JP3098863U - 交流電源に接続する電気機器の保護システム - Google Patents
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Abstract
【課題】交流電源に接続する電気機器の保護システムに係り、所定電圧を超える交流電源に接続された場合、交流電源電圧を電気機器に印加しないようにして電気機器の損傷を防止する交流電源に接続する電気機器の保護システム。
【解決手段】交流入力端子(CN1−A、CN1−B)と、交流出力端子(CN2−A、CN2−B)と、整流平滑部10と、高電圧検知部11と、遅延部12と、駆動部13と、スイッチ部14とからなる保護装置1を備えた交流電源に接続する電気機器の保護システム。
【選択図】 図1
【解決手段】交流入力端子(CN1−A、CN1−B)と、交流出力端子(CN2−A、CN2−B)と、整流平滑部10と、高電圧検知部11と、遅延部12と、駆動部13と、スイッチ部14とからなる保護装置1を備えた交流電源に接続する電気機器の保護システム。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【考案の属する技術分野】
本考案は、交流電源に接続する電気機器の保護システムに係り、所定電圧を超える交流電源に接続された場合、交流電源電圧を電気機器に印加しないようにして電気機器の損傷を防止する交流電源に接続する電気機器の保護システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
本考案に近い従来例として図9に交流電源に接続する電気機器の保護システムの概略構成図を示し、図9に基づいて従来例としての交流電源に接続する電気機器の保護システムについて説明する。
図9において、交流電源に接続する電気機器の保護システム4は、差込プラグ41と、電源コード42と、電気機器43とを備える。
【0003】
一般に電気機器43は、差込プラグ41および電源コード42を介して交流電源から給電される。
電気機器43はセット電源回路ブロック44と、機器回路ブロック45とからなり、電気機器43を保護する保護手段はセット電源回路ブロック44内にある。
保護手段は機器内における漏れ電流、炎、煙、過熱および異常圧力等を検出し、電気機器43を交流電源からの給電を遮断して電気機器43の損傷、破壊を防止する。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の交流電源に接続する電気機器の保護システム4には、電気機器43に何らかの異常が発生し、発生した異常を検出して電気機器43を交流電源かの切り離しを行うため、既に電気機器43には損傷、破壊の影響を受けてしまうという課題がある。
【0005】
現在、遊戯機器の交流電源電圧は100(V)または24(V)に分極化されており、遊戯メーカーの選択に任されている。
遊戯機器を設置する際、交流電源電圧24(V)の機器に誤って交流電源電圧100(V)に接続して機器を損傷、破壊する事故が多い。
【0006】
本考案は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電気機器、特に遊戯機器に所定の交流電圧24(V)を超える交流電源電圧100(V)が印加された場合、遊戯機器に交流電源電圧100(V)を印加することなく交流電源との切り離しを行い、遊戯機器の損傷、破壊を防止することの出来る交流電源に接続する電気機器の保護システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から交流入力端子に印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流入力端子と電気機器に給電するための交流出力端子とを接続するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を備えたので、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0008】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部にソリッドステイトリレー(SSR)を備えたので、本システムの小型化および長寿命化ができ、またスイッチ部のオン/オフ動作時のチャタリングを防止して電気機器の誤動作を防ぐことができ、さらに交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0009】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部に電磁リレーを備えたので、大電流時の発熱を少なく抑えることができ、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0010】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置に整流平滑部に1つの交流入出力端子を有する整流手段を2つ備えたので、一方の交流入出力端子に交流電圧を印加すると、他方の交流入出力端子をスイッチ部によって一方の交流入出力端子と接続するか否かを制御して交流電源または電気機器に接続することができ、また一方の交流入出力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に他方の交流入出力端子を一方の交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0011】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流電圧を電気機器に給電するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を電気機器の外部にアダプタとして備えたので、既存の電気機器にも適用することができ、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に既存の電気機器の損傷および破壊を防止することができる。
