JPH06176885A

JPH06176885A - 静電気除去回路付パワーモジュール

Info

Publication number: JPH06176885A
Application number: JP34511092A
Authority: JP
Inventors: Mikio Kawaguchi; 幹雄河口; Kazuhiro Izumi; 一弘和泉; Junichi Fujino; 淳市藤野; Yoichi Yasue; 洋一安江
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】操作部から入る静電気による破壊を防止す
る。【構成】パワーモジュール１１０は、交流電源１２の
出力電圧を整流する整流回路１１２を有する。整流回路
１１２の出力端子Ｂには、操作部１２０を接続する端子
Ｅが接続され、出力端子Ｄには素子１１８を介して操作
部１２０を接続する端子Ｆが接続される。そして、交流
電源１２のホット側である端子Ａと端子Ｅとの間には、
第１の放電回路１２２が設けられ、交流電源１２のコー
ルド側とＦ端子との間には、第２の放電回路１２４が設
けてある。さらに、端子Ｅ、Ｆ間には、第３の放電回路
であるツェナーダイオードＺＤ₃が接続してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、交流を直流に整流して
負荷回路に供給するパワーモジュールに係り、特に整流
回路部の出力側にオペレータによって操作されるスイッ
チ操作部が設けてある静電気除去回路付パワーモジュー
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】交流負荷に供給する交流電力を制御する
場合、図１７のようなパワーモジュールと呼ばれる制御
装置を用いることがある。このパワーモジュール１０
は、スイッチ２６がオンされると、可変抵抗２２を介し
てコンデンサ２４が充電される。コンデンサ２４の端子
間電圧がトリガ素子３０のブレークスルー電圧に達する
と、トリガ素子３０からトライアック２０のゲート端子
にトリガ信号が出力され、トライアック２０がオンして
負荷１４に交流電源１２から電力が供給される。なお、
図１７の符号２８は、負荷１４が駆動されていることを
示す、発光ダイオード等の表示素子である。

【０００３】このようなパワーモジュール１０において
は、一般に可変抵抗２２はパワーモジュール１０の本体
に埋め込んで設けたり、スイッチ２６と同様に常に人が
触れないようなところに設けてあり、スイッチ２６や可
変抵抗２２の部分に静電気が作用することを考慮してお
らず、回路上における静電気に対する特別な対策を施し
ていない。

【０００４】図１８は、交流電源から交流負荷に供給す
る電力を制御する従来のパワーモジュール（制御装置）
の他の一例を示したものである。この制御装置４０は、
端子４２、４４間に接続した発振回路４６とホトカプラ
４８を構成している発光ダイオード５０とを有し、発振
回路４６によって発光ダイオード５０を周期的に駆動で
きるようにしてある。そして、端子４２、４４には、制
御装置４０を駆動するための直流電源５２とスイッチ２
６との直列回路が接続され、発振回路４６を介して直流
負荷回路である発光ダイオード４８に給電できるように
してある。

【０００５】一方、ホトカプラ４８の受光素子であるホ
トトライアック５４は、一方の端子に電流制限用の抵抗
５６を介してトライアック２０のＴ₂端子が接続してあ
るとともに、後述する交流電源の雑音（サージ電圧）を
吸収するコンデンサ５８を介してトライアック２０のＴ
₁端子が接続してある。そして、ホトトライアック５４
の他方の端子には、トライアック２０のゲート端子が接
続してある。また、トライアック２０のゲート端子とＴ
₁端子との間には、トライアック２０の誤点弧を防止す
るための抵抗６０が接続してある。さらに、トライアッ
ク２０には、抵抗６２とコンデンサ６４とからなるＣＲ
アブソーバ６６が並列に接続してあり、交流電源からの
サージ電圧を吸収できるようになっている。そして、ト
ライアック２０はＣＲアブソーバ６６とともに、交流電
源１２と負荷６８との直列回路が接続される端子７０、
７２間に接続してある。

