WO2004017507A1 - 過熱保護装置 - Google Patents

Abstract

直流電流装置の過熱保護装置は、サーモスタット、サーミスタ、ポジスタ等の代わりに温度変化検出素子としてショットキーバリアダイオード17を有している。ショットキーバリアダイオード17は温度変化を検出する場所に配置されている。ショットキーバリアダイオード17には逆方向電圧が印加される。ショットキーバリアダイオード17はサイリスタ18のゲートに接続されている。サイリスタ18は抵抗20を介して制御電源用コンデンサC2に並列に接続されている。ショットキーバリアダイオード17が過熱状態になると、逆方向電流が増大し、サイリスタ18がトリガされる。サイリスタ18が導通すると、制御電源が遮断される。この結果、主スイッチQ1のオン・オフ動作が停止し、直流電流装置の過熱保護が達成される。

Description

明 細 書 過熱保護装置 技術分野

本発明は、 D C— D C コンバータ等の電気回路装置の保護に好適な 過熱保護装置に関する。 背景技術

D C — D C コ ンバータ等の電気回路装置の従来の過熱保護装置に は、 電気回路装置の温度検出のためにサーモスタ ツ ト、 サ一ミ スタ、 ポジス タ等の感温素子が使用 されている。

と ころで、 従来のサーモスタ ッ ト、 サーミ スタ、 ポジスタは製造量 が少ないこ と、 また温度管理がきめ細く されているこ と等のために高 価であ り 、 過熱保護装置も必然的に高価になった。

感温素子と してサ一 ミ スタ の代わ り にショ ッ ト キ一バ リ アダイォ ― ドを使用する こ と が 日本の特開 2 0 0 1 — 4 5 6 5 5 号公報に開 示されている。 即ち、 こ の公報には、 シ ョ ッ トキーバリ アダイオー ド の逆方向電流に基づいて温度を検出し、 所定値よ り も高い温度が検出 れた時に電源線に直列に接続されたス ィ ツチをオフに して電力供給 を遮断する こ とが開示されている。 しかし、 この公報には、 電流を制 御する制御素子と この制御回路と を含む電気回路装置又は直流電源 装置の過熱保護装置は全く 開示されていない。 発明の開示

そこで、 本発明の目的は、 制御素子と こ の制御回路と を含む電気回 路装置又は直流電源装置の過熱保護装置のコス トの低減を図るこ と »し あ る。 上記課題を解決し、 上記目的を達成するための本発明を、 実施形態 を示す図面の符号を参照して説明する。 なお、 こ こでの参照符号は、 本願発明の理解を助けるために付されてお り 、 本願発明を限定する も のではない。

上記目的を達成するための本発明に従 う過熱保護装置は、 電気回路装 置における電流を制御する主制御素子と、 前記主制御素子に制御信号 を供給する制御回路とを含む電気回路装置に適用できる。 この電気回 路装置に適用する過熱保護装置は、 前記電気回路装置の過熱状態を検 知でき る位置に配置されたショ ッ トキ一バ リ アダイオー ド 1 7 と、 前 記ショ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 に逆方向電圧を印加するため に前記シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 に接続された電圧印加手 段 2 2 と、 前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流の大 き さの変化に基づいて前記電気回路装置の温度変化を示す信号を得 るために前記ショ ッ トキ一バ リ アダイオー ド 1 7 に接続された電流 検出手段と、 前記ショ ッ トキ一パリ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流の 値が所定値を越えたこ と を示す前記電流検出手段の出力に応答して 前記制御回路 1 2 による前記主制御素子 Q 1 のオン制御を禁止する ために前記電流検出手段と前記制御回路 1 2 と に接続されているォ ン禁止制御手段とで構成される。

前記シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 は前記主制御素子 Q 1 に 熱結合されているこ とが望ま しい。

前記電気回路装置は、 更に、 前記電気回路装置の主電流の通路に接 続された整流ダイオー ド D o又は 3 a - 3 d を含み、 前記ショ ッ ト キ 一バリ アダイオー ド 1 7 は前記整流ダイオー ド D o 又は 3 a — 3 d に熱結合されている こ とが望ま しい。

前記シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 と前記整流ダイオー ド D o又は 3 a - 3 d と は熱結合され且つ機械的に一体化されている こ とが望ま しい。 前記電気回路装置は、 更に、 前記電気回路装置の主電流の通路に接 続された主電流検出抵抗 3 0 を含み、 前記シ ョ ッ トキ一バリ ァダイォ 一ド 1 7 は前記主電流検出抵抗 3 0 に熱結合されている こ と が望ま しい。

前記ショ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 と前記電流検出抵抗 3 0 と は熱結合され且つ機械的に一体化されているこ とが望ま しい。

前記電気回路装置は、 直流電源 2 と、 前記直流電源 2の一端と他端 と の間に接続された ト ラ ンス の 1 次卷線 N 1 と 主制御素子 Q 1 と の 直列回路と、 前記主制御素子 Q 1 を制御するための制御回路 1 2 と、 前記制御回路 1 2 の一方及び他方の電源端子 1 3 , 1 4 に接続された 制御用電源 C 2 、 又は 9 、 又は C 2及ぴ 9 と、 前記 1 次卷線 N 1 に電 磁結合された 2次卷線 N 2 と、 前記 2次卷線 N 2 に接続された整流ダ ィォー ド D o と、 前記整流ダイォー ド D o を介して前記 2次卷線 N 2 に並列に接続された平滑コンデンサ C o と、 前記平滑コンデンサ C o に接続された対の直流出力端子 8 a , 8 b と を有している直流電源装 置であるこ とが望ま しい。

前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 に対する電圧印加手段は、 前記制御用電源 C 2、 又は 9 、 又は C 2及ぴ 9 に対して前記ショ ッ ト キーバ リ アダイオー ド 1 7 を接続する手段 2 2であ り 、 且つ前記ショ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流を検出するための前記 電流検出手段は、 前記シ ョ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 に直列に接 続された逆方向電流検出用抵抗 1 9であるこ とが望ま しい。

前記ショ ッ トキ一バ リ アダイオー ド 1 7 に対する電圧印加手段は、 前記直流出力端子 8 a , 8 b 間に前記ショ ッ トキ一パリ アダイオー ド 1 7 を接続する手段 2 2 であ り 、 且つ前記ショ ッ トキ一バリ アダイォ ー ド 1 7 の逆方向電流を検出するための前記電流検出手段は、 前記シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 に直列に接続された発光素子 2 5 と、前記発光素子 2 5 に光結合され且つ前記制御用電源 C 2、又は 9、 又は C 2及び 9 に接続された受光素子 2 6 と、 前記受光素子 2 6 に直 列に接続された逆方向電流検出用抵抗 （ 1 9 ) とから成る こ とが望ま しい。

前記オン禁止制御手段は、 前記シ ョ ッ トキ一バ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流の値が所定値を越えたこ と こ と を示す逆方向電流検出 用抵抗 1 9 の電圧に応答して前記制御回路 1 2 の前記一方及び他方 の電源端子 1 3 , 1 4 間を短絡するために、 前記一方の電源端子 1 3 に接続された第 1 の主端子と前記他方の電源端子 1 4 に接続された 第 2 の主端子と前記逆方向電流検出用抵抗 1 9 に接続された制御端 子と を有し且つ導通保持機能を有している過熱保護用 ス ィ ツチ 1 8 である こ とが望ま しい。

前記オン禁止制御手段は、 前記制御用電源 9の対の出力端子の一方 9 a と前記制御回路 1 2 の前記一方の電源端子 1 3 と の間に接続さ れた制御電源遮断用スィ ッ チ Q 2 と、 前記シ ョ ッ トキ一バリ アダイォ 一ド 1 7 の逆方向電流の値が所定値を越えたこ と を示す逆方向電流 検出用抵抗 1 9 の電圧に応答して前記制御電源遮断用スィ ツチ Q 2 をオフに制御する回路とから成るこ とが望ま しい。 前記制御電源遮断 用スィ ツチ Q 2 をオフに制御する回路は、 前記制御電源遮断用スィ ッ チ Q 2 の制御端子に接続された第 1 の主端子と前記制御用電源 9 の 対の出力端子の他方 9 b に接続された第 2 の主端子と前記逆方向電 流検出用抵抗 1 9 に接続された制御端子と を有し且つ導通保持機能 を有している過熱保護用スィ ツチ 1 8 で構成する こ とができる。

