(57)【要約】【課題】簡素な構成で信頼性の高い安価な過電流保護装置を提供する。【解決手段】  入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、負荷への給電路を有する複数の電源２ａ、２ｂ、２ｃ、上記入力電源と複数の電源との間に接続された遮断回路１、上記複数の電源の各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する検出抵抗４ａ、４ｂ、４ｃ、上記検出抵抗によって検出された上記各電源の出力電流を補正抵抗６ａ、６ｂ、６ｃを介して加算する加算回路６ｚ、上記加算回路によって加算された上記出力電流と予め設定された基準値７とを比較する比較回路５を備え、上記比較回路は加算された上記出力電流が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出する構成とする。【選択図】図１
2009273263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、負荷への給電路を有する複数の電源、上記入力電源と複数の電源との間に接続された遮断回路、上記複数の電源の各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する検出抵抗、上記検出抵抗によって検出された上記各電源の出力電流を補正抵抗を介して加算する加算回路、上記加算回路によって加算された上記出力電流と予め設定された基準値とを比較する比較回路を備え、上記比較回路は加算された上記出力電流が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出することを特徴とする過電流保護装置。
【請求項２】
入力電源に接続され、正及び負の電圧を出力すると共に、各電圧を負荷に給電する給電路を有する複合電源、上記入力電源と複合電源との間に接続された遮断回路、上記正負の電圧の各給電路にそれぞれ接続され、それぞれの給電路の電流を検出する検出抵抗、上記検出抵抗によって検出された上記各給電路の電流をそれぞれ検出する一対の差動アンプ回路、各差動アンプ回路の出力を補正抵抗を介して加算する加算回路、上記加算回路によって加算された上記給電路の電流と予め設定された基準値とを比較する比較回路を備え、上記比較回路は加算された上記給電路の電流が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出することを特徴とする過電流保護装置。
【請求項３】
入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、電気的に絶縁された負荷への給電路を有する複数の電源、上記入力電源と複数の電源との間に接続された遮断回路、上記複数の電源の各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する検出抵抗、上記各給電路に接続され上記検出抵抗両端の電圧で作動する発光ダイオードと上記発光ダイオードに結合されたトランジスタとからなるホトカプラ、上記トランジスタと直列接続された電流検出抵抗、上記電流検出抵抗によって検出された上記各給電路の電流を補正抵抗を介して加算する加算回路、上記加算回路によって加算された上記給電路の電流と予め設定された基準値とを比較する比較回路を備え、上記比較回路は加算された上記給電路の電流が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出することを特徴とする過電流保護装置。
【請求項４】
入力電源に接続されたスイッチング回路、上記入力電源と上記スイッチング回路との間に接続された遮断回路、上記スイッチング回路の出力側に接続されたトランスと、このトランスの出力端にそれぞれ接続された電流トランス、上記電流トランスに接続され、負荷への給電路を有する整流・平滑回路、上記電流トランスに接続された電流検出抵抗によって検出された上記スイッチング回路の出力電流を補正抵抗を介して加算する加算回路、上記加算回路によって加算された上記スイッチング回路の出力電流と予め設定された基準値とを比較する比較回路を備え、上記比較回路は加算された上記スイッチング回路の出力電流が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出することを特徴とする過電流保護装置。
【請求項５】
