JP2009014428A - Power supply device and electric equipment - Google Patents

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篤史 森本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device having a simple lifetime predictive diagnosis function which eliminates the need for a temperature sensor or the like and can prevent any unnecessary predictive diagnosis, without being affected by load fluctuations, since a general method or apparatus for predicting a lifetime of the power supply device, which needs to install the temperature sensor or the like, performs the predictive diagnosis using a temperature and a voltage of an electrolytic capacitor, wherein the predictive diagnosis of the lifetime is affected by fluctuations in a load connected to the power supply device. <P>SOLUTION: The power supply device includes: a diode bridge 2 used as a rectifying means for rectifying an AC power supply 1; a capacitor 3 for smoothing a rectified voltage; and a lifetime determining means 4 for determining the lifetime of the capacitor 3 based on a difference between the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply 1 and an absolute value of an instantaneous voltage at each phase of the AC power supply 1. Therefore, the lifetime of the capacitor 3 can be detected by using a sensor with which an AC-DC converter should be equipped, without the need for the temperature sensor or the like in order to determine the lifetime of the capacitor 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、装置寿命を予測する安全装置を備えた電源装置およびそれを搭載した電気機器に関する。   The present invention relates to a power supply device provided with a safety device for predicting the life of the device, and an electric device equipped with the power supply device.

近年、電子機器の普及がさらに拡大傾向にあるが、同時に過去の生産物の寿命間際のトラブルが発生しており、社会的な問題と認識されつつある。このような社会的背景から、電子機器の安全面に係る保護機能は要求も高くなりつつある。また、電子機器の寿命に際しては、電子部品の中でも有寿命部品として電解コンデンサがあり、寿命を考える中では重要な部品と一般的に考えられている。   In recent years, the spread of electronic devices has tended to expand further, but at the same time, troubles have just occurred in the past of products, and it is being recognized as a social problem. From such a social background, the protection function related to the safety aspect of electronic devices is becoming increasingly demanded. In addition, regarding the life of electronic equipment, there is an electrolytic capacitor as a long-life part among electronic parts, and it is generally considered as an important part in considering the life.

従来、この種の寿命を予測する安全装置あるいは機能としては、平滑するコンデンサの温度を検出して寿命を予測する手段を有したもの(例えば、特許文献1参照)や、電解コンデンサのリプル電圧を基準電圧と比較して寿命を予測する手段を有したもの(例えば、特許文献2参照)や、電解コンデンサのリプル電流とコンデンサ温度、自己発熱値から寿命を予測する手段を有したもの(例えば、特許文献3参照)や、残存寿命をアレニウスの法則を利用して予測したもの(例えば、特許文献4参照)や、電圧の脈動振幅値を検出し、振幅値が基準値を超えたときに寿命を判断するもの(例えば、特許文献5参照)や、物理的な現象、電解コンデンサの内圧上昇による変位で抵抗導体を切断するように配置することで寿命を判断するもの(例えば、特許文献6参照)があった。   Conventionally, as a safety device or function for predicting this type of life, a device having a means for predicting the life by detecting the temperature of a smoothing capacitor (for example, refer to Patent Document 1), or a ripple voltage of an electrolytic capacitor is used. One having a means for predicting the life compared to the reference voltage (for example, see Patent Document 2), and one having a means for predicting the life from the ripple current of the electrolytic capacitor, the capacitor temperature, and the self-heating value (for example, Patent Document 3), the remaining life predicted using Arrhenius Law (see, for example, Patent Document 4), the voltage pulsation amplitude value is detected, and the life when the amplitude value exceeds the reference value (For example, refer to Patent Document 5), or a physical phenomenon or a life-time determination by disposing the resistive conductor so as to be cut by displacement due to an increase in internal pressure of the electrolytic capacitor (example If, refer to Patent Document 6) had.

以下、特許文献1における電源装置の寿命予報回路について、図21を参照しながら説明する。   Hereinafter, the life prediction circuit of the power supply device in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.

図に示すように、寿命予報回路は電源装置14における電源回路15を形成する電解コンデンサに取り付けられ、電解コンデンサの温度を測定する温度センサ16と、温度センサ16の検出値に基づいて温度と耐用時間との所定の関係から消耗指数の電圧値を演算する演算回路17と、演算回路17の電圧値に比例した周波数パルスを出力するV/Fコンバータ18と、V/Fコンバータ18の周波数パルスを積算する積算カウンタ19と、積算カウンタ19の積算値を表示する表示器20を備えている。この構成により、10℃2倍則の定義式を用いてカウントアップし、表示するようになっている。   As shown in the figure, the life prediction circuit is attached to an electrolytic capacitor forming the power circuit 15 in the power supply device 14, and a temperature sensor 16 for measuring the temperature of the electrolytic capacitor, and the temperature and durability based on the detected value of the temperature sensor 16. An arithmetic circuit 17 that calculates a voltage value of the consumption index from a predetermined relationship with time, a V / F converter 18 that outputs a frequency pulse proportional to the voltage value of the arithmetic circuit 17, and a frequency pulse of the V / F converter 18 An integration counter 19 for integration and a display 20 for displaying the integration value of the integration counter 19 are provided. With this configuration, the number is counted up and displayed using the definition formula of the 10 ° C. double rule.

しかし、このような構成では、環境温度を測定するための温度センサが必要となることから、より簡単な構成でかつ安価な検出方法が望まれる。   However, in such a configuration, a temperature sensor for measuring the environmental temperature is required, and therefore a simpler configuration and an inexpensive detection method are desired.

次に、特許文献2における電源装置の電解コンデンサの寿命検出装置について、図22を参照しながら説明する。   Next, the electrolytic capacitor lifetime detection device of the power supply device in Patent Document 2 will be described with reference to FIG.

図に示すように、電源装置21は、電解コンデンサ寿命検出装置22が内蔵されており、電解コンデンサの周囲温度を検出する温度検出手段23と、メモリ手段24と、検出した周囲温度とメモリ手段24のデータとによりアレニウスの10度則の原理を用いて電解コンデンサの寿命残時間を算出する演算手段25と、算出された寿命残時間に基づいてコンデンサ交換時期を検出する交換時期検出手段26とを備えている。この構成により、電解コンデンサの残寿命を予測し、交換時期を検出するようになっている。   As shown in the figure, the power supply device 21 has a built-in electrolytic capacitor lifetime detection device 22, a temperature detection means 23 for detecting the ambient temperature of the electrolytic capacitor, a memory means 24, and the detected ambient temperature and the memory means 24. And calculating means 25 for calculating the remaining life time of the electrolytic capacitor using the principle of Arrhenius 10 degree rule, and replacement time detecting means 26 for detecting the capacitor replacement time based on the calculated remaining life time. I have. With this configuration, the remaining life of the electrolytic capacitor is predicted and the replacement time is detected.

しかし、このような構成では、環境温度を測定するための温度センサが必要となることから、より簡単な構成でかつ安価な検出方法が望まれる。   However, in such a configuration, a temperature sensor for measuring the environmental temperature is required, and therefore a simpler configuration and an inexpensive detection method are desired.

次に、特許文献3における電源装置のアルミ電解コンデンサの寿命警報装置について、図23を参照しながら説明する。   Next, a life alarm device for an aluminum electrolytic capacitor of a power supply device in Patent Document 3 will be described with reference to FIG.

図に示すように、インバータ27の出力電流、電圧からリプル電流演算器28は、コンデンサ29に流入するリプル電流を求め、自己発熱量演算回路30は演算したリプル電流を入力してコンデンサ29の中心部の発熱△Tと、環境温度Taと、印加電圧V1とを入力して、コンデンサ29の計算寿命時間Lを演算する。稼働時間検出器31が検出するコンデンサ29の稼働時間Laがこの計算寿命時間Lに到達した時に警報回路32より警報を発する構成となっている。   As shown in the figure, the ripple current calculator 28 calculates the ripple current flowing into the capacitor 29 from the output current and voltage of the inverter 27, and the self-heat generation amount calculation circuit 30 inputs the calculated ripple current to the center of the capacitor 29. The calculated life time L of the capacitor 29 is calculated by inputting the heat generation ΔT, the environmental temperature Ta, and the applied voltage V1. When the operating time La of the capacitor 29 detected by the operating time detector 31 reaches the calculated life time L, the alarm circuit 32 issues an alarm.

しかし、このような構成では、負荷側のオンオフさせた瞬間のコンデンサ29の電圧が下落あるいは上昇することによるリプル電流変動の発生で、コンデンサ29の正確な寿命時間の演算が困難となり、リプル電流の変動が発生しても的確な寿命予測が可能な検出方法が望まれる。また、環境温度を測定するための温度センサが必要となることから、より簡単な構成でかつ安価な検出方法が望まれる。また、電力会社の負荷アンバランスによる相の切り換えがあった場合などの電源事情によっては、リプル電流が変化することも想定されるため、汎用性を持たせるために冗長な判定方法が望まれる。   However, in such a configuration, the ripple current fluctuation due to the drop or rise in the voltage of the capacitor 29 at the moment when the load side is turned on / off makes it difficult to calculate the exact lifetime of the capacitor 29, and the ripple current A detection method capable of accurately predicting the life even when fluctuations occur is desired. In addition, since a temperature sensor for measuring the environmental temperature is required, a simpler configuration and an inexpensive detection method are desired. In addition, depending on the power supply situation such as when there is a phase change due to a load unbalance of the electric power company, it is assumed that the ripple current changes. Therefore, a redundant determination method is desired to provide versatility.

次に、特許文献4における残存寿命予測報知の方法について、図24を参照しながら説明する。   Next, the remaining life prediction notification method in Patent Document 4 will be described with reference to FIG.

図に示すように、機器内に組み込まれた電解コンデンサ33の温度を検出し、アレニウスの法則に基づいて実使用における残存寿命を演算し、残存寿命を表示するようにしている。電解コンデンサ33と薄膜テープ34を巻回して絶縁した温度センサ35とを熱収縮チューブ36内に収容して、一次側の電解コンデンサ33に、二次側の温度センサ35を密着させるように構成している。   As shown in the figure, the temperature of the electrolytic capacitor 33 incorporated in the device is detected, the remaining life in actual use is calculated based on Arrhenius' law, and the remaining life is displayed. The electrolytic capacitor 33 and the temperature sensor 35 that is insulated by winding the thin film tape 34 are accommodated in the heat shrinkable tube 36 so that the secondary side temperature sensor 35 is in close contact with the primary side electrolytic capacitor 33. ing.

