(57)【要約】【課題】過電圧の状態が発生した時、直接回路を遮断し、負荷を保護できる過電圧保護回路を提供する。【解決手段】変圧器の二次側接点と負荷の間に電気的接続される過電圧保護回路を提供する。前記回路は、一端が二次側接点に電気的接続され、もう一端が負荷の一端に接続された第一抵抗器、一端が二次側接点に電気的接続された第二抵抗器、一端が第一抵抗器のもう一端に電気的接続された第三抵抗器、一端が第二抵抗器のもう一端に電気的接続された温度制御可変抵抗器、および第一接点、第二接点、第三接点と、第四接点を含むスイッチを含む。第一接点は、温度制御可変抵抗器のもう一端に電気的接続され、第二接点は、第三抵抗器のもう一端に電気的接続され、第三接点は、負荷のもう一端に電気的接続され、第四接点は、接地端子に電気的接続される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器の二次側接点と負荷の間に電気的接続される過電圧保護回路であって、前記回路は、
一端が前記二次側接点に電気的接続され、もう一端が前記負荷の一端に接続された第一抵抗器、
一端が前記二次側接点に電気的接続された第二抵抗器、
一端が前記第一抵抗器のもう一端に電気的接続された第三抵抗器、
一端が前記第二抵抗器のもう一端に電気的接続された温度制御可変抵抗器、および
第一接点、第二接点、第三接点と、第四接点を含むスイッチを含み、前記第一接点は、前記温度制御可変抵抗器のもう一端に電気的接続され、前記第二接点は、前記第三抵抗器のもう一端に電気的接続され、前記第三接点は、前記負荷のもう一端に電気的接続され、前記第四接点は、接地端子に電気的接続される過電圧保護回路。
【請求項２】
前記温度制御可変抵抗器の抵抗値は、温度の上昇に伴って大きくなる請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項３】
前記第一接点の電圧値が前記第二接点の電圧値より小さくない時、前記スイッチの前記第三接点と前記第四接点間は短絡を保持し、前記第一接点の電圧値が前記第二接点の電圧値より小さい時、前記スイッチの前記第三接点と前記第四接点間は遮断回路を保持する請求項２に記載の過電圧保護回路。
【請求項４】
前記第二抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項５】
前記第三抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項６】
前記回路は、一端が前記第二抵抗器のもう一端に電気的接続され、もう一端が前記接地端子に電気的接続された第四抵抗器を更に含み、前記第四抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項７】
前記回路は、一端が前記第三抵抗器のもう一端に電気的接続され、もう一端が前記接地端子に電気的接続された第五抵抗器を更に含み、前記第五抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項８】
前記スイッチは、フォトダイオードスイッチ、光電スイッチなどのグループの一つから選ばれる請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項９】
前記負荷は、ランプからなる請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項１０】
前記第一抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項１１】
変圧器の二次側接点と負荷の間に電気的接続される過電圧保護回路であって、前記回路は、
温度制御可変抵抗器、および
第一接点、第二接点、第三接点と、第四接点を含むスイッチを含み、前記第一接点は、前記温度制御可変抵抗器のもう一端に電気的接続され、前記温度制御可変抵抗器のもう一端は、前記変圧器の近くの前記二次側接点に電気的接続され、前記第二接点は、負荷の近くの一端に電気的接続され、前記第三接点は、前記負荷のもう一端に電気的接続され、前記第四接点は、接地端子に電気的接続される過電圧保護回路。
【請求項１２】
前記温度制御可変抵抗器の抵抗値は、温度の上昇に伴って大きくなる請求項１４に記載の過電圧保護回路。
【請求項１３】
前記第一接点の電圧値が前記第二接点の電圧値より小さくない時、前記スイッチの前記第三接点と前記第四接点間は短絡を保持し、前記第一接点の電圧値が前記第二接点の電圧値より小さい時、前記スイッチの前記第三接点と前記第四接点間は遮断回路を保持する請求項１５に記載の過電圧保護回路。
