JPH05336652A - 電子機器の電源保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過大電圧及び過大電流からの保護が容易な電
子機器の電源保護回路を得る。 【構成】 主電源回路ＭＳから動作用電力が供給されて
いる個別の負荷回路２２,２３が正常動作状態のとき
に、各負荷回路に接続されている主電源回路の出力側の
電圧値(標準の電圧値)に比べて、予め定めた高い電圧値
の第１の閾値電圧Ｖshと標準の電圧値に比べて予め定め
た低い電圧値の第２の閾値電圧Ｖslと、負荷回路毎に主
電源回路に個別に設けられた出力側の電圧の検出値とを
比較して、個別の負荷回路に接続されている主電源回路
の出力側の電圧値がＶshよりも高い場合と、Ｖslよりも
低い場合とに比較出力信号を発生し、その比較出力信号
を制御回路４に与えて、主電源回路の入力回路に設けら
れているリレー９の可動接点ｖを開放させて主電源回路
を保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子機器の電源保護回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも待機期間中における動作用電
力が待機時用電源回路から供給されている制御回路に、
電子機器に設けられている主電源回路の開閉制御のため
の情報を与えて、制御回路の制御の下に主電源回路の開
閉制御動作が行なわれるように構成されている電子機器
（例えば民生用のテレビョン受像機）において、何等か
の原因によって過大電圧及び過大電流が発生した場合に
おける電子機器の保護回路としては、従来、例えば図４
に例示されているような構成態様のものが使用されてい
た。図４において、１は例えば商用交流電源、２はヒュ
ーズ、３は待機時用電源回路であり、電子機器が商用交
流電源１に接続されている状態においては、前記した待
機時用電源回路３にはヒューズ２を介して商用交流電源
１から常に動作用電力が供給されており、待機用電源回
路３で発生された電圧が、電子機器の制御回路４に供給
されているとともに、抵抗５及びリレー９の巻線を介し
てトランジスタ８のコレクタに印加されている。

【０００３】前記の制御回路４は、例えばマイクロプロ
セッサ、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ
等を含んで構成されていて、図示されていない操作部に
与えられた各種の情報に従って電子機器の各構成部分の
動作状態を制御する。制御回路４は、電子機器が本来の
目的のための動作を行なっていない待機状態においても
商用交流電源１からヒューズ２を介して動作用電力が供
給されているために動作状態にされている。それで、使
用者が図示されていない構成部分に対して電子機器の使
用開始の情報を与えたとき、例えば使用者が遠隔制御用
の送信用機器から、電子機器の主電源を投入させるため
の情報を含んでいる赤外線を電子機器に設けられている
センサ（受光器）に与えたときに、制御回路４は前記し
たセンサから供給された情報信号によって主電源回路を
動作状態にするための制御動作を行ない、抵抗６を介し
てトランジスタ８のベース回路に電圧を与えトランジス
タ８を導通状態にさせ、リレー９の巻線に対して待機用
電源回路３から抵抗５→リレー９の巻線→トランジスタ
８のコレクタ→同エミッタ→接地の回路に電流を流し
て、リレー９の可動接点ｖをオンの状態にし、商用電源
１から主電源回路ＭＳに対してヒューズ２とオンの状態
にされたリレー９の可動接点ｖとを介して交流電力が供
給されるようにする。