【０００６】このように構成した制御装置４０は、発振
回路４６が周期的にホトカプラ４８の発光ダイオード５
０に電流を供給して発光ダイオード５０を発光させ、ホ
トトライアック５４が発光ダイオード５０の出射光を受
けてトライアック２０のゲート端子にトリガを与える。
そして、トライアック２０は、ゲート端子にトリガ信号
が入力するとオンとなり、交流電源１２から交流負荷６
８に電力が供給されるようになっている。

【０００７】ところで、この制御装置４０においても可
変抵抗を設けて発振回路４６の発振周波数を変え、トラ
イアック２０の点弧角を変化させて負荷６８に供給する
電力量を制御する場合がある。この可変抵抗は、前記と
同様に制御装置４０の本体内に埋め込まれる場合もある
し、スイッチ２６とともに制御装置４０の外部に設けら
れる場合もある。そして、スイッチ２６と可変抵抗と
は、制御装置４０と分離できるように構成してあった
り、また一般に常にオペレータが触れないようのところ
に設けられるため、静電気に対する回路上の対策を施し
ていなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オペレ
ータがスイッチ２６や可変抵抗２２を頻繁に操作する場
合がある。例えば、図１９に示した電機掃除機のような
場合、スイッチと可変抵抗とがしばしば操作される。

【０００９】すなわち、掃除機８０は、フレキシブルホ
ース８２が掃除機本体８４に着脱自在となっていて、フ
レキシブルホース８２の先端にパイプ接続部８６が固定
してあり、このパイプ接続部８６に連結パイプ８８を介
して吸い込み口９０は接続される。そして、パイプ接続
部８６には、掃除機の操作部を構成し、掃除機８０をオ
ン・オフするためのスイッチ９２と、掃除機８０の吸い
込み量（図示しないモータの回転速度）を調節するため
の可変抵抗９４とが設けてあり、これらのスイッチ９２
と可変抵抗９４とが、フレキシブルホース８２に埋設し
た導線９６に接続してある。従って、スイッチ９２と可
変抵抗９４とは、フレキシブルホース８２を掃除機本体
８４のホース装着口９８に差し込むことにより、導線９
６、本体導線１００とを介してコントロール基板１０２
に搭載したパワーモジュールなどの制御装置（図示せ
ず）に接続できるようになっており、スイッチ９２によ
って掃除機８０のオン・オフ操作ができるとともに、可
変抵抗９４によって吸い込み量を調節できるようになっ
ている。

【００１０】上記のように、掃除機４０は、本体８４と
フレキシブルホース８２、連結パイプ８８とが分離でき
るようになっており、使用していないときは本体８４と
フレキシブルホース８２とを分離しておき、使用時にこ
れらを接続するのが一般的である。このため、フレキシ
ブルホース８２の接続時に、人体１０４の静電気やフレ
キシブルホース８２、連結パイプ８８に蓄積した静電気
（プラスまたはマイナスの電荷）が導線９６、本体導線
１００と介して掃除機本体８４内に入り、制御装置であ
るパワーモジュール回路を破壊することがある。しか
も、フレキシブルホース８２や連結パイプ８８、吸い込
み口８８は、一般にプラスチックによって構成してあ
り、静電気が蓄積しやすく、掃除中においても帯電し、
パワーモジュール回路を破壊するおそれがある。また、
人がしばしば掃除機から離れるため、人体から静電気が
入ることもある。

【００１１】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、操作部から入る静電気による破
壊を防止することができる静電気除去回路付パワーモジ
ュールを提供することが目的としている。

【００１２】上記の目的を達成するために、本発明に係
る静電気除去回路付パワーモジュールは、交流電源から
入力した交流電力を整流し、出力側に接続される負荷回
路に給電する整流回路部と、この整流回路部の出力側に
設けられ、前記負荷回路を駆動するスイッチが接続され
る操作部接続部と、この操作部接続部の高電位側と前記
交流電源の一側との間に設けられ、交流電源側電位が操
作部接続部側電位より予め定めた第１の基準値より大き
くなったときに、交流電源側から操作部接続部側に電流
が流れる第１の放電回路部と、前記操作部接続部の低電
位側と前記交流電源の他側との間に設けられ、操作部接
続部側電位が交流電源側電位より予め定めた基準値より
大きくなったときに、操作部接続部側から交流電源側に
電流が流れる第２の放電回路部と、を有することを特徴
としている。

