JP3392915B2 - 電子機器用電源装置 - Google Patents
電子機器用電源装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、OA機器等の電子機器
に用いる、交流を直流に変換する電源装置に関し、特
に、該電源装置より給電を受ける電気回路の、内外来サ
ージ電圧による破壊を防止するためのサージ電圧吸収回
路に関する。
に用いる、交流を直流に変換する電源装置に関し、特
に、該電源装置より給電を受ける電気回路の、内外来サ
ージ電圧による破壊を防止するためのサージ電圧吸収回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的なサージ電圧吸収回路は、実開昭
63−198384号公報の図1中に示されるように、
交流入力端間や交流入力端と接地間にバリスタを入れた
ものである。
63−198384号公報の図1中に示されるように、
交流入力端間や交流入力端と接地間にバリスタを入れた
ものである。
【0003】この種のサ−ジ電圧吸収回路を、図3に示
す従来例を参照して説明する。なお、説明の都合上、ホ
ットラインHをラインL、バリスタZNR1をB1とし
て説明する。OA機器等の電子機器の電源は、小型化,
軽量化,高効率化等の要求に従いスイッチングレギュレ
ータ方式を採用している。スイッチングレギュレータ
は、従来方式のドロッパータイプに比べて、コンバータ
用トランスT1が高周波(50KHz〜200KHz)で駆動するこ
と、制御が断続であるために損失が少ないこと等で小型
化,軽量化高効率化が可能となり最近のOA機器等の電
子機器の電源はそのほとんどがスイッチングレギュレー
タ方式を採用している。
す従来例を参照して説明する。なお、説明の都合上、ホ
ットラインHをラインL、バリスタZNR1をB1とし
て説明する。OA機器等の電子機器の電源は、小型化,
軽量化,高効率化等の要求に従いスイッチングレギュレ
ータ方式を採用している。スイッチングレギュレータ
は、従来方式のドロッパータイプに比べて、コンバータ
用トランスT1が高周波(50KHz〜200KHz)で駆動するこ
と、制御が断続であるために損失が少ないこと等で小型
化,軽量化高効率化が可能となり最近のOA機器等の電
子機器の電源はそのほとんどがスイッチングレギュレー
タ方式を採用している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスイッチングレギュレータにおいても、以下のよう
な問題がある。たとえば、落雷による誘導サージ電圧の
侵入,工作機械,エアコン等パワーの大きな電子機器の
オン,オフによるサージ電圧の侵入等がある。これらの
サージ電圧が交流入力ラインL/ニュートラルN間、ラ
インL/フレームグランドFG(接地)間、ニュートラ
ルN/フレームグランドFG間に侵入した場合、このサ
ージ電圧は場合によっては10KVに達することもあ
り、これによりスイッチングトランジスタ等の半導体素
子が破壊される危険性がある。
うなスイッチングレギュレータにおいても、以下のよう
な問題がある。たとえば、落雷による誘導サージ電圧の
侵入,工作機械,エアコン等パワーの大きな電子機器の
オン,オフによるサージ電圧の侵入等がある。これらの
サージ電圧が交流入力ラインL/ニュートラルN間、ラ
インL/フレームグランドFG(接地)間、ニュートラ
ルN/フレームグランドFG間に侵入した場合、このサ
ージ電圧は場合によっては10KVに達することもあ
り、これによりスイッチングトランジスタ等の半導体素
子が破壊される危険性がある。
【0005】また、スイッチングレギュレータ自身がノ
イズを発生する。ノイズを発生するスイッチング素子近
傍にスナバー回路(D1,R1,C5)を設けて低減し
ているものの、交流入力端から電源外部へ流出するノイ
ズを抑えるために交流入力部でのノイズ低減も必要であ
る。これらを低減するために、交流入力部にノイズフィ
ルタ(アクロスザラインコンデンサC1,コモンモード
チョークコイルL1,ラインバイパスコンデンサC2,
C3や、交流入力L/N間に配置された酸化金属バリス
タB1)を設けて、流出入ノイズやサージ電圧を吸収し
低減している。このように配置されたノイズフィルタ
は、スイッチング電源から外部へ流出する伝導ノイズ
(雑音端子電圧)や放射ノイズ(電界,磁界)およびサ
ージ電圧を抑制するばかりでなく、外部からのノイズや
サージ電圧の侵入に対しても電子機器を保護する役目を
持っている。交流入力端子に接続されたラインL/N間
に侵入したノーマルモードのサージ電圧のエネルギー
は、これらノイズフィルタ要素の各素子や、特に、双方
向性素子である酸化金属バリスタB1のバリスタ電圧で
クランプされ、それ以上のサージ電圧のエネルギーはバ
リスタ内部で大半は吸収される。交流入力ラインL/フ
レームグランドFG間、交流入力ニュートラルN/フレ
ームグランドFG間に侵入するコモンモードのサージ電
圧に対しては、ノイズフィルタ部のラインバイパスコン
デンサC2,C3及びこれらと並列となるよう配置され
た酸化金属バリスタZNR2,ZNR3に、サ−ジ電圧
吸収効果が期待されている。しかしながらこれらの素子
(ラインバイパスコンデンサC2,C3,酸化亜鉛バリ
スタZNR2,ZNR3)はリーク電流が大きく、リー
ク電流の規格オーバーやこれによる感電の危険性が高い
等の不具合を生じることもある。そのうえ、酸化金属バ
リスタZNR2,ZNR3の耐量をこえる内外来サージ
電圧エネルギーが印加された場合、酸化金属バリスタは
ショートモードで故障するので、図3に示す従来例の場
合においては、電源回路の故障のみならず一次ラインの
地絡となり、火災,感電の危険等、該電源回路を内蔵す
る電子機器の安全性、信頼性上大きな問題であった。
