(57)【要約】【課題】電力供給を停止させる、電流値とその継続時間との組合せの範囲を、前記組合せとして不適当な範囲に近づけ得る出力装置等の提供。【解決手段】出力装置は、電源から負荷に対し一定電圧で供給される電流の値を表す入力電圧に含まれる周波数成分のうち所定の正の周波数以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰して出力する高域遮断回路と、前記高域遮断回路を通過させた後の前記入力電圧である第二電圧と、前記第二電圧の最大値よりも小さい一定電圧である第一電圧と、の差が所定の場合に、前記電源と前記負荷との間の電力経路をスイッチにより切断し得る第三電圧を前記スイッチに供給し得る供給部と、を備える。【選択図】      図４
2019068537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から負荷に対し一定電圧で供給される電流の値を表す入力電圧に含まれる周波数成分のうち所定の正の周波数以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰して出力する高域遮断回路と、
前記高域遮断回路を通過させた後の前記入力電圧である第二電圧と、前記第二電圧の最大値よりも小さい一定電圧である第一電圧と、の差が所定の場合に、前記電源と前記負荷との間の電力経路をスイッチにより切断し得る第三電圧を前記スイッチに供給し得る供給部と、
を備える出力装置。
【請求項２】
前記入力電圧が、前記電力経路に設けられた第一抵抗の負荷側の端子の電圧である、請求項１に記載された出力装置。
【請求項３】
前記第一電圧を、前記電源から出力された電源電圧から導出する、請求項１又は請求項２に記載された出力装置。
【請求項４】
前記導出を、前記電源電圧を第二抵抗と第三抵抗とにより分圧することにより行う、請求項３に記載された出力装置。
【請求項５】
前記スイッチが電界効果トランジスタである、請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一に記載された出力装置。
【請求項６】
前記高域遮断回路と前記供給部とを備える出力ユニットを複数備え、前記出力ユニットの各々が前記第三電圧を前記スイッチに供給する、前記第二電圧の電圧降下と前記電圧降下の継続時間との組合せの範囲を重ね合わせた範囲が、いずれの前記組合せの範囲よりも大きい、請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一に記載された出力装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一の出力装置と、前記スイッチとを備える、保護装置。
【請求項８】
電源から負荷に対し一定電圧で供給される電流の値を表す入力電圧に含まれる周波数成分のうち所定の正の周波数以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰して出力する高域遮断回路と、
前記高域遮断回路を通過させた後の前記入力電圧である第二電圧と、前記第二電圧の最大値よりも小さい一定電圧である第一電圧と、の差が所定の場合に、前記電源と前記負荷との間の電力経路をスイッチにより切断し得る第三電圧を前記スイッチに供給し得る供給部と、
を備える出力装置において、
前記切断が行われる前記値とその前記値が継続する時間との組合せの範囲を設定する、設定方法。
【請求項９】
前記設定が、前記第一電圧及び前記正の周波数の選択により行われる、請求項８に記載された設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の場合に電力供給を停止させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過電流保護回路としては、規定電流値を超えると切断されるヒューズを電源経路上に設置するか、シャント抵抗前後の電圧差が閾値を超えた場合にスイッチを切断する方法が、一般的に用いられている。
【０００３】
図１は一般的な過電流防止機構の例を表す概念図である。
【０００４】
図１（ａ）は、ヒューズを用いた過電流防止機構の例を表す。電源１１１と負荷１１２との間の配線にヒューズ９０１が接続されている。ヒューズ９０１は、過電流が流れると切断され、電源１１１から負荷１１２への電力供給を停止させる。
【０００５】
図１（ｂ）は、比較器を用いた過電流防止機構の例を表す。比較器１３１は、抵抗１４１を流れる電流による電圧差が閾値以上になるとＦＥＴ１２１を切断させ、これにより電源１１１から負荷１１２への電力供給を停止させる。
【０００６】
ここで、特許文献１は、所定の負荷に対する駆動電流のオンオフ切替えを行い、駆動電流を分流して過電流を検出し、当該過電流を所定の基準と比較し、その比較結果に基づいて過電流を保護する過電流保護回路を開示する。
