JP2533553B2 - 電気回路の焼損防止回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は外部より電力供給を受ける電気回路の損傷防
止回路に係、り、特に回路負荷電流の異常に起因する回
路の焼損防止に好適な焼損防止回路に関する。

〔従来の技術〕

過大電流に起因する焼損防止方法としては、過大電流
を検出して通電路を開放する機能を有するヒューズ．サ
ーキツトブレーカ等がある。また、この変形として、過
大電流の時間的継続に応答するヒユーズや、過大電流に
よる温度の上昇を感知して動作するヒユーズ等があげら
れる。尚、上記従来技術に関連するものには、例えば特
開昭58−165619号公報に開示された発明が存在する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、全ての通常通電路に保護素子を用
いる。過大電流応答型の保護素子では、負荷回路上に発
生した瞬時負荷過少や電源投入時の過渡的な過大瞬時電
流の発生などで回路をしや断してしまう問題点がある。
また、動作電流値の精度が比較的低い。さらに、回路上
の負荷の破壊状況により過電流経路のもつインピーダン
スが高く、過大電流が動作電流値以下に保たれることが
起こり得る。この時、負荷回路上では過電流により発熱
が起こり、可燃性素子の場合は発煙、焼損が起こり得
る。

電流の時間的継続に応答する保護素子では、瞬時的な
過大電流による誤動作は起こり得ない。この型の保護素
子は、電流の時間的継続、すなわち電流の積分値が一定
となつた場合に動作する。これは、過大電流による発熱
がある値をこえる場合に相当するから、発熱に応答する
のと等価である。この場合、熱に対する感応精度とな
り、高精度の動作を得ることが難しい。異常電流が、上
述のように比較的低い値を継続する場合には、回路がし
や断されるまでの時間が長くなる。この間、破壊素子に
は過大電流による発熱が生じ、やがて焼損に至る可能性
は前述の場合同様に起こり得る。

次に、温度感応型の場合は、回路の異常により発熱、
焼損等を生じる可燃性の素子または回路部位の発熱部
（冷却用フイン等）に感温素子を設け、その温度上昇が
異常となつた時、給電路をしや断して焼損等を防止する
方法である。この場合には、しや断動作温度と通常動作
温度はかなりの相違があるのが一般的であり、前述の場
合同様、破壊素子もしくは回路部位が比較的高いインピ
ーダンスをもつている場合、異常電流は比較的低い値と
なる。従つて、しや断動作を行なうのに必要な急激な温
度上昇が生じにくく、動作までの時間が長くなり、その
間、焼損の可能性が生じてしまう。

従つて、給電路上に異常電流発生時に該給電路をしや
断する素子を配して保護を計ると、異常電流の値が比較
的低い場合や、保護回路の動作電流値に対して回路破壊
時の過大電流が様々な値を取りうる場合、特に動作値に
対して低い場合には、時間の経過に従つて回路の発熱が
蓄積され、やがて発煙・焼損等が引き行こされうる。こ
の問題点を防止するために、動作電流値を低く設定する
ことは容易である。しかしながら、正常動作状態におい
て、回路の負荷電流の変動が大きい場合、その最大負荷
電流値がしや断動作電流値の設定の下限となる。そし
て、異常時の焼損に至る電流の下限がこの設定値よりも
低く、その設定値を取りうる場合には焼損保護を行なそ
ないことになつてしまう。

次に、電力供給を行なう電源装置側が過大電流に対す
る保護回路を持つ場合が考えられる。この保護回路は負
荷回路側が上述のような保護回路を持たない場合でも、
回路側の一時的な過負荷、人為的な電源短絡等により負
荷電流が電源の許容値をこえた場合に電源側で出力をし
や断して電源の保護を行なうものである。したがつて、
負荷回路側の異常による過大電流が、電源電流の許容値
内であれば、焼損に対する保護とならない場合が生じる
のは、上述の場合同様である。

本発明の目的は、電気回路が故障、破壊又は短絡等に
より焼損に至る可能性のある異常動作を生じた場合、こ
れを検出して、異常電流による異常動作の場合のみ給電
路をしや断して回路の焼損を防止する電気回路の焼損防
止回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電気回路の焼損防止回路は、回路の動作異常
を検出する異常検出手段と、回路の電力供給端に接続さ
れ、回路の正常動作時に給電し、異常検出手段が回路の
動作異常を検出したときしや断される通常給電手段と、
異常検出手段が回路の動作異常を検出したとき給電し、
過電流によつて開放される異常時給電路とから構成され
ることを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、電源が回路に給電を開始した時点
で、異常時給電手段が以前の給電時にしや断されていな
い場合、回路が動作開始待ち状態にあり、給電端の電圧
が正常となり通常給電手段を導通状態として、給電を通
常給電路に切り換えて回路が通常動作を開始する。