入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、負荷への給電路を有する複数の電源、上記入力電源と複数の電源との間に接続された遮断回路、上記複数の電源の各給電路と磁気的に結合され、上記各給電路の合成電流に比例した電気信号を補正して出力する磁気センサ、上記磁気センサの出力信号と予め設定された基準値とを比較する比較回路を備え、上記比較回路は上記磁気センサの出力信号が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出することを特徴とする過電流保護装置。
【請求項６】
入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、負荷への給電路を有する複数の電源からなる電源グループ、上記入力電源に上記電源グループと共に並列接続され負荷への給電路を有する他の複数の電源からなる他の電源グループ、上記入力電源と上記電源グループ及び他の電源グループとの間に接続された遮断回路、上記電源グループの各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する検出抵抗、上記検出抵抗によって検出された上記各電源の出力電流を補正抵抗を介して加算する加算回路、上記加算回路によって加算された上記出力電流と予め設定された基準値とを比較し、上記加算された出力電流が上記基準値を超えた時に出力を生ずる上記電源グループの比較回路、上記他の電源グループの各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する他の電源グループの検出抵抗、上記他の電源グループの検出抵抗によって検出された上記各電源の出力電流を補正抵抗を介して加算する他の電源グループの加算回路、上記他の電源グループの加算回路によって加算された上記出力電流と予め設定された他の基準値とを比較し、上記他の電源グループの加算回路によって加算された上記出力電流が上記他の基準値を超えた時に出力を生ずる他の電源グループの比較回路、上記電源グループの比較回路の出力と上記他の電源グループの比較回路の出力とが入力され、その出力を遮断信号として上記遮断回路に送出する論理和回路を備えたことを特徴とする過電流保護装置。
【請求項７】
入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、負荷への給電路を有する複数の電源からなる電源グループ、上記入力電源と上記電源グループとの間に接続された遮断回路、上記電源グループの各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する検出抵抗、上記検出抵抗によって検出された上記各電源の出力電流を補正抵抗を介して加算する加算回路、この加算回路によって加算された上記出力電流と予め設定された基準値とを比較し、上記加算された出力電流が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出する上記電源グループの比較回路、上記入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、負荷への給電路を有する他の複数の電源からなる他の電源グループ、上記入力電源と上記他の電源グループとの間に接続された他の遮断回路、上記他の電源グループの各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する上記他の電源グループの検出抵抗、上記他の電源グループの検出抵抗によって検出された上記各電源の出力電流を補正抵抗を介して加算する上記他の電源グループの加算回路、上記他の電源グループの加算回路によって加算された上記出力電流と予め設定された他の基準値とを比較し、上記加算された出力電流が上記他の基準値を超えた時に上記他の遮断回路に遮断信号を送出する上記他の電源グループの比較回路を備えたことを特徴とする過電流保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１つの電源から異なる電圧を含む複数の電源を生成する電源回路において、それぞれの電源出力の合成電流が予め設定した遮断電流を超えた時に電源を遮断するようにした過電流保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の過電流保護装置は、直流電源よりの供給電流に対する一次分岐配線のそれぞれにホール素子よりなる電流計を挿入し、これらの電流計の出力を順次切り替えて予め設定された過電流に対する許容値と比較することにより、上記一次分岐配線の過電流を検出して過電流信号を出力する過電流検出回路と、過電流検出回路が出力する過電流信号によりアラームを発生し、上記直流電源に対するＡＣ電源の遮断器に対する遮断信号を出力するアラーム回路とから構成されていた。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
