JPS609242Y2 - 防食回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、貯湯式給湯機の缶体等に用いられる防食回
路に関するものである。

従来この種の回路として第１図に示すもがあった。

この図において、１は電源トランス、２はこの電源トラ
ンス１により降圧された交流電圧を整流するダイオード
ブリッジ、３は脈流を平滑化する電解コンデンサ、４は
定電圧ダイオード、５は抵抗器、これらで直流電圧が得
られる。

６はトランジスタで、そのベース電位を電源回路の正側
を基準にして一定電圧を与えるように接続し、トランジ
スタ６のエミッタに抵抗器７を介して電源の正側を接続
して、防食電極８をトランジスタ６のコレクタに接続し
て防食回路が構成される。

ここで、４． ５． ７． ６は定電流回路を構成して
いる。

次に動作について説明する。

電源トランス１により降圧された交流をダイオードブリ
ッジ２および電解コンデンサ３により直流化しこの電源
の負側（接地側二本体アース）を缶体に接続し、正側に
はトランジスタ６のエミッタ電位（負側より見ての）が
一定となるようにトランジスタ６のベース電位を定電圧
ダイオード４と抵抗器５により与え、抵抗器７から防食
電極８を介して缶体内部の水抵抗等を介して電流を流す
ように動作する。

ここで抵抗器７は固定抵抗であり、トランジスタ６のベ
ース電位が固定されているために、トランジスタ６のエ
ミッタ電位はベース電位よりトランジスタ６のベース・
エミッタ間電圧だけ高くなり、この電圧で固定される。

したがって抵抗器７の両端にかかる電圧は常に一定とな
り防食電極８と缶体金属間の抵抗値が変動しても、常に
トランジスタ６のコレクタを流れる電流は一定となる。

以上のように、防食電極８と缶体間の抵抗値が低い時に
は、トランジスタ６のコレクタ・エミッタ間電圧が大と
なり、このコレクタ損失も非常ニ大きくなり、放熱フィ
ンも大きなものが必要となり、トランジスタ６の放熱の
ためのコストは多大なものとなっていた。

この考案は、前記のごとく防食電極自体の消費する電力
を低減し、その防食回路に使用されるトランジスタをよ
り小さなものとし、トランジスタに要する放熱フィン等
をより小さくしコンパクトでしかも温度上昇を低く抑え
、かつ熱的信頼性を向上して、しかも低コストな防食回
路を供給するものである。

以下この考案について説明する。第２図はこの考案の一
実施例を示すものである。

第２図において、１は電源トランス、２はこの電源トラ
ンス１により降圧された交流を整流するためのダイオー
ドブリッジである。

ダイオードブリッジ２の直流出力側には電解コンデンサ
３が接続され直流電源回路を構成している。

この直流電源回路の電圧を抵抗器１０，１１，１３より
分割し、抵抗器１０と１１の接続点にはコンデンサ９を
接地側との間に接続し、抵抗器１１と１３の接続部より
プログラマブルユニジャツクショントランジスタ（ＰＵ
Ｔ） １２のゲート電圧が供給されるように接続してい
る。

一方、電源回路の正側には電流制御用のトランジスタ６
のエミッタを接続して、このトランジスタ６のコレクタ
には抵抗器７を介して防食電極８に接続している。

またトランジスタ６のベースは、ＰＵＴ１２のカソード
と抵抗器１４の接続点に接続されたベースを持つトラン
ジスタ１８のコレクタに抵抗器１７を介して接続されて
おり、トランジスタ１８のエミッタは直流電源回路の接
地側に接続されている。

またＰＵＴ１２のアノードからはコンデンサ１５が接続
され、コンデンサ１５の他端は接地側に接続されている
。

またＰＵＴ１２のアノードとコンデンサ１５の接続点か
らは抵抗器１６を介して防食電極８が接続されている。

またコンデンサ１９は防食電極８と接地側との間に接続
されている。

次に動作について説明する。

まず説明を簡単にするためにＰＵＴ１２は発振状態にな
るよう各定数が設定されているとする。

抵抗器１０，１１゜１３により決定されたｐｔｒｒ１２
のゲート電圧は、電源電圧の変動を抵抗分割化分だけ影
響を受けて上下に変化する。

ＰＵＴ１２がオンしている時はトランジスタ１８のベー
ス電流が流れトランジスタ１８がオンし、トランジスタ
６のベースには抵抗器１７、トランジスタ１８を介して
ベース電流が流れてトランジスタ６がオンとなり、コレ
クタからエミッタ方向に電流が流れ、トランジスタ６は
オンする。

