JP2000206159A - 交流電圧降下の検出方法およびその装置 - Google Patents

交流電圧降下の検出方法およびその装置

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JP2000206159A JP11007142A JP714299A JP2000206159A JP 2000206159 A JP2000206159 A JP 2000206159A JP 11007142 A JP11007142 A JP 11007142A JP 714299 A JP714299 A JP 714299A JP 2000206159 A JP2000206159 A JP 2000206159A
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system power
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Akiyoshi Fukada
章義 深田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力交流電源の電圧のDIP率100%以外
の瞬時停電を検出する。 【解決手段】 入力交流電源1の電圧降下を検出する電
圧降下検出装置において、入力交流電源1の電圧を全波
整流回路2で全波整流し、この全波整流された電圧を分
圧抵抗回路3で分圧し、ツェナーダイオード5によって
基準電圧を得るとともに、上記分圧した電圧と基準電圧
とをコンパレータ4で比較する。このコンパレータ4の
出力をもとにして、入力交流電源1の降下を当該機器の
制御装置8で判断するために、コンパレータ4の出力を
駆動部7の駆動系電源で動作するホトダイオード6aと
制御装置8の制御系電源で動作するホトトランジスタ6
bとからなるホトカプラ回路6に入力し、ホトカプラ回
路6の出力を制御装置8に入力し、ホトカプラ回路6の
出力が所定時間変化しないときには入力交流電源1が降
下したと判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力交流電源によ
り制御系電源と駆動系電源に絶縁して得ている機器(例
えば空気調和機等)で交流電圧の降下を検出する技術に
係り、特に詳しくは、入力交流電源の瞬時停電等の判断
にも利用できる交流電圧降下の検出方法およびその装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】入力交流電源を用いて機器の負荷を駆動
する場合、入力交流電源(例えば商用電源)による電圧
を駆動部を介して負荷に印加する一方、制御装置(例え
ばマイクロコンピュータ)によって駆動部を制御し、負
荷を制御する。
【0003】ところで、入力交流電源が瞬時停電する
と、駆動部や負荷が異常状態となるため、入力交流電源
の交流電圧を検出して入力交流電源を監視する必要があ
る。
【0004】交流電圧を検出する方法としては、例え
ば、入力交流電源に同期したパルスを発生し、このパル
スが所定時間なくなったときに、瞬時停電を判断する方
法がある。この場合、入力交流電源の電圧波形をゼロク
ロス点で検出して矩形波とし、矩形波のパルスを当該制
御装置に入力する。制御装置は、入力パルスの有無を監
視し、パルス入力が所定時間ないときには瞬時停電と判
断する。そして、瞬時停電を検出して負荷の制御を停止
することにより、駆動部や負荷等を保護するようにして
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記交
流電圧の検出方法にあっては、交流電圧のゼロクロスを
検出してパルスを発生しているため、入力交流電源が零
まで低下しないと、入力交流電源の瞬時停電を判断する
ことができない。このため、瞬時停電の判断が遅れ、当
該制御系に不具合が生じるだけなく、当該機器に故障が
発生することもある。
【0006】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、入力交流電源の電圧低下を検出する
ことができ、早めに瞬時停電を判断することができるよ
うにした交流電圧降下の検出方法およびその装置を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の交流電圧降下の検出方法は、当該機器の制
御系電源と駆動系電源とを絶縁して得る入力交流電源を
整流し、該整流された電圧の波形と所定基準電圧とを比
較し、該比較結果を前記駆動系電源で動作する入力段
と、前記制御系電源で動作する出力段とを有する回路に
通して当該制御手段に入力し、該制御手段において前記
整流して得られた電圧が所定基準電圧以下になった場合
に前記交流電圧が降下したと判断するようにしたことを
特徴としている。
【0008】本発明は、当該機器の制御系電源と駆動系
電源とを絶縁して得る入力交流電源の交流電圧降下を検
出する交流電圧降下の検出装置であって、前記入力交流
電源の交流電圧を全波整流する整流手段と、該全波整流
された電圧を分圧して基準電圧と比較する比較手段と、
該比較結果をもとにして前記入力交流電源の電圧降下を
検出するために、前記駆動系電源を用いて動作するホト