また、自動車用バッテリと直流用アクセサリソケット及び交流用アクセサリソケットとの間にそれぞれ設けられたスイッチング手段と、上記アクセサリソケットを通じて供給される電流の総和を検出する電流総和検出手段とを備え、上記電流総和検出手段が検出した電流の総和に応じた電力量が予め定めた所要量を超えたとき、上記スイッチング手段をオフ制御するように構成されているものもあった。（例えば、特許文献２参照）
【０００４】
更に、入力される電圧を、それぞれ所定値の直流電圧に変換する複数の出力制御回路と、複数の出力制御回路にそれぞれ接続され、変換された各所定値の直流電圧を出力するための複数の直流出力端子と、複数の直流出力端子からそれぞれ出力される直流電流の値が予め定める値を超えたことを検出する複数の過電流検出回路と、いずれかの過電流検出回路から検出出力が与えられると、複数の出力制御回路すべての出力を停止させる保護回路とから構成されているものもあった。（例えば、特許文献３参照）
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２４０５８２号公報
【特許文献２】特開２０００−３２６７６号公報
【特許文献３】特開２００３−２７４６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の過電流保護装置は以上のように構成されていたため、各電源出力に電流検出と過電流を判定する機能を持たさなければならず、構成が複雑になり、検出回路の故障率が増加するなどの問題点があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、簡素な構成で信頼性の高い安価な過電流保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る過電流保護装置は、入力電源から分配され、上記入力電源に並列接続されると共に、負荷への給電路を有する複数の電源、上記入力電源と複数の電源との間に接続された遮断回路、上記複数の電源の各給電路にそれぞれ接続され、各電源の出力電流を検出する検出抵抗、上記検出抵抗によって検出された上記各電源の出力電流を補正抵抗を介して加算する加算回路、上記加算回路によって加算された上記出力電流と予め設定された基準値とを比較する比較回路を備え、上記比較回路は加算された上記出力電流が上記基準値を超えた時に上記遮断回路に遮断信号を送出するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る過電流保護装置は、上述のように構成され、複数の電源の出力電流をそれぞれ補正した後、合成し、合成電流と基準値とを比較して過電流を検出するようにしているため、簡素な構成にすることができ、使用配線に対する電流低減率が適正となるものである。
また、簡素な構成とすることにより信頼性の高い装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示すブロック図である。
この図において、入力電源は遮断回路１を経由して、互いに並列接続された複数のＤＣ電源Ａ、Ｂ、Ｃ２ａ、２ｂ、２ｃに分配されている。それぞれのＤＣ電源はそれぞれの負荷Ａ、Ｂ、Ｃ３ａ、３ｂ、３ｃに給電路ａ、ｂ、ｃを介して電源を供給しており、各給電路には電流検出抵抗４ａ、４ｂ、４ｃが接続されている。
【００１１】
電流検出抵抗４ａ、４ｂ、４ｃの降下電圧に対応した各給電路の電流は、入力抵抗６ａ、６ｂ、６ｃを通った後、点６ｚで合成され加算される。点６ｚは加算回路を構成している。加算回路の出力はコンパレータＩＣ５に入力される。また、入力抵抗６ａ、６ｂ、６ｃは各電源２ａ、２ｂ、２ｃの出力電流を補正する機能を有している。この補正については後述する。
【００１２】
