JPS6046724A - 電源保護回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源装置において、電源投入時の突入電流を制
限する突入電流制限回路の障害を検出して、突入電流の
異常より電源装置および電源装置へ交流電源を供給する
外部電源装置を保護するための警報を発する回路に関す
る。

（ｂ）、技術の背景 従来電源装置の電源投入時の突入電流を制限するために
設けである突入電流制限回路では、突入電流制限が不要
になった期間に突入電流制限用抵抗に電流が流れること
により抵抗が異常に発熱し断線するなどの障害を避りる
ため、抵抗の温度上昇を検出して電源を切断し、装置を
保護していた。

（Ｃ）、従来技術と問題点 第１図は従来用いられて来た回路の一例で、この回路に
外部より電源投入指令が制御回路４へ与えられると、制
御回路４はマグネットスイッチ２を作動させる。マグネ
ットスイッチ接点３が閉じるごとにより外部ｔｈ源詰装
置が整流回路５に接続され、突入電流が流れ始めるが、
突入電流制限用抵抗７を経由して流れるため、電流値は
外部電源＋Ａ置ｌにｌ＋ｕ　’ｒ５ｉ’を与えない範囲
に制限されている。

一定Ｊ（ｊｉ、　１１後、突入電流が流れる期間の終っ
た後に制御回路４は−リ・イリスター６の制御ゲートへ
点弧信号を送り、サイリスク−６はオン状態になり、電
流はサイリスク−６を経由して流れるが、この時、回路
には正常の負荷電流が流れていて外部電源装置１には影
響を与えない。しかしながら、この方式には以下のよう
な問題点がある。

（］）、突入電流制限用抵抗７はサイリスク−６が誤動
作によりオン状態にならなかった場合に負荷電流が持続
して流れるため、加熱して断線することがある。

このため突入電流制限用抵抗７の温度上昇を確実に監視
する必要があり、温度検出手段１例えばバイメタルを使
用した温度スイッチ８を抵抗本体に電気的に絶縁し、か
つ温度は確実に伝えるように取りつげる必要がある。

（２）、上記理由゛により突入電流制限用抵抗が断線し
た場合、電源投入１１．５には突入電流が流れないで、
サイリスク−６がオン状態になったときに、突入電流が
サイリスク−６を経由して、制限されることなく流れ、
外部電源装置■ば過電流が流れた事によりｍ（影響を受
ける。

（ｄ）０発明の目的 本発明は従来の突入電流制限回路の欠点を除去し、突入
電流制限回路の誤動作を６（ＩＩ実に検出することを目
的とするものである。

（ｅ）０発明の構成 」二記目的を達成するため、本発明の基本的な構成は、
突入電流制限用抵抗と、該突入電流制限用抵抗に直列に
接続される第１のサイリスク−回路と、上記突入電流制
限用抵抗と上記第１のサイリスター回路からなる直列回
路に並列に接続され、上記第１のサイリスク−回路がオ
ンされてから所定期間後にオンされる第２のサイリスタ
ー回路と。

上記突入電流制限用抵抗に流れる電流を検出する電流検
出回路と、上記第１のサイリスク−回路がオンとされる
べき時点から上記第２のサイリスク−回路がオンとされ
るべき時点の間に上記電流検出１ｌ−ＩｌｌＩｌａが」
二記突入電流制限用抵抗に流れる電流を検出しなかった
とき警報信号を発生ずる第１の警報信号発生回路と、上
記第２サイリスター回路がオンとされるべき時点より後
に上記電流検出回路が」二記突入電流制限用抵抗に流れ
る電流を検出したとき警報信号を発生する第２の警報信
号発生回路とを備えθたことを特徴とする。