【０００７】
また、特許文献２は、スイッチ部と負荷との間の接続点での電圧を検出し、電圧がしきい値を超えない時にはスイッチ部を導通状態に保持し、電圧が閾値を超えた時はスイッチ制御部を介して非導通状態に制御する電源回路を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２２９４０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電源から負荷への過電流防止は、電流値とその電流値の継続時間との組合せにより行うべきである。例えば、電流値が定格値より極端に大きい場合は、その電流値の継続時間が短くても通電を停止させる必要がある。その理由は、継続時間が短くても負荷へのダメージが大きいためである。一方、電流値が定格値より少し大きい場合は、その電流値の継続時間が長い場合は停止させるべきである。その理由は、その電流値が長時間継続することにより負荷へのダメージが生じるためである。
【００１０】
図２は、通電を停止させるべき、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表すイメージ図である。
【００１１】
当該例では、時間と電流との組合せが同図に表す線１９９より下の安全領域においては、電源から負荷への電力供給を行っても問題ない。一方、時間と電流との組合せが線１９９より上の危険領域では、電源から負荷への電力供給を停止すべきである。なお、線１９９の形状や位置は、負荷や電源の種類により変わり得る。
【００１２】
ここで、図１（ａ）に表す方法等のヒューズを用いる方法では、特に電流値の継続時間が短い場合には、ヒューズの切断を正確に制御することが困難である。
【００１３】
また、図１（ｂ）が表す方法や、特許文献１及び２が開示する方法は、所定の電圧値を検出して電力供給を停止させることはできる。しかしながら、これらの方法は、電流値とその電流値の継続時間との組合せにより電力供給を停止させることはできない。
【００１４】
図３は、一般的な保護回路を設置した場合の保護領域を表すイメージ図である。同図に表す保護領域は、保護回路により給電が停止される領域である。図３に表す場合では、電流値とその継続時間との組合せが危険領域に属する場合であっても、保護領域に属さない場合には、電力供給の停止が行われない。
【００１５】
また、図示は省略するが、保護領域の電流の下限を低くし、保護領域を拡大した場合には、保護領域に属さない危険領域は減少させることはできても、保護の必要のない安全領域において通電が行えない領域が拡大する。すなわち、保護回路の不必要な作動が生じる。
【００１６】
本発明は、電力供給を停止させる、電流値とその継続時間との組合せの範囲を、前記組合せとして不適当な範囲に近づけ得る出力装置等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の出力装置は、電源から負荷に対し一定電圧で供給される電流の値を表す入力電圧に含まれる周波数成分のうち所定の正の周波数以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰して出力する高域遮断回路と、前記高域遮断回路を通過させた後の前記入力電圧である第二電圧と、前記第二電圧の最大値よりも小さい一定電圧である第一電圧と、の差が所定の場合に、前記電源と前記負荷との間の電力経路をスイッチにより切断し得る第三電圧を前記スイッチに供給し得る供給部と、を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の出力装置等は、電力供給を停止させる、電流値とその継続時間との組合せの範囲を、前記組合せとして不適当な範囲に近づけ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一般的な過電流防止機構の例を表す概念図である。
【図２】通電を停止させるべき、電流値とその電流値の継続時間との組合せの範囲の例を表すイメージ図である。
【図３】一般的な保護回路を設置した場合の保護領域を表すイメージ図である。
【図４】第一実施形態の保護回路を適用した回路の構成例を表す概念図である。
【図５】各電圧の時間変化の第一の例を表す概念図である。
【図６】各電圧の時間変化の第二の例を表す概念図である。
【図７】各電圧の時間変化の第三の例を表す概念図である。
【図８】各電圧の時間変化の第四の例を表す概念図である。
【図９】端子ＴＢ−ＴＣ間が切断される、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【図１０】第二実施形態の保護回路を適用した回路の構成例を表す概念図である。