前記オン禁止制御手段は、 前記シ ョ ッ トキ一バ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流の値が所定値を越えたこ と に応答 して前記制御回路 1 2の前記一方及び他方の電源端子 1 3 , 1 4間を短絡するために、 前 記一方の電源端子 1 3 に抵抗 2 0 を介して接続された第 1 の主端子 と前記他方の電源端子 1 4 に接続された第 2 の主端子と 前記逆方向 電流検出用抵抗 1 9 に接続された制御端子と を有し且つ導通保持機 能を有している過熱保護用スィ ッチ 1 8 と、 前記制御用電源 9 の対の 出力端子の一方 9 a に接続された第 1 の主端子と前記制御回路 1 2 の前記一方の電源端子 1 3 に接続された第 2 の主端子と前記過熱保 護用スィ ツチ 1 8 の前記第 1 の主端子に接続された制御端子と を有 している制御電源遮断用スィ ツチ Q 2 とから成る こ と が望ま しい。 前記オン禁止制御手段は、 基準電圧を与える基準電圧源 4 1 と、 前 記逆方向電流検出用抵抗 1 9 に接続された一方の入力端子と前記基 準電圧源 4 1 に接続された他方の入力端子と を有する比較器 4 0 と、 前記シ ョ ッ ト キ一パ リ アダイ オー ド 1 7 の逆方向電流の値が所定値 を越えたこ と を示す前記比較器 4 0 の出力を保持するために前記比 較器 4 0に接続された保持回路 4 2 と、 前記シ ョ ッ トキ一バ リ アダイ ォ一 ド 1 7 の逆方向電流の値が所定値を越えたこ と を示す前記保持 回路 4 2 の出力に応答して前記制御回路 1 2 の一方及び他方の電源 端子 1 3 , 1 4間を短絡するために前記一方の電源端子 1 3 に接続さ れた第 1 の主端子と前記他方の電源端子 1 4 に接続された第 2 の主 端子と前記保持回路 4 2 に接続された制御端子と を有している過熱 保護用スィ ツチ 4 3 とから成る こ とが望ま しい。

前記オン禁止制御手段は、 前記制御用電源 9の対の出力端子の一方 9 a と前記前記制御回路 1 2 の前記一方の電源端子 1 3 と の間に接 続された制御電源遮断用スィ ツチ Q 2 と、 基準電圧を与える基準電圧 源 4 1 と、 前記逆方向電流検出用抵抗 1 9 に接続された一方の入力端 子と前記基準電圧源 4 1 に接続された他方の入力端子と を有する比 較器 4 0 と、 前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流の 値が所定値を越えたこ と を示す前記比較器 4 0 の出力を保持するた めに前記比較器 4 0に接続された保持回路 4 2 と、 前記シ ョ ッ トキ一 バ リ ァダイォー ド 1 7 の逆方向電流の値が所定値を越えたこ と を示 す前記保持回路 4 2 の出力に応答して前記制御電源遮断用スィ ツチ Q 2 をオフに制御するために、 前記制御電源遮断用スィ ツチ Q 2 の制 御端子に接続された第 1 の主端子と前記制御用電源 9 の対の出力端 子の他方 9 b に接続された第 2 の主端子と前記保持回路 4 2 に接続 された制御端子と を有している過熱保護用スィ ツチ 4 3 と から成る こ と が望ま しい。

前記オン禁止制御手段は、 基準電圧を与える基準電圧源 4 1 と、 前 記抵抗 1 9 に接続された一方の入力端子と前記基準電圧源 4 1 に接 続された他方の入力端子とを有する比較器 4 0 と、 前記ショ ッ トキ一 バ リ ァダイォー ド 1 7 の逆方向電流の値が所定値を越えたこ と を示 す前記比較器 4 0 の出力を保持するために前記比較器 4 0 に接続さ れた保持回路 4 2 と、 前記ショ ッ トキ一バリ アダイォ一 ド 1 7の逆方 向電流の値が所定値を越えたこ と を示す前記保持回路 4 2 の出力に 応答して前記制御回路 1 2の前記一方及ぴ他方の電源端子 1 3， 1 4 間を短絡するために前記一方の電源端子 1 3 に抵抗 2 0 を介して接 続された第 1 の主端子と前記他方の電源端子 1 4 に接続された第 2 の主端子と前記保持回路 4 2 に接続された制御端子と を有している 過熱保護用スィ ッチ 4 3 と、 前記制御用電源 9の対の出力端子の一方 9 a に接続された第 1 の主端子と前記制御回路 1 2 の前記一方の電 源端子 1 3 に接続された第 2 の主端子と前記過熱保護用スィ ツチ 4 3 の前記第 1 の主端子に接続された制御端子と を有している制御電 源遮断用スィ ツチ Q 2 とから成る こ とが望ま しい。

前記直流電源装置は、 更に、 前記制御回路 1 2 の前記一方及び他方 の電源端子間に接続された制御電源用コ ンデンサ C 2 と、 前記制御電 源用コンデンサ C 2の充電回路 R 1 と を有している こ と が望ま しい。

前記直流出力端子 （ 8 a , 8 b ) 間に前記ショ ッ トキ一バ リ アダイ オー ド （ 1 7 ) を接続する場合において、 更に、 ショ ッ トキーバリ ア ダイォー ド （ 1 7 ) に並列接続された前記ツエナーダイォー ド （ 2 3 ) を有している こ とが望ま しい。

なお、 本願発明において前記主電流は前記電気回路装置の入力電流又 は出力電流又は負荷の大き さに応じて流れる電流等を意味する。

また、 前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ドは、 逆方向電流が 1 0 0 〜 1 5 0 °Cの温度範囲で急激に増大する ものである こ とが望ま しい。 本願発明では、 従来のサーモス タ ッ ト 、 サーミ スタ、 ポジスタに比 ベて大幅に安価なシ ョ ッ ト キ一バ リ ァダイォー ドを使用 して電気回 路装置又は直流電源装置の過熱状態を検出し、 更に、 電気回路装置又 は直流電源装置に含まれている制御回路を制御する こ と によって主 制御素子 Q 1 をオフにして過熱状態を解消しているので、 過熱保護装 置のコ ス ト の大幅な低減を図る こ とができる。 図面の簡単な説明

図 1 は本発明の第 1 の実施形態に係る過熱保護装置を有する直流 電源装置を示す回路図である。

図 2 は図 1 の シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ドの温度と逆方向電流 との関係を示す特性図である。

図 3 は本発明の第 2 の実施形態に係る過熱保護装置を有する直流 電源装置を示す回路図である。

図 4 は図 3 の複合部品を概略的に示す正面図である。

図 5 は本発明の第 3 の実施形態に係る過熱保護装置を有する直流 電源装置を示す回路図である。

図 6 は図 5 の複合部品を概略的に示す正面図である。

図 7 は本発明の第 4 の実施形態に係る過熱保護装置を有する直流 電源装置を示す回路図である。 発明を実施するための最良の形態 第 1 の実施形態

次に、 図 1 及び図 2 を参照して本発明の第 1 の実施形態に係る過熱 保護装置を有する直流電源装置を説明する。

図 1 に示す過熱保護すべき電気回路装置と しての直流電源装置は、 交流入力端子 1 a 、 1 b に接続された入力段整流平滑回路 2 を有する, こ の入力段整流平滑回路 2 は、 直流電源と して機能する ものであ り 、 交流入力端子 1 a 、 1 b に接続された整流回路 3 と この整流回路 3 の 対の直流ライ ン 4 a 、 4 b間に接続された入力段平滑コンデンサ C 1 とから成り 、 対の交流入力端子 1 a 、 1 b に接続された商用交流電源 1 の交流電圧を直流電圧に変換する。 整流回路 3 は 4つのダイォ一 ド 3 a、 3 b 、 3c、 3 d をプリ ッジ接続した周知の全波整流回路である。

