JP2005339967A - Fuse blow-out time simulation circuit and simulation method of the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuse blow-out time simulation circuit and a simulation method of the same capable of accurately determining blow-out time of the fuse arranged in a device without conducting an experiment by supplying current to respective fuses. <P>SOLUTION: In the beginning, a short-circuit switch is set in an off-state, and a fuse switch is set in an on-state. A current is supplied to a device to be simulated by turning on the short-circuit switch. Afterwards, the current flowing through the fuse switch is measured by a current measuring part. An energy P<SB>1</SB>accumulated in the fuse switch is determined by squaring and accumulating the measured current value at an accumulated energy operation part. The accumulated energy is compared with the allowable energy of the fuse stated for example, in a catalog. When the accumulated energy P<SB>1</SB>is smaller than the allowable energy, it is judged that the fuse is precedent to blow-out, and measurement and arithmetic operation of the current are repeated. When the accumulated energy P<SB>1</SB>exceeds the allowable energy, the fuse switch is turned off to finish the arithmetic operation. The time elapsed from turning on of the short-circuit switch until turning off is judged as fuse blow-out time. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、装置に組み込まれたヒューズの溶断時間を算出するシミュレーション回路及びシミュレーション方法に関する。特に装置に組み込まれたヒューズの溶断時間を予め算出しておき、装置の連続駆動はその時間内で行なうようにする。そのことにより、ヒューズを長期的に使用できるようになり、ヒューズの組み込まれた装置のメンテナンスが容易になる。   The present invention relates to a simulation circuit and a simulation method for calculating a fusing time of a fuse incorporated in an apparatus. In particular, the fusing time of a fuse incorporated in the apparatus is calculated in advance, and the apparatus is continuously driven within that time. As a result, the fuse can be used for a long period of time, and maintenance of the apparatus in which the fuse is incorporated is facilitated.

従来のシミュレーション用ヒューズモデルは、実際にヒューズが溶断するまで電流を流しながら測定することにより、モデル化していた。すなわち、測定中の電流と電圧の変化から、ヒューズ抵抗の時間変化を算出する。そしてヒューズを時間とともに変化する抵抗としてモデル化してシミュレータに組み込んでいた。   Conventional fuse models for simulation have been modeled by measuring while flowing current until the fuse is actually blown. That is, the temporal change in fuse resistance is calculated from the change in current and voltage during measurement. The fuse was modeled as a resistance that changes with time and incorporated into the simulator.

図１４に、ヒューズを通過した電流と電圧波形から算出したヒューズの抵抗変化の一例を示す。このようなデータは、実験によって得られる。すなわち、ヒューズの定格容量、金属の組成や構造が変わる度毎に実験を行ない、ヒューズ溶断時における抵抗変化のデータを得る必要がある。   FIG. 14 shows an example of the resistance change of the fuse calculated from the current and voltage waveform that has passed through the fuse. Such data is obtained by experiment. In other words, it is necessary to conduct experiments every time the rated capacity of the fuse, the composition and structure of the metal change, and obtain resistance change data when the fuse is blown.

溶断時間の算出に関しては、図１５のヒューズ試験回路を用いてヒューズに流れる電流を計算する。ヒューズに蓄積されるエネルギー、すなわち熱量積分値が、基準となるエネルギー（許容エネルギー）に達した時を溶断時間とする方法がある。
まずヒューズに蓄積されるエネルギーである熱量積分値Ｗ1を求める。短絡スイッチを投入する時刻をｔ＝0とする。ｔ秒後の電流i(t)は、(1)式で表される。

Figure 2005339967
ここでＲはヒューズ抵抗を含む回路抵抗、Ｌはケーブルインダクタンス、Ｅは電源電圧である。(1)式をi(t)について解くと、(2)式になる。
Figure 2005339967
 (2)式を用いることより、熱量積分値Ｗ1 は(3)式で表される。
Figure 2005339967
 Regarding the calculation of the fusing time, the current flowing through the fuse is calculated using the fuse test circuit of FIG. There is a method of setting the fusing time when the energy accumulated in the fuse, that is, the integrated value of heat reaches the reference energy (allowable energy).
First, an integral value of heat W 1 that is energy stored in the fuse is obtained. The time when the shorting switch is turned on is set to t = 0. The current i (t) after t seconds is expressed by equation (1).
Figure 2005339967
 Here, R is a circuit resistance including a fuse resistance, L is a cable inductance, and E is a power supply voltage. When equation (1) is solved for i (t), equation (2) is obtained.
Figure 2005339967
 By using the equation (2), the heat integration value W 1 is expressed by the equation (3).
Figure 2005339967

