JP2001339873A - 無停電電源装置用マイコン基板の検査方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】無停電電源装置に用いるマイコン基板8の動作
を容易に検査できる方式を提供する。 【解決手段】マイコン基板の検知ポート25へ所定のパル
ス信号を入力することによって前記無停電電源装置の運
転モードであるか、又は検査モードであるかを判断す
る。そして、ＰＷＭ制御信号をスイッチング素子35とＬ
Ｃフィルタ32によって直流電圧に変換した後、該直流電
圧をＡＤ変換器20ｂに入力し、前記ＰＷＭ制御出力と前
記ＡＤ変換器20ｂが正常であるか否かを判断する。さら
に、出力ポート21a〜cからのパルス信号を、ループバッ
ク回路31を用いて入力ポート22a〜cに入力することによ
り、前記出力ポート21a〜c及び前記入力ポート22a〜cが
正常であるか否かを判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無停電電源装置に
用いるマイコン基板の検査方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無停電電源装置の制御回路部は、一般に
マイクロプロセッサ（以下マイコンと略す）とソフトウ
ェアで構成されるマイコン基板8で制作されている。そ
の結果、使用する部品点数を大幅に削減することができ
るため、装置の小形化及び低価格化が達成されている。

【０００３】従来の無停電電源装置の一例を、図３を用
いて解説する。無停電電源装置は、各種の入出力ポート
を有するマイコン基板8（制御回路部）と、充電器2、バ
ッテリ3、インバータ4、負荷13への給電方式を切り換え
るためのＵＰＳスイッチ5、商用電源1の交流電圧を直流
電圧に変換するための整流器6、バッテリ3の電圧を変換
するための電圧変換回路7などを含む主回路部9とから構
成されている。

【０００４】また、マイコン基板8はＡＤ変換器20a,b、
出力ポート21a〜c、入力ポート22a〜c、ＰＷＭ制御出力
23、表示用出力ポート24a〜g、検知ポート25を備えてい
る。ＡＤ変換器20aは、商用電源1の電圧を監視して停電
を検出する。出力ポート21aは充電器2の起動・停止を制
御し、出力ポート21bはインバータ4の起動・停止を制御
する。

【０００５】出力ポート21cは、商用電源1からの電圧を
そのまま負荷13に出力するか、又は、バッテリ3出力を
インバータ4を介して負荷13に出力するかの切り換えを
するＵＰＳスイッチ5を制御する。すなわち、商用電源1
が停電した場合には、バッテリ3を放電させ、インバー
タ4を作動させ、ＵＰＳスイッチ5を切り替えて負荷13に
電力を供給する。

【０００６】入力ポート22aは充電器2が正常に動作して
いるか否かを、入力ポート22bはインバータ4が正常に動
作しているか否かを、入力ポート22cはＵＰＳスイッチ5
が正常に動作しているか否かをそれぞれチェックするた
めの入力ポートである。

【０００７】ＰＷＭ制御出力23は、ＡＤ変換器20bに入
力されたバッテリ3の電圧をもとにして、バッテリ3を充
電する充電器2の出力電圧を制御するものである。な
お、通常の運転時には、検知ポート25をＧＮＤに接続し
て、常時“Ｌ”レベルに設定しておく。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】無停電電源装置の製造
過程においては、主回路部9とマイコン基板8とは、それ
ぞれがモジュールとして別々に製造し、その後、組み合
わされて一体化している。したがって、マイコン基板8
は単体で検査され、正常に動作することをあらかじめ確
認しておかなければならない。すなわち、主回路部9は
商用電圧1（AC１００Ｖ）、バッテリ3（ＤＣ３６〜１９
２Ｖが一般的）と高電圧であり、マイコン基板8の動作
が不良な場合には、主回路部9を含めた無停電電源装置
の全体が破損する危険性があるためである。

【０００９】そこで、マイコン基板8の動作を検査する
ために、疑似的な検査用の主回路部を作成し、前記マイ
コン基板8によって疑似的な検査用の主回路部が確実に
動作することを確認した後、前記マイコン基板8を無停
電電源装置に組み込む手法を用いるのが一般的であっ
た。

【００１０】しかしながら、上記した検査方法では以下
に示すような問題点があった。すなわち、停電試験、ス
イッチ操作、ＬＥＤの確認操作などに人手を要すること
や、複雑な操作手順を踏まなければならないことであ
る。したがって、検査時間がかかることや、無停電電源
装置の出力容量等の仕様が変更されるごと、検査手順も
変更しなければならないという問題点があるため、大量
生産に不向であり、コスト的にも不利なものであった。