直流電源と しての入力段整流平滑回路 2 の出力電圧の安定化又は レベル変換を行う ために、 直流電源 2 の入力段平滑コ ンデンサ C 1の 一端と他端に接続された対の直流ライ ン 4 a 、 4 b 間に ト ラ ンス 5 の 1 次卷線 N 1 を介して電界効果 ト ラ ンジスタから成る主制御素子と しての主スィ ッチ Q 1 が接続されている。 ト ラ ンス 5 は 1 次卷線 N 1 にコア 6 を介 して電磁結合された 2次卷線 N 2 及ぴ 3 次卷線 N 3 を 有する。 2次卷線 N 2 は出力段整流平滑回路 7 を介して負荷 8 に接続 されている。 出力段整流平滑回路 7は、 整流ダイオー ド D o と平滑コ ンデンサ C o とから成る。 平滑コンデンサ C o は整流ダイオー ド D o を介して 2次卷線 N 2 に並列に接続されている。 2次卷線 N 2 及ぴ整 流ダイオー ド D o の極性は、 主スィ ッチ Q 1のオフの期間に整流ダイ オー ド D o が導通する よ う に決定されている。 負荷 8 を接続するため の対の直流出力端子 8 a 、 8 b は平滑コンデンサ C o に接続されてい る。 なお、 主スィ ッチ Q 1 のオンの期間に整流ダイオー ド D o がオン になるよ う に構成する こ と もでき る。 整流回路 3 は 4つのダイォー ド 3 a、 3 b 、 3c、 3 d及ぴ出力段整流平滑回路 7 の整流ダイオー ド D oは、 電気回路装置の主電流通路に接続された整流ダイォー ドと して機能 する。

ト ラ ンス 5 の 3次卷線 N3 には、 制御電源用整流平滑回路 9 が接続 されている。 こ の制御電源用整流平滑回路 9 は、 整流ダイオー ド 1 0 と平滑用コ ンデンサ 1 1 とから成る。 平滑用コ ンデンサ 1 1 は整流ダ ィオー ド 1 0 を介して 3 次卷線 N 3 に並列に接続されている。 なお、 整流ダイオー ド 1 0及び 3次卷線 N 3 の極性は、 主スィ ッチ Q 1 がォ フの期間に整流ダイォー ド 1 0が導通するよ う に決定されている。 主スィ ッチ Q 1 にオン ' オフ制御信号を供給するために、 主スイ ツ チ Q 1 の制御端子（ゲー ト） に周知の制御回路 1 2 が接続されている。 制御回路 1 2 は制御電源電圧が供給される第 1 及び第 2 の電源端子 1 3、 1 4 と、 制御信号を出力する出力端子 1 5 と を有し、 周知の P WM (パルス幅変調） 制御信号を出力端子 1 5 から主スィ ッチ Q 1 の 制御端子に供給する。

制御回路 1 2 に直流電圧を供給するための制御電源と して制御電 源用整流平滑回路 9 が設けられ、 更に、 制御電源用コンデンサ C 2 が 設けられている。 制御電源用コンデンサ C 2 の一端及び他端は制御回 路 1 2 の第 1及び第 2 の電源端子 1 3、 1 4 に接続されている。 制御 電源用コンデンサ C 2 は、 起動時における充電回路と して機能する起 動抵抗 R 1 を介して対の直流ライ ン 4 a、 4 b 間に接続されている。 制御電源用整流平滑回路 9 は、 制御電源遮断用スィ ツチと しての ト ラ ンジスタ Q 2 と第 1 のダイ オー ド D 1 と を介して制御電源用コ ンデ ンサ C 2の 一端及び他端と、 制御回路 1 2 の第 1 及び第 2 の電源端子 1 3、 1 4 との両方に接続されている。

直流電源装置は主回路部分の他に本発明に従 う過熱保護装置 1 6 を有する。 過熱保護装置 1 6 は、 温度変化検出及び制御装置と も呼ぶ こ とができ るものであって、 温度変化検出素子と してのショ ッ トキ一 バリ アダイオー ド 1 7 と、 オン禁止制御手段又は導通保持機能を有し ている過熱保護用スィ ツチと してのサイ リ スタ 1 8 と、 ト ランジスタ Q 2 と、 第 1及び第 2 のダイオー ド D l 、 D 2 と、 第 1 、 第 2及び第 3 の抵抗 1 9、 2 0、 2 1 と、 定電圧制御用ツエナーダイオー ド Z D 1 と力 ら成る。

過熱保護装置 1 6 はライ ン 2 2 と ショ ッ トキ一バ リ アダイ ォー ド 1 7 と逆方向電流検出用抵抗 1 9 と から成る温度変化検出装置を含 む。

サイ リ スタ 1 8はショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向 電流の値が所定値を越えたこ と に応答して制御回路 1 2 の第 1 及び 第 2 の電源端子 1 3 , 1 4間を短絡して、 主スィ ッチ Q 1 のオン制御 を禁止し、 直流電源装置の過熱保護を達成する機能を有する。 このサ イ リ ス タ 1 8 の第 1 の主端子 （アノー ド） は抵抗 2 0 を介して制御電 源用コ ンデンサ C 2 の一端及び制御回路 1 2 の第 1 の電源端子 1 3 に接続され、 サイ リ スタ 1 8 の第 2の主端子 （力 ソー ド） は制御電源 用コ ンデンサ C 2 の他端及ぴ制御回路 1 2 の第 2 の電源端子 1 4 に 接続されている。

制御電源遮断用スィ ツチ又は過熱保護用補助スィ ツチ又は定電圧 制御素子と して機能する n p n型 ト ラ ンジス タ Q 2 の第 1 の主端子 と してのコ レ ク タは制御電源用整流平滑回路 9 の一方の出力端子と しての直流ライ ン 9 a に接続され、 この第 2 の主端子と してのエミ ッ タは第 1 のダイ オー ド D 1 を介して制御電源用コ ンデンサ C 2 の一 端及び制御回路 1 2 の第 1 の電源端子 1 3 にそれぞれ接続され、 この 制御端子と してのベースは抵抗 2 1 を介してライ ン 9 a に接続され 且つダイオー ド D 2 を介 してサイ リ スタ 1 8 のアノ ー ドに接続され ている。 また、 トランジスタ Q 2 のベース と グラン ド側ライ ン 9 b と の間に定電圧素子と してのツエナーダイォ一 ド Z D 1 が接続されて いる。 トランジスタ Q 2 による定電圧制御が不要の場合にはツエナー ダイオー ド Z D 1 を省く こ とができる。 制御電源用整流平滑回路 9 の 対の出力ライ ン 9 a、 9 b 間の電圧が制御電源用コンデンサ C 2 の電 圧よ り も高い時に、 ト ランジスタ Q 2 及びダイオー ド D 1 が導通して 制御電源用コンデンサ C 2 の充電電流が流れる。 ト ランジスタ Q 2 の 出力電圧はツエナーダイオー ド Z D 1 によって定電圧化される。 ト ラ ンジス タ Q 2 のベース がダイ オー ド D 2 を介してサイ リ ス タ 1 8 の ァノ一 ドに接続されている。 このため、 サイ リ スタ 1 8 がオンの時に、 ト ラ ンジス タ Q 2 はオフになる。

シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 は周知のよ う にシ リ コ ン又は

3 — 5族化合物半導体と シ ョ ッ トキ一バリ ア電極とから成り 、 シ ョ ッ トキ一バリ ァによる整流特性を有する。 こ のシ ョ ッ トキ一バリ ァダイ オー ド 1 7 の力 ソー ドは、 ライ ン 2 2 を介して制御電源用コンデンサ