一方、許容エネルギーの値Ｗ2 は、メーカーから出されているカタログ値の一部分を使用することが多い。通信用に使用されるヒューズは約10ms以内で遮断する程度の大きな電流の場合、許容エネルギー値は溶断時間に依存せず一定であることが多い。そのために、Ｗ2は定数とみなすことができる。 On the other hand, the allowable energy value W 2 often uses a part of the catalog value provided by the manufacturer. When a fuse used for communication has a current large enough to cut off within about 10 ms, the allowable energy value is often constant regardless of the fusing time. Therefore, W 2 can be regarded as a constant.

Ｗ１＝Ｗ2となる時間tが、溶断時間である。図１６にヒューズ溶断時間を説明するグラフを示す。このグラフには、許容エネルギー値と、あるインダクタンス値と抵抗値を(3)式の右辺に代入して得られる熱量積分値の時間変化を示している。許容エネルギー値と、計算により求めた熱量積分値との交点が溶断時間となる。 The time t when W 1 = W 2 is the fusing time. FIG. 16 shows a graph for explaining the fuse blowing time. This graph shows the change over time of the integrated value of heat obtained by substituting the allowable energy value, a certain inductance value, and resistance value into the right side of equation (3). The intersection of the allowable energy value and the calorific integral value obtained by calculation is the fusing time.

以上の解法は、ヒューズが約10ｍｓ以内で溶断する程度の大きな通過電流である時のみ成り立つ。ヒューズへの通過電流が小さい時、すなわち溶断時間が長くなると、許容エネルギー値も時間とともに変化するので、計算が複雑になる。また回路定数が変わったときは、そのつど熱量積分値、溶断時間を導出する。そしてヒューズスイッチにこの値を投入してシミュレーション回路を組む必要が出てくる。   The above solution is valid only when the fuse has a large passing current that blows within about 10 ms. When the current passing through the fuse is small, that is, when the fusing time is lengthened, the allowable energy value changes with time, and the calculation becomes complicated. Also, whenever the circuit constant changes, the calorific value and fusing time are derived. Then, it becomes necessary to build a simulation circuit by inputting this value into the fuse switch.

さらにヒューズを図１７（ｂ）に示すような大規模給電系回路に組み込んだ場合には、複数の回路素子の間の相互作用が強くなる。そのために、図１７（ａ）に示す単純回路のパラメータを用いて、ヒューズ溶断時間を解析することはできない。   Further, when the fuse is incorporated in a large-scale power supply system circuit as shown in FIG. 17B, the interaction between the plurality of circuit elements becomes strong. Therefore, the fuse blow time cannot be analyzed using the parameters of the simple circuit shown in FIG.

図１８に単純回路（図１７（ａ））と大規模給電系回路（図１７（ｂ））におけるヒューズを通過する電流の違いを示す。図１７において短絡回路に含まれるインダクタンス値と抵抗値が同じでも、単純回路に比べて大規模給電回路の電流増加率は小さく、定常状態の電流値も小さいことがわかる。従って、単純回路と大規模給電系回路では、許容エネルギー値に達する時間、すなわち溶断時間も溶断時直前の通過電流も異なってしまう。   FIG. 18 shows the difference in current passing through the fuse between the simple circuit (FIG. 17A) and the large-scale power feeding system circuit (FIG. 17B). In FIG. 17, it can be seen that even if the inductance value and the resistance value included in the short circuit are the same, the current increase rate of the large-scale power feeding circuit is small and the steady-state current value is also small compared to the simple circuit. Therefore, the time for reaching the allowable energy value, that is, the fusing time and the passing current immediately before fusing differ between the simple circuit and the large-scale power feeding system circuit.

