JPS60108921A - 電源装置の過負荷保護回路 - Google Patents
電源装置の過負荷保護回路Info
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- JPS60108921A JPS60108921A JP21717383A JP21717383A JPS60108921A JP S60108921 A JPS60108921 A JP S60108921A JP 21717383 A JP21717383 A JP 21717383A JP 21717383 A JP21717383 A JP 21717383A JP S60108921 A JPS60108921 A JP S60108921A
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- power supply
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
- G05F1/573—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の属する技術分野〉
本発明は、電源装置の過負荷保護回路に関する。
〈従来技術〉
電源装置等においては、過負荷から装置を保護するため
過負荷保護回路が設けられているのが普通である。保護
回路の例としては、負荷電流が一定値以上になると出力
電圧を低下させて、負荷への供給電力を減少させるのが
一般的である。第１図は、電源装置の過負荷保護特性を
示す図である。
過負荷保護回路が設けられているのが普通である。保護
回路の例としては、負荷電流が一定値以上になると出力
電圧を低下させて、負荷への供給電力を減少させるのが
一般的である。第１図は、電源装置の過負荷保護特性を
示す図である。
横軸は出力電流工。７を、縦軸は出力電圧ｖＩＮである
。図において、尻、は定電流で電圧のみ低下させる特性
を（コの字特注）、ｆ２は電圧、電流とも垂下させる特
性を（）の字特性）、ｆ３は電流は増加性をもつものが
ある。−例としてＤＣ／ＤＣコンバータ等の場合、第２
図に示すような入力特性を持つことが多い。図において
、横軸は入力電圧ｖ１Ｎを、縦軸は入力電流ＩＩＮを示
す。電圧が低い人領域では電流は流れず、次のＢ領域で
はある電圧で電流が立上シ、出力が安定化領域に入るま
で電流は増加する。Ｃ領域では゛出力が安定化し、定電
力状態となる。ｇは定格点である。
。図において、尻、は定電流で電圧のみ低下させる特性
を（コの字特注）、ｆ２は電圧、電流とも垂下させる特
性を（）の字特性）、ｆ３は電流は増加性をもつものが
ある。−例としてＤＣ／ＤＣコンバータ等の場合、第２
図に示すような入力特性を持つことが多い。図において
、横軸は入力電圧ｖ１Ｎを、縦軸は入力電流ＩＩＮを示
す。電圧が低い人領域では電流は流れず、次のＢ領域で
はある電圧で電流が立上シ、出力が安定化領域に入るま
で電流は増加する。Ｃ領域では゛出力が安定化し、定電
力状態となる。ｇは定格点である。
このような特性の回路を前記電源装置の負荷として用い
た場合について考察する。第５図は電源が投入されて立
上って行く時の、出力電圧、電流の特性を示す図である
。図において、横軸は出力電流！。８．を、縦軸は出力
電圧Ｖ。ＵＴを示す。ｆｌは電源の過負荷保護特性を、
Ｉ２． Ｉ３は負荷の入力特性をそれぞれ示す。電源が
投入され立上っていく時の出力電圧、電流の軌跡を見る
と、Ｉ２特性に示すように負荷の入力電流の最大が電源
装置の過負荷電流点を越えることがなければ問題はない
。しかしながら、Ｉ３特性に示すように負荷の入力電流
の最大が電源装置の過負荷電流点を越えてしまうと、定
常状態（ｋ点）に達することなしに過負荷状態で安定し
てしまい（ｊ点）電源の出力は立上らない。このような
電源装置と負荷の組合せでは、電源装置として通常利用
する負荷電流に比べ充分余裕をもったものが必要となり
、スペース、経済性の面等多くの面で無駄が多くなって
しまう。
た場合について考察する。第５図は電源が投入されて立
上って行く時の、出力電圧、電流の特性を示す図である
。図において、横軸は出力電流！。８．を、縦軸は出力
電圧Ｖ。ＵＴを示す。ｆｌは電源の過負荷保護特性を、
Ｉ２． Ｉ３は負荷の入力特性をそれぞれ示す。電源が
投入され立上っていく時の出力電圧、電流の軌跡を見る
と、Ｉ２特性に示すように負荷の入力電流の最大が電源
装置の過負荷電流点を越えることがなければ問題はない
。しかしながら、Ｉ３特性に示すように負荷の入力電流
の最大が電源装置の過負荷電流点を越えてしまうと、定
常状態（ｋ点）に達することなしに過負荷状態で安定し
てしまい（ｊ点）電源の出力は立上らない。このような
電源装置と負荷の組合せでは、電源装置として通常利用
する負荷電流に比べ充分余裕をもったものが必要となり
