JPH0580126U - 電源用短絡保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主電源に接続された機器の本来の動作を損な
わず、補助電源の短絡を保護し、かつ自動的にリセット
する。 【構成】 ひとつの変圧器２に、主電源回路３と共存し
て接続される補助電源回路４の電源用短絡保護装置１に
おいて、直流出力電流を検出する電流検出部１２と、基
準電圧発生部１５と、基準電圧と前記電流検出部１２か
らの検出電圧とを比較し、該検出電圧が前記基準電圧を
超えたとき信号を出力する比較部１６と、該比較部１６
からの信号により、所定時間出力し続けるパルス信号を
発生するタイマ部１７と、該タイマ部１７からのパルス
信号により前記直流出力電流を遮断するスイッチング部
１１とから成る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モータ制御機器などに内蔵される制御装置の電源用短絡保護装置に 関し、例えばモータ駆動用電源装置などの主電源に対し、例えば電磁ブレーキな どのような制御装置用の補助電源に付加される短絡などの保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

通常、モータ制御機器などは、モータ駆動用電源のほかに使用上の便宜のため に、制御系の信号伝達のためのホトカプラ、エンコーダ及びモータに付加される 電磁ブレーキなどへの電力供給用として、補助電源を内蔵することが多い。この 補助電源は、電灯線を含む外部電力線から機器本体に電力を供給するための主電 源用変圧器から分岐され、電力の分配を受けている。

【０００３】 従来、この種の補助電源における出力側の短絡などに対する保護装置としては 、以下に示すものがある。 （１） 特に保護装置をもたないもの。 （２） 機器本体の主電源としてスイッチング電源を用いている場合には、スイ ッチング電源の持つ過電流保護機能により保護をするもの。

【０００４】 （３） 電流制限手段により、補助電源から流れる電流を一定値以下に制限する もの。 （４） ある電流値以上の電流が流れたことを検知して、補助電源の出力をスイ ッチ手段で断ち、リセット操作があるまでその状態を保持するもの。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のこのような短絡などに対する保護装置では以下に示すよ うな問題点があった。 前記（１），（２）においては主電源への電力供給も断たれ、機器本来の動作 ができなくなってしまう。 前記（３）の手段においては、電流制限回路が電流を制限している間は、補助 電源電圧×制限電流の電力損失が発生し続け、機器の温度上昇をもたらす。 前記（４）の手段においては短絡状態を解除したのち、リセットという作業を 使用者に強いる。

【０００６】 本考案はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解消し、主 電源に接続された機器の本来の動作を損なわず、又、補助電源の短絡を保護して 発熱をなくし、リセット作業のような人為的措置の必要性を排除した電源用短絡 保護装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案の構成は、ひとつの変圧器に、主電源回路と 共存して接続される直流出力電源回路の電源用短絡保護装置において、次のとお りである。

【０００８】 （１） 前記直流出力電源回路からの直流出力電流を検出する電流検出部と、基 準電圧発生部と、該基準電圧発生部からの基準電圧と前記電流検出部からの検出 電圧とを比較し、該検出電圧が前記基準電圧を超えたとき所定の信号を出力する 比較部と、該比較部からの出力信号により出力を開始し、所定時間出力し続ける パルス信号を発生するタイマ部と、該タイマ部からのパルス信号が出力し続ける 間、前記直流出力電流を遮断するスイッチング部とから成ることを特徴とする。

【０００９】 （２） 前記（１）のなかの前記スイッチング部が、トランジスタなどを含む電 流遮断回路であることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案は以上説明したように構成されているので、前記直流出力電源回路の出 力電流を検出する電流検出部からの検出電圧を、基準電圧発生部の基準電圧と比 較、すなわち前記出力電流が基準値を超えたときは、タイマ部により所定時間、 スイッチング部により前記出力電流を遮断して、前記直流出力電源回路を保護す る。

【００１１】 又、前記タイマ部による所定時間内に、前記検出電圧が基準電圧以下になれば 、前記所定時間経過後、自動的に復帰し、前記電源回路は正常状態に戻る。

【００１２】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。 図１は本考案の電源用短絡保護装置の一実施例を示す構成回路図である。

【００１３】 該電源用短絡保護装置１は、共通の変圧器２のそれぞれの二次側に、主電源と してのモータ駆動用電源回路３と共存して接続される補助電源としての制御用直 流出力電源回路４の保護のために、その出力側に接続されている。

【００１４】 これらの全体がモータ制御電源装置５を構成し、その中の主電源としての前記 モータ駆動用電源回路３の出力側からモータＭに電力を供給するとともに、補助 電源としての前記直流出力電源回路４から前記電源用短絡保護装置１を介して、 負荷６としての各制御機器に電力を供給する。ここで、７は交流電源である。

【００１５】 図１において、電源用短絡保護装置１は、前記直流出力電源回路４からの出力 電流を導通又は遮断するスイッチング用ＮＰＮ型トランジスタ１１、出力電流を 検出する電流検出抵抗器１２、抵抗器１３，１４（抵抗器１４は定電圧ダイオー ドでもよい）からなる基準電圧発生回路１５、比較器１６及びタイマ回路１７と から構成される。なお、１８はコンデンサ、１９は電流制限用抵抗器である。