C 2 の一端に接続され、 且つ ト ランジスタ Q 2 及びダイオー ド D 1を 介して制御電源用整流平滑回路 9 の一端に接続されている。 ショ ッ ト キーバ リ アダイオー ド 1 7 のアノ ー ドはサイ リ スタ 1 8 のゲー ト に 接続されている と共に抵抗 1 9 を介して制御電源用コ ンデンサ C 2 の他端及び制御電源用整流平滑回路 9 の他端に接続されている。 ショ ッ トキ一バ リ アダイオー ド 1 7 を制御電源用コンデンサ C 2及び制御 電源用整流平滑回路 9 に接続するためのライ ン 2 2 はシ ョ ッ トキ一 バ リ アダイ ォ一 ド 1 7 に逆方向電圧を印加するための電圧印加手段 と して機能する。 シ ョ ッ トキーバリ アダイオー ド 1 7 に直列に接続さ れた抵抗 1 9 はショ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流の 変化を検出する電流検出手段と して機能する。

本発明における温度検出は、 シ ョ ッ トキーバリ アダイオー ド 1 7 の 逆方向電流 I r 即ち漏れ電流が、 例えば 1 1 0〜 1 3 0 の特定温度 で図 2 に示すよ う に急激に増大するこ とに基づいてなされている。 シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流 I r が急激に変化す る温度範囲 1 1 0〜 1 3 0 °Cは、 過熱保護の開始温度に相当する。 電 源装置等の電気回路装置の発煙及び発火を防ぐためには、 発煙及ぴ発 火が生じる恐れのある温度よ り も少し低い温度を検出し、 電気回路装 置の電気的動作を停止するこ とが望ま しい。 本実施形態のショ ッ トキ 一バ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流 I r が急激に変化する温度範 囲 1 1 0 ~ 1 3 0では、 発煙及び発火防止の検出目標温度と して望ま しい値である。

ショ ッ トキ一パリ アダイオー ド 1 7 は、 電気回路装置と しての電源 装置のケース内の任意の場所又は過熱する恐れのある場所又はこ の 近く に配置される。 本実施形態では、 ショ ッ トキーバリ アダイオー ド 1 7 が電源装置で最も温度が高く なる回路要素である主スィ ツチ Q 1 に熱結合されている。 なお、 ショ ッ トキーノく リ アダイオー ド 1 7 を 電気回路装置の回路要素又は放熱体に直接に熱結合させる代わ り に、 ショ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 を電気回路装置の中の雰囲気の 温度を検出できる位置に配置するこ とができ る。

交流入力端子 1 a、 1 b に交流電源 1 を接続する力 又は交流電源 1 が接続された状態で図示が省かれている電源スィ ツチをオンにす る と、 起動抵抗 R 1 を介してコンデンサ C 2 が充電される。 コンデン サ C 2 の電圧が所定値まで上昇する と、 制御回路 1 2から主スィ ッチ Q 1 に対するオン · オフ制御信号の供給が開始する。 主スィ ッチ Q 1 のオン期間にはダイオー ド Do 及びダイ オー ド 1 0 が非導通であ り 、 ト ラ ンス 5 にエネルギが蓄積される。 主スィ ッチ Q 1 のオフ期間に ト ランス 5 の蓄積エネルギが放出され、 ダイオー ド Do を介してコ ンデ ンサ C o が充電され、 且つダイオー ド 1 0 を介してコンデンサ C 11が 充電される。 図示が省略されているが、 出力端子 8 a、 8 b 間の直流 出力電圧を検出する周知の回路が設けられており 、 制御回路 1 2 は出 力電圧検出回路の出力に応答して出力電圧を一定にするよ う に P W Mパルス を形成し、 この P W Mパルスから成る制御信号で主スィ ツチ Q 1 をオン . オフする。 このため、 出力端子 8 a、 8 b 間の電圧即ち コ ンデンサ C o の電圧がほぼ一定にな り 且つ制御用整流平滑回路 9 のコ ンデンサ 1 1 の電圧もほぼ一定になる。 整流平滑回路 9 のコ ンデ ンサ 1 1 の電圧が制御電源用コ ンデンサ C 2 の電圧よ り も高く なる と、 補助スィ ッチと しての ト ランジスタ Q2 及びダイオー ド D 1 が導 通 し、 制御電源用 コ ンデンサ C 2 が整流平滑回路 9 の出力電圧で充電 される。

電源装置が正常に動作 し且つシ ョ ッ ト キ一バ リ アダイ オー ド 1 7 の温度が所定温度、 例えば 1 2 0 又はこれよ り も低い正常時には、 こ の逆方向電流 I r の レベルがサイ リ ス タ 1 8 の ト リ ガ レベルに達 しない。 このため、 シ ョ ッ ト キーバ リ アダイ オー ド 1 7 の温度が 1 2 0 で又は これよ り も よ り も低い時にはサイ リ ス タ 1 8 が非導通状態 に保たれる。

これに対 して、 シ ョ ッ ト キ一パ リ アダイ オー ド 1 7 の温度が許容の 所定温度、 例えば 1 2 よ り も高 く なる と 、 逆方向電流 I r がサイ リ ス タ 1 8 を ト リ ガする こ と ができ る レベルと な り 、 サイ リ スタ 1 8 がオンになる。 即ち、 サイ リ ス タ 1 8 の ト リ ガ電流がシ ョ ッ ト キーバ リ ア ダイ オー ド 1 7 を介 してサイ リ ス タ 1 8 のゲー ト 力 ら カ ソー ド に向って注入され、 サイ リ ス タ 1 8 がタ ーンオンする。 換言すれば、 シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイ オー ド 1 7 の逆方向電流 I rの增大によ って 抵抗 1 9 の両端子間電圧及びサイ リ ス タ 1 8 のゲー ト · カ ソ ド間電圧 が増大 し、 サイ リ スタ 1 8 を導通させる こ と が可能なゲー ト電流が流 れてサイ リ ス タ 1 8 がターンオンする。 サイ リ ス タ 1 8 は、 周知のよ う に導通保持機能を有 してお り 、 一旦ターンオンする と保持電流以下 になるまでオン状態を保持する。

シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイ オー ド 1 7 の逆方向電流 I rに基づ く 過熱 検出に応答 してサイ リ スタ 1 8 がオンになる と 、 ダイ オー ド D 2 が順 バイ アス されてオン状態と な り 、 ト ラ ンジスタ Q 2 がオフ状態と な り 、 制御電源用整流平滑回路 9 から制御電源用 コ ンデンサ C 2及び制御回 路 1 2 に供給されていた電流が遮断され、 同時に制御電源用 コ ンデ ンサ C 2が抵抗 2 0 を介 してサイ リ ス タ 1 8 で短絡されるため、 制御 電源用 コ ンデンサ C 2 の電荷が抵抗 2 0 及びサイ リ ス タ 1 8 を通 し て放出 され、 こ の電圧が低下 し、 制御回路 1 2 の対の電源端子 1 3、 1 4 間の電圧も低下し、 制御回路 1 2 によって主スィ ッチ Q 1 をォ ン ' オフするこ とが不可能になり 、 電気回路装置と しての D C — D C コ ンバータ回路が停止状態と な り 、 主スィ ツチ Q 1及びこれを含む電 気回路装置の過熱が抑制される。