【0012】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置を電気機器の内部に備えたので、本システムの小型化ができ、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0013】
【考案の実施の形態】
図1に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図を示す。
図2に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1の要部ブロック構成図の動作説明図を示す。
図3に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図を示す。
図4に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図の動作説明図を示す。
図5に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Bの回路構成図を示す。
図6に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Cの回路構成図を示す。
図7に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム2の概略構成図を示す。
図8に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム3の概略構成図を示す。
【0014】
【実施例】
本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
図1は本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図である。
図1において、保護装置1は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)と、交流出力端子(CN2−A、CN2−B)と、整流平滑部10と、高電圧検知部11と、遅延部12と、駆動部13と、スイッチ部14とを備えている。
【0015】
交流入力端子(CN1−A、CN1−B)は交流電源と接続され、整流平滑部10は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧を整流して平滑化し、平滑電圧S1を生成し、平滑電圧S1を高電圧検知部11と遅延部12に出力する。
【0016】
高電圧検知部11は平滑電圧S1に基づいて交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧を超えているか否かを検知して検知信号S2を生成し、検知信号S2を遅延部12に出力する。
【0017】
遅延部12は平滑電圧S1と検知信号S2とに基づいて交流電源電圧が交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された時から一定時間遅れた遅延信号S3を生成し、遅延信号S3を駆動部13に出力する。
駆動部13は遅延信号S3に基づいて駆動信号S4を生成し、駆動信号S4をスイッチ部14に出力する。
【0018】
スイッチ部14は遅延信号S3に基づいて交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧を超えている場合、交流入力端子(CN1−A)と交流出力端子(CN2−A)との電気的に遮断する。
【0019】
この様に保護装置1は、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に交流電源電圧が印加され、交流出力端子(CN2−A、CN2−B)が電気機器に接続された状態において、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧であれば交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧を電気機器に印加され、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧を超えていれば交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧を電気機器に印加せず電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0020】
図2は本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1の要部ブロック構成図の動作説明図である。
図2において、平滑電圧S1(24V)は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に所定電圧の交流電源電圧24(V)が印加された場合の整流平滑部の出力波形であり、平滑電圧S1(100V)は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に所定電圧を超えた交流電源電圧100(V)が印加された場合の整流平滑部の出力波形である。
【0021】
検知電圧Vd(V)は高電圧検知部11内にある高電圧を検知するための基準電圧である。
高電圧検知部11は検知電圧Vd(V)と比較し、平滑電圧S1(24V)が検知電圧Vd(V)より小さいと検知して検知信号S2を遅延部12に出力する。
【0022】
遅延部12は平滑電圧S1(24V)と検知信号S2とに基づいて遅延時間Ts(S)時に遅延信号S3を生成して駆動部13に出力する。
駆動部13は遅延信号S3に基づいて駆動信号S4を生成してスイッチ部14に出力する。
