(57)【要約】【課題】不適正な電圧が電子機器に印加された場合にも、別電源を用いずに制御手段を正常に作動させることができ、電子機器の負荷回路に対して不適切な電圧が印加されるのを抑制することが可能な異常電圧保護装置を提供する。【解決手段】異常電圧保護装置は、負荷への電源電圧の供給、遮断を切換える切換手段Ｑ９１と、電源電圧より低い所定の動作電圧を受けて動作する制御手段７と、電源電圧を用いて生成した動作電圧を制御手段に供給する動作電圧供給手段と、を備える。制御手段は、電源電圧が前記負荷への供給に適さない異常電圧である場合には負荷に対する電源電圧の供給を遮断する。また、制御手段は、電源電圧が異常電圧でない場合には負荷に対して電源電圧を供給するように切換手段を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷への電源電圧の供給、遮断を切換える切換手段と、
前記電源電圧より低い所定の動作電圧を受けて動作する制御手段と、
前記電源電圧を用いて生成した前記動作電圧を前記制御手段に供給する動作電圧供給手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電源電圧が前記負荷への供給に適さない異常電圧である場合には前記負荷に対する前記電源電圧の供給を遮断する一方、前記電源電圧が前記異常電圧でない場合には前記負荷に対して前記電源電圧を供給するように前記切換手段を制御することを特徴とする異常電圧保護装置。
【請求項２】
前記電源電圧は、直流電圧であることを特徴とする請求項１に記載の異常電圧保護装置。
【請求項３】
前記動作電圧供給手段は、前記電源電圧を降下させて前記制御手段の動作電圧を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の異常電圧保護装置。
【請求項４】
前記動作電圧供給手段は、
所定範囲内の入力電圧を受けて当該入力電圧を前記動作電圧に変換し、前記制御手段に出力する変換手段と、
前記電源電圧が前記異常電圧であるとき、前記異常電圧を前記所定範囲内に降下させて前記変換手段に入力する過電圧処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の異常電圧保護装置。
【請求項５】
前記過電圧処理手段は、
前記電源電圧を充電しつつ電圧の立ち上がりを遅らせる遅延手段と、
前記遅延手段の出力電圧を前記異常電圧以下に抑制する電圧抑制手段と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項４に記載の異常電圧保護装置。
【請求項６】
前記遅延手段は、抵抗素子とコンデンサで構成されることを特徴とする請求項５に記載の異常電圧保護装置。
【請求項７】
前記電圧抑制手段は、前記異常電圧を検出する過電圧検出回路と、前記遅延回路の入力電圧をオン、オフするスイッチング素子とで構成されることを特徴とする請求項５または６に記載の異常電圧保護装置。
【請求項８】
前記電圧抑制手段は、前記過電圧検出回路が前記異常電圧を検出すると、前記スイッチング素子のオン、オフを繰り返すことで、前記遅延回路の出力電圧を前記異常電圧以下に抑制することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の異常電圧保護装置。
【請求項９】
前記電源電圧が異常電圧であることを検出する検出手段と、
前記電源電圧が前記異常電圧であることを報知する報知手段と、をさらに備え、
前記検出手段によって異常電圧が検知された場合に、前記制御手段は前記報知手段を制御して異常電圧の発生を報知させる
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の異常電圧保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を供給すべき負荷に対して過大な異常電圧が印加されることを保護する異常電圧保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、内部に組込電源を備えるもの以外に、装置の外部に接続されたＡＣアダプタから直流電源の供給を受けて動作するものも多数存在している。ＡＣアダプタのＤＣプラグは出力電圧によってコネクタの形状やピン配置がＥＩＡＪ( Electronic Industries Association of Japan：日本電子機械工業会)で規定されている。しかし、製品によってはメーカが独自に製造したコネクタを採用している例もある。
【０００３】