イズを発生する。ノイズを発生するスイッチング素子近
傍にスナバー回路(D1,R1,C5)を設けて低減し
ているものの、交流入力端から電源外部へ流出するノイ
ズを抑えるために交流入力部でのノイズ低減も必要であ
る。これらを低減するために、交流入力部にノイズフィ
ルタ(アクロスザラインコンデンサC1,コモンモード
チョークコイルL1,ラインバイパスコンデンサC2,
C3や、交流入力L/N間に配置された酸化金属バリス
タB1)を設けて、流出入ノイズやサージ電圧を吸収し
低減している。このように配置されたノイズフィルタ
は、スイッチング電源から外部へ流出する伝導ノイズ
(雑音端子電圧)や放射ノイズ(電界,磁界)およびサ
ージ電圧を抑制するばかりでなく、外部からのノイズや
サージ電圧の侵入に対しても電子機器を保護する役目を
持っている。交流入力端子に接続されたラインL/N間
に侵入したノーマルモードのサージ電圧のエネルギー
は、これらノイズフィルタ要素の各素子や、特に、双方
向性素子である酸化金属バリスタB1のバリスタ電圧で
クランプされ、それ以上のサージ電圧のエネルギーはバ
リスタ内部で大半は吸収される。交流入力ラインL/フ
レームグランドFG間、交流入力ニュートラルN/フレ
ームグランドFG間に侵入するコモンモードのサージ電
圧に対しては、ノイズフィルタ部のラインバイパスコン
デンサC2,C3及びこれらと並列となるよう配置され
た酸化金属バリスタZNR2,ZNR3に、サ−ジ電圧
吸収効果が期待されている。しかしながらこれらの素子
(ラインバイパスコンデンサC2,C3,酸化亜鉛バリ
スタZNR2,ZNR3)はリーク電流が大きく、リー
ク電流の規格オーバーやこれによる感電の危険性が高い
等の不具合を生じることもある。そのうえ、酸化金属バ
リスタZNR2,ZNR3の耐量をこえる内外来サージ
電圧エネルギーが印加された場合、酸化金属バリスタは
ショートモードで故障するので、図3に示す従来例の場
合においては、電源回路の故障のみならず一次ラインの
地絡となり、火災,感電の危険等、該電源回路を内蔵す
る電子機器の安全性、信頼性上大きな問題であった。
【0006】本発明の目的は、落雷等による内外来サー
ジ電圧の侵入があっても、半導体等の損傷もなくて、安
全性,信頼性の高いOA機器等電子機器用の電源装置を
提供しようとするものである。より具体的には、スイッ
チングレギュレータ方式の電源装置の、コモンモード,
ノーマルモードの内外来サージ電圧耐量を改善すること
を目的とする。
ジ電圧の侵入があっても、半導体等の損傷もなくて、安
全性,信頼性の高いOA機器等電子機器用の電源装置を
提供しようとするものである。より具体的には、スイッ
チングレギュレータ方式の電源装置の、コモンモード,
ノーマルモードの内外来サージ電圧耐量を改善すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施態様は、
交流入力端(L,N)に接続された過電流保護用フューズ
(F1)と、該フュ−ズ(F1)を介した交流入力を整流平滑す
る整流平滑回路(D)と、整流平滑された非安定直流を安
定化直流出力に変換するDC−DCコンバータと、前記
交流入力端(L,N)と前記整流平滑回路(D)の間に配置され
たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路(2)
と、を備えた電子機器用電源装置において、前記サ−ジ
電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ(F1)が接続
されたラインに一端が電気的に連続であって他端がフレ
ームグランド(FG)に電気的に連続な、放電電極からなる
定電圧素子(A5)と酸化金属バリスタ(B4)との第1の直
列回路,前記一対の交流入力端のもう1つに一端が電気
的に連続かつ他端がフレームグランドに電気的に連続で
あって前記一対の交流入力端間で第1の直列回路と直列
接続である、第1の直列回路の各要素とは別個の放電電
極からなる定電圧素子(A6)と酸化金属バリスタ(B5)と
の第2の直列回路、および、前記一対の交流入力端間に
配置されたもう1つの酸化金属バリスタ(B1)、を含む
ことを特徴とする。カッコ内の記号は、図面に示す実施
例の対応要素に付したものである。
交流入力端(L,N)に接続された過電流保護用フューズ
(F1)と、該フュ−ズ(F1)を介した交流入力を整流平滑す
る整流平滑回路(D)と、整流平滑された非安定直流を安
定化直流出力に変換するDC−DCコンバータと、前記
交流入力端(L,N)と前記整流平滑回路(D)の間に配置され
たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路(2)
と、を備えた電子機器用電源装置において、前記サ−ジ
電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ(F1)が接続
されたラインに一端が電気的に連続であって他端がフレ
ームグランド(FG)に電気的に連続な、放電電極からなる
定電圧素子(A5)と酸化金属バリスタ(B4)との第1の直
列回路,前記一対の交流入力端のもう1つに一端が電気
的に連続かつ他端がフレームグランドに電気的に連続で
あって前記一対の交流入力端間で第1の直列回路と直列
接続である、第1の直列回路の各要素とは別個の放電電
極からなる定電圧素子(A6)と酸化金属バリスタ(B5)と
の第2の直列回路、および、前記一対の交流入力端間に
配置されたもう1つの酸化金属バリスタ(B1)、を含む
ことを特徴とする。カッコ内の記号は、図面に示す実施
例の対応要素に付したものである。
【0008】
【作用】交流入力端子の1つL/フレームグランドFG
間、あるいは交流入力端子のもう1つN/フレームグラ
ンドFG間にコモンモードのサージ電圧が侵入すると、