【０００４】主電源回路ＭＳでは、ブリッジ整流回路１
０と整流コンデンサ３８とによって整流平滑した電圧
を、トランスＴの１次巻線１６→スイッチングトランジ
スタ１２のコレクタ→同エミッタ→抵抗１３→接地→抵
抗１１の回路に与える。前記したトランジスタ１２は、
トランスＴの一次巻線１６と２次巻線１７間の電磁結合
回路、及び前記したトランスＴの２次巻線１７とトラン
ジスタ１２のベース回路の抵抗１５とコンデンサ１４と
からなる正帰還回路によって発振動作を行なってトラン
スＴの３次巻線１８に交流電圧を発生させる。トランス
Ｔの３次巻線１８に発生した交流電圧は、整流器１９と
平滑コンデンサ２１とによって整流平滑された後に、ヒ
ューズブル抵抗２０を介して負荷（負荷回路）２２に供
給されるとともに、抵抗２９と抵抗３０との直列接続回
路に与えられる。前記の抵抗３０にはコンデンサ３１が
並列接続されており、抵抗２９と抵抗３０との接続点に
はツエナダイオード３７のカソードが接続されている。
前記したツエナダイオード３７のアノードは、抵抗３６
とサイリスタ３３のゲートに接続されている。前記のサ
イリスタ３３のアノードは抵抗３２を介して電源Ｖｃｃ
に接続されており、また、サイリスタのカソードはトラ
ンジスタ３４のベースに接続されているとともに、抵抗
３３の他端と抵抗３５の１端に接続されている。前記し
た抵抗３５の他端とトランジスタ３４のエミッタとは接
地されており、前記したトランジスタ３４のコレクタは
トランジスタ８のベースに接続されている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】図４に例示した従来例回路において、例え
ば負荷２２が短絡して回路に過大電流が流れるとヒュー
ズブル抵抗２０が溶断して負荷２２に対する電力の供給
が遮断され、また、負荷に過大電圧が加わるような事故
が発生すると、抵抗２９と抵抗３０との接続点の電圧も
上昇するために、ツェナダイオード３７が導通してサイ
リスタ３３がオンの状態になって、電源Ｖｃｃ→抵抗３
２→サイリスタ３３のアノード→同カソード→抵抗３５
→接地に電流が流れる。それで、前記した抵抗３５の非
接地端に生じた電圧によってトランジスタ３４が導通す
ると、トランジスタ８はそれのベース回路に前記したト
ランジスタ３４のコレクタ・エミッタ間抵抗が並列に接
続された状態になるのでオフの状態になり、トランジス
タ８のコレクタ回路中に接続されているリレー９のコイ
ルに流れる電流が遮断して可動接点ｖがオフの状態にな
って商用電源１から主電源回路ＭＳに対する電力の供給
が遮断される。前述のように、図４を参照して説明した
従来回路は、過大電流からの回路の保護動作と、過大電
圧からの回路の保護動作とがそれぞれ別の保護回路によ
って行なわれるような構成にされているために構成が複
雑であるとともに、過電流からの回路の保護動作がヒュ
ーズブル抵抗の溶断というような回路素子の破壊によっ
て行なわれるために、過大電流が流れた原因の故障の修
理後に、新たなヒューズブル抵抗が必要とされるという
ことも問題になる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は少なくとも待機
期間中における動作用電力が待機時用電源回路から供給
されている制御回路に、電子機器に設けられている主電
源回路の開閉制御のための情報を与えて、制御回路の制
御の下に主電源回路の開閉制御動作が行なわれるように
構成されている電子機器において、電子機器内に構成さ
れている負荷回路に所定の電圧値の動作用電力を供給す
るために、主電源回路に負荷回路毎に個別に設けられた
出力側の電圧値を検出する電圧検出手段と、前記した個
別の負荷回路がそれぞれ正常な動作状態のときに、前記
した電圧検出手段による検出電圧に比べて予め定めた高
い電圧値を示す第１の閾値電圧と、前記した個別の負荷
回路が正常な動作状態にある場合における前記した電圧
検出手段による検出電圧に比べて予め定めた低い電圧値
を示す第２の閾値電圧とを設定する手段と、前記した電
圧検出手段による検出電圧と前記した第１の閾値電圧と
第２の閾値電圧とを比較して、前記した電圧検出手段に
よる検出電圧が前記した第１の閾値電圧よりも高い場合
と、前記した電圧検出手段による検出電圧が前記した第
２の閾値電圧よりも低い場合とに比較出力信号を発生す
る電圧比較手段と、前記の電圧比較手段からの比較出力
信号により制御回路が主電源回路に対する入力回路の開
放動作を行なうようにする手段とを備えてなる電子機器
の電源保護回路を提供する。

【０００７】

【作用】主電源回路から動作用電力の供給が行なわれて
いる個別の負荷回路がそれぞれ正常な動作状態を行なっ
ているときに、その個別の負荷回路に接続されている主
電源回路の出力側の電圧値（標準の電圧値）に比べて、
予め定めた高い電圧値を示す第１の閾値電圧と、前記し
た標準の電圧値に比べて予め定めた低い電圧値を示す第
２の閾値電圧を定めておいて、負荷回路毎に主電源回路
に個別に設けられた出力側の電圧の検出値と、前記した
第１，第２の閾値電圧とを比較して、前記した個別の負
荷回路に接続されている主電源回路の出力側の電圧値が
前記した第１の閾値電圧よりも高い場合と、前記した個
別の負荷回路に接続されている主電源回路の出力側の電
圧値が前記した第２の閾値電圧よりも低い場合とに比較
出力信号を発生して、その比較出力信号を制御回路に与
える。制御回路は主電源回路の入力回路に設けられてい
るリレーの可動接点を開放させるような制御動作を行な
って主電源回路を保護する。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の電子機器
の電源保護回路の具体的な内容を詳細に説明する。図１
は本発明の電子機器の電源保護回路の一実施例を示すブ
ロック図であり、また図２は本発明の電子機器の電源保
護回路を説明するためのフローチャート、図３は本発明
の電子機器の電源保護回路の一部の構成部分のブロック
図である。図１に示す本発明の電子機器の電源保護回路
において、図４を参照して既述した従来構成の電子機器
の保護回路における各構成部分と対応している各構成部
分には、図４中で使用した図面符号と同一の図面符号を
付している。図１において１は例えば商用交流電源、２
はヒューズ、３は待機時用電源回路であり、商用交流電
源１に接続されている状態の電子機器では、前記した待
機時用電源回路３に対してヒューズ２を介して商用交流
電源１から常に動作用電力が供給されていて、待機用電
源回路３で発生された電圧が、電子機器の制御回路４に
供給されているとともに、抵抗５及びリレー９の巻線を
介してトランジスタ８のコレクタに印加されている。

