JP2011199979A

JP2011199979A - 電子機器の雷サージ保護回路

Info

Publication number: JP2011199979A
Application number: JP2010062349A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Uesugi; 景一朗上杉; Hiroshi Okui; 博司奥井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-10-06

Abstract

【課題】空気調和機等の電子機器の雷サージ保護回路において、少ない回路部品数で雷サージ電圧の抑制を行なうと共に、漏れ電流の絶縁も行なう。
【解決手段】ＡＣ入力線（ライブ線１及びニュートラル線２）と力率改善回路及び整流回路部５間に接続されたインダクタ部品Ｌ１及びＬ２を有し、そのインダクタ部品Ｌ１、Ｌ２と直列に接続された力率改善回路部インダクタＬ３を１つのインダクタと考え、その合成インダクタの同相入出力端子間にアレスタを挿入し、ＡＣ入力線のインダクタに高いサージ電圧が誘起した場合、そのサージ電圧を放電することにより抑圧する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機等の電子機器をサージ電圧から保護するための雷サージ保護回路に関するものである。

電子機器は、雷サージ電圧やインパルス性ノイズによって、誤動作や破損を招く場合がある。雷サージは、数千Ｖの過大なサージ電圧がＡＣラインに重畳され、機器内に侵入することがある。この雷サージは、外部の電力線から電子機器内に入力されるコモンモード（同相）の外来サージであり、その過大なサージ電圧により整流回路などの電源回路が破損してしまう場合がある。そこでサージ吸収素子であるサージアブソーバー（バリスタ、アレスタなど）を挿入することにより、侵入した雷サージ電圧の吸収、又は放電を行ない、電源回路の保護をする。図３に示した回路ブロックは、一般的な雷サージ対策で、雷による過大なサージ電圧がＡＣラインに重畳された場合に、ライブ線１に印加されたサージ電圧はバリスタＢ１、Ｂ２、Ｂ３で、またニュートラル線２に印加されたサージ電圧はバリスタＢ２、Ｂ３、Ｂ４で短絡し、その放電電流はアースに流すことにより電源回路の保護をするようにしている。

実開平１−９６７３８号公報実開昭６３−１４９１５２号公報

しかしながら、図３に示した回路ブロックのような雷サージ対策を施した場合、雷サージ電圧をグランド側に逃がすことによって、機器内に侵入することを防止できるが、このような回路ブロックを構成する為には、回路部品数が多く必要である為、コスト上昇、及び基板上における実装スペースを多く必要とする。特に従来の図３に示した回路ブロックの場合、各バリスタが商用電源に対して直列に挿入されることになるので、サージ電圧の除去効果は得られるが、絶縁耐圧を保つことが困難であり、バリスタＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４などを流れる漏れ電流を絶縁することができないため、ノイズ対策が不十分であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するために、ＡＣ入力線（ライブ線１及びニュートラル線２）に重畳される雷サージ電圧を除去する電子機器の雷サージ保護回路において、ＡＣ入力線（ライブ線１及びニュートラル線２）に直列に接続されたＬ１、Ｌ２と力率改善回路部インダクタＬ３の各々のインダクタの同相端子間にアレスタを挿入、もしくは、Ｌ１、Ｌ２をひとつのインダクタと考え、その合成インダクタの同相入出力端子間とインダクタＬ３にアレスタを各々挿入し、ＡＣ入力線のインダクタに高いサージ電圧が誘起した場合、そのサージ電圧を放電することにより抑圧するように構成されている。

ＡＣ入力線上のインダクタ部品の同相入出力端子間に、アレスタを挿入することにより、雷サージ電圧の抑圧を行なうことができるようになると共に、漏れ電流の絶縁も行なうことができるようになる。また従来よりも雷サージ保護回路部品数が減る為、コストダウン、及び、実装スペースが少なくて済む。

本発明の電子機器の雷サージ保護回路の回路ブロックの一例を示した図本発明の電子機器の雷サージ保護回路の回路ブロックの一例を示した図従来の電子機器の雷サージ保護回路の回路ブロックの一例を示した図

第１の発明は、ＡＣ入力線と力率改善回路及び整流回路部間に接続されたインダクタ部品Ｌ１及びＬ２と直列に接続された力率改善回路部インダクタＬ３の合成インダクタの同相入出力端子間にアレスタを挿入したものであり、第２の発明は、合成インダクタの同相入出力端子間と、Ｌ３の同相入出力間に各々アレスタを挿入したものである。