例えば出力電圧が２４Ｖ、３６Ｖ、４８ＶのＡＣアダプタには統一された規格がなく、ディンプラグ（Din Plug）やパワーディンプラグ（Power Din Plug）が使用されるＡＣアダプタでは形状が同じでも出力電圧が異なるものも存在している。このため、ユーザが誤って不適切なＡＣアダプタを電子機器製品に接続する可能性があり、誤接続によって過大な電圧が電子機器に印加された場合には、内部の半導体素子が破壊され、電子機器の機能が損なわれることがある。
【０００４】
特許文献１には、異常な電圧が電子機器内の電子回路に印加されるのを回避するための異常電圧保護装置が開示されている。この異常電圧保護装置は、１５Ｖ以上の供給電圧のときにオンする給電検知回路、１８Ｖ以上供給電圧が供給されたときにオンする過電圧検出回路、外部直流電源と電子機器の間に接続されたゲート回路、及びゲート回路を制御する制御回路などを備える。制御回路は、給電検知回路が給電を検知してから所定時間後にゲート回路を導通にする一方、過電圧検出回路が過電圧を検知した直後にゲート回路５を非導通にする。これにより、過電圧が電子機器内の電子回路に印加されるのを回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２０２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す技術では、制御回路の駆動電源としてバッテリーや電池などの別電源を用いるため、バッテリー切れや電池切れが発生した場合には制御回路が作動せず、過電圧がそのまま電子機器に印加され、負荷である電子回路が破壊される可能性がある。
【０００７】
本発明は、不適正な電圧が電子機器に印加された場合にも、別電源を用いずに制御手段を正常に作動させることができ、電子機器の負荷回路に対して不適切な電圧が印加されるのを遮断することが可能な異常電圧保護装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、負荷への電源電圧の供給、遮断を切換える切換手段と、前記電源電圧より低い所定の動作電圧を受けて動作する制御手段と、前記電源電圧を用いて生成した前記動作電圧を前記制御手段に供給する動作電圧供給手段と、を備え、前記制御手段は、前記電源電圧が前記負荷への供給に適さない異常電圧である場合には前記負荷に対する前記電源電圧の供給を遮断する一方、前記電源電圧が前記異常電圧でない場合には前記負荷に対して前記電源電圧を供給するように前記切換手段を制御することを特徴とする異常電圧保護装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、不適正な電圧が電子機器に印加された場合にも、別電源を用いずに制御手段を正常に作動させることができ、電子機器の負荷回路に対して不適切な電圧が印加されるのを遮断することが可能な異常電圧保護装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における異常電圧保護装置の電気回路図である。
【図２】図１の異常電圧保護装置に規定範囲内の電圧が印加された際の各部の電圧波形及び動作状態を示す図である。
【図３】図１の異常電圧保護装置に規定範囲以上の電圧が印加された際の各部の電圧波形及び動作状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本実施形態における異常電圧保護装置の電気回路図である。ここに示す異常電圧保護装置は、所定の電子機器に内蔵されているものである。電子機器には種々の負荷を駆動するための負荷回路１０が設けられており、この負荷回路１０の前段（入力側）には本実施形態における異常電圧保護装置が接続されている。
【００１２】
電子機器の負荷には、例えばモータなどのアクチュエータの他に、装置の状態をユーザに知らせる報知手段などが含まれる。報知手段としては、電子機器と他の機器との接続状況、設定状況、動作状況、あるいはエラー発生状況など、種々の状況を表示する表示器（表示手段）や音声出力部（音声出力手段）などがある。
【００１３】
異常電圧保護装置には、外部の直流電源を接続するための入力端子Ｔａ、Ｔｂが設けられている。外部の直流電源としては、例えば、電子機器の付属品として提供されているＡＣアダプタなどがある。本実施形態の入力端子Ｔａ、ＴｂはＡＣアダプタの出力端子に接続される。但し、ＡＣアダプタには電子機器の付属品として提供されているＡＣアダプタのほかに、入力端子Ｔａ、Ｔｂに接続可能でありながら、電子機器の仕様を外れる給電を行うＡＣアダプタ、例えば過大な電圧を供給するＡＣアダプタも存在する。
【００１４】