、スペース、経済性の面等多くの面で無駄が多くなって
しまう。
〈発明の目的〉
本発明はこのような点に鑑みて欧されたものであって、
過負荷保護機能をもった電源装置において、その通電立
上り時に負荷に流れる過渡的な過電流によって過負荷状
態から抜は出せなくなる現象を阻止した過負荷保護回路
を実現したものである。
過負荷保護機能をもった電源装置において、その通電立
上り時に負荷に流れる過渡的な過電流によって過負荷状
態から抜は出せなくなる現象を阻止した過負荷保護回路
を実現したものである。
〈発明の構成〉
本発明は上記目的を達成するため、第ルベル及び第２レ
ベルの軽重２段階の過負荷検出レベルを予め設定し、第
１のレベルとしては長時間の過負荷には耐えられないが
短時間の過負荷には耐えられる領域に設定し、第２のレ
ベルとしては短時間の過負荷にも耐えられない領域に設
定し、第１のレベルが検出されたときには時間遅れをも
たせて保護機能が働くようにし、第２のレベルが検出さ
れたときには即時に保護機能が働くように構成したこと
を特徴としている。
ベルの軽重２段階の過負荷検出レベルを予め設定し、第
１のレベルとしては長時間の過負荷には耐えられないが
短時間の過負荷には耐えられる領域に設定し、第２のレ
ベルとしては短時間の過負荷にも耐えられない領域に設
定し、第１のレベルが検出されたときには時間遅れをも
たせて保護機能が働くようにし、第２のレベルが検出さ
れたときには即時に保護機能が働くように構成したこと
を特徴としている。
〈実施例〉
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第４図は、本発明回路による電源装置の過負荷保護特性
を示す図でわる。図において、横軸は出力電流Ｉ。ＵＴ
を縦軸は出力電圧Ｖ。ｕ’ｒを示す。ｆ、は電源の過負
荷保護特性を、Ｉ２は負荷の入力特性をそれぞれ示す。
を示す図でわる。図において、横軸は出力電流Ｉ。ＵＴ
を縦軸は出力電圧Ｖ。ｕ’ｒを示す。ｆ、は電源の過負
荷保護特性を、Ｉ２は負荷の入力特性をそれぞれ示す。
本発明回路は、図に示すように第１のレベルＩ 第２の
レベルＩ２なる２個の電流検出点１′ を持ち、■、を検出するにはその保護動作が働くまでに
時間遅れをもたせる。この時間遅れ蝶、電源装置の出力
が立上るまでに要する時間よりも長くなるように設定す
る。第１のレベル！、は、長時間の過負荷には耐えられ
ないが短時間の過負荷には耐えられる領域に設定され、
第２のレベル■２は短時間の過負荷にも耐えられない領
域に設定する。
レベルＩ２なる２個の電流検出点１′ を持ち、■、を検出するにはその保護動作が働くまでに
時間遅れをもたせる。この時間遅れ蝶、電源装置の出力
が立上るまでに要する時間よりも長くなるように設定す
る。第１のレベル！、は、長時間の過負荷には耐えられ
ないが短時間の過負荷には耐えられる領域に設定され、
第２のレベル■２は短時間の過負荷にも耐えられない領
域に設定する。
■、よりも大きいＩ２の検出では時間遅れをもたせずに
保護動作に入るようＫする。
保護動作に入るようＫする。
通常、過負荷の状態は、温度上昇等から保護する場合−
のように比較的時間に余裕のある領域と、回路素子（例
えばトランジスタ）の絶対定格を越えた場合のように短
時間で破壊に至る領域とが考えられる。Ｂ領域が前者、
Ｃ領域が後者である。
のように比較的時間に余裕のある領域と、回路素子（例
えばトランジスタ）の絶対定格を越えた場合のように短
時間で破壊に至る領域とが考えられる。Ｂ領域が前者、
Ｃ領域が後者である。
Ａ領域は安全動作領域である。電流検出レベルＩ、。
■をそれぞれＢ、Ｃ領域よりも低いところに設定してお
けば、過負荷により電源装置が破壊することはない。こ
のような特性の電源装置の負荷としてｆのような特性の
ものを考えると１通電立上りの状態で一時的に第ルベル
Ｉ、をオーバしても時間遅れがあるうちＫこの領域を通
過し、定常状態に達する（図のｐ点）。従って、電源の
能力の最大限を利用することができる。
けば、過負荷により電源装置が破壊することはない。こ
のような特性の電源装置の負荷としてｆのような特性の
ものを考えると１通電立上りの状態で一時的に第ルベル
Ｉ、をオーバしても時間遅れがあるうちＫこの領域を通
過し、定常状態に達する（図のｐ点）。従って、電源の
能力の最大限を利用することができる。
第５図は、本発明の一実施例を示す電気的構成図である
。図において、Ｒ，Ｒは出力ライ／８１ ８２ ｔに挿入された電流検出用の基準抵抗、Ｕ、は抵抗Ｒ及
び”８２間の電圧降下を入力とする第１の演１ 算増幅器、Ｕは抵抗”８２の電圧降下を入力とする第２
の演算増幅器である。Ｒ１，Ｃ１は第１の演算増［ｉ：
Ｕｌの出力を受ける抵抗、コンデンサで１次遅九回路を
構成する。ＤＤは遅れ回路を通った第１＃ ２ １の演算増幅器Ｕ、の出力と第２の演算増幅器Ｕ２の出
力のうち大きい方を選択するダイオードである。