【請求項１４】
前記回路は、
一端が前記二次側接点に電気的接続され、もう一端が前記負荷の一端に接続された第一抵抗器、
一端が前記二次側接点と前記温度制御可変抵抗器の間に電気的接続された第二抵抗器、および
一端が前記第一抵抗器と前記負荷の間に電気的接続された第三抵抗器を含む請求項１１に記載の過電圧保護回路。
【請求項１５】
前記第二抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサであり、前記第三抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１４に記載の過電圧保護回路。
【請求項１６】
前記回路は、一端が前記第二抵抗器のもう一端に電気的接続され、もう一端が前記接地端子に電気的接続された第四抵抗器を更に含み、前記第四抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１４に記載の過電圧保護回路。
【請求項１７】
前記回路は、一端が前記第三抵抗器のもう一端に電気的接続され、もう一端が前記接地端子に電気的接続された第五抵抗器を更に含み、前記第五抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである請求項１４に記載の過電圧保護回路。
【請求項１８】
前記変圧器の一次側接点は、電圧源に電気的接続される請求項１４に記載の過電圧保護回路。
【請求項１９】
前記スイッチは、フォトダイオードスイッチ、光電スイッチなどのグループの一つから選ばれる請求項１４に記載の過電圧保護回路。
【請求項２０】
前記負荷は、ランプからなる請求項１４に記載の過電圧保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電圧保護回路に関し、特に、変圧器の二次側接点と負荷の間に電気的接続され、変圧器が電流を出力し、過電圧の状態が発生した時、直接回路を遮断し、負荷を保護できる過電圧保護回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気設備を正常に動作できるようにさせたい場合、電圧源によって電圧を提供し、電流を前記電気設備に流した後、電気設備を動作させ、必要な機能を供給する。この時、電圧源に適当な電圧を提供させるために、電圧源より提供された電圧は、変圧器によって調整されることで電気設備に入ることができる。しかし、安全を考慮し、電器設備と電圧源の間には、過電圧保護回路がよく必要とされる。電圧源に異常な電力供給がある時、電器設備を破損させるだけでなく、時には補うことのできない傷害を招く。
【０００３】
図１は、過電圧保護回路を用いた機能ブロック図である。電圧源１０は、電圧の提供に用いられ、変圧器１５の一次側接点１５１が電圧源１０に接続される前に、遮断回路１２１に先に電気的接続する。前記変圧器１５の二次側接点１５２は、負荷１６と検出帰還回路１２２の一端に電気的接続される。負荷１６は、例えばランプなど任意の電気設備であることができ、もう一端は、接地端子１８に電気的接続される。検出帰還回路１２２のもう一端は、遮断回路１２１に電気的接続される。よって、遮断回路１２１と検出帰還回路１２２は、過電圧保護回路１２を構成する。検出帰還回路１２２は、変圧器１５の二次側接点１５２が出力した電圧値に異常があるかどうかを検出し、仮に、変圧器１５の二次側接点１５２が出力した電圧値に異常が発生した場合、つまり、その出力電圧が既定値より高い時、検出帰還回路１２２は、信号を発生し、遮断回路１２１に回路の遮断を知らせ、電圧源１０が発生した電圧が変圧器１５から負荷１６に入り、負荷１６の破損を招くことがないようにさせる。
【０００４】
上述の従来技術の過電圧保護回路１２は、負荷１６を保護する効果を有することができるが、仮に、電圧源１０が正常に戻った時、検出帰還回路１２２は、検出後、遮断回路１２１を復帰させて負荷１６に継続して動作させることができず、設計者を当惑させる。回路全体に自動復帰の機能を持たせるために、その復帰の回路に設計を加えれば、用いる部品数の増加を招き、全体的な回路を更に複雑にし、それに対応してコスト高を招く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、過電圧保護の効果を有するだけでなく、電圧が正常に戻った時に電圧を供給し自動復帰でき、負荷が自動的に継続して動作できるようにさせる過電圧保護回路を提供する。
