項に記載の回路保護装置において、
前記制御手段は、前記入力電圧の値が前記閾値未満の値となっているとき、前記 生成手段における前記出力電圧の生成動作を停止することにより前記出力電圧の 生成を停止することを特徴とする回路保護装置。
[5] 請求項 4に記載の回路保護装置において、
前記制御手段は、前記生成手段への電源電力の供給を停止して当該生成手段に おける前記出力電圧の生成動作を停止することにより前記出力電圧の生成を停止す ることを特徴とする回路保護装置。
[6] 請求項 1から 3のいずれか一項に記載の回路保護装置において、
前記制御手段は、前記入力電圧の値が前記閾値未満の値となっているとき、当該 入力電圧の供給自体を停止することにより前記出力電圧の生成を停止することを特 徴とする回路保護装置。
[7] 請求項 6に記載の回路保護装置において、
前記制御手段は、前記入力電圧の供給経路上に設けられたヒューズを溶断させて 当該入力電圧の供給自体を停止することにより前記出力電圧の生成を停止すること を特徴とする回路保護装置。
請求項 6に記載の回路保護装置にぉレ、て、
前記制御手段は、前記入力電圧の供給経路上に設けられたスィッチ手段を断とし て当該入力電圧の供給自体を停止することにより前記出力電圧の生成を停止するこ とを特徴とする回路保護装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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