【０００９】制御回路４としては、マイクロプロセッ
サ、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ等を
含んで構成されているものが使用されていて、この制御
回路４では図示されていない操作部に与えられた各種の
情報に従って電子機器の各構成部分の動作状態を制御す
る。制御回路４は電子機器が本来の目的のための動作を
行なっていない待機状態においても商用交流電源１から
ヒューズ２を介して動作用電力が供給されているために
動作状態にされている。使用者が例えば遠隔制御用の送
信用機器から電子機器の使用開始情報を、電子機器の主
電源を投入させるための情報を含んでいる赤外線によ
り、電子機器に設けられているセンサ（受光器）に与え
ると、制御回路４では前記の図示されていないセンサか
ら供給された情報信号によって主電源回路を動作状態に
するための制御動作を行なって、抵抗６を介してトラン
ジスタ８のベース回路に電圧を与えトランジスタ８を導
通状態にさせ、リレー９の巻線に対して待機用電源回路
３から抵抗５→リレー９の巻線→トランジスタ８のコレ
クタ→同エミッタ→接地の回路に電流を流して、リレー
９の可動接点ｖをオンの状態にし、商用電源１から主電
源回路ＭＳに対してヒューズ２とオンの状態にされたリ
レー９の可動接点ｖとを介して交流電力が供給されるよ
うにする。

【００１０】主電源回路ＭＳでは、ブリッジ整流回路１
０と整流コンデンサ３８とによって整流平滑した電圧
を、トランスＴの１次巻線１６→スイッチングトランジ
スタ１２のコレクタ→同エミッタ→抵抗１３→接地→抵
抗１１の回路に与える。前記したトランジスタ１２は、
トランスＴの一次巻線１６と２次巻線１７間の電磁結合
回路、及び前記したトランスＴの２次巻線１７とトラン
ジスタ１２のベース回路の抵抗１５とコンデンサ１４と
からなる正帰還回路によって発振動作を行なってトラン
スＴの３次巻線１８及び４次巻線２４とに交流電圧を発
生させる。前記したトランスＴの３次巻線１８に発生し
た交流電圧は、整流器１９と平滑コンデンサ２１とによ
って整流平滑された後に、負荷（負荷回路）２２に供給
されるとともに、電圧調整回路２７を介して制御回路４
に与えられる。また、前記したトランスＴの４次巻線２
４に発生した交流電圧は、整流器２５と平滑コンデンサ
２６とによって整流平滑された後に、負荷（負荷回路）
２３に供給されるとともに、電圧調整回路２８を介して
制御回路４に与えられる。

【００１１】図１に示してある本発明の電子機器の電源
保護回路は、主電源回路ＭＳから動作用電力が供給され
る負荷が、動作電圧値を異にしている２つの負荷２２，
２３である場合の構成態様、すなわち、主電源回路ＭＳ
における出力側回路の個数が２個の場合の構成例を示し
ているが、本発明の電子機器の電源保護回路は主電源回
路ＭＳから動作用電力が供給される負荷の個数の如何に
拘らずに良好に実施できることはいうまでもなく、本発
明の電子機器の電源保護回路は、互に動作電圧を異にし
ている負荷毎に必要とされている出力電圧を負荷に供給
できる所要数の出力回路を備えている主電源回路ＭＳに
ついて実施できるのである。前記した主電源回路ＭＳに
設けられている各出力回路における出力電圧は、各出力
回路毎にそれぞれ個別に設けられている電圧調整回路２
７，２８によって、制御回路４内に設けられている電圧
比較回路の入力電圧の電圧範囲に適する電圧値とされた
後に制御回路４に設けられている検出電圧の入力端子
ａ，ｂに供給される。なお、図１には制御回路４には検
出電圧の入力端子として２つの入力端子ａ，ｂしか示し
ていないが、制御回路４には主電源回路ＭＳに設けられ
る出力回路の個数と対応する個数の検出電圧の入力端子
が設けられるべきことはいうまでもない。

