JP2001025159A - Protection circuit - Google Patents
Protection circuitInfo
- Publication number
- JP2001025159A JP2001025159A JP11188791A JP18879199A JP2001025159A JP 2001025159 A JP2001025159 A JP 2001025159A JP 11188791 A JP11188791 A JP 11188791A JP 18879199 A JP18879199 A JP 18879199A JP 2001025159 A JP2001025159 A JP 2001025159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ntc
- power supply
- ptc
- protection circuit
- ptc element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＴＣ素子（正特
性サーミスタ素子）を用いた保護回路に関し、詳しく
は、異常現象に伴う発熱によってＰＴＣ素子の素子抵抗
値が増大することにより異常現象に対して保護機能を発
揮する保護回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protection circuit using a PTC element (positive temperature coefficient thermistor element), and more particularly, to a protection circuit using a PTC element (positive temperature coefficient thermistor element). And a protection circuit that performs a protection function.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
各種の電気回路に、電流ヒューズや温度ヒューズを用い
た保護回路が適用されている。電流ヒューズ式の保護回
路の場合、例えば図９の電気回路に示されるように、駆
動電力供給用の交流電源Ｅと本体制御回路Ｌの間に電流
ヒューズＦＵが直列に介在するように用いられている。
また温度ヒューズ式の保護回路の場合、例えば、図１０
の電気回路に示されるように、交流電源Ｅと本体制御回
路Ｌの間に温度ヒューズＦＶが直列に介在するととも
に、異常現象に伴って生じる発熱が、確実に温度ヒュー
ズＦＶに加わるように、温度ヒューズＦＶを本体制御回
路Ｌと熱的に結合（熱結合）させて用いている。2. Description of the Related Art
2. Description of the Related Art A protection circuit using a current fuse or a thermal fuse is applied to various electric circuits. In the case of a current fuse type protection circuit, for example, as shown in the electric circuit of FIG. 9, a current fuse FU is used so as to be interposed in series between an AC power supply E for driving power supply and a main body control circuit L. I have.
In the case of a thermal fuse type protection circuit, for example, FIG.
As shown in the electric circuit of FIG. 2, a temperature fuse FV is interposed in series between the AC power supply E and the main body control circuit L, and the temperature generated by the abnormal phenomenon is surely applied to the temperature fuse FV. The fuse FV is used by being thermally coupled to the main control circuit L (thermal coupling).
【０００３】図９の電気回路の場合、本体制御回路Ｌに
故障などの異常現象による過大電流が流れると、電流ヒ
ューズＦＵの溶断性合金部分が過大電流による発熱で溶
解飛散し、電流ヒューズＦＵが断線すると同時に、交流
電源Ｅと本体制御回路Ｌとの接続が断たれることによ
り、本体制御回路Ｌの異常現象に対する保護機能が発揮
される。また、図１０の電気回路の場合、本体制御回路
Ｌに故障などの異常現象による発熱が生じると、温度ヒ
ューズＦＶの可溶性樹脂部分が溶解して温度ヒューズＦ
Ｖが断線すると同時に、交流電源Ｅと本体制御回路Ｌと
の接続が断たれることにより、本体制御回路Ｌの異常現
象に対する保護機能が発揮される。In the case of the electric circuit shown in FIG. 9, when an excessive current flows due to an abnormal phenomenon such as a failure in the main body control circuit L, the fusing alloy portion of the current fuse FU melts and scatters due to heat generation due to the excessive current, and the current fuse FU is discharged. At the same time as the disconnection, the connection between the AC power supply E and the main body control circuit L is cut off, so that a protection function against the abnormal phenomenon of the main body control circuit L is exhibited. In the case of the electric circuit shown in FIG. 10, when heat occurs due to an abnormal phenomenon such as a failure in the main body control circuit L, the soluble resin portion of the thermal fuse FV melts and the thermal fuse F
At the same time as the disconnection of V, the connection between the AC power supply E and the main body control circuit L is cut off, so that a protection function against an abnormal phenomenon of the main body control circuit L is exhibited.
【０００４】しかし、電流ヒューズ式の保護回路や温度
ヒューズ式の保護回路の場合、保護機能を一度でも発揮
した電流ヒューズＦＵや温度ヒューズＦＶは完全に断線
しており、もはや元の状態には戻らないので、スイッチ
ＳＷを開いて本体制御回路Ｌの異常現象を取り除く修復
作業を行うとともに、断線した電流ヒューズＦＵや温度
ヒューズＦＶを外して新しいものと取り替える作業が必
要となり、手間がかかるばかりでなく、新品部品を購入
することが必要となり、コストがかかるという問題点が
ある。また、温度ヒューズＦＶの場合は、表面実装工程
で一般に用いられるリフロー半田付けの際の温度（リフ
ロー温度）で可溶性樹脂部分が溶けて断線してしまうの
で、表面実装（ＳＭＤ）タイプの部品であっても、手付
けでプリント基板などに取り付けなければならないので
不便である。However, in the case of a current fuse type protection circuit or a temperature fuse type protection circuit, the current fuse FU and the temperature fuse FV that have exerted the protection function even once have been completely disconnected, and are no longer returned to the original state. Therefore, it is necessary to open the switch SW to perform a repair work for removing the abnormal phenomenon of the main body control circuit L, and to remove the broken current fuse FU and the thermal fuse FV and replace them with a new one. In addition, there is a problem that it is necessary to purchase a new part, which increases costs. Further, in the case of the thermal fuse FV, since the soluble resin portion is melted and disconnected at the temperature (reflow temperature) at the time of reflow soldering generally used in the surface mounting process, it is a surface mount (SMD) type component. However, it is inconvenient because it must be manually attached to a printed circuit board or the like.
【０００５】一方、電流ヒューズ式や温度ヒューズ式の
代わりにＰＴＣ素子を用いた保護回路がある。このＰＴ
Ｃ素子を用いた保護回路では、例えば図１１の電気回路
に示されるように、交流電源Ｅと本体制御回路Ｌの間に
ＰＴＣ素子ＰＳが直列に介在するように用いられてお
り、本体制御回路Ｌの故障などの異常現象による過大電
流や発熱により、ＰＴＣ素子ＰＳの温度（素子温度）が
上昇して素子抵抗値が一挙に何桁も増大し、実質的にＰ
ＴＣ素子ＰＳが断線状態になる結果、交流電源Ｅと本体
制御回路Ｌとの接続を実質的に断つという保護機能を発
揮するように構成されている。そして、ＰＴＣ素子を用
いた保護回路の場合、ＰＴＣ素子ＰＳは素子温度が下降
すれば素子抵抗値が元の低い値に戻る自己復帰特性を有
しているので、スイッチＳＷを開き、修復作業を行って
発熱を引き起こす異常現象だけを修復すればよく、ＰＴ
Ｃ素子ＰＳの付け替えは不要である。したがって、ＰＴ
Ｃ素子を用いた保護回路の場合、新品部品の購入費用や
部品の付け替え作業の手間が不要となる。また、ＰＴＣ
素子はリフロー温度で断線してしまうことがないので、
リフロー半田による実装も可能である。On the other hand, there is a protection circuit using a PTC element instead of the current fuse type or the temperature fuse type. This PT
In a protection circuit using a C element, for example, as shown in an electric circuit of FIG. 11, a PTC element PS is used so as to be interposed in series between an AC power supply E and a main body control circuit L. The temperature (element temperature) of the PTC element PS rises due to an excessive current or heat generation due to an abnormal phenomenon such as a failure of the element L, and the element resistance value increases by several digits at a time.