本実施形態における異常電圧保護装置は、給電仕様の異なるＡＣアダプタが入力端子に接続されたとしても、電子機器の仕様を外れる過電圧、低電圧が負荷回路１０に供給されないように保護する回路である。また、本実施形態における電子機器は、バッテリーや電池等の直流電源を用いず、ＡＣアダプタから供給される直流電力のみで動作する電子機器である。
【００１５】
ＡＣアダプタは、ＡＣ１００Ｖ等の商用電源の交流電力を所定の電圧値を有する直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器であり、一般的には電子機器の付属品として販売される。ＡＣアダプタは、電子機器の製品仕様で定められる入力電圧範囲を出力電圧範囲とし、電子機器の製品仕様で定められる入力電流範囲を出力電流範囲とする仕様で製造する。本実施形態で利用可能なＡＣアダプタの仕様の一例を挙げると、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの周波数を有するＡＣ１００Ｖ〜２４０Ｖの商用交流電源を入力電源とし、公称出力電圧値が２４Ｖ、公称出力電流値が３．５４ｍＡの直流電力を出力するものがある。
【００１６】
図１に示すように異常電圧保護装置は、サブ電源駆動回路１、遅延回路２、過電圧検出回路３、ＤＣ／ＤＣコンバータ部（電圧変換回路）４、入力電圧検知回路５、制御回路７、メイン電源駆動回路９、及び異常報知表示部８を備えている。また、各回路では、スイッチング素子として、バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を使い分けて構成している。しかし、バイポーラトランジスタを同等の機能を有するＭＯＳＦＥＴに置き替えたり、逆にＭＯＳＦＥＴを同等の機能を有するバイポーラトランジスタに置き替えたりしてもよい。なお、以下で述べる回路定数、電圧、及び電流等は説明のための例であって、保護回路の仕様に応じ適宜変更が可能である。
【００１７】
電源入力端子の入力端子Ｔａ、入力端子Ｔｂ間に接続された図示しないＡＣアダプタから供給される電圧により、本実施形態における異常電圧保護装置は動作する。入力端子Ｔａには、ダイオードＤ１を介して、メイン電源駆動回路９、サブ電源駆動回路１、及び入力電圧検知回路５がそれぞれ並列に接続されている。メイン電源駆動回路９には、負荷回路（電子回路）１０が接続されている。サブ電源駆動回路１の後段には遅延回路（遅延手段）２が接続され、遅延回路２及びサブ電源駆動回路１には、過電圧検出回路（検出手段）３が接続されている。遅延回路２の出力側には、電圧変換回路（変換手段）４が接続され、電圧変換回路４には、制御回路７および異常報知表示部８が接続されている。さらに、メイン電源駆動回路９、電圧変換回路４、入力電圧検知回路５、過電圧検出回路３、および異常報知表示部８は、制御回路７に接続されている。
【００１８】
なお、制御回路７に適した動作電圧を電源電圧を用いて生成し、制御回路７に供給する動作電圧供給手段がサブ電源駆動回路１と遅延回路２と電圧変換回路４とにより、構成されている。また、電源電圧が異常電圧であるときに異常電圧を所定範囲内に降下させて電圧変換回路４に入力する過電圧処理手段が、遅延回路２と電圧抑制手段により、構成されている。電圧抑制手段は、サブ電源駆動回路１と過電圧検出回路３とにより、構成されている。
【００１９】
次に、上記各回路の具体的な構成および作用を説明する。サブ電源駆動回路１は、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１１、抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、及びトランジスタＱ１２により構成されている。入力端子Ｔａ、Ｔｂに接続されたＡＣアダプタが商用電源に接続され、ＡＣアダプタから電子機器の規定範囲以内の直流電圧(２２．８Ｖから２５．２Ｖ)が出力されると、サブ電源駆動回路１の抵抗素子Ｒ１３に所定の電圧が印加される。その結果、トランジスタＱ１２のベースには電流が流れ、トランジスタＱ１２がＯＮ状態になる。トランジスタＱ１２がＯＮ状態となることにより、スイッチング素子Ｑ１１のゲート端子に電位差が発生してスイッチング素子Ｑ１１がＯＮとなる。スイッチング素子Ｑ１１がＯＮとなることにより、ドレイン端子に接続されているＡＣアダプタから供給される直流電圧がスイッチング素子Ｑ１１のソース端子から出力され、その出力電圧が遅延回路２に供給される。
【００２０】
遅延回路２は、抵抗素子Ｒ２１と電解コンデンサＣ２１とにより構成されている。この遅延回路２では、サブ電源駆動回路１から供給される電圧を受けて、抵抗素子Ｒ２１と電解コンデンサＣ２１とで決定される遅延時間の間に、出力電圧（電解コンデンサＣ２１の端子間電圧）が徐々に上昇する。この電圧の上昇の程度（傾き）は、抵抗素子と電解コンデンサの積である時定数によって変更することができる。