スイッチ部14は駆動信号S4に基づいて遅延時間Ts(S)時に閉じて交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に接続された交流電源電圧24(V)を交流出力端子(CN2−A、CN2−B)に接続された電気機器に供給する。
【0023】
一方、平滑電圧S1(100V)の場合は、高電圧検知部11で検知電圧Vd(V)と比較され、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に交流電源電圧が印加されてからの経過時間Td(S)時点で検知電圧Vd(V)達し、経過時間Td(S)以降では検知電圧Vd(V)より大きいと検知される。
この結果、平滑電圧S1(100V)の場合、スイッチ部14は開いたままで、交流入力端子(CN1−A)と交流出力端子(CN2−A)は電気的に遮断されたままであり、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に接続された交流電源電圧100(V)を交流出力端子(CN2−A、CN2−B)に接続された電気機器に供給しない。
【0024】
図3は本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図である。
図4に示す保護システムの保護装置1Aの動作説明図を参照して図3の保護システムの保護装置1Aの回路構成図の動作を説明する。
図3において保護装置1Aは、交流入力端子CN1と、交流出力端子CN2と、整流素子D1、過電流防止抵抗R5、平滑用コンデンサC1からなる整流平滑部10と、ゼナーダイオードD2、ゼナー電流制限抵抗R1、ノイズ対策用コンデンサC2、コンデンサ放電用抵抗R2、トランジスタQ1からなる高電圧検知部11と、コンデンサ充電用抵抗R3、コンデンサ放電用抵抗R4、遅延用コンデンサC3からなる遅延部12と、ソリッドステイトリレーSSRを駆動するトランジスタQ2からなる駆動部13と、電源ラインをオン/オフするソリッドステイトリレーSSRからなるスイッチ部14Aとを備えている。
【0025】
整流平滑部10は、交流入力端子CN1に印加された交流電源電圧を整流素子D1で整流し、平滑用コンデンサC1で平滑して平滑電圧S1を生成して高電圧検知部11のゼナーダイオードD2のカソードとコンデンサ充電用抵抗R3とに加える。
ゼナーダイオードD2のゼナー電圧が検知電圧Vdである。
【0026】
この平滑電圧S1が検知電圧Vdより低ければ、検知信号S2出力用のトランジスタQ1のベース電流Ib1は発生せず、トランジスタQ1はカットオフの状態を保持し、検知信号S2を遅延部12に出力する。
遅延部12は平滑電圧S1と検知信号S2とに基づいて、コンデンサ充電用抵抗R3とコンデンサ放電用抵抗R4とを介して遅延用コンデンサC3の充電放電を制御して遅延信号S3を生成し、駆動部13に出力する。
【0027】
交流入力端子CN1に交流電源電圧24(V)が印加された場合、平滑電圧S1(24V)は検知電圧Vdより低く、検知信号S2出力用のトランジスタQ1のベース電流Ib1は発生せず、トランジスタQ1はカットオフの状態を保持し、このカットオフ状態を検知信号S2として遅延部12に出力する。
遅延部12の遅延用コンデンサC3は平滑電圧S1(24V)によりコンデンサ充電用抵抗R3とコンデンサ放電用抵抗R4を介して充電され、この充電電圧を遅延信号S3として駆動部13に出力する。
【0028】
遅延信号S3は経過時間と共に上昇し、遅延時間Ts(24)(sec)以降に駆動部13のトランジスタQ2を導通状態にし、トランジスタQ2のコレクタより駆動信号S4をスイッチ部14Aに出力する。
スイッチ部14AのソリッドステイトリレーSSRは、駆動信号S4によってオン駆動されて導通状態となり、交流出力端子CN2に交流入力端子CN1に印加された交流電源電圧24(V)が供給される。
交流入力端子CN1に交流電源電圧100(V)が印加された場合、平滑電圧S1(100V)は時間Td(sec)以降に検知電圧Vdを超えてゼナーダイオードD2にゼナー電流Izを流す。
検知信号S2出力用のトランジスタQ1は、バイアスされてベース電流Ib1が流れ、時間Td(sec)以降、導通状態となり、コレクタより検知信号S2を遅延部12に出力する。
【0029】
遅延部12は、約零(0V)の検知信号S2に基づいて平滑電圧S1(100V)によりコンデンサ充電用抵抗R3とコンデンサ放電用抵抗R4を介して遅延用コンデンサC3に充電された充電電圧を急速に放電して約零(0V)に維持し、この約零(0V)の電位を遅延信号S3として駆動部13のトランジスタQ2のベースに出力する。
駆動部13はトランジスタQ2のベースに入力された約零(0V)の遅延信号S3によってカットオフ状態に維持され、スイッチ部14AのソリッドステイトリレーSSRはオフ駆動されて遮断状態となり、交流出力端子CN2に交流入力端子CN1に印加された交流電源電圧100(V)を供給しない。
【0030】
図5は保護装置1Bのスイッチ部14Bに電磁リレーを使用したもであり、図6は保護装置1Cの整流平滑部に1つの交流入出力端子を有する整流手段を2つ備え、一方の交流入出力端子に交流電圧を印加すると、他方の交流入出力端子をスイッチ部によって一方の交流入出力端子と接続するか否かを制御して交流電源または電気機器に接続することができるものである。
図7、図8は本交流電源に接続する電気機器の保護システムの使用形態を示したものである。
【0031】
なお、上記実施形態は本考案の一実施例であり、本考案は上記実施形態に限定されるものではない。
【0032】
【考案の効果】
本考案は上記構成により次の効果を発揮する。
