保護(hù)裝置以及保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保護(hù)裝置以及保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)分離了的分離方式的裝置(例如空調(diào)系統(tǒng))中，一般，通過電源線、通信線以及共用線(電力傳送用和通信用的共用的線)這3根連接線來連接室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)。室外機(jī)以及室內(nèi)機(jī)從連接在電源線與共用線之間的交流電源接受電源的供給。
[0003]另外，室外機(jī)具備將供給幾十伏特程度的直流電壓的直流電源、開關(guān)元件以及接收元件串聯(lián)連接了的通信電路，室內(nèi)機(jī)具備將開關(guān)元件和接收元件串聯(lián)連接了的通信電路。在室外機(jī)中具備的通信電路和在室內(nèi)機(jī)中具備的通信電路在通信線與共用線之間并聯(lián)連接，從而形成閉合電路。于是，室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)通過切換開關(guān)元件的0N/0FF(接通/斷開)，能夠控制在閉合電路中流過的環(huán)路電流而進(jìn)行雙向通信。
[0004]此處，通常，在設(shè)置室外機(jī)以及室內(nèi)機(jī)的現(xiàn)場進(jìn)行室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)的連接。因此，可能發(fā)生室內(nèi)機(jī)或者向室內(nèi)機(jī)的連接線的誤連接。在對在比從交流電源供給的交流電壓低的電壓下動作的通信電路的兩個(gè)端子(輸入端子以及輸出端子)誤連接了交流電源的情況下，由于室外機(jī)以及室內(nèi)機(jī)的通信電路的耐壓不足(過電壓的施加)或者由于在室外機(jī)以及室內(nèi)機(jī)中流過過電流，通信電路可能被破壞。因此，在室外機(jī)以及室內(nèi)機(jī)中，需要保護(hù)通信電路免受過電壓或者免受過電流的保護(hù)單元。
[0005]在專利文獻(xiàn)I中記載了作為保護(hù)單元采用了正溫度特性熱敏電阻的室內(nèi)調(diào)節(jié)裝置。在該室內(nèi)調(diào)節(jié)裝置的通信線中流過了過電流的情況下，在熱敏電阻中流過過電流。與其相伴地，熱敏電阻發(fā)熱，熱敏電阻的電阻分量增加，限制過電流。
[0006]另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了將由電流限制用的雙極型晶體管、基極-發(fā)射極間電壓調(diào)整用的雙極型晶體管、以及電流檢測用電阻構(gòu)成的電流限制電路與通信電路串聯(lián)連接了的通信控制裝置。在該通信控制裝置中，由被維持在飽和狀態(tài)的電流限制用雙極型晶體管的發(fā)射極-集電極路徑和電流檢測用電阻構(gòu)成的串聯(lián)電路與通信電路連接。伴隨在通信電路中流過的電流的增加，電流檢測用電阻的電壓(兩端電壓)增加。如果想要使電流檢測用電阻的電壓超過規(guī)定電壓，則基極-發(fā)射極間電壓調(diào)整用的雙極型晶體管調(diào)整電流限制用的雙極型晶體管的基極-發(fā)射極間電壓，以將電流檢測用電阻的電壓(兩端電壓)保持為恒定的方式動作。通過該動作，在通信電路中流過的電流的上限被限制，所以電流限制電路能夠保護(hù)通信電路免受渦電流。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-193950號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-97760號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]專利文獻(xiàn)I記載的室內(nèi)調(diào)節(jié)裝置如上所述通過正溫度特性熱敏電阻限制了過電流。因此，存在由于正溫度特性熱敏電阻的動作延遲而在通信電路中流過過電流的可能性。