As a result of the TC element PS being disconnected, the protection function of substantially disconnecting the connection between the AC power supply E and the main body control circuit L is provided. In the case of the protection circuit using the PTC element, the PTC element PS has a self-return characteristic in which the element resistance value returns to the original low value when the element temperature decreases. And repair only the abnormal phenomenon that causes heat generation,
There is no need to replace the C element PS. Therefore, PT
In the case of the protection circuit using the C element, there is no need to purchase new parts or to replace the parts. Also, PTC
Since the element does not break at the reflow temperature,
Mounting by reflow soldering is also possible.
【０００６】しかしながら、従来のＰＴＣ素子を用いた
保護回路の場合、いったん保護動作に入ったＰＴＣ素子
が正常な解除操作によらずに保護動作を止めてしまうと
いう難点があり、必ずしも保護機能が万全ではない。す
なわち、異常現象の原因が正規の修復作業によらずに、
見かけの上だけで解消し、発熱が一応停止しているが、
実際には不正常な状態が未解消であるというような場合
でも、ＰＴＣ素子ＰＳが抵抗値の低い元の状態に復帰し
保護動作が解除されるため、そのまま（不正常な状態が
未解消のまま）給電が再開される。その結果、本体制御
回路Ｌにおいてさらなる異常現象が再発することにな
る。However, in the case of a conventional protection circuit using a PTC element, there is a disadvantage that the PTC element that has once started the protection operation stops the protection operation without performing a normal release operation, and the protection function is not always perfect. is not. In other words, the cause of the abnormal phenomenon is not due to regular repair work,
It disappears only on the appearance, and the fever has stopped temporarily,
Even in the case where the abnormal state is actually unresolved, the PTC element PS returns to the original state having a low resistance value and the protection operation is released. Power supply is resumed. As a result, a further abnormal phenomenon occurs again in the main body control circuit L.
【０００７】具体的な例を挙げて説明すると、回路中の
短絡部分（ショート部分）が焼け尽きてショート状態が
自然解消しただけという場合、いったん過大電流が消滅
して発熱が止まるので、交流電源Ｅからの給電が再開さ
れる。しかし、本体制御回路Ｌが修復されていないの
で、本体制御回路Ｌで異常が再発し、より大きな過大電
流が再発生するおそれがある。[0007] Explaining with a specific example, if the short-circuit portion (short-circuit portion) in the circuit is burned out and the short-circuit state is simply resolved, the excessive current disappears once and the heat generation stops. Power supply from E is restarted. However, since the main body control circuit L has not been repaired, the abnormality may recur in the main body control circuit L and a larger excess current may be regenerated.
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、いったん保護動作に入ると、正常な解除操作によら
なければＰＴＣ素子の保護動作が解除されることがな
く、信頼性の高い保護回路を提供することを目的とす
る。The present invention solves the above-mentioned problem. Once the protection operation is started, the protection operation of the PTC element is not released unless a normal release operation is performed. It is intended to provide a circuit.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明（請求項１）の保護回路は、給電源との間で
通電ループを形成し、異常現象に伴う素子温度の上昇に
より素子抵抗値が増大して、実質的に通電ループを断つ
ことにより、異常現象に対して保護機能を発揮するＰＴ
Ｃ素子と、前記ＰＴＣ素子と熱的に結合され、給電源と
の間でＰＴＣ素子とは別個の通電ループを形成するＮＴ
Ｃ素子とを具備することを特徴としている。In order to achieve the above object, a protection circuit according to the present invention (claim 1) forms an energization loop with a power supply, and the element temperature rises due to an abnormal phenomenon. PT that exhibits a protective function against abnormal phenomena by increasing the resistance value and substantially cutting off the current-carrying loop
NT that is thermally coupled to the C element and the PTC element and forms a current supply loop separate from the PTC element with the power supply.
And a C element.
【００１０】本発明（請求項１）の保護回路において
は、回路故障などの異常現象に伴う発熱が生じていない
ときには、ＰＴＣ素子の温度（素子温度）が低くて素子
抵抗値は低いままであるため、給電源との間で通電ルー
プが維持され、保護回路の保護機能が発揮されることは
ない。しかし、異常現象に伴う発熱が生じると、ＰＴＣ
素子の素子温度が上昇して、素子抵抗値が著しく増大
し、給電源との間で通電ループが実質的に断たれること
により、保護回路の保護機能が発揮される（保護動作に
入る）。In the protection circuit according to the present invention (claim 1), when heat is not generated due to an abnormal phenomenon such as a circuit failure, the temperature of the PTC element (element temperature) is low and the element resistance value is low. Therefore, an energization loop is maintained with the power supply, and the protection function of the protection circuit is not exhibited. However, when heat is generated due to an abnormal phenomenon, PTC
The element temperature of the element rises, the element resistance value significantly increases, and the energization loop between the power supply and the power supply is substantially cut off, so that the protection function of the protection circuit is exhibited (entering the protection operation). .
【００１１】そして、本発明の保護回路においては、上
記のように保護機能を発揮するＰＴＣ素子とともに、給
電源との間でＰＴＣ素子とは別個の通電ループを形成す
るＮＴＣ素子を備えており、このＮＴＣ素子はＰＴＣ素
子と熱的に結合（熱結合）されている。したがって、異
常現象に伴う発熱によりＰＴＣ素子の温度が上昇する
と、ＮＴＣ素子の素子温度も上昇して抵抗値が大きく減
少し、ＮＴＣ素子を含む通電ループの電流値が増大す
る。そして、電流値が増大し、通電ループが強化される
ことにより、ＮＴＣ素子が発熱し、多量の熱をＰＴＣ素
子に供給する。その結果、異常現象に伴う発熱が消滅し
たとしても、ＰＴＣ素子がＮＴＣ素子による給熱によ
り、高い素子温度、すなわち、高い素子抵抗値を維持す
る結果、ＰＴＣ素子を含む通電ループの遮断状態が保持
される。The protection circuit of the present invention includes the PTC element exhibiting the protection function as described above, and the NTC element forming an energization loop separate from the PTC element with the power supply. This NTC element is thermally coupled to the PTC element (thermal coupling). Therefore, when the temperature of the PTC element rises due to heat generated due to the abnormal phenomenon, the element temperature of the NTC element also rises, the resistance value largely decreases, and the current value of the energization loop including the NTC element increases. Then, the current value increases, and the energization loop is strengthened, so that the NTC element generates heat and supplies a large amount of heat to the PTC element. As a result, even if the heat generated due to the abnormal phenomenon is extinguished, the PTC element maintains a high element temperature, that is, a high element resistance value by the heat supplied by the NTC element, so that the cut-off state of the conduction loop including the PTC element is maintained. Is done.
【００１２】したがって、正規の修復作業によらずに、
見かけの上だけで異常現象が解消し、それに伴う発熱が
止まった場合には、ＰＴＣ素子は、発熱を続けるＮＴＣ
素子から多量の熱供給を受け、ＰＴＣ素子の素子温度・
素子抵抗値は高く保たれたままとなり、ＰＴＣ素子によ
る保護動作は保持される。Therefore, without relying on regular repair work,
When the abnormal phenomenon is solved only by the appearance and the heat generation accompanying it stops, the PTC element is used as the NTC that continues to generate heat.
Receives a large amount of heat supply from the element,
The element resistance value is kept high, and the protection operation by the PTC element is maintained.