サイ リ スタ 1 8 には、 起動抵抗 R 1 を介して保持電流が流れ続ける ので、 入力端子 1 a、 1 b を電源 1 から切り離すか、 又は図示が省略 されている電源スィ ッチをオフにするまで過熱保護状態が維持され る。 電源 1 の切 り離し又は電源スィ ッチのオフ操作によって、 サイ リ ス タ 1 8 もオフになる。 電源 1 からの電力供給が再開される と、 再び ショ ッ トキ一バリ アダイォー ド 1 7 による過熱保護が可能になる。 上述から明らかなよ う に、本実施形態では、従来のサーモスタ ツ ト、 サーミ スタ、 ポジス タ ょ り も安価な小信号用ショ ッ トキ一バリ アダイ オー ド 1 7 が温度変化検出素子又は過熱検出素子と して使用され、 更 に、 直流電源装置の温度が許容温度即ち所定温度、 例えば 1 2 0でよ り も高く なつた時にサイ リ スタ 1 8 で制御回路 1 2 を制御する こ と によって D C — D C コ ンバータ回路の主制御素子 Q 1 のオンが禁止 されている。 この結果、 過熱保護装置のコス トの大幅な低減及び小型 化が図られている。

また、 図 1 の回路では、 サイ リ スタ 1 8 によってコンデンサ C 2 の 放電回路が形成され、 且つ ト ラ ンジス タ Q 2 のオフによって制御電源 用整流平滑回路 9 からコ ンデンサ C 2及び制御回路 12に対する電力供 給が遮断されている。 この結果、 直流電源装置の過熱保護を迅速且つ 確実に達成する こ とができる。 第 2 の実施形態

次に、 図 3 に示す第 2の実施形態の直流電源装置を説明する。 但し、 図 3 において図 1 と実質的に同一の部分には同一の符号を付してそ の説明を省略する。 図 3 の直流電源装置は、 図 1 の過熱保護装置 1 6 の代り に、 過電圧 保護機能を伴った過熱保護装置を構成する第 1 及び第 2 の回路 1 6 a、 1 6 b を有する点で図 1 と相違し、 この他は図 1 と同一に構成さ れている。

図 3 の過電圧保護機能を伴った過熱保護装置を構成する第 1 の回 路 1 6 a は、 定電圧素子と してのツエナーダイオー ド 2 3 と、 抵抗 2 4 と、 発光素子と しての発光ダイォ一 ド 2 5 と、 温度変化検出と して のショ ッ トキーバリ アダイオー ド 1 7 と力 ら成る。 ショ ッ トキ一バ リ ァダイ オー ド 1 7 はライ ン 2 2 と抵抗 2 4 と発光ダイオー ド 2 5 と を介して対の直流出力端子 8 a、 8 b 間に接続されている。 換言すれ ば、 ツエナ一ダイオー ド 2 3 と抵抗 2 4 と発光ダイオー ド 2 5 との直 列回路は、 ライ ン 2 2 を介して対の直流出力端子 8 a、 8 b 間に接続 されている。 ライ ン 2 2 はショ ッ トキ一パリ アダイオー ド 1 7 に逆方 向電圧を印加する手段と して機能する。 ツエナーダイオー ド 2 3 はシ ョ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 に並列に接続されている。 ショ ッ ト キーバ リ アダイオー ド 1 7及びツエナーダイオー ド 2 3 は対の直流 出力端子 8 a、 8 b 間の電圧で逆バイ アス される方向性を有する。 従 つて、 発光ダイオー ド 2 5 には、 ツエナーダイオー ド 2 3 の電流と シ ヨ ッ トキーバリ アダイオー ド 1 7の逆方向電流との両方が流れる。 こ のため発光ダイオー ド 2 5 は、 直流出力検出手段と しての機能を有す る他にシ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流検出手段と しての機能も有する。

ショ ッ ト キ一バリ アダイオー ド 1 7 は図 1 で同一符号で示すもの と 同一の特性を有し、 直流電源装置の主電流が流れる回路素子と して の出力整流ダイオー ド D o に熱的に結合されている。 整流ダイオー ド D oの温度は、 負荷 8 が比較的大きい時には直流電源装置の主スィ ッ チ Q 1 の温度に対してほぼ比例的関係を有する。 従って、 整流ダイォ ― ド D oの温度は直流電源装置の温度を示している。 ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 と整流ダイオー ド D o とは、 図 4 に示すよ う に複合部品 2 8 に構成され、 熱伝導性を有する共通の支 持体 2 9 によって機械的に一体化されている。 なお、 絶縁性包囲体に よ ってショ ッ ト キ一バ リ アダイ ォ一 ド 1 7 と整流ダイ オー ド D o と を一体化してもよい。 また周知の金属製の 1 つのパッケージにショ ッ ト キ一バ リ ァダイ ォー ド 1 7 と整流ダイォー ド D o と の両方を収納 して複合部品を構成してもよい。

第 2 の回路 1 6 b は、 図 1 の過熱保護装置 1 6 におけるシ ョ ッ トキ 一バ リ アダイ オー ド 1 7 の位置にホ ト ト ラ ンジス タ 2 6 と抵抗 2 7 との直列回路を接続した他は図 1 と同一に構成したものである。 第 1 の回路 1 6 a の発光素子と しての発光ダイオー ド 2 5 と第 2 の回路 1 6 b の受光素子と してのホ ト ト ラ ンジスタ 2 6 とは光結合されて レ、る。 なお、 第 1 及ぴ第 2 の回路 1 6 a、 1 6 b 力 らシ ョ ッ トキーノ リ アダイ ォー ド 1 7 を除いた部分を過電圧保護回路と呼ぶこ と がで き る。 また、 第 1及ぴ第 2の回路 1 6 a、 1 6 b からツエナーダイォ - ド 2 3 と を除いた部分を過熱保護回路と呼ぶこ とができ る。 第 1及 ぴ第 2 の回路 1 6 a、 1 6 b の抵抗 2 4、 発光ダイオー ド 2 5、 ホ ト ト ランジスタ 2 6 、 抵抗 2 7及び 1 9 は、 ショ ッ トキ一バリ アダイォ 一 ド 1 7 の逆方向電流検出手段と して機能する。

図 3 の回路における D C — D C変換動作は図 1 と同一である。 図 3 の回路で出力端子 8 a、 8 b 間の電圧が所定範囲内の時にはツエナー ダイオー ド 2 3が非導通である。 従って、 ホ ト ト ランジスタ 2 6 も非 導通であ り 、 サイ リ スタ 1 8 力 S ト リ ガされない。 出力端子 8 a、 8 b 間の電圧が何らかの原因で所定範囲を越える と、 ツエナ一ダイォー ド 2 3 が導通して発光ダイォー ド 2 5 に電流が流れ、 発光ダイォ一 ド 2 5が発光し、 ホ ト ト ラ ンジスタ 2 6 も導通し、 サイ リ スタ 1 8 に ト リ ガ電流が流れる。 この結果、 図 1 の回路でサイ リ スタ 1 8がオンした 時と同様に主スィ ッチ Q 1 のオン · オフ制御動作が停止し、 負荷 8 が 過電圧から保護される。

整流ダイ オー ド D o 及ぴこれに熱結合されたショ ッ トキ一バ リ ア ダイオー ド 1 7の温度が所定温度 （例えば 1 2 0 ） 以下の時にはシ ョ ッ トキーノ リ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流の レベルが低レヽので、 発光ダイォ一 ド 2 5 の光出力も低く 、 ホ ト ト ラ ンジスタ 2 6 を介して サイ リ スタ 1 8 を導通状態に転換できない。 従って、 主スィ ッチ Q 1 は正常にオン ' オフ動作する。 これに対して、 整流ダイオー ド D o 及 びショ ッ トキ一バ リ アダイオー ド 1 7 の温度が所定温度を越える と、 この逆方向電流が大き く な り 、 発光ダイォー ド 2 5 の光出力及ぴホ ト トランジスタ 2 6 の電流も増大し、 サイ リ スタ 1 8力 S ト リ ガされ、 図 1 の回路の場合と 同様に主スィ ツチ Q 1 のオン · オフ動作が停止し、 整流ダイオー ド D o の過熱保護が達成される。

第 2 の実施形態は第 1 の実施形態と同一の効果を有する他に、 過電 圧保護回路を共用 して過熱保護回路を構成し、 コス トの大幅な低減を 図る こ とができ る とい う効果を有する。