【００１３】第１の放電回路部は、抵抗を介して交流電
源に接続するとよい。そして、整流回路部は、一側入力
端子を抵抗を介して交流電源に接続するととができる。
また、第１の放電回路部と第２の放電回路部とは、逆流
防止回路を有してことが望ましい。なお、第１の基準値
と第２の基準値とは、整流回路部の出力電圧値より大き
くする。さらに、第１の放電回路部の交流電源側の接続
点の電位は、第１の基準値と第２の基準値との和より小
さくする。

【００１４】操作部接続部の高電位側と低電位側との間
には、高電位側電位が低電位側電位より予め定めた第３
の基準値より大きくなったときに、高電位側から低電位
側に電流が流れる第３の放電回路部をもうけるとよい。
第３の基準値は、整流回路部の出力電圧値より大きいこ
とえが望ましい。

【００１５】

【作用】上記の如く構成した本発明は、操作部のスイッ
チがオンしているときに、整流回路の出力側に接続した
操作部（操作部接続部）から静電気が侵入した場合、第
１の放電回路または第２の放電回路給を通って静電気が
交流電源側に放電され、パワーモジュールの静電気によ
る破壊を避けることができる。

【００１６】第１の放電回路の交流電源を抵抗を介して
交流に接続すると、放電回路を構成する素子、例えばツ
ェナーダイオードのツェナー電圧を下げることができ
る。また、整流回路の入力側端子をこの抵抗を介して接
続すれば、この抵抗を電圧降下用の抵抗として利用で
き、所定の電圧に降下させるための抵抗を省くことがで
きる。そして、第１の放電回路と第２の放電回路とに電
流の逆流防止回路を設けると、交流電源側から操作部側
に電流が漏れるのを防ぐことができる。

【００１７】第１の基準値と第２の基準値とを整流回路
の出力電圧より大きくすれば、整流回路の出力側から放
電回路に電流が流れず、パワーモジュール特性に影響を
与えない。また、第１の放電回路部の交流電源側の接続
点の電位は、第１の基準値と第２の基準値との和より小
さくしておくと、通常状態において、交流電源から放電
回路に電流が流れるのを防止できる。

【００１８】操作部接続部の高電位側と低電位側との間
に第３の放電回路を設けると、操作部のスイッチがオフ
しているときに操作部接続部からプラスまたはマイナス
の静電気が侵入してきた場合、その電荷を第１の放電回
路または第２の放電回路を介して交流電源側に逃がすこ
とができる。そして、第３の放電回路の基準値は、操作
部のスイッチがオフしているときの通常状態において、
高電位側から低電位側に電流が流れるのを防止するた
め、整流回路の出力電圧より大きくする。

【００１９】

【実施例】本発明に係る静電気除去回路付パワーモジュ
ールの好ましい実施例を、添付図面に従って詳説する。
図１は、本発明の静電気除去回路付パワーモジュールの
基本回路を示したものである。

【００２０】図１において、パワーモジュール１１０
は、交流電源１２の出力電圧を整流する整流回路１１２
を備えている。整流回路１１２は、ダイオードブリッジ
による全波整流回路となっており、入力端子となるＡ端
子、Ｃ端子が、電圧降下用の抵抗Ｒ₁、Ｒ₂を介して交
流電源１２に接続してある。そして、整流回路１１２の
出力端子となるＢ端子、Ｄ端子間には、制御回路等の出
力回路１１４が接続してある。この出力回路１１４に
は、カッコをもって示したように、Ｂ端子、Ｄ端子間に
出力される直流電圧Ｖ_DCを一定に保持するためのツェナ
ーダイオード１１６を設けることができる。

【００２１】さらに、整流回路１１２のＢ端子にはＥ端
子が接続してあり、整流回路１１２のアース側となるＤ
端子には、出力回路１１４のコンデンサ等の素子１１８
または所定の回路を介してＦ端子が接続される。これら
の端子Ｅ、Ｆは、可変抵抗ＶＲとオン・オフ用のスイッ
チＳＷを直列接続した操作部１２０を接続する操作部接
続部となっている。そして、交流電源１２のいわゆるホ
ット側である整流回路１１２のＡ端子と、操作部接続部
のＥ端子との間には、操作部１２０から入ってくる静電
気を交流電源１２側に逃がす第１の放電回路部１２２が
設けてある。

