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 |
Families Citing this family (10)
| 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
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 |
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 |