【図１１】出力ユニット１６６ａの出力がＨレベルになる、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【図１２】出力ユニット１６６ｂの出力がＨレベルになる、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【図１３】出力ユニット１６６ｃの出力がＨレベルになる電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【図１４】いずれかの出力ユニットからの出力が経路を切断する、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【図１５】実施形態の出力装置の最小限の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第一実施形態＞
第一実施形態は、経路を切断させる信号を出力するユニットが一つである保護回路に関する実施形態である。
［構成と動作］
図４は、本実施形態の保護回路を適用した回路の例である回路８０１ａの構成を表す概念図である。
【００２１】
回路８０１ａは、電源１１１と、負荷１１２と、保護回路１０１ａとを備える。
【００２２】
負荷１１２は、例えば、装置やデバイスである。
【００２３】
電源１１１は、保護回路１０１ａの端子ＴＡに電圧Ｖｓを供給する。抵抗１４１を通過する電流である電流ｉの電流値は、負荷１１２の状況により変化する。
【００２４】
保護回路１０１ａは、第一実施形態の保護回路の例である。
【００２５】
保護回路１０１ａは、抵抗１４１及び１４４と、ＦＥＴ１２１と、出力ユニット１６６とを備える。ここで、ＦＥＴは、Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒの略である。
【００２６】
出力ユニット１６６は、抵抗１４２及び１４３と、ＲＣ回路１７１と、比較器１３１とを備える。ここで、ＲＣは、ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ａｎｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒの略である。
【００２７】
ＲＣ回路１７１は、抵抗１６１とコンデンサ１５１とを備える。コンデンサ１５１の一方の端子は共通グランドやグランド等の共通電圧部に接続されている。  比較器１３１のマイナス入力端子には、電圧Ｖａが入力される。電圧Ｖａは、電圧Ｖｓに抵抗１４３の抵抗値を乗じた値を抵抗１４２及び１４３の各抵抗値の和で除した値である。抵抗１４２及び１４３は、電圧Ｖａの値を設定する目的で設置されている。
【００２８】
端子ＴＣには電圧Ｖｅが供給される。電圧Ｖｅは、電圧Ｖｓから、抵抗１４１の抵抗値に電流ｉの電流値を乗じた値を、減じた値である。ここで、電流ｉは抵抗１４１を流れる電流である。前述のように電圧Ｖｓは一定なので、電圧Ｖｅの値は、電流ｉの値が過電流等により増大すると、当該増大分だけ減少する。
【００２９】
電圧Ｖｅは、ＲＣ回路１７１により、電圧Ｖｄになる。ＲＣ回路１７１は抵抗１６１とコンデンサ１５１とを備える。なお、ＲＣ回路１７１は、電圧Ｖｅに含まれる周波数成分の一部を遮断し得る高域遮断回路である。
【００３０】
ＲＣ回路１７１のコンデンサ１５１は、電圧Ｖｅに含まれる所定の周波数成分を、グランドに導くことにより、当該周波数成分を減衰させる。例えば、電流ｉの上昇の時間変化により電圧Ｖｅに電圧降下の時間変化が生じたとする。その場合、当該電圧降下の時間変化は、電圧降下の周波数変化の重ね合わせである。ＲＣ回路１７１は、前述のように、所定の周波数成分を減衰させるので、前記電圧降下の時間変化を鈍らせるとともにその電圧降下の程度を減少させ得る。
【００３１】
なお、実施形態において、前記電圧降下は、電圧の基準値からの電圧降下をいうこととする。例えば、電圧Ｖｅの基準値は、電流ｉの電流値が正常値の場合の電圧Ｖｅの値である。
【００３２】
前記減衰の程度は、コンデンサ１５１の容量と抵抗１６１の抵抗値の組合せにより調整し得る。
【００３３】
一方、ＲＣ回路１７１は、電圧Ｖｅに含まれる直流成分に対しては影響しない。
【００３４】
電圧Ｖｄは比較器１３１のプラス入力端子に入力される。
【００３５】
比較器１３１は、電圧Ｖｄから電圧Ｖａを減じた電圧が、電圧Ｖｔ以上の場合に、ハイレベル（Ｈレベル）の電圧Ｖｔの出力を行う。
【００３６】
一方、比較器１３１は、電圧Ｖｄから電圧Ｖａを減じた電圧が、電圧Ｖｔ未満の場合には、ローレベル（Ｌレベル）の電圧Ｖｔの出力を行う。
【００３７】
出力ユニット１６６に含まれる各抵抗の抵抗値とコンデンサ１５１の容量とは、比較器１３１にＨレベルの電圧Ｖｔを出力させたい、電圧Ｖｅの電圧降下の程度とその電圧降下の継続時間とにより、調整され、設定されている。当該調整は、例えば、以下のように行うものである。
【００３８】
