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公開番号2025117588
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024012368
出願日2024-01-31
発明の名称過電圧検出装置および過電圧保護回路
出願人ミネベアパワーデバイス株式会社
代理人ポレール弁理士法人
主分類H02H 3/20 20060101AFI20250805BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
過電圧を信頼性高く検出できる過電圧検出装置を提供する。
【解決手段】
過電圧検出装置(10)は、電源電圧(V_DC)の過電圧を検出するものであって、電源電圧を所定の比率で低減した電圧を生成する電圧検出回路(11)を備え、電圧検出回路(11)によって生成される電圧を出力する。過電圧検出装置(10)は、さらに、電源電圧(V_DC)が所定の閾値よりも低い場合に、過電圧検出装置(10)の出力電圧(V_O)を零にクランプするクランプ回路(12)を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電源電圧の過電圧を検出する過電圧検出装置において、
前記電源電圧を所定の比率で低減した電圧を生成する電圧検出回路を備え、
前記電圧検出回路によって生成される前記電圧を出力し、
前記電源電圧が所定の閾値よりも低い場合に、前記過電圧検出装置の出力電圧を零にクランプするクランプ回路を備えることを特徴とする過電圧検出装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の過電圧検出装置において、
前記クランプ回路は、
前記過電圧検出装置の出力と基準電位との間に接続される短絡回路と、
前記電源電圧が前記閾値より低いことを検出すると、前記短絡回路を動作させる閾値検出回路と、
を備えることを特徴とする過電圧検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の過電圧検出装置において、
前記電圧検出回路は、第１抵抗分圧回路を有し、
前記短絡回路は、半導体スイッチング素子を有し、
前記閾値検出回路は、前記電源電圧が前記閾値より低いことを検出すると、前記半導体スイッチング素子をオンすることを特徴とする過電圧検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の過電圧検出装置において、
前記閾値検出回路は、
第２抵抗分圧回路と、
前記第２抵抗分圧回路による分圧を入力し、前記電源電圧が前記閾値である場合の前記分圧を入力閾値として、前記分圧が前記入力閾値よりも低い場合に、前記半導体スイッチング素子をオンする制御信号を出力する駆動回路と、
を備えることを特徴とする過電圧検出装置。
【請求項５】
請求項３に記載の過電圧検出装置において、
前記閾値検出回路は、
前記電源電圧を入力し、前記閾値を入力閾値として、前記電源電圧が前記入力閾値よりも低い場合に、前記半導体スイッチング素子をオンする制御信号を出力する駆動回路を備えることを特徴とする過電圧検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の過電圧検出装置において、
前記クランプ回路は、
前記過電圧検出装置の出力と基準電位との間に接続される受動素子から構成される短絡回路と、
前記電源電圧が前記閾値より低いことを検出すると、前記電圧検出回路の動作を停止させる閾値検出回路と、
を備えることを特徴とする過電圧検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の過電圧検出装置において、
前記電圧検出回路は、複数の抵抗と半導体スイッチング素子が直列に接続され、前記半導体スイッチング素子がオン状態であると動作する抵抗分圧回路を有し、
前記閾値検出回路は、前記電源電圧が前記閾値より低いことを検出すると、前記半導体スイッチング素子をオフすることを特徴とする過電圧検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の過電圧検出装置において、
前記短絡回路は、前記複数の抵抗の内の一部によって構成され、
前記閾値検出回路は、前記半導体スイッチング素子によって構成され、
前記半導体スイッチング素子は、前記電源電圧を制御信号として入力し、前記閾値を入力電圧閾値とし、前記制御信号の電圧が前記入力電圧閾値よりも低いとオフすることを特徴とする過電圧検出装置。
【請求項９】
電源電圧の過電圧から主回路を保護する過電圧保護回路において、
前記電源電圧の前記過電圧を検出する過電圧検出装置と、
前記過電圧検出装置の出力電圧と基準電圧とを比較し、前記出力電圧が前記基準電圧を超えている場合に、前記主回路の動作を停止させる指令信号を出力する比較器と、
を備え、
前記過電圧検出装置が、請求項１に記載される過電圧検出装置であることを特徴とする過電圧保護回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、主回路に電力を供給する電源の過電圧を検出する過電圧検出装置、並びに過電圧検出装置を備える過電圧保護回路に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電力変換回路などの主回路に電力を供給する電源の電圧がノイズやサージにより過電圧になるとき、過電圧から回路装置を保護するために、過電圧保護回路が設けられる。
【０００３】
過電圧保護回路に関する従来技術として、過電圧検出装置である分圧抵抗と、過電圧が検出されたかを判定する比較器とを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。分圧抵抗が出力する電源電圧の分圧が比較器に入力される。比較器は、入力された分圧と、基準電圧生成回路によって生成される基準電圧とを比較する。比較器は、分圧が基準電圧よりも大であると判定すると、インバータなどの主回路装置を停止させる制御信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－７０６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、分圧抵抗の出力にノイズが重畳すると、過電圧設定値よりも低い電圧で、過電圧保護回路が誤動作する場合がある。すなわち、過電圧検出装置が過電圧を誤検知する場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、過電圧を信頼性高く検出できる過電圧検出装置、並びにこのような過電圧検出装置を備える過電圧保護回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明による過電圧検出装置は、電源電圧の過電圧を検出するものであって、電源電圧を所定の比率で低減した電圧を生成する電圧検出回路を備え、電圧検出回路によって生成される電圧を出力する。本発明による過電圧検出装置は、さらに、電源電圧が所定の閾値よりも低い場合に、過電圧検出装置の出力電圧を零にクランプするクランプ回路を備える。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明による過電圧保護回路は、電源電圧の過電圧から主回路を保護するものであって、電源電圧の過電圧を検出する過電圧検出装置と、過電圧検出装置の出力電圧と基準電圧とを比較し、出力電圧が基準電圧を超えている場合に、主回路の動作を停止させる指令信号を出力する比較器と、を備えており、この過電圧検出装置は、上記本発明による過電圧検出装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、過電圧の誤検知が防止されるので、過電圧検出装置および過電圧保護回路の信頼性が向上する。
【００１０】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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