しかし、このような構成では先の特許文献3と同様に、負荷側のオンオフさせた瞬間の電解コンデンサ33の電圧が下落あるいは上昇することによるリプル電流変動の発生で、電解コンデンサ33の正確な寿命時間の演算が困難であり、また、薄膜テープ34や温度センサ35が必要となることから、より簡単な構成でかつ安価な検出方法が望まれる。さらに、予め定めた時間間隔毎に残存寿命を予測しているが、電解コンデンサ33の負荷条件は一般に常時変動していると想定されるため、寿命に影響を及ぼす時間帯が連続した際には影響度が大きく、負荷条件によっては時間間隔の選定が合致せず、寿命演算の周期の中間にて寿命に到達する可能性がある。あるいは負荷条件によって、個別に時間間隔を設定する必要がある。また、電力会社の負荷アンバランスによる相の切り換えがあった場合などの電源事情によっては、リプル電流が変化することも想定されるため、汎用性を持たせるために冗長な判定方法が望まれる。   However, in such a configuration, as in the above-mentioned Patent Document 3, the ripple current fluctuation occurs due to the voltage drop of the electrolytic capacitor 33 at the moment when the load side is turned on or off, and the accurate lifetime of the electrolytic capacitor 33 is generated. Since it is difficult to calculate time, and a thin film tape 34 and a temperature sensor 35 are required, a simpler and cheaper detection method is desired. Furthermore, although the remaining life is predicted at predetermined time intervals, the load condition of the electrolytic capacitor 33 is generally assumed to constantly fluctuate. Therefore, when the time zones that affect the life are continuous, The degree of influence is large, and depending on the load conditions, the selection of the time interval may not match, and there is a possibility that the life will be reached in the middle of the life calculation cycle. Or it is necessary to set a time interval individually according to load conditions. In addition, depending on the power supply situation such as when there is a phase change due to a load unbalance of the electric power company, it is assumed that the ripple current changes. Therefore, a redundant determination method is desired to provide versatility.

次に、特許文献5におけるコンデンサの寿命の予測方法について、図25を参照しながら説明する。   Next, a method for predicting the lifetime of a capacitor in Patent Document 5 will be described with reference to FIG.

図に示すように、電気二重層コンデンサ37の内圧の上昇によって変形及び圧力破壊する被変形部38の上部には、第1の導体39と第2の導体40が並列接続された回路パターンが配置されている。電気二重層コンデンサ37の内圧上昇によって、被変形部38が変形すると、第1の導体39が切断される。このとき、端子41によって抵抗値を測定すれば所定の内圧上昇値を検知することができ、さらに内圧が上昇すれば、被変形部38が圧力破壊して抵抗体42が切断される。この時、端子41によって抵抗値を測定すれば、圧力弁の開放を検知することができる。また、複数の電気二重層コンデンサ37の端子41の抵抗値を加算することで、圧力上昇した電気二重層コンデンサ37の個数を把握する構成としている。   As shown in the figure, a circuit pattern in which a first conductor 39 and a second conductor 40 are connected in parallel is arranged above the deformed portion 38 that is deformed and pressure-destructed by an increase in the internal pressure of the electric double layer capacitor 37. Has been. When the deformed portion 38 is deformed due to an increase in internal pressure of the electric double layer capacitor 37, the first conductor 39 is cut. At this time, if the resistance value is measured by the terminal 41, a predetermined internal pressure increase value can be detected. If the internal pressure further increases, the deformed portion 38 is destroyed by pressure and the resistor 42 is cut. At this time, if the resistance value is measured by the terminal 41, the opening of the pressure valve can be detected. Further, by adding the resistance values of the terminals 41 of the plurality of electric double layer capacitors 37, the number of electric double layer capacitors 37 whose pressure has increased is grasped.

しかし、電気二重層コンデンサ37の内圧の上昇、すなわち変形を検知するための回路パターンや抵抗が必要となることから、より簡単な構成でかつ安価な検出方法が望まれる。また、負荷側のオンオフさせた瞬間の電気二重層コンデンサ37の電圧が下落あるいは上昇する可能性があるという課題点もある。また、電力会社の負荷アンバランスによる相の切り換えがあった場合などの電源事情によっては、リプル電流が変化することも想定されるため、汎用性を持たせるために冗長な判定方法が望まれる。   However, since an increase in internal pressure of the electric double layer capacitor 37, that is, a circuit pattern and a resistance for detecting deformation are required, a simpler and cheaper detection method is desired. There is also a problem that the voltage of the electric double layer capacitor 37 at the moment when the load side is turned on / off may drop or rise. In addition, depending on the power supply situation such as when there is a phase change due to load imbalance of the electric power company, it is assumed that the ripple current changes, so a redundant determination method is desired in order to provide versatility.

次に、特許文献6におけるコンデンサ寿命予測装置について、図26を参照しながら説明する。   Next, the capacitor life prediction apparatus in Patent Document 6 will be described with reference to FIG.

図に示すように、フォワード型スイッチング電源装置にコンデンサ寿命予測装置を適用した一例を示している。コンデンサ43の両端間に発生する直流出力電圧の脈動成分を脈動成分情報提供装置44で検出し、コンデンサ寿命情報提供装置45はコンデンサ43が寿命に達したことを警報信号として出力することができる。しかも、コンデンサ43の両端間の電圧検出は、コンデンサ43への充電電流を遮断することなく、通常のコンデンサ43の使用中に行なうことができ、外部から手を加えることなく、単独の検出情報だけで、コンデンサ43の寿命をリアルタイムに且つ正確に診断することができる構成としている。   As shown in the figure, an example in which a capacitor life prediction apparatus is applied to a forward type switching power supply apparatus is shown. The pulsating component information providing device 44 detects the pulsating component of the DC output voltage generated across the capacitor 43, and the capacitor life information providing device 45 can output that the capacitor 43 has reached its life as an alarm signal. In addition, voltage detection between both ends of the capacitor 43 can be performed while using the normal capacitor 43 without interrupting the charging current to the capacitor 43, and only single detection information can be obtained without any additional work from the outside. Thus, the lifetime of the capacitor 43 can be accurately diagnosed in real time.

しかし、コンデンサ43で平滑化された直流電圧から単に脈動振幅値を検出し、脈動限界基準電圧の電圧値と単純に比較するのみの場合、負荷側のオンオフさせた瞬間のコンデンサ43の電圧が下落あるいは上昇する可能性があり、負荷変動時には正確な診断ができないという課題がある。また、電力会社の負荷アンバランスによる相の切り換えがあった場合などの電源事情によっては、リプル電流が変化することも想定されるため、電源事情に影響を受けない冗長な判定方法が望まれる。
特開平01−260369号公報 特開平03−202787号公報 特開平11−069834号公報 特開2003−243269号公報 特開2004−198217号公報 特開2006−133046号公報
However, when the pulsation amplitude value is simply detected from the DC voltage smoothed by the capacitor 43 and simply compared with the voltage value of the pulsation limit reference voltage, the voltage of the capacitor 43 at the moment when the load side is turned on / off drops. Or there is a possibility that it may rise, and there is a problem that an accurate diagnosis cannot be made when the load changes. In addition, depending on the power supply situation such as when there is a phase change due to a load unbalance of the power company, it is assumed that the ripple current changes, so a redundant determination method that is not affected by the power supply situation is desired.
Japanese Patent Laid-Open No. 01-260369 Japanese Patent Laid-Open No. 03-202787 JP 11-069834 A JP 2003-243269 A JP 2004-198217 A JP 2006-133046 A

このような従来の一般的な電源装置の寿命予測方法においては、電解コンデンサの寿命を判定するために、電解コンデンサの温度を測定する温度センサや、内圧上昇を検知するための抵抗体などを付加することは、電子部品の点数を増加させることでコスト高となると同時に、より故障率を増すことに繋がる可能性がある。   In such a conventional general power supply device life prediction method, in order to determine the life of the electrolytic capacitor, a temperature sensor for measuring the temperature of the electrolytic capacitor and a resistor for detecting an increase in internal pressure are added. To increase the number of electronic components increases the cost, and at the same time, may increase the failure rate.

また、電源周波数とコンデンサ電圧の監視タイミングの周期が同じ、あるいは整数倍であった場合、電源電圧の特定位相の時にコンデンサ電圧を確認するため、交流電源のピークポイントにコンデンサ電圧を確認するタイミングが合致した際には、コンデンサの容量抜けを判断できない可能性がある。   In addition, when the cycle of the monitoring timing of the power supply frequency and the capacitor voltage is the same or an integer multiple, the capacitor voltage is checked at the specific phase of the power supply voltage. If they match, it may not be possible to determine the missing capacity of the capacitor.

さらに、電源装置の出力に接続された負荷がオンあるいはオフされた瞬間にコンデンサ電圧が下落あるいは上昇することとなるため、下落あるいは上昇の瞬間にコンデンサ電圧の監視タイミングが同期した時には、不要に寿命と判断する、あるいは寿命に到達しているにも関わらず、注意を促す信号出力が遅れるといったことが発生する可能性がある。   In addition, since the capacitor voltage drops or rises at the moment when the load connected to the output of the power supply is turned on or off, the life is unnecessarily unnecessary when the monitoring timing of the capacitor voltage is synchronized at the moment of falling or rising. Even if it is determined that the signal has reached the end of its service life, there is a possibility that the signal output for calling attention will be delayed.

また、予め定めた時間が経過する度に周期的に処理をする場合、コンデンサの寿命末期の際には、検出よりも実態の悪化が早くなり、課題が回避できない可能性がある。   In addition, when processing is performed periodically each time a predetermined time elapses, at the end of the life of the capacitor, the actual situation deteriorates faster than detection, and the problem may not be avoided.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、コンデンサの寿命予測のための特別な温度センサを用いることなく、簡単な構成で予測を可能とし、低コストでかつ故障率の低い寿命予測機能を付加した電源装置を提供することを目的としている。   The present invention solves such a conventional problem and enables prediction with a simple configuration without using a special temperature sensor for predicting the lifetime of the capacitor, and is low in cost and low in failure rate. It aims at providing the power supply device which added the lifetime prediction function.

