保护装置以及保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及保护装置以及保护方法。
【背景技术】
[0002]在室外机和室内机分离了的分离方式的装置(例如空调系统)中，一般，通过电源线、通信线以及共用线(电力传送用和通信用的共用的线)这3根连接线来连接室外机和室内机。室外机以及室内机从连接在电源线与共用线之间的交流电源接受电源的供给。
[0003]另外，室外机具备将供给几十伏特程度的直流电压的直流电源、开关元件以及接收元件串联连接了的通信电路，室内机具备将开关元件和接收元件串联连接了的通信电路。在室外机中具备的通信电路和在室内机中具备的通信电路在通信线与共用线之间并联连接，从而形成闭合电路。于是，室外机和室内机通过切换开关元件的0N/0FF(接通/断开)，能够控制在闭合电路中流过的环路电流而进行双向通信。
[0004]此处，通常，在设置室外机以及室内机的现场进行室外机和室内机的连接。因此，可能发生室内机或者向室内机的连接线的误连接。在对在比从交流电源供给的交流电压低的电压下动作的通信电路的两个端子(输入端子以及输出端子)误连接了交流电源的情况下，由于室外机以及室内机的通信电路的耐压不足(过电压的施加)或者由于在室外机以及室内机中流过过电流，通信电路可能被破坏。因此，在室外机以及室内机中，需要保护通信电路免受过电压或者免受过电流的保护单元。
[0005]在专利文献I中记载了作为保护单元采用了正温度特性热敏电阻的室内调节装置。在该室内调节装置的通信线中流过了过电流的情况下，在热敏电阻中流过过电流。与其相伴地，热敏电阻发热，热敏电阻的电阻分量增加，限制过电流。
[0006]另外，在专利文献2中记载了将由电流限制用的双极型晶体管、基极-发射极间电压调整用的双极型晶体管、以及电流检测用电阻构成的电流限制电路与通信电路串联连接了的通信控制装置。在该通信控制装置中，由被维持在饱和状态的电流限制用双极型晶体管的发射极-集电极路径和电流检测用电阻构成的串联电路与通信电路连接。伴随在通信电路中流过的电流的增加，电流检测用电阻的电压(两端电压)增加。如果想要使电流检测用电阻的电压超过规定电压，则基极-发射极间电压调整用的双极型晶体管调整电流限制用的双极型晶体管的基极-发射极间电压，以将电流检测用电阻的电压(两端电压)保持为恒定的方式动作。通过该动作，在通信电路中流过的电流的上限被限制，所以电流限制电路能够保护通信电路免受涡电流。
[0007]专利文献1:日本特开平11-193950号公报
[0008]专利文献2:日本特开2009-97760号公报
【发明内容】
[0009]专利文献I记载的室内调节装置如上所述通过正温度特性热敏电阻限制了过电流。因此，存在由于正温度特性热敏电阻的动作延迟而在通信电路中流过过电流的可能性。
[0010]专利文献2记载的电流限制电路通过使电流限制用晶体管在活性区域中动作而实现电流限制。因此，为了从交流电源向通信电路的误连接中保护通信电路，需要电流限制用晶体管是高耐压并且高容许集电极损失的晶体管。但是，关于这样的晶体管，一般，存在动作速度低速且昂贵进而零件尺寸变大这样的问题。另外，存在如下问题:需要实现电流限制用晶体管的充分的散热的电路设计。
[0011]本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种能够使动作延迟小并实现低成本化的保护装置以及保护方法。
[0012]为了实现上述目的，本发明的防止在通信线中流过过电流的保护装置设置于空调用通信装置，在该空调用通信装置中，通过由流过电流的通信线、传送电力的电源线以及流过电流且传送电力的共用线构成的连接线来将主空调机和从空调机相互连接，通过利用在通信线中流过的电流的流过/不流过的切换而生成的信号来实现主空调机和从空调机的双向通信。第I晶体管的电流路径与通信线串联地连接。在第I晶体管的电流路径中流过的电流成为设定电流以上时，电流限制控制部控制第I晶体管以使电流路径的电阻值增加，从而限制在电流路径中流过的电流。在第I晶体管的电流路径的两端之间的电压成为设定电压以上时，电流切断控制部使第I晶体管关断。
[0013]根据本发明，能够使动作延迟小并实现低成本化。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的实施方式的空调系统的结构图。
[0015]图2是图1所示的主空调机的框图。
[0016]图3是图2所示的通信用电源部的电路图。
[0017]图4是图2所示的主保护部的电路图。
[0018]图5是图2所示的主发送部的电路图。
[0019]图6是图2所示的主接收部的电路图。
[0020]图7是图1所示的从空调机的框图。
[0021 ] 图8是图7所示的从接收部的电路图。
[0022]图9是图7所示的从发送部的电路图。
[0023]图10是图7所示的从保护部的电路图。
