(57)【要約】【課題】正確に部品の温度を監視しつつ、生産コストを抑えることが可能な過熱検出回路及び温度監視方法を提供することを目的とする。【解決手段】温度の監視対象であるダイオード１１と同一プリント基板上に設けられ、そのプリント基板に形成される導体パターンによりダイオード１１と電気的に接続されるチップサーミスタ１２と、プラスの入力端子にチップサーミスタ１２の抵抗値の変化に基づいた電圧が印加されると共に、マイナスの入力端子に基準電位１３を得るコンパレータ１４とを備える。【選択図】  図１
2005043162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度の監視対象である部品と同一基板上に設けられ、前記基板に形成される導体パターンにより前記温度の監視対象である部品と電気的に接続されるチップサーミスタと、
前記チップサーミスタの抵抗値の変化に基づいて、前記温度の監視対象である部品が過熱状態であるか否かを判断する過熱判断回路と、
を備えることを特徴とする過熱検出回路。
【請求項２】
請求項１に記載の過熱検出回路であって、
前記チップサーミスタ及び前記温度の監視対象である部品は、共通のグランドに接続されることを特徴とする過熱検出回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の過熱検出回路であって、
前記チップサーミスタは、一方の電極が前記温度の監視対象である部品の一方の端子と接続されると共に、他方の電極が所定の抵抗値をもつ抵抗の一方の端子に接続され、
前記抵抗は、他方の端子が電源に接続され、
前記過熱判断回路は、前記チップサーミスタと前記抵抗とにより分圧された前記電源の電圧と、基準電圧との比較結果に基づいて、前記温度の監視対象である部品が過熱状態であるか否かを判断することを特徴とする過熱検出回路。
【請求項４】
温度の監視対象である部品と同一基板上に設けられると共に、前記温度の監視対象である部品と前記基板に形成される導体パターンにより電気的に接続されるチップサーミスタの抵抗値の変化に基づいて、前記部品の温度変化を監視することを特徴とする温度監視方法。
【請求項５】
請求項４に記載の温度監視方法であって、
前記チップサーミスタ及び前記温度の監視対象である部品は、共通のグランドに接続されることを特徴とする温度監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップサーミスタを用いた過熱検出回路及び温度監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント基板上に設けられている部品の温度をサーミスタにより監視する場合、そのサーミスタは、温度を監視したい部品のできるだけ近くに設ける必要がある。
【０００３】
そこで、従来では、例えば、挿入実装のサーミスタを使用して、部品の温度を監視していた。（例えば、特許文献１参照）
これより、挿入実装のサーミスタと温度を監視したい部品とをネジ止めするなどして、そのサーミスタと部品とを接触させることができる。そして、挿入実装のサーミスタと温度を監視したい部品との間の熱抵抗を小さくすることができるので、その部品の温度を正確に監視することができる。
【０００４】
しかしながら、挿入実装のサーミスタを使用する形態では、上述のようにネジ止め作業などが必要であり、実装に多くの工数がかかり生産コストが増大するという問題がある。
そこで、挿入実装のサーミスタと比べて実装工数が少ないチップサーミスタを使用して部品の温度を監視することが考えられる。（例えば、特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４８０５７号  （第１頁、第１〜２図）
【０００６】
【特許文献２】
特開平５−１３５８４９号  （第２〜４頁、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チップサーミスタは、基本的に、プリント基板の表面に配置されるので、チップサーミスタを使用する形態では、チップサーミスタと温度を監視したい部品との間の距離が一定以上縮まらない。そのため、チップサーミスタを使用する形態では、部品の温度を正確に監視できないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明では、正確に部品の温度を監視しつつ、生産コストを抑えることが可能な過熱検出回路及び温度監視方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成及び方法を採用した。