【００１３】一方、ＰＴＣ素子とＮＴＣ素子への給電を
いったん停止するとともに、正規の修復作業により異常
現象を解消して発熱が生じないようにした後、ＰＴＣ素
子とＮＴＣ素子への給電を再開した場合、すなわち、保
護動作を停止させるための正常な解除操作を行った場合
には、ＰＴＣ素子とＮＴＣ素子の素子温度・素子抵抗値
は元の状態に戻っており、保護回路は保護動作に入る前
と同じ状態に復帰する。また、本発明の保護回路におい
て用いられているＰＴＣ素子及びＮＴＣ素子は、いずれ
もリフロー温度で断線するようなことのない素子である
ことから、リフロー半田付けによる実装に対応すること
ができる。On the other hand, the power supply to the PTC element and the NTC element was temporarily stopped, the abnormal phenomenon was eliminated by a regular repair work to prevent the generation of heat, and then the power supply to the PTC element and the NTC element was restarted. In this case, that is, when a normal release operation for stopping the protection operation is performed, the element temperature and the element resistance value of the PTC element and the NTC element return to the original state, and the protection circuit starts the protection operation. Return to the same state as before. Further, since the PTC element and the NTC element used in the protection circuit of the present invention do not break at the reflow temperature, they can be mounted by reflow soldering.
【００１４】また、本発明（請求項２）の保護回路は、
前記ＮＴＣ素子と通電ループを形成する給電源は、Ｐ
ＴＣ素子と通電ループを形成する給電源から独立した給
電源であることを特徴としている。Further, the protection circuit of the present invention (claim 2)
The power supply forming an energization loop with the NTC element is P
It is characterized in that it is a power supply independent of the power supply forming a conduction loop with the TC element.
【００１５】ＮＴＣ素子と通電ループを形成する給電源
が、ＰＴＣ素子と通電ループを形成する給電源から独立
した給電源であるので、保護回路は、ＰＴＣ素子と通電
ループを形成する給電源の状況の如何にかかわらずＮＴ
Ｃ素子を動作させることが可能となり、信頼性を向上さ
せることが可能になる。Since the power supply forming the power supply loop with the NTC element is a power supply independent of the power supply forming the power supply loop with the PTC element, the protection circuit determines the state of the power supply forming the power supply loop with the PTC element. Regardless of NT
The C element can be operated, and the reliability can be improved.
【００１６】また、本発明（請求項３）の保護回路は、
前記ＮＴＣ素子に対して直列接続となる固定抵抗素子
が、ＮＴＣ素子を含む通電ループ中に配設されているこ
とを特徴としている。Further, the protection circuit of the present invention (claim 3)
A fixed resistance element connected in series to the NTC element is provided in an energization loop including the NTC element.
【００１７】ＮＴＣ素子と直列接続となる固定抵抗素子
が、ＮＴＣ素子を含む通電ループ中に配設されているの
で、固定抵抗素子の抵抗値の調整により、ＮＴＣ素子の
抵抗値のバラツキを抑えたり、あるいは、ＮＴＣ素子に
流れる電流の量を制限して、ＮＴＣ素子に過大電流が流
れるのを防止したりすることが可能となり、信頼性を向
上させることが可能になる。Since the fixed resistance element connected in series with the NTC element is disposed in the energization loop including the NTC element, the resistance value of the fixed resistance element can be adjusted to suppress the variation of the resistance value of the NTC element. Alternatively, it is possible to prevent an excessive current from flowing through the NTC element by limiting the amount of current flowing through the NTC element, thereby improving reliability.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。 ［実施形態１］図１は実施形態１の保護回路の構成を示
す電気回路図、図２は実施形態１の保護回路中のＰＴＣ
素子（ＰＴＣサーミスタ素子）の素子温度と素子抵抗値
比の関係を示すグラフ、図３は実施形態１の保護回路中
のＮＴＣ素子（ＮＴＣサーミスタ素子）の素子温度と素
子抵抗値比の関係を示すグラフである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be shown and features thereof will be described in more detail. [Embodiment 1] FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of a protection circuit of Embodiment 1, and FIG. 2 is a PTC in the protection circuit of Embodiment 1.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the element temperature and the element resistance ratio of the element (PTC thermistor element). FIG. 3 shows the relation between the element temperature and the element resistance ratio of the NTC element (NTC thermistor element) in the protection circuit according to the first embodiment. It is a graph.
【００１９】実施形態１の保護回路の場合、図１に示す
ように、ＰＴＣ素子１及びＮＴＣ素子２を備えた過電流
保護回路が、交流電力を給電する交流電源（給電源）Ｅ
と本体制御回路Ｌとの間に介在する形で組み込まれてお
り、ＰＴＣ素子１は交流電源Ｅ−スイッチＳＷ−ＰＴＣ
素子１−本体制御回路Ｌ−交流電源Ｅという経路のＰＴ
Ｃ通電ループを形成する一方、ＮＴＣ素子２は交流電源
Ｅ−スイッチＳＷ−ＮＴＣ素子２−交流電源Ｅという経
路の、ＰＴＣ素子１とは別個のＮＴＣ通電ループを形成
するように構成されている。そして、ＰＴＣ素子１とＮ
ＴＣ素子２は熱結合されており、ＰＴＣ素子１とＮＴＣ
素子２は互いに相手の側に熱を供給するように構成され
ている。In the case of the protection circuit according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, an overcurrent protection circuit including a PTC element 1 and an NTC element 2 forms an AC power supply (supply power supply) E for supplying AC power.
PTC element 1 is provided between AC power supply E-switch SW-PTC
Element 1-PT of main body control circuit L-path of AC power supply E
While the C energizing loop is formed, the NTC element 2 is configured to form an NTC energizing loop separate from the PTC element 1 on the path of the AC power supply E-switch SW-NTC element 2 -AC power supply E. Then, the PTC element 1 and N
TC element 2 is thermally coupled, and PTC element 1 and NTC
The elements 2 are configured to supply heat to each other.
【００２０】このＰＴＣ素子１は、図２に示すように、
素子温度がキュリーポイント（ＣＰ）に達するまでは素
子抵抗値が低いが、キュリーポイントを越えると素子抵
抗値が急激に増加する特性を有している。例えばキュリ
ーポイントが１２０℃程度のＰＴＣ素子１の場合、キュ
リーポイントの前後において、抵抗値比で５桁程度の変
化を示すものがある。As shown in FIG. 2, the PTC element 1
The element resistance is low until the element temperature reaches the Curie point (CP), but the element resistance rapidly increases when the element temperature exceeds the Curie point. For example, in the case of the PTC element 1 having a Curie point of about 120 ° C., there is a PTC element 1 showing a change in the resistance value ratio of about 5 digits before and after the Curie point.
【００２１】一方、ＮＴＣ素子２は、図３に示すよう
に、素子温度が低い間は素子抵抗値が高いが、素子温度
が高くなると素子抵抗値が下がるというＰＴＣ素子１と
は逆の特性を有している。例えば、Ｂ定数３７００ｋの
ＮＴＣ素子２の場合、７５℃程度の温度変化により、抵
抗値比で１桁以上の変化を示すものがある。On the other hand, as shown in FIG. 3, the NTC element 2 has a characteristic that the element resistance is high while the element temperature is low, but decreases as the element temperature increases, which is opposite to the characteristic of the PTC element 1. Have. For example, in the case of the NTC element 2 having a B constant of 3700 k, a change in the resistance value by one digit or more is caused by a temperature change of about 75 ° C.
【００２２】ＰＴＣ素子１とＮＴＣ素子２の間の熱結合
は、完全に単一部品のＰＴＣ素子とＮＴＣ素子とを両素
子間を熱が容易に通い合うように耐熱性の樹脂（例えば
シリコン系樹脂など）で接着して用いたり、あるいは、
単一部品のＰＴＣ素子とＮＴＣ素子を１つのケースに収
納し、ケース内部に樹脂を充填したりして用いることに
より実現することが可能である。また、場合によって
は、ＰＴＣ素子とＮＴＣ素子を、一体化した複合素子を
用いることによっても実現することが可能である。The thermal coupling between the PTC element 1 and the NTC element 2 is performed by completely connecting the PTC element and the NTC element as a single component with a heat-resistant resin (for example, a silicon-based resin) so that heat can easily pass between the two elements. Resin, etc.)