また、交流電源の周期と寿命予測のためのコンデンサ電圧の監視タイミングが非同期となるように周期を設定し、交流電源のピークポイントにコンデンサ電圧の監視タイミングが固定されないようにすることができる寿命予測機能を付加した電源装置を提供することを目的としている。   Moreover, the cycle is set so that the cycle of the AC power supply and the capacitor voltage monitoring timing for life prediction are asynchronous, and the life prediction that can prevent the monitoring timing of the capacitor voltage from being fixed at the peak point of the AC power supply It aims at providing the power supply device which added the function.

さらに、電源装置の出力に接続された負荷の状態変化、すなわち負荷オフからオンへの切り換わり、あるいは負荷オンからオフへの切り換わり時に発生するコンデンサ電圧の低下、あるいは上昇した瞬間に寿命予測のためのコンデンサ電圧の監視タイミングが合致しないようにすることができる寿命予測機能を付加した電源装置を提供することを目的としている。   In addition, the state of the load connected to the output of the power supply is changed, that is, when the load is switched from off to on, or when the capacitor voltage decreases or increases when the load is switched from on to off. An object of the present invention is to provide a power supply device with a life prediction function that can prevent the monitoring timing of the capacitor voltage from matching.

また、予め定めた時間経過毎に寿命予測をせず、コンデンサ電圧の低下、すなわちコンデンサの容量抜けの度合いに応じて予測周期を変更し、コンデンサの寿命末期における予測診断の実行周期を短くし、コンデンサの劣化状況に応じて予測判断することができる寿命予測機能を付加した電源装置を提供することを目的としている。   In addition, without predicting the life at every predetermined time, the prediction cycle is changed according to the decrease in the capacitor voltage, that is, the capacity loss of the capacitor, and the execution cycle of the prediction diagnosis at the end of the capacitor life is shortened. It is an object of the present invention to provide a power supply device to which a life prediction function capable of predicting and judging according to a capacitor deterioration state is added.

本発明の電源装置は上記目的を達成するために、交流電源を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された電圧を平滑化する平滑化手段と、前記交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異から前記平滑化手段に備えたコンデンサの寿命を判断する寿命判断手段を備える構成としたものである。   In order to achieve the above object, the power supply apparatus of the present invention includes a rectifying means for rectifying an AC power supply, a smoothing means for smoothing a voltage rectified by the rectifying means, and an instantaneous voltage at each phase of the AC power supply. A life determining means for determining the life of the capacitor provided in the smoothing means from the difference between the absolute value and a DC voltage obtained by rectifying the AC power supply is provided.

この手段により、コンデンサの寿命は交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異から判断するため、個別のセンサ等を必要とせず、通常のAC−DCコンバータに具備すべきアクチュエーターの範囲に構成を簡略化できると同時に、コンデンサの寿命を検出することができることとなる。   By this means, the life of the capacitor is determined from the difference between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply. The structure can be simplified within the range of the actuator to be provided in the converter, and at the same time, the lifetime of the capacitor can be detected.

また、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧は、前記交流電源周期とは異なる周期で検知するように構成したものである。   Further, the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply are detected at a period different from the AC power supply period.

この手段により、リプル電圧を検出する交流電源電圧の位相が逐次スライドするため、交流電源電圧の位相角固定による不要な寿命検出、あるいは必要な場合の寿命検知の不動作を防止することができることとなる。   By this means, since the phase of the AC power supply voltage for detecting the ripple voltage slides sequentially, unnecessary life detection by fixing the phase angle of the AC power supply voltage, or failure of life detection when necessary can be prevented. Become.

さらに、出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断を中止するように構成したものである。   Further, the life judgment is stopped according to the fluctuation amount of the load power connected to the output side.

この手段により、負荷電力の急激な変動時のコンデンサ電圧の下落による、不要な寿命判断を防止することができることとなる。   By this means, it is possible to prevent an unnecessary life judgment due to a drop in the capacitor voltage when the load power fluctuates rapidly.

また、出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断閾値を変更するように構成したものである。   In addition, the lifetime determination threshold is changed according to the amount of change in the load power connected to the output side.

この手段により、負荷電力の急激な変動時のコンデンサ電圧の下落による、不要な寿命判断を防止することができることとなる。   By this means, it is possible to prevent an unnecessary life judgment due to a drop in the capacitor voltage when the load power fluctuates rapidly.

さらに、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異が、最大となる電源位相を検出する最大偏差角検出手段を備える構成としたものである。   Further, the apparatus includes a maximum deviation angle detecting means for detecting a power supply phase in which a difference between an absolute value of an instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and a DC voltage obtained by rectifying the AC power supply is maximized.

この手段により、劣化度合の非常に低い場合であっても、寿命の症状を的確に把握することができ、負荷の急激な変動による影響を排除した、電解コンデンサの容量抜けに関する的確な影響を把握することができることとなる。   By this measure, even when the degree of deterioration is very low, it is possible to accurately grasp the symptom of the life, and to grasp the exact influence regarding the capacity loss of the electrolytic capacitor excluding the influence due to the rapid fluctuation of the load. Will be able to.

また、最大偏差角を検出したことにより、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧の検出タイミングは、前記最大偏差角に固定するように構成したものである。   Further, by detecting the maximum deviation angle, the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and the detection timing of the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply are fixed to the maximum deviation angle. .

この手段により、電解コンデンサの寿命による電気特性への影響が最も大きく出るポイントを掴み、より高速に劣化傾向を認識できると同時に、不要な寿命判定を無くすことができることとなる。   By this means, it is possible to grasp the point at which the influence of the life of the electrolytic capacitor on the electrical characteristics is the largest, recognize the tendency of deterioration at a higher speed, and eliminate unnecessary life determination.

さらに、寿命判断手段あるいは最大偏差角検出手段は、マイクロコンピュータに備える構成としたものである。   Further, the life judging means or the maximum deviation angle detecting means is provided in the microcomputer.

この手段により、負荷となる電気機器の制御部に判断部分を持たせているため、より安価に構成することができることとなる。   By this means, since the control part of the electric device as a load has a judgment part, it can be configured at a lower cost.

また、電源位相の跳躍を検出する位相跳躍検出手段を備え、前記電源位相が跳躍した際に寿命判断を中止するように構成したものである。   Further, phase jump detection means for detecting the jump of the power supply phase is provided, and the life judgment is stopped when the power supply phase jumps.

この手段により、電力会社側が柱上変圧器単位で相の切り替えを行なった際の電源位相の跳躍などにより、電源電圧が乱れた場合であっても、コンデンサ寿命の判断に左右しない寿命判断を行なうことができることとなる。   By this means, even if the power supply voltage is disturbed due to the jump of the power supply phase when the power company switches the phase in units of pole transformers, the life judgment that does not affect the judgment of the capacitor life is made. Will be able to.

さらに、寿命判断手段は、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源の整流した直流電圧との所定時間分の差異を蓄積する蓄積手段を備え、前記蓄積した差異により寿命を判断するように構成したものである。   Furthermore, the life determination means includes storage means for storing a difference for a predetermined time between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the rectified DC voltage of the AC power supply, and determines the life based on the stored difference. It is comprised so that it may do.

この手段により、寿命末期の特性を時系列で監視することが可能となり、時系列の差異データから寿命までの期間をより正確に検出することができることとなる。   By this means, the characteristics at the end of life can be monitored in time series, and the period from the time series difference data to the life can be detected more accurately.

また、寿命判断手段は、差異の閾値を少なくとも2段階以上有し、最も閾値の大きい前記差異の閾値を差異が下回った場合、寿命判断の時間間隔を短くするように構成したものである。   The life determination means has at least two or more stages of difference thresholds, and is configured to shorten the time interval of life determination when the difference falls below the difference threshold having the largest threshold.

この手段により、コンデンサを設置した初期では不要な寿命判断回数を減らし、寿命末期に差し掛かった際に密度を上げて寿命判断を行なうため、より安定かつ安全な検出が可能となる。   By this means, the number of unnecessary life judgments is reduced at the initial stage of installing the capacitor, and the life is judged by increasing the density when the end of the life is reached, so that more stable and safe detection is possible.

さらに、電源装置の寿命判断手段により判断した寿命判断結果に応じて電気機器の運転を停止するように構成したものである。   Further, the operation of the electric device is stopped according to the life judgment result judged by the life judgment means of the power supply device.

この手段により、電気機器の設計に合致しない不良動作を防止し、より安定した動作を確保することができると同時に、電子部品の寿命に至った際に安全に停止させることができることとなる。   By this means, it is possible to prevent a malfunctioning operation that does not match the design of the electrical equipment and to ensure a more stable operation, and at the same time, it is possible to safely stop the electronic component when it reaches the end of its life.

本発明によれば、交流電源を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された電圧を平滑化する平滑化手段と、前記交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異から前記平滑化手段に備えたコンデンサの寿命を判断する寿命判断手段を備える構成とすることで、コンデンサの寿命を判断するために、個別のセンサ等を必要とせず、通常のAC−DCコンバータに具備すべきアクチュエーターの範囲に構成を簡略化できると同時に、コンデンサの寿命を検出することができるという効果のある電源装置が提供できる。   According to the present invention, the rectifying means for rectifying the AC power supply, the smoothing means for smoothing the voltage rectified by the rectifying means, the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply, and the AC power supply are rectified. By using a configuration including a life judging means for judging the life of the capacitor provided in the smoothing means from the difference from the direct current voltage, an individual sensor or the like is usually not required to judge the life of the capacitor. Thus, it is possible to provide a power supply device that can simplify the configuration within the range of the actuator to be provided in the AC-DC converter and can detect the life of the capacitor.

また、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧は、前記交流電源周期とは異なる周期で検知するように構成とすることで、リプル電圧を検出する交流電源電圧の位相が逐次スライドするため、交流電源電圧の位相角固定による不要な寿命検出、あるいは必要な場合の寿命検知の不動作を防止することができるという効果のある電源装置が提供できる。   In addition, the AC power source that detects the ripple voltage by configuring the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power source and the DC voltage obtained by rectifying the AC power source to be detected at a cycle different from the AC power source cycle. Since the phase of the voltage slides sequentially, it is possible to provide a power supply device that can prevent unnecessary life detection by fixing the phase angle of the AC power supply voltage or failure of life detection when necessary.

さらに、出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断を中止するように構成とすることで、負荷電力の急激な変動時のコンデンサ電圧の下落による、不要な寿命判断を防止することができるという効果のある電源装置が提供できる。   Furthermore, it is configured to stop the life judgment according to the amount of fluctuation of the load power connected to the output side, thereby preventing unnecessary life judgment due to a drop in the capacitor voltage when the load power suddenly fluctuates. Therefore, it is possible to provide a power supply device that has the effect of being able to be used.