すなわち、本発明の過熱検出回路は、温度の監視対象である部品と同一基板上に設けられ、前記基板に形成される導体パターンにより前記温度の監視対象である部品と電気的に接続されるチップサーミスタと、前記チップサーミスタの抵抗値の変化に基づいて、前記温度の監視対象である部品が過熱状態であるか否かを判断する過熱判断回路とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このように、チップサーミスタと温度の監視対象である部品とを導体パターンにより電気的に接続しているので、温度の監視対象である部品の温度変化を導体パターンを介してチップサーミスタに伝え易くすることができる。
これより、チップサーミスタと温度の監視対象である部品との間の熱抵抗を小さくすることができるので、その部品の温度を正確に監視することができると共に、従来の挿入実装のサーミスタに比べて実装工数を低減することができるので、生産コストを抑えることができる。
【００１１】
また、上記過熱検出回路のチップサーミスタ及び温度の監視対象である部品は、共通のグランドに接続されるように構成してもよい。
このように、チップサーミスタと温度の監視対象である部品とが共通のグランドに接続されているので、チップサーミスタと温度の監視対象である部品とが導体パターンにより電気的に接続されていても、温度の監視対象である部品に流れる電流の影響をあまり受けることなくその部品の温度を監視することができる。
【００１２】
また、上記過熱検出回路のチップサーミスタは、一方の電極が前記温度の監視対象である部品の一方の端子と接続されると共に、他方の電極が所定の抵抗値をもつ抵抗の一方の端子に接続され、前記抵抗は、他方の端子が電源に接続され、前記過熱判断回路は、前記チップサーミスタと前記抵抗とにより分圧された前記電源の電圧と、基準電圧との比較結果に基づいて、前記温度の監視対象である部品が過熱状態であるか否かを判断するように構成してもよい。
【００１３】
これより、チップサーミスタと温度の監視対象である部品との間の熱抵抗を小さくすることができるので、その部品の温度を正確に監視することができると共に、従来の挿入実装のサーミスタに比べて実装工数を低減することができるので、生産コストを抑えることができる。
【００１４】
また、本発明の温度監視方法は、温度の監視対象である部品と同一基板上に設けられると共に、前記温度の監視対象である部品と前記基板に形成される導体パターンにより電気的に接続されるチップサーミスタの抵抗値の変化に基づいて、前記部品の温度変化を監視することを特徴とする。
【００１５】
このように、チップサーミスタと温度の監視対象である部品とを導体パターンにより電気的に接続しているので、温度の監視対象である部品の温度変化を導体パターンを介してチップサーミスタに伝え易くすることができる。
これより、チップサーミスタと温度の監視対象である部品との間の熱抵抗を小さくすることができるので、その部品の温度を正確に監視することができると共に、従来の挿入実装のサーミスタに比べて実装工数を低減することができるので、生産コストを抑えることができる。
【００１６】
また、上記温度監視方法は、前記チップサーミスタ及び前記温度の監視対象である部品が共通のグランドに接続されるように構成してもよい。
このように、チップサーミスタと温度の監視対象である部品とが共通のグランドに接続されているので、チップサーミスタと温度の監視対象である部品とが導体パターンにより電気的に接続されていても、温度の監視対象である部品に流れる電流の影響をあまり受けることなくその部品の温度を監視することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態の過熱検出回路を模式的に示す図である。
図１に示すように、過熱検出回路１０は、温度の監視対象であるダイオード１１と同一プリント基板上に設けられ、そのプリント基板に形成される銅などの導体パターンによりダイオード１１と電気的に接続されるチップサーミスタ１２と、プラスの入力端子にチップサーミスタ１２の抵抗値の変化に基づき基準電位Ａ２７をチップサーミスタ１２と抵抗１６で分圧した電圧が印加されると共に、マイナスの入力端子に基準電位Ｂ１３を得るコンパレータ１４（過熱判断回路）とを備えて構成される。
【００１８】
例えば、ダイオード１１に大電流が流れることによりダイオード１１の温度が上昇すると、その熱がプリント基板に形成される導体パターンを介してチップサーミスタ１２に伝わる。
