(57)【要約】【課題】負荷部の電圧、負荷部又は制御部の温度、制御部の動作が異常である事を検出し、自動復帰する保護回路付き装置を提供する。【解決手段】負荷部４と、負荷部４に電源を供給する第１電源部５と、第１電源部５により電源を供給され、負荷部４を制御する制御部８と、負荷部４および制御部８を監視する監視部２と、第１電源部８を制御する復帰部３とを備え、監視部２は負荷部４及び／又は制御部８が異常である事を検出すると、復帰部３は第１電源部５による電源供給を停止させる。更に、監視部２は負荷部４又は制御部８の温度と、負荷部４の電圧と、制御部８の動作の中で、少なくとも一つが異常であると検出すると、復帰部３は第１電源部５による電源供給を停止させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷部と、前記負荷部に電源を供給する第１電源部と、前記第１電源部により電源を供給され、前記負荷部を制御する制御部と、前記負荷部および前記制御部を監視する監視部と、前記第１電源部を制御する復帰部とを備え、前記監視部は前記負荷部及び／又は前記制御部が異常であることを検出すると、前記復帰部は前記第１電源部による電源供給を停止させる事を特徴とする保護回路付き装置。
【請求項２】
前記監視部は、前記負荷部又は前記制御部の温度と、前記負荷部の電圧と、前記制御部の動作との中で、少なくとも一つが異常であると検出すると、前記復帰部は前記第１電源部による電源供給を停止させる事を特徴とする請求項１の保護回路付き装置。
【請求項３】
前記復帰部は、前記電源供給の停止後、所定時間が経過すると、前記第１電源部による電源供給を再開させる事を特徴とする請求項１の保護回路付き装置。
【請求項４】
入力側が電源プラグに接続された第２電源部を設け、前記第１電源部の入力側は前記電源プラグに接続され、前記第２電源部の出力側は、前記復帰部に接続された事を特徴とする請求項１の保護回路付き装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は保護回路付き装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置は例えば、特許文献１に示されている。この特許文献１の図１と図２によると、負荷１１の電圧と、回転数を検出する保護回路１５が示されている。そして、保護回路１５は、上記電圧と回転数が異常である事を検出すると、負荷１１への電源を停止させている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３４１３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記装置では、負荷１１又は制御部の温度が異常に高くなった時の保護回路が無い、第１の欠点がある。また、制御部（ＣＰＵ等）が異常動作（暴走など）した時の保護手段が無い、第２の欠点がある。
【０００５】
更に上記装置では、異常時に負荷１１の電源を停止させると、自動復帰しないので、手動にて、装置を運転開始させなければならない、第３の欠点がある。そこで、本発明はこの様な従来の欠点を考慮し、負荷の電圧、負荷又は制御部の温度、制御部の動作が異常である事を検出し、電源停止し、その後に自動復帰させる保護回路付き装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明では、負荷部と、前記負荷部に電源を供給する第１電源部と、前記第１電源部により電源を供給され、前記負荷部を制御する制御部と、前記負荷部および前記制御部を監視する監視部と、前記第１電源部を制御する復帰部とを備え、前記監視部は前記負荷部及び／又は前記制御部が異常である事を検出すると、前記復帰部は前記第１電源部による電源供給を停止させる。
【０００７】
請求項２の本発明では、前記監視部は、前記負荷部又は前記制御部の温度と、前記負荷部の電圧と、前記制御部の動作との中で、少なくとも一つが異常であると検出すると、前記復帰部は前記第１電源部による電源供給を停止させる。
【０００８】
請求項３の本発明では、前記復帰部は、前記電源供給の停止後、所定時間が経過すると、前記第１電源部による電源供給を再開させる。
【０００９】