This can be realized by storing a single part PTC element and NTC element in one case and filling the inside of the case with resin. In some cases, it can be realized by using a composite element in which the PTC element and the NTC element are integrated.
【００２３】次に、図１の保護回路における過電流保護
動作について説明する。なお、以下では、それぞれ単一
部品のＰＴＣ素子１とＮＴＣ素子２を、耐熱性のシリコ
ン系樹脂により接着して熱結合させて用いた場合につい
て説明する。図１の保護回路においては、当初はＰＴＣ
素子１の素子抵抗値Ｒは低く、ＮＴＣ素子２の素子抵抗
値ｒは高い状態になる。そして、スイッチＳＷが閉じら
れた後、本体制御回路Ｌが正常であってＰＴＣ通電ルー
プの電流Ｉが所定レベル以下である間は、ＰＴＣ素子１
での消費電力（Ｉ２ ×Ｒ）が少なくてＰＴＣ素子１が
特に発熱することはなく、素子抵抗値Ｒは低い状態に保
たれる。その結果、ＰＴＣ通電ループは遮断されること
なく通電状態に維持される。Next, the overcurrent protection operation in the protection circuit of FIG. 1 will be described. In the following, a case will be described in which the PTC element 1 and the NTC element 2 each of a single component are bonded and thermally bonded with a heat-resistant silicon-based resin. In the protection circuit of FIG.
The element resistance value R of the element 1 is low, and the element resistance value r of the NTC element 2 is high. After the switch SW is closed, while the main body control circuit L is normal and the current I of the PTC energization loop is equal to or lower than a predetermined level, the PTC element 1
, The power consumption (I 2 × R) is small, the PTC element 1 does not particularly generate heat, and the element resistance value R is kept low. As a result, the PTC energization loop is maintained in the energized state without being interrupted.
【００２４】また、ＮＴＣ素子２もＰＴＣ素子１の側か
ら熱が供給されないので、素子温度は低くて、当初の高
い素子抵抗値ｒがほぼ保たれる結果、ＮＴＣ通電ループ
も電流の少ない状態で維持される。Since heat is not supplied to the NTC element 2 from the side of the PTC element 1, the element temperature is low and the initially high element resistance value r is substantially maintained. Will be maintained.
【００２５】しかし、本体制御回路Ｌに故障（異常現
象）が生じ、ＰＴＣ通電ループの電流Ｉが所定レベルを
越えて過大電流に達すると、ＰＴＣ素子１での消費電力
（Ｉ２×Ｒ）が一気に増加し、ＰＴＣ素子１に大きな発
熱（異常現象に伴う発熱）が生じると同時に、ＰＴＣ素
子１は自己発熱により素子温度が急上昇して素子抵抗値
Ｒが著しく急増する。そして、素子抵抗値Ｒが著しく増
大するとＰＴＣ通電ループが実質的に断たれて電流Ｉが
流れなくなり、保護回路は過電流保護動作に入る。However, when a failure (abnormal phenomenon) occurs in the main body control circuit L and the current I of the PTC conduction loop exceeds a predetermined level and reaches an excessive current, the power consumption (I 2 × R) of the PTC element 1 is reduced. At the same time, the PTC element 1 generates a large amount of heat (heat generated by an abnormal phenomenon), and at the same time, the element temperature of the PTC element 1 rises sharply due to self-heating, and the element resistance value R sharply increases. When the element resistance value R significantly increases, the PTC conduction loop is substantially cut off, and the current I stops flowing, and the protection circuit starts overcurrent protection operation.
【００２６】他方、ＮＴＣ素子２は、ＰＴＣ素子１の発
熱を受けて素子温度が上昇し、素子抵抗値ｒが大きく減
少するため、通電電流が急増してＮＴＣ通電ループが強
化される。そして、ＮＴＣ通電ループが強化されること
によりＮＴＣ素子２が発熱し、ＰＴＣ素子１に熱を供給
する。On the other hand, in the NTC element 2, the element temperature rises due to the heat generated by the PTC element 1, and the element resistance value r is greatly reduced. Therefore, the conduction current sharply increases, and the NTC conduction loop is strengthened. Then, the NTC energization loop is strengthened, so that the NTC element 2 generates heat and supplies heat to the PTC element 1.
【００２７】その結果、異常現象に伴う発熱が消滅した
としても、ＰＴＣ素子１は、ＮＴＣ素子２からの熱供給
により素子抵抗値Ｒが高いまま保たれ、ＰＴＣ通電ルー
プの遮断状態が維持される。したがって、正規の修復作
業によらずに見かけの上で本体制御回路Ｌの故障が解消
した場合、ＮＴＣ素子２から熱供給を受けるＰＴＣ素子
１は素子抵抗値Ｒが高いまま保たれ、ＰＴＣ通電ループ
が遮断状態を続ける結果、ＰＴＣ素子１による過電流保
護動作は保持される。As a result, even if the heat generated due to the abnormal phenomenon is extinguished, the PTC element 1 is kept at a high element resistance value R by the heat supply from the NTC element 2, and the cut-off state of the PTC conduction loop is maintained. . Therefore, when the failure of the main body control circuit L is apparently resolved without performing the regular repair work, the PTC element 1 receiving heat supply from the NTC element 2 keeps the element resistance value R high, and the PTC energization loop Continue the cutoff state, the overcurrent protection operation by the PTC element 1 is maintained.
【００２８】一方、保護動作を止めるための正常な解除
操作の場合には、スイッチＳＷを開いてＰＴＣ素子１と
ＮＴＣ素子２への給電をいったん停止する一方、正規の
修復作業により本体制御回路Ｌの故障を修理した後、ス
イッチＳＷを閉じてＰＴＣ素子１とＮＴＣ素子２への給
電が再開されることになり、このとき、ＰＴＣ素子１と
ＮＴＣ素子２の温度・抵抗値は元の低い状態に戻ってお
り、保護回路は過電流保護動作に入る前と同じ状態に復
帰している。On the other hand, in the case of a normal release operation for stopping the protection operation, the switch SW is opened to temporarily stop the power supply to the PTC element 1 and the NTC element 2, while the main control circuit L Is repaired, the switch SW is closed and power supply to the PTC element 1 and the NTC element 2 is restarted. At this time, the temperature and resistance of the PTC element 1 and the NTC element 2 are in the original low state. And the protection circuit has returned to the same state as before the overcurrent protection operation was started.
【００２９】［実施形態２］次に、本発明の他の実施形
態（実施形態２）の保護回路について説明する。実施形
態２の保護回路の場合、図４に示すように、異常現象に
伴って本体制御回路Ｌで生じる熱がＰＴＣ素子１に直接
的に伝わるように、ＰＴＣ素子１と本体制御回路Ｌが熱
結合した状態で配設されており、過熱保護機能を発揮す
るように構成されている。[Second Embodiment] Next, a protection circuit according to another embodiment (second embodiment) of the present invention will be described. In the case of the protection circuit of the second embodiment, as shown in FIG. 4, the PTC element 1 and the main body control circuit L are heated so that the heat generated in the main body control circuit L due to the abnormal phenomenon is directly transmitted to the PTC element 1. They are arranged in a coupled state and are configured to exhibit an overheat protection function.
