(57)【要約】【課題】電源を必要とするＢ−ＣＡＳカード挿入口が、外部に対して開いているので、短絡する可能性がある。短絡に至るまである程度の時間が必要な状態、中途半端なレアショート状態や短絡・開放を繰り返す状態になると電源を供給する部品の信頼性が低下する。これらの問題を避けるために回路規模が大きくなり、コストアップに繋がる。【解決手段】ｏｎ／ｏｆｆ端子にハイレベルが印加された場合、トランジスター２が飽和に移行する電圧は、ほぼ抵抗器１と抵抗器９で分圧された電圧で決まる。しかし、トランジスター２が遮断に移行する電圧は、抵抗器３が挿入されている分だけ高くなることで、短絡保護回路を高い電圧から働かせることが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の供給を制御する第一のトランジスターと上記第一のトランジスターのコレクターから出力される電源の電流を制限する電流制限抵抗器と、
上記第一のトランジスターの飽和・遮断を制御する第二のトランジスターのコレクターは、上記第一のトランジスターのベースに接続されていて、
上記第二のトランジスターのベースに接続されている第一の抵抗器と上記第二のトランジスターのベースとエミッタに挿入されている第二の抵抗器と上記第二のトランジスターのエミッタとＧＮＤ間に挿入されている第三の抵抗器と、
電源回路を制御する信号をベースに入力する第三のトランジスターと上記第三のトランジスターのエミッタに接続されて電源に接続されているエミッタ抵抗器と、
上記第三のトランジスターのエミッタと上記第二のトランジスターのベースは、第一の抵抗器で接続されていて、上記電流制限抵抗の負荷側と第三のトランジスターのエミッタ間に挿入されているダイオードで構成され、
上記第三のトランジスターをエミッタフォロアで使用することを特徴とする電源保護回路。
【請求項２】
請求項１において、上記第二のトランジスターを遮断から飽和に移行する閾値と飽和から遮断に移行する閾値を違う値にすることを特徴とした電源保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、電源供給を制御する安価な制御回路で、電源を短絡から保護する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】  ２０１１年でアナログでのテレビジョン放送が停波されることが決定された。２０１１年７月以降デジタルテレビジョン放送に移行する。デジタルテレビジョン放送方式は、効率的な帯域の有効利用が可能で、多くの情報を送信することが出来る。デジタルテレビジョン放送は著作権保護のため、視聴するにはＢ−ＣＡＳ（登録商標）カードが必要である。【０００３】  受信機のＢ−ＣＡＳカードホルダーにＢ−ＣＡＳカードを挿入すれば、デジタル放送の視聴が可能になる。Ｂ−ＣＡＳカードは、視聴者自身が受信機に挿入しなければならないので、受信機に外部から挿入することが出来る挿入口が設けられている。【０００４】  また、Ｂ−ＣＡＳカードを動作させるには、受信機側からカードに電源を供給する必要がある。Ｂ−ＣＡＳカードホルダーにカードと接触する端子が設けられてあり、その端子にＢ−ＣＡＳカード用の電源が供給されている。受信機にあるＢ−ＣＡＳカード挿入口が外部に対して開いているので、コインなど誤って挿入すると電源が短絡し、部品を破損する欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献】特開２０１０−２８７１９６
【０００５】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  Ｂ−ＣＡＳカードホルダーにある電源端子には、制御された電源が印加される。Ｂ−ＣＡＳカードが挿入されていることを認識して、放送を選局したときにＢ−ＣＡＳカードに電源が供給される。【０００７】  上記従来回路例を図２に示す。電源を供給する電源回路は、トランジスター３個とダイオード１個と抵抗５個を使用した短絡保護機能付きである。