(57)【要約】【課題】  異常発熱の発生時に、外部電力の入力を確実に遮断して発火などの事故を回避ないし防止する保護手段を備えたＡＣアダプタの提供。【解決手段】  入力した交流電力を降圧すると共に整流平滑し直流電力に変換して出力するＡＣアダプタの電気回路の入力側に、過電流の通電によって自己発熱溶断する電流ヒューズと環境温度の上昇によって溶断する温度ヒューズの双方を相互に直列接続し、さらには温度ヒューズの隣設位置に抵抗器を直列接続し、ＡＣアダプタが異常発熱した際に外部電力の入力を確実に遮断して発火などの事故を有効に回避ないし防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器や電気機器の電源回路を分離独立させた外部電源装置であり、商用電源から入力された交流電力をトランスによって降圧すると共に整流平滑化して直流電力に変換して出力するＡＣアダプタであって、電気回路の入力側に相互に直列接続された電流ヒューズと温度ヒューズを備えてなること、を特徴とするＡＣアダプタ。
【請求項２】
前記温度ヒューズの隣接位置に抵抗器が直列接続されてなること、を特徴とする請求項１に記載のＡＣアダプタ。
【請求項３】
入力回路に電流制限抵抗器が設けられている前記ＡＣアダプタにおいて、前記温度ヒューズが前記電流制限抵抗器の隣接位置に直列接続されてなること、を特徴とする請求項１に記載のＡＣアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣアダプタ、さらに詳しくは、異常発熱を生じた際に電力の入力を確実に遮断して発火などの事故を回避し防止する手段を備えたＡＣアダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源が発電や送電の容易な交流電力を供給するのに対して、電子機器や電気機器のほとんどが直流電力を利用するため、これら電子機器や電気機器では商用電源から供給された交流電力を直流電力に変換する電源装置を必要とするが、電池駆動による小型の電子機器をはじめ多くの電子機器や電気機器において交流電力を直流電力に変換する電源装置を機器本体から分離独立させた外部電源装置であるＡＣアダプタ（厳密には「ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ」であるが、本明細書では「ＡＣアダプタ」と呼ぶ）が用いられている。これは、携帯電話、電子ゲーム機、デジタルオーディオプレイヤー、ノートパソコンなど商用電源を常用はしない電池駆動の小型電子機器においてはもちろん、その他の電子機器や電気機器においても電源回路やその主要部を機器本体から外部に分離独立した方が小型軽量化を進めて携帯可搬性や設置容易性を高めることができると共に、熱源となる電源装置部分を外部化することで機器本体の発熱やノイズを抑えることができ、さらには機器本体の設計も容易になることによる。
【０００３】
図４は、最も簡易な構成に係る従来のＡＣアダプタの一例を示すもので、商用電源から入力された交流電力をトランスで降圧した後、ダイオードで整流して極性を一定にすると共にチョークコイルとコンデンサで電圧の波を平滑にすることによって安定した直流電力に変換して出力するよう構成されている。（なお、図示従来例の整流平滑回路ではダイオードをセンタータップ式に配設して全波整流している。）
【０００４】
図５は従来のＡＣアダプタの他の一例（現在、主流となっているスイッチング式のＡＣアダプタ）を示すものであり、商用電源の交流電力をトランスへ入力する前の一次側とトランスで降圧した後の二次側の双方に整流平滑回路を設けると共に、二次側回路からのフィードバック制御で調整されるスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ操作によってトランスの一次巻線側に入力する交流電力を高周波交流に変換しており、小型軽量な高周波トランスを用いながら安定した直流電力を出力できる点に大きな特徴と利点がある。（なお、図示従来例の一次側整流平滑回路では、ダイオードブリッジで全波整流している。）
【０００５】