本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解決するためになされたものである。ヒューズを通過する電流が小さい場合でも、また複雑な回路にヒューズを組み込んだ場合でも簡単かつ正確にヒューズ溶断時間を求めるシミュレーション回路及び方法を提供する。   An object of the present invention is to solve the above-described problems in the prior art. Provided are a simulation circuit and a method for easily and accurately obtaining a fuse blow time even when a current passing through a fuse is small or when a fuse is incorporated in a complicated circuit.

本発明によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路は、対象となる装置のヒューズと代替されるヒューズスイッチと、該ヒューズスイッチに流れる電流を測定する電流測定部と、測定した電流値を２乗して累積することにより該ヒューズスイッチに蓄積されるエネルギーを算出する蓄積エネルギー演算部と、該蓄積エネルギー演算部で蓄積されたエネルギー値をヒューズの許容エネルギー値と比較する比較部とにより構成されることを特徴とする。   The fuse blow time simulation circuit according to the present invention squares and accumulates a measured current value by squaring a fuse switch that replaces the fuse of the target device, a current measuring unit that measures the current flowing through the fuse switch, and the like. A storage energy calculation unit that calculates energy stored in the fuse switch and a comparison unit that compares the energy value stored in the storage energy calculation unit with an allowable energy value of the fuse. .

本発明によるヒューズ溶断時間シミュレーション方法は、ヒューズスイッチを対象となる装置のヒューズと代替する工程と、対象となる装置を動作させてから該ヒューズスイッチに蓄積されるエネルギーを求める工程と、蓄積されたエネルギー値がヒューズの許容エネルギー値に達した時間をヒューズ溶断時間とする工程とを有することを特徴とする。   The fuse blow time simulation method according to the present invention includes a step of replacing a fuse switch with a fuse of a target device, a step of obtaining energy stored in the fuse switch after operating the target device, And a step of setting a time when the energy value reaches an allowable energy value of the fuse as a fuse blowing time.

請求項１、３によれば、個々のヒューズに電流を流して実験を行なうことなく、シミュレーションにより正確にヒューズの溶断時間を求めることができる。
請求項２、４では、対象となる装置を動作させたときにヒューズからの熱放散により失われるエネルギーを考慮している。すなわち、本発明により求めたヒューズの溶断時間の信頼性を向上させることができる。
対象となる装置を駆動させるとき、その連続駆動をシミュレーションされた溶断時間内で行なうようにする。そのことにより、ヒューズを長期的に使用できるようになり、対象となる装置のメンテナンスが容易になる。 According to the first and third aspects, it is possible to accurately determine the fusing time of the fuse by simulation without flowing an electric current to each fuse and conducting an experiment.
Claims 2 and 4 take into account the energy lost due to heat dissipation from the fuse when the target device is operated. That is, the reliability of the fusing time of the fuse obtained by the present invention can be improved.
When the target device is driven, the continuous driving is performed within the simulated fusing time. As a result, the fuse can be used for a long period of time, and maintenance of the target device becomes easy.

（シミュレーション回路）
図１に、本発明の実施例１によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路を、対象となる装置に組み込んだ回路例を示す。対象となる装置は、直流電源、抵抗、インダクタンス、短絡スイッチ、ヒューズにより構成されるものとする。ヒューズを含む装置全体の抵抗値、インダクタンス値は、それぞれ抵抗、インダクタンスの一つのブロックにまとめている。また本実施例によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路は、ヒューズスイッチ、電流測定部、蓄積エネルギー演算部、比較部により構成される。図１に示した回路では、対象となる装置のヒューズを、ヒューズスイッチと電流測定部からなる直列回路に置き換えている。そしてヒューズ、すなわち代替されたヒューズスイッチに流れる電流を測定する。 (Simulation circuit)
FIG. 1 shows a circuit example in which the fuse blow time simulation circuit according to the first embodiment of the present invention is incorporated in a target apparatus. The target device is composed of a DC power source, a resistor, an inductance, a short-circuit switch, and a fuse. The resistance value and inductance value of the entire device including the fuse are collected in one block of resistance and inductance, respectively. In addition, the fuse blow time simulation circuit according to this embodiment includes a fuse switch, a current measurement unit, a stored energy calculation unit, and a comparison unit. In the circuit shown in FIG. 1, the fuse of the target device is replaced with a series circuit including a fuse switch and a current measuring unit. Then, the current flowing through the fuse, that is, the replaced fuse switch, is measured.