本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から交流入力端子に印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流入力端子と電気機器に給電するための交流出力端子とを接続するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を備え、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合、交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、作業性の向上および経済化が望める。
【0033】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部にソリッドステイトリレー(SSR)を備え、本システムの小型化および長寿命化ができ、またスイッチ部のオン/オフ動作時のチャタリングを防止して電気機器の誤動作を防ぐことができ、さらに交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、商品性の向上が図れ、また経済化が望める。
【0034】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部に電磁リレーを備え、大電流時の発熱を少なく抑えることができ、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、商品性の向上が図れ、また経済化が望める。
【0035】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置に整流平滑部に1つの交流入出力端子を有する整流手段を2つ備え、一方の交流入出力端子に交流電圧を印加すると、他方の交流入出力端子をスイッチ部によって一方の交流入出力端子と接続するか否かを制御して交流電源または電気機器に接続することができ、また一方の交流入出力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に他方の交流入出力端子を一方の交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止し、結線ミスをなくすことができるので、作業性の向上および経済化が望める。
【0036】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流電圧を電気機器に給電するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を、電気機器の外部にアダプタとして備え、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に既存の電気機器の損傷および破壊を防止することができるので、利便性の向上および経済化が望める。
【0037】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置を電気機器の内部に備え、本システムの小型化ができ、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、商品性の向上および経済化が望める。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図
【図2】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1の要部ブロック構成図の動作説明図
【図3】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図
【図4】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図の動作説明図
【図5】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Bの回路構成図
【図6】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Cの回路構成図
【図7】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム2の概略構成図
【図8】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム3の概略構成図
【図9】従来の交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図
【符号の説明】
1A,1B,1C…保護装置、2,3,4…交流電源に接続する電気の保護システム、10…整流平滑部、11…高電圧検知部、12…遅延部、13…駆動部、14,14A,14B,14C…スイッチ部、20,41…差込プラグ、21,31,42…電源コード、22,32,43…電気機器、23,44…セット電源回路ブロック、33…セット電源基板、24,45…機器回路ブロック、
CN1…交流入力端子(交流入出力端子)、CN2…交流入力端子(交流入出力端子)、CN1−A,CN1−B…交流入力端子、CN2−A,CN2−B…交流出力端子、Td…時間、Ts…遅延時間、Vd…検知電圧。
【考案の属する技術分野】
本考案は、交流電源に接続する電気機器の保護システムに係り、所定電圧を超える交流電源に接続された場合、交流電源電圧を電気機器に印加しないようにして電気機器の損傷を防止する交流電源に接続する電気機器の保護システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
本考案に近い従来例として図9に交流電源に接続する電気機器の保護システムの概略構成図を示し、図9に基づいて従来例としての交流電源に接続する電気機器の保護システムについて説明する。
図9において、交流電源に接続する電気機器の保護システム4は、差込プラグ41と、電源コード42と、電気機器43とを備える。
【0003】
一般に電気機器43は、差込プラグ41および電源コード42を介して交流電源から給電される。