（ｒ）１発明の実施例 第２図に本発明の実施例を示し、以下その動作を説明す
る。本回路に外部より電源投入指令が制御回路４へ与え
られると制御回路４ばサイリスター駆動回路１２へ接続
信号Ｑを送る。サイリスク−駆動回路１２はサイリスク
−６ａ、６ｂの制御ゲートへ点弧信号を送り、サイリス
ク−６ａ、６１）はオン状態になり、突入電流Ａａ、Ａ
、ｂば突入電流制限用抵抗７ａ、７ｂにより外部に影響
を与えない範囲に制限されて負荷側に流れる。突入電流
制限用抵抗７ａ、７ｂに流れる電流の検出手段８は突入
電流Ａａ、Ａｂを検出し、その出力Ｃａ　。

ｃｂを増幅器１３ａ、１３ｂで増幅し、突入電流Ａ　ａ
　、　Ａ　ｂが流れている時その出力Ｄａ、Ｄｂに論理
“１”相当の電圧を出力する。

第３図に検出手段８の実施例の詳細を示す。第３図にお
いて、２４ａ、２４ｂは１次捲線２５ａ。

２５ｂを突入電流制限用抵抗７ａ、７ｂと直列に接続し
た電流変成器２３ａ、２３ｂの２次捲線で、抵抗２１ａ
、２１ｂで終端され、突入電流ｆｉ、ａ。

Ａｂ、が流れると、その両端に突入電流の交流成分に比
例した電圧Ｂａ、Ｂｂを発生ずる。この電圧は整流器２
２ａ、２２ｂにより整流され、コンデンサ−２６ａ、２
６ｂにより平滑化され、抵抗２７ａ、２７ｂ、定電圧ダ
イオード２８ａ、２８ｂにより振幅を制限され、直流電
圧Ｃａ、Ｃｂとなり、第２図に示す如くバイアス電圧Ｖ
ａ、Ｖｂを加えて増幅器１３ａ、１３ｂに入力される。

増幅器のバイアス電圧Ｖａ、Ｖｂおよび利得は、回路の
正常な動作時の電流またはそれを越える電流が流れたと
き検出手段８の出力電圧Ｃａ、Ｃｂがバイアス電圧Ｖａ
、Ｖｂを越え、がっ、増幅器１３ａ、１３ｂの出力電圧
Ｄ　ａ　、　Ｄ　ｂ　カｉｉｌ　”　１　”相当の電圧
になる如く設定しておく。

第４図に検出手段８の、他の実施例を示す。第４図に於
いて３１ａ、３１ｂはフォトカプラーで、入力電流を発
光ダイオード３２ａ、３２ｂにより光に変換し、この光
をフメトＩ・ランシスター３３ａ、３３ｂで受げ、入力
電流の変化をフォトトランジスター３３ａ、３３ｂの出
力電流の変化に変換することにより、入力・出力間を電
気的に絶縁する１」的に使用する。突入電流が流れると
突入電流制限用抵抗７ａ、７ｂの両端に電圧降下を生じ
、この電圧はＪＩＥ抗３８ａ、３８ｂ、定電圧ダイオ−
１”３９ａ、３９ｂにより振幅を制限され、抵抗３５ａ
、３５ｂを経由してフォトカプラー３１ａ。

３１ｂの発光ダイオード３２ａ、３２ｂに電流が。

光結合によりフォトトランジスター３３ａ、３３ｂ、抵
抗３４ａ、３４ｂを経由して電流が流れ。

電圧Ｆａ、Ｆｂを発生し、この電圧は反転増幅器３６ａ
、３６ｂにより反転され負荷抵抗３７ａ。

３７ｂの端子に出力電圧Ｃａ、Ｃｂを得る。増幅器のバ
イアス電圧Ｖａ、Ｖｂおよび利得、および回路の抵抗３
４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ、３７ａ、３７ｂは、回
路の正常な動作時の電流、または、それを越える電流が
流れたときフォトカプラーがオン状態になり、検出手段
８の出力電圧Ｃａ、Ｃｂがバイアス電圧Ｖａ、Ｖｂを越
え、かつ、増幅器１３ａ、１３ｂの出力電圧Ｄａ、Ｄｂ
が論理°“１″相当の電圧になる如く設定し７ておく。

