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公開番号2025064390
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023174125
出願日2023-10-06
発明の名称保護回路
出願人日置電機株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人
主分類H10D 89/60 20250101AFI20250410BHJP()
要約【課題】主回路に誘導性のインピーダンスを有する負荷が接続された場合であっても、異常状態を的確に検知し、主回路および負荷を確実に保護する。
【解決手段】保護回路2は、制御信号Scntに応じて第1入力端子Pi1と第1出力端子Po1との間の電流の通過と制限とを切り替える電流制御回路4と、第1出力端子Po1と第2出力端子Po2との間に発生する電圧および電流の少なくとも一方の物理量を検出する検出回路5と、検出回路5によって検出された物理量に基づいて制御信号Scntを生成する制御回路3と、を備える。制御回路3は、検出回路5によって検出された物理量の絶対値を平滑化した値が第1閾値を超えた状態が所定時間継続した場合に、第1入力端子Pi1と第1出力端子Po1との間の電流の制限を指示する制御信号Scntを出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
信号を入力するための第１入力端子および第２入力端子と、
前記第１入力端子と第２入力端子との間に入力された信号を出力するための第１出力端子および第２出力端子と、
前記第１入力端子と前記第１出力端子との間に接続され、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の通過または制限を指示する制御信号に応じて前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の通過と制限とを切り替える電流制御回路と、
前記第１出力端子と前記第２出力端子との間に発生する電圧および電流の少なくとも一方の物理量を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記物理量に基づいて前記制御信号を生成する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記検出回路によって検出された前記物理量の絶対値を平滑化した値が第１閾値を超えた状態が所定時間継続した場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を出力する
保護回路。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の保護回路において、
前記制御回路は、前記検出回路によって検出された前記物理量が前記第１閾値より大きい第２閾値を超えた場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を出力する
保護回路。
【請求項３】
請求項２に記載の保護回路において、
前記検出回路は、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間の電圧を検出する電圧検出回路を含み、
前記第１閾値は、第１電圧閾値を含み、
前記制御回路は、前記電圧検出回路によって検出された電圧の絶対値を平滑化した値が前記第１電圧閾値を超えた状態が第１時間以上継続した場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を出力する
保護回路。
【請求項４】
請求項３に記載の保護回路において、
前記電圧検出回路は、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間の電圧の大きさに応じた電圧検出信号を出力し、
前記制御回路は、前記電圧検出信号の絶対値を出力する第１絶対値出力回路と、
前記第１絶対値出力回路から出力された前記電圧検出信号の絶対値のピーク値を検出する第１ピークホールド回路と、
前記第１ピークホールド回路によって検出された前記電圧検出信号の絶対値のピーク値と前記第１電圧閾値に応じた基準値とを比較し、前記電圧検出信号の絶対値のピーク値が前記第１電圧閾値に応じた基準値より大きいか否かを示す比較結果を出力する第１電圧比較回路と、
前記電圧検出信号の絶対値のピーク値が前記第１電圧閾値に応じた基準値より大きいことを示す比較結果が前記第１時間以上継続して出力された場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を生成する信号生成回路と、を含む
保護回路。
【請求項５】
請求項４に記載の保護回路において、
前記第２閾値は、前記第１電圧閾値より大きい第２電圧閾値を含み、
前記制御回路は、前記第１絶対値出力回路から出力された前記電圧検出信号の絶対値と前記第２電圧閾値に応じた基準値とを比較し、前記電圧検出信号の絶対値が前記第２電圧閾値に応じた基準値より大きいか否かを示す比較結果を出力する第２電圧比較回路を更に含み、
前記信号生成回路は、前記電圧検出信号の絶対値が前記第２電圧閾値に応じた基準値より大きいことを示す比較結果が出力された場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を生成する
保護回路。
【請求項６】
請求項５に記載の保護回路において、
前記第１入力端子と前記第２入力端子との間に接続され、前記第１入力端子と前記第２入力端子との間の電圧が制限電圧以下になるように制限する電圧制限回路を更に備え、
前記制限電圧は、前記第１電圧閾値より大きく、且つ前記第２電圧閾値より小さい
保護回路。
【請求項７】
請求項５に記載の保護回路において、
前記検出回路は、前記第１出力端子に流れる電流を検出する電流検出回路を含み、
前記第１閾値は、電流閾値を含み、
前記制御回路は、前記電流検出回路によって検出された電流の絶対値を平滑化した値が前記電流閾値を超えた状態が第２時間以上継続した場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を出力する
