(57)【要約】【課題】電源からの出力電流を分流して２以上の負荷に電力を供給するよう構成された電気機器において、分流点前と合流点後とが短絡する電流漏洩を適切に検出し、電気機器および構成部品を保護できる電流制御回路および電気機器を提供する。【解決手段】電源から出力される電流量である電源出力電流量と、それぞれの負荷に入力される電流量の合計である負荷入力電流量との差が所定の範囲にないときに、電源出力電流量を制限するよう、電源から２以上の負荷への過剰な電流供給を検出して電流供給を制御する電流制御回路を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から２以上の負荷への過剰な電流供給を検出して電流供給を制御する電流制御回路において、
前記電源から出力される電流量である電源出力電流量と、それぞれの前記負荷に入力される電流量の合計である負荷入力電流量との差が所定の範囲にないときに、前記電源出力電流量を制限することを特徴とする、電流制御回路。
【請求項２】
電流を出力する電源と、
前記電源から出力される電流量を測定する出力電流測定部と、
前記電源から出力される電流を入力されて動作する２以上の負荷と、
それぞれの前記負荷に入力される電流量を測定する２以上の負荷電流測定部と、
それぞれの前記負荷電流測定部で測定された電流量を合計する演算部と、
前記出力電流測定部で測定された電流量と、前記演算部で合計された電流量とを比較する比較部と、
前記比較部で比較された電流量の差が所定の範囲にないときに、前記電源から出力される電流量を制限する電流制御部を有することを特徴とする、電流制御回路。
【請求項３】
前記出力測定部で測定された電流量が所定の閾値を超えたときに、前記電流制御部が前記電源から出力される電流量を制限することを特徴とする、請求項２に記載の電流制御回路。
【請求項４】
少なくとも１の前記負荷電流測定部で測定された電流量がそれぞれの前記負荷電流測定部ごとに設定された所定の閾値を超えたときに、前記電流制御部が前記電源から出力される電流量を制限することを特徴とする、請求項２または３に記載の電流制御回路。
【請求項５】
電源と、前記電源からの電流供給を受けて動作する２以上の負荷とを有する電気機器において、
前記電源から出力される電流量である電源出力電流量と、それぞれの前記負荷に入力される電流量の合計である負荷入力電流量との差が所定の範囲にないときに、前記電源出力電流量を制限することを特徴とする、電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１の直流電源から分流して２以上の負荷に電流を供給するよう構成された電気機器の異常電流を検出して電流を制御する電流制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流の供給を受けて動作する負荷に対して想定以上の電流が流れると、部品や接点が発熱して劣化するため、動作不良の原因となる。かかる不具合を防止するため、電気機器においては、供給されている電流値を検出して所定の閾値を超えたときに電流供給を制限する、過電流保護回路を備えているものがある。
【０００３】
電源からの出力電流を分流して２以上の負荷に電力を供給するよう構成された電気機器においては、分流前の電流値によって過電流保護を行うと、分流前の電流値が所定の閾値を超えておらず、かつ、ある負荷で所定の閾値を超える過電流が生じている場合に検出することができない。
【０００４】
特許文献１には、電源からの出力電流を分流して２以上の負荷に電力を供給するよう構成された電気機器において、電源から分流前までの電流値によって過電流保護を行うとともに、分流されて個々の負荷に流れる電流値を所定の閾値と比較することによっても過電流保護を行う保護装置が記載されている。特許文献１に記載の保護装置では、さらに、電源の正極から分流点までに流れる電流値と合流点から電源の負極までに流れる電流値を比較することで、正極側の電流測定点と個々の負荷に流れる電流値の測定点との間での電流漏洩を検出することができる。
【０００５】
図２は、従来技術である特許文献１に記載された過電流保護回路を有する電気機器の構成図である。図２を参照すると、特許文献１に記載の過電流保護回路を有する電気機器では、電源１０１の正極から正極電流測定部１０２および電流制御部１０３を通して負荷１１０および１２０に対して電力が供給される。負荷１１０および１２０に流れる電流の量は、負荷電流測定部１１１および１２１によってそれぞれ測定される。また、負荷１１０および１２０と電源１０１の負極との間に、負極電流測定部１０７を有している。
【０００６】
正極電流測定部１０２および１０７による測定値は、比較部１０４で比較され、一致しない場合は電流制御部１０３によって供給電流が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２４０３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術によると、電源からの出力電流を分流して２以上の負荷に電力を供給するよう構成された電気機器において、個々の負荷の過電流および分流前の電源の過電流が検出可能であり、さらに、図２においてＢで示される、正極電流測定部１０２と負荷電流測定部１１１または１２１との間からアース１０６に対して漏洩する電流も検出可能である。
【０００９】
しかし、図２においてＣで示される、個々の負荷電流測定部１１１または１２１と個々の負荷１１０または１２０の前後を短絡するような電流漏洩が生じると、正極電流測定部１０２の測定結果が検出閾値以下であれば、個々の負荷電流測定部１１１または１２１で検出される電流値と閾値との比較によっても、正極電流測定部１０２で検出される電流値と負極電流測定部１０７で検出される電流値との比較によっても検出することができない。
【００１０】
したがって、個々の負荷の電流測定部と個々の負荷との前後を短絡する電流漏洩が生じた場合、発熱等によって部品が劣化しているのにもかかわらずその検出や保護ができないという問題が生じる。