一方、基準電圧７は点６ｚで加算された各給電路の合成電流と比較するための基準値を予め設定するもので、入力抵抗６ｄを通して上記合成電流と共にコンパレータＩＣ５に入力されている。コンパレータＩＣ５は基準電圧７により設定された基準値とＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの出力電流を補正した合成電流とを比較し、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの合成電流が基準値より大きくなった場合に遮断回路１へ遮断信号を送出して、遮断回路１を動作させ、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの入力電源を遮断する。
【００１３】
次に実施の形態１の動作について説明する。
先ず、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの実使用電流の最小及び最大を求め、これらの値から遮断回路１の遮断電流と入力抵抗６ａ、６ｂ、６ｃによって各電源の出力電流を補正するための補正係数を算出する。
補正係数は最大使用電流に対して適切な裕度を持たせるために設定するものであり、使用電流の最小値、最大値から配線条件等を考慮して設定する。
予め設定する遮断電流は、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの補正係数を乗じた最大電流の加算値とする。
【００１４】
例えば、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの全ての出力電流が最小１［Ａ］、最大２［Ａ］の場合には、全ての電源の出力電流の最小、最大が等しいため、補正係数を設定する必要はなく、入力抵抗６ａ、６ｂ、６ｃは等価とされる。この場合、最大電流の合成電流が６［Ａ］、最小電流の合成電流が３［Ａ］であることから、合成電流として６［Ａ］以上になった場合に遮断すれば良く、予め設定する遮断電流は６［Ａ］以上となる。
【００１５】
そして、各ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの遮断電流は、ＤＣ電源２ａについては、２ａ以外の電源の電流最小値の合計２［Ａ］にＤＣ電源２ａの電流最大値２［Ａ］を加えた４［Ａ］以上となる。
ＤＣ電源２ｂ、２ｃについても同様の計算で４［Ａ］以上となるため、遮断電流は４［Ａ］とされる。
【００１６】
補正係数を設定する必要がある場合は、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの出力電流が異なる場合で、ＤＣ電源２ａの最小電流が１［Ａ］、最大電流が２［Ａ］、ＤＣ電源２ｂの最小電流が２［Ａ］、最大電流が４［Ａ］、ＤＣ電源２ｃの最小電流が３［Ａ］、最大電流が６［Ａ］の場合を例に挙げて説明する。この場合、最小の合成電流は６［Ａ］、最大の合成電流は１２［Ａ］となる。
【００１７】
ＤＣ電源２aによる遮断電流は２ａ以外のＤＣ電源２b、２cの最小電流の合成電流５［Ａ］にＤＣ電源２ａの最大電流２［Ａ］を加えた７［Ａ］以上、ＤＣ電源２ｂによる遮断電流は２ｂ以外のＤＣ電源２ａ、２ｃの最小電流の合成電流４［Ａ］にＤＣ電源２ｂの最大電流４［Ａ］を加えた８［Ａ］以上、ＤＣ電源２ｃによる遮断電流は２ｃ以外のＤＣ電源２ａ、２ｂの最小電流の合成電流３［Ａ］にＤＣ電源２ｃの最大電流６［Ａ］を加えた９［Ａ］以上となる。
【００１８】
これは、ＤＣ電源２ａの最大電流２［Ａ］に対して遮断電流は７［Ａ］で最大電流の３．５倍、ＤＣ電源２ｂの最大電流４［Ａ］に対して遮断電流は８［Ａ］で最大電流の２倍、ＤＣ２ｃの最大電流６［Ａ］に対して遮断電流は９［Ａ］で最大電流の１．５倍となり、最大電流に対する裕度が各電源で異なっていて適切な値とは云えない。
【００１９】
このような場合に補正係数を設ける。最小電流１［Ａ］のＤＣ電源２ａを基準に補正すると、ＤＣ電源２ａの補正係数を１とし、ＤＣ電源２ｂはＤＣ電源２ａの最小電流１［Ａ］に合わせるために補正係数を１／２とし、ＤＣ電源２ｃは同様に補正係数を１／３とする。
各電源の最小電流及び最大電流に補正係数を乗じると、最小電流の合計は３［Ａ］、最大電流の合計は６［Ａ］となる。この最大電流６［Ａ］の合成電流を超えた場合に遮断するように設定する。
この時、上述した方式で算出した補正後の各電源の遮断電流はすべて４［Ａ］以上となる。
【００２０】