保護回路。
【請求項８】
請求項７に記載の保護回路において、
前記電流検出回路は、前記第１出力端子に流れる電流の大きさに応じた電流検出信号を出力し、
前記制御回路は、前記電流検出信号の絶対値を出力する第２絶対値出力回路と、
前記第２絶対値出力回路から出力された前記電流検出信号の絶対値のピーク値を検出する第２ピークホールド回路と、
前記第２ピークホールド回路によって検出された前記電流検出信号の絶対値のピーク値と前記電流閾値に応じた基準値とを比較し、前記電流検出信号の絶対値のピーク値が前記電流閾値に応じた基準値より大きいか否かを示す比較結果を出力する電流比較回路と、を含み、
前記信号生成回路は、前記前記電流検出信号の絶対値のピーク値が前記電流閾値に応じた基準値より大きいことを示す比較結果が前記第２時間以上継続して出力された場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を生成する
保護回路。
【請求項９】
測定対象物に印加するための電圧または電流を発生する発生回路と、
前記発生回路と前記測定対象物との間に接続された、請求項１乃至８の何れか一項に記載の保護回路と、
前記測定対象物に発生した電圧と前記測定対象物に流れる電流とを測定する測定部と、
前記測定部によって測定された電圧値および電流値に基づいて、前記測定対象物の電気的特性の測定値を算出する演算部と、
前記測定対象物の電気的特性の測定値を出力する出力部と、を有する
測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の測定装置において、
前記測定対象物は、誘導性のインピーダンスを有する
測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護回路に関し、例えば、過電圧または過電流から回路を保護するための保護回路に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＲメータ、Ｃメータ、およびバッテリテスタ等の測定装置は、発生回路によって一定の電圧または一定の電流の信号を生成して測定対象物（以下、「ＤＵＴ：ＤｅｖｉｃｅＵｎｄｅｒＴｅｓｔ」とも称する。）に印加し、そのときの電圧および電流の測定値に基づいてＤＵＴのインピーダンス等の電気的特性を測定している。
【０００３】
一般に、測定装置において、外部から発生回路への逆方向の電圧または電流の印加や負荷に対する過電圧および過電圧の印加を防止するために、発生回路とＤＵＴとの間に保護回路が設けられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９３４９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、特許文献１に開示された電子回路遮断器は、マイクロコントローラによって回路網に発生している電圧および電流を監視し、電圧または電流が一定値を超えた場合に、マイクロコントローラによって遮断素子としてのＭＯＳＦＥＴをオフすることにより負荷への電流供給を停止するとともに、サイリスタをオンさせることにより内部回路への過電圧の印加を防止している。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に代表される保護回路を上述した測定装置に適用した場合に、以下に示す課題があることが本願発明者の検討により明らかとなった。
【０００７】
例えば、発生回路とＤＵＴとの間に保護回路を搭載した測定装置によって、変成器または電動機の巻線（コイル）等の誘導性のインピーダンスを有するＤＵＴ（負荷）の電気的特性を測定する場合を考える。この場合、誘導性のインピーダンスを有するＤＵＴの測定のために発生回路から一定の周波数の電圧または電流の信号をＤＵＴに印加したときに、ＤＵＴの誘導起電力によって出力端子Ｐｏ１に瞬間的に大きな電圧および電流が発生する。この誘導起電力に起因する電圧および電流は、ＤＵＴ等が正常な状態でも発生するが、保護回路は、この電圧および電流の発生を異常状態であると判定し、誤動作するおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、主回路に誘導性のインピーダンスを有する負荷が接続された場合であっても、異常状態を的確に検知し、主回路および負荷を確実に保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の代表的な実施の形態に係る保護回路は、信号を入力するための第１入力端子および第２入力端子と、前記第１入力端子と第２入力端子との間に入力された信号を出力するための第１出力端子および第２出力端子と、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間に接続され、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の通過または制限を指示する制御信号に応じて前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の通過と制限とを切り替える電流制御回路と、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間に発生する電圧および電流の少なくとも一方の物理量を検出する検出回路と、前記検出回路によって検出された前記物理量に基づいて前記制御信号を生成する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検出回路によって検出された前記物理量の絶対値を平滑化した値が第１閾値を超えた状態が所定時間継続した場合に、前記第１入力端子と前記第１出力端子との間の電流の制限を指示する前記制御信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る保護回路によれば、主回路に誘導性のインピーダンスを有する負荷が接続された場合であっても、異常状態を的確に検知し、主回路および負荷を確実に保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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