【００３０】なお、その他の構成は、実施形態１と同様
であることから、重複を避けるため、相違する部分のみ
を説明し、他の部分の説明は省略する。すなわち、実施
形態２の保護回路の場合、異常現象に伴って本体制御回
路Ｌで発熱が生じると、ＰＴＣ素子１が本体制御回路Ｌ
から熱を受けて素子温度が上昇し、素子抵抗値Ｒが上昇
してＰＴＣ通電ループが断たれることにより、電流Ｉが
流れなくなる。また、ＰＴＣ素子１と熱結合しているＮ
ＴＣ素子２も、同時に本体制御回路Ｌから熱を受けてＮ
ＴＣ通電ループが強化される結果、保護回路が過熱保護
動作に入ることになる。なお、その他の動作は、実施形
態１の場合とほぼ同じである。Since other configurations are the same as those of the first embodiment, only different portions will be described to avoid duplication, and description of other portions will be omitted. That is, in the case of the protection circuit of the second embodiment, when heat is generated in the main body control circuit L due to the abnormal phenomenon, the PTC element 1
, The element temperature rises, the element resistance value R rises, and the PTC conduction loop is cut off, so that the current I stops flowing. In addition, N which is thermally coupled to the PTC element 1
The TC element 2 also receives heat from the main body control circuit L at the same time and
As a result of the strengthening of the TC energizing loop, the protection circuit enters an overheat protection operation. Other operations are almost the same as those in the first embodiment.
【００３１】［実施形態３］図５は、本発明のさらに他
の実施形態（実施形態３）にかかる保護回路を示す図で
ある。この実施形態３の保護回路は、ＮＴＣ素子２と直
列に接続された固定抵抗素子７がＮＴＣ通電ループ中に
配設されている他は、実施形態２と同様の構成を有する
ものであることから、重複を避けるため、相違する部分
のみを説明し、他の部分については説明は省略する。[Embodiment 3] FIG. 5 is a diagram showing a protection circuit according to still another embodiment (Embodiment 3) of the present invention. The protection circuit of the third embodiment has the same configuration as that of the second embodiment except that the fixed resistance element 7 connected in series with the NTC element 2 is disposed in the NTC energization loop. In order to avoid duplication, only different portions will be described, and description of other portions will be omitted.
【００３２】実施形態３の保護回路の場合、固定抵抗素
子７の抵抗値を調整することにより、ＮＴＣ素子２の素
子抵抗値のバラツキを抑えて保護機能が安定して発揮さ
れるようにしたり、あるいは、ＮＴＣ素子２に流れる電
流の量を制限してＮＴＣ素子２に過大電流が流れること
を防止し、ＮＴＣ素子２を保護したりすることが可能に
なる。In the case of the protection circuit of the third embodiment, the resistance of the fixed resistance element 7 is adjusted so that the variation of the resistance of the NTC element 2 can be suppressed so that the protection function can be stably exhibited. Alternatively, it is possible to limit the amount of current flowing through the NTC element 2 to prevent an excessive current from flowing through the NTC element 2 and protect the NTC element 2.
【００３３】［実施形態４］図６は、本発明のさらに他
の実施形態（実施形態４）にかかる保護回路を示す図で
ある。この実施形態４の保護回路においては、実施形態
１の交流電源Ｅ（図１）の代わりに、給電側装置ＳＴ１
が用いられており、また、実施形態１の本体制御回路Ｌ
（図１）の代わりに受電側装置ＳＴ２が用いられている
とともに、ＰＴＣ通電ループを形成する給電源（給電側
装置ＳＴ１）と、ＮＴＣ通電ループを形成する給電源
（直流電源ｅ１）とがそれぞれ独立している。その他の
構成は、実施形態１と同様の構成を有していることか
ら、重複を避けるため、相違する部分のみを説明し、他
の部分の説明は省略する。[Embodiment 4] FIG. 6 is a diagram showing a protection circuit according to still another embodiment (Embodiment 4) of the present invention. In the protection circuit according to the fourth embodiment, instead of the AC power supply E (FIG. 1) according to the first embodiment, a power supply side device ST1 is used.
Is used, and the main body control circuit L of the first embodiment is used.
A power receiving side device ST2 is used in place of (FIG. 1), and a power supply (power supply side device ST1) forming a PTC current supply loop and a power supply (DC power supply e1) forming an NTC current supply loop are respectively provided. be independent. Since other configurations have the same configuration as the first embodiment, only different portions will be described to avoid duplication, and description of the other portions will be omitted.
【００３４】実施形態４の保護回路の場合、給電側装置
ＳＴ１から受電側装置ＳＴ２へ制御信号やパルス信号の
形態で給電が行われる。実施形態４の保護回路では、給
電側装置ＳＴ１−スイッチＳＷ−ＰＴＣ素子１−受電側
装置ＳＴ２−給電側装置ＳＴ１という経路でＰＴＣ通電
ループが形成されており、受電側装置ＳＴ２の故障によ
り過大な電流がＰＴＣ通電ループに流れると、実施形態
１の場合と同様にしてＰＴＣ通電ループが断たれること
により過電流保護機能が発揮されるように構成されてい
る。すなわち、本発明は、回路駆動用の交流・直流を給
電する電源だけでなく、様々な給電形態の電圧供給源あ
るいは電流供給源を用いる場合に広く適用することが可
能である。In the case of the protection circuit of the fourth embodiment, power is supplied from the power supply side device ST1 to the power reception side device ST2 in the form of a control signal or a pulse signal. In the protection circuit according to the fourth embodiment, a PTC energization loop is formed by the path of the power supply side device ST1, the switch SW, the PTC element 1, the power reception side device ST2, and the power supply side device ST1. When a current flows through the PTC conduction loop, the PTC conduction loop is cut off in the same manner as in the first embodiment, so that an overcurrent protection function is exhibited. That is, the present invention can be widely applied not only to a power supply for supplying AC / DC power for driving a circuit, but also to a case where a voltage supply source or a current supply source having various power supply forms is used.
【００３５】また、実施形態４の保護回路の場合、直流
電源ｅ１−ＮＴＣ素子２−直流電源ｅ１という経路でＮ
ＴＣ通電ループが形成されている。ＮＴＣ素子２の動作
は実施形態１の場合と同様であるが、ＮＴＣ通電ループ
は直流電源ｅ１が給電源であることから、ＰＴＣ素子１
との間で通電ループを形成する給電側装置ＳＴ１の状況
の如何にかかわらずＮＴＣ素子２を動作させることがで
きるため、信頼性を向上させることが可能になる上、Ｐ
ＴＣ通電ループを形成する給電側装置ＳＴ１が、ＮＴＣ
素子２を動作させることができないような回路も実施の
対象とすることが可能になる。Further, in the case of the protection circuit of the fourth embodiment, the DC power source e1-the NTC element 2-the DC power source e1
A TC energization loop is formed. The operation of the NTC element 2 is the same as that of the first embodiment, but the NTC energization loop is a PTC element 1
The NTC element 2 can be operated irrespective of the state of the power supply side device ST1 which forms an energization loop between the NTC element 2 and the power supply side device ST1.
The power supply side device ST1 forming the TC energizing loop is
A circuit that cannot operate the element 2 can be implemented.
【００３６】なお、実施形態４の保護回路において、さ
らに、図６の破線による四角の囲みの内に示すように、
実施形態３で用いた固定抵抗素子７をＮＴＣ素子２と直
列接続となるように配設すれば、実施形態３の場合と同
様、固定抵抗素子７による効果をも奏する回路を得るこ
とが可能になる。In the protection circuit of the fourth embodiment, as shown in a box surrounded by a broken line in FIG.
If the fixed resistance element 7 used in the third embodiment is arranged so as to be connected in series to the NTC element 2, it is possible to obtain a circuit that also exhibits the effect of the fixed resistance element 7, as in the case of the third embodiment. Become.