この遮断電流を補正前の実電流で表すと、ＤＣ電源２ａの補正係数は１であるため、遮断電流は４［Ａ］×１＝４［Ａ］で最大電流２［Ａ］に対して２倍、ＤＣ電源２ｂの補正係数は１／２であるため、遮断電流は４［Ａ］×２＝８［Ａ］で最大電流４［Ａ］に対して２倍、ＤＣ電源２ｃの補正係数は１／３であるため、遮断電流は４［Ａ］×３＝１２［Ａ］で最大電流６［Ａ］に対して２倍となり、遮断電流に対する最大電流の裕度が各電源とも同じとなり適切な値と云える。
このように各ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃに対し、最小、最大電流から補正して合成することで適切な裕度を持った構成とすることが可能となる。
【００２１】
なお、以上の説明では、ＤＣ電源を２ａ、２ｂ、２ｃの３つとしているが、これ以上の数であっても同様に補正することで最適な裕度を持った簡素な保護装置を構成することができる。
また、予め設定する基準値は装置の動作条件等によって、その条件に合わせて複数の設定とすることも可能で、より最適な裕度を持った過電流保護装置を構成することができる。
更に、負荷３ａ、３ｂ、３ｃが容量性負荷の場合は電源投入と同時に大きな充電電流が流れ、充電電流により遮断される可能性があるため、この場合は、コンパレータＩＣ５に遅延要素を持たせることで充電電流による誤動作を防止することができる。
なお、遮断回路１は半導体スイッチ、リレー等の外部からの電気信号で電源ラインを開にできる構成のものであれば何でも使用することができる。
【００２２】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図２は、実施の形態２の構成を示すブロック図である。
実施の形態１では、ＤＣ電源の出力電流が負荷を経てそれぞれの電源に全て戻ってくる構成としたが、実施の形態２では正及び負の電圧を出力する複合電源を用いた構成とする。この場合には、負荷への電流経路が特定できないため、給電路ごとの電流が検出できない問題点があったが、この実施の形態はこのような問題点を解決することができるものである。
【００２３】
図２において、入力電源は遮断回路１を経由して、ＤＣ電源２に分配される。ＤＣ電源２は正、負の電圧を出力する複合電源として構成されている。ＤＣ電源２の正電圧は電流検出抵抗４ａを通って、また負電圧は電流検出抵抗４ｂを通って負荷３に電源を供給し、ＤＣ電源へ戻ってくる。
【００２４】
電流検出抵抗４ａ、４bの降下電圧は、差動アンプ回路８ａ、８ｂで検出し、その出力が入力抵抗６ａ、６ｂを通った後、点６ｚで合成され加算される。点６ｚは加算回路を構成している。加算回路の出力はコンパレータＩＣ５に入力される。また、入力抵抗６ａ、６ｂはＤＣ電源２の出力電流を補正する機能を有している。この補正は実施の形態１で詳述したものと同様であるため説明を省略する。
【００２５】
一方、基準電圧７は点６ｚで加算された正負電圧回路の合成電流と比較するための基準値を予め設定するもので、入力抵抗６ｄを通して上記合成電流と共にコンパレータＩＣ５に入力されている。コンパレータＩＣ５は基準電圧７により設定された基準値とＤＣ電源２の出力電流を補正した合成電流とを比較し、ＤＣ電源２の合成電流が基準値より大きくなった場合に遮断回路１へ遮断信号を送出して、遮断回路１を動作させ、ＤＣ電源２の入力電源を遮断する。
以上のように構成することで、電流経路が特定されない複合電源の場合においても電流が検出でき、実施の形態１と同様の電流補正を行うことで同等の効果を期待することができる。
【００２６】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図３は、実施の形態３の構成を示すブロック図である。
実施の形態１では、ＤＣ電源の負側を共通で使用しているため、それぞれの電源が電気的に絶縁されている場合は検出することができないという問題点があった。実施の形態３はこのような問題点に対処するため、各ＤＣ電源がそれぞれの負荷３ａ、３ｂ、３ｃに電気的に絶縁した電源を供給するように構成されている。
【００２７】
電流検出は、各給電路に接続された抵抗９ａ、９ｂ、９ｃの両端に発生する電圧により、ホトカプラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの発光ダイオードを動作させ、これらの発光ダイオードと結合されているが、電気的には絶縁されたホトカプラのトランジスタに基準電源１０から電圧を供給し、各トランジスタに直列接続された電流検出抵抗４ａ、４ｂ、４ｃを通して発光ダイオード側の電流に比例した電流を検出する。