本発明は、変圧器の二次側接点と負荷の間に電気的接続され、変圧器の一次側接点に電気的接続をする必要がなく、回路全体の複雑性を低下させる過電圧保護回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の構想に基づいて、本発明は、変圧器の二次側接点と負荷の間に電気的接続される過電圧保護回路を提供する。前記回路は、一端が二次側接点に電気的接続され、もう一端が負荷の一端に接続された第一抵抗器、一端が二次側接点に電気的接続された第二抵抗器、一端が第一抵抗器のもう一端に電気的接続された第三抵抗器、一端が第二抵抗器のもう一端に電気的接続された温度制御可変抵抗器、および第一接点、第二接点、第三接点と、第四接点を含むスイッチを含む。第一接点は、温度制御可変抵抗器のもう一端に電気的接続され、第二接点は、第三抵抗器のもう一端に電気的接続され、第三接点は、負荷のもう一端に電気的接続され、第四接点は、接地端子に電気的接続される。
【０００７】
上述の構想に基づいて、温度制御可変抵抗器の抵抗値は、温度の上昇に伴って大きくなる。
【０００８】
上述の構想に基づいて、第一接点の電圧値が第二接点の電圧値より小さくない時、スイッチの第三接点と第四接点間は短絡を保持し、第一接点の電圧値が第二接点の電圧値より小さい時、スイッチの第三接点と第四接点間は遮断回路を保持する。
【０００９】
上述の構想に基づいて、第二抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである。
【００１０】
上述の構想に基づいて、第三抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである。
【００１１】
上述の構想に基づいて、前記回路は、一端が第二抵抗器のもう一端に電気的接続され、もう一端が接地端子に電気的接続された第四抵抗器を更に含み、第四抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである。
【００１２】
上述の構想に基づいて、前記回路は、一端が第三抵抗器のもう一端に電気的接続され、もう一端が接地端子に電気的接続された第五抵抗器を更に含み、第五抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである。
【００１３】
上述の構想に基づいて、第一抵抗器は、抵抗器、またはコンデンサである。
【００１４】
上述の構想に基づいて、変圧器の一次側接点は、電圧源に電気的接続される。
【００１５】
上述の構想に基づいて、スイッチは、フォトダイオードスイッチ、光電スイッチなどのグループの一つから選ばれる。
【００１６】
上述の構想に基づいて、負荷は、ランプからなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、過電圧保護の効果を有するだけでなく、電圧が正常に戻った時に電圧を供給し自動復帰でき、負荷が自動的に継続して動作できるようにさせる過電圧保護回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
図２は本発明の過電圧保護回路２２の機能ブロック図である。図に示す電圧源２０は、同じように電圧の提供に用いられ、変圧器２５の一次側接点２５１は、直接、電圧源２０に電気的接続され、二次側接点２５２は、過電圧保護回路２２の一端に電気的接続される。過電圧保護回路２２のもう一端は、負荷２６に電気的接続され、負荷２６は、例えばランプなど、任意の電気設備であることができる。過電圧保護回路２２のもう一端は、接地端子１８に電気的接続される。
【００２０】
上述の過電圧保護回路２２は、変圧器２５の二次側接点２５２からの電圧をモニターし、その電圧値が既定の電圧値を超えた時、過電圧保護回路２２は、負荷２６の出力回路を遮断し、負荷２６に流れた回路に遮断回路を形成し、負荷２６がそれによって破損しないように保護する。変圧器２５の二次側接点２５２の電圧値が既定の電圧値より低く戻った時、過電圧保護回路２２は、自動的に負荷２６の出力回路に短絡を形成させ、負荷２６に継続して動作させる。よって本発明の過電圧保護回路２２は、自動復帰の機能を達成することができる。
【００２１】