請求項４の本発明では、入力側が電源プラグに接続された第２電源部を設け、前記第１電源部の入力側は前記電源プラグに接続され、前記第２電源部の出力側は、前記復帰部に接続された。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図１ないし図３に従い、本発明の実施の形態に係る保護回路付き装置１を説明する。図１は、上記装置１のブロック図である。図２は、上記装置１に用いられる監視部２の電気回路図である。図３は、上記装置１に用いられる復帰部３の電気回路図である。
【００１１】
これらの図において、この保護回路付き装置１が例えば表示装置である場合、負荷部４は例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータと、インバータと、バックライトと、駆動部と，液晶パネルと、伝送器と、信号処理部等である。
【００１２】
第１電源部５は例えば、トランスや整流回路やスイッチング回路などからなり入力側は電源プラグ６の出力側に接続されている。電源プラグ６の入力側は、電源コンセント（図示せず）に挿入され、商用電源が供給される。第１電源部５の出力側は、負荷部４に接続され、制御部８に接続されている。
【００１３】
この様に、第１電源部５には、商用電源ＶＩ（例えば、交流１００ボルト）が入力される。第１電源部５は、負荷部４に対し、電源ＶＴ（例えば、直流１４ボルト等）を供給し、制御部８に対し、電源ＶＰ（例えば、直流５ボルト等）を供給する。
【００１４】
第２電源部７は例えば、トランスや整流回路などからなり、入力側は電源プラグ６の出力側に接続されている。第２電源部７の出力側は、復帰部３の電源端子（図示せず）に、接続されている。
【００１５】
この様にして、第２電源部７には、商用電源ＶＩが入力される。第２電源部７は復帰部３に対し、電源ＶＣ（例えば、直流５ボルト等）を供給する。
【００１６】
制御部８は例えばＣＰＵ等からなり、ＲＯＭなど（図示せず）に接続されている。制御部８は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従い、負荷部４等を制御し、第１電源部５により、電源ＶＰを供給される。
【００１７】
監視部２の入力側は、負荷部４および制御部８に接続されている。この様に監視部２は、負荷部４および制御部８を監視するものである。監視部２の出力側は復帰部３の入力側に接続されている。この様に、監視部２は復帰部３に対し、アラート信号Ａを出力する。
【００１８】
復帰部３の入力側は、監視部２に接続されている。復帰部３の出力側は、第１電源部５の制御端子（図示せず）に接続されている。この様に、復帰部３は第１電源部５に対し、制御信号Ｐを出力する。
【００１９】
即ち、復帰部３は第１電源部５を制御するものである。上記部品２，３，４，５，６，７，８等により、保護回路付き装置１は構成されている。
【００２０】
次に、図１と図２に従って、監視部２を説明する。図２において、電圧監視部９は例えば、比較器と論理回路等からなり、その入力側は負荷部４の入力側に接続されている。電圧監視部９の出力側は、負論理のオア回路１０の一つの入力側に接続されている。
【００２１】
上記構成により、電圧監視部９は、負荷部４の電圧が正常（例えば、１３〜１５ボルトの範囲にある）な場合は、ハイ信号を出力する。負荷部４の電圧が異常（例えば、１３ボルト未満又は１５ボルトを越える）場合は、ロウ信号を出力する。この様に、電圧監視部９は、負荷部４の電圧が正常か異常かを検出するものである。
【００２２】
温度監視部１１は例えば、サーミスタと論理回路等からなり、そのサーミスタは、例えば制御部８の上に配置されている。又は、制御部８の中に、温度感知部が内蔵され、その温度感知部が導電部（図示せず）を介して、上記論理回路に接続されても良い。
【００２３】
また、温度監視部１１を構成する上記サーミスタは、負荷部４内に設けられても良い。即ち、上記サーミスタは、負荷部４を構成する回路基板（図示せず）上に配置されても良い。また、回路基板の雰囲気温度を検出するように、配置されても良い。
【００２４】
この様に、温度監視部１１は、負荷部４の温度又は制御部８の温度が正常か異常かを検出する。
【００２５】