【００２１】
遅延回路２の出力電圧は電圧変換回路４に入力される。電圧変換回路４は、入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータによって構成されている。以下、電圧変換回路４をＤＣ／ＤＣコンバータ４と記す。
【００２２】
このように遅延回路２の出力電圧を徐々に上昇させることによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ４への入力電圧が一気に上昇するのを抑制することができる。またサブ電源駆動回路１の出力電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ４に入力可能な電圧範囲（許容入力電圧範囲）を超える電圧であったとしても、遅延回路２の後段に接続された過電圧検出回路３がＤＣ／ＤＣコンバータ４への入力電圧を許容入力電圧範囲内に抑える。本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の許容入力電圧範囲は、３．０Ｖ〜４０Ｖとなっており、この許容入力電圧範囲内を超える過大な電圧が印加された場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ４が破損される可能性がある。そこで、過電圧検出回路３を設け、ＤＣ／ＤＣコンバータ４への入力電圧を４０Ｖ以下の所定の電圧に抑える。
【００２３】
過電圧検出回路３は、遅延回路２の出力に接続されたツェナーダイオードＺＤ３１と制限抵抗素子Ｒ３１との直列回路と、トランジスタＱ３１と、トランジスタＱ３２と、トランジスタＱ３２に接続されるコレクタ抵抗Ｒ３２とにより構成される。遅延回路２から出力される電圧が、ツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧を超えると、ツェナーダイオードＺＤ３１は導通状態となり、トランジスタＱ３１にはベース電流が流れ、トランジスタＱ３１はＯＮとなる。その結果、トランジスタＱ１２のベース電流が遮断され、トランジスタＱ１２がＯＦＦしてスイッチング素子Ｑ１１のゲート電流が遮断され、スイッチング素子Ｑ１１はＯＦＦとなる。これにより、遅延回路２への電流は遮断され、遅延回路２の出力電圧（電解コンデンサＣ２１の端子間電圧）は低下する。
【００２４】
本実施形態では、ツェナー電圧を３２Ｖとしており、遅延回路２から出力された電圧が３２Ｖに達すると、ツェナーダイオードＺＤ３１に電流が流れるため、前述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に入力される電圧は３２Ｖに抑えられる。ここでツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧を３２Ｖにしている理由は、遅延回路２の後段に設けられるＤＣ／ＤＣコンバータ４が、ＩＣの一般的な最大定格として、最大電圧４０．０Ｖ（許容入力電圧範囲３．０Ｖ〜４０．０Ｖ）としているためである。この最大定格に対して余裕度を持たせ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の入力に不適正な電圧が印加されないようにするため、ツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧を３２Ｖに設定している。
【００２５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４は入力された直流電圧を、制御回路７を構成するＣＰＵを駆動するための直流電圧（例えば５．０Ｖ）に変換する。従って、このＤＣ／ＤＣコンバータ４からの出力電圧を受けて制御回路７は作動する。制御回路７の入力ポートＰ１には、前述の過電圧検出回路３の検出結果を表す信号が入力されると共に、入力ポートＰ２には、ＡＣアダプタから入力端子Ｔａ、Ｔｂに入力された入力電圧値を表すレベル信号が入力される。これらの入力ポートＰ１、Ｐ２に入力される信号に基づき、制御回路７は、ＡＣアダプタからの入力電圧が正常の範囲にあるか否かを判断する。入力電圧が正常の範囲内にあると判断した場合、制御回路７は、メイン電源駆動回路９のトランジスタＱ９２のベースにバイアス電圧を印加してトランジスタＱ９２をＯＮさせる。この際、抵抗素子Ｒ９１とＲ９２の接点に接続され、電源電圧の供給、遮断を切換える切換手段としてのスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｑ９１のゲート端子に電位差が生じてスイッチング素子Ｑ９１がＯＮする。これにより、入力端子Ｔａ、Ｔｂに接続されたＡＣアダプタからの出力電圧（電源電圧）が負荷回路１０に供給され、負荷回路１０は正常に作動する。