【００３７】［実施形態５］図７は、本発明のさらに他
の実施形態（実施形態５）にかかる保護回路を示す図で
ある。この実施形態５の保護回路においては、図７に示
すように、ＰＴＣ素子１及びＮＴＣ素子２を備えた過熱
保護回路が、トランジスタ制御回路ＫにＰＴＣ素子１が
トランジスタ制御回路Ｋの一部を構成するように組み込
まれている。ここでは、先ずトランジスタ制御回路Ｋの
構成を説明する。トランジスタＴｒのコレクタとＰＴＣ
素子１及びＮＴＣ素子２には、図７に示すように回路駆
動用の直流電源ｅ２から定電圧Ｖｃｃが常に給電され
る。[Embodiment 5] FIG. 7 is a diagram showing a protection circuit according to still another embodiment (Embodiment 5) of the present invention. In the protection circuit according to the fifth embodiment, as shown in FIG. 7, an overheat protection circuit including a PTC element 1 and an NTC element 2 forms a part of the transistor control circuit K in the transistor control circuit K. Built to be. Here, the configuration of the transistor control circuit K will be described first. Collector of transistor Tr and PTC
The element 1 and the NTC element 2 are always supplied with a constant voltage Vcc from a circuit driving DC power supply e2 as shown in FIG.
【００３８】なお、この実施形態では、室温状態ではＰ
ＴＣ素子１の素子抵抗値Ｒが固定抵抗素子８の抵抗値と
略等しくなるように構成されており、正常状態の場合、
ＰＴＣ素子１の素子抵抗値Ｒと、固定抵抗素子８の抵抗
値との比によって決まるベース電圧Ｖｂに応じて、バイ
アス電流が（パワー）トランジスタＴｒに流れるととも
に、入力端子９の入力電圧Ｖｉの電圧レベルに応じて、
ベース電圧Ｖｂが変化し、それに伴ってトランジスタＴ
ｒの導通状態が変化することにより、負荷１０を流れる
電流が調整されるように構成されている。In this embodiment, P at room temperature
The element resistance value R of the TC element 1 is configured to be substantially equal to the resistance value of the fixed resistance element 8, and in a normal state,
According to the base voltage Vb determined by the ratio of the element resistance value R of the PTC element 1 to the resistance value of the fixed resistance element 8, a bias current flows through the (power) transistor Tr and the voltage of the input voltage Vi of the input terminal 9 Depending on the level,
The base voltage Vb changes, and the transistor T
The current flowing through the load 10 is adjusted by changing the conduction state of r.
【００３９】また、ＰＴＣ素子１は、直流電源ｅ２−Ｐ
ＴＣ素子１−固定抵抗素子８−直流電源ｅ２という経路
のＰＴＣ通電ループを形成し、ＮＴＣ素子２は、直流電
源ｅ２−ＮＴＣ素子２−直流電源ｅ２という経路でＰＴ
Ｃ素子１とは別個のＮＴＣ通電ループを形成している。The PTC element 1 has a DC power supply e2-P
A PTC energization loop is formed along a path of TC element 1-fixed resistance element 8-DC power supply e2, and NTC element 2 is driven by a path of DC power supply e2-NTC element 2-DC power supply e2.
An NTC conduction loop separate from the C element 1 is formed.
【００４０】さらに、ＰＴＣ素子１とＮＴＣ素子２は互
いに熱結合された状態で配設されているとともに、ＰＴ
Ｃ素子１がトランジスタＴｒと熱結合されていて、負荷
１０に発生する異常現象に伴い、トランジスタＴｒで発
熱が生じた場合に、トランジスタＴｒで生じた熱がＰＴ
Ｃ素子１に供給されるように構成されている。Further, the PTC element 1 and the NTC element 2 are arranged in a state where they are thermally coupled to each other.
When the C element 1 is thermally coupled to the transistor Tr and generates heat in the transistor Tr due to an abnormal phenomenon occurring in the load 10, the heat generated in the transistor Tr
It is configured to be supplied to the C element 1.
【００４１】したがって、負荷１０の異常現象に伴い、
トランジスタＴｒが発熱した場合には、実施形態１，２
の場合と同様、ＰＴＣ素子１の素子抵抗値Ｒが急増し
て、ＰＴＣ通電ループが実質的に断たれると同時に、Ｎ
ＴＣ素子２の素子抵抗値ｒが急減して、ＮＴＣ通電ルー
プが強化され、ＰＴＣ素子１がＮＴＣ素子２から熱供給
を受けてＰＴＣ通電ループの遮断状態が維持される結
果、トランジスタＴｒはオフ状態となり発熱を止めると
いう過熱保護機能が発揮される。なお、ＰＴＣ通電ルー
プの遮断状態は直流電源ｅ２をオフにしない限り保持さ
れるため、十分な信頼性が確保される。Therefore, with the abnormal phenomenon of the load 10,
When the transistor Tr generates heat, the first and second embodiments will be described.
As in the case of the above, the element resistance value R of the PTC element 1 sharply increases, and the PTC energization loop is substantially cut off.
The element resistance value r of the TC element 2 sharply decreases, the NTC energization loop is strengthened, and the PTC element 1 receives heat supply from the NTC element 2 to maintain the cut-off state of the PTC energization loop. As a result, the transistor Tr is turned off. Thus, an overheat protection function of stopping heat generation is exhibited. Since the cutoff state of the PTC energization loop is maintained unless the DC power supply e2 is turned off, sufficient reliability is ensured.
【００４２】実施形態５の保護回路について、ＰＴＣ素
子１とＮＴＣ素子２が十分に熱結合しているものとし
て、さらに具体的に説明する。図７の保護回路におい
て、ＰＴＣ素子１として、キュリーポイントが１２０
℃，キュリーポイント前後の素子抵抗値比が図２に示す
ように５桁程度の素子であって、直流電源ｅ２の電圧が
５ボルトの素子を用い、ＮＴＣ素子２として、熱放散定
数が２０ｍＷ／℃，Ｂ定数が３７００ｋ，室温抵抗が１
００Ω，室温から７５℃の温度上昇した場合の抵抗値比
が１２倍の素子を用いた場合、ＮＴＣ素子２は室温で５
×５／１００＝２５０ｍＷの電力を消費して、１２．５
℃程度の昇温をもたらす。しかし、トランジスタＴｒの
発熱により、７５℃程の昇温がＮＴＣ素子２にあると、
素子抵抗値が１／１２となり、消費電力が１２倍となっ
て、１５０℃の温度上昇をもたらす発熱がＮＴＣ素子２
に生じることになる。The protection circuit of the fifth embodiment will be described more specifically on the assumption that the PTC element 1 and the NTC element 2 are sufficiently thermally coupled. 7, the PTC element 1 has a Curie point of 120.
As shown in FIG. 2, an element resistance ratio before and after the Curie point is about 5 digits, and the voltage of the DC power supply e2 is 5 volts. The NTC element 2 has a heat dissipation constant of 20 mW / ° C, B constant 3700k, room temperature resistance 1
In the case of using an element having a resistance ratio of 12 times when the temperature rises from 00 Ω and room temperature to 75 ° C., the NTC element 2
× 5/100 = 250 mW of power consumption and 12.5
A temperature rise of about ° C is provided. However, if the temperature of the NTC element 2 rises by about 75 ° C. due to the heat generated by the transistor Tr,
The element resistance value is reduced to 1/12, the power consumption is increased by a factor of 12, and the heat generated to increase the temperature by 150 ° C. is generated by the NTC element 2.
Will occur.