[0024]图11是用场效应晶体管构成了图2所示的主保护部的情况下的电路图。
[0025](符号说明)
[0026]10:空调系统；11:主空调机；12:从空调机；21:主控制用电源部；22:通信用电源部；23:主保护部；24:主发送部；25:主接收部；26、32、36:整流二极管；27:终结部；28:主控制部；31:从控制用电源部；33:从接收部；34:从发送部；35:从保护部；37:从控制部；PS:商用电源；TR1?TR5:晶体管。
【具体实施方式】
[0027]以下，参照附图，说明具备本发明的实施方式的保护装置的空调系统10。
[0028]该空调系统10如图1所示，具备I台主空调机11和3台从空调机12。
[0029]空调系统10控制例如控制对象的室内的温度。主空调机11是例如室外机。从空调机12是例如室内机。
[0030]主空调机11通过由传送电力的电源线L1、传送信号(流过电流)的通信线L2、以及将电力和信号一起传送(传送电力并且流过电流)的共用线(接地线)L3构成的连接线而连接到从空调机12。
[0031]主空调机11和从空调机12以对电源线LI以及共用线L3之间施加的来自商用电源PS的交流电压进行动作。具体而言，主空调机11和从空调机12从商用电源PS接受电源的供给而使热交换器以及逆变器电路等空调部件进行动作。
[0032]主空调机11和从空调机12经由通信线L2和共用线L3而进行双向通信。具体而言，主空调机11和从空调机12通过利用在通信线L2和共用线L3中流过的信号电流Is的ON(流过)/OFF(不流过)的切换而生成的串行信号(包括空调控制信息的信号)，进行双向通信。另外，如后所述，在通信线L2中流过的信号电流Is仅在从主空调机11朝向从空调机12的方向上流过。
[0033]主空调机11收集例如室温、湿度、设定(目标)温度等信息，向各从空调机12串行发送控制命令，并对它们进行控制。
[0034](主空调机11的结构)
[0035]主空调机11如图2所示，具备:主控制用电源部21、通信用电源部22、主保护部23、主发送部24、主接收部25、电阻R1、整流二极管26、终结部27以及主控制部28。另外，主空调机11具备例如热交换器等通常的空调控制用的结构，但此处以与有关本申请发明的通信功能和保护功能关联的部分为中心而示出。
[0036]主控制用电源部21根据对电源线LI与共用线L3之间施加的来自商用电源PS的交流电压，生成用于使主控制部28动作的直流电压，供给到主控制部28。
[0037]更具体而言，主控制用电源部21的一方的输入端子与电源线LI连接，其另一方的输入端子与共用线L3连接。主控制用电源部21经由两个输入端子，接受从连接在电源线LI与共通性L3之间的商用电源PS施加的交流电压，通过变压器、整流电路、平滑电路等，生成直流电压，并输出到接地端子与连接到主控制部28的输出端子之间。另外，在使用变压器的情况下，期望使用能够使电源侧和负载侧绝缘的绝缘变压器。
[0038]通信用电源部22根据从商用电源PS供给的交流电压，生成用于形成串行通信用的信号电流Is的通信电压(例如24伏特的直流电压)。
[0039]通信用电源部22例如如图3所示，由具备电阻R2、整流二极管221、齐纳二极管222以及电容器223的半波整流电路构成。
[0040]电阻R2的一端经由通信用电源部22的一方的输入端子而与电源线LI连接，电阻R2的另一端与整流二极管221的阳极连接。整流二极管221的阴极与齐纳二极管222的阴极、电容器223的一端以及端子TPl连接。
[0041]齐纳二极管222的阳极以及电容器223的另一端经由通信用电源部22的另一方的输入端子而与共用线L3连接。
[0042]电阻R2和整流二极管221对经由电源线LI和共用线L3从商用电源PS供给的交流电压进行半波整流。
[0043]齐纳二极管222将整流了的半波的电压值限幅(clip)为通信电压。电容器223对被限幅为通信电压的半波进行平滑化。经由端子TP1，在主保护部23与共用线间L3之间输出电容器223的保持电压(通信电压)。
[0044]图2所示的主保护部23防止在通信线L2与共用线L3之间错误地连接了商用电源PS时过电流流过通信线L2而流到由主发送部24以及主接收部25构成的通信电路。另夕卜，主保护部23保护通信电路(主发送部24以及主接收部25)免受在通信线L2与共用线L3之间错误地连接了商用电源PS时的过电压。
[0045]主保护部23如图4所示，包括电流限制控制部231、负载限制部232、误连接检测部233以及电阻R6。
[0046]电流限制控制部231限制在通信线L2和共用线L3中流过的信号电流Is (在通信电路中流过的信号电流Is)的最大值，并包括电阻R3、PNP型的晶体管TR2以及整流二极管Dl0
[0047]另外，在与整流二极管Dl连接了的PNP型的晶体管TRl中，发射极-集电极路径(电流路径)与通信线L2串联地连接。