また、出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断閾値を変更するように構成とすることで、負荷電力の急激な変動時のコンデンサ電圧の下落による、不要な寿命判断を防止することができるという効果のある電源装置が提供できる。   In addition, it is configured to change the life judgment threshold according to the amount of fluctuation of the load power connected to the output side, thereby preventing unnecessary life judgment due to a drop in the capacitor voltage when the load power suddenly fluctuates. Thus, it is possible to provide a power supply device that has an effect of being able to.

さらに、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異が、最大となる電源位相を検出する最大偏差角検出手段を備える構成とすることで、劣化度合の非常に低い場合であっても、寿命の症状を的確に把握することができ、負荷の急激な変動による影響を排除した、電解コンデンサの容量抜けに関する的確な影響を把握することができるという効果のある電源装置が提供できる。   Furthermore, the degree of deterioration can be achieved by providing a maximum deviation angle detecting means for detecting a power supply phase in which the difference between the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply is maximized. The effect of being able to accurately grasp the symptoms of life even when it is very low, and to grasp the precise influence on the capacity loss of the electrolytic capacitor, excluding the influence due to the rapid fluctuation of the load A power supply device with

また、最大偏差角を検出したことにより、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧の検出タイミングは、前記最大偏差角に固定するように構成とすることで、電解コンデンサの寿命による電気特性への影響が最も大きく出るポイントを掴み、より高速に劣化傾向を認識できると同時に、不要な寿命判定を無くすことができるという効果のある電源装置が提供できる。   Further, by detecting the maximum deviation angle, the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and the detection timing of the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply are fixed to the maximum deviation angle. Thus, it is possible to provide a power supply apparatus that can grasp the point at which the influence of the life of the electrolytic capacitor on the electrical characteristics is the largest, recognize the tendency of deterioration at a higher speed, and eliminate unnecessary life determination.

さらに、寿命判断手段あるいは最大偏差角検出手段は、マイクロコンピュータに備える構成とすることで、負荷となる電気機器の制御部に判断部分を持たせているため、より安価に構成することができるという効果のある電源装置が提供できる。   Furthermore, the life judging means or the maximum deviation angle detecting means can be constructed at a lower cost by providing the microcomputer with a judgment part in the control unit of the electric device as a load. An effective power supply can be provided.

また、電源位相の跳躍を検出する位相跳躍検出手段を備え、前記電源位相が跳躍した際に寿命判断を中止するように構成とすることで、電力会社側が柱上変圧器単位で相の切り替えを行なった際の電源位相の跳躍などにより、電源電圧が乱れた場合であっても、コンデンサ寿命の判断に左右しない寿命判断を行なうことができるという効果のある電源装置が提供できる。   In addition, phase jump detection means for detecting the jump of the power supply phase is provided, and when the power supply phase jumps, the configuration is such that the life judgment is stopped, so that the power company side switches the phase in units of pole transformers. Even if the power supply voltage is disturbed due to a jump in the power supply phase when it is performed, it is possible to provide a power supply apparatus that can make a life determination that does not depend on the determination of the capacitor life.

さらに、寿命判断手段は、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源の整流した直流電圧との所定時間分の差異を蓄積する蓄積手段を備え、前記蓄積した差異により寿命を判断するような構成とすることで、寿命末期の特性を時系列で監視することが可能となり、時系列の差異データから寿命までの期間をより正確に検出することができるという効果のある電源装置が提供できる。   Furthermore, the life determination means includes storage means for storing a difference for a predetermined time between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the rectified DC voltage of the AC power supply, and determines the life based on the stored difference. By adopting such a configuration, it becomes possible to monitor the characteristics at the end of life in time series, and a power supply apparatus having an effect of being able to more accurately detect the period from the time series difference data to the life Can be provided.

また、寿命判断手段は、差異の閾値を少なくとも2段階以上有し、最も閾値の大きい前記差異の閾値を差異が下回った場合、寿命判断の時間間隔を短くするような構成とすることで、コンデンサを設置した初期では不要な寿命判断回数を減らし、寿命末期に差し掛かった際に密度を上げて寿命判断を行なうため、より安定かつ安全な検出をすることができるという効果のある電源装置が提供できる。   Further, the life judging means has at least two or more stages of difference thresholds, and when the difference falls below the difference threshold having the largest threshold, the life judgment time interval is shortened so that the capacitor is shortened. Since the number of unnecessary life judgments is reduced at the beginning of installation and the life is judged by increasing the density when it reaches the end of the life, a power supply device that can perform more stable and safe detection can be provided. .

さらに、電源装置の寿命判断手段により判断した寿命判断結果に応じて電気機器の運転を停止するような構成とすることで、電気機器の設計に合致しない不良動作を防止し、より安定した動作を確保することができると同時に、電子部品の寿命に至った際に安全に停止させることができるという効果のある電気機器が提供できる。   In addition, it is configured to stop the operation of electrical equipment according to the life judgment result judged by the life judgment means of the power supply device, thereby preventing malfunctioning that does not match the design of the electrical equipment, and more stable operation. At the same time, it is possible to provide an electric device that is effective in that it can be safely stopped when the life of the electronic component is reached.

本発明の請求項1記載の発明は、交流電源を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された電圧を平滑化する平滑化手段と、前記交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異から前記平滑化手段に備えたコンデンサの寿命を判断する寿命判断手段を備える構成としたものであり、コンデンサの寿命を判断するために、個別のセンサ等を必要とせず、通常のAC−DCコンバータに具備すべきアクチュエーターの範囲に構成を簡略化できると同時に、コンデンサの寿命を検出することができるという作用を有する。   The invention according to claim 1 of the present invention comprises a rectifying means for rectifying an AC power supply, a smoothing means for smoothing a voltage rectified by the rectifying means, and an absolute value of an instantaneous voltage at each phase of the AC power supply. It comprises a life judging means for judging the life of the capacitor provided in the smoothing means from the difference from the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply, and an individual sensor or the like for judging the life of the capacitor. Therefore, it is possible to simplify the configuration within the range of an actuator to be provided in a normal AC-DC converter, and at the same time, it is possible to detect the life of the capacitor.

また、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧は、前記交流電源周期とは異なる周期で検知するような構成としたものであり、リプル電圧を検出する交流電源電圧の位相が逐次スライドするため、交流電源電圧の位相角固定による不要な寿命検出、あるいは必要な場合の寿命検知の不動作を防止することができるという作用を有する。   Further, the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply are configured to be detected at a period different from the AC power supply period, and an AC that detects a ripple voltage. Since the phase of the power supply voltage slides sequentially, there is an effect that unnecessary life detection by fixing the phase angle of the AC power supply voltage, or malfunction of life detection when necessary can be prevented.

さらに、出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断を中止するように構成としたものであり、負荷電力の急激な変動時のコンデンサ電圧の下落による、不要な寿命判断を防止することができるという作用を有する。   Furthermore, the life judgment is stopped according to the fluctuation amount of the load power connected to the output side, and unnecessary life judgment due to the drop of the capacitor voltage at the time of sudden fluctuation of the load power is prevented. It has the effect of being able to.

また、出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断閾値を変更するように構成としたものであり、負荷電力の急激な変動時のコンデンサ電圧の下落による、不要な寿命判断を防止することができるという作用を有する。   In addition, it is configured to change the life judgment threshold according to the amount of fluctuation of the load power connected to the output side, and unnecessary life judgment due to the drop in the capacitor voltage when the load power suddenly fluctuates. It has the effect that it can be prevented.

さらに、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異が、最大となる電源位相を検出する最大偏差角検出手段を備える構成としたものであり、劣化度合の非常に低い場合であっても、寿命の症状を的確に把握することができ、負荷の急激な変動による影響を排除した、電解コンデンサの容量抜けに関する的確な影響を把握することができるという作用を有する。   Furthermore, the difference between the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply is configured to include a maximum deviation angle detection means for detecting a power supply phase that maximizes the deterioration. Even when the degree is very low, it is possible to accurately grasp the symptoms of life, and it is possible to grasp the precise influence on the capacity loss of the electrolytic capacitor excluding the influence due to the rapid fluctuation of the load. Has an effect.

また、最大偏差角を検出したことにより、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧の検出タイミングは、前記最大偏差角に固定するように構成としたものであり、電解コンデンサの寿命による電気特性への影響が最も大きく出るポイントを掴み、より高速に劣化傾向を認識できると同時に、不要な寿命判定を無くすことができるという作用を有する。   Further, by detecting the maximum deviation angle, the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and the detection timing of the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply are fixed to the maximum deviation angle. In addition, it has the effect of grasping the point at which the influence on the electrical characteristics due to the life of the electrolytic capacitor is most significant, recognizing the deterioration tendency at a higher speed, and eliminating unnecessary life judgment.

さらに、寿命判断手段あるいは最大偏差角検出手段は、マイクロコンピュータに備える構成としたものであり、負荷となる電気機器の制御部に判断部分を持たせているため、より安価に構成することができるという作用を有する。   Further, the life judging means or the maximum deviation angle detecting means is provided in the microcomputer, and since the judgment part is provided in the control unit of the electric device as a load, it can be constructed at a lower cost. It has the action.

また、電源位相の跳躍を検出する位相跳躍検出手段を備え、前記電源位相が跳躍した際に寿命判断を中止するように構成としたものであり、電力会社側が柱上変圧器単位で相の切り替えを行なった際の電源位相の跳躍などにより、電源電圧が乱れた場合であっても、コンデンサ寿命の判断に左右しない寿命判断を行なうことができるという作用を有する。   In addition, phase jump detection means for detecting the jump of the power phase is provided, and the life judgment is stopped when the power phase jumps, and the power company side switches the phase in units of pole transformers. Even when the power supply voltage is disturbed due to a jump in the power supply phase when performing the operation, it is possible to make a life judgment that does not depend on the judgment of the capacitor life.

さらに、寿命判断手段は、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源の整流した直流電圧との所定時間分の差異を蓄積する蓄積手段を備え、前記蓄積した差異により寿命を判断するような構成としたものであり、寿命末期の特性を時系列で監視することが可能となり、時系列の差異データから寿命までの期間をより正確に検出することができるという作用を有する。   Furthermore, the life determination means includes storage means for storing a difference for a predetermined time between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the rectified DC voltage of the AC power supply, and determines the life based on the stored difference. Thus, the characteristics at the end of the life can be monitored in time series, and the time from the time series difference data to the life can be detected more accurately.

