JP2005210819A - Fault-detecting method for pulse-width-modulation dc power supply - Google Patents

Fault-detecting method for pulse-width-modulation dc power supply Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to detect a fault of a control power supply which is used in a power converting device and the like, quickly on the occurrence of the fault. <P>SOLUTION: Periods of time are detected from a rise point of a pulse to that of the next pulse, from a fall point of a pulse to that of the next pulse, or from a rise point of a pulse to its fall point that appear at the secondary side of a transformer 2023 with the ON-OFF operations of a switching element 2024. It is judged to be a fault if these detected periods of time deviate from the time ranges determined for each period of time. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、変圧器の2次側巻線に現れるパルス波形各部の時間を監視することで、異常を検出するパルス幅変調型直流電源の異常検出方法に関する。   The present invention relates to an abnormality detection method for a pulse width modulation type DC power source that detects an abnormality by monitoring the time of each part of a pulse waveform that appears in a secondary winding of a transformer.

トランジスタやサイリスタなどの半導体スイッチ素子で構成している電力変換装置では、各半導体スイッチ素子のオン・オフを適切に制御することにより、交流電力を直流電力へ変換することや、直流電力を交流電力へ変換することが自由に行えるのは周知である。しかしこの電力変換にあたっては、半導体スイッチ素子の制御するのに必要な制御電力を供給しなければならない。そこで電力変換装置としての無停電電源装置に使用する制御電源を例にして、本発明の詳細を以下で説明する。
商用電源は、落雷や地絡事故などのために、ごく短時間ではあるが停電することがあるが、この商用電源から交流電力の供給を受けている負荷の中には、コンピュータのようにごく短時間の停電でも不具合を発生してしまう装置がある。そこでこのような負荷には無停電電源装置を設置することにより、負荷への電力供給が断たれないようにしている。この無停電電源装置は、商用電源が停電していないとき(以下ではこの状態のときを通常時,あるいは常時と称することとする)の給電方法によって、常時インバータ給電式と常時商用給電式に大別できる。
In power converters composed of semiconductor switch elements such as transistors and thyristors, AC power can be converted to DC power, or DC power can be converted into AC power by appropriately controlling on / off of each semiconductor switch element. It is well known that conversion to can be done freely. However, in this power conversion, it is necessary to supply control power necessary for controlling the semiconductor switch element. Therefore, the details of the present invention will be described below by taking a control power source used for an uninterruptible power supply as a power converter as an example.
A commercial power supply may cause a power outage for a very short time due to a lightning strike or a ground fault, but some of the loads that receive AC power from this commercial power supply are very similar to computers. There are devices that can cause problems even during a short blackout. Therefore, an uninterruptible power supply is installed in such a load so that the power supply to the load is not cut off. This uninterruptible power supply is largely divided into a constant inverter power supply type and a constant commercial power supply type depending on the power supply method when the commercial power supply is not interrupted (hereinafter, this state is referred to as normal time or always). Can be separated.

図9は単相交流常時インバータ給電式無停電電源装置の従来例を簡略化して示したブロック回路図である。なお、以下では単相交流常時インバータ給電式無停電電源装置を常時インバータ給電式UPSと略記する。
この図9において、一定電圧・一定周波数の交流電力を供給するCVCFインバータ装置20は、商用電源としての単相交流電源10からの交流電力を直流電力に変換する交/直変換器201 と、この直流分に含まれる脈動分を除去して平滑にする平滑コンデンサ206 、およびこの平滑された直流電力を所望の一定電圧・一定周波数の単相交流電力に変換する直/交変換器203 で構成している。なお、交/直変換器201 と直/交変換器203 との間の直流中間回路には、バッテリーとこれを充電する充電器が存在するが、これらは本発明とは無関係なので、その図示は省略している。また、単相交流電源10と負荷40との間にはバイパス給電回路31が切り換えスイッチ30を介して敷設されている。常時インバータ給電式UPSでは通常時と停電時のいずれの場合も、負荷40へは直/交変換器203 が交流電力を供給するので、切り換えスイッチ30は常に直/交変換器203 側にあるが、この直/交変換器203 を保守・点検する際や、図示していないバッテリーを交換する際、あるいは後述する故障時には切り換えスイッチ30を切り換えて、バイパス給電回路31が負荷40へ交流電力を供給する。なお切り換えスイッチ30は、回路の切り換えを接点で行う構成で図示しているが、実際はサイリスタなどによる無接点切り換え構造であることが多い。
FIG. 9 is a block circuit diagram schematically showing a conventional example of a single-phase AC always-inverter-fed uninterruptible power supply. In the following, the single-phase AC constant inverter power supply type uninterruptible power supply is abbreviated as a constant inverter power supply type UPS.
In FIG. 9, a CVCF inverter device 20 for supplying AC power having a constant voltage and a constant frequency includes an AC / DC converter 201 that converts AC power from a single-phase AC power source 10 as commercial power into DC power, A smoothing capacitor 206 that smoothes the pulsation component contained in the DC component by smoothing, and a DC / AC converter 203 that converts the smoothed DC power into a single-phase AC power having a desired constant voltage and frequency. ing. In the DC intermediate circuit between the AC / DC converter 201 and the AC / AC converter 203, there are a battery and a charger for charging the battery. Omitted. Further, a bypass power feeding circuit 31 is laid between the single-phase AC power supply 10 and the load 40 via a changeover switch 30. In a normal inverter-fed UPS, the AC / DC converter 203 supplies AC power to the load 40 in both normal and power outages, so the changeover switch 30 is always on the DC / AC converter 203 side. When the DC / AC converter 203 is maintained and inspected, when a battery (not shown) is replaced, or when a failure described later is performed, the changeover switch 30 is switched so that the bypass power supply circuit 31 supplies AC power to the load 40. To do. The change-over switch 30 is shown as having a configuration in which the circuit is switched at the contact point.