【００１２】図１に示されている電圧調整回路２７，２
８は、ツェナダイオードを用いて構成したものが用いら
れているが、前記の電圧調整回路としては例えば抵抗回
路網による分圧回路で構成したもの等、他の構成態様の
ものとして構成されたものが使用されてもよい。制御回
路４における検出電圧の入力端子ａ，ｂに対して、主電
源回路ＭＳに設けられている各出力回路から個別に供給
された各検出電圧は、制御回路４に設けられているそれ
ぞれ対応する個別の電圧比較器３９，４０…に与えられ
る。制御回路４に設けられている電圧比較器４０，４１
…を例示している図３において、各電圧比較器４０，４
１…は、それぞれ２個ずつの電圧比較器３９ａｈ，３９
ａｌ、４０ｂｈ，４０ｂｌ〜４０ｎｈ，４０ｎｌによっ
て構成されている。前記した各電圧比較器４０，４１…
を構成している各２個ずつの電圧比較器３９ａｈ,３９
ａｌ、４０ｂｈ,４０ｂｌ〜４０ｎｈ，４０ｎｌに付し
た添字のａｈ，ａｌ，ｂｈ，ｂｌ，ｎｈ，ｎｌ等におけ
る添字のａ，ｂ，ｎ、ｈｌの内で、添字のａ,ｂ,ｎは、
制御回路４に設けられている検出電圧の入力端子ａ,ｂ,
ｎ（ただし、図１中に示す制御回路４には検出電圧の入
力端子ａ，ｂだけがあるものとされている）と対応させ
て付してあるものであり、また添字のｈ，ｌは電圧比較
器に対して基準電圧源から後述のように与えられる第
１，第２の閾値電圧の種類を示すための符号である。

【００１３】前記した各電圧比較器３９，４０…には、
制御回路４に設けられている検出電圧の入力端子の内の
特定な検出電圧の入力端子から供給される検出電圧Ｖｉ
ａ，Ｖｉｂ…が与えられており、また、各電圧比較器３
９，４０…を構成している各２個ずつの電圧比較器にお
いて添字ｈが付されている方の電圧比較器には、基準電
圧源（５０，５２，５４の何れか）から第１の閾値電圧
Ｖｓｈが供給され、他方、各電圧比較器３９，４０…を
構成している各２個ずつの電圧比較器において添字ｌが
付されている方の電圧比較器には、基準電圧源（５１，
５３，５５の何れか）から第２の閾値電圧Ｖｓｌが供給
されている。前記した第１の閾値電圧Ｖｓｈを所定の各
電圧比較器に供給するための各基準電圧源では、対応す
る個別の負荷回路がそれぞれ正常な動作状態のときに、
前記した電圧検出手段による検出電圧に比べて予め定め
た高い電圧値を示す第１の閾値電圧Ｖｓｈを発生し、ま
た、前記した第２の閾値電圧Ｖｓｌを所定の各電圧比較
器に供給するための各基準電圧源は、対応する個別の負
荷回路が正常な動作状態にある場合における前記した電
圧検出手段による検出電圧に比べて予め定めた低い電圧
値を示す第２の閾値電圧Ｖｓｌを発生する。

【００１４】前記した各電圧比較器３９，４０…を構成
している各２個の電圧比較器において、添字ｈが付され
ている方の電圧比較器では、それに入力された検出電圧
Ｖｉ（Ｖｉａ，Ｖｉｂ…の内の特定なもの）と第１の閾
値電圧Ｖｓｈとを比較して、Ｖｉ＞Ｖｓｈの場合に比較
出力信号を発生し、また前記した各電圧比較器３９，４
０…を構成している各２個の電圧比較器において、添字
ｌが付されている方の電圧比較器では、それに入力され
た検出電圧Ｖｉ（Ｖｉａ，Ｖｉｂ…の内の特定なもの）
と第２の閾値電圧Ｖｓｌとを比較して、Ｖｉ＜Ｖｓｌの
場合に比較出力信号を発生する。そして、前記の各電圧
比較器３９，４０…から発生された比較出力信号は、そ
れぞれ対応して設けられているバッファ増幅器（４２，
４３〜４７の何れか）で増幅されてからオア回路４８を
介して出力端子４９に出力される。制御回路４では前記
した出力端子４９に比較出力信号が出力されたときに、
抵抗６と抵抗７との回路に与える電圧をローレベル（接
地電位）としてトランジスタ８をオフの状態にし、リレ
ー９の可動接点ｖを開いて主電源回路ＭＳに対する交流
電力の供給を遮断して、回路に対する保護動作が行なわ
れるような制御動作を行なう。図２は本発明の電子機器
の電源保護回路における制御回路４の制御動作を説明す
るためのフローチャートである。