。図において、Ｒ，Ｒは出力ライ／８１ ８２ ｔに挿入された電流検出用の基準抵抗、Ｕ、は抵抗Ｒ及
び”８２間の電圧降下を入力とする第１の演１ 算増幅器、Ｕは抵抗”８２の電圧降下を入力とする第２
の演算増幅器である。Ｒ１，Ｃ１は第１の演算増［ｉ：
Ｕｌの出力を受ける抵抗、コンデンサで１次遅九回路を
構成する。ＤＤは遅れ回路を通った第１＃ ２ １の演算増幅器Ｕ、の出力と第２の演算増幅器Ｕ２の出
力のうち大きい方を選択するダイオードである。
Ｕ３は前記大きい方の出力を、過負荷レベルを設定する
ための基準電圧Ｖ、と比較する第３の演算増幅器である
。そして、該演算増幅器の出力が保護回路（図示せず）
への入力となる。このように構成され九回路の動作を説
明すれば、以下のとおりである。
ための基準電圧Ｖ、と比較する第３の演算増幅器である
。そして、該演算増幅器の出力が保護回路（図示せず）
への入力となる。このように構成され九回路の動作を説
明すれば、以下のとおりである。
第６図は、各部の動作波形を示すタイミングチャートで
ある。図において、Ｐ、は出力電圧Ｖ。ＵＴの波形を、
Ｐ２は出力電流ｌ。ｕ’ｒの波形を、Ｐ、は演算増幅器
Ｕ、の出力を、Ｐ４は演算増幅器Ｕ２の出力を、Ｐ５は
演算増幅器Ｕの入力をそれぞれ示す。”１’ ”２は演
算増幅器ＵＵの出力が基準電圧Ｖ、を越える時１’ ２ の出力ラインｔの電流を示す。通電立上り時には、出力
電流Ｉ。ＴＪＴＯ値が一時的に第ルベル！、を越えたも
のとする。このとき、第１の演算増幅器Ｕ、の出力が上
昇す多。出力電流Ｉ が第２レベルＩ２にαπ 達しない限り、第２の演算増幅器ｖ２の出力はＶ、を越
えることはない。演算増幅器Ｕ、の出力が上昇すると、
その信号は抵抗ＲとコンデンサＣ１による遅ソード＃′
ｉｖ１に達しない。従って、過負荷状態とはカらない。
ある。図において、Ｐ、は出力電圧Ｖ。ＵＴの波形を、
Ｐ２は出力電流ｌ。ｕ’ｒの波形を、Ｐ、は演算増幅器
Ｕ、の出力を、Ｐ４は演算増幅器Ｕ２の出力を、Ｐ５は
演算増幅器Ｕの入力をそれぞれ示す。”１’ ”２は演
算増幅器ＵＵの出力が基準電圧Ｖ、を越える時１’ ２ の出力ラインｔの電流を示す。通電立上り時には、出力
電流Ｉ。ＴＪＴＯ値が一時的に第ルベル！、を越えたも
のとする。このとき、第１の演算増幅器Ｕ、の出力が上
昇す多。出力電流Ｉ が第２レベルＩ２にαπ 達しない限り、第２の演算増幅器ｖ２の出力はＶ、を越
えることはない。演算増幅器Ｕ、の出力が上昇すると、
その信号は抵抗ＲとコンデンサＣ１による遅ソード＃′
ｉｖ１に達しない。従って、過負荷状態とはカらない。
出力電流ｌ。ｔｒｒが第２レベルＩ２を越える時間が遅
れ時間ｔｄ以上続くと、ダイオードＤ１．Ｄ２０力〉斤
ヤはＶまで上昇し過負荷レベルに達し、電流はＩ、まで
戻り出力電圧は低下して平衡する。このとき、出力官、
圧がどのレベルまで低下するかは出力インピーダンスの
値により定まる。
れ時間ｔｄ以上続くと、ダイオードＤ１．Ｄ２０力〉斤
ヤはＶまで上昇し過負荷レベルに達し、電流はＩ、まで
戻り出力電圧は低下して平衡する。このとき、出力官、
圧がどのレベルまで低下するかは出力インピーダンスの
値により定まる。
若し、出力電流Ｉ。ＵＴが第２レベルＩ２を越えると演
算増幅器Ｕの出力がｖ１マで上昇し、過負荷レベルに達
する。そして、電流はＩ２になり電圧は垂下する。この
場合、■ＯＵＴはＩ、も越えているので、遅れ時間ｔｄ
経過後、工の信号も有効となり工の点は２ 不安定となる。この場合は、最終的に出力電流ＩｏＵＴ
は１１に落着く。なお、以上の説明ではダイオードＤ、
、 Ｄ２の順方向電圧降下は無視している。
算増幅器Ｕの出力がｖ１マで上昇し、過負荷レベルに達
する。そして、電流はＩ２になり電圧は垂下する。この
場合、■ＯＵＴはＩ、も越えているので、遅れ時間ｔｄ
経過後、工の信号も有効となり工の点は２ 不安定となる。この場合は、最終的に出力電流ＩｏＵＴ
は１１に落着く。なお、以上の説明ではダイオードＤ、
、 Ｄ２の順方向電圧降下は無視している。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明によれば第１及び第
２レベルの軽重２段階の過負荷検出レベルを予め設定し
ておき、第１のレベルが検出されたときには時間遅れを
もたせて保護機能が働くよ立上り時に負荷に流れる過渡
的な過電流によって過負荷状態から抜は出せなくなる現
象が阻止できる。また、電源自体も小形で、安価なもの
が実現できる。
２レベルの軽重２段階の過負荷検出レベルを予め設定し
ておき、第１のレベルが検出されたときには時間遅れを
もたせて保護機能が働くよ立上り時に負荷に流れる過渡
的な過電流によって過負荷状態から抜は出せなくなる現
象が阻止できる。また、電源自体も小形で、安価なもの
が実現できる。
第１図は電源の過負荷保護特性を示す図、第２図は負荷
の入力特性を示す図、第５図は電源投入時の立上り特性
を示す図、第４図は本発明の動作特性を示す図、−５図