交/直変換器201 と直/交変換器203 は制御装置205 からの制御信号に基づいて電力変換動作を行うが、制御装置205 が必要とする電源電圧は、一般に直流中間回路電圧とは異なる。そこでこの直流中間回路に接続した制御電源202 で所望電圧の制御電力を発生させ、この制御電力を電源供給線210 を介して制御装置205 へ供給する。ところで、この常時インバータ給電式UPSは、通常時は無停止で運転を継続すると共に、停電時にはバッテリー容量に対応した時間は無停止で交流電力を負荷40へ供給し続けなければならない。ところが制御電源202 が故障すると、通常時でも制御装置205 の正常動作が阻害され、交/直変換器201 と直/交変換器203 による負荷40への安定した交流電力の供給ができなくなり、当該常時インバータ給電式UPSの使命が果たせない不具合が発生する。そこで制御電源202 の出力を監視する制御電源監視装置220 を設け、制御電源202 の出力に異常が生じたことを検出すれば、論理和回路207 を介して切り換えスイッチ30へ切り換え信号301 を送出すると共に、例えば負荷40へ異常通知信号208 を出力する。よって負荷40への交流電力の供給源が、直/交変換器203 から無停電でバイパス給電回路31へ切り換わる。   The AC / DC converter 201 and DC / AC converter 203 perform a power conversion operation based on a control signal from the control device 205, but the power supply voltage required by the control device 205 is generally different from the DC intermediate circuit voltage. . Therefore, a control power having a desired voltage is generated by the control power source 202 connected to the DC intermediate circuit, and this control power is supplied to the control device 205 via the power supply line 210. By the way, this always-inverter-fed UPS must continue to operate without stopping during normal times and must continue to supply AC power to the load 40 without stopping for a time corresponding to the battery capacity during a power failure. However, if the control power supply 202 fails, the normal operation of the control device 205 is hindered even during normal operation, and stable AC power cannot be supplied to the load 40 by the AC / DC converter 201 and DC / AC converter 203. The trouble that cannot always fulfill the mission of the inverter power supply type UPS occurs. Therefore, a control power supply monitoring device 220 for monitoring the output of the control power supply 202 is provided, and when an abnormality occurs in the output of the control power supply 202, a switching signal 301 is sent to the changeover switch 30 via the OR circuit 207. At the same time, an abnormality notification signal 208 is output to the load 40, for example. Therefore, the supply source of AC power to the load 40 is switched from the DC / AC converter 203 to the bypass power supply circuit 31 without a power failure.

単相交流常時商用給電式無停電電源装置(以下では常時商用給電式UPSと略記する)では、切り換えスイッチ30は通常時はバイパス給電回路31に接続されており、負荷40へは交流単相電源10が給電しているから、この状態で制御電源202 が故障して直/交変換器203 の運転ができない状態であっても、前述した常時インバータ給電式UPSのように給電回路を切り換える必要は無い。しかし交流単相電源10が停電した場合は、バッテリーから直/交変換器203 を経て負荷40へ交流電力を供給することができないから、制御電源202 が故障したときは、やはり外部へ異常通知信号208 を出力する必要がある。
図10は制御電源と制御電源監視回路の従来例を示したブロック回路図であって、この図10に図示のパルス幅変調(以下ではPWMと略記する)方式のスイッチング電源が、図10に図示の制御電源202 として最も広く使用されている。
In a single-phase AC constant commercial power supply uninterruptible power supply (hereinafter abbreviated as a constant commercial power supply UPS), the changeover switch 30 is normally connected to the bypass power supply circuit 31, and the load 40 is supplied with an AC single-phase power supply. Therefore, even if the control power supply 202 fails and the DC / AC converter 203 cannot be operated in this state, it is not necessary to switch the power supply circuit as in the case of the constant inverter power supply type UPS described above. No. However, if the AC single-phase power supply 10 fails, AC power cannot be supplied from the battery to the load 40 via the DC / AC converter 203. Therefore, when the control power supply 202 fails, an abnormality notification signal is also sent to the outside. It is necessary to output 208.
FIG. 10 is a block circuit diagram showing a conventional example of a control power supply and a control power supply monitoring circuit. FIG. 10 shows a switching power supply of the pulse width modulation (hereinafter abbreviated as PWM) system shown in FIG. The most widely used as the control power source 202 of.