【００２８】
電流検出抵抗４ａ、４ｂ、４ｃの降下電圧は、入力抵抗６ａ、６ｂ、６ｃを通った後、点６ｚで合成され加算される。点６ｚは加算回路を構成している。加算回路の出力はコンパレータＩＣ５に入力される。また、入力抵抗６ａ、６ｂ、６ｃは発光ダイオードを経て検出されたＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの出力電流を補正する機能を有している。この補正は実施の形態１で詳述したものと同様であるため説明を省略する。
【００２９】
一方、基準電圧７は点６ｚで加算された各給電路の合成電流と比較するための基準値を予め設定するもので、入力抵抗６ｄを通して上記合成電流と共にコンパレータＩＣ５に入力されている。コンパレータＩＣ５は基準電圧７により設定された基準値とＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの出力電流を補正した合成電流とを比較し、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの合成電流が基準値より大きくなった場合に遮断回路１へ遮断信号を送出して、遮断回路１を動作させ、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの入力電源を遮断する。
【００３０】
以上のように構成することで、電気的に絶縁されたＤＣ電源の場合においても電流が検出でき、実施の形態１と同様の電流補正を行うことで同等の効果を期待することができる。
【００３１】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４を図にもとづいて説明する。図４は、実施の形態４の構成を示すブロック図である。
実施の形態３では、ホトカプラの電流比例領域を使用して電流を検出する構成を示したが、電圧が低い場合はホトカプラのダイオード電圧降下分の電圧が確保できない、あるいは、比例領域を逸脱すると正確な電流の検出ができないという問題点があった。実施の形態４はこのような問題点に対処するため、ＤＣ電源としてＤＣ／ＤＣコンバータを使用し、広範囲の電流領域をより正確に検出することが可能な構成としたものである。
【００３２】
図４において、入力電源は遮断回路１を経由して、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成するスイッチング回路１２及び電気的絶縁を得るためのトランス１３を経て、電流トランス１４ａ、１４ｂを通り整流・平滑回路１５を経て負荷３に電気的に絶縁した電源を供給するように構成されている。
【００３３】
電流検出は、電流トランス１４ａ、１４ｂの２次側に接続した電流検出抵抗４ａ、４ｂの電圧により行う。電流検出抵抗４ａ、４ｂの電圧は、入力抵抗６ａ、６ｂを通った後、点６ｚで合成され加算される。点６ｚは加算回路を構成している。加算回路の出力はコンパレータＩＣ５に入力される。また入力抵抗６ａ、６ｂはスイッチング回路１２の出力電流を補正する機能を有している。この補正は実施の形態１で詳述したものと同様であるため説明を省略する。
【００３４】
一方、基準電圧７は点６ｚで加算されたスイッチング回路１２の合成電流と比較するための基準値を予め設定するもので、入力抵抗６ｄを通して上記合成電流と共にコンパレータＩＣ５に入力されている。コンパレータＩＣ５は基準電圧７により設定された基準値とＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの出力電流を補正した合成電流とを比較し、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの合成電流が基準値より大きくなった場合に遮断回路１へ遮断信号を送出して、遮断回路１を動作させ、スイッチング回路１２の入力電源を遮断する。
【００３５】
以上のように構成することで、低電圧から広範囲の電流を正確に検出することができ、実施の形態１と同様の電流補正を行うことで同等の効果を期待することができる。
【００３６】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５を図にもとづいて説明する。図５は、実施の形態５の構成を示すブロック図である。
