JP4308065B2 - DC outlet - Google Patents
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Description
本発明は、直流電力を給電するために使用される直流コンセントに関する。 The present invention relates to a DC outlet used for supplying DC power.
従来、電源から一般家庭の電気機器に交流電力を供給する電力系統においては、商用電力を中心とする交流配電システムが使用されている。この交流配電システムでは一般家庭において各種電気機器への交流電力の供給はコンセント、プラグ等の接続器具を介して行われている。かかる交流配電システムに用いられる接続器具ではアークの発生を防止する装置等を特別に設けなくても、安全性が損なわれない利点がある。しかし、殆どの電気機器は直流駆動化、例えば、内蔵された高周波インバータにより交流電力が直流電力に変換されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric power system that supplies AC power from a power source to general household electrical equipment, an AC power distribution system centered on commercial power is used. In this AC power distribution system, AC power is supplied to various electric devices in a general home via a connecting device such as an outlet or a plug. The connection tool used in such an AC power distribution system has an advantage that safety is not impaired even if a device for preventing arc generation is not provided. However, most electrical devices are driven by DC, for example, AC power is converted to DC power by a built-in high frequency inverter.
一方、今後、一般家庭において、太陽電池、燃料電池等を利用した直流分散電源が増加することが予想されている。かかる直流電力は交流電力に比べ、貯蔵が容易にできるため非常時の対応にも優れている。 On the other hand, it is expected that the number of DC distributed power sources using solar cells, fuel cells, etc. will increase in general households in the future. Such direct-current power can be easily stored as compared with alternating-current power, and thus is excellent in handling emergency situations.
このため、一般家庭で電力供給を直流化するようにすれば、交流電力を直流電力に変換して電力の有効利用、例えば、夜間の交流電力を蓄電池に充電したり、直流分散電源から電気機器に直流電力を直接供給して、夏期のピーク時における交流電力の抑制ができるという利点がある。 For this reason, if the power supply is converted to direct current in ordinary homes, AC power is converted into direct current power for effective use of the power, for example, charging the storage battery with alternating current power at night, or from a DC distributed power supply to an electrical device There is an advantage that direct current power can be directly supplied to the power source to suppress the alternating current power at the peak of summer.
しかし、現在、電力系統は交流配電システムとして構成されているため、直流電源から電気機器に直流電力を供給する場合、交流配電システムに合わせて、直流電力を商用交流電力にいったん変換し、さらに交流電力を直流電力に変換しなければならない。したがって、電力損失や、別途に変換機器の装備を必要とする。 However, since the power system is currently configured as an AC power distribution system, when supplying DC power from a DC power supply to electrical equipment, DC power is once converted into commercial AC power in accordance with the AC power distribution system, and then AC power is supplied. Electric power must be converted to DC power. Therefore, power loss and a separate conversion device are required.
このため、直流分散電源から電気機器に直流電力を直接配電できる直流配電システムが検討されているが、かかる直流配電システムに用いられる直流用のコンセント、プラグとして交流用のコンセント、プラグを使用した場合、アークが発生するため、人的被害や火災等を誘発する虞がある。例えば、一般家庭において可燃性壁体にコンセントが埋め込まれている場合、加熱等により火災や人的被害などを引き起こす問題がある。 For this reason, DC distribution systems that can directly distribute DC power from DC distributed power supplies to electrical equipment are being studied, but when AC outlets and plugs are used as DC outlets and plugs used in such DC distribution systems Since an arc is generated, there is a risk of causing personal injury or fire. For example, when an outlet is embedded in a flammable wall in a general household, there is a problem of causing fire or human damage due to heating or the like.
このような問題を解決するために、例えば、特開2003−203721号公報では、高電圧であっても、安全に直流プラグを挿抜できる直流コンセントが提案されている。この技術では、図12に示すように、コンセント1’の直流電源の負極側にMOSFET11’を介設し、このMOSFET11’のソース電極112を電源端子6’に接続すると共に、ドレイン電極111を接点15’に接続し、さらに、電源端子5’に接続された正極側接点14’よりも奥で、直流プラグの端子21’の接触位置に設けられた接点16’と電源端子6’とに直列接続された抵抗13’と抵抗12’の接点をゲート電極113に接続している。このコンセント1’では抵抗13’と抵抗12’により分圧した電圧によりMOSFET11’を制御し、コンセント1’の挿入口31’及び挿入口32’からプラグ2’の端子21’及び端子22’が抜去される前にMOSFET11’をオフ状態にするようになっている。
しかしながら、上記技術の直流コンセントではコンセントにプラグを差し込む時、コンセントの接点にプラグの端子が接触した状態でノイズがあった場合に、MOSFETがオンとなってアークを発生する虞があった。また、上記技術では、電気機器に給電開始のときの突入電流を抑制できない問題があった。 However, in the DC outlet of the above technology, there is a possibility that when the plug is inserted into the outlet, if there is noise with the plug terminal in contact with the contact of the outlet, the MOSFET is turned on and an arc is generated. Moreover, in the said technique, there existed a problem which cannot suppress the inrush current at the time of the electric power feeding start to an electric equipment.
本発明は、上記課題を解決することのできる直流コンセントを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a direct current outlet capable of solving the above-described problems.
請求項1の発明は、直流電力を給電するための直流コンセントであって、直流電力を給電する電線の中途に半導体スイッチを介設すると共に、前記半導体スイッチのソースは給電側に、ドレインは接点側にそれぞれ接続し、前記半導体スイッチのゲート及び前記半導体スイッチのソースには第1の抵抗と第2の抵抗の接続点をそれぞれ接続すると共に、各抵抗の接続点と前記半導体スイッチのソースとの間には開閉スイッチを介設し、前記開閉スイッチは、直流コンセントへのプラグの差し込みにより閉から開となって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態となり、前記直流コンセントからの前記プラグの抜去により開から閉となって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態となるように構成したことを特徴とする。
The invention of
請求項2の発明は、前記半導体スイッチのゲートとソースとの間にコンデンサをさらに設けたことを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の接続点と前記半導体スイッチのソースとの間に前記開閉スイッチに直列に第3の抵抗をさらに設けたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, a third resistor is further provided in series with the open / close switch between a connection point of the first resistor and the second resistor and a source of the semiconductor switch.