[0010]專利文獻(xiàn)2記載的電流限制電路通過使電流限制用晶體管在活性區(qū)域中動作而實(shí)現(xiàn)電流限制。因此，為了從交流電源向通信電路的誤連接中保護(hù)通信電路，需要電流限制用晶體管是高耐壓并且高容許集電極損失的晶體管。但是，關(guān)于這樣的晶體管，一般，存在動作速度低速且昂貴進(jìn)而零件尺寸變大這樣的問題。另外，存在如下問題:需要實(shí)現(xiàn)電流限制用晶體管的充分的散熱的電路設(shè)計(jì)。
[0011]本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種能夠使動作延遲小并實(shí)現(xiàn)低成本化的保護(hù)裝置以及保護(hù)方法。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的防止在通信線中流過過電流的保護(hù)裝置設(shè)置于空調(diào)用通信裝置，在該空調(diào)用通信裝置中，通過由流過電流的通信線、傳送電力的電源線以及流過電流且傳送電力的共用線構(gòu)成的連接線來將主空調(diào)機(jī)和從空調(diào)機(jī)相互連接，通過利用在通信線中流過的電流的流過/不流過的切換而生成的信號來實(shí)現(xiàn)主空調(diào)機(jī)和從空調(diào)機(jī)的雙向通信。第I晶體管的電流路徑與通信線串聯(lián)地連接。在第I晶體管的電流路徑中流過的電流成為設(shè)定電流以上時(shí)，電流限制控制部控制第I晶體管以使電流路徑的電阻值增加，從而限制在電流路徑中流過的電流。在第I晶體管的電流路徑的兩端之間的電壓成為設(shè)定電壓以上時(shí)，電流切斷控制部使第I晶體管關(guān)斷。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠使動作延遲小并實(shí)現(xiàn)低成本化。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是圖1所示的主空調(diào)機(jī)的框圖。
[0016]圖3是圖2所示的通信用電源部的電路圖。
[0017]圖4是圖2所示的主保護(hù)部的電路圖。
[0018]圖5是圖2所示的主發(fā)送部的電路圖。
[0019]圖6是圖2所示的主接收部的電路圖。
[0020]圖7是圖1所示的從空調(diào)機(jī)的框圖。
[0021 ] 圖8是圖7所示的從接收部的電路圖。
[0022]圖9是圖7所示的從發(fā)送部的電路圖。
[0023]圖10是圖7所示的從保護(hù)部的電路圖。
[0024]圖11是用場效應(yīng)晶體管構(gòu)成了圖2所示的主保護(hù)部的情況下的電路圖。
[0025](符號說明)
[0026]10:空調(diào)系統(tǒng)；11:主空調(diào)機(jī)；12:從空調(diào)機(jī)；21:主控制用電源部；22:通信用電源部；23:主保護(hù)部；24:主發(fā)送部；25:主接收部；26、32、36:整流二極管；27:終結(jié)部；28:主控制部；31:從控制用電源部；33:從接收部；34:從發(fā)送部；35:從保護(hù)部；37:從控制部；PS:商用電源；TR1?TR5:晶體管。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，參照附圖，說明具備本發(fā)明的實(shí)施方式的保護(hù)裝置的空調(diào)系統(tǒng)10。
[0028]該空調(diào)系統(tǒng)10如圖1所示，具備I臺主空調(diào)機(jī)11和3臺從空調(diào)機(jī)12。
[0029]空調(diào)系統(tǒng)10控制例如控制對象的室內(nèi)的溫度。主空調(diào)機(jī)11是例如室外機(jī)。從空調(diào)機(jī)12是例如室內(nèi)機(jī)。
[0030]主空調(diào)機(jī)11通過由傳送電力的電源線L1、傳送信號(流過電流)的通信線L2、以及將電力和信號一起傳送(傳送電力并且流過電流)的共用線(接地線)L3構(gòu)成的連接線而連接到從空調(diào)機(jī)12。
[0031]主空調(diào)機(jī)11和從空調(diào)機(jī)12以對電源線LI以及共用線L3之間施加的來自商用電源PS的交流電壓進(jìn)行動作。具體而言，主空調(diào)機(jī)11和從空調(diào)機(jī)12從商用電源PS接受電源的供給而使熱交換器以及逆變器電路等空調(diào)部件進(jìn)行動作。