また本発明は回路の電流検出手段として他の手段、例え
ばボール素子、メータリレーなどを用いて回路を構成し
ても同一の目的を達成する。

次に、突入電流Ａａ、Ａｂの終了する時期に合わせて、
制御装置４ばサイリスター駆動回路１１へ接続信号Ｐを
送り、サイリスター駆動回路１２−５ｃ、５ｄに点弧信
号を送り、サイリスク−５ｃ、５ｄはオン状態になり、
回路電流は抵抗の低いサイリスク−５ｃ、５ｄを流れ、
電流Ａａ、ＡｂはＯになり、回路は正常の整流動作を開
始する。

こごで突入電流の検出手段８の出力Ｃａ、Ｃｂは０にな
り、増幅器１３ａ、１３ｂの出力Ｄａ、Ｄｌ）は論理゛
０゛′の状態を保持し定常状態になる。

もし何等かの理由により、接続信号Ｑの出ている期間に
サイリスタ−６ａ、６ｂの何れかがオン状態にならない
場合、突入電流Ａａ、Ａｂの何れかが流れない場合、信
号Ｄａ、Ｄｂの何れかが論理″１”の状態にならないこ
とは上記説明より明らかである。

また、サイリスク−６ａ、６ｂが動作し、突入電流Ａａ
、Ａｂが正常に流れ、次に接続信邊Ｐが与えられた時、
何等かの理由によりサイリスク−５ｃ、５ｄの何れかが
オンにならない時、回路の定常電流Δａ、Ａｂがサイリ
スター６ａ、５ｂ。

突入電流制限用抵抗７ａ、７ｂを経由し、持続して流れ
る場合、信号Ｄａ、Ｄｂの何れかが論理“′ｌ”になる
ことも上記説明より明らかである。

信号Ｄａ、Ｄｂは否定回路１４ａ、１４ｂを経由してア
ンド回路１５ａ、１５ｂで監視信号Ｒと論理禎を作り、
警報信号ＡＬ１ａ、ＡＬ１ｂを出力する。監視信号Ｒば
突入電流が正常に流れる期間、即ち接続信号Ｑの立上り
と、接続信号Ｐの立上りの間の一定期間論理“１”とな
る如く制御装置４より与えられる。

正常状態では、突入電流の流れるべき期間には信号Ｄａ
、Ｄｂは論理“１”、否定回路１４ａ。

１４ｂの出力は論理“θ″となり、アンド回路１５ａ、
１５ｂの出力ＡＬ１ａ、ＡＬ１ｂは論理“０”、即ち正
常状態を示す。

突入電流の流れるべき期間に信−’；ｔＤａ、Ｄｂの何
れかが論理“０゛である時、即ち突入電流制限用抵抗７
ａ、７ｂの何れかに電流が流れていない場合、否定回路
１４ａ、１４ｂの何れかの出力が論理“１”、アンド回
路１５ａ、１５ｂの出力ＡＬｌａ、ＡＬ１ｂの何れかが
論理“１”になり異常を示す。これはサイリスク−６ａ
、６ｂの点弧ミス、または、サイリスター制御回路１２
の障害を示す。第３図に示す電流検出手段８の実施例で
は、突入電流制限用抵抗７ａ、７ｂの断線をも示ず。

また、信号Ｄａ、Ｄｂはアンド回路１６ａ、１６ｂで監
視信号Ｓと論理積を作り、警報信号ＡＬ２１　ΔＬ　２
　ｂを出力する。監視信号Ｓは電源投入後、突入電流の
流れるべき期間を経過後に接続信号Ｉ）の立ち上がり一
定期間後に論理“′１”となる如く制御装置４より与え
られる。

正常状態では、接続信」−Ｐが論理゛１′′の状態では
、突入電流制限用抵抗７ａ、７ｂに電流が流れないため
信号Ｄａ、Ｄｂは論理”　ｏ　”となり、アン（′回路
１６ａ、１６ｂの出力ＡＬ２ａ、Ａｌ−２ｂは論理“′
０”、即ち正常状態を示す。