次に、その導体パターンを介して伝わる熱によりチップサーミスタ１２の温度が上昇すると、チップサーミスタ１２の抵抗値が変化し、その抵抗値の変化に応じて基準電位Ａ２７をサーミスタ１２と抵抗１６で分圧した電圧が変化する。
【００１９】
そして、コンパレータ１４は、その基準電位Ａ２７をサーミスタ１２と抵抗１６で分圧した電圧の変化により、プラスの入力端子に印加される電圧がマイナスの入力端子に印加される電圧よりも低くなると、ダイオード１１が過熱していることを表す信号１５を出力端子から出力する。
【００２０】
そして、その信号１５により、例えば、ダイオード１１に流れる電流を抑制させてダイオード１１の温度上昇を抑えたり、ランプを点灯させてダイオード１１が過熱していることを表示させてもよい。
図２（ａ）及び（ｂ）は、過熱検出回路１０の回路構成の一例を示す図である。なお、図１と同じ構成には同じ符号を付ける。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、過熱検出回路１０において、ダイオード１１のアノードとチップサーミスタ１２の一方の電極とが、プリント基板に形成される銅などの導体パターンを介して共通のグランドで接続される。また、チップサーミスタ１２の他方の電極は、一方の端子が１５Ｖの電源に接続される抵抗１６の他方の端子と接続される。そして、１５Ｖの電源電圧がチップサーミスタ１２と抵抗１６とにより分圧され、その分圧された電圧がコンパレータ１４のプラスの入力端子に印加される。また、コンパレータ１４のマイナスの入力端子には、５Ｖの電源電圧が印加される。なお、チップサーミスタ１２の抵抗値及び抵抗１６の抵抗値は、ダイオード１１が過熱状態でない場合において、コンパレータ１４のプラスの入力端子に印加される電圧がマイナスの端子に印加される電圧より高くなるようにそれぞれ設定される。
【００２２】
例えば、ダイオード１１に大電流が流れることによりダイオード１１の温度が上昇すると、その熱がプリント基板に形成される導体パターンを介してチップサーミスタ１２に伝わる。
一般に、導体パターンは、銅などの熱伝導性が良い材質で形成されるので、チップサーミスタ１２とダイオード１１とをその導体パターンで電気的に接続した場合、チップサーミスタ１２とダイオード１１との間の熱抵抗を小さくすることができる。これより、チップサーミスタ１２の温度とダイオード１１の温度とを近づけることができるので、ダイオード１１の温度上昇を正確にチップサーミスタ１２により監視することができる。
【００２３】
また、ダイオード１１に大電流が流れたとしても、グランドの電位はあまり変動しないので、チップサーミスタ１２とダイオード１１とを導体パターンを介して共通のグランドで接続しても、チップサーミスタ１２の両端にかかる電圧は、ダイオード１１に流れる電流に影響されない。これより、ダイオード１１に流れる電流に影響されることなく、チップサーミスタ１２の温度とダイオード１１の温度とを近づけることができる。
【００２４】
なお、通常、パワー系のグランドとロジック回路などの制御系のグランドは分けられている。本実施形態の過熱検出回路１０は、パワー系のグランドを広いベタパターンとすることで電圧変動を抑えることができる為に、パワー系のグランドを使用することができる。
【００２５】
次に、その導体パターンを介して伝わる熱によりチップサーミスタ１２の温度が上昇すると、チップサーミスタ１２の抵抗値が変化し、それに伴って図２（ａ）に示すＡ点の電圧が変わる。すなわち、チップサーミスタ１２の温度上昇に伴ってコンパレータ１４のプラスの入力端子に印加される電圧が低くなる。
【００２６】
そして、コンパレータ１４は、プラスの入力端子に印加される電圧がマイナスの入力端子に印加される５Ｖの電圧よりも低くなると、ダイオード１１が過熱していることを表す信号１５を出力端子から出力する。
そして、その信号１５により、例えば、ダイオード１１に流れる電流を抑制させてダイオード１１の温度上昇を抑えたり、ランプを点灯させてダイオード１１が過熱していることを表示させてもよい。
【００２７】
また、図２（ｂ）に示すように、過熱検出回路１０は、トランス１７の両端に設けられるダイオード１１の温度上昇においても、図１又は図２（ａ）のダイオード１１と同様に監視することができる。また、過熱検出回路１０は、例えば、チョークコイルやＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのプリント基板上で発熱の心配のある部品とチップサーミスタ１２とをプリント基板に形成される導体パターンにより電気的に接続することにより、その発熱の心配のある部品の温度を正確に監視することができる。