は本発明の一実施例を示す電気的構成図、第６図は各部
の動作波形を示す図である。 Ｒ、Ｒ・・・電流検出抵抗、”１’ Ｕ２’ Ｕ３・・
・演算８１ ８２ 増幅器、Ｒ１・・・抵抗、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｄｌ
、Ｄ２・・・ダイオード、■、・・・基準電圧。 Ｌ ｒ ユ Ｃど
の入力特性を示す図、第５図は電源投入時の立上り特性
を示す図、第４図は本発明の動作特性を示す図、−５図
は本発明の一実施例を示す電気的構成図、第６図は各部
の動作波形を示す図である。 Ｒ、Ｒ・・・電流検出抵抗、”１’ Ｕ２’ Ｕ３・・
・演算８１ ８２ 増幅器、Ｒ１・・・抵抗、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｄｌ
、Ｄ２・・・ダイオード、■、・・・基準電圧。 Ｌ ｒ ユ Ｃど
Claims (1)
- 過負荷保護機能をもった電源装置において、第ルベル及
び第２レベルの軽重２段階の過負荷検出レベルを予め設
定し、第１のレベルとしては長時間の過負荷には耐えら
れないが短時間の過負荷には耐えられる領域に設定し、
第２のレベルとしては短時間の過負荷にも耐えられない
領域に設定し、第１のレベルが検出されたときＫは時間
遅れをもたせて保護機能が働くようにし、第２のレベル
が検出されたときＫは即時に保護機能が働くようＫした
ことを特徴とする電源装置の過負荷保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21717383A JPS60108921A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 電源装置の過負荷保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21717383A JPS60108921A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 電源装置の過負荷保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108921A true JPS60108921A (ja) | 1985-06-14 |
Family
ID=16699999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21717383A Pending JPS60108921A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 電源装置の過負荷保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63138833U (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-13 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4941836A (ja) * | 1972-08-29 | 1974-04-19 | ||
| JPS5144244A (en) * | 1974-09-30 | 1976-04-15 | Hitachi Ltd | Seigyohandotai no kadenryunitaisuruhogosochi |
| JPS5495881A (en) * | 1978-01-12 | 1979-07-28 | Toshiba Corp | Servo system |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP21717383A patent/JPS60108921A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4941836A (ja) * | 1972-08-29 | 1974-04-19 | ||
| JPS5144244A (en) * | 1974-09-30 | 1976-04-15 | Hitachi Ltd | Seigyohandotai no kadenryunitaisuruhogosochi |
| JPS5495881A (en) * | 1978-01-12 | 1979-07-28 | Toshiba Corp | Servo system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63138833U (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-13 |
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