例えば、電圧降下の継続時間に関係なく、電圧降下の程度が大きい場合に電圧ＶｔがＨレベルになるように設定したいとする。その場合には、抵抗１４３の抵抗値を抵抗１４２の抵抗値と抵抗１４３の抵抗値との和で除した値が小さくなるように、抵抗１４２の抵抗値と抵抗１４３の抵抗値とを設定する。これは、電圧Ｖａを小さくするためである。電圧Ｖａの値がより小さければ、電圧Ｖｅの電圧降下の程度がより大きい場合に限り、電圧Ｖｅの電圧降下の影響で電圧降下が生じた電圧Ｖｄが電圧Ｖａを下回る。
【００３９】
また、例えば、電圧降下の継続時間が短い場合には電圧ＶｔがＬレベルになるようにするためには、コンデンサ１５１の容量をより大きくすることが有効である。電圧降下の継続時間が短い場合には当該電圧降下の時間変化に含まれる高周波数成分が多く、その高周波数成分が、コンデンサ１５１の容量を大きくすることにより除去されるためである。
【００４０】
上記により、電圧ＶｔがＨレベルになる、電圧Ｖｅの電圧降下の程度と当該電圧降下の継続時間の範囲は、出力ユニット１６６に含まれる各抵抗の抵抗値とコンデンサ１５１の容量により調整され得る。
【００４１】
比較器１３１が、Ｈレベルの出力を行った場合は、抵抗１４４には、電圧ＶｅとＨレベルとの差の電圧により発生する電流ｉｈが流れる。そのため、ＦＥＴ１２１のゲート電圧は同ソース電圧より、抵抗１４４の抵抗値に電流ｉｈの電流値を乗じた電圧Ｖｈだけ低くなる。この場合、ＦＥＴ１２１は、ソース・ドレイン間を切断する。抵抗１４４の抵抗値はＦＥＴ１２１の上記が可能なように設定されている。
【００４２】
一方、比較器１３１がＬレベルの出力を行った場合は、抵抗１４４には、電圧ＶｅとＬレベルとの差の電圧により発生する電流ｉｌが流れる。そのため、ＦＥＴ１２１のゲート電圧は、同ソース電圧より、抵抗１４４の抵抗値に電流ｉｌの電流値を乗じた電圧Ｖｌだけ低くなる。この場合、ＦＥＴ１２１は、ソース・ドレイン間を導通させる。抵抗１４４の抵抗値はＦＥＴ１２１の上記動作が可能なように設定されている。
【００４３】
このようにして、ＦＥＴ１２１は、比較器１３１がＨレベルの出力を行った時は、端子ＴＣ−ＴＢ間を切断する。また、ＦＥＴ１２１は、比較器１３１がＬレベルの出力を行った時は、端子ＴＣ−ＴＢ間を導通させる。
【００４４】
ＦＥＴ１２１が、端子ＴＣ−ＴＢ間を導通させた場合には、電源１１１から負荷１１２への給電が行われる。一方、ＦＥＴ１２１が、端子ＴＣ−ＴＢ間を絶縁させた場合には、電源１１１から負荷１１２への給電が停止する。
【００４５】
次に、電圧Ｖｓにおいて基調とする直流電圧に重畳する交流電圧の、電圧Ｖｔへの影響について説明する。
【００４６】
図５は、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔの各々の時間変化の第一の例を表す概念図である。ここで、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔの各々は、図４に表すものである。
【００４７】
電圧Ｖｅは、図４に表す電流ｉの増加により、時刻Ｔ１で基準値から低下を始め、極小に達した後に増大し時刻Ｔ２で基準値に戻る。
【００４８】
一方、電圧Ｖｄは、図４に表すＲＣ回路１７１の影響で周波数成分の波形が鈍る。電圧Ｖｄは、時刻Ｔ１で基準値からの低下が始まり、極小に達し、時刻Ｔ３で基準値に戻る。
【００４９】
電圧Ｖｄは図５に表す期間において電圧Ｖａを下回らない。そのため、図４に表す比較器１３１の電圧Ｖｔは同期間においてＬレベルに維持される。これにより、ＦＥＴ１２１は、同期間、図４に表す端子ＴＢ−ＴＣ間を導通された状態に保つ。
【００５０】
図６は、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔの各々の時間変化の第二の例を表す概念図である。ここで、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔは、図４に表すものである。
【００５１】
電圧Ｖｅは、図４に表す電流ｉの増加により、時刻Ｔ４で基準値から低下を始め、極小に達した後に増大し時刻Ｔ６で基準値に戻る。電圧Ｖｅの基準値からの低下量は、図５に表す場合より大きい。
【００５２】
一方、電圧Ｖｄは、図４に表すＲＣ回路１７１の影響で周波数成分の波形が鈍る。電圧Ｖｄは、時刻Ｔ６で基準値からの低下が始まり、極小に達し、時刻Ｔ８で基準値に戻る。
【００５３】
電圧Ｖｄは、時刻Ｔ５と時刻Ｔ７との間の期間において電圧Ｖａを下回る。そのため、図４に表す比較器１３１の電圧Ｖｔは時刻Ｔ５においてＬレベルからＨレベルに切り替わる。そのため、ＦＥＴ１２１は、時刻Ｔ５において、図４に表す端子ＴＢ−ＴＣ間を切断する。
【００５４】
さらに、電圧Ｖｔは時刻Ｔ７においてＨレベルからＬレベルに切り替わる。そのため、ＦＥＴ１２１は、時刻Ｔ７において、端子ＴＢ−ＴＣ間を導通させる。