即ち、負荷部４の温度又は制御部８の温度が正常（例えば、各許容値以内である）な場合は、温度監視部１１は、ハイ信号を出力する。負荷部４の温度又は制御部８の温度が異常（例えば、各許容温度を越える）な場合は、温度監視部１１は、ロウ信号を出力する。
【００２６】
温度監視部１１の出力側は、負論理のオア回路１０に設けられた他の入力側に接続されている。
【００２７】
制御部監視部１２は例えば、ウォッチドッグタイマ等からなり、その入力側は制御部８に接続されている。制御部監視部１２の出力側は、負論理のオア回路１３に設けられた一つの入力側に接続されている。
【００２８】
制御部８は、定期的に、制御部監視部１２にアクセスする。制御部監視部１２は、上記アクセスがあった事を検出した場合、制御部８の動作は正常であると判断し、ハイ信号を出力する。
【００２９】
制御部監視部１２は、上記アクセスがあった事を検出しない場合、制御部８の動作は異常である（例えば、暴走している）と判断し、ロウ信号を出力する。
【００３０】
負論理のオア回路１０の出力側は、負論理のオア回路１３に設けられた他の入力側に接続されている。負論理のオア回路１３に設けられた出力側は、出力端子１４に接続されている。
【００３１】
上記構成により、電圧監視部９と、温度監視部１１と、制御部監視部１２の中で、少なくとも一つが異常（ロウ信号を出力）である事を検出すると、出力端子１４には、ロウ信号が印加される。
【００３２】
上記監視部９，１１，１２が全部共、正常（ハイ信号を出力）である事を検出すると、出力端子１４には、ハイ信号が印加される。
【００３３】
この様に、出力端子１４は、復帰部３に対し、上記ハイ信号及び／又はロウ信号からなるアラート信号Ａを出力する様に、構成されている。
【００３４】
次に、主に図３に従って、復帰部３を説明する。図３において、並列回路１５はトランジスタと、ダイオードとが並列接続されたものである。上記トランジスタのゲートは出力端子１４に接続され、ソースおよびダイオードのアノードは接地されている。
【００３５】
上記トランジスタのドレインおよびダイオードのカソードは共通化され、抵抗１６とコンデンサ１７からなる直列回路の中間点に接続されている。抵抗１６の一端には電源ＶＣが印加され、コンデンサ１７の一端は接地されている。
【００３６】
上記中間点は、ノット回路Ｕ１の入力側に接続され、ノット回路Ｕ１の出力側は、ナンド回路Ｕ３に設けられた一つの入力側に接続されている。ナンド回路Ｕ３の出力側は導電線１８に接続されている。
【００３７】
ナンド回路Ｕ３の出力側は、ナンド回路Ｕ４に設けられた一つの入力側に接続されている。
【００３８】
抵抗１９とコンデンサ２０からなる直列回路の中間点は、増幅器Ｕ８の入力側に接続されている。増幅器Ｕ８の出力側は、アンド回路Ｕ２に設けられた一つの入力側に接続されている。
【００３９】
アンド回路Ｕ２に設けられた他の入力側は、ナンド回路Ｕ６の出力側に接続されている。アンド回路Ｕ２の出力側は、ナンド回路Ｕ４に設けられた他の入力側に接続されている。
【００４０】
ナンド回路Ｕ４の出力側は、ナンド回路Ｕ３に設けられた他の入力側に接続されている。これらのナンド回路Ｕ３，Ｕ４等により、フリップフロップ回路１８ａが構成されている。
【００４１】
ナンド回路Ｕ７の入力側は導電線１８に接続され、ナンド回路Ｕ７の出力側は出力端子２１に接続されている。
【００４２】
抵抗２２とコンデンサ２３からなる直列回路の中間点は、集積回路素子Ｕ５のＲＥＸＴ／ＣＥＸＴ端子に接続されている。抵抗２２の一端には、電源ＶＣが印加され、コンデンサ１７の一端は接地されている。
【００４３】
集積回路素子Ｕ５の電源端子は、電源ＶＣが印加される。集積回路素子Ｕ５に設けられたクリア端子２８は導電線１８に接続されている。これらの集積回路素子Ｕ５と、抵抗２２と、コンデンサ２３等により、単安定マルチバイブレータ回路２４が構成されている。
【００４４】
導電線１８は、抵抗２５および導電線２６を介して、ナンド回路Ｕ６に設けられた一つの入力側に接続されている。抵抗２５と導電線２６との中間点は、コンデンサ２７を介して接地されている。
【００４５】
集積回路素子Ｕ５に設けられた出力端子は、ナンド回路Ｕ６に設けられた他の入力側に接続されている。以上の部品により、この復帰部３は構成されている。
【００４６】
