JPH0458259B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、過電流、インラツシユ電流および落
雷等のサージ電圧から電源回路を保護する電源保
護装置に関する。

＜従来の技術＞ 第５図は正特性サーミスタＰを使用した過電流
保護回路、第６図は負特性サーミスタＮを使用し
たインラツシユ電流保護回路、第７図はバリスタ
Ｖを使用したサージ電圧回路である。各図におい
て、符号１は交流電源、２は整流用のダイオード
ブリツジ、３は平滑コンデンサ、SWはスイツチ
を示している。

第５図に示した過電流保護回路において、正特
性サーミスタＰは通常動作時では低い抵抗値を保
つている。しかし、平滑コンデンサ３や図示しな
い負荷に何等かの異常が生じて電源回路の出力側
が短絡状態になり過電流が流れた場合に、この過
電流によつて正特性サーミスタＰの温度が上昇し
てその抵抗値が急激に上昇する。その結果、前記
過電流が抑制されて電源回路が保護される。

また、第６図に示したインラツシユ電流保護回
路において、負特性サーミスタＮはスイツチSW
投入時は高い低抗値を示している。このため、ス
イツチSW投入時に平滑コンデンサ３に流れる大
きなインラツシユ電流が抑制される。そうして、
スイツチSWが投入されてからしばらくすると、
負特性サーミスタＮは自己加熱により温度が上昇
するから、その抵抗値が下がり、通常動作時では
前記低い抵抗値を維持する。

一方、第７図に示したサージ電圧保護回路にお
いて、バリスタＶは通常動作時には遮断状態にあ
る。しかし、落雷あるいは他の機器から交流電源
１にサージ電圧が入つてくると、バリスタＶはこ
のサージ電圧を吸収して電源回路を保護する。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、従来の電源保護装置は、前述し
たように正特性サーミスタや負特性サーミスタお
よびバリスタをそれぞれ個別に電源回路に取り付
けられるものであつたために、プリント基板を占
有するスペースが大きくなり、また、取り付け作
業が煩雑化するという問題があつた。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであ
つて、省スペースであつて取り付け作業が容易で
保護動作のすばやい電源保護装置を提供すること
を目的としている。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するために本発明は次のような
特徴を備えている。

即ち、本発明に係る電源保護装置は、正特性サ
ーミスタと負特性サーミスタとバリスタとが一つ
のケース内に収納されており、前記正特性サーミ
スタと負特性サーミスタとバリスタのそれぞれの
一方の端子は、前記ケース内において接続されて
おり、負特性サーミスタの他方の端子は負荷回路
の一端に、正特性サーミスタの他方の端子は電源
に、バリスタの他方の端子は負荷回路の他端およ
び電源に、それぞれ接続されるようにケース外へ
導出されており、前記正特性サーミスタとバリス
タは熱的に密の関係に、また、前記正特性サーミ
スタおよびバリスタは負特性サーミスタに対して
熱的に疎の関係に、それぞれなつていることを特
徴としている。

＜作用＞ 上述したように正特性サーミスタと負特性サー
ミスタとバリスタとは一つのケース内に収納され
ているから、この電源保護装置を電源に組み込む
にあたつて、プリント基板を占める面積が小さく
なり、また、その取り付け作業も簡単に行うこと
ができる。

また、正特性サーミスタとバリスタは熱的に密
の関係になつているから、サージ電圧がバリスタ
に長時間印加されバリスタが異常発熱した際この
熱が正特性サーミスタにすばやく伝わり、正特性
サーミスタが発熱することにより抵抗値が急激に
上昇し回路電流が低く抑えられるのでバリスタの
熱破壊が防止できる。さらに正特性サーミスタと
負特性サーミスタとは、熱的に疎の関係になつて
いるから、通常動作時に負特性サーミスタから発
生する熱によつて、正特性サーミスタの抵抗値が
上昇するという不都合も回避される。

＜実施例＞ 第１図は本発明の一実施例を使用した電源装置
の回路図である。同図において、第５図〜第７図
と同一部分は同一符号で示している。正特性サー
ミスタＰと負特性サーミスタＮとバリスタＶと
は、一つの絶縁ケース内に収納されて本実施例に
係る電源保護装置１０を構成している。以下、電
源保護装置１０の構造を第２図〜第４図に従つて
説明する。

共通端子１１は薄い矩形状の金属板であつて、
その中央部分に短辺に沿つた細長いスリツト１２
が形成されている。スリツト１２で分割された共
通端子１１の一方側には、正特性サーミスタＰと
バリスタＶとが対向して固着されている。また、
共通端子１１の他方側には負特性サーミスタＮが
固着されている。共通端子１１に固着された正特
性サーミスタＰ、バリスタＶおよび負特性サーミ
スタＮの各表面電極には、端子１３〜１５の接片
が接続されている。そして、端子１３〜１５が接
続された正特性サーミスタＰ等は一つの絶縁ケー
ス１６に収納されるとともに、前記端子１３〜１
５の一端は絶縁ケース１６の下面から外部へ導出
されている。

次に上述した実施例の作用を説明する。

スイツチSWが投入されたとき、各素子は常温
状態であるから、正特性サーミスタＰは低い抵抗
値を示す一方、負特性サーミスタＮは高い抵抗値
を示す。したがつて、高低抗値を示す負特性サー
ミスタＮによつて、スイツチSWが投入されたと
きに、平滑コンデンサ３に流れこむインラツシユ
電流が抑制される。そして、通常動作時において
は、負特性サーミスタＮおよび正特性サーミスタ
Ｐはともに低い低抗値を示しており、また、バリ
スタＶは低抗値が大きく電流は遮断状態になつて
いる。ここで、出力側が短絡状態になり電源回路
に過電流が流れると、正特性サーミスタＰが発熱
して、その低抗値が急激に上昇する。その結果、
前記過電流が抑制される。一方、交流電源１にサ
ージ電圧が重畳した場合、このサージ電圧は、バ
リスタＶを介してグランドに短絡されて電源回路
が保護される。