ラインL/定電圧素子(A5)と酸化金属バリスタ(B4)と
の第1の直列回路/フレームグランドFGという経路、
あるいはラインN/定電圧素子(A6)と酸化金属バリス
タ(B5)との第2の直列回路/フレームグランドFGと
いう経路でサージエネルギーは吸収される。各直列回路
の酸化金属バリスタ(B4),(B5)は、低電圧で導通する
ので、コモンモードのサージのその大半を定電圧素子(A
5),(A6)が吸収する。したがって各直列回路の酸化金
属バリスタ(B4),(B5)の負但は軽く破損の可能性は皆
無である。またこれらの酸化金属バリスタ(B4),(B5)
はサージ電圧が吸収された後の定電圧素子(A5),(A6)
による続流を短時間で遮断するので、過大なサージ電圧
のみを効率よく確実に、しかも安全に吸収する。
間、あるいは交流入力端子のもう1つN/フレームグラ
ンドFG間にコモンモードのサージ電圧が侵入すると、
ラインL/定電圧素子(A5)と酸化金属バリスタ(B4)と
の第1の直列回路/フレームグランドFGという経路、
あるいはラインN/定電圧素子(A6)と酸化金属バリス
タ(B5)との第2の直列回路/フレームグランドFGと
いう経路でサージエネルギーは吸収される。各直列回路
の酸化金属バリスタ(B4),(B5)は、低電圧で導通する
ので、コモンモードのサージのその大半を定電圧素子(A
5),(A6)が吸収する。したがって各直列回路の酸化金
属バリスタ(B4),(B5)の負但は軽く破損の可能性は皆
無である。またこれらの酸化金属バリスタ(B4),(B5)
はサージ電圧が吸収された後の定電圧素子(A5),(A6)
による続流を短時間で遮断するので、過大なサージ電圧
のみを効率よく確実に、しかも安全に吸収する。
【0009】ラインLとN間にノーマルモードのサージ
電圧が侵入してきた場合、定電圧素子としてサージ応答
特性の優れた酸化金属バリスタ(B 1 )のバリスタ電圧でク
ランプされ、それ以上のサージエネルギーは酸化金属バ
リスタ(B 1 )内部で吸収される。
電圧が侵入してきた場合、定電圧素子としてサージ応答
特性の優れた酸化金属バリスタ(B 1 )のバリスタ電圧でク
ランプされ、それ以上のサージエネルギーは酸化金属バ
リスタ(B 1 )内部で吸収される。
【0010】また、定電圧素子(A 5 ),(A 6 ),酸化金属
バリスタ(B 4 ),(B 5 )が、ラインLとNの間に直列に接
続されているので、ラインLとN間にサ−ジ電圧が加わ
った場合、これが、酸化金属バリスタ(B 1 )に加えて上記
4者(A 5 ),(A 6 ),(B 4 ),(B 5 )の直列回路によっても
吸収される。したがってラインL/N間に加わるノーマ
ルモードのサージ電圧吸収に対しても効果があり、サー
ジ耐量が向上する。酸化金属バリスタB 4 およびB
5 は、ノーマルモードのサージ電圧が吸収された後の、
ガスチュ−ブアレスタA 5 およびA 6 の放電によるノー
マルモードの続流を短時間に防止する。
バリスタ(B 4 ),(B 5 )が、ラインLとNの間に直列に接
続されているので、ラインLとN間にサ−ジ電圧が加わ
った場合、これが、酸化金属バリスタ(B 1 )に加えて上記
4者(A 5 ),(A 6 ),(B 4 ),(B 5 )の直列回路によっても
吸収される。したがってラインL/N間に加わるノーマ
ルモードのサージ電圧吸収に対しても効果があり、サー
ジ耐量が向上する。酸化金属バリスタB 4 およびB
5 は、ノーマルモードのサージ電圧が吸収された後の、
ガスチュ−ブアレスタA 5 およびA 6 の放電によるノー
マルモードの続流を短時間に防止する。
【0011】したがって、交流入力端子(L)/フレー
ムグランドFG間及び交流入力端子(N)/フレームグ
ランドFG間に加わるコモンモードの内外来サージ電圧
に対して、そのサージ耐量が大きく向上する。また、交
流入力端子(L)/(N)間に印加されたノーマルモー
ドのサージ電圧に対するサージ耐量が向上する。
ムグランドFG間及び交流入力端子(N)/フレームグ
ランドFG間に加わるコモンモードの内外来サージ電圧
に対して、そのサージ耐量が大きく向上する。また、交
流入力端子(L)/(N)間に印加されたノーマルモー
ドのサージ電圧に対するサージ耐量が向上する。
【0012】本発明の他の目的および特徴ならびに他の
実施態様は、図面を参照した以下の実施例の説明より明
らかになろう。
実施態様は、図面を参照した以下の実施例の説明より明
らかになろう。
【0013】
【実施例】(実施例1)
図1に本発明の第1実施例を示す。図1に示す回路にお
いて、従来例と同一又は対応の要素には同一の符号を付
した。図1において、OA機器等電子機器用のスイッチ
ングレギュレータ方式の電源装置は、入力部1とノイズ
フィルタ部2と整流平滑部3とコンバータ部4とで構成
され、入力された交流電圧は整流平滑部3で整流および
平滑化されコンバータ部4で変換されて安定化された直
流出力Voutを出力する。安定化された直流出力Vout
は、OA機器等電子機器の制御用電源や駆動用電源とし
て使われる。スイッチングレギュレータの詳細動作につ
いては、一般的なので省略する。
いて、従来例と同一又は対応の要素には同一の符号を付
した。図1において、OA機器等電子機器用のスイッチ
ングレギュレータ方式の電源装置は、入力部1とノイズ
フィルタ部2と整流平滑部3とコンバータ部4とで構成
され、入力された交流電圧は整流平滑部3で整流および
平滑化されコンバータ部4で変換されて安定化された直
流出力Voutを出力する。安定化された直流出力Vout
は、OA機器等電子機器の制御用電源や駆動用電源とし
て使われる。スイッチングレギュレータの詳細動作につ
いては、一般的なので省略する。
【0014】入力部1では、一対の交流入力端の1つに