図10において、制御電源202 は、図示していない目標電圧と、変圧器2023の2次側に接続した平滑コンデンサ2026から検出した電圧とを誤差増幅回路2027へ入力させることにより、差電圧を得る。これをPWMスイッチング制御回路2022へフィードバックさせて、変圧器2023の1次巻線に直列接続しているスイッチング素子2024をオン・オフさせると共にそのパルス幅を制御する。このとき従来の制御電源監視装置220 は、前記平滑コンデンサ2026の電圧VCC を監視しており、この値が予め定めた電圧範囲を越えたときに、異常通知信号208 を出力する(例えば、非特許文献1参照。)。
佐藤守男,「専用ICによる部分ディジタル制御電源」,トランジスタ技術SPECIAL,CQ出版株式会社,2001年4月1日,No.74,p.95−105
In FIG. 10, the control power source 202 obtains a differential voltage by inputting a target voltage (not shown) and a voltage detected from the smoothing capacitor 2026 connected to the secondary side of the transformer 2023 to the error amplifying circuit 2027. . This is fed back to the PWM switching control circuit 2022, and the switching element 2024 connected in series to the primary winding of the transformer 2023 is turned on / off and its pulse width is controlled. At this time, the conventional control power supply monitoring device 220 monitors the voltage VCC of the smoothing capacitor 2026, and outputs an abnormality notification signal 208 when this value exceeds a predetermined voltage range (for example, non-patent) Reference 1).
Morio Sato, “Partial Digital Control Power Supply with Dedicated IC”, Transistor Technology SPECIAL, CQ Publishing Co., Ltd., April 1, 2001, No. 74, p. 95-105

制御電源202 を構成しているスイッチング素子2024のオン・オフを制御することで、所望の電圧の制御用直流電力を得ているが、このスイッチング素子2024がオン・オフする際に大きな脈流を生じ、この脈流を平滑するために、当該制御電源202 には大容量の平滑コンデンサ2026を実装している。ところで従来の制御電源監視装置204 は図10に図示のように、平滑コンデンサ2026の電圧VCC を監視しているので、制御電源202 の内部で故障が発生した場合に、その故障が原因で平滑コンデンサ2026の電圧VCC に変化が現れるまでには時間がかかる不具合がある。更に、切り換えスイッチ30の切り換え操作用電力も制御電源202 から供給される(図9参照)ように構成するのが一般的であるが、常時インバータ給電式UPSでは、バイパス給電回路31への切り換えには時間を要するため、制御電源202 の故障は早期に検出したい要求があるにもかかわらず、前述したように、故障検出に時間がかかっていた。   The DC power for controlling the desired voltage is obtained by controlling on / off of the switching element 2024 constituting the control power source 202, but a large pulsating current is generated when the switching element 2024 is turned on / off. In order to smooth the pulsating flow, a large-capacity smoothing capacitor 2026 is mounted on the control power source 202. By the way, the conventional control power supply monitoring device 204 monitors the voltage VCC of the smoothing capacitor 2026 as shown in FIG. 10. Therefore, when a failure occurs in the control power supply 202, the smoothing capacitor is caused by the failure. There is a problem that it takes time until a change in voltage VCC of 2026 appears. Further, it is general that the power for switching operation of the changeover switch 30 is also supplied from the control power supply 202 (see FIG. 9). However, in the always-inverter power supply type UPS, the power supply for switching to the bypass power supply circuit 31 is used. However, it takes time to detect the failure of the control power source 202 as described above, even though there is a request to detect the failure of the control power source 202 at an early stage.

