JPH06133444A - 電子ヒューズ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】負荷に過電流が流れた場合にその過電流を遮断
するとともに、負荷が正常な状態に復帰したときにはそ
れを検出して自動的に復帰する電子ヒューズ回路に関
し、復帰監視時において、負荷の状態を検出するために
過電流を流すことなくしかも検出時間の遅れをなくすこ
とを目的とする。 【構成】負荷６の動作時に流れる動作電流ｉｏを検出す
るための動作電流検出回路１２、動作電流検出回路によ
り過電流が検出されたときに動作電流ｉｏを遮断するた
めの保護回路１１、保護回路により動作電流が遮断され
ているときに負荷に監視電流ｉｍを流して当該負荷の状
態を監視し、負荷が正常状態に復帰しているときに保護
回路の遮断動作を解除するための復帰監視回路１３を有
して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷に過電流が流れた
場合にその過電流を遮断するとともに、負荷が正常な状
態に復帰したときにはそれを検出して自動的に復帰する
電子ヒューズ回路に関する。

【０００２】構内交換機などにおいては多数の回線が接
続されており、回線に接続されたケーブルの短絡事故の
発生する可能性がある。その場合に過電流を遮断して電
源装置に過大な負荷がかかるのを防止するため、電子ヒ
ューズ回路が設けられている。このような電子ヒューズ
回路としては、過電流を検出した場合に即座に遮断動作
を行うとともに、負荷が正常に復帰したときには速やか
に自動復帰することが望ましい。

【０００３】

【従来の技術】従来より、電子ヒューズ回路は、負荷に
流れる電流を検出する検出回路、検出回路が過電流を検
出したときに負荷に流れる電流を遮断する保護回路、及
び、過電流によって一旦動作した保護回路を自動的に復
帰させるための復帰回路から構成される。

【０００４】そのような復帰回路として、負荷が正常状
態に復帰しているか否かを検出するために、保護回路の
遮断動作を強制的に一旦解除し、そのときに過電流が検
出されるか否かによって判断する手法が用いられている
（特開昭６３ー５９７１８号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の電子ヒューズ回路では、正常状態に復帰していない負
荷に対しては強制的に過電流を流すことになり、しかも
それが何回も繰り返されることとなるため、電源装置に
過大な負荷がかかり、負荷の状態によっては負荷にも悪
影響を与えるという問題がある。

【０００６】しかも、負荷の状態の検出が周期的に断続
的に行われるため、最大で１周期分だけ検出時間が遅
れ、復帰が遅くなるという問題がある。本発明は、上述
の問題に鑑み、負荷の状態を検出するために過電流を流
すことなく、しかも検出時間の遅れのない電子ヒューズ
回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
子ヒューズ回路１は、上述の課題を解決するため、図１
に示すように、負荷６の動作時に流れる動作電流ｉｏを
検出するための動作電流検出回路１２と、前記動作電流
検出回路１２により過電流が検出されたときに前記動作
電流ｉｏを遮断するための保護回路１１と、前記保護回
路１１により動作電流が遮断されているときに前記負荷
６に監視電流ｉｍを流して当該負荷の状態を監視し、当
該負荷が正常状態に復帰しているときに前記保護回路１
１の遮断動作を解除するための復帰監視回路１３と、を
有して構成される。

【０００８】請求項２の発明に係る電子ヒューズ回路２
は、図２に示すように、動作電流検出回路１２及び前記
復帰監視回路１３には、フォトカプラ２７の発光側素子
２７Ｄが接続されており、前記フォトカプラ２７の受光
側素子２７Ｔは、当該受光側素子がオンすることによっ
て、前記保護回路１１の遮断動作が行われるように接続
されて構成される。

【０００９】請求項３の発明に係る電子ヒューズ回路２
は、前記保護回路１１は、オフすることによって遮断動
作を行うトランジスタ２６を含み、前記フォトカプラ２
７の受光側素子２７Ｔが、そのオンによって前記トラン
ジスタ２６のベース電流を遮断するように接続されて構
成される。