図３において、負荷部４の温度又は制御部８の温度と、負荷部４の電圧と、制御部８の動作とが全て正常の場合、出力端子１４はハイ信号を出力する。上記温度と、上記電圧と、上記動作の中で、少なくとも一つが異常の場合、出力端子１４はロウ信号を出力する。
【００４７】
抵抗１９と、コンデンサ２０と、増幅器Ｕ８とで構成される初期化回路２０ａは、復帰部３を初期化する回路である。この回路２０ａに電源ＶＣが印加された場合、クリア信号Ｃをロウ状態にする事により、初期化が行われる。
【００４８】
並列回路１５と、抵抗１６と、コンデンサ１７と、ナンド回路Ｕ１とで構成される回路は、アラート信号Ａが一定時間以上のロウ信号を出力しなければ、ロウ信号を出力しない様に、働く。
【００４９】
ナンド回路Ｕ３，Ｕ４等により構成される回路は、状態を保持するＲ−Ｓフリップフロップ回路１８ａである。ナンド回路Ｕ１の入力側がハイ信号からロウ信号に変化した後に、ハイ信号に戻っても、ナンド回路Ｕ４に設けられた下側の入力側がロウ信号になるまで、上記回路１８ａは、ナンド回路Ｕ３，Ｕ４の出力側からハイ信号を出力させる様に、保持する。
【００５０】
抵抗２２と、コンデンサ２３と、集積回路素子Ｕ５とにより構成される回路は、単安定マルチバイブレータ回路２４である。集積回路素子Ｕ５のクリア端子２８の入力が、ロウ信号からハイ信号に変化すると、上記回路２４は、抵抗２２とコンデンサ２３の時定数で決定される時間の幅のパルスを発生させる。このパルスは、出力端子２１が出力する制御信号Ｐをロウ信号に維持する時間を与える。
【００５１】
次に、主に図４の波形図に従い、この保護回路付き装置１の動作を説明する。最初に使用者は、電源プラグ６を電源コンセント（図示せず）に挿入する。第１電源部５に商用電源ＶＩが印加され、そして第２電源部７に商用電源ＶＩが印加される。第２電源部７は復帰部３に対し、電源ＶＣを供給し始める。
【００５２】
この時、初期化回路２０ａは、ロウ状態のクリア信号Ｃを出力し、初期化を行い、一定時間が経過すると、ハイ状態に変わる（図４のＣを参照）。
【００５３】
上記電源ＶＣの投入時に、第１電源部５を構成するスイッチング回路（図示せず）は閉成されている。仮に、上記投入時に、制御部８の温度と、負荷部４の電圧と、制御部８の動作が共に正常であるとすると、アラート信号Ａはハイ状態である（図４のＡを参照）。
【００５４】
そして、時刻Ｔ１において、例えば、制御部８が暴走し始めたとする。この時Ｔ１において、監視部２は負荷部４及び／又は制御部８が異常である事を検出する。即ち、監視部２は、負荷部４又は制御部８の温度と、負荷部４の電圧と、制御部８の動作の中で、少なくとも一つが異常である事を検出する。この時、アラート信号Ａはハイ信号からロウ信号に変わる（図４のＡを参照）。
【００５５】
並列回路１５と、抵抗１６と、コンデンサ１７と、ナンド回路Ｕ１とで構成される回路は、アラート信号Ａが一定時間以上のロウ信号を出力すると、ハイ信号を切り替えて、ロウ信号を出力する（図４のＵ１−２を参照）。
【００５６】
この様に、ナンド回路Ｕ１の出力Ｕ１−２が、ハイ信号からロウ信号に変わると、ナンド回路Ｕ３の出力Ｕ３−３は、ロウ信号からハイ信号に変わる（図４のＵ３−３を参照）。この時、ナンド回路Ｕ４の出力Ｕ４−３は、ハイ信号からロウ信号に変わる（図４のＵ４−３を参照）。
【００５７】
この時、ノット回路Ｕ７を介して、ナンド回路Ｕ３の出力側に接続された出力端子２１は第１電源部５に対し、ハイ信号が切り替えられ、ロウ信号となった制御信号Ｐを出力する（図４のＰを参照）。
【００５８】
この様に、出力Ｕ３−３がロウ信号からハイ信号に変わると、集積回路素子Ｕ５のクリア端子２８に対し、ロウ信号が切り替えられ、ハイ信号が入力される。
【００５９】
この時、単安定マルチバイブレータ回路２４は、抵抗２２とコンデンサ２３の時定数で決定される時間幅を持つ、ロウ状態のパルスを発生する。
【００６０】
即ち、出力Ｕ３−３がロウ信号からハイ信号に変わると、集積回路素子Ｕ５の出力Ｕ５−４は、ハイ信号からロウ信号に変わり、一定時間、ロウ信号を出力する（図４のＵ５−４を参照）。この時、ナンド回路Ｕ６は、ハイ信号を出力し続ける（図４のＵ６−３を参照）。
【００６１】
そして、抵抗２２とコンデンサ２３の時定数で決定される時間幅が経過すると出力Ｕ５−４は、ロウ信号からハイ信号に変わり、出力Ｕ６−３はロウ信号を出力し、回路全体は、元の状態に戻る。
【００６２】
その結果、ナンド回路Ｕ３の出力Ｕ３−３がハイ信号である時間と、制御信号Ｐがロウ信号である時間が同じとなる。この様にして、制御信号Ｐがロウ信号になった後に、所定時間Ｔ３が経過すると、制御信号Ｐはハイ信号に復帰する。この所定時間Ｔ３は、抵抗２２とコンデンサ２３の時定数に従うものである。
【００６３】
復帰部３が生成した制御信号Ｐは、第１電源部５を構成する制御端子を介して、第１電源部５を構成するスイッチング回路に入力される。
【００６４】
制御信号Ｐがハイ信号の時に、スイッチング回路は閉成され、制御信号Ｐがロウ信号の時に、スイッチング回路は開成される。
【００６５】
その結果、監視部２は負荷部４及び／又は制御部８が異常である事を検出すると、復帰部３は、第１電源部５による電源供給を停止させる。
【００６６】
具体的には、監視部２は、負荷部４又は制御部８の温度と、負荷部４の電圧と制御部８の動作との中で、少なくとも一つが異常である事を検出すると、復帰部３に対し、ハイ信号からロウ信号に変化したアラート信号Ａを出力する。
【００６７】
その結果、復帰部３は第１電源部５に対し、ハイ信号からロウ信号に変化した制御信号Ｐを出力する。第１電源部５のスイッチング回路は開成する。そして、第１電源部５は負荷部４に対し、電源ＶＴの供給を停止し、制御部８に対し、電源ＶＰを停止する。
【００６８】
復帰部３は、電源ＶＴ，ＶＰの供給停止後、所定時間Ｔ３（例えば、約１０秒位）が経過すると、第１電源部５に対し、ロウ信号からハイ信号に変化した制御信号Ｐを出力する。その結果、第１電源部５のスイッチング回路は閉成し、第１電源部５による、負荷部４への電源ＶＴの供給および、制御部８への電源ＶＰの供給は再開する。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１の本発明では、負荷部と、前記負荷部に電源を供給する第１電源部と、前記第１電源部により電源を供給され、前記負荷部を制御する制御部と、前記負荷部および前記制御部を監視する監視部と、前記第１電源部を制御する復帰部とを備え、前記監視部は前記負荷部及び／又は前記制御部が異常である事を検出すると、前記復帰部は前記第１電源部による電源供給を停止させる。上記構成により、負荷や制御部が異常であると検出した場合、第１電源部による電源供給を停止するので、負荷部のみならず制御部を保護できる。
【００７０】
請求項２の本発明では、前記監視部は、前記負荷部又は前記制御部の温度と、前記負荷部の電圧と、前記制御部の動作との中で、少なくとも一つが異常であると検出すると、前記復帰部は前記第１電源部による電源供給を停止させる。この様に構成する事により、負荷部や制御部は異常に温度が高くなった場合や、制御部が暴走等をした場合にも、負荷部を保護し、暴走を停止できる。
【００７１】
請求項３の本発明では、前記復帰部は、前記電源供給の停止後、所定時間が経過すると、前記第１電源部による電源供給を再開させる。この様に、復帰部は自動的に電源供給を再開するので、従来の様に、手動で再起動させる煩わしさが解消される。また、制御部等に異常が発生した場合、電源停止し、所定時間後に再起動させるので、その後に、制御部等が正常に動作し易い。
【００７２】
請求項４の本発明では、入力側が電源プラグに接続された第２電源部を設け、前記第１電源部の入力側は前記電源プラグに接続され、前記第２電源部の出力側は、前記復帰部に接続された。この様に、第２電源部は復帰部に対し、常時、電源を供給しているので、第１電源部が電源供給を停止している時でも、復帰部は自動復帰の制御動作を行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る保護回路付き装置１のブロック図である。
【図２】上記装置１に用いられる監視部２の電気回路図である。
【図３】上記装置１に用いられる復帰部３の電気回路図である。
【図４】上記装置１の各部の波形図である。
【符号の説明】
２  監視部
３  復帰部
４  負荷部
５  第１電源部
８  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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