電気機器43はセット電源回路ブロック44と、機器回路ブロック45とからなり、電気機器43を保護する保護手段はセット電源回路ブロック44内にある。
保護手段は機器内における漏れ電流、炎、煙、過熱および異常圧力等を検出し、電気機器43を交流電源からの給電を遮断して電気機器43の損傷、破壊を防止する。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の交流電源に接続する電気機器の保護システム4には、電気機器43に何らかの異常が発生し、発生した異常を検出して電気機器43を交流電源かの切り離しを行うため、既に電気機器43には損傷、破壊の影響を受けてしまうという課題がある。
【0005】
現在、遊戯機器の交流電源電圧は100(V)または24(V)に分極化されており、遊戯メーカーの選択に任されている。
遊戯機器を設置する際、交流電源電圧24(V)の機器に誤って交流電源電圧100(V)に接続して機器を損傷、破壊する事故が多い。
【0006】
本考案は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電気機器、特に遊戯機器に所定の交流電圧24(V)を超える交流電源電圧100(V)が印加された場合、遊戯機器に交流電源電圧100(V)を印加することなく交流電源との切り離しを行い、遊戯機器の損傷、破壊を防止することの出来る交流電源に接続する電気機器の保護システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から交流入力端子に印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流入力端子と電気機器に給電するための交流出力端子とを接続するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を備えたので、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0008】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部にソリッドステイトリレー(SSR)を備えたので、本システムの小型化および長寿命化ができ、またスイッチ部のオン/オフ動作時のチャタリングを防止して電気機器の誤動作を防ぐことができ、さらに交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0009】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部に電磁リレーを備えたので、大電流時の発熱を少なく抑えることができ、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0010】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置に整流平滑部に1つの交流入出力端子を有する整流手段を2つ備えたので、一方の交流入出力端子に交流電圧を印加すると、他方の交流入出力端子をスイッチ部によって一方の交流入出力端子と接続するか否かを制御して交流電源または電気機器に接続することができ、また一方の交流入出力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に他方の交流入出力端子を一方の交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0011】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流電圧を電気機器に給電するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を電気機器の外部にアダプタとして備えたので、既存の電気機器にも適用することができ、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に既存の電気機器の損傷および破壊を防止することができる。
【0012】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置を電気機器の内部に備えたので、本システムの小型化ができ、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0013】
【考案の実施の形態】
図1に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図を示す。
図2に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1の要部ブロック構成図の動作説明図を示す。
図3に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図を示す。
図4に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図の動作説明図を示す。
図5に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Bの回路構成図を示す。
図6に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Cの回路構成図を示す。
図7に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム2の概略構成図を示す。
図8に本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム3の概略構成図を示す。
【0014】
【実施例】
本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
図1は本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図である。