【００２２】第１の放電回路部１２２は、逆流防止回路
であるダイオードＤ₁とツェナーダイオードＺＤ₁とを
直列接続して構成してあり、ダイオードＤ₁のカソード
にツェナーダイオードＺＤ₁のカソードが接続してあ
る。そして、ダイオードＤ₁のアノードはＡ端子に接続
され、ツェナーダイオードＺＤ₁のアノードはＥ端子に
接続される。また、交流電源１２のいわゆるコールド側
である抵抗Ｒ₂の交流電源１２側と、操作部接続部であ
るＦ端子との間には、操作部１２０から入ってくる静電
気を交流電源１２側に逃がす第２の放電回路部１２４が
設けてある。

【００２３】第２の放電回路部１２４は、第１の放電回
路部１２２と同様に逆流防止回路としてのダイオードＤ
₂とツェナーダイオードＺＤ₂との直列回路から構成し
てある。しかし、第２の放電回路部１２４は、ダイオー
ドＤ₂のアノードとツェナーダイオードＺＤ₂のアノー
ドとが接続してあり、ダイオードＤ₂のカソードが交流
電源１２に接続され、ツェナーダイオードＺＤ₂のカソ
ードがＦ端子に接続してある。そして、端子Ｅ、Ｆ間に
は、後述するように、スイッチＳＷが開いているときに
の静電気の放電通路を構成する第３の放電回路部である
ツェナーダイオードＺＤ₃が接続してある。このツェナ
ーダイオードＺＤ₃は、アノードがＦ端子に接続され、
カソードがＥ端子に接続されている。

【００２４】なお、各ツェナーダイオードＺＤ₁、ＺＤ
₂、ＺＤ₃のツェナー電圧Ｖ_Z1、Ｖ_Z2、Ｖ_Z3は、整流回
路１１２の出力電圧Ｖ_DCより大きな値となっている。そ
して、ダイオードＤ₁のアノードを接続して点の電圧Ｖ
_Aは、スイッチＳＷがオンしている状態のときに、放電
回路に電流が流れないように、

【数１】Ｖ_A＜Ｖ_Z1＋Ｖ_Z2 となるように設定してある。また、図１に示した符号
Ｇ、Ｈ、Ｉは、それぞれ出力回路の出力端子を示してお
り、これらの出力端子に負荷回路が接続される。

【００２５】図２は、実施例に係るパワーモジュールの
具体的な回路を、電機掃除機用のパワーモジュールを例
にして示したもので、図１に示したものに相当するもの
には同一の符号が付してある。この図２のパワーモジュ
ール１１０においては、操作部接続部となるＥ端子が抵
抗Ｒ₃を介して整流回路１１２の出力側端子Ｂに接続さ
れている。また、端子Ｆは、コンデンサＣ₁を介して整
流回路１１２の出力端子Ｄに接続してある。さらに、整
流回路１１２の出力端子Ｂ、Ｄ間には、抵抗Ｒ₃、可変
抵抗ＶＲ、スイッチＳＷ、コンデンサＣ₁の直列回路と
並列に、分割抵抗Ｒ₄、Ｒ₅の直列回路が接続してあ
る。

【００２６】抵抗Ｒ₄、Ｒ₅間には、トリガを発生させ
るためのプログラマブル・ユニジャンクション・トラン
ジスタ（以下ＰＵＴと略称する）のゲートが接続してあ
る。このＰＵＴは、アノードがコンデンサＣ₁のＦ端子
側に接続してあり、カソードにホトトライアックカプラ
１２６を構成している発光ダイオード１２７のアノード
が接続してある。そして、発光ダイオード１２７のカソ
ードは、抵抗Ｒ₆を介して整流回路１１２のアース側と
なるＤ端子に接続される。