従来のＡＣアダプタの基本的な電気回路構成は上記図示の通りであるが、これら従来のＡＣアダプタでは電気回路の入力側に自己発熱溶断型の電流ヒューズを備えているものが少なくない。これは、商用電源から入力する交流電力の電圧がＡＣアダプタの定格電圧を超える場合、接続する電子機器や電気機器の電源部回路とＡＣアダプタの電気回路の間に不適合がある場合、ＡＣアダプタまたは接続する電子機器や電気機器に回路異常が起きた場合など、ＡＣアダプタの回路内を予定していない過電流（過大な異常電流）が流れて異常発熱を生じ、この異常発熱によって発火などの重大な事故を招く危険があるためであり、過電流の通電時には自己発熱する電流ヒューズの溶断によって商用電源からの電力の入力を遮断し、発火など事故の発生を回避ないし防止することを目的としている。
【０００６】
このように、従来のＡＣアダプタでは電流ヒューズを溶断させることで入力を遮断し、過電流に起因する異常発熱とこれが招く発火などの事故に対処しようとしているが、次の問題を指摘しなければならない。
第一の問題は、ＡＣアダプタの異常発熱とこれにより引き起こされる恐れのある発火事故などの原因が過電流だけには限定されないところにある。すなわち、ＡＣアダプタの本体部分は内部回路を容易に露呈させない密閉構造となっているが厳密に密封されている訳ではなく、金属粉の内部混入によって短絡などの回路異常が生じた場合には異常発熱を生じる危険が高く、また、内部に混入した埃や繊維屑などが回路面に堆積した場合にも本来は許容範囲内である回路発熱が堆積物の燃焼を招き異常発熱と発火事故に至る恐れがあるほか、衣類その他の布類で覆われ或いは鞄などに収容された状態で使用されるなど放熱環境が不適切な場合にも異常発熱とこれに基づく事故の危険を否定できない。過電流以外のこれら原因でＡＣアダプタに異常発熱が生じた場合、過電流の通電を前提とする電流ヒューズによる適時且つ確実な溶断を当然に期待することはできず、発火などの事故を有効に回避ないし防止できない場合が生じ得る。
【０００７】
また、第二の問題は、ＡＣアダプタの回路内で過電流や異常電流が生じた場合、常に必ず電流ヒューズが溶断する訳ではないところにある。これは、電子機器や電気機器の使用に伴う突入電流やサージ電流に対する考慮によるもので、予定されている電流より大きな突入電流やサージ電流が流れてもＡＣアダプタや接続機器が正常に機能している場合にまで電流ヒューズが溶断することを避けるため、所定値以上の過電流が所定時間を超えて通電しない限り電流ヒューズが溶断しないよう設定されている。この結果、電流ヒューズが溶断しない程度の異常電流が断続的に反復して通電した場合には、ＡＣアダプタに異常発熱が生じ発火事故などの危険が迫っても、電流ヒューズが溶断されず入力が有効に遮断されないことも起き得るのである。
【０００８】
上記の第一の問題と第二の問題は密接に関係しており、例えば過電流以外の原因でＡＣアダプタが異常発熱した場合、回路異常を生じて異常電流が流れる場合も多いが、電流ヒューズが溶断するほどの過電流が通電しない限り異常発熱は継続されることになるから、結果として電流ヒューズが発火などの事故を回避し防止する有効な手段として機能しない場合が生まれるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１８７６４３号公報
【特許文献２】特開２００４−２６０９１１号公報
【特許文献３】特開２００７−３７３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、従来のＡＣアダプタにも設けられている電流ヒューズだけでは有効に対処できない異常発熱の発生時に、外部電力の入力を確実に遮断して発火などの事故を回避し防止することのできる手段を備えたＡＣアダプタを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、電子機器や電気機器の電源回路を分離独立させた外部電源装置であり、商用電源から入力された交流電力をトランスによって降圧すると共に整流平滑化して直流電力に変換して出力するＡＣアダプタであって、電気回路の入力側に相互に直列接続された電流ヒューズと温度ヒューズとを備えてなること、を特徴とするＡＣアダプタである。