（シミュレーション方法）
図２に本実施例による解析の流れを示す。初めは、短絡スイッチはオフ、ヒューズスイッチはオンになっている。短絡スイッチをオンにする（短絡スタート）ことにより、図１に示した回路に電流を流す。その後、電流測定部でヒューズスイッチに流れる電流を測定する（ヒューズ電流測定）。蓄積エネルギー演算部で、測定した電流値を２乗して熱量を求め（熱量演算）、累積することによりヒューズスイッチに蓄積されたエネルギーＰ１を求める。蓄積されたエネルギーを、例えばカタログに記載されているヒューズの許容エネルギーと比較する（比較）。蓄積されたエネルギーＰ１が許容エネルギーより小さい場合は、ヒューズ溶断前と判断する。そして「ヒューズ電流測定」に戻って、測定、演算を繰り返す。蓄積されたエネルギーＰ１が許容エネルギーを超えた場合は、ヒューズスイッチをオフにして測定、演算を終了する。そして短絡スイッチをオンにしてからそれまでに経過した時間を、ヒューズ溶断時間とする。 (Simulation method)
FIG. 2 shows the flow of analysis according to this embodiment. Initially, the short circuit switch is off and the fuse switch is on. By turning on the short-circuit switch (short-circuit start), a current is passed through the circuit shown in FIG. Thereafter, the current flowing through the fuse switch is measured by the current measuring unit (fuse current measurement). In stored energy calculating unit obtains the amount of heat and the measured current value squared (heat calculation), we obtain the energy P 1 stored in the fuse switch by accumulating. The stored energy is compared with the allowable energy of the fuse described in the catalog (comparison). If the stored energy P 1 is smaller than the allowable energy is judged that the blown fuse. Then, returning to “fuse current measurement”, measurement and calculation are repeated. If the stored energy P 1 exceeds the allowable energy, measured in the off fuse switch and terminates the operation. The time elapsed since turning on the short-circuit switch is taken as the fuse blow time.

（シミュレーション結果）
図３に本実施例によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路を用いて解析したグラフを示す。左側は対象となる装置にインダクタンス成分がない場合、右側はインダクタンス成分がある場合のグラフである。 (simulation result)
FIG. 3 shows a graph analyzed using the fuse blow time simulation circuit according to this embodiment. The left side is a graph when the target device does not have an inductance component, and the right side is a graph when there is an inductance component.

インダクタンス成分がない場合、短絡スイッチのオンにすると同時に回路に流れる電流が急激に変化する。そして短絡スイッチをオンにしたときからの時間経過に比例して蓄積エネルギーＰ１が上昇する。許容エネルギーから蓄積エネルギーＰ１を引いた蓄積可能エネルギーＰ３は、時間経過に伴って減少していく。蓄積可能エネルギーＰ３が０以下の値になったとき、回路に電流が流れなくなり、ヒューズスイッチがオフになったことが分かる。短絡スイッチをオンにしてから、個々まで経過した時間をヒューズ溶断時間とする。 When there is no inductance component, the current flowing through the circuit changes rapidly as soon as the short-circuit switch is turned on. And in proportion to the time elapsed from when turning on the short-circuit switch is stored energy P 1 increases. Storable energy P 3 that the allowable energy minus the accumulated energy P 1 is gradually decreased with time. When storable energy P 3 goes to zero or below a value, no current flows in the circuit, it can be seen that a fuse switch is turned off. The time that has elapsed since turning on the short-circuit switch is the fuse blow time.