図３は本発明の実施例１の過電圧保護回路を用いた回路図である。図に示す電圧源２０は、電圧の提供に用いられ、変圧器２５の一次側接点２５１は、電圧源２０に電気的接続され、過電圧保護回路２２は、変圧器２５の二次側接点２５２と負荷２６の間に電気的接続される。前記回路は、一端が変圧器２５の二次側接点２５２に電気的接続された第二抵抗器Ｒ２、一端が変圧器２５の二次側接点２５２に電気的接続され、もう一端が前記負荷２６に接続された第一抵抗器Ｒ１、一端が第一抵抗器Ｒ１のもう一端に電気的接続された第三抵抗器Ｒ３、一端が第二抵抗器Ｒ２のもう一端に電気的接続された温度制御可変抵抗器ＲＴ、および第一接点Ｐ１、第二接点Ｐ２、第三接点Ｐ３と、第四接点Ｐ４を含むスイッチＳＷを含む。第一接点Ｐ１は、温度制御可変抵抗器ＲＴのもう一端に電気的接続され、第二接点Ｐ２は、第三抵抗器Ｒ３のもう一端に電気的接続され、第三接点Ｐ３は、負荷２６のもう一端に電気的接続され、第四接点Ｐ４は、接地端子２８に電気的接続される。スイッチＳＷは、フォトダイオードスイッチ、または光電スイッチなどであることができる。
【００２２】
電圧源２０より提供された電圧が既定電圧値より低い時、つまり、過電圧保護回路２２の電圧が正常な状態の時、第二抵抗器Ｒ２と温度制御可変抵抗器ＲＴが直列につながれ、第三抵抗器Ｒ３に並列接続されることから、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１の電圧が第二接点Ｐ２の電圧より小さくないように設計することができる。この時、スイッチＳＷは、フォトダイオードスイッチ、または光電スイッチであることから、スイッチＳＷの第三接点Ｐ３と第四接点Ｐ４間は、短絡した状態を保持し、変圧器２５の二次側接点２５２の出力電流を負荷２６に流した後、スイッチＳＷの第三接点Ｐ３と第四接点Ｐ４に回流して、接地端子２８に流し、負荷２６を正常に動作させることができる。
【００２３】
しかし、電圧源２０より提供された電圧が既定電圧値より高い時、電圧が上がることから、回路全体の熱エネルギーを増加させ、温度制御可変抵抗器ＲＴの抵抗値を増加させる。第二抵抗器Ｒ２と温度制御可変抵抗器ＲＴが直列につながれ、第三抵抗器Ｒ３に並列接続されることから、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１の電圧を第二接点Ｐ２の電圧より小さく設計することができる。この時、スイッチＳＷの第三接点Ｐ３と第四接点Ｐ４間は、遮断状態を形成する。よって、負荷２６は、電流を流すことができず、過度の電圧が負荷２６に入り、負荷２６の破損を招くことから保護し、本発明の過電圧保護回路２２に過電圧保護の機能を有させることができる。
【００２４】
上述の第二抵抗器Ｒ２と第三抵抗器Ｒ３は、実施例であり、基本的には、上述の技術を用いる際、第二抵抗器Ｒ２と第三抵抗器Ｒ３が第一抵抗器Ｒ１の両端子から電圧値を取り出すように設計され、上述の動作の状態に合えば、実施することができる。よって、第二抵抗器Ｒ２と第三抵抗器Ｒ３はまた、それぞれ第一コンデンサ（未図示）と第二コンデンサ（未図示）によって置き換えることができ、同じように同じ機能を得ることができる。
【００２５】
スイッチＳＷが遮断を形成し、負荷２６が過電圧の衝撃を受けないように保護した後、仮に電圧源２０より提供された電圧が既定電圧値より低く戻った時、上述の説明に基づいて、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１の電圧も再び第二接点Ｐ２の電圧より小さくなり、スイッチＳＷの第三接点Ｐ３と第四接点Ｐ４間を戻し、短絡した状態を保持する。よって、負荷２６は、再び電流を流し、動作を継続することができ、本発明の過電圧保護回路２２は、自動復帰の機能を得ることができる。
【００２６】
図４は本発明の実施例２の過電圧保護回路を用いた回路図である。基本的に過電圧保護回路２２以外の回路の電気的接続方式は、上述の実施例１で述べたものと同じであり、過電圧保護回路２２は、同じように変圧器２５の二次側接点２５２と負荷２６の間に電気的接続される。しかし、本実施例の過電圧保護回路２２は、一端が変圧器２５の二次側接点２５２に電気的接続され、もう一端が前記負荷２６の一端に接続された第一抵抗器Ｒ１、一端が変圧器２５の二次側接点２５２に電気的接続された第二抵抗器Ｒ２、一端が第二抵抗器Ｒ２のもう一端に電気的接続され、もう一端が接地端子２８に電気的接続された第四抵抗器Ｒ４、一端が第一抵抗器Ｒ１のもう一端に電気的接続された第三抵抗器Ｒ３、一端が第三抵抗器Ｒ３のもう一端に電気的接続され、もう一端が接地端子２８に電気的接続された第五抵抗器Ｒ５、一端が第二抵抗器Ｒ２のもう一端に電気的接続された温度制御可変抵抗器ＲＴ、および第一接点Ｐ１、第二接点Ｐ２、第三接点Ｐ３と、第四接点Ｐ４を含むスイッチＳＷを含む。第一接点Ｐ１は、温度制御可変抵抗器ＲＴのもう一端に電気的接続され、第二接点Ｐ２は、第三抵抗器Ｒ３のもう一端に電気的接続され、第三接点Ｐ３は、負荷２６のもう一端に電気的接続され、第四接点Ｐ４は、接地端子２８に電気的接続される。スイッチＳＷは、フォトダイオードスイッチ、または光電スイッチなどであることができる。