接続したラインLに過電流保護用フューズF1が配置さ
れている。そのフューズF1の後と、フレームグラウン
ドFGとの間に、ガスチュ−ブアレスタA 5 と酸化金属
バリスタB 4 との直列回路が配置されている。すなわち
ガスチュ−ブアレスタA 5 の一端がフューズF1と接続
されたラインに接続され、アレスタA 5 の他端にバリス
タB 4 の一端が接続され、バリスタB 4 の他端がフレ−
ムグラウンドFGに接続されている。ニュ−トラルN
と、フレームグラウンドFGとの間に、ガスチュ−ブア
レスタA 6 と酸化金属バリスタB 5 との直列回路が配置
されている。すなわちガスチュ−ブアレスタA 6 の一端
がニュ−トラルNに接続され、アレスタA 6 の他端にバ
リスタB 5 の一端が接続され、バリスタB 5 の他端がフ
レ−ムグラウンドFGに接続されている。
接続したラインLに過電流保護用フューズF1が配置さ
れている。そのフューズF1の後と、フレームグラウン
ドFGとの間に、ガスチュ−ブアレスタA 5 と酸化金属
バリスタB 4 との直列回路が配置されている。すなわち
ガスチュ−ブアレスタA 5 の一端がフューズF1と接続
されたラインに接続され、アレスタA 5 の他端にバリス
タB 4 の一端が接続され、バリスタB 4 の他端がフレ−
ムグラウンドFGに接続されている。ニュ−トラルN
と、フレームグラウンドFGとの間に、ガスチュ−ブア
レスタA 6 と酸化金属バリスタB 5 との直列回路が配置
されている。すなわちガスチュ−ブアレスタA 6 の一端
がニュ−トラルNに接続され、アレスタA 6 の他端にバ
リスタB 5 の一端が接続され、バリスタB 5 の他端がフ
レ−ムグラウンドFGに接続されている。
【0015】交流入力端のそれぞれに接続したラインL
およびニュ−トラルNの間には、従来と同様に、ノーマ
ルモードサージ電圧吸収用として、酸化金属バリスタB
1が配置されている。このバリスタB1の導通電圧(バリ
スタ電圧)は、交流入力電圧に応じて200Vから500Vく
らいのものが使用される。その後にノーマルモードノイ
ズ低減用として、ラインLとニュートラルN間にアクロ
スザラインコンデンサC1が配置されている。その後に
ノーマルモードノイズ低減用として、ラインLとニュー
トラルN間にコモンモードチョークコイルL1が、また
ラインLとフレームグラウドFG間及びニュートラルN
とフレームグラウドFG間にラインバイパスコンデンサ
C2,C3がそれぞれ配置されている。ノイズフィルタ
部2を通過した交流入力は、ダイオードブリッジDにて
整流されコンデンサC4にて平滑化されて非安定直流電
圧となる。この非安定直流電圧が、コンバータ部4のD
C−DCコンバータにて安定化されて直流電圧Voutと
なり、出力される。安定化された直流出力Voutは電子
機器の制御用電源や駆動用電源として使われる。
およびニュ−トラルNの間には、従来と同様に、ノーマ
ルモードサージ電圧吸収用として、酸化金属バリスタB
1が配置されている。このバリスタB1の導通電圧(バリ
スタ電圧)は、交流入力電圧に応じて200Vから500Vく
らいのものが使用される。その後にノーマルモードノイ
ズ低減用として、ラインLとニュートラルN間にアクロ
スザラインコンデンサC1が配置されている。その後に
ノーマルモードノイズ低減用として、ラインLとニュー
トラルN間にコモンモードチョークコイルL1が、また
ラインLとフレームグラウドFG間及びニュートラルN
とフレームグラウドFG間にラインバイパスコンデンサ
C2,C3がそれぞれ配置されている。ノイズフィルタ
部2を通過した交流入力は、ダイオードブリッジDにて
整流されコンデンサC4にて平滑化されて非安定直流電
圧となる。この非安定直流電圧が、コンバータ部4のD
C−DCコンバータにて安定化されて直流電圧Voutと
なり、出力される。安定化された直流出力Voutは電子
機器の制御用電源や駆動用電源として使われる。
【0016】ラインLとニュートラルN間にノーマルモ
ードのサージ電圧が侵入してきた場合、定電圧素子とし
てサージ応答特性の優れた酸化金属バリスタB1のバリ
スタ電圧でクランプされ、それ以上のサージエネルギー
は酸化金属バリスタB1内部で吸収される。侵入したサ
ージエネルギーが極めて大きく、酸化金属バリスタB1
のサージ耐量を越えるようなサージエネルギーが侵入し
た場合、酸化金属バリスタB1がショートモードでの破
壊となり、入力部1のフューズF1が切れて電子機器等
のシステムのダウンとなる場合もある。電力中央研究所
によれば、避雷器に於ける放電電流は、ほとんど200A
以下であり、200Aを越すものは5%と報告されてい
る。具体的には、放電電流200Aに対して安全係数を5
〜6倍とってサージ電流耐量1000A,1250Aのものから
酸化金属バリスタを選定すればエネルギー耐量も十分で
あり、酸化金属バリスタB1のショートモード破壊に伴
うシステムのダウンは皆無とする事ができる。特に高信
頼度を要求される場合は上記、安全係数をさらに上げて
酸化金属バリスタB1を選定すれば信頼度を向上するこ
とができる。具体的には酸化金属バリスタB1のサージ
耐量(サージ電流耐量、エネルギー耐量)を大きく選ぶ
ことで危険性は回避できて、信頼度が向上する。
ードのサージ電圧が侵入してきた場合、定電圧素子とし
てサージ応答特性の優れた酸化金属バリスタB1のバリ
スタ電圧でクランプされ、それ以上のサージエネルギー
は酸化金属バリスタB1内部で吸収される。侵入したサ
ージエネルギーが極めて大きく、酸化金属バリスタB1
のサージ耐量を越えるようなサージエネルギーが侵入し
た場合、酸化金属バリスタB1がショートモードでの破
壊となり、入力部1のフューズF1が切れて電子機器等
のシステムのダウンとなる場合もある。電力中央研究所
によれば、避雷器に於ける放電電流は、ほとんど200A