請求項4の発明は、直流電力を給電するための直流コンセントであって、直流電力を給電する電線の中途に第1の半導体スイッチを介設すると共に、前記第1の半導体スイッチのソースは給電側に、前記第1の半導体スイッチのドレインは接点側にそれぞれ接続し、前記第1の半導体スイッチのゲート及び前記第1の半導体スイッチのソースには第1の抵抗と第2の抵抗の接続点を接続すると共に、各抵抗の接続点と前記第1の半導体スイッチのソースとの間に第2の半導体スイッチを介設し、前記第2の半導体スイッチのドレインは前記第1の抵抗及び第2の抵抗の接続点側に、前記第2の半導体スイッチのソースは前記第1の半導体スイッチのソース側にそれぞれ接続し、更には、第3の抵抗と第4の抵抗の接続点を前記第2の半導体スイッチのゲートに接続すると共に、第3の抵抗と第4の抵抗の接続点と前記第2の半導体スイッチのソースとの間には開閉スイッチを介設し、前記開閉スイッチは、直流コンセントへのプラグの差込みにより開から閉となり前記第3の抵抗及び第4の抵抗の分圧された電圧が前記第2の半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態になって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記第1の半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態になり、前記直流コンセントから前記プラグの抜去により閉から開となり前記第3の抵抗及び第4の抵抗の分圧された電圧が前記第2の半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態になって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記第1の半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態となるように構成したことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is a DC outlet for supplying DC power, wherein a first semiconductor switch is interposed in the middle of an electric wire supplying DC power, and the source of the first semiconductor switch is supplied with power. The drain of the first semiconductor switch is connected to the contact side, and the connection point of the first resistor and the second resistor is connected to the gate of the first semiconductor switch and the source of the first semiconductor switch. And a second semiconductor switch is interposed between the connection point of each resistor and the source of the first semiconductor switch, and the drain of the second semiconductor switch is connected to the first resistor and the second resistor. The source of the second semiconductor switch is connected to the source side of the first semiconductor switch, and the connection point of the third resistor and the fourth resistor is connected to the second resistor switch point side. Semiconductors An open / close switch is interposed between the connection point of the third resistor and the fourth resistor and the source of the second semiconductor switch, and the open / close switch is connected to a DC outlet. When the plug is inserted, the voltage is divided from the open state to the closed state, and the voltage obtained by dividing the third resistor and the fourth resistor is applied to the gate of the second semiconductor switch. The divided voltage of the first resistor and the second resistor is applied from the state where it can be applied to the gate of the first semiconductor switch, and is opened from the closed state by the removal of the plug from the direct current outlet, and the third The divided voltage of the first resistor and the fourth resistor is applied from the state where it can be applied to the gate of the second semiconductor switch, and the divided voltage of the first resistor and the second resistor is divided. Voltage Characterized by being configured to be ready for application from a state which is applied to the gate of the first semiconductor switch.
請求項5の発明は、前記第1の半導体スイッチのゲートとソースとの間にコンデンサをさらに設けたことを特徴とする。
The invention of
請求項6の発明は、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の接続点と前記第1の半導体スイッチのソースとの間に前記第2の半導体スイッチに直列に第5の抵抗をさらに設けたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, a fifth resistor is further provided in series with the second semiconductor switch between a connection point of the first resistor and the second resistor and a source of the first semiconductor switch. It is characterized by that.
請求項7の発明は、直流電力を給電するための直流コンセントであって、直流電力を給電する、第1の電線から第2の電線に第1の開閉スイッチを介して第1の抵抗及び第2の抵抗を接続し、第2の電線の中途に半導体スイッチを介設すると共に、前記半導体スイッチのソースは給電側に、ドレインは接点側にそれぞれ接続し、前記半導体スイッチのゲート及び前記半導体スイッチのソースには前記第1の抵抗と第2の抵抗の接続点をそれぞれ接続すると共に、各抵抗の接続点と前記半導体スイッチのソースとの間には第2の開閉スイッチを介設し、直流コンセントへのプラグの差し込みにより、第1開閉スイッチを開から閉にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧がパワーMOSFETに印加できる状態にしてから、第2の開閉スイッチを閉から開にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧をパワーMOSFETに印加した状態とし、直流コンセントからプラグの抜去により、第2開閉スイッチの開から閉にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧が前記パワーMOSFETに印加された状態から印加できる状態にしてから、第1開閉スイッチを閉から開にするように構成したことを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is a DC outlet for supplying DC power, wherein the first resistor and the second electric power are supplied from the first electric wire to the second electric wire via the first opening / closing switch. 2 is connected, a semiconductor switch is interposed in the middle of the second electric wire, the source of the semiconductor switch is connected to the power supply side, the drain is connected to the contact side, and the gate of the semiconductor switch and the semiconductor switch The connection point of the first resistor and the second resistor is connected to the source of each of the resistors, and a second open / close switch is interposed between the connection point of each resistor and the source of the semiconductor switch. When the plug is inserted into the outlet, the first open / close switch is opened to closed so that the divided voltage of the first resistor and the second resistor can be applied to the power MOSFET, and then the second open / close switch is set. The switch is opened from the closed state, the voltage divided by the first resistor and the second resistor is applied to the power MOSFET, and the plug is removed from the DC outlet so that the second open / close switch is opened and closed. The first open / close switch is configured to be opened from the closed state after the divided voltage of the first resistor and the second resistor can be applied from the state where the voltage is applied to the power MOSFET. To do.
請求項8の発明は、前記半導体スイッチのゲートとソースとの間にコンデンサをさらに設けたことを特徴とする。 The invention of claim 8 is characterized in that a capacitor is further provided between the gate and the source of the semiconductor switch.
請求項9の発明は、前記第2の開閉スイッチと前記半導体スイッチのソースとの間に第3の抵抗をさらに設けたことを特徴とする。 The invention of claim 9 is characterized in that a third resistor is further provided between the second open / close switch and the source of the semiconductor switch.
請求項1の発明では、直流コンセントの開閉スイッチは、直流コンセントへのプラグの差し込みにより閉から開となって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態となるので、直流コンセントにプラグを差し込む時にアークが発生しない。また、直流コンセントからのプラグの抜去により開から閉となって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態となるので、直流コンセントからプラグを引き抜く時もアークが発生しない効果がある。 According to the first aspect of the present invention, the open / close switch of the DC outlet is opened from the closed state by inserting a plug into the DC outlet, and the divided voltage of the first resistor and the second resistor is applied to the semiconductor switch. Since it is applied from the state that can be applied to the gate, no arc is generated when the plug is inserted into the DC outlet. In addition, the plug is removed from the DC outlet and then opened to closed, and the voltage obtained by dividing the first resistor and the second resistor can be applied from the state where the voltage is applied to the gate of the semiconductor switch. Therefore, there is an effect that no arc is generated even when the plug is pulled out from the DC outlet.
請求項2の発明では、半導体スイッチが徐々にオンになるので、負荷への突入電流を抑制できる効果がある。
In the invention of
請求項3の発明では、第3の抵抗により開閉スイッチへの過大な電流を防止できるので、開閉スイッチを保護できる効果がある。
In the invention of
請求項4の発明では、前記開閉スイッチは、直流コンセントへのプラグの差込みにより開から閉となり前記第3の抵抗及び第4の抵抗の分圧された電圧が前記第2の半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態になって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記第1の半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態になるので、直流コンセントに直流プラグを差し込む時にアークが発生しない。 According to a fourth aspect of the present invention, the open / close switch is opened to closed by inserting a plug into a DC outlet, and the voltage divided by the third resistor and the fourth resistor is applied to the gate of the second semiconductor switch. Since it becomes a state where it can be applied from the applied state, and the divided voltage of the first resistor and the second resistor is applied from the state where it can be applied to the gate of the first semiconductor switch, Arc does not occur when a DC plug is inserted into a DC outlet.