なお、制御電源202 の故障は、広義には大元の交流電源の停電などを含むこともあるが、本発明では制御電源202 自体の故障に限定する。
そこでこの発明の課題は、電力変換装置などに使用する制御電源の異常を、異常発生と同時に素早く検出できるようにすることにある。
The failure of the control power source 202 may include a power failure of the original AC power source in a broad sense, but the present invention is limited to the failure of the control power source 202 itself.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to quickly detect an abnormality in a control power source used for a power conversion device or the like simultaneously with the occurrence of the abnormality.

前記の課題を解決するために、この発明のパルス幅変調型直流電源の異常検出方法は、 変圧器の1次側巻線とスイッチング素子を直列に接続し、この直列回路に直流電力を印加し、前記スイッチング素子をオン・オフするパルスを制御することで、該変圧器の2次側巻線に接続した整流器と平滑コンデンサを介して得られる直流電圧を所定値に維持するパルス幅変調型直流電源の制御方法において、
前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば異常と判定する。
または、前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち下がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば、異常と判定する。
In order to solve the above-described problems, the abnormality detection method for a pulse width modulation type DC power supply according to the present invention includes connecting a primary winding of a transformer and a switching element in series, and applying DC power to the series circuit. The pulse width modulation type DC which maintains the DC voltage obtained through the rectifier connected to the secondary winding of the transformer and the smoothing capacitor at a predetermined value by controlling the pulse for turning on and off the switching element. In the power supply control method,
The time from the rise of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the rise of the next pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined that there is an abnormality.
Alternatively, the time from the fall of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the fall of the next pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined as abnormal.

または、前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち上がりからこのパルスの立ち下がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば、異常と判定する。
または、前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち上がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば、異常と判定する。
Alternatively, the time from the rise of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the fall of the pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined as abnormal.
Alternatively, the time from the fall of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the rise of the next pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined that there is an abnormality.

従来の電力変換装置用制御電源としてスイッチング電源を使用することが多いが、このスイッチング電源の出力直流電力を平滑化するために、大容量の平滑コンデンサを使用している。従来は、この平滑コンデンサの電圧を検出して、これの変化から当該制御電源の異常を検出していたため、異常検出に時間遅れを生じる不都合があった。これに対して本発明では、前記平滑コンデンサの前段である変圧器の出力端子に現れるパルス波形のパルス幅やパルス間隔を検出し、この値が所定時間の範囲を越えれば異常と判定するようにしているので、従来に比べて異常検出を大幅に早めることができる効果が得られる。   A switching power supply is often used as a conventional control power supply for a power converter, and a large-capacity smoothing capacitor is used to smooth the output DC power of the switching power supply. Conventionally, since the voltage of the smoothing capacitor is detected and an abnormality of the control power supply is detected from the change, there is a disadvantage that a time delay occurs in the abnormality detection. On the other hand, in the present invention, the pulse width and pulse interval of the pulse waveform appearing at the output terminal of the transformer, which is the previous stage of the smoothing capacitor, are detected, and if this value exceeds the predetermined time range, it is determined that there is an abnormality. Therefore, an effect that abnormality detection can be greatly accelerated as compared with the prior art can be obtained.

変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち上がり時点から次のパルスの立ち上がり時点までの時間、または前記パルスの立ち下がり時点から次のパルスの立ち下がり時点までの時間、または前記パルスの立ち上がり時点からそのパルスの立ち下がり時点までの時間、または前記パルスの立ち下がり時点から次のパルスの立ち上がり時点までの各時間を監視して、その値が所定範囲から外れれば異常と判定する。   The time from the rise time of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the rise time of the next pulse, the time from the fall time of the pulse to the fall time of the next pulse, or the rise time of the pulse From the falling time of the pulse to the falling time of the pulse or each time from the falling time of the pulse to the rising time of the next pulse.

