JPH02303319A - Surge protective circuit - Google Patents
Surge protective circuitInfo
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- JPH02303319A JPH02303319A JP12112689A JP12112689A JPH02303319A JP H02303319 A JPH02303319 A JP H02303319A JP 12112689 A JP12112689 A JP 12112689A JP 12112689 A JP12112689 A JP 12112689A JP H02303319 A JPH02303319 A JP H02303319A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0254—High voltage adaptations; Electrical insulation details; Overvoltage or electrostatic discharge protection ; Arrangements for regulating voltages or for using plural voltages
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
E産業上の利用分野j
本発明は、電源人カンインに重畳された雷サージ等から
回路を保護するサージ保護回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a surge protection circuit that protects a circuit from lightning surges superimposed on a power source.
[従来の技術1
最近の電気8!器では半導体が多く使用されるようにな
っている。ところが、半導体はN#造上サージに弱く、
サージ、特に雷サージが印加されると、誤動作若しくは
破壊を招き易い問題がある。なお、電源入力ラインにサ
ージSが重!lされた場合の電源電圧波形を第8図に示
す。ここで、配Ml線に重畳されるサージの電圧は2k
V以下が非常に多いが、時には5.6kVあるいはそれ
以上のサージも観測されることがある。[Conventional technology 1 Recent electricity 8! Semiconductors are increasingly being used in devices. However, semiconductors are susceptible to N# structural surges,
When a surge, especially a lightning surge, is applied, there is a problem that malfunction or destruction is likely to occur. In addition, the surge S is heavy on the power input line! FIG. 8 shows the power supply voltage waveform when the power supply voltage is turned off. Here, the voltage of the surge superimposed on the distribution Ml line is 2k
Surges of V or less are very common, but surges of 5.6 kV or more are sometimes observed.
そこで、従来よりこのようなサージから回路を保護する
ために、第6図に示すようなサージ保護回路1が用いら
れていた。この第6図は充電器にサージ保護回路1を設
けたもので、商用電源ACとダイオードブリツノDBの
入力との闇の電源入力ラインの正負両側に保護抵抗Rを
接続すると共に、ダイオードブリッジDBの入力量にコ
ンデンサCI及びZnOバリスタ2を並列に接続しであ
る。Therefore, in order to protect circuits from such surges, a surge protection circuit 1 as shown in FIG. 6 has conventionally been used. This figure 6 shows a charger equipped with a surge protection circuit 1, in which protective resistors R are connected to both the positive and negative sides of the dark power input line between the commercial power supply AC and the input of the diode bridge DB. A capacitor CI and a ZnO varistor 2 are connected in parallel to the input amount.
なお、ダイオードプリツノDBの出力には充電器ブロッ
ク3が接続されている。ここで、ZnOバリスタ2は第
7図に示す特性を持っており、所定電圧以上の電圧が電
源入力ラインに印加された場合にインピーダンスが低下
して、ZnOバリスタ2に電流が流れ、サージが抑制さ
れる。また、コンデンサC3はサージが印加されたとき
にこのサニシのエネルギを蓄えて、サージを抑制するた
めに設けである。なお、このサージ保護回路1では、上
記コンデンサC5はスペースの問題から容量を充分に大
きくできないため、このコンデンサC4で抑制しきれな
い電圧をZnOバリスタ2により一定電圧にクランプす
るようになっている。また、上記コンデンサC9は充電
器ブロック3から商用電源AC側に出力されるノイズを
低減するフィルタとしての役目ら兼ねる。Note that the charger block 3 is connected to the output of the diode Pritsuno DB. Here, the ZnO varistor 2 has the characteristics shown in Figure 7, and when a voltage higher than a predetermined voltage is applied to the power input line, the impedance decreases, current flows through the ZnO varistor 2, and surges are suppressed. be done. Further, the capacitor C3 is provided to store the residual energy when a surge is applied and to suppress the surge. In this surge protection circuit 1, since the capacitance of the capacitor C5 cannot be made sufficiently large due to space limitations, the voltage that cannot be suppressed by the capacitor C4 is clamped to a constant voltage by the ZnO varistor 2. Further, the capacitor C9 also serves as a filter that reduces noise output from the charger block 3 to the commercial power supply AC side.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述のサージ保護回路1のようにZnO
バリスタ2を用いると、ZnOバリスタ2が高価である
ために、低廉化が難しい。また、コンデンサC1及びZ
nOバリスタ2は大型であるために、サージ保護回路1
を小型化できない、しかも、ZnOバリスタ2ではバリ
スタ電圧以上の大きなサージ電圧が印加された場合、イ
ンピーダンスが増加し、このような大きなサージは充分
に抑制することができない問題があった。[Problem to be solved by the invention] However, as in the surge protection circuit 1 described above, ZnO
If the varistor 2 is used, it is difficult to reduce the cost because the ZnO varistor 2 is expensive. Also, capacitors C1 and Z
Since nO varistor 2 is large, surge protection circuit 1
Moreover, when a large surge voltage higher than the varistor voltage is applied to the ZnO varistor 2, the impedance increases, and such a large surge cannot be sufficiently suppressed.