また、前記開閉スイッチは、前記直流コンセントから前記プラグの抜去により閉から開となり前記第3の抵抗及び第4の抵抗の分圧された電圧が前記第2の半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態になって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記第1の半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態となるので、直流コンセントから直流プラグを引き抜く時もアークが発生しない効果がある。 The open / close switch is opened from the closed state by removing the plug from the DC outlet, and the voltage divided by the third resistor and the fourth resistor can be applied to the gate of the second semiconductor switch. In this state, the divided voltage of the first resistor and the second resistor can be applied from the state of being applied to the gate of the first semiconductor switch. There is an effect that no arc is generated when the plug is pulled out.
請求項5の発明では、第1の半導体スイッチが徐々にオンになるので、負荷への突入電流を抑制できる効果がある。
In the invention of
請求項6の発明では、第5の抵抗により第2の半導体スイッチへの過大な電流を防止できるので、第2の半導体スイッチを保護できる効果がある。
In the invention of
請求項7の発明では、直流コンセントへのプラグの差し込みにより、第1開閉スイッチを開から閉にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧がパワーMOSFETに印加できる状態にしてから、第2の開閉スイッチを閉から開にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧をパワーMOSFETに印加した状態とするので、直流コンセントに直流プラグを差し込む時にアークが発生しない。また、直流コンセントからプラグの抜去により、第2開閉スイッチの開から閉にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧が前記パワーMOSFETに印加された状態から印加できる状態にしてから、第1開閉スイッチを閉から開にするので、直流コンセントから直流プラグを引き抜く時もアークが発生しない効果がある。 In the invention of claim 7, by inserting the plug into the DC outlet, the first open / close switch is opened to closed so that the divided voltage of the first resistor and the second resistor can be applied to the power MOSFET. Since the second open / close switch is opened from the closed state and the voltage divided by the first resistor and the second resistor is applied to the power MOSFET, an arc is generated when the DC plug is inserted into the DC outlet. do not do. In addition, by removing the plug from the DC outlet, the second open / close switch is opened and closed so that the divided voltage of the first resistor and the second resistor can be applied from the state where the power MOSFET is applied. Since the first opening / closing switch is opened from the closed state, there is an effect that no arc is generated even when the DC plug is pulled out from the DC outlet.
請求項8の発明では、半導体スイッチが徐々にオンになるので、負荷への突入電流を抑制できる効果がある。 In the invention of claim 8, since the semiconductor switch is gradually turned on, there is an effect that the inrush current to the load can be suppressed.
請求項9の発明では、第3の抵抗により第2の開閉スイッチへの過大な電流を防止できるので、第2の開閉スイッチを保護できる効果がある。 According to the ninth aspect of the present invention, since the excessive current to the second opening / closing switch can be prevented by the third resistor, the second opening / closing switch can be protected.
(実施の形態1)
本発明の直流コンセントの実施の形態1について図1乃至図3を参照して説明する。
(Embodiment 1)
図1は実施の形態1に係る直流コンセント及び直流プラグの斜視図である。図2は実施の形態1に係る直流コンセント及び直流プラグの回路図である。
1 is a perspective view of a DC outlet and a DC plug according to
図1及び図2において、直流コンセント1は箱型のケース2を有しており、このケース2には一対の端子挿入口2a及び端子挿入口2b、スイッチ操作部挿入口2c、電線引出口2d及び電線引出口2eがそれぞれ形成されている。
1 and 2, the
ケース2の端子挿入口2a及び端子挿入口2bの近くには、正極接点3a及び負極接点3bがそれぞれ設けられており、これらの正極接点3a及び負極接点3bには正極電線L1と負極電線L2とがそれぞれ接続されている。
A positive electrode contact 3a and a
負極電線L2の中途には半導体スイッチであるパワーMOSFETQ1が介設されており、このパワーMOSFETQ1のドレインDは負極接点側、そのソースSは給電側にそれぞれ接続されている。正極電線L1と負極電線L2との間には、抵抗R1及び抵抗R2が直列に接続されており、これら抵抗R1と抵抗R2の接続点は、パワーMOSFETQ1のゲートGに接続されていると共に、パワーMOSFETQ1のソースSに接点CP1,CP2を介して接続されている。さらに、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間にはコンデンサCが接続されている。 A power MOSFET Q1, which is a semiconductor switch, is interposed in the middle of the negative electrode wire L2. The drain D of the power MOSFET Q1 is connected to the negative contact side, and the source S is connected to the power supply side. A resistor R1 and a resistor R2 are connected in series between the positive electrode wire L1 and the negative electrode wire L2, and the connection point between these resistors R1 and R2 is connected to the gate G of the power MOSFET Q1, and the power The MOSFET Q1 is connected to the source S via the contacts CP1 and CP2. Further, a capacitor C is connected between the gate G and the source S of the power MOSFET Q1.
ケース2のスイッチ操作部挿入口2cの近くには、プッシュロッド4aがロッド支持部4bにスライド可能に支持されている。プッシュロッド4aの押圧端部4a1とロッド支持部4bとの間には圧縮コイルばね4cが設けられており、この圧縮コイルばね4cはプッシュロッド4aの接触子4a2が接点CP1,CP2に接触するように付勢している。
A
これらのプッシュロッド4a、圧縮コイルばね4c及び接点CP1,CP2等から開閉スイッチとしてのプッシュスイッチSWが構成されている。
The
一方、直流プラグ5はプラグ支持部6を有しており、このプラグ支持部6には正極端子7a、負極端子7b及びスイッチ操作部8がそれぞれ突設されている。正極端子7a及び負極端子7bには電線L3及び電線L4が接続されており、これらの電線L3及び電線L4は負荷Loの両端にそれぞれ接続されている。
On the other hand, the
なお、直流コンセント1に直流プラグ5を差し込んで、直流プラグ5のスイッチ操作部8がプッシュロッド4aの押圧端部4a1を押圧すると、プッシュロッド4aの接触子4a2が接点CP1,CP2から離間して、プッシュスイッチSWが閉から開になるようになっている。
When the
図3は、実施の形態1に係る直流コンセントに直流プラグを差し込んでから引き抜くまでのパワーMOSFETの動作状態を示すタイムチャートである。
(a)は直流プラグの正極端子の電圧のオンオフ、(b)はプッシュスイッチの開閉、(c)はパワーMOSFETのゲートとソース間電圧のオンオフ、(d)は同ドレインとソース間電圧のオンオフ、(e)は直流プラグの正極端子と負極端子間電圧のオンオフをそれぞれ表している。
FIG. 3 is a time chart showing the operating state of the power MOSFET from when the DC plug is inserted into the DC outlet according to the first embodiment to when it is pulled out.
(A) is the on / off of the voltage of the positive terminal of the DC plug, (b) is the opening / closing of the push switch, (c) is the on / off of the voltage between the gate and source of the power MOSFET, and (d) is the on / off of the voltage between the drain and source. , (E) represents ON / OFF of the voltage between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the DC plug, respectively.