図1は本発明の第1実施例を表したブロック回路図であって、図10で既述の従来例回路とは、制御電源202 の構成は同じであるが制御電源監視装置204 の構成が異なっている。この図1に図示の制御電源監視装置204 は、変圧器2023の二次巻線から取り出した電圧を、整流ダイオード2042を介してパルス間隔監視回路2043へ入力する。PWMスイッチング回路2022やスイッチング素子2024の異常が原因で当該制御電源202 の出力電圧に異常を生じるが、この出力電圧の変化に先立ってパルス間隔などに生じる異常が、これら整流ダイオード2042とパルス間隔監視回路2043により検出できる。
図2はPWMパルス検出信号のどの部分に異常を生じたときに検出するかを説明するPWMパルス波形図であって、Aはパルスの立ち上がりエッジから次のパルスの立ち上がりエッジまでの時間を表し、Bはパルスの立ち下がりエッジから次のパルスの立ち下がりエッジまでの時間を表し、Cはパルスの立ち上がりエッジからそのパルスの立ち下がりエッジまでの時間(すなわちパルス幅)を表し、Dはパルスの立ち下がりエッジから次のパルスの立ち上がりエッジまでの時間を表している。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. The configuration of the control power supply monitoring device 204 is the same as that of the conventional circuit described in FIG. Is different. The control power supply monitoring device 204 shown in FIG. 1 inputs the voltage extracted from the secondary winding of the transformer 2023 to the pulse interval monitoring circuit 2043 via the rectifier diode 2042. An abnormality occurs in the output voltage of the control power supply 202 due to an abnormality in the PWM switching circuit 2022 or the switching element 2024. An abnormality occurring in a pulse interval or the like prior to the change of the output voltage is detected by the rectifier diode 2042 and the pulse interval monitoring This can be detected by the circuit 2043.
FIG. 2 is a PWM pulse waveform diagram for explaining which part of the PWM pulse detection signal is detected when an abnormality occurs, wherein A represents the time from the rising edge of the pulse to the rising edge of the next pulse, B represents the time from the falling edge of the pulse to the falling edge of the next pulse, C represents the time from the rising edge of the pulse to the falling edge of the pulse (that is, the pulse width), and D represents the rising edge of the pulse. It represents the time from the falling edge to the rising edge of the next pulse.

図3は、図1に記載の本発明の第1実施例であるパルス間隔監視回路の構成を表したブロック回路図であって、図2に図示のA(パルスの立ち上がりエッジから次のパルスの立ち上がりエッジまでの時間)に異常を生じたか否かを検出する場合を表している。
図3において、パルス間隔監視回路2043はタイマ20431 と異常判定回路20432 と3つの設定器20433 〜20435 で構成していて、整流ダイオード20423 (図1参照)から得られたPWMパルス検出信号は、一定間隔でカウントするタイマ20431 へ入力するのであるが、PWMパルス検出信号の立ち上がりのエッジが当該タイマ20431 へ入力するたびにクリアとなる動作を繰り返す。なお、このタイマ20431 のカウントの間隔は、これへ入力するPWMパルス検出信号のパルス間隔よりも十分に短いものとする。異常判定回路20432 へは設定器20433 が設定する設定値CT1と、設定器20434 が設定する設定値CT2と、設定器20435 が設定する設定値CT3を入力すると共に、タイマ20431 の出力信号とPWMパルス検出信号とを入力しており、PWMパルス検出信号の立ち上がりエッジの間隔が設定値CT1より短くなった場合と、PWMパルス検出信号の立ち上がりエッジの間隔が設定値CT2より長くなった場合と、パルス幅が設定値CT3よりも長くなった場合に異常通知信号208 を発する。
3 is a block circuit diagram showing the configuration of the pulse interval monitoring circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1. FIG. 3 shows A (shown from the rising edge of the pulse to the next pulse). This represents a case where it is detected whether or not an abnormality has occurred in the time until the rising edge).
In FIG. 3, the pulse interval monitoring circuit 2043 includes a timer 20431, an abnormality determination circuit 20432, and three setting devices 20433 to 20435, and the PWM pulse detection signal obtained from the rectifier diode 20423 (see FIG. 1) is constant. Input to the timer 20431 that counts at an interval is repeated, but every time the rising edge of the PWM pulse detection signal is input to the timer 20431, the operation is cleared. Note that the count interval of the timer 20431 is sufficiently shorter than the pulse interval of the PWM pulse detection signal input thereto. A set value C T1 set by the setter 20433, a set value C T2 set by the setter 20434, and a set value C T3 set by the setter 20435 are input to the abnormality determination circuit 20432, and the output signal of the timer 20431 is output. And the PWM pulse detection signal are input, and the rising edge interval of the PWM pulse detection signal is shorter than the set value CT1, and the rising edge interval of the PWM pulse detection signal is longer than the set value CT2. And when the pulse width becomes longer than the set value C T3 , the abnormality notification signal 208 is issued.