以下であり、200Aを越すものは5%と報告されてい
る。具体的には、放電電流200Aに対して安全係数を5
〜6倍とってサージ電流耐量1000A,1250Aのものから
酸化金属バリスタを選定すればエネルギー耐量も十分で
あり、酸化金属バリスタB1のショートモード破壊に伴
うシステムのダウンは皆無とする事ができる。特に高信
頼度を要求される場合は上記、安全係数をさらに上げて
酸化金属バリスタB1を選定すれば信頼度を向上するこ
とができる。具体的には酸化金属バリスタB1のサージ
耐量(サージ電流耐量、エネルギー耐量)を大きく選ぶ
ことで危険性は回避できて、信頼度が向上する。
【0017】図1において、ガスチュ−ブアレスタ
A5,およびA6は放電電圧が2000Vから4000Vのも
の、酸化金属バリスタB4,およびB5はバリスタ電圧
が10Vから500Vくらいのものである。交流入力ライン
L/フレームグランドFG間、及びニュートラルN/フ
レームグランドFG間にコモンモードのサージ電圧が侵
入した場合について説明する。まず、交流入力ラインL
からのサージ電圧侵入時、ラインL/ガスチュ−ブアレ
スタA5と酸化金属バリスタB4の直列回路/フレーム
グランドFGという経路で、サージエネルギーがガスチ
ュ−ブアレスタA5と酸化金属バリスタB4で吸収され
る。また、交流入力ニュートラルNからのサージ電圧侵
入時には、ニュートラルN/ガスチュ−ブアレスタA6
と酸化金属バリスタB5の直列回路/フレームグランド
FGという経路で、ガスチュ−ブアレスタA6と酸化金
属バリスタB5の直列回路により、サージエネルギーは
吸収される。
A5,およびA6は放電電圧が2000Vから4000Vのも
の、酸化金属バリスタB4,およびB5はバリスタ電圧
が10Vから500Vくらいのものである。交流入力ライン
L/フレームグランドFG間、及びニュートラルN/フ
レームグランドFG間にコモンモードのサージ電圧が侵
入した場合について説明する。まず、交流入力ラインL
からのサージ電圧侵入時、ラインL/ガスチュ−ブアレ
スタA5と酸化金属バリスタB4の直列回路/フレーム
グランドFGという経路で、サージエネルギーがガスチ
ュ−ブアレスタA5と酸化金属バリスタB4で吸収され
る。また、交流入力ニュートラルNからのサージ電圧侵
入時には、ニュートラルN/ガスチュ−ブアレスタA6
と酸化金属バリスタB5の直列回路/フレームグランド
FGという経路で、ガスチュ−ブアレスタA6と酸化金
属バリスタB5の直列回路により、サージエネルギーは
吸収される。
【0018】従来例でも説明したように酸化金属バリス
タB1はそのほとんどがショートモードでの破損であ
る。第1実施例で用いる酸化金属バリスタB4およびB
5の場合は、それとガスチュ−ブアレスタA5およびA
6との電圧比から、コモンモードのサージの大半をガス
チュ−ブアレスタA5およびA6が吸収するので酸化金
属バリスタB4およびB5の負担は軽く破損の可能性は
皆無である。また、酸化金属バリスタB4およびB
5は、サージ電圧が吸収された後の、ガスチュ−ブアレ
スタA5およびA6の放電による続流を短時間に防止す
るので、ガスチュ−ブアレスタA5と酸化金属バリスタ
B4との直列回路、および、ガスチュ−ブアレスタA6
と酸化金属バリスタB5との直列回路のそれぞれが、過
大なサージ電圧を確実に、かつ効率よく安全に吸収す
る。
タB1はそのほとんどがショートモードでの破損であ
る。第1実施例で用いる酸化金属バリスタB4およびB
5の場合は、それとガスチュ−ブアレスタA5およびA
6との電圧比から、コモンモードのサージの大半をガス
チュ−ブアレスタA5およびA6が吸収するので酸化金
属バリスタB4およびB5の負担は軽く破損の可能性は
皆無である。また、酸化金属バリスタB4およびB
5は、サージ電圧が吸収された後の、ガスチュ−ブアレ
スタA5およびA6の放電による続流を短時間に防止す
るので、ガスチュ−ブアレスタA5と酸化金属バリスタ
B4との直列回路、および、ガスチュ−ブアレスタA6
と酸化金属バリスタB5との直列回路のそれぞれが、過
大なサージ電圧を確実に、かつ効率よく安全に吸収す
る。
【0019】また、ガスチュ−ブアレスタA5,酸化金
属バリスタB4,ガスチュ−ブアレスタA6および酸化
金属バリスタB5が、ラインLとニュ−トラルNの間に
直列に接続されているので、ラインLとニュートラルN
間にサ−ジ電圧が加わった場合、これが、酸化金属バリ
スタB1に加えて上記4者の直列回路によっても吸収さ
れる。したがってラインL/ニュートラルN間に加わる
ノーマルモードのサージ電圧吸収に対しても効果があ
り、サージ耐量が向上する。
属バリスタB4,ガスチュ−ブアレスタA6および酸化
金属バリスタB5が、ラインLとニュ−トラルNの間に
直列に接続されているので、ラインLとニュートラルN
間にサ−ジ電圧が加わった場合、これが、酸化金属バリ
スタB1に加えて上記4者の直列回路によっても吸収さ
れる。したがってラインL/ニュートラルN間に加わる
ノーマルモードのサージ電圧吸収に対しても効果があ
り、サージ耐量が向上する。
【0020】第1実施例によれば、交流入力ラインL/
フレームグランドFG間及び交流入力ニュートラルN/
フレームグランドFG間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインL/ニュ−トラルN間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。
フレームグランドFG間及び交流入力ニュートラルN/
フレームグランドFG間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインL/ニュ−トラルN間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。