なお、直流コンセント1に直流プラグ5が差し込まれていないとき、プッシュスイッチSWは閉(オン)となって、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間が短絡している。
When the
直流コンセント1に直流プラグ5を差し込んでいくと、時間t1で、直流コンセント1の正極接点3a及び負極接点3bに直流プラグ5の正極端子7a及び負極端子7bが接触して、直流プラグ5の正極端子7aの電圧がオンになるとともに、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsもオンとなる。
When the
時間t2で、直流プラグ5のスイッチ操作部8がプッシュロッド4aの押圧端部4a1を押圧すると、プッシュロッド4aの接触子4a2が接点CP1,CP2から離間して、抵抗R1とR2によって分圧された電圧がパワーMOSFETQ1のゲートG及びコンデンサCに印加される。
At time t2, when the switch operating portion 8 of the
時間t2からコンデンサCの両端の電圧、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間電圧Vgsが徐々にオンになっていくと、ドレインDとソースS間電圧Vdsが徐々にオフになっていくと共に、直流プラグ5の正極端子7aと負極端子7b間電圧Vpが徐々にオンになっていく。
When the voltage across the capacitor C, the voltage Vgs between the gate G and the source S of the power MOSFET Q1 is gradually turned on from time t2, the voltage Vds between the drain D and the source S is gradually turned off. The voltage Vp between the
この際、パワーMOSFETQ1がオンになると、ドレインDとソースS間電圧Vdsがオフとなって、直流プラグ5の正極端子7aと負極端子7b間電圧Vpがオンになる。
At this time, when the power MOSFET Q1 is turned on, the voltage Vds between the drain D and the source S is turned off, and the voltage Vp between the
次に、直流コンセント1から直流プラグ5を引き抜いていくと、時間t3で、プッシュロッド4aの接触子4a2が接点CP1,CP2に接触して、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間が短絡し、パワーMOSFETQ1が瞬時にオフになる。これにより、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsが急激にオンになるとともに、直流プラグ5の正極端子7aと負極端子7b間電圧Vpが急激にオフになる。
Next, when the
そして、時間t4で、直流コンセント1から直流プラグ5が引き抜かれて、正極接点3a及び負極接点3bから正極端子7a及び負極端子7bが離れると、直流プラグ5の正極端子7aの電圧がオフになって、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsもオフになる。
At time t4, when the
上述したように、実施の形態1では、直流コンセント1に直流プラグ5を差し込むとき、プッシュスイッチSWが閉であってパワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間が短絡している状態で、直流コンセント1の正極接点3a及び負極接点3bに直流プラグ5の正極端子7a及び負極端子7bを接触させてから、プッシュスイッチSWを開にしてパワーMOSFETQ1をオンにする。したがって、直流コンセント1に直流プラグ5を差し込むときに、ノイズが生じても、パワーMOSFETQ1がオンになってアークが発生することがない。
As described above, in the first embodiment, when the
また、実施の形態1では、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間にコンデンサCを介設したので、直流コンセント1に直流プラグ5を差し込むとき、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間電圧Vgsが徐々にオンになる。したがって、負荷Loへの突入電流を抑制できる。
In the first embodiment, since the capacitor C is interposed between the gate G and the source S of the power MOSFET Q1, when the
また、実施の形態1では、直流コンセント1から直流プラグ5を引き抜くときも、プッシュスイッチSWを閉にしてパワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間を短絡させてパワーMOSFETQ1をオフにしてから、直流コンセント1から直流プラグ5を引き抜く。したがって、直流コンセント1から直流プラグ5を引き抜くとき、アークが発生することがない。
In the first embodiment, when the
上述したように、本実施の形態の直流コンセント1は直流プラグ5を差し込むときも、直流コンセント1から直流プラグ5を引き抜くときも、アークを発生することがない。したがって、アークの発生による人的被害や火災等を引き起こすことがないという効果がある。
(実施の形態2)
次に、本発明の直流コンセントの実施の形態2について図4乃至図6を参照して説明する。
As described above, the
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the DC outlet according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は実施の形態2に係る直流コンセント及び直流プラグの斜視図である。図5は実施の形態2に係る直流コンセント及び直流プラグの回路図である。 FIG. 4 is a perspective view of a DC outlet and a DC plug according to the second embodiment. FIG. 5 is a circuit diagram of a DC outlet and a DC plug according to the second embodiment.
図4及び図5において、直流コンセント11は箱型のケース12を有しており、このケース12には一対の端子挿入口12a及び端子挿入口12b、補助挿入口12c及び補助挿入口12d、電線引出口12e及び電線引出口12fがそれぞれ形成されている。
4 and 5, the
前記ケース12の端子挿入口12a及び端子挿入口12bの近くには、正極接点13a及び負極接点13bがそれぞれ設けられているとともに、ケース12の補助挿入口12c,12dの近くには、補助正極接点15a及び補助負極接点15bがそれぞれ設けられている。正極接点13a及び負極接点13bと直流電源DPとには正極電線L11及び負極電線L12がそれぞれ接続されている。
A
負極電線L12の中途には半導体スイッチであるパワーMOSFETQ1が介設されており、パワーMOSFETQ1のドレインDは負極接点側、そのソースSは給電側にそれぞれ接続されている。正極電線L11と負極電線L12との間には抵抗R1及び抵抗R2が直列に接続されていると共に、抵抗R3及び抵抗R4が直列接続されている。抵抗R1及び抵抗R2の接続点はパワーMOSFETQ1のゲートGに接続されている。抵抗R1及び抵抗R2の接続点とパワーMOSFETQ1のソースSとの間にはMOSFETQ2が介設されており、MOSFETQ2のドレインDは抵抗R1及び抵抗R2の接続点側に、そのソースSはパワーMOSFETQ1のソースS側にそれぞれ接続されている。また、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間にコンデンサCが接続されている。さらに、抵抗R3と抵抗R4の接続点が補助正極接点15aに接続されているとともに、補助負極接点15bがMOSFETQ2のソースSに接続されている。
A power MOSFET Q1, which is a semiconductor switch, is interposed in the middle of the negative electrode wire L12. The drain D of the power MOSFET Q1 is connected to the negative contact side, and the source S is connected to the power feeding side. A resistor R1 and a resistor R2 are connected in series between the positive electrode wire L11 and the negative electrode wire L12, and a resistor R3 and a resistor R4 are connected in series. A connection point between the resistors R1 and R2 is connected to the gate G of the power MOSFET Q1. A MOSFET Q2 is interposed between the connection point of the resistors R1 and R2 and the source S of the power MOSFET Q1, the drain D of the MOSFET Q2 is on the connection point side of the resistors R1 and R2, and the source S is the power MOSFET Q1. Each is connected to the source S side. A capacitor C is connected between the gate G and the source S of the power MOSFET Q1. Further, the connection point between the resistors R3 and R4 is connected to the auxiliary
一方、直流プラグ16はプラグ支持部17を有しており、このプラグ支持部17には正極端子18a、負極端子18b及び接続端子19がそれぞれ突設されている。正極端子18a及び負極端子18bと負荷Loの両端とには電線L13及び電線L14がそれぞれ接続されている。
On the other hand, the
上記直流コンセント11の補助正極接点15a、補助負極接点15b、直流プラグ16の接続端子19等から開閉スイッチとしての差し込みスイッチSW1が構成されている。直流コンセント11に直流プラグ16を差し込んで、直流コンセント11の補助正極接点15a、補助負極接点15bに直流プラグ16の接続端子19が接触して差し込みスイッチSW1が閉になると、MOSFETQ2のゲートGとソースS間が短絡して、MOSFETQ2がオフとなるようになっている。
The auxiliary
図6は、実施の形態2に係る直流コンセントに直流プラグを差し込んでから引き抜くまでのMOSFETとパワーMOSFETの動作状態を示すタイムチャートである。
(a)は直流プラグの正極端子の電圧のオンオフ、(b)は差し込みスイッチの開閉、(c)はMOSFETのゲートとソース間電圧のオンオフ、(d)はパワーMOSFETのゲートとソース間電圧のオンオフ、(e)はパワーMOSFETのドレインとソースS間電圧のオンオフ、(f)は直流プラグの正極端子と負極端子間電圧のオンオフをそれぞれ表している。
FIG. 6 is a time chart showing operating states of the MOSFET and the power MOSFET from when the DC plug is inserted into the DC outlet according to the second embodiment to when it is pulled out.