【００５５】
図７は、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔの各々の時間変化の第一の例を表す概念図である。ここで、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔは、図４に表すものである。
【００５６】
電圧Ｖｅは、図４に表す電流ｉの増加により、時刻Ｔ９で基準値から低下を始め、極小に達した後に増大し時刻Ｔ１０で基準値に戻る。
【００５７】
一方、電圧Ｖｄは、図４に表すＲＣ回路１７１の影響で周波数成分の波形が鈍る。電圧Ｖｄは、時刻Ｔ９で基準値からの低下が始まり、基準値より低い略一定値に達し、時刻Ｔ１１で基準値に戻る。
【００５８】
電圧Ｖｄは図７に表す期間において電圧Ｖａを下回らない。そのため、図４に表す比較器１３１の電圧Ｖｔは同期間においてＬレベルに維持される。これにより、ＦＥＴ１２１は、同期間、図４に表す端子ＴＢ−ＴＣ間を導通された状態に保つ。
【００５９】
図８は、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔの各々の時間変化の第三の例を表す概念図である。ここで、電圧Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｅ及びＶｔは、図４に表すものである。
【００６０】
電圧Ｖｅは、図４に表す電流ｉの増加により、時刻Ｔ１２で基準値から低下を始め、極小に達した後に増大し時刻Ｔ１５で基準値に戻る。電圧Ｖｅの基準値からの低下量は、図７に表す場合より大きい。
【００６１】
一方、電圧Ｖｄは、図４に表すＲＣ回路１７１の影響で周波数成分の波形が鈍る。電圧Ｖｄは、時刻Ｔ１２で基準値からの低下が始まり、極小に達し、時刻Ｔ１６で基準値に戻る。
【００６２】
電圧Ｖｄは、時刻Ｔ１３と時刻Ｔ１４との間の期間において電圧Ｖａを下回る。そのため、図４に表す比較器１３１の電圧Ｖｔは時刻Ｔ１３においてＬレベルからＨレベルに切り替わる。そのため、ＦＥＴ１２１は、時刻Ｔ１３において、図４に表す端子ＴＢ−ＴＣ間を切断する。
【００６３】
そして、電圧Ｖｔは時刻Ｔ１４においてＨレベルからＬレベルに切り替わる。そのため、ＦＥＴ１２１は、時刻Ｔ１４において、端子ＴＢ−ＴＣ間を導通させる。
【００６４】
図９は、図４に表すＦＥＴ１２１が端子ＴＢ−ＴＣ間を切断する、電流ｉの値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。  ＦＥＴ１２１は、電流値ｉ２が１００００ｍｓ以上継続する場合には、端子ＴＢ−ＴＣ間を切断（端子間切断）する。ここで、電流値ｉ２は基準電流ｉ１より大きい電流である。
【００６５】
ＦＥＴ１２１が、端子間切断を行う電流値の下限は、その電流値が継続する時間（継続時間）が１００００ｍｓ以下の場合は、継続時間の減少にともない増加する。
【００６６】
なお、切断領域の形状は、図４に表すＲＣ回路１７１の抵抗１６１の値及びコンデンサ１５１の容量、並びに、抵抗１４２及び１４３の値を適宜選択することにより、ある程度調整することが可能である。
［効果］
本実施形態の保護回路は、比較器のマイナス入力端子に入力する電圧Ｖａと、入力電圧を、シャント抵抗を流れる電流で電圧降下させさらにＲＣ回路を通過させた電圧Ｖｄと、の大小により回路の導通と切断とを切り替える。その場合において、導通から切断への切替えが行われる前記電流値とその前記電流値の継続時間との関係は、前記ＲＣ回路を構成するコンデンサの値及び前記電圧Ｖａの値により調整することができる。従い、前記保護回路は、電流値とその継続時間との組合せにおける切断領域を希望の範囲に近づけることができる。
＜第二実施形態＞
第二実施形態は、経路の切断を行う信号を出力するユニットが複数である保護回路に関する実施形態である。
［構成と動作］
図１０は、本実施形態の保護回路を適用した回路の例である回路８０１ｂの構成を表す概念図である。
【００６７】
回路８０１ｂは、電源１１１と、負荷１１２と、保護回路１０１ｂとを備える。
【００６８】
電源１１１は、保護回路１０１ｂの端子ＴＡに一定電圧である電圧Ｖｓを供給する。電圧Ｖｓにより負荷１１２に供給される電流ｉの値は、負荷１１２の状況により変化する。
【００６９】
保護回路１０１ｂは、抵抗１４１及び１４４と、ＦＥＴ１２１と、出力ユニット１６６ａ乃至１６６ｃと、を備える。
【００７０】
出力ユニット１６６ａの説明は、図４に表す出力ユニット１６６の説明において、次の読替えを行ったものである。すなわち、出力ユニット１６６、抵抗１４２、１４３及び１６１、コンデンサ１５１、比較器１３１、ＲＣ回路１７１、電圧Ｖａ、Ｖｄ及びＶｔの各々の末尾にアルファベットのａを追加する読替えを行う。
【００７１】