また、寿命判断手段は、差異の閾値を少なくとも2段階以上有し、最も閾値の大きい前記差異の閾値を差異が下回った場合、寿命判断の時間間隔を短くするような構成としたものであり、コンデンサを設置した初期では不要な寿命判断回数を減らし、寿命末期に差し掛かった際に密度を上げて寿命判断を行なうため、より安定かつ安全な検出をすることができるという作用を有する。   The life judging means has a difference threshold of at least two stages, and when the difference falls below the difference threshold having the largest threshold, the life judging time interval is shortened. In the initial stage of installing the capacitor, the number of unnecessary life judgments is reduced, and when the end of the life is reached, the life is judged by increasing the density, so that it is possible to perform more stable and safe detection.

さらに、電源装置の寿命判断手段により判断した寿命判断結果に応じて電気機器の運転を停止するような構成としたものであり、電気機器の設計に合致しない不良動作を防止し、より安定した動作を確保することができると同時に、電子部品の寿命に至った際に安全に停止させることができるという作用を有する。   Furthermore, it is configured to stop the operation of the electrical equipment according to the life judgment result judged by the life judgment means of the power supply device, preventing malfunctioning that does not match the design of the electrical equipment, and more stable operation Can be secured, and at the same time, the electronic component can be safely stopped when the life of the electronic component is reached.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1に、本実施の形態1における電源装置の構成図を示す。図に示すように、電源装置は、交流電源1を整流する整流手段としてのダイオードブリッジ2と、ダイオードブリッジ2により整流された電圧を平滑化する平滑化手段としてのコンデンサ3と、寿命判断手段4としてのコンデンサ3の両端電圧を検出する第一電圧検出器4aと、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値を検出するための第二ダイオードブリッジ4bと、第二ダイオードブリッジ4bの出力電圧を検出する第二電圧検出器4cと交流電源1を整流、平滑した直流電圧、すなわちコンデンサ3の両端電圧との差異からコンデンサ3の寿命を常時判断する寿命判断部4dを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a power supply device according to the first embodiment. As shown in the figure, the power supply device includes a diode bridge 2 as a rectifying means for rectifying an AC power supply 1, a capacitor 3 as a smoothing means for smoothing a voltage rectified by the diode bridge 2, and a life determination means 4. As a first voltage detector 4a for detecting the voltage across the capacitor 3, a second diode bridge 4b for detecting the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply 1, and an output voltage of the second diode bridge 4b Is provided with a life determination unit 4d that always determines the life of the capacitor 3 from the difference between the second voltage detector 4c for detecting the voltage and the DC voltage obtained by rectifying and smoothing the AC power source 1, that is, the voltage across the capacitor 3.

次に、寿命判断部4dのフローチャートを図2に示し、および寿命判断の説明図について図3に示す。図2に示すように、寿命判断部4dは、コンデンサ3の電圧、瞬時電圧の絶対値(全波整流した電圧)を入力する。入力したコンデンサ3の電圧と瞬時電圧の絶対値から偏差を算出し、偏差の最大値を更新する。所定時間(例えば、ノイズ等の影響を加味した時間として50Hzの5サイクル分:100ms)経過した時の最大値を規定値(例えば、設計値としての負荷電力に見合ったリプル許容値よりも大きい電圧値:70V)と比較して、リプル電圧が規定値を下回っていれば、コンデンサ3の寿命と判断する。図3では、寿命判断部4dが寿命を判断するタイミングについて示している。図に示すように、判断するタイミングが電源周波数、あるいは電源周波数の整数倍とならないような判断周期となっている。判断するタイミングによっては、交流電源1のピークポイントとなるが、時間が推移すると共に、交流電源1のピークポイントと位相角がずれるような判断周期となっている。   Next, a flowchart of the life determination unit 4d is shown in FIG. 2, and an explanatory diagram of the life determination is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the life determination unit 4d inputs the voltage of the capacitor 3 and the absolute value of the instantaneous voltage (voltage obtained by full-wave rectification). The deviation is calculated from the input voltage of the capacitor 3 and the absolute value of the instantaneous voltage, and the maximum value of the deviation is updated. A voltage that is larger than a predetermined value (for example, a ripple allowable value corresponding to load power as a design value) when a predetermined time (for example, 5 cycles of 50 Hz: 100 ms as a time taking into account the influence of noise or the like) has elapsed. If the ripple voltage is lower than the specified value as compared with the value 70V), it is determined that the life of the capacitor 3 is reached. FIG. 3 shows the timing at which the lifetime determining unit 4d determines the lifetime. As shown in the figure, the determination cycle is such that the determination timing does not become the power supply frequency or an integer multiple of the power supply frequency. Depending on the timing of the determination, the peak point of the AC power source 1 is used, but the determination period is such that the phase angle shifts from the peak point of the AC power source 1 as time passes.

以上のように、本実施の形態1によれば、コンデンサ3の電圧と瞬時電圧の絶対値の偏差とリプル電圧の規定値とを常時比較することで、温度センサ等を用いずに寿命検知が行なえ、かつ検出タイミングを交流電源電圧の特定位相に固定せず、位相を逐次スライドするため、不要な寿命検出、あるいは必要な場合の寿命検知の不動作を防止し、より高速に寿命検出を可能とすることができる。   As described above, according to the first embodiment, the lifetime detection can be performed without using a temperature sensor or the like by constantly comparing the deviation of the absolute value of the voltage of the capacitor 3 and the absolute value of the instantaneous voltage with the specified value of the ripple voltage. The detection timing is not fixed to the specific phase of the AC power supply voltage, and the phase is slid sequentially, preventing unnecessary life detection or malfunction detection when necessary, and enabling faster life detection. It can be.

なお、本実施の形態において、瞬時電圧の絶対値検知のためにダイオードブリッジを用いた簡単な構成としたが、ダイオードの順方向電圧による歪みを考慮し、OPアンプ等を用いた構成としてもよい。   In this embodiment, a simple configuration using a diode bridge is used to detect the absolute value of the instantaneous voltage. However, a configuration using an OP amplifier or the like may be used in consideration of distortion due to the forward voltage of the diode. .

また、所定時間は電源周期5サイクル分としたが、ノイズ等の影響を受けないように配慮したその他の検出時間であってもよい。   Further, although the predetermined time is five power supply cycles, other detection time in consideration of not being affected by noise or the like may be used.

さらに、許容リプル電圧は一例として10Vとしたが、負荷電力の変動により発生するリプル電圧を考慮したその他の電圧値であってもよい。   Furthermore, although the allowable ripple voltage is 10 V as an example, other voltage values may be used in consideration of the ripple voltage generated due to fluctuations in load power.

また、コンデンサ3の寿命は瞬時に悪化する特性ではないため、電源周期の倍数にならない周期であれば、その他の周期であっても作用効果に差異はよい。   In addition, since the life of the capacitor 3 is not a characteristic that deteriorates instantaneously, if the cycle does not become a multiple of the power cycle, the effect is good even in other cycles.

(実施の形態2)
図4に、本実施の形態2における電源装置の構成図を示す。
(Embodiment 2)
FIG. 4 shows a configuration diagram of the power supply device according to the second embodiment.

なお、実施の形態1と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。   In addition, the same thing as Embodiment 1 attaches | subjects the same symbol, and abbreviate | omits detailed description.

図に示すように、電源装置は、出力側に接続した負荷電力の変動、あるいは負荷の入り切り信号に応じて寿命判断を中止する寿命判断中止手段5を備えている。   As shown in the figure, the power supply apparatus includes a life determination stop unit 5 that stops the life determination in response to a change in load power connected to the output side or a load on / off signal.

次に寿命診断中止手段5のフローチャートについて、図5を参照しながら説明する。   Next, the flowchart of the life diagnosis stop means 5 will be described with reference to FIG.

図に示すように、寿命診断中止手段5は、負荷の入り切り信号を負荷の制御側より入力する。負荷の入り切り信号の入力があった際には、コンデンサ3の電圧検出、瞬時電圧の絶対値検出を中止するように指令する。   As shown in the figure, the life diagnosis canceling means 5 inputs a load on / off signal from the load control side. When a load on / off signal is input, a command is issued to stop the voltage detection of the capacitor 3 and the absolute value detection of the instantaneous voltage.

以上のように、本実施の形態2によれば、電源装置の出力に接続された負荷がオンあるいはオフされた瞬間にコンデンサ3の電圧が下落あるいは上昇した際に、寿命診断を中止するため、不要な寿命判断を抑制することができる。また、コンデンサ3の容量を直流電圧のリプル成分を最小限抑制する容量とした場合においても、寿命判断に影響を及ぼすことを抑制し、不要な検出を防止することができる。   As described above, according to the second embodiment, the life diagnosis is stopped when the voltage of the capacitor 3 drops or rises at the moment when the load connected to the output of the power supply device is turned on or off. Unnecessary life judgment can be suppressed. Further, even when the capacitance of the capacitor 3 is set to a capacitance that suppresses the ripple component of the DC voltage to a minimum, it is possible to suppress the influence on the life judgment and prevent unnecessary detection.

なお、本実施の形態において、瞬時電圧の絶対値検知のためにダイオードブリッジを用いた簡単な構成としたが、ダイオードの順方向電圧による歪みを考慮し、OPアンプ等を用いた構成としてもよい。   In this embodiment, a simple configuration using a diode bridge is used to detect the absolute value of the instantaneous voltage. However, a configuration using an OP amplifier or the like may be used in consideration of distortion due to the forward voltage of the diode. .

また、コンデンサ3の電圧検出、瞬時電圧の絶対値検出を中止するように構成したが、電圧検出は実施し、偏差の演算以降の寿命判断部分を中止するような構成としてもよい。   Further, although the voltage detection of the capacitor 3 and the absolute value detection of the instantaneous voltage are stopped, the voltage detection may be performed and the life determination part after the calculation of the deviation may be stopped.

(実施の形態3)
図6に、本実施の形態3における電源装置の構成図を示す。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a configuration diagram of the power supply device according to the third embodiment.