(A) is the on / off of the voltage of the positive terminal of the DC plug, (b) is the opening / closing of the plug switch, (c) is the on / off of the voltage between the gate and the source of the MOSFET, and (d) is the voltage between the gate and the source of the power MOSFET. On / off, (e) represents on / off of the voltage between the drain and source S of the power MOSFET, and (f) represents on / off of the voltage between the positive terminal and the negative terminal of the DC plug.
なお、直流コンセント11に直流プラグ16が差し込まれていないとき、MOSFETQ2はオンになっている。
When the
直流コンセント11に直流プラグ16を差し込んでいくと、時間t1で、直流コンセント11の正極接点13a及び負極接点13bに直流プラグ16の正極端子18a及び負極端子18bが接触して、直流プラグ16の正極端子18aの電圧がオンとなると共に、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsがオンとなる。
When the
時間t2で、直流プラグ16の接続端子19が直流コンセント11の補助正極接点15a及び補助負極接点15bに接触すると、MOSFETQ2のゲートGとソースS間とが短絡してMOSFETQ2がオフになる。これにより、抵抗R1とR2によって分圧された電圧がパワーMOSFETQ1のゲートG及びコンデンサCに印加される。
When the
時間t2からコンデンサCの両端の電圧、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間電圧Vgsが徐々にオンになっていくと、ドレインDとソースS間電圧Vdsが徐々にオフになっていくと共に、直流プラグ16の正極端子18aと負極端子18b間電圧Vpが徐々にオンになっていく。
When the voltage across the capacitor C, the voltage Vgs between the gate G and the source S of the power MOSFET Q1 is gradually turned on from time t2, the voltage Vds between the drain D and the source S is gradually turned off. The voltage Vp between the
この際、パワーMOSFETQ1がオンになると、ドレインDとソースS間電圧Vdsがオフとなって、直流プラグ16の正極端子18aと負極端子18b間電圧Vpがオンになる。
At this time, when the power MOSFET Q1 is turned on, the voltage Vds between the drain D and the source S is turned off, and the voltage Vp between the
次に、直流コンセント11から直流プラグ16を引き抜いていくとき、時間t3で、直流コンセント11の補助正極接点15a及び補助負極接点15bから直流プラグ16の接続端子19が離れると、抵抗R3とR4によって分圧した電圧がMOSFETQ2のゲートGに印加され、MOSFETQ2はオンとなって、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間が短絡してパワーMOSFETQ1が瞬時にオフになる。これにより、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsが急激にオンになるとともに、直流プラグの正極端子18aと負極端子18b間電圧Vpが急激にオフになる。
Next, when the
さらに、時間t4で、直流コンセント11から直流プラグ16を引き抜くと、直流コンセント11の正極接点13a及び負極接点13bから直流プラグ16の正極端子18a及び負極端子18bが離れて、直流プラグ16の正極端子18aの電圧がオフになるとともに、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsもオフとなる。
Further, when the
上述したように、実施の形態2では、直流コンセント11に直流プラグ16を差し込むとき、MOSFETQ2がオンでパワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間が短絡している状態で、直流コンセント11の正極接点13a及び負極接点13bに直流プラグ16の正極端子18a及び負極端子18bが接触してから、直流コンセント11の補助正極接点15a及び補助負極接点15bに直流プラグ16の接続端子19が接触してMOSFETQ2をオフにしてパワーMOSFETQ1をオンにする。したがって、直流コンセント11に直流プラグ16を差し込むとき、ノイズが生じても、アークが発生することがない。
As described above, in the second embodiment, when the
また、実施の形態2では、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間にコンデンサCを介設したので、直流コンセント11に直流プラグ16を差し込むとき、ゲートGとソースS間電圧Vgsが徐々に上昇する。したがって、負荷Loへの突入電流を抑制できる。
In
また、実施の形態2では、直流コンセント11から直流プラグ16を引き抜くときも、直流コンセント11の補助正極接点15a及び補助負極接点15bから直流プラグ16の接続端子19を離間させて、MOSFETQ2をオンにしてパワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間を短絡させてパワーMOSFETQ1をオフにしてから、直流コンセント11から直流プラグ16を引き抜くので、アークが発生することがない。
Further, in the second embodiment, when the
また、実施の形態2では、抵抗R1及び抵抗R2の接続点とパワーMOSFETQ1のソースSとの間にMOSFETQ2を設けたので、実施の形態1のプッシュスイッチSWに比べてスイッチを小型化できるとともに、一層安全化できる。
(実施の形態3)
次に、本発明の直流コンセントの実施の形態3について図7乃至図9を参照して説明する。
In the second embodiment, since the MOSFET Q2 is provided between the connection point of the resistors R1 and R2 and the source S of the power MOSFET Q1, the switch can be reduced in size compared to the push switch SW of the first embodiment. It can be made safer.
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the DC outlet according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図7は実施の形態3に係る直流コンセント及び直流プラグの斜視図である。図8は実施の形態3に係る直流コンセント及び直流プラグの回路図である。 FIG. 7 is a perspective view of a DC outlet and a DC plug according to the third embodiment. FIG. 8 is a circuit diagram of a DC outlet and a DC plug according to the third embodiment.