ダイードと、前記制御系電源を用いて動作するホトトラ
ンジスタとからなるホトカプラ手段とを備え、前記ホト
カプラ手段の出力を当該機器の制御手段に入力し、前記
ホトカプラ手段の出力が所定時間変化しないときには前
記交流電圧が降下したと判断するようにしたことを特徴
としている。
【0009】前記比較手段は、前記全波整流された電圧
を分圧する分圧抵抗手段と、前記基準電圧を発生する基
準電圧発生手段と、前記分圧した電圧と前記基準電圧と
を比較するコンパレータとからなる。
【0010】前記基準電圧発生手段は、ツェナーダイオ
ードからなり、安定した定電圧の基準電圧を得ることが
できる。これにより、抵抗、ツェナーダイオード、コン
パレータ(オペアップ回路)およびホトカプラ回路の一
般的な部品を付加すれば、当該機器の制御手段であるマ
イクロコンピュータを利用して入力交流電源の電圧降下
(瞬時停電)を検出することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
ないし図4を参照して説明する。
【0012】図1において、本発明の交流電圧降下の検
出方法が適用される装置は、入力交流電源(商用電源)
1の交流電圧を全波整流する全波整流回路2と、全波整
流して得た電圧を直列接続の抵抗R1,R2で分圧して
所定レベルとする分圧抵抗回路3と、当該駆動系電源を
電源電圧として分圧した電圧と所定基準電圧とを比較す
るコンパレータ4と、当該駆動系電源を用いて安定した
定電圧の基準電圧を発生するためのツェナーダイオード
5と、入力側に当該駆動系電源を用い、出力側に当該制
御系電源を用いて上記コンパレータ4の出力を制御系電
源で出力するホトカプラ回路6と、このホトカプラ回路
6の出力により入力交流電源1の電圧降下を検出して瞬
時停電を判断し、また、当該機器の駆動部7を制御する
制御装置(マイクロコンピュータ)8とを備えている。
【0013】なお、全波整流回路2の出力は、当該機器
の負荷を駆動する駆動部7の電源(駆動系電源)に利用
し、また制御装置の電源(図示せず)に利用してもよ
い。この場合、駆動部7によってコンパレータ4の電源
電圧を発生し、この電源電圧をホトカプラ回路6の入力
側ホトダイオード6aの電源電圧にするとともに、制御
装置7によって発生する電源電圧Vccをホトカプラ回
路6の出力側ホトトランジスタ6bの電源電圧Vccと
する。これにより、コンパレータ4による比較結果を駆
動系電源と絶縁した制御系電源で制御装置6に入力する
ことができる。
【0014】上記構成の交流電圧降下の検出装置の動作
を図2のタイムチャート図および図3,4のフローチャ
ート図を参照して説明する。
【0015】入力交流電源1の交流電圧は、全波整流回
路2で全波整流され、この整流された電圧波形が抵抗R
1,R2で分圧される(図2(a),(b)参照)。こ
の分圧された電圧(分圧電圧)は、コンパレータ4で基
準電圧kと比較され(図2(b)参照)、その分圧電圧
が基準電圧k以上になると、コンパレータ4の出力がH
レベル(電源電圧)となる。なお、基準電圧kは、入力
交流電源1が正常状態にあるときに分圧電圧より低い値
に設定する。
【0016】上記コンパレータ4の出力は、ホトカプラ
回路6のホトダイオード6aのアナード側に接続されて
いることから、分圧電圧が基準電圧kより低いとホトダ
イオード6aに電流が流れ、ホトダイオード6aは発光
する。図2(c)に示すように、その発光によりホトト
ランジスタ6bがオンし、ホトカプラ回路6の出力は零
レベルとなる。逆に、分圧電圧が基準電圧k以上である
ときには、ホトカプラ回路6の出力はHレベル(制御系
電源電圧Vcc)となる。
【0017】上記ホトカプラ回路6の出力は、図2
(c)に示すパルスとなり、このパルスが制御装置8の
入力ポートINに入力され、制御装置8は図3および図
4に示す割り込み処理を実行する。
【0018】まず、制御装置8は、内部タイマを作動す
る一方、ホトカプラ回路6の出力信号(例えば立ち上が
りエッジ)を監視する(ステップST1)。なお、内部
タイマは図4に示すタイマ(例えば1msec)割り込
み処理により作動し、つまり1msec単位で内部タイ
マのカウントをアップする。
【0019】ホトカプラ回路6の出力信号の立ち上がり
エッジの監視中に、そのエッジを検出した場合、ステッ
プST1からST2に進み、内部タイマをリセットす
る。なお、内部タイマをリセットした後は再度図3に示
す処理を実行し、ホトカプラ回路6の出力信号を監視
し、つまり上述した処理を繰り返す。
【0020】一方、1msec毎に図4に示す処理を実
行し、内部タイマのカウントをアップする(ステップS
T10)。そのタイマ値が所定値(例えば50mse
c)を越えるまで、その処理を繰り返す(ステップST
11)。続いて、内部タイマが上記ステップST2でリ
セットされず、内部タイマが順次アップし、そのタイマ
値が50msecを越えると、ステップST11からS
T12に進み、交流電圧降下処理を実行する。
【0021】図2(d)に示すように、入力交流電源1
の交流電圧が正常状態であれば、ホトカプラ回路6の出
力信号の立ち上がりエッジにより内部タイマをリセット
することから、内部タイマのタイマ値が50msecを