実施の形態１〜４では、電流検出に抵抗を使用しているため、電圧降下による電源電圧低下、負荷変動により電流が変わることによる電圧変動が発生するという問題点があった。
実施の形態５はこのような問題点に対処するため給電路と磁気的に結合された磁気センサを用いる構成としたものである。
【００３７】
電流検出は図５に示すように、負荷への給電によって発生する磁束を各給電路と磁気的に結合された磁気センサ１６によって検出することで行なう。磁気センサ１６の出力電流は磁気センサ１６で補正を行った後、入力抵抗６ａを経てコンパレータＩＣ５に入力される。磁気センサ１６による補正については後述する。
【００３８】
一方、基準電圧７は磁気センサ１６で検出された各給電路の合成電流と比較するための基準値を予め設定するもので、入力抵抗６ｄを通して上記合成電流と共にコンパレータＩＣ５に入力されている。コンパレータＩＣ５は基準電圧７により設定された基準値と磁気センサ１６で補正した合成電流とを比較し、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの合成電流が基準値より大きくなった場合に遮断回路１へ遮断信号を送出して、遮断回路１を動作させ、ＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの入力電源を遮断する。
磁気センサ１６による電流の補正は、配線との距離、あるいはターン数を変化させることで行う。
【００３９】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は磁気センサ１６で電流の補正を行う場合のプリント基板に設けた配線パターンの例を示すものである。図６（ａ）は大電流の場合で磁気センサ１６と送出側配線パターン１７ａとリターン側配線パターン１７ｂの距離を離して配設している。図６（ｂ）は中電流の場合で磁気センサ１６と送出側配線パターン１７ａとリターン側配線パターン１７ｂの距離を近接して配設している。また図６（ｃ）は小電流の場合で配線パターンをコイル状としてターン数を増やし、電流に比例した磁束を調整している。プリント基板の場合は、多層化することで複数のパターンが生成できるため、これらの組合せにより電流の補正を行う。
【００４０】
以上のように構成することで、電流検出時の電圧降下による電源電圧低下、あるいは、負荷変動による電圧変動を排除でき、実施の形態１と同様の電流補正を行うことで同等の効果を期待することができる。なお、以上の説明では電気的に絶縁したＤＣ電源構成を例示したが、電気的に絶縁されていない場合についても同様に実施することができる。
また、以上の説明ではプリント基板の配線パターンで補正する方法を例示したが、磁束発生が可能な電線を布設してもよいし、大きな磁束を発生させる場合はコイル等を使用してもよい。
【００４１】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６を図にもとづいて説明する。図７は、実施の形態６の構成を示すブロック図である。
実施の形態１では、電流値に大きな差がある場合に補正すると全ての電源で大きな遮断電流を確保することが必要になるという問題点があった。実施の形態６はこのような問題点に対処するため複数の電源を適宜の数ごとにグループ化し、各電源グループごとにコンパレータＩＣを設けて実施の形態１と同様な処理を行うが、入力電源と全電源グループとを１つの遮断回路で接続したものである。
【００４２】
図７において、入力電源は遮断回路１を経由して、ＤＣ電源Ａ〜Ｆ２ａ〜２ｆに分配され、それぞれのＤＣ電源はそれぞれの負荷３ａ〜３ｆに電源を供給する構成とするが、ＤＣ電源Ａ、Ｂ、Ｃ２ａ、２ｂ、２ｃを第１の電源グルーフ、ＤＣ電源Ｄ、Ｅ、Ｆ２ｄ、２ｅ、２ｆを第２の電源グループとし、第１の電源グループにコンパレータＩＣ５ａを配設すると共に、第２の電源グループにコンパレータＩＣ５ｂを配設して各電源グループ内の構成は図７に示すように図１と同様にする。そしてコンパレータＩＣ５ａ、５ｂの出力を論理和回路１８に入力し、論理和回路１８の出力で遮断回路１を動作させるようにしたものである。
【００４３】
各電源グループの構成及び動作は図１と同様であるため説明を省略するが、コンパレータＩＣ５ａ及び５ｂのいずれかから出力が生じた場合に論理和回路１８は遮断信号を送出して遮断回路１を動作させ入力電源を遮断する点が異なる。
【００４４】