図7及び図8において、直流コンセント21はケース22を有しており、このケース22には一対の端子挿入口22a及び端子挿入口22bと電線引出口22c及び電線引出口22dがそれぞれ形成されている。前記ケース22の端子挿入口22a及び端子挿入口22bの近くには、正極接点23a及び負極接点23bがそれぞれ設けられており、これらの正極接点23a及び負極接点23bには正極電線L21及び負極電線L22が接続されている。正極電線L21及び負極電線L22は直流電源DPに接続されている。ケース22の正極接点23aの近くに、板ばねの正極接触子24がその一端で支持されており、正極接触子24は抵抗R1に接続されている。負極電線L22の中途には半導体スイッチであるパワーMOSFETQ1が介設されており、パワーMOSFETQ1のドレインDは負極接点側に、そのソースSは給電側にそれぞれ接続されている。抵抗R1及び抵抗R2の接続点はパワーMOSFETQ1のゲートGに接続されている。パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間にはコンデンサCが設けられている。
7 and 8, the
前記抵抗R1及び抵抗R2の接続点の近くに、板ばねの負極接触子25がその一端で支持されており、負極接触子25はパワーMOSFETQ1のソースに接続されている。
Near the connection point of the resistor R1 and the resistor R2, a
ケース22の負極接点23bと負極接触子25との間には、プッシュロッド26aがロッド支持部26bにスライド可能に支持されている。プッシュロッド26aの押圧端部26a1と支持部26bとの間に圧縮コイルばね26cが設けられている。
Between the
一方、直流プラグ28はプラグ支持部29を有しており、このプラグ支持部29には正極端子30a及び負極端子30bがそれぞれ突設されている。これらの正極端子30a及び負極端子30bと負荷Loの両端部とには電線L23及び電線L24がそれぞれ接続されている。
On the other hand, the
上記直流コンセント21の正極接触子24、直流プラグ28の正極端子30a等から第1の開閉スイッチとしての第1のプッシュスイッチSWaが構成されていると共に、上記負極接触子25、プッシュロッド26a、圧縮コイルばね26c、直流プラグ28の負極端子30b等から第2の開閉スイッチとしての第2のプッシュスイッチSWbが構成されている。
The
なお、直流プラグ28の負極端子30bがプッシュロッド26aの押圧端部26a1を押圧すると、プッシュロッド26a端部が負極接触子25を押して抵抗R1と抵抗R2の接続点から離間させて、第2のプッシュスイッチSWbが開になるようになっている。
When the
図9は、実施の形態3に係る直流コンセントに直流プラグを差し込んでから引き抜くまでのパワーMOSFETの動作状態を示すタイムチャートである。
(a)は直流プラグの正極端子の電圧のオンオフ、(b)は第1プッシュスイッチの開閉、(c)は第2プッシュスイッチの開閉、(d)はパワーMOSFETのゲートとソース間電圧のオンオフ、(e)はパワーMOSFETのドレインとソース間電圧のオンオフ、(f)は直流プラグの正極端子と負極端子間電圧のオンオフをそれぞれ表している。
FIG. 9 is a time chart showing the operating state of the power MOSFET from when the DC plug is inserted into the DC outlet according to the third embodiment to when it is pulled out.
(A) is the ON / OFF of the voltage of the positive terminal of the DC plug, (b) is the opening / closing of the first push switch, (c) is the opening / closing of the second push switch, (d) is the ON / OFF of the voltage between the gate and source of the power MOSFET. (E) represents on / off of the voltage between the drain and source of the power MOSFET, and (f) represents on / off of the voltage between the positive terminal and the negative terminal of the DC plug.
なお、直流コンセント21に直流プラグ28が差し込まれていないとき、負極接触子25は抵抗R1及び抵抗R2の接続点に接触しており、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースSとは短絡している。
When the
直流コンセント21に直流プラグ28を差し込んでいくと、時間t1で、直流コンセント21の正極接点23a及び負極接点23bに直流プラグ28の正極端子30a及び負極端子30bが接触する。直流プラグ28の正極端子30aの電圧がオンとなるとともに、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsもオンになる。
When the
次いで、時間t2で、直流プラグ28の正極端子30aが直流コンセント21の正極接触子24に接触する。
Next, at time t <b> 2, the positive terminal 30 a of the DC plug 28 contacts the
ここで、抵抗R1とR2によって分圧された電圧がパワーMOSFETQ1のゲートGに印加できる状態になる。 Here, the voltage divided by the resistors R1 and R2 can be applied to the gate G of the power MOSFET Q1.
時間t3で、直流プラグ28の負極端子30bがプッシュロッド26aの押圧端部26a1を押圧して、負極接触子25を抵抗R1及び抵抗R2の接続点から離間させると、抵抗R1とR2によって分圧された電圧がパワーMOSFETQ1のゲートG及びコンデンサCに印加される。
At time t3, when the
時間t3からコンデンサCの両端の電圧、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間電圧Vgsが徐々にオンになっていくと、ドレインDとソースS間電圧Vdsが徐々にオフになっていくと共に、直流プラグ28の正極端子30aと負極端子30b間電圧Vpが徐々にオンになっていき、パワーMOSFETQ1がオンとなると、ドレインDとソースS間電圧Vdsがオフになると共に、直流プラグ28の正極端子30aと負極端子30b間電圧Vpがオンになる。
When the voltage across the capacitor C, the voltage Vgs between the gate G and the source S of the power MOSFET Q1 is gradually turned on from time t3, the voltage Vds between the drain D and the source S is gradually turned off. When the voltage Vp between the
そして、パワーMOSFETQ1がオンの状態で負荷Loに電力が供給される。 Then, power is supplied to the load Lo while the power MOSFET Q1 is on.
次に、直流コンセント21から直流プラグ28を引き抜いていき、時間t4で、負極接触子25が抵抗R1及び抵抗R2の接続点に接触すると、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間が短絡してパワーMOSFETQ1が瞬時にオフになる。これにより、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsが急激にオンになるとともに、直流プラグ28の正極端子30aと負極端子30b間電圧Vpが急激にオフになる。
Next, the
さらに、時間t5で、直流コンセント21の正極接触子24から直流プラグ28の正極端子30aが離間する。
Furthermore, the
そして、時間t6で、直流コンセント21から直流プラグ28が引き抜かれると、直流プラグ28の正極端子30aの電圧がオフとなると共に、パワーMOSFETQ1のドレインDとソースS間電圧Vdsもオフとなる。
When the
上述したように、実施の形態3では、直流コンセント21に直流プラグ28を差し込むとき、負極接触子25が抵抗R1及び抵抗R2の接続点に接触して、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースSとが短絡している状態で、直流コンセント21の正極接点23a及び負極接点23bに直流プラグ28の正極端子30a及び負極端子30bを接触させ、さらに、正極接触子24に正極端子30aを接触させてから、プッシュロッド26aの押圧端部26a1を負極端子30bが押圧して抵抗R1及び抵抗R2の接続点から負極接触子25を離間させてパワーMOSFETQ1をオンにする。したがって、直流コンセント21に直流プラグ28を差し込むときに、ノイズが生じても、アークが発生することがない。
As described above, in the third embodiment, when the
また、実施の形態3では、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間にコンデンサCを介設したので、直流コンセント21に直流プラグ28を差し込むとき、ゲートGとソースS間電圧Vgsが徐々に上昇する。したがって、負荷Loへの突入電流を抑制できる。
In the third embodiment, since the capacitor C is interposed between the gate G and the source S of the power MOSFET Q1, the voltage Vgs between the gate G and the source S gradually increases when the
また、実施の形態3では、直流コンセント21から直流プラグ28を引き抜くとき、抵抗R1及び抵抗R2の接続点に負極接触子25が接触して、パワーMOSFETQ1のゲートGとソースS間が短絡してパワーMOSFETQ1がオフになってから、直流コンセント21から直流プラグ28を引き抜く。したがって、アークが発生することがない。
Further, in the third embodiment, when the
また、実施の形態3では、直流コンセント21に正極接触子24を設け、直流コンセント21に直流プラグ28を差し込むまで電力を消費しないようにしたので、実施の形態1及び実施の形態2に比べて電力を節約できる。
(応用例1)
次に、直流電気機器に直流電力を供給するために交流電力を直流電力に変換する交流‐直流変換コンセントについて説明する。
Further, in the third embodiment, since the
(Application 1)
Next, an AC-DC conversion outlet that converts AC power to DC power in order to supply DC power to the DC electric equipment will be described.