本発明は上述の、直に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、安価且つ小型で、しかも良好なサ
ージの抑制が可能なサージ保護回路を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a surge protection circuit that is inexpensive, compact, and capable of good surge suppression.
[課題を解決するための手段1
上記目的を達成するために、本発明は電源入カライン開
に印加される高電圧に対して火花放電を起こす導体ギャ
ップを備えている。[Means for Solving the Problems 1] In order to achieve the above object, the present invention includes a conductor gap that causes a spark discharge in response to a high voltage applied to the power supply line.
「作用1
本発明は、上述のように導電ギャップを備えることで、
サージが電源入力ラインに入力された場合に、火花放電
によりサージを抑制して、充分なサージ抑制効果が得ら
れるようにし、しかも導電ギャップを用いることにより
、この導電ギャップをプリント基板上のgi4tiパタ
ーンで形成できるようにして、安価且つ小型になるよう
にしたものである。"Effect 1 The present invention provides a conductive gap as described above.
When a surge is input to the power input line, the surge is suppressed by spark discharge to obtain a sufficient surge suppression effect, and by using a conductive gap, this conductive gap can be connected to the gi4ti pattern on the printed circuit board. It is made to be inexpensive and small in size.
[実施例1] 第1図乃至第4図に本発明の一実施例を示す。[Example 1] An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 to 4.
本実施例のサージ保護回路1は、第1図に示すように、
コンデンサC3の入力側の電源入力ラインに高電圧に対
して火花放電を起こす導体ギャップ4を形成したもので
ある。なお、他の構成は第6図回路と同じである。そし
て、上記導体ギャップ4は、第2図に示すように、プリ
ント基板上の電源入力ラインの正負の銅箔パターン5か
ら三角形状の突起g5aを夫々突設して形成しである。As shown in FIG. 1, the surge protection circuit 1 of this embodiment has the following features:
A conductor gap 4 is formed in the power input line on the input side of the capacitor C3 to cause spark discharge in response to high voltage. Note that the other configurations are the same as the circuit in FIG. 6. As shown in FIG. 2, the conductor gap 4 is formed by protruding triangular protrusions g5a from the positive and negative copper foil patterns 5 of the power input lines on the printed circuit board.
なお、突起部5aの針状に尖った先端間の間隔は、例え
ば2〜3■に形成する。そして、上記突起部5aには半
田用のレノストをかけず、導電ギャップ4での火花放電
が起こりやすくする。The distance between the needle-like pointed tips of the projections 5a is, for example, 2 to 3 cm. Then, no soldering resin is applied to the protrusion 5a, so that spark discharge in the conductive gap 4 is likely to occur.