回路の運転中、焼損を生じる可能性のある素子または
回路部位に動作異常が生じたとき、異常検出手段がこれ
を検出して、給電路を異常時給電手段に切り換える。こ
の時、給電を一時的にしや断することにより回路は動作
開始待ち状態に引きもどされる。更に、このとき、回路
側に動作開始待ち状態に比べ過大な異常電流が流れた場
合は異常給電手段がしや断される。通常及び異常時の給
電路がしや断されているので回路は異常電流による焼損
から保護される。

これ以降、再度電源を投入しても、異常時給電手段の
回路側端子は開放状態にあり、正常な電圧は発生しな
い。従つて、通常給電手段は動作状態に至らず、２つの
給電路が開放状態となり、回路と電源部が切断状態とな
るから、回路側に短絡等の異常が残つていても焼損に至
る心配はない。

〔実施例〕

以下添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発
明について説明する。

添付の図面は、DCブラシレスモータ８を駆動する回路
に本発明を適用したものである。添付は図面において、
電源１が投入されるとヒユーズとダイオードで構成され
る動作異常時給電路５によりモータドライブ回路４と電
源電圧検出回路２が通電状態となる。このとき、通常時
給電路６を構成するリレー接点とモータとそのドライブ
回路４の接続コントロールを行なうリレー接点７は切り
離された状態にある。

電源１の出力電圧が正常なとき、電源電圧検出回路２
はマイコン３を起動させる。マイコン３はプログラムに
従い、通常給電路６とモータ接続回路７のリレー接点を
駆動して、通常給電路６によるモータ８の駆動が開始さ
れる。これまでは、ドライブ回路４は異常時給電路５を
経由してドライブ回路４のみの消費電流が流れ込む状態
にある。この運転開始待ち状態の電流は、ドライブ回路
４がモータ８を駆動したときの電流に比べて、モータ８
の流入電流分少さく、通常は運転状態の電流に比較して
極めて少さな値であり、異常時給電路５のヒユーズ51が
しや断されることはない。

モータ８の駆動開始により、モータ８には停止状態か
ら回転を開始させる起動電流が流れ、回転数は上昇して
行き、やがて所定回転数に近づくに従いモータ電流は減
少して行き、所定の回転数に達した時、モータ８の電流
値も一定値に減少している。

ドライブ回路４は、回転検出回路９によりモータ８の
回転数が一定となるように制御を行なう。マイコン３は
回転検出回路９を通して回転数の監視を行なう。

モータの回転数が異常になると、マイコン３は接続用
のリレー接点７をしや断するとともに、通常給電路６の
リレー接点もしや断して、給電路を異常時給電路５に切
り換える。ドライブ回路４は運転開始待ち状態にもどさ
れる。この時、ドライブ回路内に過大電流を発生させる
故障等が発生していると、異常時給電路５には運転開始
待ち状態を超える電流が流れるから、異常時給電路５の
ヒユーズ51もしや断され、給電が停止する。

回転数の異常が、ドライブの短絡的破壊以外の要因に
よる場合は、ヒユーズ51がしや断されないため、ドライ
ブ回路４は運転開始待ち状態を維持している。再度、電
源１が通常手段にて投入されれば正常状態に帰旧する。

過大電流により異常時給電路５のヒユーズ51がしや断
された場合には、再度、電源１が投入されても電源電圧
検出回路２には電源が供給されないのでマイコン３は起
動されず、ドライブ回路４の短絡的破壊部に電源が供給
されないので、焼損等の防止を計ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回路が故障・破壊・短絡的破壊等に
至つた場合、異常電流の値によらずに回路のしや断を行
なうことができるので、焼損を精度よく自前に防止でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付の図面はDCブラシレスモータの駆動回路に本発明を
適用した一実施例を示す回路図である。 １……電源、２……電源電圧検出回路、３……マイコ
ン、４……ドライブ回路、５……異常時給電路、６……
通常給電路、７……接続用リレー、８……モータ、９…
…回転検出回路、51……ヒユーズ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路の動作異常を検出する異常検出手段
   と、回路の電力供給端に接続され、回路の正常動作時に
   給電し、異常検出手段が回路の動作異常を検出したとき
   しや断される通常給電手段と、異常検出手段が回路の動
   作異常を検出したとき給電し、過電流によつて開放され
   る異常時給電路とから構成されることを特徴とする電気
   回路の焼損防止回路。