【００４３】一方、ＰＴＣ素子１は、ＮＴＣ素子２の発
熱により、キュリーポイントの１２０℃を越える温度と
なるので、ＰＴＣ素子１の素子抵抗値Ｒは固定抵抗素子
８の抵抗値に対して実質的に無限大となり、ＰＴＣ通電
ループは遮断状態となる。On the other hand, since the temperature of the PTC element 1 becomes higher than the Curie point of 120 ° C. due to the heat generated by the NTC element 2, the element resistance value R of the PTC element 1 is substantially equal to the resistance value of the fixed resistance element 8. And the PTC energization loop is cut off.
【００４４】なお、実施形態５からＮＴＣ素子２を除い
た電気回路の場合には、次のような不都合が生じる。す
なわち、負荷１０の異常現象に伴いトランジスタＴｒが
発熱した場合、ＰＴＣ素子１の素子抵抗値Ｒの急増によ
るＰＴＣ通電ループの遮断に伴い、トランジスタＴｒは
一旦はオフ（遮断ないし急減）となるが、オフとなった
トランジスタＴｒにおいては、発熱が止まるばかりでな
く、ＮＴＣ素子２からの熱供給も得られないので、暫く
するとＰＴＣ素子１の素子温度が低下して素子抵抗値Ｒ
が低下する。その結果、ＰＴＣ通電ループの遮断が解除
され、トランジスタＴｒは再びオンとなる。そして、負
荷１０の異常現象が修復されたわけではないので、オン
になったトランジスタＴｒは再び発熱し、同じサイクル
がいつまでも繰り返されることになる。そのため、トラ
ンジスタＴｒは加熱−冷却−加熱−冷却の繰り返しによ
る熱ストレスにより破損してしまう恐れがある。しか
し、実施形態５のように、ＰＴＣ素子１の素子抵抗値Ｒ
の急増によるＰＴＣ通電ループの遮断がＮＴＣ素子２の
働きで維持される場合、加熱−冷却の繰り返しによる熱
ストレスによりトランジスタＴｒが破損する恐れはなく
なる。In the case of the electric circuit excluding the NTC element 2 from the fifth embodiment, the following inconvenience occurs. That is, when the transistor Tr generates heat due to the abnormal phenomenon of the load 10, the transistor Tr is temporarily turned off (cut off or sharply reduced) with the interruption of the PTC energization loop due to the rapid increase of the element resistance value R of the PTC element 1. In the turned-off transistor Tr, not only the heat generation stops but also the heat supply from the NTC element 2 cannot be obtained, so that after a while, the element temperature of the PTC element 1 decreases and the element resistance value R
Decrease. As a result, the interruption of the PTC energization loop is released, and the transistor Tr is turned on again. Then, since the abnormal phenomenon of the load 10 has not been repaired, the turned-on transistor Tr generates heat again, and the same cycle is repeated forever. Therefore, the transistor Tr may be damaged by thermal stress due to repeated heating-cooling-heating-cooling. However, the element resistance value R of the PTC element 1 is different from that of the fifth embodiment.
When the interruption of the PTC conduction loop due to the rapid increase of the current is maintained by the function of the NTC element 2, there is no possibility that the transistor Tr is damaged by thermal stress due to repeated heating and cooling.
【００４５】［実施形態６］図８は、本発明のさらに他
の実施形態（実施形態６）にかかる保護回路を示す図で
ある。この実施形態６の保護回路の場合も、ＮＴＣ素子
２と直列接続となる固定抵抗素子７がＮＴＣ通電ループ
中に配設されているので、実施形態３の場合と同様、Ｎ
ＴＣ素子２の抵抗値のバラツキを抑えて保護機能が安定
して発揮されるようにしたり、ＮＴＣ素子２が過大電流
で破壊されるのを防止したりすることが可能になる。[Embodiment 6] FIG. 8 is a diagram showing a protection circuit according to still another embodiment (Embodiment 6) of the present invention. Also in the case of the protection circuit of the sixth embodiment, the fixed resistance element 7 connected in series with the NTC element 2 is provided in the NTC energization loop.
It is possible to suppress the variation in the resistance value of the TC element 2 so that the protection function is stably exhibited, and to prevent the NTC element 2 from being broken by an excessive current.
【００４６】なお、その他については、実施形態５と同
様の構成を有していることから、重複を避けるため、相
違する部分のみを説明し、他の部分の説明は省略する。Since the other components have the same configuration as that of the fifth embodiment, only different portions will be described to avoid duplication, and description of other portions will be omitted.
【００４７】なお、上記実施形態５，６においては、ト
ランジスタＴｒが、バイポーラトランジスタや、ゲート
電圧によりドレイン電流が制御されるパワーＭＯＳＦＥ
Ｔの電界効果トランジスタであってもよく、また、ＰＴ
Ｃ素子やＮＴＣ素子が非セラミック系の素子、例えば有
機系の素子であってもよい。In the fifth and sixth embodiments, the transistor Tr is a bipolar transistor or a power MOSFET whose drain current is controlled by a gate voltage.
T may be a field-effect transistor.
The C element and the NTC element may be non-ceramic elements, for example, organic elements.
【００４８】本発明はさらにその他の点においても上記
実施形態に限定されるものではなく、保護回路が組み込
まれる電気回路の種類なども含めて、発明の要旨の範囲
内において、種々の応用、変形を加えることが可能であ
る。The present invention is not limited to the above embodiment in other respects, and various applications and modifications are possible within the scope of the invention, including the type of electric circuit in which the protection circuit is incorporated. It is possible to add
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明の保護回路は、給電源との間で通
電ループを形成し、異常現象に伴う素子温度の上昇によ
り素子抵抗値が増大して、実質的に通電ループを断つこ
とにより、異常現象に対して保護機能を発揮するＰＴＣ
素子と、ＰＴＣ素子と熱的に結合され、給電源との間で
ＰＴＣ素子とは別個の通電ループを形成するＮＴＣ素子
とを備えているので、異常現象が発生した場合に、ＰＴ
Ｃ素子の保護機能により回路を確実に保護することが可
能になるとともに、発熱したＮＴＣ素子からの熱をＰＴ
Ｃ素子に供給することにより、ＰＴＣ素子の保護動作を
維持することが可能になる。したがって、異常時に確実
に保護機能を発揮するとともに、いったん保護動作に入
ると、正常な解除操作によらない限り保護動作を保持す
る、信頼性の高い保護回路を得ることが可能になる。ま
た、本発明の保護回路において用いられているＰＴＣ素
子及びＮＴＣ素子は、いずれもリフロー温度で断線する
ようなことのない素子であることから、リフロー半田付
けによる実装に対応することができる。According to the protection circuit of the present invention, an energization loop is formed between the power supply and the power supply, and the element resistance increases due to an increase in the element temperature due to an abnormal phenomenon. , PTC that exhibits protection function against abnormal phenomena
Element and an NTC element that is thermally coupled to the PTC element and forms an energization loop separate from the PTC element with the power supply.
The protection function of the C element makes it possible to reliably protect the circuit, and the heat from the NTC element that has generated heat is
By supplying to the C element, the protection operation of the PTC element can be maintained. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable protection circuit that reliably exerts the protection function in the event of an abnormality and, once the protection operation is started, maintains the protection operation unless a normal release operation is performed. Further, since the PTC element and the NTC element used in the protection circuit of the present invention do not break at the reflow temperature, they can be mounted by reflow soldering.
【００５０】また、請求項２の保護回路のように、ＮＴ
Ｃ素子が通電ループを形成する給電源を、ＰＴＣ素子と
通電ループを形成する給電源から独立した給電源とした
場合には、保護回路は、ＰＴＣ素子と通電ループを形成
する給電源の状況の如何にかかわらずＮＴＣ素子を動作
させることが可能となり、信頼性を向上させることがで
きる。Further, as in the protection circuit of claim 2, NT
When the power supply in which the C element forms the power supply loop is a power supply independent of the power supply forming the power supply loop with the PTC element, the protection circuit determines the status of the power supply that forms the power supply loop with the PTC element. Regardless of the operation, the NTC element can be operated, and the reliability can be improved.