【００１１】本発明の目的は、前記マイコン基板8を容
易に検査できる方式を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、第一の発明は、充電器、バッテリ、インバータ
及びＵＰＳスイッチを備えた主回路部と、複数のＡＤ変
換器、複数の入力ポート、複数の出力ポート、ＰＷＭ制
御出力及び検知ポートを備えたマイコン基板とを有する
無停電電源装置用マイコン基板の検査方式において、前
記マイコン基板は、前記検知ポートへの入力電圧を確認
することによって前記無停電電源装置の運転モードであ
るか、又は、前記マイコン基板の検査モードであるかを
判断することを特徴とし、第二の発明は、前記検知ポー
トへの入力が固定電圧である場合又は所定のパルス信号
である場合のいずれかに応じて、前記無停電電源装置が
運転モードであるか、又は、前記マイコン基板の検査モ
ードであるかを判断することを特徴としている。

【００１３】第三の発明は、前記ＰＷＭ制御出力の信号
を直流電圧に変換した後、該直流電圧を前記ＡＤ変換器
に入力して、あらかじめ設定された電圧と比較すること
によって、前記ＰＷＭ制御出力と前記ＡＤ変換器が正常
であるか否かを判断することを特徴とし、第四の発明
は、前記ＰＷＭ制御出力の信号を、スイッチング素子と
ＬＣフィルタによって直流電圧に変換することを特徴と
している。

【００１４】第五の発明は、前記ＡＤ変換器のいずれか
に一定の直流電圧を入力し、該直流電圧をあらかじめ設
定された電圧と比較することによって、前記ＡＤ変換器
が正常であるか否かを判断することを特徴としている。

【００１５】第六の発明は、前記出力ポートからのパル
ス信号を、ループバック回路を用いて前記入力ポートに
入力することにより、前記出力ポート及び前記入力ポー
トが正常であるか否かを判断することを特徴としてい
る。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明に用いる検査治具部10をマイ
コン基板8に接続した状態を示し、図２は本発明の動作
モードを示すフローチャートである。

【００１７】１．マイコン基板 マイコン基板8の制御回路部は、ＡＤ変換器20a,b、出力
ポート21a〜c、入力ポート22a〜c、ＰＷＭ制御出力23、
表示用出力ポート24a〜g、検知ポート25を備えている。
このマイコン基板8は、ハードウエア的には図３を用い
て解説した従来のものと同一である。

【００１８】２．検査治具部 検査治具部10は、主回路部の動作を模擬できるように設
計されたものである。すなわち、定電圧発生器30、ルー
プバック回路31、ＬＣフィルタ32、パルス発生器33、７
セグメント表示器34、スイッチング素子35より構成され
ており、後述するようにマイコン基板8に接続してその
動作の確認をする。

【００１９】３．検査治具部を用いたマイコン基板の検
査方式 以下に、図２に示すフローチャートを用いた、マイコン
基板8の動作確認の検査方式を詳細に説明する。本発明
では、運転モードの確認、ＰＷＭ制御出力23及びＡＤ変
換器20bの検査、ＡＤ変換器20aの検査、出力ポート21a
〜c及び入力ポート22a〜cの検査をしている。

【００２０】１）運転モードの確認 図３に示すように、マイコン基板8を無停電電源装置の
制御回路部として使用する場合には、検知ポート25はＧ
ＮＤ（“Ｌ”レベル）に接続する。一方、図１に示すよ
うに、マイコン基板8に検査治具部10を接続した場合に
は、検知ポート25にはパルス発生器33から、１ｋＨｚで
Ｄｕｔｙ比が５０％のパルス信号を入力するようにし
た。

【００２１】すなわち、マイコン基板8のソフトウエア
は、検知ポート25が “Ｌ”レベルに固定されていれ
ば、無停電電源装置の制御回路としての動作を行い、検
知ポート25に前記したパルスが入力されている場合には
検査モードに移行する。

【００２２】なお、検知ポート25が“Ｌ”レベルである
か、“Ｈ”レベルであるかによって無停電電源装置の制
御回路としての動作を行うか、検査モードとして動作を
行うかを切り換える方法や、スイッチで切り換える方法
なども考えられる。しかしながら、これらの方法は部品
の故障などに起因する誤検知や、スイッチの誤操作によ
る切換えミスの可能性があるため好ましくない。