【００２７】ホトトライアックカプラ１２６のホトトラ
イアックＴＲ₁の一側端子は、電流制限抵抗抵抗Ｒ₇を
介してトライアックＴＲ₂のＴ₂端子に接続される。さ
らに、ホトトライアックＴＲ₁の他側の端子には、トラ
イアックＴＲ₂のゲート端子と、トライアックＴＲ₂の
誤点弧を防止する抵抗Ｒ₈を介してトライアックＴＲ₂
のＴ₁端子が接続してある。

【００２８】なお、トライアックＴＲ₂は、Ｔ₁端子が
交流電源１２の一側に接続してあり、Ｔ₂端子がモータ
１３０を介して交流電源１２の他側に接続してある。さ
らに、トライアックＴＲ₂のＴ₁、Ｔ₂端子間には、交
流電源１２のサージ電圧を吸収するための、抵抗Ｒ₉と
コンデンサＣ₂とを直列接続したＣＲアブソーバ１２８
が接続してある。

【００２９】このように構成した実施例においては、整
流回路１１２は、交流電源１２の出力した交流電圧が端
子Ａ、Ｃ間に入力すると、これを整流して半波毎に端子
Ｂにプラス、端子Ｄにマイナスの電圧を出力する。そし
て、操作部１２０のスイッチＳＷがオンされると、抵抗
Ｒ₃と可変抵抗ＶＲとを介してコンデンサＣ₁が充電さ
れ、コンデンサＣ₁の両端電圧が所定の値（ゲート電圧
より約０．７Ｖ高い値）になるとＰＵＴのアノード、カ
ソード間がオンし、コンデンサＣ₁に充電された電荷が
ＰＵＴを介してホトトライアックカプラ１２６の発光ダ
イオード１２７に急激に流れる。これにより、発光ダイ
オード１２７が発光し、ホトトライアックＴＲ₁がトラ
イアックＴＲ₂のゲート端子にトリガ信号を入力する。
この結果、トライアックＴＲ₂がオンして交流電源１２
が出力する電力を、交流負荷であるモータ１３０に供給
してモータ１３０を駆動する。

【００３０】ＰＵＴがオンすると、コンデンサＣ₁が放
電してＰＵＴのアノード電流が低下してＰＵＴがオフと
なり、次の半波によってコンデンサＣ₁が再び充電さ
れ、上記のことが半波毎に繰り返される。そして、トラ
イアックＴＲ₂の点弧角は、可変抵抗ＶＲの抵抗値を変
えることにより制御でき、モータ１３０に供給する電力
量を調節することができる。すなわち、ＰＵＴがオンす
るまでのコンデンサＣ₁の充電時間は、周知のように抵
抗Ｒ₃＋可変抵抗ＶＲとコンデンサＣ₁との値によって
定まり、可変抵抗ＶＲの抵抗値を変化させることによ
り、ＰＵＴを駆動する周期、すなわちトライアックＴＲ
₂に与えるトリガ信号の周期を変化させることができ、
交流電源１２の出力の位相制御をすることができる。な
お、操作部１２０のスイッチＳＷがオフの状態では、コ
ンデンサＣ₁が充電されないため、トライアックＴＲ₂
はオンとならず、モータ１３０は駆動されない。

【００３１】ところで、前記したように、掃除機のホー
スに蓄積した静電気や、人が掃除機を取り扱う際に、人
からの静電気が掃除機のホースを介してパワーモジュー
ル１１０に流れ込んでくる。このとき、実施例のパワー
モジュール１１０においては、第１ないし第３の放電回
路を設けているため、パワーモジュール１１０に流れ込
んだ静電気は、交流電源１２に放電される。

【００３２】すなわち、操作部１２０のスイッチＳＷが
オフの状態において、図３のように端子Ｅにプラスの静
電気が入り、静電電圧Ｖ_Sが放電回路を構成しているツ
ェナーダイオードＺＤ₁、ＺＤ₂、ＺＤ₃のツェナー電
圧Ｖ_Z以上になると、Ｅ端子とＡ端子間とに設けた第１
の放電回路１２２を構成しているダイオードＤ₁に対し
て逆電圧であるため、矢印１３２に示したように、端子
Ｅ、Ｆ間に設けた第３の放電回路であるツェナーダイオ
ードＺＤ₃と、第２の放電回路１２４を構成しているツ
ェナーダイオードＺＤ₂、ダイオードＤ₂と電荷が流
れ、交流電源１２のコールド側に抜けていく。従って、
パワーモジュール１１０を構成している各素子は、静電
気の影響を受けず、破壊されることがない。