【００１６】 次にその動作を説明する。 前記短絡保護装置１の出力側に正常状態の負荷が接続されている場合は、前記 トランジスタ１１の導通状態にあり、補助電源としての前記直流出力電源回路４ の機能は正常にはたされている。

【００１７】 今、前記負荷６に短絡や異常状態が発生し、前記直流出力電源回路４の定格を 超えた短絡電流又は異常の過電流が流れると、この電流状態が電流検出抵抗器１ ２で電圧Ｖｄとして検出され、該検出電圧Ｖｄは基準電圧発生回路１５からの基 準電圧Ｖｒと比較器１６で比較される。

【００１８】 この状態のとき、前記検出電圧Ｖｄは、当然基準電圧Ｖｒを超えているため、 前記比較器１６は次段のタイマ回路１７を動作させるためのトリガ信号を出力す る。

【００１９】 前記タイマ回路１７は、前記比較器１６から出力されたトリガ信号により出力 を開始し、設定された所定時間一定値を出力し続けるパルス信号（負極性パルス ）を出力する。

【００２０】 この負極性パルス信号は、次段の前記スイッチング用トランジスタ１１のベー ス側を逆バイアスして非導通状態として、前記短絡電流又は過電流を遮断して、 前記直流出力電源回路４の出力を断にさせる。

【００２１】 前記タイマ回路１７から出力されるパルス信号が、前記所定時間経過後、なく なると断の状態が解除されて前記トランジスタ１１は再び導通状態となり、出力 電流が自動的に流れる。

【００２２】 このとき、短絡や異常状態が解除されていれば、そのまま通常動作に復帰する が、前記短絡や異常状態が継続されていれば、再度過電流状態が検知され、また 所定時間、出力電流が断の状態になる。

【００２３】 ここで、前記コンデンサ１８は、短絡が発生してから短絡保護装置１が前記直 流出力電源回路４の出力電流を断するまでの動作遅れの微少な時間の間、直流出 力電圧を保持するに足りる十分な静電容量をもっているので、前記短絡保護装置 １の動作が機能しないということはない。

【００２４】 このように補助電源としての直流出力電源回路４の出力側に短絡や異常状態が 発生して短絡電流や過電流が流れることがあっても、前記補助電源の出力のみが 断になるので、主電源としてのモータ駆動用電源回路３の出力電圧は低下せず、 モータＭの本来の動作に影響を及ぼさない。 このとき、前記直流出力電源回路４の出力電流を瞬時に遮断するので、短絡保 護のための電力損失や発熱による前記装置１の温度上昇はない。

【００２５】 又、補助電源出力の断は所定時間経過後、自動的に解除されるため、人為的な リセット操作の必要がない。しかも、一回の断状態の継続時間は、人為的なリセ ット操作に要する時間に比べて十分に短いので、短絡や異常状態が解除されてか ら補助電源が自動復帰するまでの待ち時間はほとんどない。

【００２６】 なお、本考案の技術は前記実施例における技術に限定されるものではなく、同 様な機能を有する他の態様の手段によってもよく、また本考案の技術は前記構成 の範囲内において種々の変更、付加が可能である。

【００２７】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように本考案の電源用短絡保護装置によれば、補助電 源からの直流出力電流を検出する電流検出部からの検出電圧を基準電圧と比較し て、すなわち前記出力電流が短絡電流又は過電流のように所定値を超えたとき、 タイマ部及びスイッチング部により所定時間前記電源からの前記直流出力電流を 遮断するので、ひとつの変圧器に共存する主電源回路には影響なく、この回路に 接続される機器本来の動作を損なうことはない。

【００２８】 又、前記出力電流を瞬時に遮断するので、短絡保護のための電力損失や発熱に よる装置の温度上昇はなく、しかも、タイマ部を内部に備えているので、前記出 力電流が前記所定時間内に所定値以下になれば、前記時間経過後自動的に復帰す る。このため、リセット作業のような人為的措置を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電源用短絡保護装置の一実施例を示す
構成回路図である。

【符号の説明】

１ 電源用短絡保護装置 ２ 変圧器 ３ モータ駆動用電源回路 ４ 直流出力電源回路 １１ スイッチング用トランジスタ １２ 電流検出抵抗器 １５ 基準電圧発生回路 １６ 比較器 １７ タイマ回路 １８ コンデンサ １９ 電流制限用抵抗器

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ひとつの変圧器に、主電源回路と共存し
   て接続される直流出力電源回路の電源用短絡保護装置に
   おいて、 前記直流出力電源回路からの直流出力電流を検出する電
   流検出部と、基準電圧発生部と、該基準電圧発生部から
   の基準電圧と前記電流検出部からの検出電圧とを比較
   し、該検出電圧が前記基準電圧を超えたとき所定の信号
   を出力する比較部と、該比較部からの出力信号により出
   力を開始し、所定時間出力し続けるパルス信号を発生す
   るタイマ部と、該タイマ部からのパルス信号が出力し続
   ける間、前記直流出力電流を遮断するスイッチング部と
   から成ることを特徴とする電源用短絡保護装置。
2. 【請求項２】 前記スイッチング部が、トランジスタな
   どを含む電流遮断回路であることを特徴とする請求項１
   の電源用短絡保護装置。