なお、実施の形態1あるいは2と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。   The same components as those in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図に示すように、電源装置は、出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断閾値を変更する閾値変更手段6を備えている。閾値変更手段6は、負荷側の電流を計測する電流センサ6aと、計測した負荷側の電流値に応じて閾値の補正値を判定する閾値補正部6bと、演算した閾値の補正値を出力する出力部6cを備えている。   As shown in the figure, the power supply device includes threshold changing means 6 that changes the life judgment threshold according to the amount of change in load power connected to the output side. The threshold value changing means 6 outputs a current sensor 6a that measures a load-side current, a threshold value correction unit 6b that determines a correction value of the threshold value according to the measured load-side current value, and a calculated threshold value correction value. An output unit 6c is provided.

次に、閾値補正部6bの演算フローチャートについて、図7を参照しながら説明する。   Next, a calculation flowchart of the threshold correction unit 6b will be described with reference to FIG.

図に示すように、閾値補正部6bは、負荷電流を入力する。入力した負荷電流から補正テーブルを参照し、閾値の補正値を演算する。図8に補正テーブルの一例を示す。補正テーブルは、コンデンサ3の容量マージンから負荷電流の小さい領域では補正値をゼロとしており、負荷電流の大きい領域でのみ補正するように決定している。従って、電流検出のノイズ等により安定性が損なわれた場合や、微小な変化で補正値は変動せず、実質負荷の投入遮断による変動時に更新されることとなる。演算した補正値を閾値より減算する。   As shown in the figure, the threshold correction unit 6b inputs a load current. The correction value of the threshold value is calculated by referring to the correction table from the input load current. FIG. 8 shows an example of the correction table. The correction table is determined so that the correction value is zero in the region where the load current is small from the capacity margin of the capacitor 3 and the correction value is corrected only in the region where the load current is large. Therefore, when the stability is lost due to noise or the like of the current detection, or the correction value does not fluctuate due to a minute change, it is updated when fluctuating due to turning on and off of the actual load. The calculated correction value is subtracted from the threshold value.

以上のように、本実施の形態3によれば、コンデンサ3の容量を直流電圧のリプル成分を最小限抑制する容量とした場合においても、また、負荷が変動した場合においても逐次閾値に補正を加えることが可能となり、安定した寿命診断を行なうことができることとなる。   As described above, according to the third embodiment, even when the capacity of the capacitor 3 is set to a capacity that minimizes the ripple component of the DC voltage, and when the load fluctuates, the threshold value is corrected sequentially. Thus, it is possible to perform a stable life diagnosis.

なお、本実施の形態において、瞬時電圧の絶対値検知のためにダイオードブリッジを用いた簡単な構成としたが、ダイオードの順方向電圧による歪みを考慮し、OPアンプ等を用いた構成としてもよい。   In this embodiment, a simple configuration using a diode bridge is used to detect the absolute value of the instantaneous voltage. However, a configuration using an OP amplifier or the like may be used in consideration of distortion due to the forward voltage of the diode. .

また、補正テーブルで補正値を決定するような構成としたが、数式を利用して補正値を決定するような構成としてもよい。   Moreover, although it was set as the structure which determines a correction value with a correction table, it is good also as a structure which determines a correction value using numerical formula.

(実施の形態4)
図9に、本実施の形態4における電源装置の構成図を示す。
(Embodiment 4)
FIG. 9 shows a configuration diagram of a power supply device according to the fourth embodiment.

なお、実施の形態1から3と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。   The same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図に示すように、電源装置は、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1をダイオードブリッジ2により整流した直流電圧との差異が、最大となる電源位相を検出する最大偏差角検出手段7と、最大偏差角検出手段7により検出した最大偏差角に検出タイミングを固定する検出タイミング固定手段8をマイクロコンピュータ9の内部に備えている。   As shown in the figure, the power supply device has a maximum deviation for detecting a power supply phase in which a difference between an absolute value of an instantaneous voltage in each phase of the AC power supply 1 and a DC voltage obtained by rectifying the AC power supply 1 using a diode bridge 2 is maximized. The microcomputer 9 includes an angle detection means 7 and a detection timing fixing means 8 for fixing the detection timing to the maximum deviation angle detected by the maximum deviation angle detection means 7.

次に最大偏差角検出手段7のフローチャートについて、図10を参照しながら説明する。   Next, a flowchart of the maximum deviation angle detection means 7 will be described with reference to FIG.

図に示すように、最大偏差角検出手段7は、交流電源1の瞬時電圧の絶対値を入力する。さらに、コンデンサ3により平滑化した直流電圧を入力する。また、交流電源1の瞬時電圧の絶対値から交流電源1の位相0〜π、π〜2πの位相を入力する。ここで、全波整流しているため、0〜π、π〜2πの区別はされないが、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1をダイオードブリッジ2により整流した直流電圧との差異が最大となる電源位相を検出する目的のため、問題とはならない。最大偏差角検出手段7は、交流電源1の半周期の中で交流電源1の瞬時電圧の絶対値とコンデンサ3の電圧の偏差が最大となる位相角(最大偏差角)を検出する。   As shown in the figure, the maximum deviation angle detection means 7 inputs the absolute value of the instantaneous voltage of the AC power supply 1. Further, the DC voltage smoothed by the capacitor 3 is input. In addition, the phase of 0 to π and π to 2π of the AC power supply 1 is input from the absolute value of the instantaneous voltage of the AC power supply 1. Here, since full-wave rectification is performed, 0 to π and π to 2π are not distinguished, but the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply 1 and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply 1 using the diode bridge 2 This is not a problem for the purpose of detecting the power supply phase that maximizes the difference between the two. The maximum deviation angle detection means 7 detects the phase angle (maximum deviation angle) at which the deviation between the absolute value of the instantaneous voltage of the AC power supply 1 and the voltage of the capacitor 3 is maximum in the half cycle of the AC power supply 1.

次に、検出タイミング固定手段8のフローチャートについて、図11を参照しながら説明する。   Next, a flowchart of the detection timing fixing means 8 will be described with reference to FIG.

図に示すように、検出タイミング固定手段8は、最大偏差角検出手段7により検出した最大偏差角を入力する。また、交流電源1の周波数を入力し、初期の周期を決定する。さらに、1周期内(電源周期の半周期分)の絶対値検出個数から検出割り込み周期を決定する。例えば、1周期内の絶対値検出個数が32個の場合、割り込み周期は32と設定する。さらに、最大偏差角が位相角0から何番目の絶対値検出値に相当するかを入力し、最大偏差角に相当する検出値番号を新たに32にセットする。検出値番号から検出サイクル毎に番号を1ずつ減算してゼロとなった際に32をセットする。ゼロとなった瞬間に最大偏差角としての偏差を演算することとなる。   As shown in the figure, the detection timing fixing means 8 inputs the maximum deviation angle detected by the maximum deviation angle detection means 7. Further, the frequency of the AC power supply 1 is input to determine the initial period. Further, the detection interrupt cycle is determined from the absolute value detection number within one cycle (half the power cycle). For example, when the number of absolute value detections in one cycle is 32, the interrupt cycle is set to 32. Further, the absolute value detected value corresponding to the maximum deviation angle from the phase angle 0 is input, and a detection value number corresponding to the maximum deviation angle is newly set to 32. When the number is subtracted from the detection value number by 1 for each detection cycle and becomes zero, 32 is set. The deviation as the maximum deviation angle is calculated at the moment when it becomes zero.

以上のように、本実施の形態4によれば、交流電源1の瞬時電圧の絶対値とコンデンサ3により平滑化した直流電圧の偏差が最大となる位相角を検出し、劣化度合の非常に低い場合であっても、寿命の症状を的確に把握することができ、より高速に劣化傾向を認識できると同時に、不要な寿命判定を無くし、負荷の急激な変動による影響を排除した、電解コンデンサの容量抜けに関する的確な影響を把握することができることとなる。   As described above, according to the fourth embodiment, the phase angle at which the deviation between the absolute value of the instantaneous voltage of the AC power supply 1 and the DC voltage smoothed by the capacitor 3 is maximized is detected, and the degree of deterioration is very low. Even in such cases, it is possible to accurately grasp the symptoms of life, recognize the tendency of deterioration at a higher speed, eliminate unnecessary life judgment, and eliminate the effects of sudden fluctuations in load. It is possible to grasp the exact influence regarding the capacity loss.

(実施の形態5)
図12に、本実施の形態5における電源装置の構成図を示す。
(Embodiment 5)
FIG. 12 shows a configuration diagram of the power supply device according to the fifth embodiment.

なお、実施の形態1から4と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。   The same components as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図に示すように、電源装置は、交流電源1の送電側の相切換時や重負荷が投入された場合などに発生する電源位相の跳躍を検出する位相跳躍検出手段10と、電源位相が跳躍した際に寿命判断を中止する第二寿命診断中止手段11を備えている。   As shown in the figure, the power supply device includes a phase jump detection means 10 that detects a jump in the power supply phase that occurs when switching the phase of the AC power supply 1 on the power transmission side or when a heavy load is applied, and the power supply phase jumps. The second life diagnosis stop means 11 is provided for stopping the life judgment when it is done.

次に、位相跳躍検出手段10のフローチャートについて図13を参照しながら説明する。   Next, a flowchart of the phase jump detection means 10 will be described with reference to FIG.

図に示すように、位相跳躍検出手段10は、計数カウンタをスタートさせる。交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値を入力する。入力した絶対値がゼロとなった瞬間の計数カウンタ値をゼロにクリアする。次に絶対値がゼロとなった瞬間の計数カウンタを読み込み、その後、計数カウンタ値をリセットする。本操作を反復して読み込んだ前回の計数カウンタ値と今回の計数カウンタ値との差異を演算する。そのカウンタの偏差分が所定値(例えば、交流電源1の半周期分の標準カウンタ値を32とした場合、所定値は±4とする)と比較して演算した差異が所定値以上であれば、位相跳躍が発生したと判定する。   As shown in the figure, the phase jump detection means 10 starts a counting counter. The absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply 1 is input. The count counter value at the moment when the input absolute value becomes zero is cleared to zero. Next, the count counter at the moment when the absolute value becomes zero is read, and then the count counter value is reset. The difference between the previous count counter value read by repeating this operation and the current count counter value is calculated. If the difference of the counter is greater than or equal to a predetermined value (for example, if the standard counter value for the half cycle of the AC power supply 1 is 32, the predetermined value is ± 4) It is determined that a phase jump has occurred.

次に、第二寿命診断中止手段11のフローチャートについて図14を参照しながら説明する。   Next, the flowchart of the second life diagnosis stopping means 11 will be described with reference to FIG.