【００３３】また、スイッチＳＷがオフの状態におい
て、図４のようにＥ端子にマイナスの静電気が入ると、
ダイオードＤ₂に対して逆電圧となるため、矢印１３４
のように交流電源１２のホット側から第１の放電回路１
２２のダイオードＤ₁、ツェナーダイオードＺＤ₁を通
りＥ端子に抜け、パワーモジュール１１０の静電破壊を
防止することができる。

【００３４】さらに、図５のように、スイッチＳＷがオ
フの状態でＦ端子にプラスの静電気が入ると、矢印１３
６のように第２の放電回路１２４のツェナーダイオード
ＺＤ₂とダイオードＤ₂を通って交流電源１２のコール
ド側に抜ける。そして、スイッチＳＷがオフで、図６の
ようにＦ端子にマイナスの静電気が入った場合、矢印１
３８のように交流電源１２のホット側から第１の放電回
路１２２であるダイオードＤ₁、ツェナーダイオードＺ
Ｄ₁と、第３の放電回路であるツェナーダイオードＺＤ
₃を通ってＦ端子に抜ける。

【００３５】一方、操作部１２０のスイッチＳＷがオン
されている場合において、Ｅ端子にプラスの静電気が入
ってＶ_S＞Ｖ_Zになると、可変抵抗ＶＲの抵抗値が０で
あれば、図７の符号１４０、１４２のように、Ｅ端子の
静電気は、可変抵抗ＶＲ、スイッチＳＷを介してツェナ
ーダイオードＺＤ₂、ダイオードＤ₂を通り、交流電源
１２のコールド側に抜ける。また、可変抵抗ＶＲにおけ
る電圧降下がツェナー電圧Ｖ_Z以上であると、符号１４
４、１４２のようにツェナーダイオードＺＤ₃、Ｚ
Ｄ₂、ダイオードＤ₂を通って交流電源１２のコールド
側に抜ける。また、図８のように、スイッチＳＷがオン
している状態でＥ端子にマイナスの電荷が入ると、矢印
１４６のように交流電源１２のホット側からダイオード
Ｄ₁、ツェナーダイオードＺＤ₁を通ってＥ端子に抜け
る。

【００３６】さらに、図９のように、スイッチＳＷがオ
ンしているときに、Ｆ端子にプラスの静電気が入っ場
合、プラスの静電気は、矢印１４８のように端子Ｆから
ツェナーダイオードＺＤ₂、ダイオードＤ₂を介して交
流電源１２のコールド側に抜ける。逆に、スイッチＳＷ
がオンしているときに、Ｆ端子にマイナスの静電気が入
ると、図１０に示したようになる。すなわち、可変抵抗
ＶＲの抵抗値が０であれば、符号１５０のように交流電
源１２のホット側からダイオードＤ₁、ツェナーダイオ
ードＺＤ₁を通り、符号１５２のように可変抵抗ＶＲ、
スイッチＳＷをとおってＦ端子に抜ける。そして、可変
抵抗ＶＲの抵抗値が０でない場合、符号１５０、１５４
の如くツェナーダイオードＺＤ₃を通ってＦ端子に抜け
る。

【００３７】上記の図３から図１０までの静電気が印加
されたときの結果を図１５にまとめて示した。このよう
に、実施例においては、操作部１２０から静電気が入っ
たとしても、その電荷を交流電源１２側に逃がすため、
静電気によるパワーモジュール１１０への悪影響をなく
すことができる。

【００３８】次に、放電回路を設けたことによるパワー
モジュール１１０の基本動作への影響を検討すると、図
１１から図１４に示した如くなる。すなわち、操作部１
２０のスイッチＳＷがオフしている状態において、図１
１のように整流回路１１２のＡ端子に交流電源１２から
正の半周期の電圧が印加された場合、整流回路１１２の
Ａ端子、すなわちダイオードＤ₁のアノードを接続した
点のＶ_Aは、