従来の雷サージ保護回路が必要とする部品数に対し、これらの発明は、雷サージ保護回路部品数が少なく、コストダウン、及び、実装スペースを小さくすることができる。また、絶縁耐圧対策、及び、バリスタによる漏れ電流がなくなり、ＥＭＩフィルタの漏れ電流の軽減ができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図２は、本発明の回路ブロックである。ＡＣ入力線上のインダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３をひとつのインダクタと考え、その合成インダクタの同相入出力端子間にアレスタＡ１を挿入した例である。このような回路ブロックにおいて、雷による過大なサージ電圧がＡＣ入力線１、２から機器内部に侵入すると、ＡＣ入力線上に挿入されているインダクタ部品の同相入出力端子間に極めて高い誘起電圧が発生し、この誘起電圧が機器内部のアース電位との間で放電し、そのスパークにより、電装部品、特に半導体素子が破壊される。しかし、本発明の場合は、アレスタＡ１によってＡＣ入力線上に挿入されているインダクタ部品の同相入出力端子間に発生する極めて高い誘起電圧が抑制され、機器内部で放電（アース側）することを防止する。ＡＣ入力線上のインダクタ部品の同相入出力端子間の前後に誘起するサージ電圧は、アレスタＡ１の放電開始電圧以下に抑制され、電子機器内部においては絶縁破壊を保護することができる。
（実施の形態２）
図３は、本発明の回路ブロックである。ＡＣ入力線上のインダクタＬ１、Ｌ２をひとつのインダクタと考え、その合成インダクタの同相入出力端子間にアレスタＡ１を挿入し、Ｌ３の同相入出力端子間にアレスタＡ２を各々挿入した例である。このような回路ブロックにおいて、雷による過大なサージ電圧がＡＣ入力線１、２から機器内部に侵入すると、ＡＣ入力線上に挿入されているインダクタ部品の同相入出力端子間に極めて高い誘起電圧が発生し、この誘起電圧が機器内部のアース電位との間で放電し、そのスパークにより、電装部品、特に半導体素子が破壊される。しかし、本発明の場合は、アレスタＡ１、Ａ２によってＡＣ入力線上に挿入されているインダクタ部品の同相入出力端子間に発生する極めて高い誘起電圧が抑制され、機器内部で放電（アース側）することを防止する。ＡＣ入力線上のインダクタ部品の同相入出力端子間の前後に誘起するサージ電圧は、アレスタＡ１、Ａ２の放電開始電圧以下に抑制され、電子機器内部においては絶縁破壊を保護することができる。

この発明は、電子機器の電装品を雷サージ電圧から保護するための雷サージ保護回路に関するものであり、空気調和機、冷蔵庫等の常時商用電源に接続されている機器用に適する。

１ライブライン
２ニュートラルライン
３ヒューズ
４商用電源
５力率改善回路及び整流回路ブロック
６スイッチング電源
Ｌ１ラインフィルタ
Ｌ２ノーマルモードコイル
Ｌ３力率改善回路部インダクタ
Ｃコンデンサー
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４バリスタ
Ａ１アレスタ

Claims

商用電源から供給されるＡＣ入力線（ライブ線１及びニュートラル線２）と力率改善回路及び整流回路部５間に接続されたインダクタ部品Ｌ１及びＬ２を有し、そのインダクタ部品Ｌ１、Ｌ２と直列に接続された力率改善回路部インダクタＬ３を１つのインダクタと考え、その合成インダクタの同相入出力端子間にアレスタが挿入されていることを特徴とする電子機器の雷サージ保護回路。
商用電源から供給されるＡＣ入力線（ライブ線１及びニュートラル線２）と力率改善回路及び整流回路部５間に接続されたインダクタ部品Ｌ１及びＬ２を有し、そのインダクタ部品Ｌ１、Ｌ２と直列に接続された力率改善回路部インダクタＬ３を有する回路で、Ｌ１、Ｌ２を１つのインダクタと考え、その合成インダクタの同相入出力端子間と、Ｌ３の同相入出力間に各々アレスタが挿入されていることを特徴とする電子機器の雷サージ保護回路。