図4はPWMパルス検出信号の立ち上がりエッジ間隔が設定値よりも短くなった場合の動作を表した動作波形図であって、図4(1) はタイマ20432 の動作を表し、図4(2) はPWMパルス検出信号の波形を表している。各パルスの立ち上がり時点t1 〜t4 ではパルス間隔が長いので、タイマ値は設定器20433 の設定値CT1を越える。よってタイマ20431 は各時点t1 〜t4 でリセットされるが、パルス間隔が短くなるとリセット時点でのタイマ値は設定値CT1に達しない(時点t5 ,t6 参照)ので、異常判定回路20432 が異常通知信号208 を出力する。
図5はPWMパルス検出信号の立ち上がりエッジ間隔が設定値よりも長くなった場合の動作を表した動作波形図であって、図5(1) はタイマ20432 の動作を表し、図5(2) はPWMパルス検出信号の波形を表している。各パルスの立ち上がり時点t11〜t13ではパルス間隔が短いので、タイマ値は設定器20434 の設定値CT2に達しないので、タイマ20431 は各時点t11〜t13でリセットされるが、パルス間隔が長くなると、タイマ値は設定値CT2を越える(時点t14参照)ことになり、異常判定回路20432 が異常通知信号208 を出力する。
FIG. 4 is an operation waveform diagram showing the operation when the rising edge interval of the PWM pulse detection signal is shorter than the set value. FIG. 4 (1) shows the operation of the timer 20432, and FIG. Represents the waveform of the PWM pulse detection signal. Since the pulse interval is long at the rising times t 1 to t 4 of each pulse, the timer value exceeds the set value C T1 of the setter 20433. Therefore, the timer 20431 is reset at each time point t 1 to t 4 , but when the pulse interval is shortened, the timer value at the reset time point does not reach the set value C T1 (see time points t 5 and t 6 ). 20432 outputs an abnormality notification signal 208.
FIG. 5 is an operation waveform diagram showing the operation when the rising edge interval of the PWM pulse detection signal is longer than the set value. FIG. 5 (1) shows the operation of the timer 20432, and FIG. Represents the waveform of the PWM pulse detection signal. Since the pulse interval is short at the rising times t 11 to t 13 of each pulse, the timer value does not reach the set value C T2 of the setting device 20434, so the timer 20431 is reset at each time t 11 to t 13 If the interval is long, the timer value will be exceeded the set value C T2 (see point t 14), the abnormality judging circuit 20432 outputs an abnormality notification signal 208.

図6はPWMパルス検出信号のパルス幅が設定値よりも長くなった場合の動作を表した動作波形図であって、図6(1) はタイマ20432 の動作を表し、図6(2) はPWMパルス検出信号波形を表している。各パルスの立ち上がり時点t21〜t23ではパルス間隔が短いので、タイマ値は設定器20435 の設定値CT3に達しないので、タイマ20431 は各時点t21〜t23でリセットされるが、パルス幅が長くなって次のパルスの立ち上がりが到来しないと、タイマ値は設定値CT3を越える(時点t24参照)ことになり、異常判定回路20432 が異常通知信号208 を出力する。 FIG. 6 is an operation waveform diagram showing the operation when the pulse width of the PWM pulse detection signal is longer than the set value. FIG. 6 (1) shows the operation of the timer 20432, and FIG. The PWM pulse detection signal waveform is represented. Since the pulse interval at the rise time t 21 ~t 23 of each pulse is short, because the timer value does not reach the set value C T3 setter 20435, timer 20431 is being reset at each time point t 21 ~t 23, pulse If the width becomes long rise of the next pulse does not arrive, the timer value will be exceeded the set value C T3 (see point t 24), the abnormality judging circuit 20432 outputs an abnormality notification signal 208.

制御電源204 の故障の中で最も多いのが、PWMスイッチング制御回路2022またはスイッチング素子2024の故障が原因で、オン・オフ動作が中断したり、パルスが歯抜け状態になる故障である。そこでこの特定な故障を簡便に検出するのが以下に説明する第2実施例回路である。
図7は本発明の第2実施例のパルス間隔監視回路を表したブロック回路図であって、図7に図示のパルス間隔監視回路2044は、リトリガブル回路20441 と調整回路20442 で構成しており、リトリガブル回路20441 へ入力するPWMパルス検出信号の立ち上がりエッジの間隔が、調整回路20442 で設定した時間TA よりも長くなったときに、当該リトリガブル回路20441 は異常通知信号208 を発する。
図8は図7に図示のリトリガブル回路の動作を表した動作波形図であって、図8(1) はリトリガブル回路20441 の入力端子TRGIN へ入力するPWMパルス検出信号であり、図8(2) はリトリガブル回路20441 の出力端子 *Qから出力する異常通知信号であり、各時点t31〜t34はPWMパルス検出信号の立ち上がりエッジの入力時点である。
The most common failure of the control power supply 204 is a failure in which the on / off operation is interrupted or the pulse is missing due to the failure of the PWM switching control circuit 2022 or the switching element 2024. Therefore, the circuit of the second embodiment described below easily detects this specific failure.
FIG. 7 is a block circuit diagram showing a pulse interval monitoring circuit according to the second embodiment of the present invention. The pulse interval monitoring circuit 2044 shown in FIG. 7 includes a retriggerable circuit 20441 and an adjustment circuit 20442. When the interval between the rising edges of the PWM pulse detection signal input to the retriggerable circuit 20441 becomes longer than the time T A set by the adjustment circuit 20442, the retriggerable circuit 20441 issues an abnormality notification signal 208.
FIG. 8 is an operation waveform diagram showing the operation of the retriggerable circuit shown in FIG. 7. FIG. 8 (1) is a PWM pulse detection signal input to the input terminal TRGIN of the retriggerable circuit 20441. FIG. is abnormality notification signal output from the output terminal * Q of the retriggerable circuit 20441, the time point t 31 ~t 34 is an input point of the rising edge of the PWM pulse detection signal.