出力ユニット１６６ｂの説明は、図４に表す出力ユニット１６６の説明において、次の読替えを行ったものである。すなわち、出力ユニット１６６、抵抗１４２、１４３及び１６１、コンデンサ１５１、比較器１３１、ＲＣ回路１７１、電圧Ｖａ、Ｖｄ及びＶｔの各々の末尾にアルファベットのｂを追加する読替えを行う。
【００７２】
出力ユニット１６６ｃの説明は、図４に表す出力ユニット１６６の説明において、次の読替えを行ったものである。すなわち、出力ユニット１６６、抵抗１４２、１４３及び１６１、コンデンサ１５１、比較器１３１、ＲＣ回路１７１、電圧Ｖａ、Ｖｄ及びＶｔの各々の末尾にアルファベットのｃを追加する読替えを行う。
【００７３】
比較器１３１ａ乃至１３１ｃのうちのいずれかが、Ｈレベルの出力を行った場合は、抵抗１４４には、電圧ＶｅとＨレベルとの差の電圧により発生する電流ｉｈが流れる。そのため、ＦＥＴ１２１のゲート電圧は同ソース電圧より、抵抗１４４の抵抗値に電流ｉｈの電流値を乗じた電圧Ｖｈだけ低くなる。この場合、ＦＥＴ１２１は、ソース・ドレイン間を切断しない。抵抗１４４の抵抗値はＦＥＴ１２１の上記が可能なように設定されている。
【００７４】
一方、比較器１３１ａ乃至１３１ｃのいずれもがＬレベルの出力を行った場合は、抵抗１４４には、電圧ＶｅとＬレベルとの差の電圧により発生する電流ｉｌが流れる。そのため、ＦＥＴ１２１のゲート電圧は、同ソース電圧より、抵抗１４４の抵抗値に電流ｉｌの電流値を乗じた電圧Ｖｌだけ低くなる。この場合、ＦＥＴ１２１は、ソース・ドレイン間を切断する。抵抗１４４の抵抗値はＦＥＴ１２１の上記動作が可能なように設定されている。
【００７５】
このようにして、ＦＥＴ１２１は、比較器１３１ａ乃至１３１ｃのうちのいずれかがＨレベルの出力を行った時は、端子ＴＣ−ＴＢ間を切断する。また、ＦＥＴ１２１は、比較器１３１ａ乃至１３１ｃのいずれもがＬレベルの出力を行った時は、端子ＴＣ−ＴＢ間を導通させる。
【００７６】
ＦＥＴ１２１が、端子ＴＣ−ＴＢ間を導通させた場合には、電源１１１から負荷１１２への給電が行われる。一方、ＦＥＴ１２１が、端子ＴＣ−ＴＢ間を絶縁させた場合には、電源１１１から負荷１１２への給電が停止する。
【００７７】
前述のように、各出力ユニットの比較器からの出力（電圧Ｖｔａ乃至Ｖｔｃ）の各々がＨレベルになる電圧Ｖｓの電圧降下の程度及び当該電圧降下の継続時間とは、その出力ユニットに含まれる各抵抗の抵抗値とコンデンサの容量により調整できる。そして、ＦＥＴ１２１は、各出力ユニットからの出力のいずれかがＨレベルのときは、端子ＴＣ−ＴＢ間を切断する。従い、保護回路１０１ｂは、ＦＥＴ１２１が端子ＴＣ−ＴＢ間を切断する電圧Ｖｔの電圧降下とその電圧降下の継続時間との組合せの範囲を、第一実施形態の保護回路と比較して、より細かく設定することが可能である。以下に、その具体例を説明する。
【００７８】
図１０に表す出力ユニット１６６ａにおいて、各抵抗値及びコンデンサの容量を、出力ユニット１６６ａの出力である電圧ＶｔａがＨレベルになる、電流ｉの電流値とその継続時間との組合せの範囲を図１１に表すようにする。図１１は出力ユニット１６６ａの出力がＨレベルになる、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【００７９】
また、図１０に表す出力ユニット１６６ｂにおいて、各抵抗値及びコンデンサの容量を設定した結果、出力ユニット１６６ｂの出力である電圧ＶｔｂがＨレベルになる、電流ｉの電流値とその継続時間との組合せの範囲を図１２に表すようにする。図１２は、出力ユニット１６６ｂの出力がＨレベルになる、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【００８０】
また、図１０に表す出力ユニット１６６ｃにおいて、各抵抗値及びコンデンサの容量を設定した結果、出力ユニット１６６ｃの出力である電圧ＶｔｃがＨレベルになる、電流ｉの電流値とその継続時間との組合せの範囲を図１３に表すようにする。図１３は、出力ユニット１６６ｃの出力がＨレベルになる、電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。
【００８１】
上記の場合、電圧Ｖｔａ、Ｖｔｂ及びＶｔｃのいずれかが端子ＴＣ−ＴＢ間を切断する、電流ｉの電流値とその継続時間との組合せの範囲は、図１４に斜線により表された範囲である。図１４は、いずれかの出力ユニットからの出力が経路を切断する電流値とその継続時間との組合せの範囲例を表す図である。前述のように、いずれかの出力ユニットがＨレベルを出力すると図１０に表すＦＥＴ１２１は電源１１１から負荷１１２への電力供給を停止する。
【００８２】
ここで、仮に、図１０に表す負荷１１２に供給する電流とその継続時間として好ましくない領域が図１４に表す危険領域であったとする。当該危険領域は、図１４に表す線１９９の上の領域である。
【００８３】