図1において、保護装置1は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)と、交流出力端子(CN2−A、CN2−B)と、整流平滑部10と、高電圧検知部11と、遅延部12と、駆動部13と、スイッチ部14とを備えている。
【0015】
交流入力端子(CN1−A、CN1−B)は交流電源と接続され、整流平滑部10は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧を整流して平滑化し、平滑電圧S1を生成し、平滑電圧S1を高電圧検知部11と遅延部12に出力する。
【0016】
高電圧検知部11は平滑電圧S1に基づいて交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧を超えているか否かを検知して検知信号S2を生成し、検知信号S2を遅延部12に出力する。
【0017】
遅延部12は平滑電圧S1と検知信号S2とに基づいて交流電源電圧が交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された時から一定時間遅れた遅延信号S3を生成し、遅延信号S3を駆動部13に出力する。
駆動部13は遅延信号S3に基づいて駆動信号S4を生成し、駆動信号S4をスイッチ部14に出力する。
【0018】
スイッチ部14は遅延信号S3に基づいて交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧を超えている場合、交流入力端子(CN1−A)と交流出力端子(CN2−A)との電気的に遮断する。
【0019】
この様に保護装置1は、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に交流電源電圧が印加され、交流出力端子(CN2−A、CN2−B)が電気機器に接続された状態において、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧であれば交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧を電気機器に印加され、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧が所定電圧を超えていれば交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に印加された交流電源電圧を電気機器に印加せず電気機器の損傷、破壊を防止することができる。
【0020】
図2は本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1の要部ブロック構成図の動作説明図である。
図2において、平滑電圧S1(24V)は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に所定電圧の交流電源電圧24(V)が印加された場合の整流平滑部の出力波形であり、平滑電圧S1(100V)は交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に所定電圧を超えた交流電源電圧100(V)が印加された場合の整流平滑部の出力波形である。
【0021】
検知電圧Vd(V)は高電圧検知部11内にある高電圧を検知するための基準電圧である。
高電圧検知部11は検知電圧Vd(V)と比較し、平滑電圧S1(24V)が検知電圧Vd(V)より小さいと検知して検知信号S2を遅延部12に出力する。
【0022】
遅延部12は平滑電圧S1(24V)と検知信号S2とに基づいて遅延時間Ts(S)時に遅延信号S3を生成して駆動部13に出力する。
駆動部13は遅延信号S3に基づいて駆動信号S4を生成してスイッチ部14に出力する。
スイッチ部14は駆動信号S4に基づいて遅延時間Ts(S)時に閉じて交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に接続された交流電源電圧24(V)を交流出力端子(CN2−A、CN2−B)に接続された電気機器に供給する。
【0023】
一方、平滑電圧S1(100V)の場合は、高電圧検知部11で検知電圧Vd(V)と比較され、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に交流電源電圧が印加されてからの経過時間Td(S)時点で検知電圧Vd(V)達し、経過時間Td(S)以降では検知電圧Vd(V)より大きいと検知される。
この結果、平滑電圧S1(100V)の場合、スイッチ部14は開いたままで、交流入力端子(CN1−A)と交流出力端子(CN2−A)は電気的に遮断されたままであり、交流入力端子(CN1−A、CN1−B)に接続された交流電源電圧100(V)を交流出力端子(CN2−A、CN2−B)に接続された電気機器に供給しない。
【0024】
図3は本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図である。
図4に示す保護システムの保護装置1Aの動作説明図を参照して図3の保護システムの保護装置1Aの回路構成図の動作を説明する。
図3において保護装置1Aは、交流入力端子CN1と、交流出力端子CN2と、整流素子D1、過電流防止抵抗R5、平滑用コンデンサC1からなる整流平滑部10と、ゼナーダイオードD2、ゼナー電流制限抵抗R1、ノイズ対策用コンデンサC2、コンデンサ放電用抵抗R2、トランジスタQ1からなる高電圧検知部11と、コンデンサ充電用抵抗R3、コンデンサ放電用抵抗R4、遅延用コンデンサC3からなる遅延部12と、ソリッドステイトリレーSSRを駆動するトランジスタQ2からなる駆動部13と、電源ラインをオン/オフするソリッドステイトリレーSSRからなるスイッチ部14Aとを備えている。
【0025】