【００５１】また、請求項３の保護回路のように、ＮＴ
Ｃ素子と直列接続となる固定抵抗素子を、ＮＴＣ素子を
含む通電ループ中に配設するようにした場合、固定抵抗
素子の抵抗値の調整により、ＮＴＣ素子の抵抗値のバラ
ツキを抑えたり、あるいは、ＮＴＣ素子に流れる電流の
量を制限して、ＮＴＣ素子に過大電流が流れるのを防止
したりすることが可能となり、信頼性を向上させること
が可能になる。Further, as in the protection circuit of claim 3, NT
When a fixed resistance element that is connected in series with the C element is arranged in an energization loop including the NTC element, by adjusting the resistance value of the fixed resistance element, variation in the resistance value of the NTC element is suppressed, or The amount of current flowing through the NTC element can be limited to prevent an excessive current from flowing through the NTC element, and the reliability can be improved.
【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）にかかる保
護回路の構成を示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of a protection circuit according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.
【図２】実施形態１の保護回路中のＰＴＣ素子の素子温
度と素子抵抗値比の関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between an element temperature and an element resistance ratio of a PTC element in the protection circuit according to the first embodiment.
【図３】実施形態１の保護回路中のＮＣＴ素子の素子温
度と素子抵抗値比の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between an element temperature and an element resistance value ratio of an NCT element in the protection circuit according to the first embodiment.
【図４】本発明の他の実施形態（実施形態２）にかかる
保護回路の構成を示す電気回路図である。FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a configuration of a protection circuit according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.
【図５】本発明のさらに他の実施形態（実施形態３）に
かかる保護回路の構成を示す電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a configuration of a protection circuit according to yet another embodiment (Embodiment 3) of the present invention.
【図６】本発明のさらに他の実施形態（実施形態４）に
かかる保護回路の構成を示す電気回路図である。FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a configuration of a protection circuit according to still another embodiment (Embodiment 4) of the present invention.
【図７】本発明のさらに他の実施形態（実施形態５）に
かかる保護回路の構成を示す電気回路図である。FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a configuration of a protection circuit according to yet another embodiment (Embodiment 5) of the present invention.
【図８】本発明のさらに他の実施形態（実施形態６）に
かかる保護回路の構成を示す電気回路図である。FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a configuration of a protection circuit according to still another embodiment (Embodiment 6) of the present invention.
【図９】従来の電流ヒューズ式保護回路を使用した保護
回路を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a protection circuit using a conventional current fuse type protection circuit.
【図１０】従来の温度ヒューズ式保護回路を使用した保
護回路を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a protection circuit using a conventional thermal fuse protection circuit.
【図１１】従来のＰＴＣ素子を用いた保護回路を使用し
た保護回路を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a protection circuit using a conventional protection circuit using a PTC element.
１ ＰＴＣ素子 ２ ＮＴＣ素子 ７，８ 固定抵抗素子 ９ 入力端子 １０ 負荷 Ｅ 交流電源 Ｌ 本体制御回路 ｅ１，ｅ２ 直流電源 ＳＴ１，ＳＴ２ 装置 ＳＷ スイッチ Reference Signs List 1 PTC element 2 NTC element 7, 8 Fixed resistance element 9 Input terminal 10 Load E AC power supply L Main control circuit e1, e2 DC power supply ST1, ST2 Device SW switch
Claims (3)
現象に伴う素子温度の上昇により素子抵抗値が増大し
て、実質的に通電ループを断つことにより、異常現象に
対して保護機能を発揮するＰＴＣ素子と、 前記ＰＴＣ素子と熱的に結合され、給電源との間でＰＴ
Ｃ素子とは別個の通電ループを形成するＮＴＣ素子とを
具備することを特徴とする保護回路。An electric power supply loop is formed between the power supply and the power supply, and the element resistance increases due to an increase in the element temperature caused by the abnormal phenomenon. A PTC element exhibiting a function, thermally coupled to the PTC element, and
A protection circuit comprising: an NTC element that forms a current supply loop separate from the C element.
電源は、ＰＴＣ素子と通電ループを形成する給電源から
独立した給電源であることを特徴とする請求項１記載の
保護回路。2. The protection circuit according to claim 1, wherein the power supply forming the power supply loop with the NTC element is a power supply independent of the power supply forming the power supply loop with the PTC element.
定抵抗素子が、ＮＴＣ素子を含む通電ループ中に配設さ
れていることを特徴とする請求項１又は２記載の保護回
路。3. The protection circuit according to claim 1, wherein a fixed resistance element connected in series to the NTC element is disposed in an energization loop including the NTC element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188791A JP2001025159A (en) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Protection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188791A JP2001025159A (en) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Protection circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001025159A true JP2001025159A (en) | 2001-01-26 |
Family
ID=16229870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11188791A Pending JP2001025159A (en) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Protection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001025159A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4745251B2 (en) * | 2004-12-22 | 2011-08-10 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor device |
| US8143559B2 (en) | 2009-09-01 | 2012-03-27 | Advance Thermo Control, Ltd. | Heating pad with temperature control and safety protection device |
| CN113646965A (en) * | 2019-04-17 | 2021-11-12 | 株式会社Lg新能源 | Secondary battery and battery module having the same |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11188791A patent/JP2001025159A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4745251B2 (en) * | 2004-12-22 | 2011-08-10 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor device |
| US8143559B2 (en) | 2009-09-01 | 2012-03-27 | Advance Thermo Control, Ltd. | Heating pad with temperature control and safety protection device |
| CN113646965A (en) * | 2019-04-17 | 2021-11-12 | 株式会社Lg新能源 | Secondary battery and battery module having the same |
| CN113646965B (en) * | 2019-04-17 | 2023-05-30 | 株式会社Lg新能源 | Secondary battery and battery module having the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3783669B2 (en) | Overheat protection circuit | |
| US4520419A (en) | Polarity and overload protective circuit for electric consumers | |
| JP5342641B2 (en) | Thermal switch | |
| WO2004034542A1 (en) | Secondary battery with protective circuit | |
| JP6708136B2 (en) | DC switch arc erasing device | |
| JP2001025159A (en) | Protection circuit | |
| JPH11289656A (en) | Emergency protective circuit and temperature detecting circuit thereof | |
| JP2001025158A (en) | Protective circuit, and composite element used therefor | |
| JP4343275B2 (en) | Overheat protection circuit | |
| EP0778646B1 (en) | Rush current suppression circuit | |
| JP2000092695A (en) | Rush current suppression circuit and element | |
| JP2005051873A (en) | Overheat protection circuit | |
| KR20070016413A (en) | Circuit for limiting inrush current of power supply | |
| JP4439748B2 (en) | Circuit protection device | |
| JPH11297173A (en) | Resistive element with excess current detecting function and excess current protecting circuit using this | |
| JP2001022453A (en) | Rush current preventing circuit | |
| JPH05244787A (en) | Starting circuit for single-phase induction motor | |
| JPH04289786A (en) | Motor starting circuit | |
| JPH1155847A (en) | Load controller for vehicle | |
| JP2001057763A (en) | Motor controller | |
| WO2018131250A1 (en) | Arc-quenching device for direct current switch | |
| JPH0636397B2 (en) | Discharge lamp lighting device | |
| JPH0678448A (en) | Relay device | |
| JPH05260647A (en) | Current breaking device | |
| JPH10145967A (en) | Ac power supply input circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060313 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070424 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070508 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071030 |