【０００８】  電源を供給するためｏｎ／ｏｆｆ端子がハイレベルになるとトランジスター１０５のエミッタ電圧がそれに応じて高くなり、抵抗器１０６を通して流れた電流により抵抗器１０１に電圧が掛かり、抵抗器１０９で分圧されトランジスター１０２のベースに電圧が掛かる。トランジスター１０５のエミッタに接続されている抵抗器１１０と抵抗器１０１を通り抵抗器１０９で分圧されトランジスター１０２のベースがハイレベルになり、トランジスター１０２が飽和する。トランジスター１０２が飽和すると抵抗器１０３を通してトランジスター１０４のベースをＧＮＤの方に引っ張り、トランジスター１０４は飽和する。飽和したトランジスター１０４のコレクターに接続してある抵抗器１０７から電源が供給される。【０００９】  この電源を供給している状態で、Ｖｏｕｔが短絡されるとＶｏｕｔの電圧が低下。それに伴いダイオード１０８により抵抗器１１０を通して抵抗器１０１に掛かっている電圧が下がりトランジスター１０２が遮断し電源供給が停止する。Ｖｏｕｔと抵抗器１１０と抵抗器１０１に挿入されているダイオード１０８は、負荷側がカソード、抵抗器１１０と抵抗器１０１間がアノードになるようにそれぞれ接続されている。【００１０】  Ｖｏｕｔが瞬時に短絡されたら、ダイオードが挿入された保護回路が直ちに働き信頼性的に大きな問題が発生しない。しかし、保護回路を働かせるには負荷が重くなりＶｏｕｔ電圧が下がってトランジスター１０２が飽和した電圧より低くなるまで、ダイオード１０８のアノードに掛かる電圧が下がらなければならない。【００１１】  したがって、短絡状態がレアショートの場合やゆっくり短絡に至った場合、及び短絡・開放が繰り返された場合などを想定して、許容損失を考慮し設計を行うとトランジスター１０４と抵抗器１０７は、実際に必要とする電力よりも電力容量の大きな部品を採用する必要があった。【００１２】  上記従来回路例は、Ｂ−ＣＡＳカード挿入口が外部に対して開いているので、電源の供給を制御し短絡に対する保護機能を備えているが、上記のような負荷側の短絡に至るまでの状態を考慮する場合、回路規模の増加やコストアップの原因になる欠点があった。【００１３】  本発明は、上記従来の実情に鑑みて提案されたものであり、安全で信頼性が高いＢ−ＣＡＳカードに供給する電源の制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  Ｂ−ＣＡＳカードに供給している電源の電圧を検出し、制御回路にフィードバックして電源の供給を停止する短絡保護回路を設けた電源回路において、短絡時保護を働かせる閾値を任意に設定できるようにして、供給電流が過多にならない状態で保護を働かせてトランジスターや抵抗に掛かる負荷を軽減させる。
【発明の効果】
【００１５】  Ｂ−ＣＡＳカードに供給する電源の電圧を検出フィードバックし、保護を働かせる短絡電圧の閾値を高く任意に設定することで、レアショートや短絡、及び短絡・開放の繰り返しによる部品の劣化を防止することが出来、回路規模の小型化、低コスト化、及び高信頼性回路の実現が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】；本発明の回路図を示す。
【図２】；従来の回路図を示す。
【図３】；従来回路の負荷に対する負荷電流増加時の電流−電圧特性図を示す。
【図４】；本発明の負荷に対する負荷電流増加時の電流−電圧特性図を示す。
【図５】；図４の回路より抵抗器３の値を大きくした電流−電圧特性図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  本発明具体例として図１に示す。電源を供給するためｏｎ／ｏｆｆ端子がハイレベルになるとトランジスター５のエミッタ電圧がそれに応じて高くなり、抵抗器６を通して流れた電流により抵抗器１に電圧が掛かり、抵抗器９で分圧されトランジスター２のベースに電圧が掛かる。トランジスター２は飽和して、抵抗器３を通してトランジスター４のベースがＧＮＤに引っ張られ、トランジスター４は飽和し抵抗器７を通してＶｏｕｔに電源が供給される。
【００１８】  この電源を供給している状態で、Ｖｏｕｔが短絡されるとＶｏｕｔの電圧が低下。それに伴いダイオード８により抵抗器１に掛かる電圧が下がりトランジスター２が遮断、そしてトランジスター４が遮断し電源供給が停止する。Ｖｏｕｔとトランジスター５のエミッタ間に挿入されているダイオード８は、負荷側がカソードでトランジスター５のエミッタ側にアノードになるようにそれぞれ接続されている。
