JPH0312025Y2 - - Google Patents

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JPH0312025Y2
JPH0312025Y2 JP18196283U JP18196283U JPH0312025Y2 JP H0312025 Y2 JPH0312025 Y2 JP H0312025Y2 JP 18196283 U JP18196283 U JP 18196283U JP 18196283 U JP18196283 U JP 18196283U JP H0312025 Y2 JPH0312025 Y2 JP H0312025Y2
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terminal
resistor
voltage
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電源回路と負荷との間に介在し、過
大電流により電源回路が損傷を受けることを防止
する回路保護装置に関する。
従来、電源回路を、過負荷及びシヨート等によ
つて生じる過大電流から保護する装置としては、
サーキツトブレーカ、サイリスタを使用した回路
保護装置等が使用されている。
ところが、サーキツトブレーカは、一度作動し
て過大電流をしや断してしまうと、しや断状態を
保つので、作動したサーキツトブレーカを復帰さ
せるためには、過大電流が流れる原因を取除いて
から手動でリセツトノブを押すなどしてリセツト
しなければならない。またサイリスタを使用した
回路保護装置もサーキツトブレーカと同様に、原
因を取除いてからリセツトスイツチにより、サイ
リスタを手動でリセツトしなければならない。ま
たリセツトを自動的に行なおうとすれば、負荷の
状態を検出する回路と、リセツトを行なう回路を
上記の回路保護装置に付加しなければならず、回
路構成が複雑になるという欠点があつた。
この考案は、負荷のインピーダンスが第1の設
定値以下に低下した際に、電源回路に過大電流が
流れることを防止すると共に、過大電流が流れる
原因を取除いたことにより、負荷のインピーダン
スが第1の設定値よりも大きい第2の設定値以上
に上昇した際は、自動的にリセツトされるヒステ
リシス特性を有する保護装置を簡単な構成で提供
しようとするものである。
そのためこの考案は、一方の端子が基準電位点
に接続された電源回路の他方の端子に接続される
共通端子を有し上記基準電位点に第1の端子が接
続された負荷の第2の端子に第1の抵抗器を介し
て接続される第1の接点を有し第1の抵抗器より
も値の大きい第2の抵抗器を介して上記負荷の第
2の端子と第1の抵抗器との第1接続点に接続さ
れる第2の接点を有する切換スイツチ回路と、第
1接続点と上記基準電位点との間に直列に接続し
た第3及び第4の抵抗器と、常に電圧が一定であ
る電源端子と上記基準電位点との間に直列に接続
した第5及び第6の抵抗器と、第3の抵抗器と第
4の抵抗器との第2接続点の電圧が第5の抵抗器
と第6の抵抗器との第3接続点の電圧よりも高い
とき上記切換スイツチ回路の上記共通端子を第1
の接点に接続し第2接続点よりも第3接続点の電
圧が高いとき上記共通端子を第2の接点に接続す
る比較回路と、上記共通端子が第2の接点に接続
したとき閉成する常開スイツチ素子と第7の抵抗
器とを第3の接続点と上記基準電位点との間に直
列に接続した直列回路とからなり、上記負荷の抵
抗値が第1設定値以下に低下したとき第2接続点
より第3接続点の電圧が高くなるように第1、第
3乃至第6の抵抗器の値を設定し、上記常開スイ
ツチング素子が閉成した状態において上記負荷の
値が第1の設定値よりも大きい第2の設定値以上
になつたとき第3接続点より第2接続点の電圧が
高くなるように第2及び第7の抵抗器の値を選択
したことを特徴とするものである。
このように構成した回路保護装置は、共通端子
の電圧すなわち電源回路の端子電圧をVio〔v〕、
第1の接続点の電圧すなわち負荷の端子電圧を
V0〔v〕、電源端子の電圧をVcc〔v〕、第2の接続
点の電圧をV+〔v〕、第3の接続点の電圧をV-
〔v〕、第1乃至第7の抵抗器の抵抗値をR1〔Ω〕
乃至R7〔Ω〕とし、第3乃至第7の抵抗器に流れ
る電流を無視すると、 第2及び第3の接続点の電圧V+〔v〕、V-〔v〕
はそれぞれ、 V+=V0・R4/R3+R4〔v〕 (1) V-=Vcc・R6/R5+R6〔v〕 (2) となる。
ここで負荷の端子電圧V0〔v〕は、負荷に流れ
る電流をIL〔A〕とすれば、V0は V0=Vio−ILR1〔v〕 (3) と表わせるので、V+は V+=(Vio−ILR1)R4/R3+R4〔v〕 (1)′ となる。
そして電流IL〔A〕が予め定めた上限値I0〔A〕
を越えた時に、 V+〔v〕<V-〔v〕 (4) なる式を満足するように第1、第3乃至第6の抵
抗器の抵抗値R1〔Ω〕乃至R6〔Ω〕を設定してい
る。
今、切換スイツチ回路の共通端子が第1の接点
と接続されたリセツト状態であるとすると、負荷
にI0〔A〕以下の電流が流れているときは、第2