したがってトランジスタ１９は電源電圧まで充電される
ことになる。

ここで防食電極８と接地側との間に抵抗（負荷抵抗と呼
ぶ）があると、この負荷抵抗と抵抗器７により分割され
る電位までトランジスタ１９は充電されるようになる。

負荷抵抗が定数で設定されたある値以上に高い時はコン
デンサ１９の電位も高くなり、この電位により抵抗器１
６を介してコンデンサ１５への充電電流も大となるため
負荷抵抗が高いとＰＵＴ１２の発振周波数も高くなり、
したがってトランジスタ６のスイッチングスピードも高
くなり、コンデンサ１９へのチャージ電圧も高くなり、
負荷抵抗へより多く電流を流そうと動作する。

また負荷抵抗が低くなった場合には、抵抗器７と負荷抵
抗による分割電圧も低くなり、抵抗器１６を介して流れ
るコンデンサ１５へのチャージ電流も少なくなり、ＰＵ
Ｔ１２の発振周波数も低くなる。

したがってトランジシスタ６スイツチングスピードも遅
くなり、コンデンサ１９の両端の電圧値も低くなり、負
荷電流を低くしようと動作する。

また負荷抵抗が短絡状態の場合は、ＰＵＴ１２はオフし
、したがってトランジスタ６もオフし安全回路として動
作し負荷短絡により素子の波壊を防止できる。

第２図の実施例では、発振素子としてＰＵＴｉ２を使用
したものを説明したが、これは他の発振素子または発振
回路でも良く、要するに負荷抵抗が小さくなった場合に
発振周波数を低くして電流制御用のトランジスタ６のス
イッチングスピードを下げて導通時間を減じて負荷抵抗
にかかる電圧を抑えて負荷電流を制御使用する構成であ
ればよい。

したがってこの考案は第３図に示すブロック図で表わす
ことができる。

第３図において、２０は直流電源回路、２１は前記コン
デンサ１９の両端電圧が低くなった時に発振周波数を低
くし逆に高くなった時に発振周波数を高くする発振回路
であり、発振回路２１の出力はトランジスタ６のベース
に接続され、トランジスタ６のエミッタは前記電源の＋
側にコレクタは抵抗器７を介して防食電極８へ接続され
ている。

以上詳細に説明したように、この考案は、半導体をスイ
ッチング素子として使用しているため各素子の内部損失
を極力押えることができ、内部損失を外部へ放出する手
段としての放熱フィン等を省略できると同時に、使用し
ているトランジスタも小形の安価なトランジスタにより
構成できるので、信頼性の高いしかも安価な防食回路を
供給できると同時に負荷短絡時には発振回路が停止し、
トランジスタもオフとなるよう構成されているので安全
性も充分に確保できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の防食回路を示す図、第２図はこの考案の
一実施例を示す回路図、第３図はこの考案をブロックで
示した図である。 図中、１は電源トランス、２はダイオードブリッジ、３
は電解コンデンサ、６はトランジスタ、７は抵抗器、８
は防食電極、９はコンデンサ、１０．１１は抵抗器、１
２はｐｔｒｒ、 １３． １４は抵抗器、１５はコン
デンサ、１６．１７は抵抗器、１８はトランジスタ、１
９はコンデンサ、２０は直流電源回路、２１は発振回路
である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電流制御用のトランジスタと、このトランジスタ
   のコレクタに接続された抵抗器を介して接続された防食
   電極と、さらに前記トランジスタを駆動する発振回路と
   を備え、さらに前記発振回路を、前記防食電極と接地間
   の電圧が低くなった時には発振周波数を下げて前記トラ
   ンジスタのオン時間を短かくして前記防食電極と接地間
   の電圧をとり下げ、前記防食電極の短絡時には発振を停
   止し前記トランジスタをオフとする構成としたことを特
   徴とする防食回路。 ２ 発振回路の能動素子としてプログラマブルユニジャ
   ンクショントランジスタを用いたことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の防食回路。