【００１１】
そこで、本発明は、電源からの出力電流を分流して２以上の負荷に電力を供給するよう構成された電気機器において、分流点前と合流点後とが短絡する電流漏洩を適切に検出し、電気機器および構成部品を保護できる電流制御回路および電気機器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】
【００１２】
本発明の第１の電流制御回路は、電源から２以上の負荷への過剰な電流供給を検出して電流供給を制御する過電流保護回路において、電源から出力される電流量である電源出力電流量と、それぞれの負荷に入力される電流量の合計である負荷入力電流量との差が所定の範囲にないときに、電源出力電流量を制限することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の電流制御回路は、電流を出力する電源と、電源から出力される電流量を測定する出力電流測定部と、電源から出力される電流を入力されて動作する２以上の負荷と、それぞれの負荷に入力される電流量を測定する２以上の負荷電流測定部と、それぞれの負荷電流測定部で測定された電流量を合計する演算部と、出力電流測定部で測定された電流量と、演算部で合計された電流量とを比較する比較部と、比較部で比較された電流量の差が所定の範囲にないときに、電源から出力される電流量を制限する電流制御部を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の電気機器は、電源と、電源からの電流供給を受けて動作する２以上の負荷とを有する電気機器において、電源から出力される電流量である電源出力電流量と、それぞれの負荷に入力される電流量の合計である負荷入力電流量との差が所定の範囲にないときに、電源出力電流量を制限して過電流を保護することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電源からの出力電流を分流して２以上の負荷に電力を供給するよう構成された電気機器において、分流点前と合流点後とが短絡する電流漏洩を適切に検出し、電気機器および構成部品を保護できる電流制御回路および電気機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の電流制御回路を有する電気機器の構成を示す図である。
【図２】従来技術の電流制御回路を有する電気機器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。本実施形態は、１の直流電源から分流して２以上の負荷に電力を供給するよう構成された電気機器における過電流を検出して電流制御を行う、電流制御回路である。
【００１８】
図１は、本実施形態の電流制御回路を有する電気機器の構成を示す図である。図１を参照すると、本実施形態の電流制御回路を有する電気機器は、電源１、正極電流測定部２、電流制御部３、比較部４、演算部５、負荷１０および２０、負荷電流測定部１１および２１を有している。本実施形態は、一つの電源から電力供給を受けて、それぞれ異なる電圧を要求する複数の構成部品に対して電力を供給して駆動する電気機器であり、例えばパーソナルコンピュータはこれに該当し得るがこれに限らない。
【００１９】
電源１は、電気機器の各部を駆動する直流電力を供給する。電源１は、例えばＡＣアダプタや電池などによって構成可能である。出力電流測定部２は、電源１の正極から流れる電流量を測定する。
【００２０】
電流制御部３は、後述する比較部４での電流値の比較結果に応じて電源１から負荷１０および２０に供給される電流量を制御する。具体的には、電流制御部３は、比較部４で電流値を比較したときの差が所定の範囲にないときに、電流量を制限して過電流を保護する。このとき、電流をすべて遮断するよう構成してもよい。
【００２１】
比較部４は、出力電流測定部２で測定された電流量と後述する演算部５で演算された電流量とを比較する。演算部５は、後述する負荷電流測定部１１および２１で検出された電流量を合計する。
【００２２】
負荷１０および２０は、電源１から電力供給を受けて所定の動作を行う部品である。負荷１０および２０は、パーソナルコンピュータにおいてはＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、周辺機器制御チップなどが該当する。負荷電流測定部１１および２１は、負荷１０および２０に供給されるために流れる電流量を測定する。
【００２３】
過電流保護回路を有する電気機器をこのように構成することにより、図１においてＡで示される個々の負荷電流測定部１１または２１と個々の負荷１０または２０の前後を短絡するような電流漏洩が発生した場合、出力電流測定部２で測定される電流量と負荷電流測定部１１と２１とで測定されるそれぞれの電流量の合計値とが一致せず、所定の範囲になくなる。したがって、Ａのような電流漏洩を検出することが可能となり、電流制限部３で電流を制御することによって電気機器を過電流から保護することができる。
【００２４】
なお、本実施形態においては負荷と負荷電流測定部が２つ有する構成としたが、これに限らず、２以上の任意の数の負荷と負荷電流測定部を有するような構成としてもよい。また、複数の負荷とこれらに流れる電流値をまとめて測定する１の負荷電流測定部との組み合わせを２以上有するような構成でもよい。
【００２５】
本実施形態においては、出力電流測定部または負荷電流測定部で測定された電流量が所定の閾値を超えていることを検出して電流制御を行うことを記載していないが、本発明の実施とともに上記のような閾値による電流制御を行うことで、さらに効果的に電気機器の過電流保護を行うことができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  電源
２  出力電流測定部
３  電流制御部
４  比較部
５  演算部
１０、２０  負荷
１１、２１  負荷電流測定部
【図１】
2011061918.tif 000003
【図２】
2011061918.tif 000004