以上のように構成することで、全てのＤＣ電源の遮断容量を大きなものとする必要がなく、適切な裕度を持った電源とすることかできる。
また、各電源グループの構成は実施の形態２−５のように構成すことも可能であり、この場合にも同等の効果が期待できる。
【００４５】
実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７を図にもとづいて説明する。図８は、実施の形態７の構成を示すブロック図である。
実施の形態１〜６では、ＤＣ電源のいずれかに過大な電流が流れた場合にＤＣ電源の入力を一括で遮断しているため、負荷が機能的に独立している場合においても遮断されるという問題点があった。実施の形態７はこのような問題点に対処するため複数の電源を適宜の数ごとにグループ化し、各電源グループごとにコンパレータＩＣを設けて実施の形態１と同様な処理を行うと共に、入力電源と各電源グループとの間をそれぞれ別の遮断回路で接続したものである。
【００４６】
図８において、入力電源はＤＣ電源Ａ〜Ｆ２ａ〜２ｆに分配され、それぞれのＤＣ電源はそれぞれの負荷３ａ〜３ｆに電源を供給する構成とするが、ＤＣ電源Ａ、Ｂ、Ｃ２ａ、２ｂ、２ｃを第１の電源グルーフ、ＤＣ電源Ｄ、Ｅ、Ｆ２ｄ、２ｅ、２ｆを第２の電源グループとし、第１の電源グループにコンパレータＩＣ５ａを配設すると共に、第２の電源グループにコンパレータＩＣ５ｂを配設して各電源グループ内の構成は図８に示すように図１と同様にする。
この場合、負荷３ａ、３ｂ、３ｃと負荷３ｄ、３ｅ、３ｆとは機能的に独立しており、負荷３ａ、３ｂ、３ｃ相互及び負荷３ｄ、３ｅ、３ｆ相互はそれぞれ機能的に干渉している。
【００４７】
このため、コンパレータＩＣ５ａから送出された遮断信号は遮断回路１ａに送出し、機能的な干渉があるＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃの入力電源を遮断し、機能的に独立しているＤＣ電源２ｄ、２ｅ、２ｆは入力電源を遮断しないようにする。
同様に、コンパレータＩＣ５ｂから送出された遮断信号は遮断回路１ｂへ送出し、機能的な干渉があるＤＣ電源２ｄ、２ｅ、２ｆの入力電源を遮断し、機能的に独立しているＤＣ電源２ａ、２ｂ、２ｃは入力電源を遮断しないようにする。
【００４８】
このようにすることにより、機能的に独立した負荷は同時に電源遮断されないため、独立した回路間で電源監視も可能となり、電源遮断による全機能喪失とならないようにすることができる。
また、各電源グループの構成は実施の形態２−５のように構成すことも可能であり、この場合にも同等の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態５における磁気センサの配線パターンの例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態６の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１、１ａ、１ｂ  遮断回路、  ２ａ  ＤＣ電源Ａ、  ２ｂ  ＤＣ電源Ｂ、  ２ｃ  ＤＣ電源Ｃ、  ２ｄ  ＤＣ電源Ｄ、  ２ｅ  ＤＣ電源Ｅ、  ２ｆ  ＤＣ電源Ｆ、  ３ａ  負荷Ａ、  ３ｂ  負荷Ｂ、  ３ｃ  負荷Ｃ、  ３ｄ  負荷Ｄ、  ３ｅ  負荷Ｅ、  ３ｆ  負荷Ｆ、  ４ａ、４ｂ、４ｃ  電流検出抵抗、  ５、５ａ、５ｂ  コンパレータＩＣ、  ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｈ  入力抵抗、  ７  基準電圧、  ８ａ、８ｂ  差動アンプ回路、  ９ａ、９ｂ、９ｃ  電流検出抵抗、  １０  基準電源、  １１ａ、１１ｂ、１１ｃ  ホトカプラ、  １２  スイッチング回路、  １３  トランス、
１４ａ、１４ｂ  電流トランス、  
１５  整流・平滑回路、  １６  磁気センサ、  １７、１７ａ、１７ｂ  配線パターン、
１８  論理和回路。
【図１】
2009273263.tif 000003
【図２】
2009273263.tif 000004
【図３】
2009273263.tif 000005
【図４】
2009273263.tif 000006
【図５】
2009273263.tif 000007
【図６】
2009273263.tif 000008
【図７】
2009273263.tif 000009
【図８】
2009273263.tif 000010