JPH019239Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電源ラインに誘起されるインパルス性
でかつ尾を引くサージ電圧の除去を有効に行ねう
サージ電圧ブランキング回路に関するものであ
る。

自動車の電源ラインに於いては、モータ、イグ
ニツシヨンコイルおよびソレノイド等の各種電子
機器が並列に接続されていて、この電子機器がラ
ンダムに作動される関係上、各種のノイズが発生
されてこの電源ラインに誘起される。この場合、
大きな誘導負荷の起動および停止時あるいはスイ
ツチのチヤツタリング発生時に於いては、極めて
高い電圧を有するインパルス性でかつ尾を引くサ
ージ電圧がしばしば発生される。そして、このよ
うなサージ電圧が電源ラインを介して各電子機器
に供給されると、この電子機器の内部に設けられ
ているトランジスタ、ダイオードおよびコンデン
サ等の電子回路部品がサージ電圧のインパルス性
高電圧によつて破損してしまう問題を有してい
る。また、このようなインパルス性のサージ電圧
は、インパルス性部分に続いて比較的高い電圧値
のサージ電圧が尾を引くために、この部分のエネ
ルギーによつても電子部品が破損してしまう問題
を有している。

このような問題を解決するものとしては、大電
力ツエナーダイオードを用いてサージ電圧を吸収
することも行なわれているが、大電力ツエナーダ
イオードは高価であるとともに、応答性が十分に
満足されない問題を有している。

従つて、本考案による目的は、インパルス性の
高い電圧部分に続いて比較的高い電圧部分が尾を
引くサージ電圧を確実に除去することが出来るサ
ージ電圧ブランキング回路を提供することであ
る。

このような目的を達成するために本考案による
サージ電圧ブランキング回路は、サージ電圧が含
まれた入力信号の微分出力をツエナーダイオード
を介してピークホールド回路に取り込み、このピ
ークホールド回路の出力によつて作動するスイツ
チング素子によつて入力信号と負荷との間に直列
接続されたスイツチング素子をオフ制御すること
により、サージ電圧をブランキングして負荷を保
護するものである。以下、図面を用いて本考案に
よるサージ電圧ブランキング回路を詳細に説明す
る。

第１図は本考案によるサージ電圧ブランキング
回路の一実施例を示す回路図である。同図に於い
て１は電源ラインであつて、この電源ライン１と
アース間には微分回路を構成するコンデンサ２と
抵抗３の直列体が接続されている。そして、この
コンデンサ２と抵抗３との接続点Ｐから出力され
る微分出力信号は、ツエナーダイオード４によつ
て一定レベル以上の部分が取り出され、その出力
信号は抵抗５，６によつて分圧されている。７は
抵抗５，６の接続点Ｑから発生される分圧出力を
入力とするピークホールド回路であつて、ダイオ
ード８、コンデンサ９および抵抗１０とによつて
構成されている。１１は電源ライン１に直列接続
されて負荷１２に供給される電源を制御するスイ
ツチング素子としてのトランジスタであつて、そ
のベースは抵抗１２を介してアースに接続されて
いる。１３はトランジスタ１１のエミツタ・ベー
ス間に接続されたトランジスタ、１４はトランジ
スタ１３のベースとアース間に抵抗１５を介して
接続されたトランジスタであつて、ピークホール
ド回路７の出力をベース入力としている。１６は
トランジスタ１１の出力側とアース間に接続され
て、サージ電圧ブランキング時の出力を補間する
コンデンサである。