【0021】(実施例2)
図2に第2実施例を示す。図1に示す第1実施例との違
いは、ノイズフィルタ部2のなかのコモンモードサージ
電圧吸収回路の、酸化金属バリスタB4およびB5をそ
れぞれ、低抵抗値の抵抗R3およびR4に置換した点に
ある。その他の回路構成は図1に示す第1実施例と同一
である。抵抗R3,R4としては1Ωから10Ωくら
い、電力では1から10Wのものを使用する。交流入力
ラインLからのサージ電圧侵入時、ラインL/ガスチュ
−ブアレスタA9と抵抗R3との直列回路/フレームグ
ランドFGという経路で、ガスチュ−ブアレスタA9と
抵抗R3との直列回路が、サージエネルギーを吸収す
る。交流入力ニュートラルNからのサージ電圧侵入時に
は、ニュ−トラルN/ガスチュ−ブアレスタA10と抵
抗R4との直列回路/フレームグランドFGという経路
で、ガスチュ−ブアレスタA10と抵抗R4との直列回
路が、サージエネルギーを吸収する。
いは、ノイズフィルタ部2のなかのコモンモードサージ
電圧吸収回路の、酸化金属バリスタB4およびB5をそ
れぞれ、低抵抗値の抵抗R3およびR4に置換した点に
ある。その他の回路構成は図1に示す第1実施例と同一
である。抵抗R3,R4としては1Ωから10Ωくら
い、電力では1から10Wのものを使用する。交流入力
ラインLからのサージ電圧侵入時、ラインL/ガスチュ
−ブアレスタA9と抵抗R3との直列回路/フレームグ
ランドFGという経路で、ガスチュ−ブアレスタA9と
抵抗R3との直列回路が、サージエネルギーを吸収す
る。交流入力ニュートラルNからのサージ電圧侵入時に
は、ニュ−トラルN/ガスチュ−ブアレスタA10と抵
抗R4との直列回路/フレームグランドFGという経路
で、ガスチュ−ブアレスタA10と抵抗R4との直列回
路が、サージエネルギーを吸収する。
【0022】抵抗R3およびR4は抵抗値が低く、コモ
ンモードのサージの大半をガスチュ−ブアレスタA9又
はA10で吸収するので、抵抗R3およびR4の負担は
軽く破損の可能性は皆無である。さらに安全性を高める
には、温度フューズ内蔵タイプの抵抗を使用しても良
い。抵抗R3およびR4、実質上ガスチュ−ブアレスタ
A9又はA10がサージ電圧を吸収した後の、それらの
放電(続流)を短時間に遮断するのに寄与し、ガスチュ
−ブアレスタA9およびA10のそれぞれと抵抗R3お
よびR4のそれぞれとの直列回路のそれぞれが、過大な
サージ電圧を確実に、かつ効率よく安全に吸収する。
ンモードのサージの大半をガスチュ−ブアレスタA9又
はA10で吸収するので、抵抗R3およびR4の負担は
軽く破損の可能性は皆無である。さらに安全性を高める
には、温度フューズ内蔵タイプの抵抗を使用しても良
い。抵抗R3およびR4、実質上ガスチュ−ブアレスタ
A9又はA10がサージ電圧を吸収した後の、それらの
放電(続流)を短時間に遮断するのに寄与し、ガスチュ
−ブアレスタA9およびA10のそれぞれと抵抗R3お
よびR4のそれぞれとの直列回路のそれぞれが、過大な
サージ電圧を確実に、かつ効率よく安全に吸収する。
【0023】また、ガスチュ−ブアレスタA9,抵抗R
3,ガスチュ−ブアレスタA10および抵抗R4が、ラ
インLとニュートラルN間に直列に配置されているの
で、これらの直列回路でもサージエネルギーが吸収さ
れ、ラインLとニュートラルN間に配置された酸化金属
バリスタB1の負担が軽減され、ノーマルモードのサー
ジ電圧吸収に対しても効果が大きく、サージ耐量が向上
する。
3,ガスチュ−ブアレスタA10および抵抗R4が、ラ
インLとニュートラルN間に直列に配置されているの
で、これらの直列回路でもサージエネルギーが吸収さ
れ、ラインLとニュートラルN間に配置された酸化金属
バリスタB1の負担が軽減され、ノーマルモードのサー
ジ電圧吸収に対しても効果が大きく、サージ耐量が向上
する。
【0024】第2実施例によれば、交流入力ラインL/
フレームグランドFG間及び交流入力ニュートラルN/
フレームグランドFG間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインL/ニュ−トラルN間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。
フレームグランドFG間及び交流入力ニュートラルN/
フレームグランドFG間に印加されたコモンモードの内
外来サージ電圧に対するサージ耐量が大きく向上し、ま
た、交流入力ラインL/ニュ−トラルN間に印加された
ノーマルモードのサージ電圧に対するサージ耐量が向上
する。
【0025】上述のガスチュ−ブアレスタに代えて、プ
リント配線板の導体パターンにて形成した放電電極を、
定電圧素子として用いることができる。ガスチュ−ブア
レスタにかえる導体パターンの放電電極の電極間ギャッ
プは、1.5mmから4mmの範囲内である。この範囲
内の特定値を選定する条件は、所要サージ耐電圧,入力
電圧および適用安全規格等である。交流入力部1のライ
ンL及びニュートラルNとフレームグランドFG間の絶
縁距離は、適用安全規格および意図する安全性等により
決める。ここで重要なのは、電極間ギャップよりも、交
流入力ラインL,NとフレームグランドFGとの絶縁距
離を0.5mmから2mm大きく設定することである。
このような構成とすることで、回路要素が簡素化され、
かつ実施例で説明した効果をほとんどそこなうことなく
発揮できる。
リント配線板の導体パターンにて形成した放電電極を、
定電圧素子として用いることができる。ガスチュ−ブア
レスタにかえる導体パターンの放電電極の電極間ギャッ
プは、1.5mmから4mmの範囲内である。この範囲
内の特定値を選定する条件は、所要サージ耐電圧,入力
電圧および適用安全規格等である。交流入力部1のライ