【００１０】

【作用】動作電流検出回路１２は、負荷６の動作時に流
れる動作電流ｉｏを検出する。保護回路１１は、過電流
が検出されたときに負荷に流れる動作電流ｉｏを遮断す
る。復帰監視回路１３は、遮断動作状態のときに負荷６
に監視電流ｉｍを流してその状態を監視し、負荷が正常
状態に復帰したときに保護回路１１の遮断動作を解除す
る。

【００１１】前記保護回路１１にトランジスタ２６を用
いた場合には、受光側素子２７Ｔのオンによってベース
電流が遮断され、これによって遮断動作状態となる。発
光側素子２７Ｄには、動作電流検出回路１２及び前記復
帰監視回路１３の電流が流れ、これらの電流の大きさに
応じてフォトカプラ２７がオン又はオフする。

【００１２】

【実施例】図２は本発明に係る電子ヒューズ回路２の実
施例を示す図である。電子ヒューズ回路２は、図１の電
子ヒューズ回路１と同様に、電源装置のプラス側と負荷
のフラス側との間に接続されているとする。

【００１３】入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間の電
位差により、抵抗２２を介してトランジスタ２６にベー
ス電流が流れ、トランジスタ２６はオンする。トランジ
スタ２６がオンすると、抵抗２１、トランジスタ２６、
及びダイオード２８を通って電流（動作電流）ｉｏが流
れる。これが通常の動作状態である。

【００１４】このとき、抵抗２１の両端には電流ｉｏに
よる電圧降下Ｖｄが生じる。負荷が正常状態である場合
には、電流ｉｏは一定の値（最大定格値）以下であるの
で、電圧降下Ｖｄの大きさも一定の値以下である。とこ
ろが、負荷の短絡などによって電流ｉｏが一定値を越え
た場合、つまり過電流が流れた場合には、電圧降下Ｖｄ
の大きさが一定値を越える。

【００１５】電圧降下Ｖｄが一定値を越えると、フォト
カプラ２７のダイオード２７Ｄ、抵抗２５、ツェナーダ
イオード３０、及びダイオード３２を通って電流ｉｓが
流れ、それがある値を越えるとフォトカプラ２７がオン
となる。

【００１６】フォトカプラ２７がオンすると、つまりト
ランジスタ２７Ｔがオンすると、これによってトランジ
スタ２６のベース・エミッタ間が短絡され、ベース電流
が零となってトランジスタ２６がオフし、電流ｉｏは零
となる。これが過電流による遮断動作状態（又は保護動
作状態）である。

【００１７】トランジスタ２６のオフによって遮断動作
状態となると、電圧降下Ｖｄは零となり、電流ｉｓは零
となってこれによるダイオード２７Ｄの電流は零となる
が、それと同時に、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの
間には電源電圧とほぼ同じ電圧が加わるので、この電圧
によって、ダイオード２７Ｄ、抵抗２３、ツェナーダイ
オード２９、及びダイオード３１を通って電流（監視電
流）ｉｍが流れる。この電流ｉｍによって、ダイオード
２７Ｄが発光し、フォトカプラ２７のオン状態が維持さ
れる。但し、負荷の状態によっては電流ｉｍが減少し、
フォトカプラ２７がオフする。これが遮断動作時におけ
る監視状態である。

【００１８】なお、電流ｉｍの大きさは、フォトカプラ
２７をオンさせるための最小限の微小なものであり、負
荷への悪影響はない。抵抗２２及びトランジスタ２７Ｔ
を通って流れる電流も微小であり負荷への悪影響はな
い。また、抵抗２４はフォトカプラ２７の暗電流のバイ
パス用である。

【００１９】監視状態において、負荷が正常状態に復帰
すると、ダイオード２７Ｄに流れていた電流ｉｍが減少
し、そのためフォトカプラ２７がオフする。フォトカプ
ラ２７がオフすると、トランジスタ２６にベース電流が
流れてオンし、遮断動作状態が解除され、通常の動作状
態に復帰する。

【００２０】このように、負荷に異常が発生して過電流
が流れると、それを検出してトランジスタ２６が即座に
遮断状態となり、それと同時に、電流ｉｍによる負荷の
状態の監視が開始される。負荷が正常な状態に復旧して
電流ｉｍが減少すると、即座にトランジスタ２６の遮断
状態が解除され、通常の動作状態に復帰する。