越えることはない。しかし、入力交流電源1の交流電圧
が何等か原因で低下し、あるいは瞬時停電が起きると、
分圧電圧が基準電圧kを下回ることになる(図2(b)
参照)。
【0022】すると、ホトカプラ回路6の出力がLレベ
ルのままとなり、その出力信号の立ち上がりエッジが検
出されなくなるため、内部タイマのリセットが行われな
くなる。したがって、内部タイマが1msec毎にカウ
ントアップされ、そのタイマ値が50msecを越える
と、交流電圧降下処理を実行する。
【0023】上記交流電圧降下処理では、入力交流電源
1の交流電圧が降下、あるいは、瞬時停電と判断したと
きには、当該機器の動作を停止して悪影響を防止する。
このように、入力交流電源1の電圧降下を同交流サイク
ル単位で検出することができるため、交流電圧降下の検
出を早く行うことができる。したがって、早めにDIP
率100%以外の瞬時停電を判断することができる。
【0024】なお、上記実施例では、入力交流電源1の
交流電圧を全波整流しているが、例えば、入力交流電源
1の電圧を半波整流し、この半波整流された電圧を分圧
して基準電圧kと比較するようにしてもよい。したがっ
て、全波整流回路2を簡素化してコストの低下を図るこ
とができる。しかし、入力交流電源1の電圧降下検出が
上記実施例より遅れる可能性もあるが、この場合、検出
が多少遅れても影響のない機器に適用するとよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下のよ
うな効果を奏する。本発明は、当該機器の制御系電源と
駆動系電源とを電気的に絶縁して得るための入力交流電
源の電圧降下を検出し、この入力交流電源を整流し、整
流された電圧の波形と所定基準電圧とを比較する。この
比較結果を上記駆動系電源で動作するホトダイードと、
上記制御系電源で動作するホトトランジスタとからなる
ホトカプラ回路に通すことにより、比較結果を当該制御
手段のマイクロコンピュータに入力することができる。
したがって、マイクロコンピュータは、上記比較結果に
より入力交流電源の電圧降下を検出することができ(D
IP100%以外の瞬時停電を検出することができ)、
早めに瞬時停電を判断することができるため、当該機器
に及ぼす種々の悪影響を防ぐことができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示し、交流電圧降下の検出
方法が適用される検出装置の概略的ブロック線図。
【図2】図1に示す検出装置の動作を説明するための概
略的タイムチャート図。
【図3】図1に示す検出装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。
【図4】図1に示す検出装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。
【符号の説明】
1 入力交流電源(商用電源) 2 全波整流回路 3 分圧抵抗回路 4 コンパレータ 5 ツェナーダイオード 6 ホトカプラ回路 6a ホトダイオード 6b ホトトランジスタ 7 駆動部 8 制御装置(マイクロコンピュータ) k 基準電圧

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 当該機器の制御系電源と駆動系電源とを
    絶縁して得る入力交流電源を整流し、該整流された電圧
    の波形と所定基準電圧とを比較し、該比較結果を前記駆
    動系電源で動作する入力段と、前記制御系電源で動作す
    る出力段とを有する回路に通して当該制御手段に入力
    し、該制御手段において前記整流して得られた電圧が所
    定基準電圧以下になった場合に前記交流電圧が降下した
    と判断するようにしたことを特徴とする交流電圧降下の
    検出方法。
  2. 【請求項2】 当該機器の制御系電源と駆動系電源とを
    絶縁して得る入力交流電源の交流電圧降下を検出する交
    流電圧降下の検出装置であって、前記入力交流電源の交
    流電圧を全波整流する整流手段と、該全波整流された電
    圧を分圧して基準電圧と比較する比較手段と、該比較結
    果をもとにして前記入力交流電源の電圧降下を検出する
    ために、前記駆動系電源を用いて動作するホトダイード
    と、前記制御系電源を用いて動作するホトトランジスタ
    とからなるホトカプラ手段とを備え、前記ホトカプラ手
    段の出力を当該機器の制御手段に入力し、前記ホトカプ
    ラ手段の出力が所定時間変化しないときには前記交流電
    圧が降下したと判断するようにしたことを特徴とする交
    流電圧降下の検出装置。
  3. 【請求項3】 前記比較手段は、前記全波整流された電
    圧を分圧する分圧抵抗手段と、前記基準電圧を発生する
    基準電圧発生手段と、前記分圧した電圧と前記基準電圧
    とを比較するコンパレータとからなる請求項2記載の交
    流電圧降下の検出装置。
  4. 【請求項4】 前記基準電圧発生手段は、ツェナーダイ
    オードからなる請求項3記載の交流電圧降下の検出装
    置。
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