今、第3rjXJの破線で示すサージが入力電源ライン
に入力されたとすると、このサージの電圧に応じて導電
ギャップ4に加わる電圧は同図中の実線で示すように上
昇し、この電圧がVsoに達した時点で導電ギャップ4
でコロナ放電が始まる。そして、その後導電ギャップ4
で火花放電が開始され、サージのエネルギが上記火花放
電により吸収され、導電ギャップ4に加わる電圧は第3
図に示すように抑制される。従って、この導電ギャップ
4以降の回路にサージが伝搬されることはなくなる。な
お、上述したように導電ギャップ4では火花放電が始ま
るまでに時開がかがるが、この火花放電の遅れ時開は短
いものであるので、これによる後段回路に及ぶストレス
は小さく、問題とはならない。Now, if a surge shown by the broken line of the third rj When reaching the conductive gap 4
Corona discharge begins. And then the conductive gap 4
The spark discharge starts at , the energy of the surge is absorbed by the spark discharge, and the voltage applied to the conductive gap 4 becomes
suppressed as shown in the figure. Therefore, the surge will not be propagated to the circuit after this conductive gap 4. As mentioned above, the conductive gap 4 is slightly opened before the spark discharge starts, but since this delayed opening of the spark discharge is short, the stress exerted on the subsequent circuit is small and is not a problem. Must not be.
第4図のグラフに火花放電電圧とギャップ長との関係を
示す。ギャップ長が116I11程度の場合、火花放電
電圧は3kV程度であり、導電ギャップ4は上記火花放
電電圧以上のサージを抑制することがでさることになる
。なお、この火花放電電圧以下の電圧が電源入力フィン
に入力された場合には、コンデンサC1で吸収させる。The graph in FIG. 4 shows the relationship between spark discharge voltage and gap length. When the gap length is about 116I11, the spark discharge voltage is about 3 kV, and the conductive gap 4 can suppress surges exceeding the spark discharge voltage. Note that if a voltage lower than this spark discharge voltage is input to the power input fin, it is absorbed by the capacitor C1.
また、上記導電ギャップ4はダイオードブリツノDB以
降に形成しても有効である。Furthermore, it is also effective to form the conductive gap 4 after the diode DB.
[実施例2]
tIS5図に本発明の他の実施例を示す。本実施例では
、商用fiiAcを半波整流した電圧を電源として動作
する充電器に本発明を適用したものである。この場合に
は、整流ダイオードDの後に導電ギャップ41及びコン
デンサC3を設けると共に、整流ダイオードDの両端に
導電ギャップ4□を設°ける。[Example 2] Another example of the present invention is shown in tIS5 diagram. In this embodiment, the present invention is applied to a charger that operates using a voltage obtained by half-wave rectification of commercial fiiAc as a power source. In this case, a conductive gap 41 and a capacitor C3 are provided after the rectifier diode D, and a conductive gap 4□ is provided at both ends of the rectifier diode D.
今、商用電源ACの正方向のサージが電源入力ラインに
入力されたとすると、この場合には上述の第1の実施例
と同様にして導電ギャップ41とコンデンサC5とでサ
ージが抑制される。なお、整流ダイオードDとしてはこ
のサージに耐え得るものを選定する必要がある。Now, if a surge in the positive direction of the commercial power supply AC is input to the power supply input line, in this case, the surge is suppressed by the conductive gap 41 and the capacitor C5 in the same way as in the first embodiment described above. Note that it is necessary to select a rectifier diode D that can withstand this surge.
また、商用Ml源ACの負方向のサージが電源入力ライ
ンに入力された場合には、導電ギャップ4目4□及びコ
ンデンサCIでサージを抑制する。ここで、導電ギャッ
プ42がない場合には、サージが整流ダイオードDの逆
耐圧を越える電圧を有するものであれば、整流ダイオー
ドDが破ij!される。Further, when a negative surge of the commercial Ml source AC is input to the power supply input line, the surge is suppressed by the conductive gap 4 and the capacitor CI. Here, if there is no conductive gap 42, if the surge has a voltage that exceeds the reverse breakdown voltage of the rectifier diode D, the rectifier diode D will fail! be done.