【００１２】
請求項２の発明は、前記温度ヒューズの隣接位置に抵抗器が直列接続されてなること、を特徴とする請求項１に記載のＡＣアダプタである。
【００１３】
請求項３の発明は、入力回路に電流制限抵抗器が備えられている前記ＡＣアダプタにおいて、前記温度ヒューズが前記電流制限抵抗器の隣接位置に直列接続されてなること、を特徴とする請求項１に記載のＡＣアダプタである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明に係るＡＣアダプタでは、電気回路の入力側に相互に直列接続された電流ヒューズと温度ヒューズの双方を備えているから、ＡＣアダプタが危険な異常発熱を生じて事故の危険が高まっているにも拘わらず電流ヒューズが溶断しない場合にも、ＡＣアダプタの温度上昇によって温度ヒューズが溶断して外部電力の入力を遮断するので、発火などの事故を確実に回避し防止することが可能になる。また、抵抗器を温度ヒューズの隣接位置に直列接続した場合には、ＡＣアダプタの温度上昇と共に過電流による抵抗器の発熱によっても温度ヒューズが溶断して入力を遮断するので、電流ヒューズを補完して事故を回避し防止する保護機能がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るＡＣアダプタの一例を示す回路図である。（実施例１）
【図２】本発明に係るＡＣアダプタの他の例を示す回路図である。（実施例２）
【図３】本発明に係るＡＣアダプタの他の例を示す回路図である。（実施例３）
【図４】従来のＡＣアダプタの一例を示す回路図である。
【図５】従来のＡＣアダプタの他の例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
電子機器や電気機器に用いる外部電源装置であるＡＣアダプタにおいて、従来のＡＣアダプタに備えられることのある電源ヒューズだけでは有効に対処できない危険な異常発熱発生時に確実に回路への入力を遮断して発火などの事故を回避し防止するという目的を、最小限の廉価な部品を追加するだけで、特段の製造工数の増加や大きなコストの上昇を伴うことなく実現した。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明に係るＡＣアダプタの一実施例を示す回路図で、現在の市販ＡＣアダプタにおいて主流製品となっていることに鑑み、スイッチング式のＡＣアダプタを例にとっている。
【００１８】
図１に示す実施例のスイッチング式のＡＣアダプタにおいては、従来例の説明でも触れた通り、トランス３の入力側と出力側のそれぞれに一次側整流平滑回路１と二次側整流平滑回路２を設け、制御回路４で制御されるスイッチング素子４１（トランジスタなど）のＯＮ／ＯＦＦ操作によってトランス３へ入力される交流電力を高周波交流に変換した上で降圧し、しかる後に二次側整流平滑回路で安定した直流電力に変換しているが、回路全体の入力側には相互に直列接続された電流ヒューズ５と温度ヒューズ６とが配設されている。
【００１９】
本示実施例に係るＡＣアダプタの回路構成は以上の通りで、過電流の通電で発熱し溶断する電流ヒューズ５と、自らの発熱は少ないが所定値以上の環境温度で溶断する温度ヒューズ６の双方を直列接続しているから、ＡＣアダプタが異常発熱を起こし外部電力の入力を遮断して事故を回避ないし防止する必要が迫った場合、電流ヒューズだけに依存する従来例とは異なり、電流ヒューズ５が溶断せず回路保護手段（入力遮断手段）として有効に機能しない場合にも、温度ヒューズ６の溶断によって入力を確実に遮断することができ、ＡＣアダプタの異常発熱が引き起こす事故を回避ないし防止する保護機能が大きく向上している。
【００２０】
すなわち、本実施例によれば、所定条件の過電流が流れてＡＣアダプタが異常発熱を生じ発火などの事故の危険がある場合、従来例同様に電流ヒューズ５が過電流によって自己発熱溶断しＡＣアダプタへの外部電力の入力を遮断して危険な事故を回避し防止する上に、過電流以外の原因でＡＣアダプタが異常発熱したために電流ヒューズ５が適時に溶断しない場合、並びに、電流ヒューズ５が溶断しない程度の異常電流によってＡＣアダプタが異常発熱して事故の危険が高まった場合にも、ＡＣアダプタの温度上昇によって温度ヒューズ６が溶断し外部電力の入力を確実に遮断して発火などの事故を回避し防止する。
