バール（回路）

クローバー回路は、電源装置の過電圧またはサージ状態によって電源に接続された回路が損傷するのを防ぐために使用される電気回路です。クローバー回路は、電源の出力端子にクローバーを落とすのと同じように、電圧出力 (V _o )に短絡または低抵抗経路を作ることで動作します。クローバー回路は、短絡デバイスとしてサイリスタ、トライアック、トリシル、またはサイラトロンを使用して実装されることがよくあります。クローバー回路が作動すると、電源の電流制限回路に依存しますが、それが機能しない場合は、ラインヒューズが飛ぶか、回路ブレーカーが作動します。

この名前は、露出した電源端子にバールを投げて出力を短絡させるのと同じ効果があることに由来しています。

次のクローバ回路の例では、LM431 調整可能ツェナーレギュレータがTRIACのゲートを制御します。R ₁と R ₂の抵抗分割器は、 LM431 の基準電圧を提供します。分割器は、通常の動作状態では、R ₂の両端の電圧が LM431 のV _REFよりわずかに低くなるように設定されます。この電圧は LM431 の最小基準電圧より低いため、LM431 はオフのままで、LM431 を流れる電流はごくわずかです。カソード抵抗器のサイズが適切であれば、カソード抵抗器の両端の電圧降下はごくわずかで、TRIAC ゲート端子は基本的にMT1と同じ電位になり、TRIAC はオフのままになります。電源電圧が上昇すると、R _{2の両端の電圧が V REF を}超え、LM431 のカソードが電流を流し始めます。ゲート端子の電圧が引き下げられ、TRIAC のゲート トリガー電圧を超えてラッチオンになります。

クローバー回路は、トリガーされると、電圧をトリガー レベル以下に引き下げるという点でクランプとは異なります。通常は、接地電圧に近いレベルです。クランプは、電圧が事前設定されたレベルを超えないようにします。したがって、過電圧状態が解消されても、クローバーは自動的に通常の動作に戻りません。クローバーをニュートラル状態に戻すには、電源を完全に切断する必要があります。

アクティブクローバーは、過渡現象が終わったときに短絡を解除して、デバイスが通常動作を再開できるようにするクローバーです。アクティブ クローバーは、回路を短絡するためにサイリスタの代わりにトランジスタ、ゲート ターンオフ (GTO) サイリスタ、または強制整流サイリスタを使用します。アクティブ クローバーは、電力ネットワークの電圧低下によって発生する高電圧および高電流過渡現象から、二重給電発電機のローター回路内の周波数変換器を保護するためによく使用されます。そのため、発電機は障害を乗り切り、電圧低下中でもすぐに動作を継続できます。

クランプに対するバールの利点は、バールの保持電圧が低いため、過熱の原因となる電力をあまり消費せずに、より高い故障電流を流すことができることです。また、バールはクランプよりもデバイスを非アクティブ化する可能性が高く (ヒューズを飛ばすかブレーカーをトリップさせる)、故障した機器に注意を向けます。

この用語は、電源の出力を短絡させる行為、またはCMOS回路の誤動作 (対応する NMOS のみがオンになるはずなのに、ペアの PMOS の半分がほぼオンの状態のままになる (または、PMOS がオンになるはずなのに NMOS がオンになる)) ことを表す動詞としても使用され、その結果、電源レール間に短絡に近い電流が発生します。

高電圧バールは、HV 管 (クライストロンおよびIOT ) の保護に使用されます。

多くのベンチトップ電源装置には、接続された機器を保護するためのクローバー回路が備わっています。

電子レンジでは、ドアラッチアセンブリにクローバー回路として機能するマイクロスイッチがよく使用されています。このモニタースイッチは、ドアが開いているときにマグネトロンへの主電源を短絡させることで、マグネトロンが通電されるのを完全に防止します。モニタースイッチが閉じた状態で電源を入れると、メインヒューズが切れ、マイクロスイッチが壊れます。 ^[1]

• 動的電圧回復
• 静的同期直列補償装置

• Paul Horowitz と Winfield Hill 著『The Art of Electronics』第 3 版、598、690-691 ページ、Cambridge University Press、2015 年。
• ポール・ホロウィッツとウィンフィールド・ヒル『The Art of Electronics The X Chapters』初版、353、393、395、412、413ページ、ケンブリッジ大学出版局、2020年。
• Paul Scherz と Simon Monk 著、「Practical Electronics for Inventors」、第 4 版、710 ページ、Cambridge University Press、2016 年。
• Paul Horowitz と Winfield Hill 著、『The Art of Electronics』第 2 版、318-319 ページ、Cambridge University Press、1989 年。

ウィキメディア・コモンズには、クローバー回路に関連するメディアがあります。

• サイリスタベースのクローバー回路の設計に関する記事
• ABB Pulse Power の IPP Garching 80kV/14kA クローバー
• テキサスインスツルメンツ LM431 データシート