【００２３】一方、本発明のように所定のパルスを検知
ポート25に入力してチェックする方法用いることによ
り、無停電電源装置の主回路部9が接続されているか検
査治具部10が接続されているかを確実に判断できる。

【００２４】ここで、検査治具部10が正常に接続されて
いると判断した場合には、表示用出力ポート24a〜gを作
動させ、７セグメント表示器34の表示が“８”を示す信
号を一定時間出力する。一方、検査治具部10が正常に接
続されていないと判断した場合には、７セグメント表示
器34に“１” を出力した後、検査モードを終了してＨ
ＡＬＴ状態にする。

【００２５】２）ＰＷＭ制御出力23及びＡＤ変換器20b
の検査 例えば出力容量1kVAの無停電電源装置では、モノブロッ
ク型の12Vの鉛蓄電池を3個直列接続（36V）して使用
し、出力容量3kVAの無停電電源装置では12Vの鉛蓄電池
を12個直列接続（144V）して使用している。これらの場
合において、図２に示すようにマイコン基板8のＰＷＭ
制御出力23からは、鉛蓄電池の直列接続数に応じて、充
電器2の出力電圧を制御するための異なる制御信号を出
力する必要がある。

【００２６】本発明による検査モードでは、図１に示す
ようにＰＷＭ制御出力23として、Ｄｕｔｙ比が７０％の
ＰＷＭ信号を出力するようにした。そして、この信号を
スイッチング素子35と、ＬＣフィルタ32とで直流電圧に
変換し、変換した直流電圧をＡＤ変換器20bに戻すこと
にした。すなわち、前記したＰＷＭ信号が正常であれ
ば、図1より約３．５Vの直流電圧がＡＤ変換器20bに入
力することになる。

【００２７】そして、マイコン基板8では、ＡＤ変換器2
0bに入力した電圧が＋３．５Ｖであるか否かをチェック
する。そして、入力電圧が＋３．５Ｖの場合には、ＰＷ
Ｍ制御出力23及びＡＤ変換器20bの両方とも正常と判断
する。一方、入力電圧が＋３．５Ｖではない場合には、
７セグメント表示器34に“２”を出力した後、検査モー
ドを終了してＨＡＬＴ状態にする。

【００２８】３）ＡＤ変換器20aの検査 無停電電源装置では図２のように、マイコン基板8はＡ
Ｄ変換器20aからの入力電圧の変化によって商用電源1の
停電を検出し、停電と判断した場合にはバッテリ3を電
源とし、インバータ4を作動させ、ＵＰＳスイッチ5を切
り替えて負荷13に電力を供給する。

【００２９】本発明では、図１にように検査治具10の定
電圧発生器30で＋２．５Ｖの直流電圧を発生させて、該
直流電圧をマイコン基板8のＡＤ変換器20aに出力する。
マイコン基板8の制御回路部は、ＡＤ変換器20aの入力電
圧が＋２．５Ｖであるか否かをチェックする。入力電圧
が＋２．５Ｖである場合には、ＡＤ変換器20aは正常で
あると判断して、次ステップの入出力ポートの検査に移
行する。一方、入力電圧が＋２．５Ｖではない場合に
は、７セグメント表示器34に“３”を出力した後、検査
モードを終了してＨＡＬＴ状態にする。

【００３０】４）出力ポート21a〜c及び入力ポート22a
〜cの検査 無停電電源装置では図３に示されるように、出力ポート
21a〜cはそれぞれ充電器2、インバータ4、ＵＰＳスイッ
チ5の制御信号として使用し、入力ポート22a〜cはそれ
ぞれ充電器2、インバータ4、ＵＰＳスイッチ5が正常に
動作しているかをチェックする信号に使用している。

【００３１】本発明では、図１のように検査治具部10
に、出力ポート21a〜cと入力ポート22a〜cとを接続する
ループバック回路31を構成した。

【００３２】最初に、マイコン基板8の制御回路部は出
力ポート21aから、“Ｈ”レベル及び“Ｌ”レベルで形
成される特定パターンのパルス信号を出力する。そし
て、入力ポート22aに同一の信号がループバックされて
いる場合には正常であると判断する。一方、正しくルー
プバックされていない場合には、７セグメント表示器34
に“４” を出力した後、検査モードを終了してＨＡＬ
Ｔ状態にする。