なお、この応用例1では直流電気機器EIに供給される直流電力が低電圧の場合について説明する。 In this application example 1, a case where the DC power supplied to the DC electrical equipment EI is a low voltage will be described.
図10は、交流電力を直流電力に変換するための交流‐直流変換コンセントの回路図である。 FIG. 10 is a circuit diagram of an AC-DC conversion outlet for converting AC power into DC power.
図10において、交流‐直流変換コンセント31はケース32を有しており、このケース32には端子挿入口32a及び端子挿入口32bと端子挿入口32a´及び端子挿入口32b´がそれぞれ形成されている。ケース32にはダイオードD1,D2,D3,D4をブリッジ接続した全波整流回路FRが設けられており、全波整流回路FRの入力端DI1及びDI2は交流電源CPが電線L31及びL32を介して接続されており、出力端DO1及びDO2は電線L33及びL34を介して接点33a及び接点33bと接点33a´及び接点33b´に接続されている。
In FIG. 10, the AC-
一方、直流プラグ35はプラグ支持部36を有しており、このプラグ支持部36には正極端子37a、負極端子37bがそれぞれ突設されている。これらの正極端子37a及び負極端子37bと直流電気機器EIの両端部には電線L35及び電線L36が接続されている。
On the other hand, the
そして、交流‐直流変換コンセント31に直流プラグ35が差し込まれて、直流電気機器EIの電源スイッチ(図示せず)がオンされると、交流電源CPからの入力電圧は交流‐直流変換コンセント31の全波整流回路FRで全波整流され、直流プラグ35を介して直流電気機器EIに供給される。
(応用例2)
上述した応用例1では直流電気機器EIに供給される直流電力が低電圧の場合について説明したが、応用例2では直流電気機器EIに供給される直流電力が高電圧の場合について説明する。
When the
(Application example 2)
In the application example 1 described above, the case where the DC power supplied to the DC electrical equipment EI is a low voltage has been described. In application example 2, the case where the DC power supplied to the DC electrical equipment EI is a high voltage will be described.
なお、応用例2の交流‐直流変換コンセントは、上記応用例1の全波整流回路FRに上記実施の形態1の直流コンセント1及び直流プラグ5を組み合わせたものである。
Note that the AC-DC conversion outlet of the application example 2 is a combination of the full-wave rectifier circuit FR of the application example 1 with the
図11は、交流電力を直流電力に変換するための交流‐直流変換コンセントの回路図である。 FIG. 11 is a circuit diagram of an AC-DC conversion outlet for converting AC power into DC power.
図11において、交流‐直流変換コンセント41はケース42を有しており、このケース42には整流回路部41aとアーク発生防止回路部41bが内蔵されている。
In FIG. 11, an AC-
ここで、整流回路部41aにおいて全波整流回路FRの入力端DI1及びDI2は交流電源CPが電線L41及びL42を介して接続されており、出力端DO1及びDO2は電線L43及びL44を介して接点3a及び接点3bに接続されている。
Here, in the
また、上記アーク発生防止回路部41bは上記実施の形態1において説明したので、これを省略する。
Further, since the arc generation
また、直流プラグ5も上記実施の形態1において説明したので、これを省略する。
Further, since the
そして、交流‐直流変換コンセント41に直流プラグ5が差し込まれて、直流電気機器EIの電源スイッチ(図示せず)がオンされると、交流電源CPからの入力電圧は交流‐直流変換コンセント41の全波整流回路FRで全波整流されて、直流プラグ5を介して直流電気機器EIに供給される。
Then, when the
上述した交流‐直流変換コンセント41を使用すれば、交流電力を直流電力に変換して電力の有効利用、例えば、夜間交流電力を直流電力に変換して貯蔵することができる。
If the above-described AC-
上述したように、上記実施の形態では、直流コンセントにアークを防止するための回路を設けたので、直流プラグにアークを防止するための回路を設ける場合に比べて、直流プラグを小型化できるとともに、軽量化できる。これにより、直流プラグが落下等によるダメージを受けないようにできる。 As described above, in the above embodiment, since the circuit for preventing arcing is provided in the DC outlet, the DC plug can be reduced in size compared with the case where the circuit for preventing arcing is provided in the DC plug. Can be lighter. Thereby, it is possible to prevent the DC plug from being damaged by dropping or the like.
以上、本発明の実施の形態に係る直流コンセントについて説明したが、本発明はこれに限られることなく、種々の変形が可能である。 The DC outlet according to the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.
上記実施の形態では、半導体スイッチとしてn型のパワーMOSFETを使用するようにしたが、これに代えて、p型のパワーMOSFETを使用することもできる。 In the above embodiment, the n-type power MOSFET is used as the semiconductor switch. However, a p-type power MOSFET can be used instead.
また、上記実施の形態1は、抵抗R1及び抵抗R2の接続点とパワーMOSFETQ1のソースとの間にプッシュスイッチSWを保護する微小抵抗Rを設けることもできる。 In the first embodiment, a minute resistor R that protects the push switch SW can be provided between the connection point of the resistors R1 and R2 and the source of the power MOSFET Q1.
また、上記実施の形態2は、抵抗R1及び抵抗R2の接続点とパワーMOSFETQ1のソースとの間にMOSFETQ2を保護する微小抵抗Rを設けることもできる。 In the second embodiment, a minute resistor R that protects the MOSFET Q2 can be provided between the connection point of the resistors R1 and R2 and the source of the power MOSFET Q1.