【００１５】また、図３において前記の各電圧比較器３
９，４０…を構成している２個ずつの電圧比較器から出
力された比較出力信号は、それぞれ個別の線５６，５７
〜６１を介して図示されていない記憶装置に供給され
て、それに記憶される。前記した記憶装置に記憶された
情報は、どの回路が異常となったのかの情報を示すから
修理に際して有効な情報として使用できる。

【００１６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の電子機器の電源保護回路は、主電源回
路から動作用電力の供給が行なわれている個別の負荷回
路がそれぞれ正常な動作状態を行なっているときに、そ
の個別の負荷回路に接続されている主電源回路の出力側
の電圧値（標準の電圧値）に比べて、予め定めた高い電
圧値を示す第１の閾値電圧と、前記した標準の電圧値に
比べて予め定めた低い電圧値を示す第２の閾値電圧を定
めておいて、負荷回路毎に主電源回路に個別に設けられ
た出力側の電圧の検出値と、前記した第１，第２の閾値
電圧とを比較して、前記した個別の負荷回路に接続され
ている主電源回路の出力側の電圧値が前記した第１の閾
値電圧よりも高い場合と、前記した個別の負荷回路に接
続されている主電源回路の出力側の電圧値が前記した第
２の閾値電圧よりも低い場合とに比較出力信号を発生し
て、その比較出力信号を制御回路に与える。制御回路は
主電源回路の入力回路に設けられているリレーの可動接
点を開放させるような制御動作を行なって主電源回路を
保護するようにしたので、本発明によれば保護動作時に
保護用の回路素子を破壊するようなこともなく、過大電
圧及び過大電流の発生時に回路の保護動作を確実に行な
うことができる他、前記した比較出力信号を異常個所の
情報として記憶しておけば、故障内容を容易に知り得て
修理サービス上にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子機器の電源保護回路の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】本発明の電子機器の電源保護回路を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】本発明の電子機器の電源保護回路の一部の構成
部分のブロック図である。

【図４】電子機器の電源保護回路の従来例を示すブロッ
ク図でである。

【符号の説明】

１…商用交流電源、２…ヒューズ、３…待機時用電源回
路、４…電子機器の制御回路、８，１２，３４…トラン
ジスタ、９…リレー、１０…整流回路、２２，２３…負
荷、２７，２８…電圧調整回路、３３…サイリスタ、３
７…ツェナダイオード、Ｔ…トランス、ＭＳ…主電源回
路、４０，４１，３９ａｈ，３９ａｌ、４０ｂｈ，４０
ｂｌ〜４０ｎｈ，４０ｎｌ…電圧比較器、４２〜４７…
バッファ増幅器、４８…オア回路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも待機期間中における動作用電
   力が待機時用電源回路から供給されている制御回路に、
   電子機器に設けられている主電源回路の開閉制御のため
   の情報を与えて、制御回路の制御の下に主電源回路の開
   閉制御動作が行なわれるように構成されている電子機器
   において、電子機器内に構成されている負荷回路に所定
   の電圧値の動作用電力を供給するために、主電源回路に
   負荷回路毎に個別に設けられた出力側の電圧値を検出す
   る電圧検出手段と、前記した個別の負荷回路がそれぞれ
   正常な動作状態のときに、前記した電圧検出手段による
   検出電圧に比べて予め定めた高い電圧値を示す第１の閾
   値電圧と、前記した個別の負荷回路が正常な動作状態に
   ある場合における前記した電圧検出手段による検出電圧
   に比べて予め定めた低い電圧値を示す第２の閾値電圧と
   を設定する手段と、前記した電圧検出手段による検出電
   圧と前記した第１の閾値電圧と第２の閾値電圧とを比較
   して、前記した電圧検出手段による検出電圧が前記した
   第１の閾値電圧よりも高い場合と、前記した電圧検出手
   段による検出電圧が前記した第２の閾値電圧よりも低い
   場合とに比較出力信号を発生する電圧比較手段と、前記
   の電圧比較手段からの比較出力信号により制御回路が主
   電源回路に対する入力回路の開放動作を行なうようにす
   る手段とを備えてなる電子機器の電源保護回路。