【００２６】
一方、ＡＣアダプタから供給される電圧が、電子機器の仕様を外れる電圧、例えば、規定範囲以上の４８．０Ｖであったとする。この場合、サブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１１はＯＮ状態になる。すると、遅延回路２の抵抗素子Ｒ２１と電解コンデンサＣ２１とによって出力電圧（電解コンデンサＣ２１の端子間電圧）は緩やかに上昇して行く。そして、遅延回路２の出力電圧が３２．０Ｖまで上昇すると、過電圧検出回路３のツェナーダイオードＺＤ３１が導通状態となり、トランジスタＱ３１のベースに電流が流れ、トランジスタＱ３１がＯＮとなる。
【００２７】
トランジスタＱ３１がＯＮとなることにより、トランジスタＱ３１のコレクタ側に接続されているサブ電源駆動回路１のトランジスタＱ１２のベース電流が遮断される。このため、トランジスタＱ１２がＯＦＦになり、サブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１１がＯＦＦとなる。
【００２８】
スイッチング素子Ｑ１１がＯＦＦとなることにより、遅延回路２の出力電圧（電解コンデンサＣ２１の端子間電圧）は徐々に降下する。遅延回路２の電圧が降下し、過電圧検出回路３のツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧を下回ると、ツェナーダイオードＺＤ３１がＯＦＦし、トランジスタＱ３１のベースへの電流が遮断されるため、トランジスタＱ３１がＯＦＦとなる。その結果、トランジスタＱ３１のコレクタ側に接続されているトランジスタＱ１２のベースに電流が流れ、トランジスタＱ１２がＯＮとなり、サブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１１もＯＮとなる。
【００２９】
このようにツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧より高い不適正な電圧が入力端子Ｔａ，Ｔｂに印加された場合には、サブ電源駆動回路１がＯＮ／ＯＦＦを繰り返しながら、遅延回路２の出力電圧をツェナー電圧付近の電圧に調整する。これによりＤＣ／ＤＣコンバータ４には許容入力電圧を供給することができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、制御回路７のＣＰＵが駆動できる電圧である５．０Ｖを安定して生成、供給することができる。
【００３０】
また、ＡＣアダプタから供給される電圧が規定範囲以内の１５．０Ｖである場合、サブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１１はＯＮとなる。このため、遅延回路２の出力電圧は、抵抗素子Ｒ２１と電解コンデンサＣ２１とにより徐々に上昇しながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に供給される。この際、過電圧検出回路３に印加される電圧はツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧に到達しないため、過電圧検出回路３のトランジスタＱ３１、Ｑ３２はＯＦＦとなる。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ４には１５．０Ｖの電圧が印加される。ＤＣ／ＤＣコンバータ４への入力電圧が許容入力電圧範囲内であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ４は適正に作動し、ＣＰＵが駆動できる電圧（５Ｖ）を生成し、制御回路７に出力する。これにより、制御回路７は安定して動作する。
【００３１】
入力電圧検知回路５は、入力端子Ｔａ、Ｔｂに接続されたＡＣアダプタから供給される電圧値を検出する回路である。具体的には、スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｑ５１と、スイッチング素子Ｑ５１のゲートにコレクタが接続されたトランジスタＱ５２と、スイッチング素子Ｑ５１のソースに接続されたコンデンサＣ５１、及び分圧抵抗Ｒ５１、Ｒ５２とにより構成されている。分圧抵抗素子Ｒ５１とＲ５２は、スイッチング素子Ｑ５１のソース端子と接地電位との間に直列に接続されており、分圧比（Ｒ５１：Ｒ５２）は、例えば１０：１となっている。本例では、抵抗素子Ｒ１が１００００Ω、抵抗素子Ｒ２が１０００Ωとなっている。
【００３２】