突入電流の流れる期間を経過後、即ら接続（Ｂ−可Ｐが
制御装置より出力され整流回路５ａ〜５ｄが正常の整流
動作を行っている期間に、信号Ｄ　ａ　。

１）　ｂの何れかが論理゛°１”、即ぢ突入電流制限用
抵抗７ａ、７ｂの何れかに電流が流れている場合、アン
ド回路１６ａ、１６ｂの出力ＡＩ、２ａ、ＡＬ２ｂの何
れかが論理“１”になり異常を示す。これは、サイリス
ク−５ｃ、５ｄの点弧ミス、あるいはサイリスク−制御
回路１１の障害を示す。

第５図に本回路の動作の理解を容易ならしめるため、回
路各部の波形を示し以下説明する。Ｑば電源投入指令と
同時に制御装置より与えられるサイリスク−５ａ、５ｂ
の点弧信号で、Ｑにより突入電流Ａａ、Ａｂが図のよう
に流れ、検出手段８により直流電圧Ｃａ、Ｃｂを得、増
幅されてＤａ。

Ｄｂを得る。Ｐは突入電流の流れる期間の終了後、制御
装置４よりｊｊえられるサイリスク−５０，５ｄの点弧
信号で、Ｐにより回路は正常の整流動作に入る。Ｒ２Ｓ
は監視信号で、異常のある時は警報信号ＡＬ１ａ、ＡＬ
１ｂ＝、ＡＬ２ａ、ＡＬ２ｂの何れかが図の点線のよう
に出力する。

以上のように本発明は突入電流制限回路の異常動作を検
出し、警報信号を発する目的を達成する。

（ｇ）０発明の降下 以上述べた如く本発明により、突入電流制限回路に於け
るサイリスターの誤動作を検出し、外部装置への影響、
抵抗の断線等を防止するための警報信号を出力すること
を可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方式の例、第２図は本発明による回路の
実施例、第３図、および第４図は本発明に於ける電流検
出手段の内容の詳細な実施例５第５図は第２図に示す実
施例の回路の動作波形を示したものである。 第２図に於いて、４ば制御回路、５ａ〜５ｂは整流回路
、６ａ、６ｂは突入電流通過用サイリスク−，７ａ、７
ｂは突入電流制限用抵抗、８ば電流検出手段、１１．１
２はサイリスター制御回路。 １３ａ、１３ｂは増幅器、１４ａ、１４ｂ、、１５ａ、
１５ｂ、Ｉ（ｉａ、ＩＧｂは論理回路である。 第３図に於いて７ａ、７ｂは突入電流制限用抵抗、２３
ａ、２３ｂば電流変成器を示す。 第４図に於いて、７ａ、７ｂは突入電流制限用抵抗、３
１ａ、３１ｂはフォトカプラー、３６ａ。 ３６ｂば反転増幅器を示す。 吊１図 を源氏〜昏を 第２図１ ■ ４’ｔＥ緯Ｉす人（１管 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 突入電流制限用抵抗と、該突入電流制限用抵抗に直列に
   接続される第１の力・イリスター回路と。 上記突入電流制限用抵抗と」二記第１のサイリスター回
   路からなる直列回路に並列に接続され、上記第１のサイ
   リスター回路がオンされてから所定期間後にオンされる
   第２のサイリスター回路と、」二記突入電流制限用抵抗
   に流れる電流を検出する電流検出回路と、上記第１のサ
   イリスク・−回路がオンとされるべき時点から上記第２
   のサイリスター回路がオンとされるべき時点の間に上記
   電流検出回路が−１−記突入電流制限用抵抗に流れる電
   流を検出しなかったとき警Ｓ４信号を発生ずる第１の警
   （・長信号発生回路と、上記第２のサイリスター回路が
   オンとされるべき時点より後に上記電流検出回路が上記
   突入電流制限用抵抗に流れる電流を検出したとき警報信
   号を発生ずる第２の警報信号発生回路とを備えたことを
   特徴とする電源保護回路。