そこで、整流ダイオードDの両端に導電ギャップ4□を
設けて、上記逆耐圧を越える電圧が整流ダイオード°D
にかからないようにしである。なお、この場合には導電
ギャップ41.4□でサージの電圧を分担して制限する
ことになる。Therefore, a conductive gap 4□ is provided at both ends of the rectifier diode D, so that the voltage exceeding the reverse withstand voltage is connected to the rectifier diode °D.
Try not to get infected. In this case, the surge voltage is shared and limited by the conductive gap 41.4□.
[発明の効果1
本発明は上述のように、電源入力ライン間に印加される
高電圧に対して火花放電を起こす導体ギャップを備えて
いるので、サージが電源入力ラインに入力された場合に
、火花放電によりサージを抑制することができ、このた
めZnOバリスタの場合のようにインピーダンスが増加
してサージを充分に抑制できないということがなく、良
好なサーノ卯制効果が得られる。しがも、導電ギャップ
であれば、プリント基板上の銅箔パターンで形成できる
ので、安価且つ小型になる。[Effect of the Invention 1] As described above, the present invention includes a conductor gap that causes a spark discharge in response to a high voltage applied between the power input lines, so that when a surge is input to the power input line, Surges can be suppressed by spark discharge, and therefore, unlike in the case of ZnO varistors, impedance does not increase and surges cannot be suppressed sufficiently, and a good surno suppressing effect can be obtained. However, if it is a conductive gap, it can be formed with a copper foil pattern on a printed circuit board, making it inexpensive and compact.
11111図は本発明の一実施例の回路図、第2図は導
電ギャップの構造を示す説明図、第3図は導電ギャップ
によるサージ抑制状態を示す説明図、第4図は導電ギャ
ップのギャップ長と火花放電電圧との関係を示すグラフ
、第5図は他の実施例の回路図、第6図は従来例の回路
図、第7図はZnOバリスタの特性図、第8図はサージ
が重畳された商用電源の電圧波形図である。
1はサージ保護回路、4,4..42は導電ギャップで
ある。
代理人 弁理士 石 1)長 七
第2図
第3図
第4図
ギ岬1.プ1j(rnrn
第5図Figure 11111 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, Figure 2 is an explanatory diagram showing the structure of a conductive gap, Figure 3 is an explanatory diagram showing a surge suppression state by the conductive gap, and Figure 4 is the gap length of the conductive gap. Figure 5 is a circuit diagram of another embodiment, Figure 6 is a circuit diagram of a conventional example, Figure 7 is a characteristic diagram of a ZnO varistor, and Figure 8 is a graph showing the relationship between voltage and spark discharge voltage. FIG. 2 is a voltage waveform diagram of a commercial power source. 1 is a surge protection circuit, 4, 4. .. 42 is a conductive gap. Agent Patent Attorney Ishi 1) Chief 7 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Cape Gi 1. pu1j(rnrn Figure 5
Claims (1)
花放電を起こす導体ギャップを備えたサージ保護回路。(1) A surge protection circuit with a conductor gap that causes a spark discharge in response to a high voltage applied between power supply input lines.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12112689A JPH02303319A (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Surge protective circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12112689A JPH02303319A (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Surge protective circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02303319A true JPH02303319A (en) | 1990-12-17 |
Family
ID=14803525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12112689A Pending JPH02303319A (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Surge protective circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02303319A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9403580U1 (en) * | 1994-03-03 | 1994-05-05 | Hella Kg Hueck & Co, 59557 Lippstadt | Electronic control device for a motor vehicle |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603680B2 (en) * | 1978-06-21 | 1985-01-30 | 沖電気工業株式会社 | pattern recognition device |
| JPS62204506A (en) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply transformer |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP12112689A patent/JPH02303319A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603680B2 (en) * | 1978-06-21 | 1985-01-30 | 沖電気工業株式会社 | pattern recognition device |
| JPS62204506A (en) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply transformer |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE9403580U1 (en) * | 1994-03-03 | 1994-05-05 | Hella Kg Hueck & Co, 59557 Lippstadt | Electronic control device for a motor vehicle |
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