【００２１】したがって、負荷の状態が正常状態である
か否かを検出するために過電流を流すことがないので、
電源装置に過大な負荷がかかることなく、且つ負荷への
悪影響もない。しかも、負荷の状態の監視が連続して行
われ、検出時間の遅れがないので、負荷が正常状態に復
旧した後直ちに電流ｉｏの供給を再開することができ
る。

【００２２】上述の実施例においては、フォトカプラ２
７のトランジスタ２７Ｔによってトランジスタ２６の遮
断動作とその解除を行っているので、簡単な回路である
にもかかわらず、動作速度が速く且つ動作が確実であ
る。フォトカプラ２７のダイオード２７Ｄには電流ｉｓ
と電流ｉｍとの両方が流れ、これによって過電流の検出
と負荷の監視との２つの動作を行うようにしているの
で、簡単な回路で動作が確実である。

【００２３】上述の実施例において、ツェナーダイオー
ド２９，３０は、電流ｉｓ，ｉｍのしきい値特性の改善
用であり、ダイオード３１，３２は逆流防止用である。
上述の実施例において、抵抗２１、トランジスタ２６、
ダイオード２８、トランジスタ２７Ｔなどによって保護
回路１１が、ダイオード２７Ｄ、抵抗２５、ツェナーダ
イオード３０、ダイオード３２などによって動作電流検
出回路１２が、ダイオード２７Ｄ、抵抗２３、ツェナー
ダイオード２９、ダイオード３１などによって復帰監視
回路１３が、それぞれ構成されている。

【００２４】上述の実施例においては、１つのフォトカ
プラ２７を過電流の検出用と監視用とに共用したが、こ
れらを別々に行うよう２つのフォトカプラを用いてもよ
い。その他、電子フューズ回路１，２の回路構成、回路
素子の種類、回路素子の値などは、本発明の主旨に沿っ
て種々変更することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によると、負荷の状態を検出する
ために過電流を流すことなく、しかも検出時間の遅れの
ない電子ヒューズ回路を提供することができる。

【００２６】請求項２の発明によると、回路が簡単とな
って動作が確実である。請求項３の発明によると、回路
が簡単となって動作速度が速く且つ動作が確実である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子ヒューズ回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明に係る電子ヒューズ回路の実施例を示す
図である。

【符号の説明】

１，２ 電子ヒューズ回路 ５ 電源装置 ６ 負荷 １１ 保護回路 １２ 動作電流検出回路 １３ 復帰監視回路 ２６ トランジスタ ２７ フォトカプラ ２７Ｄ ダイオード（発光側素子） ２７Ｔ トランジスタ（受光側素子） ｉｏ 電流（動作電流） ｉｍ 電流（監視電流）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷（６）の動作時に流れる動作電流（ｉ
   ｏ）を検出するための動作電流検出回路（１２）と、 前記動作電流検出回路（１２）により過電流が検出され
   たときに前記動作電流（ｉｏ）を遮断するための保護回
   路（１１）と、 前記保護回路（１１）により動作電流が遮断されている
   ときに前記負荷（６）に監視電流（ｉｍ）を流して当該
   負荷の状態を監視し、当該負荷が正常状態に復帰してい
   るときに前記保護回路（１１）の遮断動作を解除するた
   めの復帰監視回路（１３）と、 を有してなることを特徴とする電子ヒューズ回路。
2. 【請求項２】請求項１記載の電子ヒューズ回路（２）で
   あって、 前記動作電流検出回路（１２）及び前記復帰監視回路
   （１３）には、フォトカプラ（２７）の発光側素子（２
   ７Ｄ）が接続されており、 前記フォトカプラ（２７）の受光側素子（２７Ｔ）は、
   当該受光側素子がオンすることによって、前記保護回路
   （１１）の遮断動作が行われるように接続されてなるこ
   とを特徴とする電子ヒューズ回路。
3. 【請求項３】請求項２記載の電子ヒューズ回路（２）で
   あって、 前記保護回路（１１）は、オフすることによって遮断動
   作を行うトランジスタ（２６）を含み、 前記フォトカプラ（２７）の受光側素子（２７Ｔ）が、
   そのオンによって前記トランジスタ（２６）のベース電
   流を遮断するように接続されてなることを特徴とする電
   子ヒューズ回路。