ところで、前述した正特性サーミスタＰ、負特
性サーミスタＮおよびバリスタＶのそれぞれの動
作温度T_P、T_N、T_Vは、 T_P＝50℃〜100℃ T_N＝100℃〜200℃ T_V＝０℃〜50℃ であり、通常動作状態において、負特性サーミス
タＮの発熱が最も高い。そのたは、負特性サーミ
スタＮと正特性サーミスタＰおよびバリスタＶと
が熱的に隔離されていないと、この負特性サーミ
スタＮから発生した熱が、正特性サーミスタＰお
よびバリスタＶに伝導されて正特性サーミスタＰ
およびバリスタＶの温度を上昇させる。その結
果、正特性サーミスタＰの低抗値が上昇し、過電
流が流れていないにもかかわらず、電源回路に流
れる電流が抑制されて不都合である。そこで、前
述したように、共通端子１１に固着された正特性
サーミスタＰと負特性サーミスタＮとをスリツト
１２よつてさらに熱的に疎の関係となるようにし
て、正特性サーミスタＰが負特性サーミスタＮか
ら熱的影響をより受けにくいようにしたのであ
る。

一方、負特性サーミスタＮで発生した熱によつ
てバリスタＶの温度が上昇すると、バリスタＶの
サージ耐量が低下することがあるので、両者を熱
的に隔離することが望ましい。そこで、前記実施
例ではスリツト１２によつて、さらに負特性サー
ミスタＮとバリスタＶとについても熱的に疎の関
係になるようにしている。

また、正特性サーミスタＰとバリスタＶとは熱
的に密の関係にして、バリスタＶに長時間にわた
つてサージ電圧が加わつた場合、バリスタＶが一
瞬のうちに高温度に達して熱破壊することを妨止
する。そこで、前記実施例のようにバリスタＶと
正特性サーミスタＰとを共通端子１１の表裏面に
対向して固着して、熱的結合を密にしておくと、
バリスタＶで発生した熱が正特性サーミスタＰに
伝導されて正特性サーミスタＰの低抗値が増大す
る。その結果、バリスタＶに流れるサージ電流が
正特性サーミスタＰによつて抑制されて、バリス
タＶの熱的破壊が防止される。

なお、上述の実施例では、負特性サーミスタＮ
と、正特性サーミスタＰ・バリスタＶとを熱的に
疎の関係にするために、共通端子１１にスリツト
１２を形成したが、このような熱的関係を実現す
るための手段はスリツト１２によるものに限られ
ず、例えば、共通端子１１を中央部分で切断して
しまう等、種々変形実施することが可能である。
また、正特性サーミスタＰとバリスタＶとを熱的
に密の関係にする手段も実施例で述べたものに限
定されるものでないことはいうまでもない。

＜発明の効果＞ 以上の説明より明らかなように、本発明に係る
電源保護装置は、正特性サーミスタと負特性サー
ミスタとバリスタとが一つのケース内に収納され
て一体になつているから、本発明装置を電源回路
に組み込むにあたつて、プリント基板に占める面
積が小さくなり、また、個別部品を取り付けてい
た従来の場合と比較して取り付け作業を簡単に行
うことができる。

また、本発明装置は、正特性サーミスタおよび
バリスタと負特性サーミスタとを熱的に疎の関係
に構成しているから、通常動作時に負特性サーミ
スタから発生した熱によつて、正特性サーミスタ
の温度が上昇してその低抗値が上昇する結果、過
電流が流れていないにもかかわらず、電源回路に
流れる電流が抑制されるという不都合が生じるこ
ともない。

さらに、本発明装置は、正特性サーミスタとバ
リスタとを熱的に密の関係に構成しているから、
サージ電圧が長時間入力してバリスタが過熱され
た場合に、これに伴つて正特性サーミスタの温度
もすばやく上昇してその低抗値が上昇して回路電
流が低く抑えられるから、バリスタの熱破壊を防
止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を使用した電源装置
の回路図、第２図は第１図に示した実施例に係る
電源保護装置の構成の概略図、第３図は前記実施
例の分解斜視図、第４図は前記実施例の外観斜視
図、第５図は正特性サーミスタＰを使用した従来
の過電流保護回路、第６図は負特性サーミスタＮ
を使用した従来のサージ電流保護回路、第７図は
バリスタＶを使用した従来のパルス高電圧保護回
路である。 Ｐ……正特性サーミスタ、Ｎ……負特性サーミ
スタ、Ｖ……バリスタ、１０……電源保護装置、
１１……共通端子、１２……スリツト、１３〜１
５……端子、１６……絶縁ケース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正特性サーミスタと負特性サーミスタとバリ
   スタとが一つのケース内に収納されており、前記
   正特性サーミスタと負特性サーミスタとバリスタ
   のそれぞれの一方の端子は、前記ケース内におい
   て接続されており、負特性サーミスタの他方の端
   子は負荷回路の一端に、正特性サーミスタの他方
   の端子は電源に、バリスタの他方の端子は負荷回
   路の他端および電源に、それぞれ接続されるよう
   にケース外へ導出されており、前記正特性サーミ
   スタとバリスタは熱的に密の関係に、また、前記
   正特性サーミスタおよびバリスタは負特性サーミ
   スタに対して熱的に疎の関係に、それぞれなつて
   いることを特徴とする電源保護装置。