ンL及びニュートラルNとフレームグランドFG間の絶
縁距離は、適用安全規格および意図する安全性等により
決める。ここで重要なのは、電極間ギャップよりも、交
流入力ラインL,NとフレームグランドFGとの絶縁距
離を0.5mmから2mm大きく設定することである。
このような構成とすることで、回路要素が簡素化され、
かつ実施例で説明した効果をほとんどそこなうことなく
発揮できる。
【0026】
【発明の効果】本発明の電子機器用電源装置は、サージ
応答特性が良くサ−ジエネルギーの吸収も確実で、サー
ジ電圧吸収の信頼性が高い。
応答特性が良くサ−ジエネルギーの吸収も確実で、サー
ジ電圧吸収の信頼性が高い。
【0027】上述の第1実施例では、ラインLとニュー
トラルN間にノーマルモードのサ−ジ電圧が加わった場
合、これが、酸化金属バリスタB 1 によって吸収され
る。それに加えて、定電圧素子A 5 ,A 6 および酸化金
属バリスタB 4 ,B 5 の4者の直列回路によっても吸収
される。したがってラインL/ニュートラルN間に加わ
るノーマルモードのサージ電圧吸収に対しても効果があ
り、ノーマルモードのサージ耐量が向上する。酸化金属
バリスタB 4 およびB 5 は、ノーマルモードのサージ電
圧が吸収された後の、定電圧素子A 5 およびA 6 の放電
によるノーマルモードの続流を短時間に防止する。
トラルN間にノーマルモードのサ−ジ電圧が加わった場
合、これが、酸化金属バリスタB 1 によって吸収され
る。それに加えて、定電圧素子A 5 ,A 6 および酸化金
属バリスタB 4 ,B 5 の4者の直列回路によっても吸収
される。したがってラインL/ニュートラルN間に加わ
るノーマルモードのサージ電圧吸収に対しても効果があ
り、ノーマルモードのサージ耐量が向上する。酸化金属
バリスタB 4 およびB 5 は、ノーマルモードのサージ電
圧が吸収された後の、定電圧素子A 5 およびA 6 の放電
によるノーマルモードの続流を短時間に防止する。
【0028】上述の第2実施例では、ラインLとニュー
トラルN間にノーマルモードのサ−ジ電圧が加わった場
合、これが、酸化金属バリスタB 1 によって吸収され
る。それに加えて、定電圧素子A 9 ,A 10 および抵抗
R 3 ,R 4 の4者の直列回路によっても吸収される。し
たがってラインL/ニュートラルN間に加わるノーマル
モードのサージ電圧吸収に対しても効果があり、ノーマ
ルモードのサージ耐量が向上する。抵抗R 3 およびR 4
は、ノーマルモードのサージ電圧が吸収された後の、定
電圧素子A 9 およびA 10 の放電によるノーマルモード
の続流を短時間に防止する。
トラルN間にノーマルモードのサ−ジ電圧が加わった場
合、これが、酸化金属バリスタB 1 によって吸収され
る。それに加えて、定電圧素子A 9 ,A 10 および抵抗
R 3 ,R 4 の4者の直列回路によっても吸収される。し
たがってラインL/ニュートラルN間に加わるノーマル
モードのサージ電圧吸収に対しても効果があり、ノーマ
ルモードのサージ耐量が向上する。抵抗R 3 およびR 4
は、ノーマルモードのサージ電圧が吸収された後の、定
電圧素子A 9 およびA 10 の放電によるノーマルモード
の続流を短時間に防止する。
【図1】 本発明の第1実施例を示す電気回路図であ
る。
る。
【図2】 本発明の第2実施例を示す電気回路図であ
る。
る。
【図3】 従来の電源装置の1つの構成を示す電気回路
図である。
図である。
A5〜A10:ガスチュ−ブアレスタ
B1〜B5:酸化金属バリスタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
H02M 7/06 H02M 7/06 A
Claims (4)
- 【請求項1】 一対の交流入力端の1つに接続された過
電流保護用フューズと、該フュ−ズを介した交流入力を
整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された非安定直
流を安定化直流出力に変換するDC−DCコンバータ
と、前記交流入力端と前記整流平滑回路の間に配置され
たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路と、を
備えた電子機器用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
がフレームグランドに電気的に連続な、放電電極からな
る定電圧素子と酸化金属バリスタとの第1の直列回路,
前記一対の交流入力端のもう1つに一端が電気的に連続
かつ他端がフレームグランドに電気的に連続であって前
記一対の交流入力端間で第1の直列回路と直列接続であ
る、第1の直列回路の各要素とは別個の放電電極からな
る定電圧素子と酸化金属バリスタとの第2の直列回路、
および、前記一対の交流入力端間に配置されたもう1つ
の酸化金属バリスタ、を含むことを特徴とする電子機器
用電源装置。 - 【請求項2】 一対の交流入力端の1つに接続された過
電流保護用フューズと、該フュ−ズを介した交流入力を
整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑された非安定直
流を安定化直流出力に変換するDC−DCコンバータ
と、前記交流入力端と前記整流平滑回路の間に配置され
たサージ電圧吸収回路を含むノイズフィルタ回路と、を
備えた電子機器用電源装置において、 前記サ−ジ電圧吸収回路は、前記過電流保護用フューズ
が接続されたラインに一端が電気的に連続であって他端
がフレームグランドに電気的に連続な、放電電極からな
る定電圧素子と抵抗との直列回路,前記一対の交流入力
端のもう1つに一端が電気的に連続であって他端がフレ
ームグランドに電気的に連続な、放電電極からなる定電