入力電圧の検出時には、制御回路７のＣＰＵから出力される駆動信号によって、トランジスタＱ５２がＯＮとなり、スイッチング素子Ｑ５１がＯＮとなる。これにより、抵抗素子Ｒ１(１００００Ω）と抵抗素子Ｒ２(１０００Ω)とにより、ＡＣアダプタから入力端子Ｔａ、Ｔｂに入力される電圧が検知される。なお、コンデンサＣ５１はスイッチング素子Ｑ５１のソース端子と接地電位との間に配置されており、トランジスタＱ５１の出力電圧、及び出力電流を平滑化するために設けられた平滑コンデンサである。
【００３３】
いま、ＡＣアダプタから入力端子Ｔａ、Ｔｂに対して、例えば１５．０Ｖ、２４．０Ｖ、４８．０Ｖの電圧がそれぞれ入力されたとする。この場合、入力電圧検知回路５からは、それぞれの次のような検出電圧が出力される。  
・規定範囲内の電圧１５．０Ｖが入力された場合、検出電圧は１．３６Ｖになる。  
・規定範囲内の電圧２４．０Ｖが入力された場合、検出電圧は２．１８Ｖになる。  
・規定範囲以上の電圧４８．０Ｖが入力された場合、検出電圧は４．３６Ｖになる。
【００３４】
制御回路７は、入力電圧検知回路５から出力された上記のような検出電圧に基づいて、入力電圧が規定範囲内であるか否かを判断する。
【００３５】
表１に、入力電圧が規定範囲にあるか否かを制御回路７によって判断するための判定テーブルを示す。
【００３６】
制御回路７の入力ポートＰ１には、過電圧検出回路３の検出結果として、トランジスタＱ３２のコレクタ端子における電圧レベル（Ｈ、Ｌ）が入力される。また、制御回路７の入力ポートＰ２には、入力電圧検知回路５の出力電圧として、前述の検出電圧が入力される。
【００３７】
制御回路７は、入力ポートＰ１、Ｐ２に入力される検出結果に基づき、表１の判定テーブルを参照し、出力ポートＰ５からメイン電源駆動回路９のトランジスタＱ９２をＯＮ／ＯＦＦさせる制御信号を出力する。トランジスタＱ９２のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、スイッチング素子Ｑ９１のＯＮ／ＯＦＦも制御することができる。
【００３８】
いま、過電圧検出回路３におけるトランジスタＱ３２のコレクタ電圧の電圧レベルがＨ、入力電圧検知回路５の検出電圧が２２．８Ｖから２５．２Ｖの範囲内の電圧であったとする。この場合、メイン電源駆動回路９のスイッチング素子Ｑ９１はＯＮとなる。従って、ＡＣアダプタからの入力電圧は、負荷回路１０に供給される。
【００３９】
また、過電圧検出回路３におけるトランジスタＱ３２のコレクタ電圧の電圧レベルがＬ、入力電圧検知回路５の検出電圧が２５．２３Ｖ以上であったとすると、メイン電源駆動回路９のトランジスタＱ９１の動作はＯＦＦとなる。従って、ＡＣアダプタからの入力電圧は負荷回路１０には印加されない。
【００４０】
さらに、過電圧検出回路３におけるトランジスタＱ３２のコレクタ電圧の電圧レベルがＨ、入力電圧検知回路５の検出電圧が２２．８Ｖ未満であったとすると、メイン電源駆動回路９のトランジスタＱ９１の動作はＯＦＦとなる。従って、ＡＣアダプタからの入力電圧は負荷回路１０には印加されない。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
また、制御回路７には、異常報知表示部８が接続されている。異常報知表示部８は、ＬＣＤ８(液晶表示器)により構成されており、出力ポートＰ３、Ｐ４を通じて制御回路７とシリアル通信が可能になっている。なお、抵抗素子Ｒ８１及びＲ８２はプルアップ抵抗である。
【００４３】
この異常報知表示部８は、ＡＣアダプタから供給される電圧が規定範囲以下、もしくは規定範囲以上のときに、ＬＣＤ８にエラーコードの表示やＡＣアダプタの交換を指示するコメントの表示を行う。ユーザはこの表示によって電子機器が動作しない原因を知ることができる。
【００４４】
図２、図３は、本発明の実施の形態における異常電圧保護装置の各部の電圧波形及び動作状態を示す図であり、図２は供給電圧が規定電圧範囲（２２．８Ｖから２５．２Ｖ）の場合を、図３は供給電圧が規定電圧範囲以上である場合をそれぞれ示している。また、図２、図３において、（ａ）は供給電圧、（ｂ）はサブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１１の動作状態、（ｃ）は遅延回路２の出力電圧、（ｄ）はＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力電圧をそれぞれ示している。
【００４５】