及び第3の接続点の電圧V+〔v〕、V-〔v〕は、
(4)式と逆の V+〔v〕>V-〔v〕 (5) なる式を満足するので、比較回路は切換スイツチ
の共通端子を第1の接点に接続させた状態すなわ
ちリセツト状態を保つ。
次に、シヨート等何らかの原因により、負荷の
インピーダンスRがR0(R0=V0/I0)以下に低下し、 電流IL〔A〕が上限値I0〔A〕以上に増加したとす
る。これにより(1)′式、(4)式からわかるように、
第2の接続点の電圧V+〔v〕は、第3の接続点の
電圧V-〔v〕以下となつて比較回路は、切換スイ
ツチ回路を共通接点と第2の接点とが接続したセ
ツト状態とする。これによつて、負荷には、第1
の抵抗器よりも抵抗値の高い第2の抵抗器を直列
に介して電流IL〔A〕が供給される。ここでR2
>R1であるので、電流ILは、 IL=Vio/R2+R〔A〕 (6) に減少し、過大電流により電源回路が損傷を受け
ることが防止できる。
また共通端子が第2の接点に接続されることに
より常開スイツチ素子が閉成し、第7の抵抗器が
第6の抵抗器と並列に接続される。
これによりセツト状態における第3の接続点の
電圧V′-〔v〕は V′-=Vcc・R6R7/R6+R7 /(R6R7/R6+R7+R5)〔v〕 (7) となる。またセツト状態における第2の接続点の
電圧V′+〔v〕は、 V′+≒VioR/R2+R・R4/R3+R4 (8) となる。
ここで(8)式からわかるように、第2の接続点の
電圧V′+〔v〕は負荷のインピーダンスR〔Ω〕が
上昇すると、これにつれて上昇するので、負荷の
インピーダンスR〔Ω〕がR0〔Ω〕よりも大きい
設定値Rs〔Ω〕以上に上昇した時に V′+〔v〕>V′-〔v〕 (9) なる式を満足するように第2及び第7の抵抗器の
値を設定しているので、過大電流が流れる原因を
取除いて負荷のインピーダンスR〔Ω〕をRs〔Ω〕
以上に上昇させると、再び比較回路は切換スイツ
チ回路をリセツト状態とし、共通端子を第1の接
点に接続して負荷に電流IL〔A〕を供給する。
したがつて、この考案によると、何らかの原因
により負荷のインピーダンスR〔Ω〕がR0〔Ω〕
以下に低下し、負荷に流れる電流IL〔A〕が上限
値I0〔A〕以上に上昇すると、比較回路が切換ス
イツチ回路をセツト状態に切換えて負荷に流れる
電流IL〔A〕を大きく減少させて、電源回路が過
大電流により損傷を受けることを防止すると共
に、上記原因を取除き、負荷のインピーダンスR
〔Ω〕がR0〔Ω〕より大きいRs〔Ω〕以上に上昇し
て過大電流が流れないようになると、再び比較回
路が切換スイツチ回路をリセツト状態に切換えて
負荷に電流IL〔A〕を供給するヒステリシス特性
を有する。従つて過負荷やシヨートの原因を除去
すると自動的に元の状態に復帰する回路保護装置
を簡単な構成で実現できる。
以下この考案の一実施例を第1図に基づいて説
明する。
第1図において2はリレーで、リレー2は共通
端子4、常開端子6、常閉端子8を有している。
共通端子4は、直流電流を供給する電源回路10
の正極端子に接続してあり、常開端子6は抵抗器
12を介して負荷回路14の正極端子に接続して
ある。また常閉接点8はダイオード16、抵抗器
18を介して、負荷回路14と抵抗器12との接
続点20に接続してある。さらに電源回路10及
び負荷回路14の負極端子はそれぞれ基準電位点
100に接続されている。
また30はOP(オペレーシヨナル)アンプで、
OPアンプ30は、接続点20の電圧すなわち負
荷回路14の端子電圧V0〔v〕を抵抗器32,3
4で分圧し、接続点35から非反転入力端子36
に入力される電圧V+〔v〕と、このOPアンプ3
0を駆動する電流を供給する電源端子38の電圧
Vcc〔v〕を抵抗器40,42で分圧し、接続点4
5から反転入力端子46に入力される電圧V-
〔v〕とを差動増幅する。
OPアンプ30の出力端子50は、抵抗器52
を介してNPN型トランジスタ60のベースに接
続してあり、ベースは抵抗器54を介して基準電
位点100に接続してある。
このトランジスタ60のコレクタは、リレー2
の励磁巻線62を介して電源端子38に接続して
あり、エミツタは基準電位点100に接続してあ
る。
また70は、トランジスタ72、抵抗器74,
76からなる常開スイツチ回路で、常閉端子8か
ら電流が供給されると閉成し、抵抗器42に抵抗
器80を並列に接続する。
このように構成した回路保護装置は、各抵抗器
12,18,32,34,40,42,80の抵
抗器を、それぞれR1,R2,R3,R4,R6,R7とす
ると、負荷回路14に流れる電流IL〔A〕が上限
値I0〔A〕以下である時に、(1)′式、(2)式、(4)式を
満足するように、また電流IL〔A〕がI0〔A〕以上
であれば、(1)′式、(2)式、(5)式を満足するように
各抵抗値を設定してある。今シヨート等の原因に
よつて負荷回路14のインピーダンスR〔Ω〕が
R0〔Ω〕以下に低下した時は、非反転入力端子3
6の電圧V+〔v〕が反転入力端子46の電圧V-
〔v〕よりも低下するので、OPアンプ30の出力
は消滅し、リレー2は共通端子4と常閉端子8と