インダクタンス成分がある場合、短絡スイッチをオンにした後、インダクタンス値と抵抗値によって決まる時定数で電流が上昇する。蓄積エネルギーＰ１も時間経過に伴って上昇していく。しかしインダクタンス成分がない場合と比較して、穏やかに上昇していくのが分かる。これに伴って、蓄積可能エネルギーＰ３は穏やかに減少していく。この場合も、蓄積可能エネルギーＰ３が０以下の値になったとき、回路に電流が流れなくなり、ヒューズスイッチがオフになったことが分かる。しかしインダクタンス成分がない場合と比較して、ヒューズ溶断時間が長くなっていることが分かる。 When there is an inductance component, the current increases with a time constant determined by the inductance value and the resistance value after the short-circuit switch is turned on. Stored energy P 1 also rises with time. However, it can be seen that it rises more gently than when there is no inductance component. Accordingly, the storable energy P 3 is decreases gently. Again, when the storable energy P 3 goes to zero or below a value, no current flows in the circuit, it can be seen that a fuse switch is turned off. However, it can be seen that the fuse fusing time is longer than when there is no inductance component.

ヒューズを通過する電流が小さい場合、融点に達するまでゆっくり加熱される。従って周囲への熱の放散を無視することができなくなる。すなわち、ヒューズが溶断するまでの時間が長くなり、その間の許容エネルギーの変化も無視できなくなる。
図６に、許容エネルギーの変化を無視できなくなることを説明するグラフを示す。ヒューズを流れる電流が大きい場合は、早く溶断時間に達する。その間、許容エネルギーはほとんど変化しないため、許容エネルギーは一定の値Ｂとして求めることができる。一方ヒューズを流れる電流が小さい場合は、溶断する時間が長くなる。その間、曲線Ａで示すように許容エネルギーが変化する。許容エネルギーが一定であると仮定すると、正確にヒューズ溶断時間を求めることができなくなる。ヒューズからの熱放散などの影響も受けて、通電時間が長くなるにつれて許容エネルギーは大きくなる。 If the current through the fuse is small, it is slowly heated until the melting point is reached. Therefore, the heat dissipation to the surroundings cannot be ignored. That is, the time until the fuse is blown becomes longer, and the change in allowable energy during that time cannot be ignored.
FIG. 6 shows a graph for explaining that the change in allowable energy cannot be ignored. When the current through the fuse is large, the fusing time is reached quickly. In the meantime, the allowable energy hardly changes, so that the allowable energy can be obtained as a constant value B. On the other hand, when the current flowing through the fuse is small, the fusing time becomes long. Meanwhile, the allowable energy changes as shown by curve A. Assuming that the allowable energy is constant, the fuse blow time cannot be determined accurately. Under the influence of heat dissipation from the fuse, the allowable energy increases as the energization time increases.

図７にヒューズ溶断時間を正確に求める方法を説明するグラフを示す。許容エネルギー変更時間をｔ１、ｔ２、ｔ３、…とする。またシミュレーション開始から許容エネルギー変更時間の間に、ヒューズからの熱放散により失われるエネルギーの累積値をＰ２とする。すなわち、一定の値Ｂに熱放散により失われるエネルギーの累積値Ｐ２を加算した値が、蓄積されたエネルギーＰ１と交わる点（Ｂ＋Ｐ２＝Ｐ１）をヒューズ溶解時間とする。 FIG. 7 shows a graph for explaining a method for accurately obtaining the fuse blowing time. Let the allowable energy change time be t 1 , t 2 , t 3 ,. Also during the simulation start allowable energy changing time, the accumulated value of the energy lost by heat dissipation from the fuse and P 2. That is, a point (B + P 2 = P 1 ) where a value obtained by adding the accumulated value P 2 of energy lost due to heat dissipation to the constant value B intersects with the accumulated energy P 1 is defined as a fuse melting time.

（シミュレーション回路）
図４に、本発明の実施例２によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路を、対象となる装置に組み込んだ回路例を示す。本実施例によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路は、実施例１に放散エネルギー演算部を追加している。ここで、ヒューズから熱放散により失われるエネルギーを累積している。 (Simulation circuit)
FIG. 4 shows a circuit example in which the fuse blow time simulation circuit according to the second embodiment of the present invention is incorporated in a target apparatus. The fuse blow time simulation circuit according to the present embodiment adds a dissipated energy calculation unit to the first embodiment. Here, the energy lost from heat dissipation from the fuse is accumulated.