【数２】Ｖ_A＜Ｖ_Z1＋Ｖ_Z2 となるように設定してあるため、放電回路に電流が流れ
ず放電回路からＰＵＴを接続したコントロール側となる
出力回路に電流が流れることがなく、パワーモジュール
１１０は正常に作動し、放電回路がパワーモジュール１
１０に悪影響を与えることがない。

【００３９】また、スイッチＳＷがオフしているとき
に、図１２のように整流回路１１２のＡ端子に交流電源
１２から負の電圧が印加された場合、ダイオードＤ₁、
Ｄ₂に逆電圧が作用することになり、放電回路に電流が
流れず、パワーモジュール１１０は、正常に作動する。

【００４０】一方、スイッチＳＷがオンしている状態に
おいて、図１３のように整流回路１１２のＡ端子に交流
電源１２の正の電圧が印加されたばあい、Ｖ_A＜Ｖ_Z1＋
Ｖ_Z2がであるため、放電回路には電流が流れず、整流回
路１１２から出力される電流は、従来と同様に抵抗
Ｒ₃、可変抵抗ＶＲ、スイッチＳＷを通ってコントロー
ル側に流れ、放電回路の影響を受けることなくパワーモ
ジュール１１０が正常に作動する。そして、スイッチＳ
Ｗがオンしている状態において、図１４のように整流回
路１１２のＡ端子に交流電源１２の負の電圧が印加され
たときには、ダイオードＤ₁、Ｄ₂の存在によって放電
回路に電流が流れず、パワーモジュール１１０は正常に
作動して放電回路から悪影響を受けることがない。これ
らのパワーモジュール１１０の基本動作に関する結果を
図１６にまとめて示した。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、操作部接続部からパワーモジュールに静電気が入っ
てきても、それを交流電源側に逃がすようにしているた
め、パワーモジュールが静電気により破壊されることが
ない。

【００４２】また、第１の放電回路の交流電源を抵抗を
介して交流に接続すると、放電回路を構成する素子、例
えばツェナーダイオードのツェナー電圧を下げることが
できる。また、整流回路の入力側端子をこの抵抗を介し
て接続すれば、この抵抗を電圧降下用の抵抗として利用
でき、所定の電圧に降下させるための抵抗を省くことが
できる。そして、第１の放電回路と第２の放電回路とに
電流の逆流防止回路を設けると、交流電源側から操作部
側に電流が漏れるのを防ぐことができる。

【００４３】第１の基準値と第２の基準値とを整流回路
の出力電圧より大きくすれば、整流回路の出力側から放
電回路に電流が流れず、パワーモジュール特性に影響を
与えない。また、第１の放電回路部の交流電源側の接続
点の電位は、第１の基準値と第２の基準値との和より小
さくしておくと、通常状態において、交流電源から放電
回路に電流が流れるのを防止できる。

【００４４】操作部接続部の高電位側と低電位側との間
に第３の放電回路を設けると、操作部のスイッチがオフ
しているときに操作部接続部からプラスまたはマイナス
の静電気が侵入してきた場合、その電荷を第１の放電回
路または第２の放電回路を介して交流電源側に逃がすこ
とができる。そして、第３の放電回路の基準値を整流回
路の出力電圧より大きくすると、操作部のスイッチがオ
フしているときの通常状態において、高電位側から低電
位側に電流が流れるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る静電気除去回路付パワー
モジュールの基本回路の説明図である。