また、 整流ダイオー ド D o にショ ッ トキーバリ アダイオー ド 1 7 を 一体化したので、 両者の熱結合を密にするこ と及び正確に熱結合させ るこ とができ る。 第 3 の実施形態

次に、 図 5 に示す第 3 の実施形態の直流電源装置を説明する。 但し、 図 5 において図 1 及ぴ図 3 と実質的に同一の部分には同一の符号を 付してその説明を省略する。

図 5 の直流電源装置は、 図 3 の第 1 の回路 1 6 a を変形した第 1 の 回路 1 6 a ' を設け、 この他は図 3 と同一に構成したものである。 図 5 の第 1 の回路 1 6 a ' は、 図 3 の第 1 の回路 1 6 a に出力電流検出 抵抗 3 0 を付加し、 この出力電流検出抵抗 3 0 にショ ッ トキ一バ リ ア ダイオー ド 1 7 を熱結合させ、 こ の他は図 3 と同一に構成したもので ある。 出力電流検出抵抗 3 0 はコンデンサ C o の一端と一方の出力端 子 8 a との間に直列に接続されている。 従って、 出力電流検出抵抗 3 0 には直流電源装置の主電流即ち負荷電流が流れる。 出力電流検出抵 抗 3 0の温度は、 負荷 8 が大きい時には直流電源装置の主スィ ッチ Q 1 の温度に対してほぼ比例的関係を有し、 直流電源装置の温度を示し ている。 図 5 において図示は省略されているが、 対の電流検出ライ ン が出力電流検出抵抗 3 0の両端子に接続され、 この対の電流検出ライ ンが制御回路 1 2 に接続されている。 制御回路 1 2 は出力電流検出抵 抗 3 0 の電流が所定値よ り も大き く なった時に出力電流を所定値以 下に低減する よ う に主スィ ッチ Q 1 を制御する。

シ ョ ッ ト キ一バ リ アダイ ォー ド 1 7 は出力電流検出抵抗 3 0 に熱 結合されているので、 図 3 の整流ダイオー ド D o が過熱状態になった 場合と同様に出力電流検出抵抗 3 0 が許容温度即ち所定温度よ り も 高く なる と、 ショ ッ ト キーパリ アダイオー ド 1 7 の逆方向電流が大き く な り 、 発光ダイォー ド 2 5 の光出力及びホ ト ト ラ ンジス タ 2 6 の電 流も増大し、 サイ リ スタ 1 8 が導通して主スィ ッチ Q 1 がオフ状態と な り 、 直流電源装置の過熱保護が達成される。

図 5 のシ ョ ッ ト キ一バ リ アダイオー ド 1 7 と 出力電流検出抵抗 3 0 と は熱結合を正確且つ密にするために、 図 6 に示すよ う にシ ョ ッ ト キーバリ ァダイォー ド 1 7 と 出力電流検出抵抗 3 0 と が機械的に一 体化されて複合素子 3 1 が構成されている。

第 3 の実施形態によれば、 第 2 の実施形態と同様な効果を得るこ と ができる。 第 4の実施形態

次に、 図 7に示す第 4の実施形態の直流電源装置を説明する。 伹し、 図 7 において図 1及び図 3 と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説 明を省略する。

図 7の直流電源装置は、 図 1 の過熱保護装置 1 6の代わりに変形され た過熱保護装置 1 6 c を設け、 この他は図 1 と同一に構成したものであ る。

図 7の過熱保護装置 1 6 cは、 図 1 の過熱保護装置 1 6 のサイ リ スタ 1 8の代わりに、 比較器 4 0 と基準電圧源 4 1 とラツチ即ち保持回路 4 2 と トランジスタから成る過熱保護用スィ ツチ 4 3 と リセッ ト回路 4 4 とを有し、 この他は図 1 と同一に構成されている。 比較器 4 0の一方 の入力端子は、 ショ ッ トキーバリァダイオード 1 7 と抵抗 1 9 との接続 点に接続され、 その他方の入力端子は基準電圧源 4 1に接続されている ₍ 直流電源装置の温度検知素子と してのショ ッ トキ一バリアダイオー ド 1 7の逆方向電流が所定レベル以下の時には、 抵抗 1 9の電圧が基準電 圧源 4 1 の基準電圧以下になるので、 比較器 4 0の出力は低レベル （第 1 のレベル） 状態である。 直流電源装置が許容温度より も高い温度状態 となり、 ショ ッ トキーバリァダイォード 1 7の逆方向電流が所定レベル より も大きく なつた時には、 抵抗 1 9の電圧が基準電圧源 4 1 の基準電 圧よ り も高く なり、 比較器 4 0の出力が高レベル （第 2のレベル） に転 換する。

比較器 4 0に接続された保持回路 4 2は、 比較器 4 0から得られた高 い温度状態を示す高レベル信号を保持する。 保持回路 4 2は、 例えばフ リ ップフロップで構成することができ、 この保持回路 4 2に接続された リセッ ト回路 4 4によってリセッ トされるまで比較器 4 0の高い温度 状態を示す高レベル信号を保持する。 保持回路 4 2は、 リ セッ ト回路 4 4からリセッ ト信号が与えられた時、 又はこの直流電源装置の図示が省 略されている電源スィ ツチがオフ又はオンに操作された時にリセッ ト 状態に戻る。

過熱保護用スィツチ 4 3は、 第 1の主端子と してのコレクタと第 2の 主端子と してのェミ ッタと制御端子と してのベースとを有する。 過熱保 護用スィ ッチ 4 3 のコ レクタは抵抗 2 0を介して制御回路 1 2 の第 1 の電源端子 1 3に接続され、 エミ ッタは制御回路 1 2の第 2の電源端子 1 4に接続され、 ベースは保持回路 4 2に接続されている。 保持回路 4 2が比較器 4 0の高い温度状態を示す出力信号を保持している時に、 過 熱保護用スィツチ 4 3がオン状態になる。 過熱保護用スィツチ 4 3のォ ン状態は保持回路 4 2がリセッ トされるまで継続する。 過熱保護用スィ ツチ 4 3のオンによって図 1 のサイ リスタ 1 8のオン時と同様な動作 が生じ、 D C— DCコンバータの主スィッチ Q1 及び制御電源遮断用ス イ ッチと しての トランジスタ Q2 がオフに制御され、 直流電源装置の高 い温度状態が解消される。

図 3及ぴ図 5のサイ リ スタ 1 8を、 図 7の比較器 4 0 と基準電圧源 4 1 と保持回路 4 2 と過熱保護用スィツチ 4 3 とから成るオン禁止制御手 段に置き換えることができる。 変形例

本発明は上述の実施形態に限定される ものでなく 、 例えば次の変形 が可能なものである。

( 1 ) 図 1 のショ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 を、 出力整流ダ ィオー ド D o 、 又は 1 次卷線 N 1 に直列に接続された図示されてい ない電流検出抵抗、 又は図 5の抵抗 3 0、 又は整流回路 3 のダイォ一 ド 3 a〜 3 d、 又は平滑コンデンサ C 1 、 又は制御電源用コンデンサ C 2 に熱結合させる こ とができる。 図 1 においてショ ッ トキーバリ ア ダイオー ド 1 7 を整流ダイオー ド 3 a〜 3 d に熱結合させる時には、 図 4 の複合素子 2 8 を使用する こ とができる。 また、 図 1 においてシ ョ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 を 1 次卷線 N 1側の電流検出抵抗に 熱結合させる時には図 6 の複合素子 3 1 を使用するこ とができ る。

( 2 ) 図' 1 において 1 つのシ ョ ッ トキ一バリ アダイオー ド 1 7 の 代り に複数のショ ッ トキ一バ リ アダイオー ドを並列に接続し、 複数の ショ ッ トキ一バ リ アダイ オー ドの 1 つを例えば主スィ ッチ Q 1 に熱 結合させ、 複数のショ ッ トキ一バリ アダイオー ドの別の 1 つを例えば 整流ダイオー ド Do に熱結合させるこ とができる。 ( 3 ) 図 3及び図 5 の回路において ト ラ ンス 5 に複数の 2次卷線 N 2 を設け、 複数の 2次卷線 N 2から複数の負荷に電力を供給するよ う に構成し、 各負荷回路に対して第 1 の回路 1 6 a に相当するものを 設け、 複数の第 1 の回路 1 6 a の光出力を 1 つのホ ト ト ランジスタ 2 6 に与えるよ う に構成するこ とができ る。