（シミュレーション方法）
図５に本実施例による解析の流れを示す。実施例１である図２のフローチャートとの違いは、ヒューズ電流を測定した後に、ヒューズから熱放散により失われるエネルギーＰ２を求めて累積するようにしたことである。そして例えばカタログに記載されているヒューズの許容エネルギーと熱放散により失われたエネルギーＰ２との和と、蓄積されたエネルギーＰ１とを比較する（比較）。実施例１と同じく、蓄積されたエネルギーＰ１の方が小さい場合は、ヒューズ溶断前と判断する。そして「ヒューズ電流測定」に戻って、測定、演算を繰り返す。蓄積されたエネルギーＰ１の方が大きくなった場合は、ヒューズスイッチをオフにして測定、演算を終了する。そして短絡スイッチをオンにしてからそれまでに経過した時間を、ヒューズ溶断時間とする。 (Simulation method)
FIG. 5 shows the flow of analysis according to this embodiment. The difference from the flowchart of FIG. 2 is a first embodiment, after measuring the fuse current is that which is adapted to accumulate seeking energy P 2 lost by heat dissipation from the fuse. Then, for example, the sum of the allowable energy of the fuse described in the catalog and the energy P 2 lost due to heat dissipation is compared with the stored energy P 1 (comparison). As in Example 1, the case towards the stored energy P 1 is small, it is determined that pre-blown fuse. Then, returning to “fuse current measurement”, measurement and calculation are repeated. If towards the stored energy P 1 becomes large, measured in the off fuse switch and terminates the operation. The time elapsed since turning on the short-circuit switch is taken as the fuse blow time.

（シミュレーション結果）
図８に、本実施例のように熱放散によるエネルギーを考慮して解析したグラフと、考慮しないで解析したグラフを示す。左側は考慮しないで解析したグラフ、右側は考慮して解析したグラフである。ただし両方とも、インダクタンス成分がない状態で測定している。 (simulation result)
FIG. 8 shows a graph analyzed in consideration of energy due to heat dissipation as in this embodiment and a graph analyzed without consideration. The left side is a graph analyzed without consideration, and the right side is a graph analyzed with consideration. However, both are measured in the absence of an inductance component.

熱放散を考慮した場合、それにより失われるエネルギーの累積値Ｐ２は、短絡スイッチをオンにしたときから遅れて立ち上がる。そのために蓄積可能エネルギーＰ３（＝許容エネルギー＋熱放散により失われるエネルギーＰ２−蓄積エネルギーＰ１）は、途中で傾きが緩くなる。そのために、ヒューズ溶断時間が長くなる。
図９に本実施例によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路を用いて解析したグラフを示す。左側は対象となる装置にインダクタンス成分がない場合、右側はインダクタンス成分がある場合のグラフである。 In consideration of heat dissipation, the accumulated value P 2 of the energy lost by it rises with a delay from the time of turning on the short-circuit switch. Therefore, storable energy P 3 (= allowable energy + energy P 2 lost due to heat dissipation−accumulated energy P 1 ) has a gentle slope in the middle. For this reason, the fuse blowing time becomes longer.
FIG. 9 shows a graph analyzed using the fuse blow time simulation circuit according to this embodiment. The left side is a graph when the target device does not have an inductance component, and the right side is a graph when there is an inductance component.

インダクタンス成分がある場合、短絡スイッチをオンにした後、インダクタンス値と抵抗値によって決まる時定数で電流が上昇する。すなわち、インダクタンス成分がない場合と比較して、ヒューズに流れる電流が穏やかに上昇する。そのために蓄積可能エネルギーＰ３が０以下の値となる時間が遅くなり、ヒューズ溶断時間が長くなることが分かる。
図１０に、本実施例によるヒューズ溶断時間シミュレーションを用いて単純回路と大規模給電系回路を解析したグラフを示す。左側は単純回路、右側は大規模給電系回路を解析したグラフである。電源とヒューズとの間を短絡する回路に含まれるインダクタンス成分と抵抗成分は同じである。単純回路と比較して、大規模給電系回路のヒューズに流れる電流は小さくなり、ヒューズ溶断時間が長くなることが分かる。 When there is an inductance component, the current increases with a time constant determined by the inductance value and the resistance value after the short-circuit switch is turned on. That is, the current flowing through the fuse is gently increased as compared with the case where there is no inductance component. Therefore storable energy P 3 becomes time is delayed with a value of 0 or less, it can be seen that the fuse fusing time is prolonged.
FIG. 10 shows a graph obtained by analyzing a simple circuit and a large-scale power feeding system circuit by using the fuse blowing time simulation according to this embodiment. The graph on the left shows a simple circuit, and the graph on the right shows an analysis of a large-scale power supply circuit. The inductance component and the resistance component included in the circuit for short-circuiting between the power source and the fuse are the same. Compared to the simple circuit, it can be seen that the current flowing through the fuse of the large-scale power supply system circuit is small, and the fuse blow time is long.