【図２】実施例の具体例を示す回路図である。

【図３】実施例における操作部のスイッチがオフしてい
る状態でＥ端子にプラスの静電気が入ったときの作用の
説明図である。

【図４】実施例における操作部のスイッチがオフしてい
る状態でＥ端子にマイナスの静電気が入ったときの作用
の説明図である。

【図５】実施例における操作部のスイッチがオフしてい
る状態でＦ端子にプラスの静電気が入ったときの作用の
説明図である。

【図６】実施例における操作部のスイッチがオフしてい
る状態でＦ端子にマイナスの静電気が入ったときの作用
の説明図である。

【図７】実施例における操作部のスイッチがオンしてい
る状態でＥ端子にプラスの静電気が入ったときの作用の
説明図である。

【図８】実施例における操作部のスイッチがオンしてい
る状態でＥ端子にマイナスの静電気が入ったときの作用
の説明図である。

【図９】実施例における操作部のスイッチがオンしてい
る状態でＦ端子にプラスの静電気が入ったときの作用の
説明図である。

【図１０】実施例における操作部のスイッチがオンして
いる状態でＦ端子にマイナスの静電気が入ったときの作
用の説明図である。

【図１１】実施例における操作部のスイッチがオフして
いる状態で整流回路のＡ端子に交流電源から正の電圧が
印加されたときの作用の説明図である。

【図１２】実施例における操作部のスイッチがオフして
いる状態で整流回路のＡ端子に交流電源から負の電圧が
印加されたときの作用の説明図である。

【図１３】実施例における操作部のスイッチがオンして
いる状態で整流回路のＡ端子に交流電源から正の電圧が
印加されたときの作用の説明図である。

【図１４】実施例における操作部のスイッチがオンして
いる状態で整流回路のＡ端子に交流電源から負の電圧が
印加されたときの作用の説明図である。

【図１５】実施例における操作部から静電気が入ったと
きの結果を示す図である。

【図１６】実施例における放電回路を設けたことによる
影響の結果を示す図である。

【図１７】従来のパワーモジュールの一例の回路図であ
る。

【図１８】従来のパワーモジュールの他の例の回路図で
ある。

【図１９】電機掃除機の説明図である。

【符号の説明】

１２交流電源１１０パワーモジュール１１２整流回路１２０操作部１２２第１の放電回路１２４第２の放電回路Ｅ、Ｆ操作部接続部（端子）ＺＤ₃ 第３の放電回路（ツェナーダイオー
ド）Ｄ₁、Ｄ₂ ダイオードＳＷスイッチＶＲ可変抵抗ＺＤ₁、ＺＤ₂ ツェナーダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安江洋一神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製作所研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源から入力した交流電力を整流
し、出力側に接続される負荷回路に給電する整流回路部
と、この整流回路部の出力側に設けられ、前記負荷回路を駆
動するスイッチが接続される操作部接続部と、この操作部接続部の高電位側と前記交流電源の一側との
間に設けられ、交流電源側電位が操作部接続部側電位よ
り予め定めた第１の基準値より大きくなったときに、交
流電源側から操作部接続部側に電流が流れる第１の放電
回路部と、前記操作部接続部の低電位側と前記交流電源の他側との
間に設けられ、操作部接続部側電位が交流電源側電位よ
り予め定めた基準値より大きくなったときに、操作部接
続部側から交流電源側に電流が流れる第２の放電回路部
と、を有することを特徴とする静電気除去回路付パワーモジ
ュール。
【請求項２】前記第１の放電回路部は、抵抗を介して
前記交流電源に接続してあることを特徴とする請求項１
に記載の静電気除去回路付パワーモジュール。
【請求項３】前記整流回路部は、一側入力端子が前記
抵抗を介して前記交流電源に接続してあることを特徴と
する請求項１または２に記載の静電気除去回路付パワー
モジュール。
【請求項４】前記第１の放電回路部と前記第２の放電
回路部とは、逆流防止回路を有していることを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれか１に記載の静電気除去回
路付パワーモジュール。
【請求項５】前記第１の基準値と第２の基準値とは、
前記整流回路部の出力電圧値より大きいことを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれか１に記載の静電気除去回
路付パワーモジュール。
【請求項６】前記第１の放電回路部の前記交流電源側の
接続点の電位は、前記第１の基準値と前記第２の基準値
との和より小さいことを特徴とする請求項５に記載の静
電気除去回路付パワーモジュール。
【請求項７】前記操作部接続部は、高電位側と低電位
側との間に設けられ、高電位側電位が低電位側電位より
予め定めた第３の基準値より大きくなったときに、高電
位側から低電位側に電流が流れる第３の放電回路部を有
していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
１に記載の静電気除去回路付パワーモジュール。
【請求項８】前記第３の基準値は、前記整流回路部の
出力電圧値より大きいことを特徴とする請求項６に記載
の静電気除去回路付パワーモジュール。