また、上記実施の形態3は、負極接触子25とパワーMOSFETQ1のソースとの間に負極接触子25等を保護する微小抵抗Rを設けることもできる。
In the third embodiment, a minute resistor R that protects the
なお、上記実施の形態2では、正極接点13a及び負極接点13b、補助正極接点15a及び補助負極接点15bの4極を設け、直流コンセント11に直流プラグ16の挿脱時、補助正極接点15a及び補助負極接点15b間を接離するようにしたが、これに代えて、正極接点13a及び負極接点13b、補助正極接点15aの3極として、直流コンセント11に直流プラグ16の挿入時、負極接点13bと補助正極接点15a間を接離するようにすることもできる。
In the second embodiment, the four poles of the
Q1 パワーMOSFET
Q2 MOSFET
C コンデンサ
D ドレイン
G ゲート
S ソース
DP 直流電源
SW プッシュスイッチ
SW1 差し込みスイッチ
SWa 第1のプッシュスイッチ
SWb 第2のプッシュスイッチ
L1,L2,L11,L12,L21,L22 電線
L31,L32,L33,L34 電線
R1,R2,R3,R4,R 抵抗
1,11,21 直流コンセント
5,16,28 直流プラグ
Q1 Power MOSFET
Q2 MOSFET
C Capacitor D Drain G Gate S Source DP DC power supply SW Push switch SW1 Plug switch SWa First push switch SWb Second push switch L1, L2, L11, L12, L21, L22 Wire L31, L32, L33, L34 Wire R1 , R2, R3, R4,
Claims (9)
直流電力を給電する電線の中途に半導体スイッチを介設すると共に、前記半導体スイッチのソースは給電側に、ドレインは接点側にそれぞれ接続し、
前記半導体スイッチのゲート及び前記半導体スイッチのソースには第1の抵抗と第2の抵抗の接続点をそれぞれ接続すると共に、各抵抗の接続点と前記半導体スイッチのソースとの間には開閉スイッチを介設し、
前記開閉スイッチは、直流コンセントへのプラグの差し込みにより閉から開となって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態となり、前記直流コンセントからの前記プラグの抜去により開から閉となって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態となるように構成したことを特徴とする直流コンセント。 A DC outlet for supplying DC power,
While interposing a semiconductor switch in the middle of the wire for supplying DC power, the source of the semiconductor switch is connected to the power supply side, the drain is connected to the contact side,
A connection point between the first resistor and the second resistor is connected to the gate of the semiconductor switch and the source of the semiconductor switch, respectively, and an open / close switch is connected between the connection point of each resistor and the source of the semiconductor switch. Intervening,
The open / close switch is applied from a state in which the voltage divided by the first resistor and the second resistor can be applied to the gate of the semiconductor switch by opening the plug into a DC outlet. It becomes a state, and it can be applied from the state in which the divided voltage of the first resistor and the second resistor is applied to the gate of the semiconductor switch by opening the plug by removing the plug from the DC outlet. A DC outlet characterized by being configured to be in a state.
直流電力を給電する電線の中途に第1の半導体スイッチを介設すると共に、前記第1の半導体スイッチのソースは給電側に、前記第1の半導体スイッチのドレインは接点側にそれぞれ接続し、
前記第1の半導体スイッチのゲート及び前記第1の半導体スイッチのソースには第1の抵抗と第2の抵抗の接続点を接続すると共に、各抵抗の接続点と前記第1の半導体スイッチのソースとの間に第2の半導体スイッチを介設し、
前記第2の半導体スイッチのドレインは前記第1の抵抗及び第2の抵抗の接続点側に、前記第2の半導体スイッチのソースは前記第1の半導体スイッチのソース側にそれぞれ接続し、
更には、第3の抵抗と第4の抵抗の接続点を前記第2の半導体スイッチのゲートに接続すると共に、第3の抵抗と第4の抵抗の接続点と前記第2の半導体スイッチのソースとの間には開閉スイッチを介設し、
前記開閉スイッチは、直流コンセントへのプラグの差込みにより開から閉となり前記第3の抵抗及び第4の抵抗の分圧された電圧が前記第2の半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態になって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記第1の半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態になり、
前記直流コンセントから前記プラグの抜去により閉から開となり前記第3の抵抗及び第4の抵抗の分圧された電圧が前記第2の半導体スイッチのゲートに印加できる状態から印加された状態になって、前記第1の抵抗及び第2の抵抗の分圧された電圧が前記第1の半導体スイッチのゲートに印加された状態から印加できる状態となるように構成したことを特徴とする直流コンセント。 A DC outlet for supplying DC power,
The first semiconductor switch is interposed in the middle of the electric wire supplying DC power, the source of the first semiconductor switch is connected to the power supply side, and the drain of the first semiconductor switch is connected to the contact side.
A connection point of a first resistor and a second resistor is connected to the gate of the first semiconductor switch and the source of the first semiconductor switch, and the connection point of each resistor and the source of the first semiconductor switch. With a second semiconductor switch between
The drain of the second semiconductor switch is connected to the connection point side of the first resistor and the second resistor, and the source of the second semiconductor switch is connected to the source side of the first semiconductor switch,
Furthermore, the connection point between the third resistor and the fourth resistor is connected to the gate of the second semiconductor switch, and the connection point between the third resistor and the fourth resistor and the source of the second semiconductor switch. An open / close switch is installed between
The open / close switch is opened to closed by inserting a plug into a DC outlet, and can be applied from a state in which the voltage divided by the third resistor and the fourth resistor is applied to the gate of the second semiconductor switch. A state in which the divided voltage of the first resistor and the second resistor is applied from a state where it can be applied to the gate of the first semiconductor switch,
When the plug is removed from the direct current outlet, the closed state is opened and the divided voltage of the third resistor and the fourth resistor is applied from the state where the voltage can be applied to the gate of the second semiconductor switch. A DC outlet configured to be able to be applied from a state in which the divided voltage of the first resistor and the second resistor is applied to the gate of the first semiconductor switch.
直流電力を給電する、第1の電線から第2の電線に第1の開閉スイッチを介して第1の抵抗及び第2の抵抗を接続し、
第2の電線の中途に半導体スイッチを介設すると共に、前記半導体スイッチのソースは給電側に、ドレインは接点側にそれぞれ接続し、
前記半導体スイッチのゲート及び前記半導体スイッチのソースには前記第1の抵抗と第2の抵抗の接続点をそれぞれ接続すると共に、各抵抗の接続点と前記半導体スイッチのソースとの間には第2の開閉スイッチを介設し、
直流コンセントへのプラグの差し込みにより、第1の開閉スイッチを開から閉にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧が半導体スイッチに印加できる状態にしてから、第2の開閉スイッチを閉から開にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧を半導体スイッチに印加した状態とし、
直流コンセントからプラグの抜去により、第2の開閉スイッチの開から閉にして第1の抵抗と第2の抵抗の分圧された電圧が前記パワーMOSFETに印加された状態から印加できる状態にしてから、第1の開閉スイッチを閉から開にするように構成したことを特徴とする直流コンセント。 A DC outlet for supplying DC power,
A first resistor and a second resistor are connected to the second electric wire from the first electric wire for supplying DC power via the first opening / closing switch,
A semiconductor switch is interposed in the middle of the second electric wire, the source of the semiconductor switch is connected to the power supply side, and the drain is connected to the contact side.
A connection point of the first resistor and the second resistor is connected to the gate of the semiconductor switch and the source of the semiconductor switch, respectively, and a second point is connected between the connection point of each resistor and the source of the semiconductor switch. With an open / close switch
The insertion of the plug into the DC outlet, after the state in which the first resistor and the divided voltage of the second resistor and the closed first close switch from the open can be applied to the semiconductor switch, the second on-off The switch is opened from the closed state, and the voltage divided by the first resistor and the second resistor is applied to the semiconductor switch .
The removal of the plug from the DC outlet, from the ready for application from the state in which the first resistor and the divided voltage of the second resistor from the opening of the second on-off switch in the closed is applied to the power MOSFET , DC outlet, characterized in that the first on-off switch arranged to from a closed to an open.
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