【実施例２】
【００２１】
図２に示す実施例２のＡＣアダプタは、実施例１と同様に、ＡＣアダプタの電気回路の入力部分に相互に直列接続された電流ヒューズ５と温度ヒューズ６を配設してなるものであるが、さらに温度ヒューズ６と隣接する位置に抵抗器７ａが直列接続されている。
【００２２】
実施例２のＡＣアダプタは以上のように回路構成されており、電気回路が予定しない異常電流が流れれば抵抗器７ａも発熱する関係にあり、電流ヒューズ５が溶断しない程度の異常電流であっても通電が継続すると抵抗器７ａの発熱温度が大きく上昇し、隣接位置に接続された温度ヒューズ６の溶断を可能にする。この結果、電流ヒューズ５が溶断しない程度の異常電流によってＡＣアダプタの異常発熱が生じ事故の回避や防止を温度ヒューズ６に依存しなければならない場合、温度ヒューズ６がＡＣアダプタの温度上昇ばかりでなく抵抗器７ａの発熱温度の上昇によっても溶断されるから、外部電力の入力を遮断して事故を回避ないし防止する保護がさらに確実なものとなる。
【００２３】
なお、上記の図示実施例では、温度ヒューズ６と抵抗器７ａのそれぞれを回路上で個別に直列接続しているが、両者を直列接続状態で一体化した部材（例えば、温度ヒューズ内蔵のセメント抵抗器）も提供されており、本発明がこの種の一体化された部材の利用を妨げず本発明の範囲に含むことは言うまでもないところである。
【００２４】
図３に示す実施例３のＡＣアダプタでは、一次側整流平滑回路の前位置に電流制限抵抗器７ｂが設けられており、電気ヒューズ５と直列接続された温度ヒューズ６は電流制限抵抗器７ｂとの隣接位置に直列接続されている。電流制限抵抗器７ｂは、突入電流やサージ電流など一定値以上の電流の一時的な通電を制限して電流ヒューズ５による保護機能の低下を抑えるために設けられるもので、過電流などの異常電流が通電すれば当然に発熱し、その発熱温度が上昇すれば隣接する位置に接続された温度ヒューズ６を溶断させることができる。したがって、電流制限抵抗器７ｂを備えたＡＣアダプタにおいて、温度ヒューズ６を電流制限抵抗器７ｂの隣接位置に直列接続すれば、実施例２において抵抗器７ａを温度ヒューズ６の隣接位置に直列接続した場合と同一の回路保護効果を確保することができる。
【００２５】
なお、上記の各実施例においては、スイッチング式のＡＣアダプタを例に挙げたが、本発明が対象とするところは、ＡＣアダプタの電気回路における入力側に設けるべき入力電力の遮断手段であるから、本発明がスイッチング式のＡＣアダプタに限られず、入力された交流電力をトランスによって降圧すると共に整流平滑し直流電力に変換して出力する全てのＡＣアダプタに実施できその範囲に含むことは言を待たないところである。
【００２６】
また、本発明において入力遮断の手段として用いている温度ヒューズは各種機器や装置類の最終保護手段と考えられており、非復帰型温度ヒューズを用いるのが一般的である。異常発熱を生じて入力を遮断したＡＣアダプタの場合も、遮断後に復帰させて使用することが好ましいとは言えず、原則として非復帰型温度ヒューズの利用を想定しているが、設定溶断温度の如何など特定条件の下では復帰型温度ヒューズ（例えば、バイメタルニューズ）の利用を許容できる場合もあり得る。したがって、本発明は非復帰型温度ヒューズばかりでなく復帰型温度ヒューズの利用も妨げず範囲に含むものであるので、念のために付言する。
【符号の説明】
【００２７】
１  一次側整流平滑回路
２  二次側整流平滑回路
３  トランス
４  制御回路
５  電流ヒューズ
６  温度ヒューズ
７ａ  抵抗器
７ｂ  電流制限抵抗器
１１  ダイオードブリッジ
１２  コンデンサ
２１  ダイオード
４１  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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