圧素子と抵抗との直列回路、および、前記一対の交流入
力端間に配置された酸化金属バリスタ、を含むことを特
徴とする電子機器用電源装置。 - 【請求項3】 放電電極からなる定電圧素子は、ガスチ
ューブアレスタである請求項1又は請求項2記載の電子
機器用電源装置。 - 【請求項4】 放電電極からなる定電圧素子は、プリン
ト配線板上にプリント導体パタ−ンで形成された、請求
項1又は請求項2記載の電子機器用電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17773893A JP3392915B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 電子機器用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17773893A JP3392915B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 電子機器用電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0739136A JPH0739136A (ja) | 1995-02-07 |
JP3392915B2 true JP3392915B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=16036262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17773893A Expired - Fee Related JP3392915B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 電子機器用電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3392915B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107026429A (zh) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 群光电能科技股份有限公司 | 过电压保护电路 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6490181B1 (en) * | 2001-08-24 | 2002-12-03 | The University Of Hong Kong | Apparatus for reducing common mode noise current in power converters |
JP2006060917A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Kyocera Mita Corp | スイッチング電源用のノイズフィルタ回路 |
DE102008043047A1 (de) * | 2008-10-22 | 2010-04-29 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Schutzschaltung und Messgerät mit einer solchen Schutzschaltung |
US8411396B2 (en) | 2009-11-09 | 2013-04-02 | International Business Machines Corporation | Preventing metal oxide varistor (MOV) from releasing smoke, smell, and/or sound |
JP5631230B2 (ja) * | 2011-02-02 | 2014-11-26 | キヤノン株式会社 | 電源回路 |
JP2012210048A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Azbil Corp | 耐サージ電源装置 |
RU2596803C2 (ru) | 2011-07-13 | 2016-09-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Устройство защиты от перенапряжений |
CN102510042A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-06-20 | 四川省电力公司内江电业局 | 采集终端电源保护装置 |
CN105099165B (zh) * | 2014-05-19 | 2017-12-19 | 北京东土科技股份有限公司 | 一种高压电源的emc防护和滤波装置及方法 |
JP6252641B1 (ja) * | 2016-09-26 | 2017-12-27 | 三菱電機株式会社 | 電子装置 |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP17773893A patent/JP3392915B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107026429A (zh) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 群光电能科技股份有限公司 | 过电压保护电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0739136A (ja) | 1995-02-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |