(57)【要約】【課題】過電流状態が発生して過電流状態を監視している電源への電力供給が停止すると、例え電源にコンデンサが取り付けられ、多少の電荷が蓄電されていても、瞬時に電源の電圧はゼロまで低下する。するとリセットされて再び電源への電力供給が再開されるが、過電流状態が解消されていなければまた電力供給が停止するというプロセスが繰り返され、その周期が短いと発熱量が大きくなる。【解決手段】監視されている電源を第１の電源として、別個の第２の電源を設け、第１の電源に過電流状態が生じると、第２の電源によって電力供給停止状態を保持することとした。この電力供給停止により第２の電源への電力供給も停止するが、第２の電源の電圧降下速度が遅いので上記の周期を遅くすることができる。【選択図】  図１
2013051777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過電流状態であるか否かを監視される第１の電源の電圧を分圧して生成した基準電圧をコンパレータに入力し、この第１の電源が過電流状態になるとコンパレータが作動して少なくとも第１の電源への電力供給を停止する過電流保護回路において、上記第１の電源から独立した第２の電源を設け、この第２の電源の電圧を分圧して、上記基準電圧より低い補助基準電圧を生成し、上記基準電圧の部位から補助基準電圧の部位への電流を遮断するダイオードを介して補助基準電圧の部位を基準電圧の部位に接続し、基準電圧が補助基準電圧より下がった場合に、上記コンパレータに補助基準電圧が入力されるようにしたことを特徴とする過電流保護回路。
【請求項２】
上記第２の電源はコンパレータを駆動するための専用電源であり、第２の電源への電力供給が停止した際に所定時間コンパレータへの供給電圧を維持するコンデンサを設けたことを特徴とする請求項１に記載の過電流保護回路。
【請求項３】
第２の電源から補助基準電圧を生成するための分圧抵抗を第２の電源のブリーダ抵抗として兼用させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過電流保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショートなどにより過電流状態が発生した際に、部品の破損を防止するため電力の供給を遮断する過電流保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の過電流保護回路は多く提案されており、その中の一例としてコンパレータを用いた過電流保護回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものでは、過電流状態を監視する電源の電圧から分圧抵抗によって基準電圧を生成し、その基準電圧をコンパレータに入力している。そして、過電流状態が発生するとコンパレータが作動してフォトカプラのＬＥＤを発光させるように構成されている。一方、フォトカプラのフォトトランジスタはこの監視されている電源に電力を供給する１次側電源に接続され、ＬＥＤが発光すると１次側電源の機能を停止させて過電流状態が発生した電源への電力供給を停止するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９９５０９号公報（請求項５、段落００７０、図５〜８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように過電流状態が発生する場合は例えばショートなどが考えられるが、このような過電流状態で電源への電力供給が停止すると、例え電源にコンデンサが取り付けられ、多少の電荷が蓄電されていても、瞬時に電源の電圧はゼロまで低下する。
【０００６】
電源の電圧がゼロになると基準電圧もゼロになるのでフォトカプラのＬＥＤが消灯し、停止された１次側電源が作動を開始して電源への電力供給を再開する。その際、まだショートなどの過電流状態が解消していなければ、再び１次側電源の作動が停止する。そのため、ショートなどの過電流状態が解消されるまでは１次側電源の作動再開および作動停止が繰り返されることになる。そして、１次側電源が停止してから電源の電圧がゼロになるまでの時間が短いので、この作動再開および作動停止の周期が短く、過電流状態で電源へ断続して電力が供給されるためトータルとしての電力供給量が多くなり、発熱量が大幅に増えるという不具合が生じる。なお、コンパレータのオフセット電圧はコンパレータの固体毎にばらつくため、個体によってはこの周期が非常に短くなる。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、過電流状態が解消されるまでの１次側電源の作動再開および作動停止の周期を長くして発熱量を抑制することのできる過電流保護回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明による過電流保護回路は、過電流状態であるか否かを監視される第１の電源の電圧を分圧して生成した基準電圧をコンパレータに入力し、この第１の電源が過電流状態になるとコンパレータが作動して少なくとも第１の電源への電力供給を停止する過電流保護回路において、上記第１の電源から独立した第２の電源を設け、この第２の電源の電圧を分圧して、上記基準電圧より低い補助基準電圧を生成し、上記基準電圧の部位から補助基準電圧の部位への電流を遮断するダイオードを介して補助基準電圧の部位を基準電圧の部位に接続し、基準電圧が補助基準電圧より下がった場合に、上記コンパレータに補助基準電圧が入力されるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
通常時であれば第１の電源を基にして生成された基準電圧によって過電流状態が監視されている。過電流状態が発生して１次側の電源が停止すると第１の電源および第２の電源双方に対する電力供給が停止する。第１の電源に過電流状態が発生しても第２の電源は過電流状態が発生しているわけではないので、第２の電源の電圧降下速度は第１の電源の電圧降下速度より遅くなり、１次側の電源を停止させている状態が継続される。その後第２の電源の電圧も低下して１次側の電源が再起動しても過電流状態が解消されていなければ再度１次側の電源は停止するが、その周期は従来のものより長くなる。
【００１０】
この周期をさらに長くするためには、上記第２の電源はコンパレータを駆動するための専用電源であり、第２の電源への電力供給が停止した際に所定時間コンパレータへの供給電圧を維持するコンデンサを設けることが望ましい。
【００１１】
なお、第２の電源から補助基準電圧を生成するための分圧抵抗を第２の電源のブリーダ抵抗として兼用させれば、抵抗の部品点数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上の説明から明らかなように、本発明は、過電流状態が継続している状態で１次側の電源のオンオフが繰り返されても、その周期を長くすることにより回路での発熱量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して、１はトランスであり、図において、このトランス１の左側が１次側電源である。この１次側電源には発振用のＩＣが設けられている。このＩＣ２には停止端子２１が設けられており、この停止端子２１に接続されたフォトトランジスタ２２がオンすると発振を停止してトランス１の１次側への電力の供給が停止される。
【００１５】
このトランス１は２次側の出力として３種類の相互に電圧の異なる出力を行う。すなわち、１３ボルト電源（Ｖ１３）と、２４ボルト電源（Ｖ２４）と、３５ボルト電源（Ｖ３５）とである。本図に示す電源回路は給湯装置に組み込まれるものであり、３５ボルト電源はモータなどの負荷を駆動するためのものであり、１３ボルト電源はその他の制御等の電源として使用する。２４ボルト電源は後述するコンパレータ４専用の電源である。
【００１６】
本実施の形態では１３ボルト電源を第１の電源とし、２４ボルト電源を第２の電源とする。上記フォトトランジスタ２２はフォトカプラを構成するものであり、対を成すＬＥＤ３１は３５ボルト電源に接続されている。そして、ＬＥＤ３１は直列に接続されたトランジスタ３２がオンすると点灯する。
【００１７】
３は過電流保護回路であり、このトランジスタ３２のオンオフはコンパレータ４によって行われる。このコンパレータ４の非反転入力（＋）には第１の電源である１３ボルト電源を基に分圧抵抗４１，４２で分圧された基準電圧が入力される。この基準電圧は位置Ｐ１に発生する。また反転入力（−）は抵抗３３で電圧降下された後の電圧が印加される。
【００１８】
１３ボルト電源が例えばショートして過電流状態になると、抵抗３３での電圧降下分が増大してコンパレータ４の出力がハイになり、トランジスタ３２をオンにするため１次側の発振が停止し、２次側の３つの電源に対する電力供給が停止する。これにより過電流状態での通電が停止する。そして１３ボルト電源の電圧がゼロになるとリセットされてトランジスタ３２がオフになるため、再びＩＣ２は発振を再開して１３ボルト電源が復帰するが、その段階でまだショートなどの過電流の原因が解消されていなければ再びＩＣ２は発振を停止する。そして、過電流の原因が解除されるまでこれらのプロセスが繰り返される。
【００１９】
ここまでは従来の過電流防止回路と同様であるが、本発明ではさらに補助基準電圧を発生されるための回路５を設けた。この回路５の特徴は第２の電源である２４ボルト電源を基にして分圧抵抗５１，５２によって補助基準電圧を生成している点にある。この補助基準電圧は位置Ｐ２に発生するが、補助基準電圧は上記１３ボルトから生成される基準電圧より若干低く設定されている。そして、位置Ｐ１と位置Ｐ２とを逆流防止用のダイオード５３を介して接続した。
【００２０】
通常の過電流状態が発生していない状態では、位置Ｐ１の電圧（基準電圧）が位置Ｐ２の電圧（補助基準電圧）より高いので回路５は機能していない。ところが、１３ボルト電源にショートなどによる過電流状態が発生すると、上述のようにＩＣ２は発振を停止して１３ボルト電源および２４ボルト電源への電力供給が停止する。１３ボルト電源は過電流状態になるため電力供給が停止すると直ちに電圧がゼロになり、位置Ｐ１の基準電圧もゼロになる。ところがその時点では２４ボルト電源の電圧はまだ降下していない。そのため、コンパレータ４の非反転入力（＋）には位置Ｐ２の補助基準電源が供給され、その結果トランジスタ３２のオン状態は保持し続けられることになる。
【００２１】
なお、２４ボルト電源にはコンデンサ１２が接続されており、かつ２４ボルト電源はコンパレータ４の駆動以外に使用されていないので、電圧降下速度を遅く設定することができる。
【００２２】
ところで、２４ボルト電源にはブリーダ抵抗１１が接続されているが、補助基準電圧を生成するために用いた分圧抵抗５１，５２の合成抵抗値をブリーダ抵抗１１の抵抗値とほぼ同じにすることにより、図のブリーダ抵抗１１を削除することができる。
【００２３】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【符号の説明】
【００２４】
１  トランス
４  コンパレータ
【図１】
2013051777.tif 000003