その場合、図１４に表す危険領域は、斜線で表された、保護回路１０１ｂにより電源１１１から負荷１１２への電力供給が停止される範囲に近似している。
【００８４】
保護回路１０１ｂは、このように、３つの出力ユニットの各々の出力がＨレベルになる電流ｉの電流値とその継続時間との組合せの範囲を別々に設定し、それらの出力のいずれかがＨレベルのときに電力供給を停止させる。従い、保護回路１０１ｂは、前記危険領域を、電力供給を停止する電流ｉの電流値とその継続時間との組合せの範囲に近づける設計が、第一実施形態のように出力ユニットが一つの場合より容易である。
【００８５】
なお、本実施形態の保護回路における出力ユニットの数は、上記のような３つに限定されず、任意の複数である。
［効果］
本実施形態の保護回路は、第一実施形態の保護回路と同様な構成を備え、第一実施形態の保護回路が奏する効果と同様の効果を奏する。
【００８６】
本実施形態の保護回路は、３つの出力ユニットの各々の出力がＨレベルになる電流ｉの電流値とその継続時間との組合せの範囲を別々に設定し、それらの出力のいずれかがＨレベルのときに電力供給を停止させ得る。従い、前記保護回路は、電流ｉの電流値とその継続時間との組合せとして好ましくない範囲を、電力供給を停止する組合せ範囲に近づける設計が、一層容易である。
【００８７】
図１５は、実施形態の出力装置の最小限の構成である出力装置１６６ｘの構成を表すブロック図である。
【００８８】
出力装置１６６ｘは、高域遮断回路１５１ｘと、供給部１３１ｘとを備える。
【００８９】
高域遮断回路１５１ｘは、電源から負荷に対し一定電圧で供給される電流の値を表す入力電圧に含まれる周波数成分のうち所定の正の周波数以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰して出力する。
【００９０】
供給部１３１ｘは、前記高域遮断回路を通過させた後の前記入力電圧である第二電圧と、前記第二電圧の最大値よりも小さい一定電圧である第一電圧と、の差が所定の場合に、前記電源と前記負荷との間の電力経路をスイッチにより切断し得る第三電圧を前記スイッチに供給し得る。
【００９１】
出力装置１６６ｘは、前記第一電圧の値を選択することにより、前記第三電圧を供給する前記電流値の増加量を調整することが可能である。また、出力装置１６６ｘは、高域遮断回路１５１ｘの遮断周波数を調整することにより、前記第三電圧を供給する前記電流値の増加の継続時間を調整することが可能である。そして、前記第一電圧の値と前記遮断周波数とは独立である。
【００９２】
従い、出力装置１６６ｘは、前記第三電圧を供給する、前記電流値の増加とその継続時間との組合せを設定することが可能である。
【００９３】
そのため、出力装置１６６ｘは、前記電源から負荷への停止を行う前記電流値の上昇とその継続時間との組合せを設定することが可能である。
【００９４】
前記電源から前記負荷への電力供給停止は、前記電流値の上昇とその継続時間との組合せが所定の範囲の場合に行われるものである。
【００９５】
そのため、出力装置１６６ｘは、電力供給を停止させる電流値とその電流値の継続時間との組合せの範囲を、前記組合せとして不適当な範囲に近づけ得る、
そのため、出力装置１６６ｘは、前記構成により、［発明の効果］の項に記載した効果を奏する。
【００９６】
また、図１５に表す高域遮断回路１５１ｘは、例えば、図４に表すＲＣ回路１７１や、図１０に表すＲＣ回路１７１ａ乃至１７１ｃの各々である。
【００９７】
また、図１０に表す供給部１３１ｘは、例えば、図４に表す比較器１３１や、図１０に表す比較器１３１ａ乃至１３１ｃの各々である。
【００９８】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で更なる変形、置換、調整を加えることができる。例えば、各図面に示した要素の構成は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。
【００９９】
また、前記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記述され得るが、以下には限られない。
【０１００】
（付記１）
電源から負荷に対し一定電圧で供給される電流の値を表す入力電圧に含まれる周波数成分のうち所定の正の周波数以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰して出力する高域遮断回路と、
前記高域遮断回路を通過させた後の前記入力電圧である第二電圧と、前記第二電圧の最大値よりも小さい所定の一定電圧である第一電圧と、の差が所定の場合に、前記電源と前記負荷との間の電力経路をスイッチにより切断し得る第三電圧を前記スイッチに供給し得る供給部と、
を備える出力装置。
【０１０１】
（付記２）
前記入力電圧が、前記電力経路に設けられた第一抵抗の負荷側の端子の電圧である、付記１に記載された出力装置。