( 4 ) ト ラ ンジス タ Q 2 、 ダイオー ド D l 、 D 2 、 抵抗 2 1 、 ッ ェナーダイオー ド Z D 1 の回路を省略し、 ライ ン 9 a をコンデンサ C 2 に直接に接続する こ とができ る。

( 5 ) 保護用制御素子と してのサイ リ ス タ 1 8 の代 り に保持機能 を有する別の制御スィ ツチ素子又は制御スィ ツチ回路を使用する こ とができる。

( 6 ) 図 1 、 図 3、 図 5及び図 7 の直流電源装置に限らず、 これ ら と 同様に制御素子と こ の制御回路を含む全ての電気回路装置に本 発明を適用する こ とができる。

( 7 ) 過熱保護装置 1 6 の全部又は一部をま とめて 1 つの部品と して一体的に構成するこ とができ る。 また、 第 1及び第 2 の回路 1 6 a 、 1 6 b の一部又は全部をま とめて 1 つの部品と して構成する こ と ができ る。

( 8 ) 図 1 、 図 3及び図 5 において、 サイ リ スタ 1 8 のアノー ドと 制御回路 1 2 の第 1 の電源端子 1 3 と の間の抵抗 2 0 を介した接続 を省き、 抵抗 2 0 の部分を開放させ、 サイ リ スタ 1 8 のア ノ ー ドをダ ィォー ド D 2 を介して又は直接に ト ラ ンジスタ Q 2 のベース のみに 接続するこ とができ る。 この場合、 起動抵抗 R 1 の一端をライ ン 4 a に接続し、 起動抵抗 R 1 の他端を トランジスタ Q 2のコ レク タ又はべ ースに接続する こ とが望ま しい。

また、 図 7 において、 過熱保護用スィ ッチ 4 3 の第 1 の主端子と して のコ レク タ と制御回路 1 2 の第 1 の電源端子 1 3 と の間の抵抗 2 0 を介した接続を省き、 過熱保護用スィ ツチ 4 3 の第 1 の主端子と して のコ レク タ をダイォ一 ド D 2 を介して ト ラ ンジスタ Q 2 のベース の みに接続する こ とができる。

( 9 ) サイ リ ス タ 1 8又は過熱保護用スィ ツチ 4 3 によって制御 回路 1 2の電源をオフ状態に制御する代わり に、 制御回路 1 2 と主ス イ ッチ Q 1 との間に制御信号の伝送を遮断するスィ ッ チを設け、 こ の スィ ッ チを抵抗 1 9 の電圧又は保持回路 4 2の出力で制御して、 主ス イ ッチ Q 1 をオフ制御するこ とができる。 また、 制御回路 1 2の中の 主スィ ツチ Q 1 の制御信号を形成する回路を抵抗 1 9 の電圧又は保 持回路 4 2 の出力によって非動作状態と し、 主スィ ツチ Q 1 をオフ制 御する こ とができる。 産業上の利用の可能性

上述から明 らかなよ う に、 本発明に係わる過熱保護装置は、 電気回 路装置又は直流電源装置の保護に利用する こ とが可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 電気回路装置における電流を制御する主制御素子 （ Q 1 ) と、 前記主制御素子 （ Q 1 ) に制御信号を供給する制御回路 （ 1 2 ) と を 含む電気回路装置の過熱保護装置であって、

前記電気回路装置の過熱状態を検知でき る位置に配置されたシ ョ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) と、

前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) に逆方向電圧を印加す るために前記ショ ッ トキ一パリ アダイオー ド （ 1 7 ) に接続された電 圧印加手段 （ 2 2 ) と、

前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の大き さ の変化に基づいて前記電気回路装置の温度変化を示す信号を得るた めに前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) に接続された電流検 出手段 （ 1 9 、 又は 1 9及び 2 4 — 2 7 ) と、

前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ と を示す前記電流検出手段の出力に応答して前記制 御回路 （ 1 2 ) による前記主制御素子 （ Q 1 ) のオン制御を禁止する ために前記電流検出手段と前記制御回路 （ 1 2 ) と に接続されている オン禁止制御手段 （ 1 8 、 又は 1 8及び Q 2、 又は 4 0 — 4 3 、 又は 4 0— 4 3及び Q 2 ) と

から成る過熱保護装置。

2 . 前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) は前記主制御素子 ( Q 1 ) に熱結合されている こ とを特徴とする請求項 1 に従う過熱保 護装置。

3 . 前記電気回路装置は、 更に、 前記電気回路装置の主電流の通路 に接された整流ダイオー ド （ D o又は 3 a — 3 d ) を含み、 前記ショ ッ トキーバ リ アダイオー ド （ 1 7 ) は前記整流ダイオー ド ( D o又は 3 a - 3 d ) に熱結合されている こ と を特徴とする請求項 1 に従う過熱保護装置。

4 . 前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) と前記整流ダイォ ー ド （ D o又は 3 a — 3 d ) とは機械的に一体化されているこ とを特 徴とする請求項 3 に従 う過熱保護装置。

5 . 前記電気回路装置は、 更に、 前記電気回路装置の主電流の通路 に接続された主電流検出抵抗 （ 3 0 ) を含み、

前記シ ョ ッ トキーバ リ アダイオー ド （ 1 7 ) は前記主電流検出抵抗 ( 3 0 ) に熱結合されているこ と を特徴とする請求項 1 に従 う過熱保 護装置。

6 . 前記シ ョ ッ トキーバ リ アダイオー ド （ 1 7 ) と前記電流検出抵抗 ( 3 0 ) とは機械的に一体化されているこ と を特徴とする請求項 5 に 従 う過熱保護装置。

7 . 前記電気回路装置は、 直流電源 （ 2 ) と、 前記直流電源 （ 2 ) の 一端と他端との間に接続された ト ラ ンス の 1 次卷線 （N 1 ) と主制御 素子 （ Q 1 ) との直列回路と、 前記主制御素子 （ Q 1 ) を制御するた めの制御回路 （ 1 2 ) と、 前記制御回路 （ 1 2 ) の一方及び他方の電 源端子 （ 1 3 , 1 4 ) に接続された制御用電源 （ C 2、 又は 9 、 又は C 2及び 9 ) と、 前記 1 次巻線 （ N 1 ) に電磁結合された 2次卷線 （N 2 ) と、 前記 2次卷線 （ N 2 ) に接続された整流ダイオー ド （ D o ) と、 前記整流ダイオー ド （ D o ) を介して前記 2次卷線 （ N 2 ) に並 列に接続された平滑コ ンデンサ （ C o ) と、 前記平滑コンデンサ （ C o ) に接続された対の直流出力端子 （ 8 a , 8 b ) と を有している直 流電源装置である こ と を特徴とする請求項 1 に従う過熱保護装置。

8 . 前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) に対する電圧印加 手段は、 前記制御用電源 （ C 2、 又は 9、 又は C 2及ぴ 9 ) に対して 前記ショ ッ トキーバ リ アダイオー ド （ 1 7 ) を接続する手段 （ 2 2 ) であ り 、

前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流を検出す るための前記電流検出手段は、 前記ショ ッ ト キ一パ リ ァダイォー ド ( 1 7 ) に直列に接続された逆方向電流検出用抵抗 （ 1 9 ) である こ と を特徴とする請求項 7 に従う過熱保護装置。