【００１９】  ｏｎ／ｏｆｆ端子がローレベルであるときは、トランジスター２のベース電圧は、抵抗器１と抵抗器９で分圧されているため飽和時のベース−エミッタ電圧以下であり、トランジスター２を飽和することはない。
【００２０】  ｏｎ／ｏｆｆ端子に掛かる電圧が充分にハイレベルとなり、トランジスター２が飽和した状態では、抵抗器３がトランジスター２のエミッタに接続されているため、トランジスター２のエミッタに流れるエミッタ電流により、トランジスター２のエミッタ電圧は、高くなり抵抗器３の値に応じ変化する。
【００２１】  よって、抵抗器３が挿入されていない場合に比べトランジスター２のベース電圧が、高くなった分だけトランジスター２が飽和から遮断に移行する閾値が高くなったことになり、トランジスター２を遮断から飽和に移行させる電圧よりも飽和から遮断に移行する電圧が高くなることになる。
【００２２】  ここで、高い電圧から保護が働く副作用として、容量性の負荷が大きい場合に電源回路が立ち上がらないことがある。容量性の負荷に対して、ある程度充電を行い、負荷を軽くする必要があるが、この電源回路は、定電圧電源でありトランジスター４、及び抵抗器７が挿入されているので電流を流し過ぎると電圧が下がってしまい保護が働き電源として機能しない。
【００２３】  しかし、トランジスター５がエミッタフォロアとして挿入されているため、定電流源となり、容量性負荷に対してダイオード８を通して充電が行われる。また、トランジスター５は、ハイインピーダンスで受けているので、ｏｎ／ｏｆｆ端子のハイレベルは保存されたままであり、必要なだけ充電されれば、負荷が軽くなり電源回路として機能することが出来る。
【００２４】  従来回路例での負荷に対する負荷電流増加時の電流−電圧特性を図３に示し、図３に示す特性の回路よりも抵抗器３を挿入した本発明の特性を図４に示す。また、図４に示す特性の回路よりも抵抗器３の値を大きくした特性を図５に示す。
【００２５】  図３に示す従来回路では、電流が３４０ｍＡ程度流れた時点で、電圧が１．２Ｖ程度で短絡保護回路が働き電源供給を停止するのに対して、抵抗器３を挿入した図４に示す本発明では、電流が２４０ｍＡ程度流れた時点で、電圧が２．４Ｖ程度で短絡保護回路が働き電源供給を停止する。
【００２６】  なお、図４に示す回路の抵抗器３の値より大きくした特性を図５に示す。抵抗器３を大きくすると電流が１８０ｍＡ程度流れた時点で、電圧が３．０Ｖ程度で短絡保護回路が働き電源供給を停止する。実際には、４．５Ｖから５．０Ｖの間で、２０ｍＡ以上流れれば動作が保証されるので、５０ｍＡ程度流せれば問題はない。
【００２７】  上記のように抵抗器３の抵抗値に応じて、保護回路が動作する閾値に変化が見られる。しかし、この電源回路が電源を供給する動作に移行する閾値に変化はない。
【００２８】  また、短絡負荷が取り除かれた場合は，抵抗器６とトランジスター５によって供給される電流による電圧上昇をトランジスター２のベースへ入力することで、自動復帰が可能になる。
【００２９】  したがって、本発明は、電源を供給するトランジスターの飽和・遮断を制御するトラジスターのエミッタに抵抗器を挿入し抵抗値を設定することで、トランジスターが飽和から遮断に移行する電圧を任意に高く設定することを可能にしている。よって、遮断に移行する電圧を上げることにより、余分な電流を流すことを押さえられるために電源を供給するトランジスター、及び抵抗器の電力的な容量を軽くすることができ、回路規模の小型化やコスト低減が可能になり、信頼性は維持される。
【符号の説明】
【００３０】１，３，６，７，９，１０１，１０３，１０７，１０９，１１０  抵抗器、
２，４，５，１０２，１０４  トランジスター、
８，１０８  ダイオード
【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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