【００３３】次に、前記した方式と同様に、マイコン基
板8の制御回路部は出力ポート21b、cについても“Ｈ”レ
ベル及び“Ｌ”レベルで形成される特定パターンの信号
を出力する。そして、それぞれ入力ポート22b、cに同一
の信号がループバックされている場合には、正常である
と判断する。一方、正しくループバックされていない場
合には、７セグメント表示器34にそれぞれ“５”または
“６”を出力した後、検査モードを終了してＨＡＬＴ状
態にする。

【００３４】出力ポート21a〜c及び入力ポート22a〜cが
すべて正常であった場合には、７セグメント表示器34に
“７”を出力した後、検査モードを終了する。

【００３５】本発明を用いると、前記した検査の過程で
何らかの異常が検出された場合には、その時点で検査モ
ードを停止し、７セグメント表示器34の表示が異常を示
す数字を表示したまま停止するので、その部分の異常を
簡単に判断できる。上記したように本発明では、マイコ
ン基板8が正常に動作するか否かを簡単、且つ、自動的
に確認できるものである。

【００３６】

【発明の効果】上述したように本発明を用いると、無停
電電源装置に用いるマイコン基板が正常に動作するか否
かを、簡単、且つ、自動的に確認することができる。ま
た、所定の入出力ポートの動作確認には、特定のパルス
信号を用いて判断しているため、誤った判断をする可能
性はきわめて少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマイコン基板と検査治具部の接続
状況を示すブロック図である。

【図２】本発明を用いた検査モードのフローチャートで
ある。

【図３】従来の無停電電源装置のブロック図である。

【符号の説明】

１：商用電源、 ２：充電器、 ３：バッテリ、 ４：イ
ンバータ、５：ＵＰＳスイッチ、 ６：整流器、 ７：電
圧変換回路、 ８：マイコン基板、９：主回路部、 １
０：検査治具部、 １１：ＰＷＭ、 １３：負荷、２０a,
b：ＡＤ変換機、 ２１a〜c：出力ポート、 ２２a〜d：
入力ポート、２３：ＰＷＭ制御出力、 ２４a〜g：表示
用出力ポート、 ２５：検知ポート、３０：定電圧発生
器、 ３１：ループバック回路、 ３２：ＬＣフィルタ、
３３：パルス発生器、 ３４：７セグメント表示器、 ３
５：スイッチング素子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充電器、バッテリ、インバータ及びＵＰＳ
   スイッチを備えた主回路部と、複数のＡＤ変換器、複数
   の入力ポート、複数の出力ポート、ＰＷＭ制御出力及び
   検知ポートを備えたマイコン基板とを有する無停電電源
   装置用マイコン基板の検査方式において、前記マイコン
   基板は、前記検知ポートへの入力電圧を確認することに
   よって前記無停電電源装置の運転モードであるか、又
   は、前記マイコン基板の検査モードであるかを判断する
   ことを特徴とする無停電電源装置用マイコン基板の検査
   方式。
2. 【請求項２】前記検知ポートへの入力が固定電圧である
   場合又は所定のパルス信号である場合のいずれかに応じ
   て、前記無停電電源装置が運転モードであるか、又は、
   前記マイコン基板の検査モードであるかを判断すること
   を特徴とする請求項１記載の無停電電源装置用マイコン
   基板の検査方式。
3. 【請求項３】前記ＰＷＭ制御出力の信号を直流電圧に変
   換した後、該直流電圧を前記ＡＤ変換器に入力して、あ
   らかじめ設定された電圧と比較することによって、前記
   ＰＷＭ制御出力と前記ＡＤ変換器が正常であるか否かを
   判断することを特徴とする請求項１又は２記載の無停電
   電源装置用マイコン基板の検査方式。
4. 【請求項４】前記ＰＷＭ制御出力の信号を、スイッチン
   グ素子とＬＣフィルタによって直流電圧に変換すること
   を特徴とする請求項３記載の無停電電源装置用マイコン
   基板の検査方式。
5. 【請求項５】前記ＡＤ変換器のいずれかに一定の直流電
   圧を入力し、該直流電圧をあらかじめ設定された電圧と
   比較することによって、前記ＡＤ変換器が正常であるか
   否かを判断することを特徴とする請求項１又は２記載の
   無停電電源装置用マイコン基板の検査方式。
6. 【請求項６】前記出力ポートからのパルス信号を、ルー
   プバック回路を用いて前記入力ポートに入力することに
   より、前記出力ポート及び前記入力ポートが正常である
   か否かを判断することを特徴とする請求項１又は２記載
   の無停電電源装置用マイコン基板の検査方式。