9 . 前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) に対する電圧印 加手段は、 前記対の直流出力端子 （ 8 a , 8 b ) 間に前記ショ ッ トキ 一バ リ アダイオー ド （ 1 7 ) を接続する手段 （ 2 2 ) であ り 、 前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流を検出す るための前記電流検出手段は、 前記ショ ッ ト キ一バ リ ァダイォー ド ( 1 7 ) に直列に接続された発光素子 （ 2 5 ) と、 前記発光素子 （ 2 5 ) に光結合され且つ前記制御用電源 （ C 2、 又は 9、 又は C 2及ぴ 9 ) に接続された受光素子 （ 2 6 ) と、 前記受光素子 （ 2 6 ) に直列 に接続された逆方向電流検出用抵抗 （ 1 9 ) とから成るこ と を特徴と する請求項 7に従う過熱保護装置。

1 0 . 前記オン禁止制御手段は、 前記ショ ッ トキ一バ リ アダイォー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所定値を越えたこ とに応答して前記制 御回路 （ 1 2 ) の前記一方及び他方の電源端子 （ 1 3 , 1 4 ) 間を短 絡するために、 前記一方の電源端子 （ 1 3 ) に接続された第 1 の主端 子と前記他方の電源端子 （ 1 4 ) に接続された第 2の主端子と前記逆 方向電流検出用抵抗 （ 1 9 ) に接続された制御端子と を有し且つ導通 保持機能を有している過熱保護用スィ ッチ （ 1 8 ) である こ と を特徴 とする請求項 8又は 9 に従う過熱保護装置。

1 1 . 前記オン禁止制御手段は、

前記制御用電源 （ 9 ) の対の出力端子の一方 （ 9 a ) と前記制御回 路 （ 1 2 ) の前記一方の電源端子 （ 1 3 ) との間に接続された制御電 源遮断用スィ ッチ （Q 2 ) と、

前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ とを示す逆方向電流検出用抵抗 （ 1 9 ) の電圧に応答 して前記制御電源遮断用スィ ッチ （ Q 2 ) をオフに制御する回路と から成るこ と を特徴とする請求項 8又は 9 に従う過熱保護装置。

1 2 . 前記オン禁止制御手段は、

前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所定 値を越えたこ とに応答して前記制御回路 （ 1 2 ) の前記一方及ぴ他方 の電源端子 （ 1 3， 1 4 ) 間を短絡するために、 前記一方の電源端子 ( 1 3 ) に抵抗 （ 2 0 ) を介して接続された第 1 の主端子と前記他方 の電源端子 （ 1 4 ) に接続された第 2 の主端子と前記逆方向電流検出 用抵抗 （ 1 9 ) に接続された制御端子と を有し且つ導通保持機能を有 している過熱保護用スィ ッチ （ 1 8 ) と、

前記制御用電源 （ 9 ) の対の出力端子の一方 （ 9 a ) に接続された 第 1 の主端子と前記制御回路 （ 1 2 ) の前記一方の電源端子 （ 1 3 ) に接続された第 2 の主端子と前記過熱保護用スィ ッチ （ 1 8 ) の前記 第 1 の主端子に接続された制御端子と を有している制御電源遮断用 スィ ッチ （ Q 2 ) と、

から成るこ と を特徴とする請求項 8又は 9 に従う過熱保護装置。

1 3 . 前記オン禁止制御手段は、 基準電圧を与える基準電圧源 （ 4 1 ) と、

前記逆方向電流検出用抵抗 （ 1 9 ) に接続された一方の入力端子と 前記基準電圧源 （ 4 1 ) に接続された他方の入力端子と を有する比較 器 （ 4 0 ) と、

前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ と を示す前記比較器 （ 4 0 ) の出力を保持するために 前記比較器 （ 4 0 ) に接続された保持回路 （ 4 2 ) と、

前記ショ ッ トキーバリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ と を示す前記保持回路 （ 4 2 ) の出力に応答して前記 制御回路 （ 1 2 ) の一方及び他方の電源端子 （ 1 3 , 1 4 ) 間を短絡 するために前記一方の電源端子 （ 1 3 ) に接続された第 1 の主端子と 前記他方の電源端子 （ 1 4 ) に接続された第 2の主端子と前記保持回 路 （ 4 2 ) に接続された制御端子と を有している過熱保護用スィ ッ チ ( 4 3 ) と

から成る こ と を特徴とする請求項 8又は 9 に従う過熱保護装置。

1 4 . 前記オン禁止制御手段は、

前記制御用電源 （ 9 ) の対の出力端子の一方 （ 9 a ) と前記前記制 御回路 （ 1 2 ) の前記一方の電源端子 （ 1 3 ) との間に接続された制 御電源遮断用スィ ッチ （ Q 2 ) と、

基準電圧を与える基準電圧源 （ 4 1 ) と、

前記逆方向電流検出用抵抗 （ 1 9 ) に接続された一方の入力端子と 前記基準電圧源 （ 4 1 ) に接続された他方の入力端子と を有する比較 器 （ 4 0 ) と、

前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ と を示す前記比較器 （ 4 0 ) の出力を保持するために 前記比較器 （ 4 0 ) に接続された保持回路 （ 4 2 ) と、

前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ とを示す前記保持回路 （ 4 2 ) の出力に応答して前記 制御電源遮断用スィ ッチ （Q 2 ) をオフに制御するために、 前記制御 電源遮断用スィ ッチ （ Q 2 ) の制御端子に接続された第 1 の主端子と 前記制御用電源 （ 9 ) の対の出力端子の他方 （ 9 b ) に接続された第 2 の主端子と前記保持回路 （ 4 2 ) に接続された制御端子と を有して いる過熱保護用スィ ッチ （ 4 3 ) と

から成るこ と を特徴とする請求項 8又は 9に従う過熱保護装置。

1 5. 前記オン禁止制御手段は、

基準電圧を与える基準電圧源 （ 4 1 ) と、

前記抵抗（ 1 9 )に接続された一方の入力端子と前記基準電圧源（ 4 1 ) に接続された他方の入力端子と を有する比較器 （ 4 0 ) と、 前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ と を示す前記比較器 （ 4 0 ) の出力を保持するために 前記比較器 （ 4 0 ) に接続された保持回路 （ 4 2 ) と、

前記ショ ッ トキ一バリ アダイオー ド （ 1 7 ) の逆方向電流の値が所 定値を越えたこ と を示す前記保持回路 （ 4 2 ) の出力に応答して前記 制御回路 （ 1 2 ) の前記一方及び他方の電源端子 （ 1 3 , 1 4 ) 間を 短絡するために前記一方の電源端子 （ 1 3 ) に抵抗 （ 2 0 ) を介して 接続された第 1 の主端子と前記他方の電源端子 （ 1 4 ) に接続された 第 2の主端子と前記保持回路 （ 4 2 ) に接続された制御端子と を有し ている過熱保護用スィ ッチ （ 4 3 ) と、

前記制御用電源 （ 9 ) の対の出力端子の一方 （ 9 a ) に接続された 第 1 の主端子と前記制御回路 （ 1 2 ) の前記一方の電源端子 （ 1 3 ) に接続された第 2の主端子と前記過熱保護用スィ ッチ （ 4 3 ) の前記 第 1 の主端子に接続された制御端子と を有している制御電源遮断用 スィ ッチ （ Q 2 ) と

から成るこ と を特徴とする請求項 8又は 9 に従う過熱保護装置。

1 6 . 前記直流電源装置は、 更に、

前記制御回路 （ 1 2 ) の前記一方及び他方の電源端子間に接続され た制御電源用コンデンサ （ C 2 ) と、

前記制御電源用コンデンサ （ C 2 ) の充電回路 （ R 1 ) と を有しているこ と を特徴とする請求項 7 に従 う過熱保護装置。

1 7 . 更に、 前記直流出力端子 （ 8 a , 8 b ) 間の電圧で逆方向バ ィ ァ スされる方向性を有してシ ョ ッ トキーバ リ アダイオー ド （ 1 7 ) に並列接続された前記ツエナーダイオー ド （ 2 3 ) を有している こ と を特徴とする請求項 9 に従う過熱保護装置。