が接続されたセツト状態となる。この状態では負
荷回路14には抵抗器12よりも高抵抗の抵抗器
18を介して電流IL〔A〕が供給されるので、(6)
式からわかるように電流IL〔A〕は大きく減少す
る(第2図参照)。
またこの状態で上記原因を取除き、負荷回路1
4のインピーダンスR〔Ω〕をRs〔Ω〕以上に上
昇させると、非反転入力端子36の電圧V′+〔v〕
が反転入力端子46の電圧V′-〔v〕よりも上昇
するので、OPアンプ30は出力を生成してリレ
ー2をリセツト状態とし、共通端子4と常開端子
6とを接続して、負荷回路14に電流ILを再び供
給する(第2図参照)。
以上説明したように、この考案に基づく回路保
護装置は、負荷回路14のインピーダンスR〔Ω〕
がR0〔Ω〕以下に低下した時は、リレー2をセツ
ト状態として負荷回路14に直列に抵抗器18を
接続し、大電流により電源回路10が損傷を受け
ることを防止すると共に、負荷回路14のインピ
ーダンスR〔Ω〕がR0〔Ω〕より大きいRs〔Ω〕以
上に上昇した時は、リレー2をリセツト状態とし
て負荷回路14に電流IL〔A〕を再び供給するこ
とができるヒステリシス特性を有し、しかも回路
構成が簡単である。
なお上記実施例において、常開スイツチ回路7
2の代りに、リレー2の異なる共通接点と常開端
子とを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案に基づく一実施例の回路図、
第2図は同実施例の動作状態と負荷回路のインピ
ーダンスR〔Ω〕との関係を示す特性図である。 2……リレー、4……共通端子、6……常開端
子、8……常閉端子、10……電源回路、12,
18,32,34,40,42,80……抵抗
器、14……負荷回路、20……第1の接続点、
30……OPアンプ、35……第2の接続点、4
5……第3の接続点、70……常開スイツチ回
路、100……基準電位点。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 一方の端子が基準電位点に接続された電源回路
    の他方の端子に接続される共通端子を有し上記基
    準電位点に第1の端子が接続された負荷の第2の
    端子に第1の抵抗器を介して接続される第1の接
    点を有し第1の抵抗器よりも値の大きい第2の抵
    抗器を介して上記負荷の第2の端子と第1の抵抗
    器との第1接続点に接続される第2の接点を有す
    る切換スイツチ回路と、第1接続点と上記基準電
    位点との間に直列に接続した第3及び第4の抵抗
    器と、常に電圧が一定である電源端子と上記基準
    電位点との間に直列に接続した第5及び第6の抵
    抗器と、第3の抵抗器と第4の抵抗器との第2接
    続点の電圧が第5の抵抗器と第6の抵抗器との第
    3接続点の電圧よりも高いとき上記切換スイツチ
    回路の上記共通端子を第1の接点に接続し第2接
    続点よりも第3接続点の電圧が高いとき上記共通
    端子を第2の接点に接続する比較回路と、上記共
    通端子が第2の接点に接続したとき閉成する常開
    スイツチ素子と第7の抵抗器とを第3の接続点と
    上記基準電位点との間に直列に接続した直列回路
    とからなり、上記負荷の抵抗値が第1設定値以下
    に低下したとき第2接続点より第3接続点の電圧
    が高くなるように第1、第3乃至第6の抵抗器の
    値を設定し、上記常開スイツチング素子が閉成し
    た状態において上記負荷の値が第1の設定値より
    も大きい第2の設定値以上になつたとき第3接続
    点より第2接続点の電圧が高くなるように第2及
    び第7の抵抗器の値を選択したことを特徴とする
    回路保護装置。
JP18196283U 1983-11-24 1983-11-24 回路保護装置 Granted JPS6089738U (ja)

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JP18196283U JPS6089738U (ja) 1983-11-24 1983-11-24 回路保護装置

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JP18196283U JPS6089738U (ja) 1983-11-24 1983-11-24 回路保護装置

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JPS6089738U JPS6089738U (ja) 1985-06-19
JPH0312025Y2 true JPH0312025Y2 (ja) 1991-03-22

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JP18196283U Granted JPS6089738U (ja) 1983-11-24 1983-11-24 回路保護装置

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