【０１０２】
（付記３）
前記第一電圧を、前記電源から出力された電源電圧から導出する、付記１又は付記２に記載された出力装置。
【０１０３】
（付記４）
前記導出を、前記電源電圧を第二抵抗と第三抵抗とにより分圧することにより行う、付記３に記載された出力装置。
【０１０４】
（付記５）
前記高域遮断回路が接地されたコンデンサを備える、付記１乃至付記４のうちのいずれか一に記載された出力装置。
【０１０５】
（付記６）
前記スイッチが電界効果トランジスタである、付記１乃至付記５のうちのいずれか一に記載された出力装置。
【０１０６】
（付記７）
前記電界効果トランジスタのソースとドレインとの間に第五抵抗が並列接続された、付記６に記載された出力装置。
【０１０７】
（付記８）
前記供給部が比較器である、付記１乃至付記７のうちのいずれか一に記載された出力装置。
【０１０８】
（付記９）
前記第一電圧が前記比較器のマイナス端子に、前記第二電圧が前記比較器のプラス端子に、それぞれ入力される、付記８に記載された出力装置。
【０１０９】
（付記１０）
前記高域遮断回路と前記供給部とを備える出力ユニットを複数備え、前記出力ユニットの各々が前記第三電圧を前記スイッチに供給する、前記第二電圧の電圧降下と前記電圧降下の継続時間との組合せの範囲を重ね合わせた範囲が、いずれの前記組合せの範囲よりも大きい、付記１乃至付記９のうちのいずれか一に記載された出力装置。
【０１１０】
（付記１１）
付記１乃至付記１０のうちのいずれか一の出力装置と、前記スイッチとを備える、保護装置。
【０１１１】
（付記１２）
電源から負荷に対し一定電圧で供給される電流の値を表す入力電圧に含まれる周波数成分のうち所定の正の周波数以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰して出力する高域遮断回路と、
前記高域遮断回路を通過させた後の前記入力電圧である第二電圧と、前記第二電圧の最大値よりも小さい所定の一定電圧である第一電圧と、の差が所定の場合に、前記電源と前記負荷との間の電力経路をスイッチにより切断し得る第三電圧を前記スイッチに供給し得る供給部と、
を備える出力装置において、
前記切断が行われる前記値とその前記値が継続する時間との組合せの範囲を設定する、設定方法。
【０１１２】
（付記１３）
前記設定が、前記第一電圧及び前記正の周波数の選択により行われる、付記１２に記載された設定方法。
【符号の説明】
【０１１３】
１０１ａ、１０１ｂ    保護回路
１１１    電源
１１２    負荷
１２１    ＦＥＴ
１３１、１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ    比較器
１３１ｘ    供給部
１４１、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４２、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４３、１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃ、１４４、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、    抵抗
１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ    コンデンサ
１５１ｘ    高域遮断回路
１６６、１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃ    出力ユニット
１７１、１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ    ＲＣ回路
１９９    線
８０１ａ、８０１ｂ    回路
９０１    ヒューズ
【図１】
2019068537.tif 000003
【図２】
2019068537.tif 000004
【図３】
2019068537.tif 000005
【図４】
2019068537.tif 000006
【図５】
2019068537.tif 000007
【図６】
2019068537.tif 000008
【図７】
2019068537.tif 000009
【図８】
2019068537.tif 000010
【図９】
2019068537.tif 000011
【図１０】
2019068537.tif 000012
【図１１】
2019068537.tif 000013
【図１２】
2019068537.tif 000014
【図１３】
2019068537.tif 000015
【図１４】
2019068537.tif 000016
【図１５】
2019068537.tif 000017