リトリガブル回路20441 は、PWMパルス検出信号の立ち上がりエッジの入力(t31時点)によってトリガされ、 *Q端子からの出力信号は、この時点で論理1信号から論理0信号に変わる。この状態で次のパルスの立ち上がりエッジが入力する時点t32までの時間T31が、調整回路20442 で設定した時間TA よりも短ければ、 *Q端子からの出力は論理0信号のままで変化しないが、例えばt34時点からの時間が設定時間TA よりも長くなると、t35時点で *Q端子からの出力は論理1信号に変化し、異常通知信号208 が発令される。なお、調整回路20442 の設定時間TA は任意の値に設定できるのは勿論である。 Retriggerable circuit 20441 is triggered by the input of a rising edge of the PWM pulse detection signal (t 31 time), * the output signal from the Q terminal is changed to a logic 0 signal from the logic 1 signal at this time. In this state, if the time T 31 until the time t 32 when the rising edge of the next pulse is input is shorter than the time T A set by the adjustment circuit 20442, * the output from the Q terminal changes with the logic 0 signal unchanged. Although not, for example, the time from t 34 time longer than the set time T a, the output from the * Q terminal at t 35 the time is changed to a logic 1 signal, the abnormality notification signal 208 is issued. The setting time T A of the adjustment circuit 20442 is of course can be set to any value.

本発明の第1実施例を表したブロック回路図1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. PWMパルス検出信号のどの部分に異常を生じたときに検出するかを説明するPWMパルス波形図PWM pulse waveform diagram explaining which part of the PWM pulse detection signal is detected when an abnormality occurs 図1に記載の本発明の第1実施例であるパルス間隔監視回路の構成を表したブロック回路図1 is a block circuit diagram showing the configuration of a pulse interval monitoring circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. PWMパルス検出信号の立ち上がりエッジ間隔が設定値よりも短くなった場合の動作を表した動作波形図Operation waveform diagram showing the operation when the rising edge interval of the PWM pulse detection signal is shorter than the set value PWMパルス検出信号の立ち上がりエッジ間隔が設定値よりも長くなった場合の動作を表した動作波形図Operation waveform diagram showing the operation when the rising edge interval of the PWM pulse detection signal is longer than the set value PWMパルス検出信号のパルス幅が設定値よりも長くなった場合の動作を表した動作波形図Operation waveform diagram showing the operation when the pulse width of the PWM pulse detection signal is longer than the set value 本発明の第2実施例のパルス間隔監視回路を表したブロック回路図Block circuit diagram showing a pulse interval monitoring circuit of the second embodiment of the present invention 図7に図示のリトリガブル回路の動作を表した動作波形図Operation waveform diagram showing operation of retriggerable circuit shown in FIG. 単相交流常時インバータ給電式無停電電源装置の従来例を簡略化して示したブロック回路図A block circuit diagram showing a simplified example of a conventional single-phase AC continuous inverter-fed uninterruptible power supply 制御電源と制御電源監視回路の従来例を示したブロック回路図Block circuit diagram showing conventional example of control power supply and control power supply monitoring circuit

符号の説明Explanation of symbols

10 単相交流電源
20 CVCFインバータ装置
30 切り換えスイッチ
31 バイパス給電回路
40 負荷
201 交/直変換器
202 制御電源
203 直/交変換器
204 ,220 制御電源監視装置
205 制御装置
206 平滑コンデンサ
207 論理和回路
208 異常通知信号
210 電源供給線
2022 PWMスイッチング回路
2023 変圧器
2024 スイッチング素子
2025 ,2042 整流ダイオード
2026 平滑コンデンサ
2027 誤差増幅回路
2043 パルス間隔監視回路
20431 タイマ
20432 異常判定回路
20433 〜20435 設定器
20441 リトリガブル回路
20442 調整回路
10 Single-phase AC power supply
20 CVCF inverter device
30 selector switch
31 Bypass power supply circuit
40 Load
201 AC / DC converter
202 Control power supply
203 DC / AC converter
204, 220 Control power supply monitoring device
205 Control unit
206 Smoothing capacitor
207 OR circuit
208 Error notification signal
210 Power supply line
2022 PWM switching circuit
2023 transformer
2024 Switching element
2025, 2042 Rectifier diode
2026 Smoothing capacitor
2027 Error amplification circuit
2043 Pulse interval monitoring circuit
20431 timer
20432 Abnormality judgment circuit
20433 to 20435 Setting device
20441 Retriggerable circuit
20442 Adjustment circuit