整流平滑部10は、交流入力端子CN1に印加された交流電源電圧を整流素子D1で整流し、平滑用コンデンサC1で平滑して平滑電圧S1を生成して高電圧検知部11のゼナーダイオードD2のカソードとコンデンサ充電用抵抗R3とに加える。
ゼナーダイオードD2のゼナー電圧が検知電圧Vdである。
【0026】
この平滑電圧S1が検知電圧Vdより低ければ、検知信号S2出力用のトランジスタQ1のベース電流Ib1は発生せず、トランジスタQ1はカットオフの状態を保持し、検知信号S2を遅延部12に出力する。
遅延部12は平滑電圧S1と検知信号S2とに基づいて、コンデンサ充電用抵抗R3とコンデンサ放電用抵抗R4とを介して遅延用コンデンサC3の充電放電を制御して遅延信号S3を生成し、駆動部13に出力する。
【0027】
交流入力端子CN1に交流電源電圧24(V)が印加された場合、平滑電圧S1(24V)は検知電圧Vdより低く、検知信号S2出力用のトランジスタQ1のベース電流Ib1は発生せず、トランジスタQ1はカットオフの状態を保持し、このカットオフ状態を検知信号S2として遅延部12に出力する。
遅延部12の遅延用コンデンサC3は平滑電圧S1(24V)によりコンデンサ充電用抵抗R3とコンデンサ放電用抵抗R4を介して充電され、この充電電圧を遅延信号S3として駆動部13に出力する。
【0028】
遅延信号S3は経過時間と共に上昇し、遅延時間Ts(24)(sec)以降に駆動部13のトランジスタQ2を導通状態にし、トランジスタQ2のコレクタより駆動信号S4をスイッチ部14Aに出力する。
スイッチ部14AのソリッドステイトリレーSSRは、駆動信号S4によってオン駆動されて導通状態となり、交流出力端子CN2に交流入力端子CN1に印加された交流電源電圧24(V)が供給される。
交流入力端子CN1に交流電源電圧100(V)が印加された場合、平滑電圧S1(100V)は時間Td(sec)以降に検知電圧Vdを超えてゼナーダイオードD2にゼナー電流Izを流す。
検知信号S2出力用のトランジスタQ1は、バイアスされてベース電流Ib1が流れ、時間Td(sec)以降、導通状態となり、コレクタより検知信号S2を遅延部12に出力する。
【0029】
遅延部12は、約零(0V)の検知信号S2に基づいて平滑電圧S1(100V)によりコンデンサ充電用抵抗R3とコンデンサ放電用抵抗R4を介して遅延用コンデンサC3に充電された充電電圧を急速に放電して約零(0V)に維持し、この約零(0V)の電位を遅延信号S3として駆動部13のトランジスタQ2のベースに出力する。
駆動部13はトランジスタQ2のベースに入力された約零(0V)の遅延信号S3によってカットオフ状態に維持され、スイッチ部14AのソリッドステイトリレーSSRはオフ駆動されて遮断状態となり、交流出力端子CN2に交流入力端子CN1に印加された交流電源電圧100(V)を供給しない。
【0030】
図5は保護装置1Bのスイッチ部14Bに電磁リレーを使用したもであり、図6は保護装置1Cの整流平滑部に1つの交流入出力端子を有する整流手段を2つ備え、一方の交流入出力端子に交流電圧を印加すると、他方の交流入出力端子をスイッチ部によって一方の交流入出力端子と接続するか否かを制御して交流電源または電気機器に接続することができるものである。
図7、図8は本交流電源に接続する電気機器の保護システムの使用形態を示したものである。
【0031】
なお、上記実施形態は本考案の一実施例であり、本考案は上記実施形態に限定されるものではない。
【0032】
【考案の効果】
本考案は上記構成により次の効果を発揮する。
本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から交流入力端子に印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流入力端子と電気機器に給電するための交流出力端子とを接続するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を備え、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合、交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、作業性の向上および経済化が望める。
【0033】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部にソリッドステイトリレー(SSR)を備え、本システムの小型化および長寿命化ができ、またスイッチ部のオン/オフ動作時のチャタリングを防止して電気機器の誤動作を防ぐことができ、さらに交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、商品性の向上が図れ、また経済化が望める。
【0034】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムはスイッチ部に電磁リレーを備え、大電流時の発熱を少なく抑えることができ、交流入力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に交流出力端子を交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、商品性の向上が図れ、また経済化が望める。
【0035】
また、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置に整流平滑部に1つの交流入出力端子を有する整流手段を2つ備え、一方の交流入出力端子に交流電圧を印加すると、他方の交流入出力端子をスイッチ部によって一方の交流入出力端子と接続するか否かを制御して交流電源または電気機器に接続することができ、また一方の交流入出力端子に所定電圧を超える交流電源が接続された場合に他方の交流入出力端子を一方の交流入力端子から切り離して電気機器の損傷、破壊を防止し、結線ミスをなくすことができるので、作業性の向上および経済化が望める。