【００２８】
なお、ダイオード１１が過熱状態であるか否かを判断するための回路構成は、コンパレータ１４に限定されない。
また、ダイオード１１などの発熱の心配のある部品に流れる電流の影響をチップサーミスタ１２が受けないような回路構成であれば、発熱の心配のある部品とチップサーミスタ１２とはグランド以外で接続されてもよい。
【００２９】
また、図３は、プリント基板に温度の監視対象である部品とチップサーミスタ１２とを搭載する場合において、そのプリント基板に形成される導体パターンの一例を示す図である。なお、図２と同様な構成には同一の符号を付ける。また、図３では、プリント基板１８上に、ダイオード１１、チップサーミスタ１２、及び抵抗１６（図３においてはチップ抵抗とする）が搭載される例を示す。
【００３０】
ダイオード１１のカソードは、ランド１９内に設けられるスルーホールに挿入され、そのカソードとランド１９とがはんだ付けなどにより電気的に接続される。また、ダイオード１１のアノードは、ランド２０内に設けられるスルーホールに挿入され、そのアノードとランド２０とがはんだ付けなどにより電気的に接続される。
【００３１】
また、チップサーミスタ１２の一方の電極とパッド２１とがはんだ付けなどにより電気的に接続され、チップサーミスタ１２の他方の電極とパッド２２とがはんだ付けなどにより電気的に接続される。
そして、ランド２０は、例えば、プリント基板１８の裏側又は内層のグランドレベルの電極と繋がると共に、導体パターン２３を介してパッド２１と電気的に接続される。なお、導体パターン２３は、幅をできるだけ広くし、且つ、チップサーミスタ１２とダイオード１１との距離ができるだけ縮まるように短く形成してもよい。
【００３２】
また、抵抗１６の一方の電極とパッド２４とがはんだ付けなどにより電気的に接続され、抵抗１６の他方の電極とパッド２５とがはんだ付けなどにより電気的に接続される。
そして、パッド２４は、導体パターン２６を介してパッド２２と電気的に接続される。
【００３３】
そして、導体パターン２６は、コンパレータ１４のプラスの入力端子と不図示の導体パターンなどにより電気的に接続される。
このように、本実施形態の過熱検出回路１０は、チップサーミスタ１２とダイオード１１とをプリント基板に形成される銅などの熱伝導率の高い導体パターンで接続しているので、ダイオード１１の温度上昇による熱をチップサーミスタ１２に導体パターンを介して伝え易くすることができる。
【００３４】
これより、チップサーミスタ１２とダイオード１１との間の熱抵抗を小さくすることができるので、ダイオード１１の温度上昇を正確に監視することができるできると共に、実装のサーミスタと比べて、実装のサーミスタとダイオード１１とをネジ止めするなどの実装工程がないので、実装工数を少なくすることができ、生産コストを抑えることができる。
【００３５】
また、本実施形態の過熱検出回路１０は、チップサーミスタ１２とダイオード１１とを共通のグランドで接続しダイオード１１の温度上昇を監視しているので、チップサーミスタ１２とダイオード１１とが導体パターンにより電気的に接続されていても、ダイオード１１に流れる電流の影響をあまり受けることなく、ダイオード１１の温度上昇を監視することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、チップサーミスタと温度の監視対象である部品との間の熱抵抗を小さくすることができるので、監視対象である部品の温度を正確に監視することができると共に、従来の挿入実装のサーミスタに比べて実装工数を少なくすることができるので、生産コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の過熱検出回路を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態の過熱検出回路の回路構成の一例を示す図である。
【図３】プリント基板の導体パターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  過熱検出回路
１１  ダイオード
１２  チップサーミスタ
１３  基準電位
１４  コンパレータ
１５  信号
１６  抵抗
１７  トランス
１８  プリント基板
１９、２０  ランド
２１、２２  パッド
２３  導体パターン
２４、２５  パッド
２６  導体パターン
【図１】
2005043162.tif 000003
【図２】
2005043162.tif 000004
【図３】
2005043162.tif 000005