【００２７】
実施例１で述べた原理と同じように、本実施例は、第二抵抗器Ｒ２と第四抵抗器Ｒ４が直列につながれ、第三抵抗器Ｒ３と第五抵抗器Ｒ５が直列につながれた後、互いに並列接続されることができ、分圧の効果を生じることができる。これは、本発明の過電圧保護回路２２を例えば、高電圧回路、または交流回路などに用いることができる。電圧源２０より提供された電圧が既定電圧値より低い時、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１の電圧は、第二接点Ｐ２の電圧より小さくない。この時、スイッチＳＷの第三接点Ｐ３と第四接点Ｐ４間は、短絡した状態を保持し、変圧器２５の二次側接点２５２の出力電流を負荷２６に流した後、スイッチＳＷの第三接点Ｐ３と第四接点Ｐ４に回流して、接地端子２８に流し、負荷２６を正常に動作させることができる。また、電圧源２０より提供された電圧が既定電圧値より高い時、温度制御可変抵抗器ＲＴの抵抗値を増加させ、変圧器２５の二次側接点２５２の出力電流に分圧の効果を生じさせ、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１の電圧は、第二接点Ｐ２の電圧より小さくなる。スイッチＳＷの第三接点Ｐ３と第四接点Ｐ４間は、遮断状態を形成し、よって、負荷２６は、電流を流すことができず、過度の電圧が負荷２６に入り、負荷２６の破損を招くことから保護する。
【００２８】
上述の第二抵抗器Ｒ２、第三抵抗器Ｒ３、第四抵抗器Ｒ４と、第五抵抗器Ｒ５は、実施例であり、基本的には、上述の技術を用いる際、第二抵抗器Ｒ２、第三抵抗器Ｒ３、第四抵抗器Ｒ４と、第五抵抗器Ｒ５の電圧値が適当に設計されれば、分圧の原理を用いて、上述の回路を動作の状態に合わせることができる。よって、第二抵抗器Ｒ２、第三抵抗器Ｒ３、第四抵抗器Ｒ４と、第五抵抗器Ｒ５は全て、それぞれ第一コンデンサ（未図示）、第二コンデンサ（未図示）、第三コンデンサ（未図示）、第四コンデンサ（未図示）によって置き換えることができ、同じように同じ機能を得ることができる。
【００２９】
また、設計者は、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１を温度制御可変抵抗器ＲＴによって変圧器２５の近くの二次側接点２５２に電気的接続し、対応するスイッチＳＷの第二接点Ｐ２を負荷２６の近くに電気的接続するように設計することができる。電圧源２０より提供された電圧が既定電圧値より低い時に、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１の電圧が第二接点Ｐ２の電圧より小さくなく、且つ、電圧源２０より提供された電圧が既定電圧値より高い時に、温度制御可変抵抗器ＲＴの抵抗値を増加させ、スイッチＳＷの第一接点Ｐ１の電圧が第二接点Ｐ２の電圧より小さくなるように制御できれば、動作をすることができる。
【００３０】
上述の実施例１で述べた原理に基づいて、本発明の実施例２も同じように自動復帰の機能を有することから、ここでは省略する。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来技術の過電圧保護回路を用いた機能ブロック図である。
【図２】本発明の過電圧保護回路を用いた機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施例１の過電圧保護回路を用いた回路図である。
【図４】本発明の実施例２の過電圧保護回路を用いた回路図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    電圧源
１２    過電圧保護回路
１２１  遮断回路
１２２  検出帰還回路
１５    変圧器
１５１  一次側接点
１５２  二次側接点
１６    負荷
１８    接地端子
２０    電圧源
２２    過電圧保護回路
２５    変圧器
２５１  一次側接点
２５２  二次側接点
２６    負荷
２８    接地端子
Ｐ１    第一接点
Ｐ２    第二接点
Ｐ３    第三接点
Ｐ４    第四接点
Ｒ１    第一抵抗器
Ｒ２    第二抵抗器
Ｒ３    第三抵抗器
Ｒ４    第四抵抗器
Ｒ５    第五抵抗器
ＲＴ    温度制御可変抵抗器
ＳＷ    スイッチ
【図１】
2006211888.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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