Claims (4)

変圧器の1次側巻線とスイッチング素子を直列に接続し、この直列回路に直流電力を印加し、前記スイッチング素子をオン・オフするパルスを制御することで、該変圧器の2次側巻線に接続した整流器と平滑コンデンサを介して得られる直流電圧を所定値に維持するパルス幅変調型直流電源の制御方法において、
前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば、異常と判定することを特徴とするパルス幅変調型直流電源の異常検出方法。
A transformer primary winding and a switching element are connected in series, DC power is applied to the series circuit, and a pulse for turning on and off the switching element is controlled, whereby a secondary winding of the transformer is controlled. In a control method of a pulse width modulation type DC power supply for maintaining a DC voltage obtained through a rectifier connected to a line and a smoothing capacitor at a predetermined value,
The time from the rise of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the rise of the next pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined that there is an abnormality. An abnormality detection method for a pulse width modulation type DC power supply.
変圧器の1次側巻線とスイッチング素子を直列に接続し、この直列回路に直流電力を印加し、前記スイッチング素子をオン・オフするパルスを制御することで、該変圧器の2次側巻線に接続した整流器と平滑コンデンサを介して得られる直流電圧を所定値に維持するパルス幅変調型直流電源の制御方法において、
前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち下がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば、異常と判定することを特徴とするパルス幅変調型直流電源の異常検出方法。
A transformer primary winding and a switching element are connected in series, DC power is applied to the series circuit, and a pulse for turning on and off the switching element is controlled, whereby a secondary winding of the transformer is controlled. In a control method of a pulse width modulation type DC power supply for maintaining a DC voltage obtained through a rectifier connected to a line and a smoothing capacitor at a predetermined value,
The time from the fall of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the fall of the next pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined as abnormal. An abnormality detection method for a pulse width modulation type DC power supply.
変圧器の1次側巻線とスイッチング素子を直列に接続し、この直列回路に直流電力を印加し、前記スイッチング素子をオン・オフするパルスを制御することで、該変圧器の2次側巻線に接続した整流器と平滑コンデンサを介して得られる直流電圧を所定値に維持するパルス幅変調型直流電源の制御方法において、
前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち上がりからこのパルスの立ち下がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば、異常と判定することを特徴とするパルス幅変調型直流電源の異常検出方法。
A transformer primary winding and a switching element are connected in series, DC power is applied to the series circuit, and a pulse for turning on and off the switching element is controlled, whereby a secondary winding of the transformer is controlled. In a control method of a pulse width modulation type DC power supply for maintaining a DC voltage obtained through a rectifier connected to a line and a smoothing capacitor at a predetermined value,
The time from the rising edge of the pulse appearing in the secondary winding of the transformer to the falling edge of the pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined that there is an abnormality. An abnormality detection method for a pulse width modulation type DC power supply.
変圧器の1次側巻線とスイッチング素子を直列に接続し、この直列回路に直流電力を印加し、前記スイッチング素子をオン・オフするパルスを制御することで、該変圧器の2次側巻線に接続した整流器と平滑コンデンサを介して得られる直流電圧を所定値に維持するパルス幅変調型直流電源の制御方法において、
前記変圧器の2次側巻線に現れるパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち上がりまでの時間を監視し、この値が所定範囲から外れたことを検出すれば、異常と判定することを特徴とするパルス幅変調型直流電源の異常検出方法。
A transformer primary winding and a switching element are connected in series, DC power is applied to the series circuit, and a pulse for turning on and off the switching element is controlled, whereby a secondary winding of the transformer is controlled. In a control method of a pulse width modulation type DC power supply for maintaining a DC voltage obtained through a rectifier connected to a line and a smoothing capacitor at a predetermined value,
The time from the fall of the pulse appearing on the secondary winding of the transformer to the rise of the next pulse is monitored, and if it is detected that this value is out of the predetermined range, it is determined that there is an abnormality. An abnormality detection method for a pulse width modulation type DC power supply.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007124749A (en) * 2005-10-26 2007-05-17 Tdk Corp Dc-dc converter and control method for the same
US7660134B2 (en) 2005-10-26 2010-02-09 Tdk Corporation DC-DC converter and control method thereof
JP4661524B2 (en) * 2005-10-26 2011-03-30 Tdk株式会社 DC-DC converter and control method thereof

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