このように構成された電源ライン１に対して、
例えば第２図ａに示すように通常時に於ける電圧
値V₁から急激に上昇するサージ電圧が何かの原
因によつて誘起される場合がしばしば生ずる。そ
して、このサージ電圧は、インパルス性安全レベ
ルV₂を十分に越える極めて高い電圧値でかつ時
間幅がμSオーダの幅の狭いインパルス部分と、
このインパルス部分に続く電圧値がエネルギー安
全レベルV₃を越えて尾を引く部分とによつて構
成される場合が多い。このようなサージ電圧が誘
起された入力電圧は、コンデンサ２と抵抗３とに
よつて構成される微分回路によつて微分され、点
Ｐから第２図ｂに示す微分信号が出力される。つ
まり、極めてレベルの高いサージ電圧を微分する
ことにより、回路部品を破損しないレベルの電圧
値に下げているものである。このようにして取り
出された微分出力は、ツエナーダイオード４に於
いて一定レベル以上の部分が第２図ｃに示すよう
に取り出される。そして、このツエナーダイオー
ド４の出力信号は、抵抗５，６によつて分圧さ
れ、Ｑ点に発生された分圧出力はピークホールド
回路７に供給される。ピークホールド回路７は、
Ｐ点の分圧出力のダイオード８を介してコンデン
サ９に急速充電することによつて保持し、分圧出
力が断となつた後に於いては抵抗１０を介してコ
ンデンサ９の電荷が放電される。従つて、その出
力は第２図ｄに示すように急上昇して入力レベル
を保持し、分圧入力信号が断になるとコンデンサ
９と抵抗１０の値によつて決定される時定数によ
る放電特性を示す波形となり、これによつてイン
パルス性部分が引き伸された状態の信号となる。
そして、このピークホールド回路７の出力信号は
トランジスタ１４に供給され、そのレベルがV₄
以上となる部分に於いてトランジスタ１４がオン
となる。この場合、ピークホールド回路７の出力
信号は、レベルV₄以上の期間が第２図ａに示す
サージ波形のインパルス性部分からこれに続いて
尾を引く部分がすべて含まれる期間にわたつて続
くように出力波形が設定されている。従つて、ト
ランジスタ１４は第２図ｅに示す期間に於いてオ
ンすることになり、これに伴なつてトランジスタ
１３もオンに反転することになる。トランジスタ
１３がオンされると、通常時はオンされて入力信
号を負荷１２に供給しているトランジスタ１１の
ベースにトランジスタ１３を介して逆バイアスが
加わる。この結果、トランジスタ１１がオフとな
つてその出力が第２図ｆに示すように遮断される
ことにより、サージ電圧が負荷１２に供給される
のが防止される。この場合、トランジスタ１１の
オフ期間に於いては、負荷１２に供給される出力
が断たれることになるが、この期間に於いてはコ
ンデンサ１６の出力が放電されて補間を行なうた
めに、負荷１２に供給される入力信号レベルは第
２図ｇに示すように多小低下する程度となつて何
ら問題とはならない。

従つて、このように構成された回路に於いて
は、サージ電圧の発生期間にわたつて、コンデン
サによつてバツクアツプされた負荷への電源供給
が遮断されるために、サージ電圧が含まれた電源
が負荷に供給されて回路素子を破損するのが防止
されることになる。そしてこの場合、サージ電圧
の検出は、微分回路を用いて行なつているため
に、このサージ検出信号によつてブランキング制
御を行なう部分の回路素子に対する保護をもかね
ることが出来ることになる。

以上説明したように、本考案によるサージ電圧
ブランキング回路は、微分回路を用いてサージ電
圧の発生を検出し、この微分回路のサージ検出出
力をツエナーダイオードを介してピークホールド
回路に供給することによつて信号発生期間の引き
伸しを行ない、このピークホールド回路の出力信
号が予め設定された基準値を越える期間に於いて
負荷に供給される電源をブランキング制御するも
のである。よつて、簡単でかつ安価な回路構成で
ありながら、迅速にかつ確実に負荷に供給される
サージ電圧をブランキングすることが出来る優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるサージ電圧ブランキング
回路の一実施を示す回路図、第２図ａ〜ｇは第１
図に示す回路の各部動作波形図である。 １…電源ライン、２，９，１６…コンデンサ、
３，５，６，１０，１５，１２…抵抗、４…ツエ
ナーダイオード、７…ピークホールド回路、８…
ダイオード、１１，１３，１４…トランジスタ、
１２…負荷。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源ラインに発生するサージ電圧を検出する微
   分回路と、この微分回路の出力側に接続されたツ
   エナーダイオードと、このツエナーダイオードの
   出力信号を取り込んで引き伸した出力を発生する
   ピークホールド回路と、このピークホールド回路
   の出力レベルが基準値以上となる期間に於いて負
   荷への電源供給を遮断するスイツチング素子と、
   このスイツチング素子の出力側とアース間に接続
   されたコンデンサとを備えたサージ電圧ブランキ
   ング回路。