【0036】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、交流電源から印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える交流電圧を検知する高電圧検知部と、平滑電圧および高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、駆動信号に基づいて交流電圧を電気機器に給電するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を、電気機器の外部にアダプタとして備え、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に既存の電気機器の損傷および破壊を防止することができるので、利便性の向上および経済化が望める。
【0037】
さらに、本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムは、保護装置を電気機器の内部に備え、本システムの小型化ができ、差込プラグが所定電圧を超える交流電源に差し込まれた場合に電気機器の損傷、破壊を防止することができるので、商品性の向上および経済化が望める。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図
【図2】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1の要部ブロック構成図の動作説明図
【図3】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図
【図4】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Aの回路構成図の動作説明図
【図5】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Bの回路構成図
【図6】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置1Cの回路構成図
【図7】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム2の概略構成図
【図8】本考案に係る交流電源に接続する電気機器の保護システム3の概略構成図
【図9】従来の交流電源に接続する電気機器の保護システムの保護装置の要部ブロック構成図
【符号の説明】
1A,1B,1C…保護装置、2,3,4…交流電源に接続する電気の保護システム、10…整流平滑部、11…高電圧検知部、12…遅延部、13…駆動部、14,14A,14B,14C…スイッチ部、20,41…差込プラグ、21,31,42…電源コード、22,32,43…電気機器、23,44…セット電源回路ブロック、33…セット電源基板、24,45…機器回路ブロック、
CN1…交流入力端子(交流入出力端子)、CN2…交流入力端子(交流入出力端子)、CN1−A,CN1−B…交流入力端子、CN2−A,CN2−B…交流出力端子、Td…時間、Ts…遅延時間、Vd…検知電圧。
Claims (6)
- 交流電源から給電される電気機器を保護する保護システムであって、
前記交流電源から交流入力端子に印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、前記整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える前記交流電圧を検知する高電圧検知部と、前記平滑電圧および前記高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、前記遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、前記駆動信号に基づいて前記交流入力端子と前記電気機器に給電するための交流出力端子とを接続するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を備えたことを特徴とする交流電源に接続する電気機器の保護システム。 - 前記スイッチ部がソリッドステイトリレー(SSR)を備えたことを特徴とする請求項1に記載の交流電源に接続する電気機器の保護システム。
- 前記スイッチ部が電磁リレーを備えたことを特徴とする請求項1に記載の交流電源に接続する電気機器の保護システム。
- 前記保護装置は、前記整流平滑部に1つの交流入出力端子を有する整流手段を2つ備え、一方の前記交流入出力端子に前記交流電圧を印加すると、他方の前記交流入出力端子を前記スイッチ部によって一方の前記交流入出力端子と接続するか否かを制御することができることを特徴とする請求項1に記載の交流電源に接続する電気機器の保護システム。
- 交流電源から給電されるセット電源回路ブロックと機器回路ブロックとからなる電気機器を保護する保護システムであって、
前記交流電源から印加された交流電圧を整流し平滑化する整流平滑部と、前記整流平滑部で生成される平滑電圧に基づいて所定の電圧を超える前記交流電圧を検知する高電圧検知部と、前記平滑電圧および前記高電圧検知部で生成される検知信号に基づいて遅延信号を生成する遅延部と、前記遅延信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部と、前記駆動信号に基づいて前記交流電圧を前記電気機器に給電するか否かを制御するスイッチ部とから構成された保護装置を、前記電気機器の外部にアダプタとして備えたことを特徴とする交流電源に接続する電気機器の保護システム。 - 前記保護装置を前記電気機器の内部に備えたことを特徴とする請求項5に記載の交流電源に接続する電気機器の保護システム。
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