（実験とシミュレーションとの比較）
図１１に、ヒューズに電流を流して測定した溶断時間と、本発明のシミュレーションにより求めた溶断時間との比較結果を示す。熱放散を考慮しないシミュレーションの場合は、電流が大きいときに実験結果とよく一致している。しかし電流が小さくなると一致しなくなる。一方熱放散を考慮した場合は、電流が小さいときでも実験結果とほぼ一致していることが分かる。 (Comparison between experiment and simulation)
FIG. 11 shows a comparison result between the fusing time measured by passing a current through the fuse and the fusing time obtained by the simulation of the present invention. In the case of simulations that do not consider heat dissipation, the results agree well with the experimental results when the current is large. However, they do not match as the current decreases. On the other hand, when heat dissipation is taken into account, it can be seen that even when the current is small, the experimental results are almost the same.

図１２に、熱放散を考慮したシミュレーションで許容エネルギー変更時間を細かく設定して比較した結果を示す。熱放散を考慮したシミュレーションは、実験結果とよく一致していることが分かる。   FIG. 12 shows a result of comparison in which the allowable energy change time is set finely in a simulation considering heat dissipation. It can be seen that the simulation considering heat dissipation is in good agreement with the experimental results.

図１３に溶断時間にヒューズ又はヒューズスイッチ蓄積されているエネルギーの比較結果を示す。溶断時間が短いときは、蓄積されているエネルギーは一定で、３つの結果は一致している。溶断時間が長くなると、熱放散を考慮したシミュレーションの結果はエネルギーが上昇していく。これは実験結果と一致している。   FIG. 13 shows a comparison result of energy stored in the fuse or fuse switch during the fusing time. When the fusing time is short, the stored energy is constant and the three results agree. As the fusing time increases, the simulation results that take heat dissipation into account increase the energy. This is consistent with the experimental results.

本発明の実施例１によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路を、対象となる装置に組み込んだ回路例である。It is a circuit example which incorporated the fuse blow time simulation circuit by Example 1 of this invention in the apparatus used as object. 本発明の実施例１によるヒューズ溶断時間シミュレーション方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuse blow time simulation method by Example 1 of this invention. 本発明の実施例１を用いてインダクタンス成分のない装置及びある装置を解析したグラフである。It is the graph which analyzed the apparatus and inductance which do not have an inductance component using Example 1 of the present invention. 本発明の実施例２によるヒューズ溶断時間シミュレーション回路を、対象となる装置に組み込んだ回路例である。It is a circuit example which incorporated the fuse blow time simulation circuit by Example 2 of this invention in the apparatus made into object. 本発明の実施例２によるヒューズ溶断時間シミュレーション方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuse blow time simulation method by Example 2 of this invention. ヒューズから熱放散されるエネルギーにより、ヒューズの許容エネルギーの変化が無視できなくなることを説明するグラフである。It is a graph explaining that the change of the allowable energy of a fuse cannot be disregarded by the energy dissipated from the fuse. ヒューズから熱放散されるエネルギーを考慮して、ヒューズ溶断時間を正確に求める方法を説明するグラフである。It is a graph explaining the method of calculating | requiring the fuse fusing time correctly in consideration of the energy dissipated from the fuse. 熱放散によるエネルギーを考慮した場合と考慮しない場合を比較するグラフである。It is a graph which compares the case where the energy by heat dissipation is considered and the case where it is not considered. 本発明の実施例２を用いてインダクタンス成分のない装置及びある装置を解析したグラフである。It is the graph which analyzed the apparatus and inductance which do not have an inductance component using Example 2 of the present invention. 本発明の実施例２を用いて単純回路及び大規模給電系回路を解析したグラフである。It is the graph which analyzed the simple circuit and the large-scale electric power feeding system circuit using Example 2 of this invention. ヒューズに電流を流して測定した溶断時間と、本発明のシミュレーションにより求めた溶断時間との比較結果を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison result of the fusing time measured by sending an electric current through a fuse, and the fusing time calculated | required by the simulation of this invention. ヒューズに電流を流して測定した溶断時間と、本発明のシミュレーションにより求めた溶断時間との比較結果を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison result of the fusing time measured by sending an electric current through a fuse, and the fusing time calculated | required by the simulation of this invention. 実験及びシミュレーションにおいて、溶断時間にヒューズ又はヒューズスイッチに蓄積されているエネルギーの比較結果を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison result of the energy accumulate | stored in the fuse or fuse switch in the fusing time in experiment and simulation. ヒューズを通過した電流と電圧波形から算出したヒューズの抵抗変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the resistance change of the fuse computed from the electric current and voltage waveform which passed through the fuse. 従来の方法でヒューズ溶断時間を求めるヒューズ試験回路である。This is a fuse test circuit for obtaining a fuse blow time by a conventional method. ヒューズ溶断時間を説明するグラフである。It is a graph explaining fuse fusing time. 単純回路とヒューズを取り付けた場合と、大規模給電系回路にヒューズを取り付けた場合でヒューズ溶断時間が違ってくることを説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining that fuse fusing time differs when a simple circuit and a fuse are attached and when a fuse is attached to a large-scale power feeding system circuit. 図１７に示した２つの回路でヒューズを流れる電流が異なることを説明するグラフである。It is a graph explaining that the electric current which flows through a fuse differs in the two circuits shown in FIG.