ＡＣアダプタからの供給電圧が規定範囲内の電圧である場合、例えば図２（ａ）に示すように２４．０Ｖの場合、サブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１１はＯＮとなる。この際、遅延回路２の出力電圧（電解コンデンサＣ２１の出力電圧）は、図２（ｃ）に示すように、抵抗素子Ｒ２１と電解コンデンサＣ２１で設定する遅延時間を経て徐々に上昇する。遅延回路２の出力電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ４に供給される。
【００４６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、遅延回路から出力された電圧が入力許容範囲の電圧であるため適正に作動し、制御回路７の駆動可能電圧である５．０Ｖの電圧を生成し、供給する（図２（ｃ）参照）。なお、このとき過電圧検出回路３は動作しないため、サブ電源駆動回路１はＯＮ状態を維持する。
【００４７】
一方、ＡＣアダプタの供給電圧が規定範囲以上の電圧、例えば図３（ａ）に示すように４８．０Ｖの電圧である場合、サブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１１はＯＮとなり、入力電圧が遅延回路２に供給される。遅延回路２では、図３（ｃ）に示すように、遅延回路２の抵抗素子Ｒ２１と電解コンデンサＣ２１とによって出力電圧が緩やかに上昇する。
【００４８】
遅延回路２の出力電圧が、過電圧検出回路３のツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧（３２．０Ｖ）まで上昇すると、ツェナーダイオードＺＤ３１が導通し、サブ電源駆動回路１のスイッチング素子Ｑ１２がＯＦＦする。その後、スイッチング素子Ｑ１１がＯＦＦとなるため、図３（ｃ）に示すように、遅延回路２の電圧は３２Ｖをピーク電圧として、ここから徐々に降下する。遅延回路２の出力電圧が降下し、過電圧検出回路３のツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧を下回ると、ツェナーダイオードＺＤ３１が非導通となり、サブ電源駆動回路１のトランジスタＱ１２がＯＮとなって、スイッチング素子Ｑ１１がＯＮとなる。
【００４９】
このようにツェナーダイオードＺＤ３１のツェナー電圧より高い不適正な電圧が入力された場合には、サブ電源駆動回路１はＯＮ／ＯＦＦを繰り返しながら、遅延回路２の出力電圧をツェナー電圧付近の電圧へと調整する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４には適正な電圧が印加され、ＤＣ／ＤＣコンバータ４からは、制御回路７を駆動するための電圧（５Ｖ）が安定して生成、供給される。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の異常電圧保護装置によれば、ユーザが誤って不適正な電圧を供給してしまった場合にも、不適正な電圧が入力された状態のまま制御回路を正常に動作させることができる。このため、電子機器に搭載されている負荷回路（電子回路）への電源電圧の供給、遮断を切換える切換手段を適切に制御することが可能になり、異常な入力電圧が電子機器の負荷回路に入力されるのを回避することが可能になる。すなわち、過大な入力電圧から電子機器の負荷回路を保護することが可能になり、かつ過小電圧が入力されることによる動作不良の発生を抑えることが可能になる。さらに、制御手段が報知手段を制御することが可能になるため、不都合の発生原因をユーザに報知することが可能になり、ユーザビリティは大幅に向上する。
【００５１】
（他の実施形態）
上記実施形態では、電圧変換回路をＤＣ／ＤＣコンバータによって構成した例を示したが、遅延回路の出力電圧を、制御回路の駆動に適した電圧に変換できるものであれば良く、特に上記実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
また、上記実施形態では、報知手段がＬＣＤで構成されている例を示したが、報知手段は、ＬＣＤ以外の表示手段（ＬＥＤ等）で構成することも可能である。また、音声出力によって装置の状況などを報知する報知手段を用いることも可能であり、報知手段の具体的構成は特に限定されない。
【符号の説明】
【００５３】
１  サブ電源駆動回路（電圧抑制手段）
２  遅延回路（遅延手段）
３  過電圧検出回路（検出手段）
４  電圧変換回路（変換手段）
７  制御回路（制御手段）
８  異常報知表示部（報知手段）
９  メイン電源駆動回路
１０  負荷回路（負荷）
Ｑ９１  スイッチング素子（切換手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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