[0032]主空調(diào)機(jī)11和從空調(diào)機(jī)12經(jīng)由通信線L2和共用線L3而進(jìn)行雙向通信。具體而言，主空調(diào)機(jī)11和從空調(diào)機(jī)12通過利用在通信線L2和共用線L3中流過的信號電流Is的ON(流過)/OFF(不流過)的切換而生成的串行信號(包括空調(diào)控制信息的信號)，進(jìn)行雙向通信。另外，如后所述，在通信線L2中流過的信號電流Is僅在從主空調(diào)機(jī)11朝向從空調(diào)機(jī)12的方向上流過。
[0033]主空調(diào)機(jī)11收集例如室溫、濕度、設(shè)定(目標(biāo))溫度等信息，向各從空調(diào)機(jī)12串行發(fā)送控制命令，并對它們進(jìn)行控制。
[0034](主空調(diào)機(jī)11的結(jié)構(gòu))
[0035]主空調(diào)機(jī)11如圖2所示，具備:主控制用電源部21、通信用電源部22、主保護(hù)部23、主發(fā)送部24、主接收部25、電阻R1、整流二極管26、終結(jié)部27以及主控制部28。另外，主空調(diào)機(jī)11具備例如熱交換器等通常的空調(diào)控制用的結(jié)構(gòu)，但此處以與有關(guān)本申請發(fā)明的通信功能和保護(hù)功能關(guān)聯(lián)的部分為中心而示出。
[0036]主控制用電源部21根據(jù)對電源線LI與共用線L3之間施加的來自商用電源PS的交流電壓，生成用于使主控制部28動作的直流電壓，供給到主控制部28。
[0037]更具體而言，主控制用電源部21的一方的輸入端子與電源線LI連接，其另一方的輸入端子與共用線L3連接。主控制用電源部21經(jīng)由兩個(gè)輸入端子，接受從連接在電源線LI與共通性L3之間的商用電源PS施加的交流電壓，通過變壓器、整流電路、平滑電路等，生成直流電壓，并輸出到接地端子與連接到主控制部28的輸出端子之間。另外，在使用變壓器的情況下，期望使用能夠使電源側(cè)和負(fù)載側(cè)絕緣的絕緣變壓器。
[0038]通信用電源部22根據(jù)從商用電源PS供給的交流電壓，生成用于形成串行通信用的信號電流Is的通信電壓(例如24伏特的直流電壓)。
[0039]通信用電源部22例如如圖3所示，由具備電阻R2、整流二極管221、齊納二極管222以及電容器223的半波整流電路構(gòu)成。
[0040]電阻R2的一端經(jīng)由通信用電源部22的一方的輸入端子而與電源線LI連接，電阻R2的另一端與整流二極管221的陽極連接。整流二極管221的陰極與齊納二極管222的陰極、電容器223的一端以及端子TPl連接。
[0041]齊納二極管222的陽極以及電容器223的另一端經(jīng)由通信用電源部22的另一方的輸入端子而與共用線L3連接。
[0042]電阻R2和整流二極管221對經(jīng)由電源線LI和共用線L3從商用電源PS供給的交流電壓進(jìn)行半波整流。
[0043]齊納二極管222將整流了的半波的電壓值限幅(clip)為通信電壓。電容器223對被限幅為通信電壓的半波進(jìn)行平滑化。經(jīng)由端子TP1，在主保護(hù)部23與共用線間L3之間輸出電容器223的保持電壓(通信電壓)。
[0044]圖2所示的主保護(hù)部23防止在通信線L2與共用線L3之間錯(cuò)誤地連接了商用電源PS時(shí)過電流流過通信線L2而流到由主發(fā)送部24以及主接收部25構(gòu)成的通信電路。另夕卜，主保護(hù)部23保護(hù)通信電路(主發(fā)送部24以及主接收部25)免受在通信線L2與共用線L3之間錯(cuò)誤地連接了商用電源PS時(shí)的過電壓。
[0045]主保護(hù)部23如圖4所示，包括電流限制控制部231、負(fù)載限制部232、誤連接檢測部233以及電阻R6。
[0046]電流限制控制部231限制在通信線L2和共用線L3中流過的信號電流Is (在通信電路中流過的信號電流Is)的最大值，并包括電阻R3、PNP型的晶體管TR2以及整流二極管Dl0
[0047]另外，在與整流二極管Dl連接了的PNP型的晶體管TRl中，發(fā)射極-集電極路徑(電流路徑)與通信線L2串聯(lián)地連接。