Claims (4)

対象となる装置のヒューズと代替されるヒューズスイッチと、該ヒューズスイッチに流れる電流を測定する電流測定部と、測定した電流値を２乗して累積することにより該ヒューズスイッチに蓄積されるエネルギーを算出する蓄積エネルギー演算部と、該蓄積エネルギー演算部で蓄積されたエネルギー値をヒューズの許容エネルギー値と比較する比較部とにより構成されることを特徴とするヒューズ溶断時間シミュレーション回路。   A fuse switch that replaces the fuse of the target device, a current measuring unit that measures the current flowing through the fuse switch, and the energy accumulated in the fuse switch by accumulating the measured current value by squaring. A fuse blow time simulation circuit comprising: a stored energy calculation unit to be calculated; and a comparison unit that compares an energy value stored in the stored energy calculation unit with an allowable energy value of a fuse. 対象となる装置のヒューズからの熱放散により失われるエネルギーを演算する放散エネルギー演算部を具備したことを特徴とする請求項１記載のヒューズ溶断時間シミュレーション回路。   2. The fuse blow time simulation circuit according to claim 1, further comprising a dissipated energy calculation unit for calculating energy lost due to heat dissipation from the fuse of the target device. ヒューズスイッチを対象となる装置のヒューズと代替する工程と、対象となる装置を動作させてから該ヒューズスイッチに蓄積されるエネルギーを求める工程と、蓄積されたエネルギー値がヒューズの許容エネルギー値に達した時間をヒューズ溶断時間とする工程とを有することを特徴とするヒューズ溶断時間シミュレーション方法。   The step of replacing the fuse switch with the fuse of the target device, the step of obtaining the energy stored in the fuse switch after operating the target device, and the stored energy value reaching the allowable energy value of the fuse A method for simulating a fuse blow time, comprising a step of setting the time taken to be a fuse blow time. ヒューズスイッチを対象となる装置のヒューズと代替する工程と、対象となる装置を動作させてから該ヒューズスイッチに蓄積されるエネルギーを求める工程と、蓄積されるエネルギー値とヒューズからの熱放散により失われるエネルギー値との差がヒューズの許容エネルギー値に達した時間をヒューズ溶断時間とする工程とを有することを特徴とするヒューズ溶断時間シミュレーション方法。   The process of substituting the fuse switch with the fuse of the target device, the step of determining the energy stored in the fuse switch after operating the target device, the stored energy value and heat dissipation from the fuse And a step of setting a fuse blow time as a time at which a difference from an energy value reached an allowable energy value of the fuse.
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