図に示すように、第二寿命診断中止手段11は、位相跳躍検出手段10で判定した位相跳躍が発生したか否かの結果を入力する。位相跳躍が発生したことを示す入力があった際には、寿命診断手段4に対して寿命の診断を中止するように指令を送信する。   As shown in the figure, the second life diagnosis cancellation unit 11 inputs a result of whether or not the phase jump determined by the phase jump detection unit 10 has occurred. When there is an input indicating that a phase jump has occurred, a command is sent to the life diagnosis means 4 to stop the life diagnosis.

以上のように、本実施の形態5によれば、送電側の相切換時や重負荷が投入された場合などに発生する電源位相の跳躍によるコンデンサ3の充放電サイクルのズレによって、不要に寿命判定することを防止し、コンデンサ3の寿命判断を行なうこととなる。   As described above, according to the fifth embodiment, the life of the capacitor 3 is unnecessarily long due to a shift in the charge / discharge cycle of the capacitor 3 due to a jump in the power supply phase that occurs when the power transmission side is switched or when a heavy load is applied. The determination is prevented, and the life of the capacitor 3 is determined.

(実施の形態6)
図15に、本実施の形態6における電源装置の構成図を示す。
(Embodiment 6)
FIG. 15 shows a configuration diagram of a power supply device according to the sixth embodiment.

なお、実施の形態1から5と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。   In addition, the same thing as Embodiment 1-5 attaches | subjects the same symbol, and abbreviate | omits detailed description.

図に示すように、電源装置は、寿命判断手段4Bを有し、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1の整流した直流電圧との所定時間分の差異を蓄積する蓄積手段4Baと、蓄積した電圧差異の所定時間内の積分値により寿命判断する第二寿命判断部4Bbを備えている。   As shown in the figure, the power supply device has a life determination means 4B, and accumulates a difference for a predetermined time between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply 1 and the rectified DC voltage of the AC power supply 1. Means 4Ba and a second life determination unit 4Bb for determining the life based on an integrated value within a predetermined time of the accumulated voltage difference are provided.

次に蓄積手段4Baのフローチャートについて、図16を参照しながら説明する。   Next, the flowchart of the storage means 4Ba will be described with reference to FIG.

図に示すように、蓄積手段4Baは、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1の整流した直流電圧(コンデンサ3の電圧)を入力する。入力したそれぞれの電圧値の差異を演算、積算する。所定時間(例えば電源周波数が50Hzの場合は20ms)経過したか否かを判断し、所定時間経過していれば蓄積した電圧の差異(電圧偏差積算値)は、第二寿命判断部4Bbに出力する。また、出力した後に、積算値をクリアする。   As shown in the figure, the storage means 4Ba receives the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply 1 and the rectified DC voltage (voltage of the capacitor 3) of the AC power supply 1. The difference between the input voltage values is calculated and integrated. It is determined whether or not a predetermined time (for example, 20 ms when the power supply frequency is 50 Hz) has elapsed. If the predetermined time has elapsed, the accumulated voltage difference (voltage deviation integrated value) is output to the second life determination unit 4Bb. To do. Also, after output, the integrated value is cleared.

次に第二寿命判断部4Bbのフローチャートについて、図17を参照しながら説明する。   Next, a flowchart of the second life determination unit 4Bb will be described with reference to FIG.

図に示すように、第二寿命判断部4Bbは、蓄積手段4Baから電圧偏差積算値を入力する。入力した電圧偏差積算値は、コンデンサ3の容量が減少により小さな値となるため、電圧偏差積算値がコンデンサ3の標準容量と負荷容量で決定される閾値を超えていれば、寿命に至っていないと判断する。また、閾値を下回っていれば、寿命であると判断することとなる。   As shown in the figure, the second life determination unit 4Bb inputs the voltage deviation integrated value from the storage unit 4Ba. Since the input voltage deviation integrated value becomes a small value as the capacity of the capacitor 3 decreases, if the voltage deviation integrated value exceeds the threshold value determined by the standard capacity and the load capacity of the capacitor 3, the life is not reached. to decide. Moreover, if it is less than a threshold value, it will be judged that it is a lifetime.

以上のように、本実施の形態6によれば、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1の整流した直流電圧との所定時間分の差異を蓄積する蓄積手段4Baを備え、蓄積した差異により寿命を判断するため、寿命末期の特性を時系列で監視することが可能となり、時系列の差異データから寿命までの期間をより正確に検出することができることとなる。   As described above, according to the sixth embodiment, the storage unit 4Ba that stores the difference for a predetermined time between the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply 1 and the rectified DC voltage of the AC power supply 1 is provided. Since the life is determined based on the accumulated difference, the characteristics at the end of the life can be monitored in time series, and the period from the time series difference data to the life can be detected more accurately.

なお、本実施の形態において、蓄積手段4Baの蓄積の所定時間は20msとしたが、ノイズ等の影響を考慮してさらに長期間の蓄積データとするような構成としてもよい。   In the present embodiment, the predetermined storage time of the storage means 4Ba is 20 ms, but it may be configured to store data for a longer period in consideration of the influence of noise and the like.

(実施の形態7)
図18に、本実施の形態7における寿命判断手段4Cのフローチャートを示す。
(Embodiment 7)
FIG. 18 shows a flowchart of the life judging means 4C in the seventh embodiment.

なお、実施の形態1から6と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。   In addition, the same thing as Embodiment 1-6 is attached | subjected the same symbol, and detailed description is abbreviate | omitted.

図に示すように、寿命判断手段4Cは、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1の整流した直流電圧(コンデンサ3の電圧)との差異の閾値を2段階有している。大きい差異の閾値を交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1の整流した直流電圧との差異が下回った場合、寿命判断の時間間隔を短くするようになっている。例えば、寿命判断の時間間隔(初期値)が1分であった場合、次回は30秒というタイマー設定を行い、時間を短縮する。   As shown in the figure, the life determination means 4C has two stages of threshold values for the difference between the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply 1 and the rectified DC voltage of the AC power supply 1 (the voltage of the capacitor 3). Yes. When the difference between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply 1 and the rectified DC voltage of the AC power supply 1 falls below a large difference threshold, the time interval for determining the life is shortened. For example, if the time interval (initial value) for determining the life is 1 minute, the timer is set to 30 seconds next time to shorten the time.

以上のように、本実施の形態7によれば、寿命判断手段4Cは、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値と交流電源1の整流した直流電圧との差異の閾値を2段階有し、大きい差異の閾値を実際の差異が下回った場合、寿命判断の時間間隔を短くするような構成とし、コンデンサ3を設置した初期では不要な寿命判断回数を減らし、寿命末期に差し掛かった際に密度を上げて寿命判断を行なうため、より安定かつ安全な検出を高速に行なうことができることとなる。   As described above, according to the seventh embodiment, the life determination means 4C has two levels of threshold values for the difference between the absolute value of the instantaneous voltage and the rectified DC voltage of the AC power supply 1 at each phase of the AC power supply 1. When the actual difference falls below the large difference threshold, the life judgment time interval is shortened. When the capacitor 3 is installed, the number of unnecessary life judgments is reduced, and the end of the life is reached. Since the life is determined by increasing the density, more stable and safe detection can be performed at high speed.

なお、本実施の形態において、寿命判断の時間間隔(初期値)を1分、次回の設定を30秒としたが、初期時間間隔はその他の時間であってもよい。   In this embodiment, the time interval (initial value) for determining the life is 1 minute and the next setting is 30 seconds. However, the initial time interval may be any other time.

また、次回の設定時間間隔を半減するようにしたが、短縮する方向であれば、その他の比率でもよく、また絶対時間を短縮(例えば20秒短縮して40秒間隔とする)してもよい。   Although the next set time interval is halved, other ratios may be used as long as the direction is shortened, and the absolute time may be shortened (for example, 20 seconds is shortened to 40 seconds). .

(実施の形態8)
図19に、本実施の形態8における電源装置を搭載した電気機器としての空気清浄機12の構成図を示す。
(Embodiment 8)
In FIG. 19, the block diagram of the air cleaner 12 as an electric equipment carrying the power supply device in this Embodiment 8 is shown.

なお、実施の形態1から7と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。   The same components as those in the first to seventh embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図に示すように、空気清浄機12は、寿命判断手段4Dを有し、寿命判断手段4Dにより判断した寿命判断結果に応じて運転を停止する機器運転制御手段13を備えている。また、寿命判断手段4Dは、コンデンサ3の両端電圧を検出する第一電圧検出器4aと、交流電源1の各位相における瞬時電圧の絶対値を検出するための第二ダイオードブリッジ4bと、第二ダイオードブリッジ4bの出力電圧を検出する第二電圧検出器4cと交流電源1を整流、平滑した直流電圧、すなわちコンデンサ3の両端電圧との差異からコンデンサ3の寿命を常時判断する寿命判断部4dと、寿命判断部4dにより検出した判断結果を機器運転制御手段13に出力する運転出力部4Daを備えている。   As shown in the figure, the air purifier 12 has a life determination means 4D, and is provided with a device operation control means 13 for stopping the operation in accordance with the life determination result determined by the life determination means 4D. The life determination means 4D includes a first voltage detector 4a for detecting the voltage across the capacitor 3, a second diode bridge 4b for detecting the absolute value of the instantaneous voltage in each phase of the AC power supply 1, and a second A life determination unit 4d that always determines the life of the capacitor 3 from the difference between the second voltage detector 4c that detects the output voltage of the diode bridge 4b and the DC voltage obtained by rectifying and smoothing the AC power supply 1, that is, the voltage across the capacitor 3; The operation output unit 4Da that outputs the determination result detected by the life determination unit 4d to the device operation control means 13 is provided.

次に機器運転制御手段13のフローチャートについて、図20を参照しながら説明する。   Next, the flowchart of the apparatus operation control means 13 is demonstrated, referring FIG.

図に示すように、機器運転制御手段13は、運転出力部4Daより入力した寿命判断結果から、寿命であるとの信号入力の場合は、ファンモータ12a、表示部12bの順に停止させ、寿命ではないとの信号入力の場合は処理を抜ける。   As shown in the figure, the device operation control means 13 stops the fan motor 12a and the display unit 12b in this order in the case of a signal input indicating the end of life from the life determination result input from the operation output unit 4Da. If no signal is input, the process is terminated.

以上のように、本実施の形態8によれば、電源装置の寿命判断手段4Dにより判断した寿命判断結果に応じて電気機器としての空気清浄機12の運転を停止することとなり、機器の設計に合致しない不良動作を防止し、より安定した動作を確保することができると同時に、電子部品の寿命に至った際に安全に停止させることができることとなる。   As described above, according to the eighth embodiment, the operation of the air purifier 12 as an electrical device is stopped according to the lifetime determination result determined by the lifetime determination means 4D of the power supply device, and the design of the device is performed. It is possible to prevent a malfunctioning operation that does not match and ensure a more stable operation, and at the same time, it can be safely stopped when the life of the electronic component is reached.

なお、本実施の形態において、電気機器は空気清浄機12としたが、交流電力から直流電力に変換する際の平滑化のためのコンデンサ3を備える機器であれば、その他の機器であってもよい。   In the present embodiment, the electric device is the air purifier 12, but other devices may be used as long as the device includes the capacitor 3 for smoothing when converting AC power to DC power. Good.

また、ファンモータ12a、表示部12bの順に停止したが、機器構成や外形によっては使用者の安全面を考慮したその他の順であってもよい。   Moreover, although it stopped in order of the fan motor 12a and the display part 12b, the other order which considered the user's safety aspect may be sufficient depending on an apparatus structure and an external shape.

本発明の実施例1の電源装置の構成図1 is a configuration diagram of a power supply device according to a first embodiment of the present invention. 同寿命判断部4dのフローチャートFlowchart of same life determination unit 4d 同寿命判断の説明図Explanatory drawing of same life judgment 本実施の形態2における電源装置の構成図Configuration diagram of power supply apparatus according to Embodiment 2 同寿命診断中止手段5のフローチャートFlow chart of the same life diagnosis stop means 5 本実施の形態3における電源装置の構成図Configuration diagram of power supply apparatus according to Embodiment 3 同閾値補正部6bの演算フローチャートCalculation flowchart of the threshold correction unit 6b 同補正テーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the correction table 本実施の形態4における電源装置の構成図Configuration diagram of power supply apparatus according to Embodiment 4 同最大偏差角検出手段7のフローチャートFlow chart of the maximum deviation angle detection means 7 同検出タイミング固定手段8のフローチャートFlow chart of the detection timing fixing means 8 本実施の形態5における電源装置の構成図Configuration diagram of power supply apparatus according to Embodiment 5 同位相跳躍検出手段10のフローチャートFlow chart of in-phase jump detection means 10 同第二寿命診断中止手段11のフローチャートFlow chart of the second life diagnosis stop means 11 本実施の形態6における電源装置の構成図Configuration diagram of power supply apparatus according to Embodiment 6 同蓄積手段4BaのフローチャートFlow chart of the storage means 4Ba 同第二寿命判断部4BbのフローチャートFlowchart of second life determination unit 4Bb 本実施の形態7における寿命判断手段4CのフローチャートFlowchart of life determination means 4C in the seventh embodiment 本実施の形態8における電源装置を搭載した電気機器としての空気清浄機12の構成図Configuration diagram of air purifier 12 as an electric device equipped with the power supply device according to the eighth embodiment. 同機器運転制御手段13のフローチャートFlow chart of the device operation control means 13 従来の特許文献1における電源装置の寿命予報回路の構成図Configuration diagram of life prediction circuit of power supply device in Patent Document 1 of related art 従来の特許文献2における電源装置の電解コンデンサの寿命検出装置の構成図Configuration diagram of a life detection device for an electrolytic capacitor of a conventional power supply device in Patent Document 2 従来の特許文献3における電源装置のアルミ電解コンデンサの寿命警報装置の構成図Configuration diagram of lifetime alarm device for aluminum electrolytic capacitor of power supply device in Patent Document 3 従来の特許文献4における残存寿命予測報知の方法についての説明図Explanatory drawing about the method of the remaining life prediction notification in the conventional patent document 4 従来の特許文献5におけるコンデンサの寿命の予測方法についての説明図Explanatory drawing about the prediction method of the lifetime of the capacitor in the conventional patent document 5 従来の特許文献6におけるコンデンサ寿命予測装置の説明図Explanatory drawing of the capacitor life prediction apparatus in the conventional patent document 6

符号の説明Explanation of symbols

1 交流電源
2 ダイオードブリッジ
3 コンデンサ
4 寿命判断手段
4a 第一電圧検出器
4b 第二ダイオードブリッジ
4c 第二電圧検出器
4d 寿命判断部
4B 寿命判断手段
4Ba 蓄積手段
4Bb 第二寿命判断部
4C 寿命判断手段
4D 寿命判断手段
4Da 運転出力部
5 寿命判断中止手段
6 閾値変更手段
6a 電流センサ
6b 閾値補正部
6c 出力部
7 最大偏差角検出手段
8 検出タイミング固定手段
9 マイクロコンピュータ
10 位相跳躍検出手段
11 第二寿命診断中止手段
12 空気清浄機
12a ファンモータ
12b 表示部
13 機器運転制御手段
14 電源装置
15 電源回路
16 温度センサ
17 演算回路
18 V/Fコンバータ
19 積算カウンタ
20 表示器
21 電源装置
22 電解コンデンサ寿命検出装置
23 温度検出手段
24 メモリ手段
25 演算手段
26 交換時期検出手段
27 インバータ
28 リプル電流演算器
29 コンデンサ
30 自己発熱量演算回路
31 稼働時間検出器
32 警報回路
33 電解コンデンサ
34 薄膜テープ
35 温度センサ
36 熱収縮チューブ
37 電気二重層コンデンサ
38 被変形部
39 第1の導体
40 第2の導体
41 端子
42 抵抗体
43 コンデンサ
44 脈動成分情報提供装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Diode bridge 3 Capacitor 4 Life determination means 4a 1st voltage detector 4b 2nd diode bridge 4c 2nd voltage detector 4d Life judgment part 4B Life judgment means 4Ba Accumulation means 4Bb 2nd life judgment part 4C Life judgment means 4D life judgment means 4Da operation output section 5 life judgment stop means 6 threshold change means 6a current sensor 6b threshold correction section 6c output section 7 maximum deviation angle detection means 8 detection timing fixing means 9 microcomputer 10 phase jump detection means 11 second life Diagnosis stop means 12 Air purifier 12a Fan motor 12b Display unit 13 Equipment operation control means 14 Power supply 15 Power supply circuit 16 Temperature sensor 17 Calculation circuit 18 V / F converter 19 Integration counter 20 Display 21 Power supply 22 Electrolytic capacitor life detection device 23 Degree detection means 24 Memory means 25 Calculation means 26 Replacement time detection means 27 Inverter 28 Ripple current calculator 29 Capacitor 30 Self-heating calculation circuit 31 Operating time detector 32 Alarm circuit 33 Electrolytic capacitor 34 Thin film tape 35 Temperature sensor 36 Heat shrinkable tube 37 Electric Double Layer Capacitor 38 Deformed Section 39 First Conductor 40 Second Conductor 41 Terminal 42 Resistor 43 Capacitor 44 Pulsation Component Information Providing Device

Claims (11)

交流電源を整流する整流手段と、前記整流手段により整流された電圧を平滑化する平滑化手段と、前記交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異から前記平滑化手段に備えたコンデンサの寿命を判断する寿命判断手段を備えたことを特徴とする電源装置。 Rectification means for rectifying the AC power supply, smoothing means for smoothing the voltage rectified by the rectification means, and the difference between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply A power supply device comprising life determining means for determining the life of a capacitor provided in the smoothing means. 交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧は、前記交流電源周期とは異なる周期で検知することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 2. The power supply device according to claim 1, wherein an absolute value of an instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and a DC voltage obtained by rectifying the AC power supply are detected at a period different from the AC power supply period. 出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断を中止することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 2. The power supply apparatus according to claim 1, wherein the life judgment is stopped according to a fluctuation amount of the load power connected to the output side. 出力側に接続した負荷電力の変動量に応じて、寿命判断閾値を変更することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 2. The power supply apparatus according to claim 1, wherein the life judgment threshold value is changed in accordance with a fluctuation amount of load power connected to the output side. 交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧との差異が、最大となる電源位相を検出する最大偏差角検出手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の電源装置。 2. A maximum deviation angle detecting means for detecting a power phase in which a difference between an absolute value of an instantaneous voltage in each phase of the AC power supply and a DC voltage obtained by rectifying the AC power supply is maximized. Power supply. 最大偏差角を検出したことにより、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源を整流した直流電圧の検出タイミングは、前記最大偏差角に固定することを特徴とする請求項5記載の電源装置。 6. The detection timing of the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the DC voltage obtained by rectifying the AC power supply is fixed to the maximum deviation angle by detecting the maximum deviation angle. Power supply. 寿命判断手段あるいは最大偏差角検出手段は、マイクロコンピュータに備えたことを特徴とする請求項5あるいは6記載の電源装置。 7. The power supply device according to claim 5, wherein the life judging means or the maximum deviation angle detecting means is provided in a microcomputer. 電源位相の跳躍を検出する位相跳躍検出手段を備え、前記電源位相が跳躍した際に寿命判断を中止することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 The power supply apparatus according to claim 1, further comprising phase jump detection means for detecting a jump in power supply phase, wherein the life judgment is stopped when the power supply phase jumps. 寿命判断手段は、交流電源の各位相における瞬時電圧の絶対値と前記交流電源の整流した直流電圧との所定時間分の差異を蓄積する蓄積手段を備え、前記蓄積した差異により寿命を判断することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 The life determination means includes storage means for storing a difference for a predetermined time between the absolute value of the instantaneous voltage at each phase of the AC power supply and the rectified DC voltage of the AC power supply, and determines the life based on the stored difference. The power supply device according to claim 1. 寿命判断手段は、差異の閾値を少なくとも2段階以上有し、最も閾値の大きい前記差異の閾値を差異が超えた場合、寿命判断の時間間隔を短くしたことを特徴とする請求項1記載の電源装置。 2. The power source according to claim 1, wherein the life judgment means has at least two or more stages of difference thresholds, and shortens the time interval of life judgment when the difference exceeds the difference threshold having the largest threshold. apparatus. 寿命判断手段により判断した寿命判断結果に応じて運転を停止することを特徴とする請求項1から10何れかに記載の電源装置を搭載した電気機器。 11. The electric device equipped with the power supply device according to claim 1, wherein the operation is stopped in accordance with a life judgment result judged by the life judgment means.
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