JP2010197284A - Abnormality detection device of electrolytic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解コンデンサを搭載した電子機器において、電解コンデンサの異常を検知する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for detecting an abnormality of an electrolytic capacitor in an electronic device equipped with the electrolytic capacitor.
例えば、電解コンデンサは、陰極と陽極のアルミ電極と電解紙が重ねられてロール状に巻かれ、アルミケースの中に収納される。陰極と陽極のアルミ電極からは外部端子が溶接されケース外部に出される。内部は電解液が充填され、封口ゴムにより密閉された形になっている。アルミケースの頭部には一般的には安全弁とよばれるスリットがある。これは電解コンデンサ内部の損失角(tanδ)増大などが原因でコンデンサ内部が発熱し、電解液が急激に蒸発し内圧が急激に上昇した時にこのスリット部分が裂け、内圧を外気に逃がす役割をもつ。 For example, in an electrolytic capacitor, an aluminum electrode of cathode and anode and electrolytic paper are overlapped and wound into a roll shape and stored in an aluminum case. An external terminal is welded from the aluminum electrode of the cathode and the anode and is taken out of the case. The inside is filled with an electrolytic solution and sealed with a sealing rubber. The head of the aluminum case generally has a slit called a safety valve. This is due to an increase in the loss angle (tan δ) inside the electrolytic capacitor, etc., and the inside of the capacitor generates heat. When the electrolyte rapidly evaporates and the internal pressure rises sharply, this slit portion tears, and the internal pressure is released to the outside air. .
電解コンデンサ内部には電解液があり、電解コンデンサ内部が発熱すると、この電解液が蒸発し、電解コンデンサ内圧が上昇する。初期状態でも内部の発熱はあり、電解液は蒸発するが、封口ゴムから透過し内圧と外気のバランスを保つ。しかし、長時間使用すると電解液は減少しコンデンサの損失角(tanδ)が増大する。この損失角の増大に伴い、電解コンデンサ内部が発熱し、電解液の蒸発が助長される為、封口ゴムからの透過では足りなくなり電解コンデンサの内圧が上昇する為、頭部にある安全弁が裂け、内部の電解液が外部に水蒸気状に噴き出す場合がある。 There is an electrolytic solution inside the electrolytic capacitor, and when the electrolytic capacitor generates heat, the electrolytic solution evaporates and the internal pressure of the electrolytic capacitor increases. Even in the initial state, there is internal heat generation and the electrolytic solution evaporates, but it passes through the sealing rubber and maintains the balance between the internal pressure and the outside air. However, when used for a long time, the electrolytic solution decreases and the loss angle (tan δ) of the capacitor increases. As the loss angle increases, the inside of the electrolytic capacitor generates heat, and the evaporation of the electrolyte is promoted.Thus, the permeation from the sealing rubber becomes insufficient, and the internal pressure of the electrolytic capacitor rises, so the safety valve at the head tears, There is a case where the internal electrolyte solution spouts out to the outside in the form of water vapor.
この現象は長時間使用された場合に発生するだけでなく、コンデンサに印加される電圧が定格電圧を越えた場合や、逆電圧が印加された場合にも発生し、電解液が十分に残存した状態で発生するとより多くの電解液が水蒸気状に噴出する。電解液の主成分はエチレングリコールで沸点は約200℃である。 This phenomenon occurs not only when used for a long time, but also when the voltage applied to the capacitor exceeds the rated voltage or when a reverse voltage is applied, and the electrolyte remains sufficiently. When generated in a state, more electrolytic solution is ejected in the form of water vapor. The main component of the electrolyte is ethylene glycol, and the boiling point is about 200 ° C.
例えば、スイッチング電源やインバータ回路などの高周波変換回路においても電解コンデンサが使用されている。電解コンデンサの静電容量は概ね数μF〜数百μFで、定格電圧は数V〜数百Vであり、電子機器の回路の異常や、電解コンデンサの寿命末期に電解コンデンサ内部が発熱し、電解液が蒸発して安全弁が開き電解液が水蒸気状に噴出する。 For example, electrolytic capacitors are also used in high-frequency conversion circuits such as switching power supplies and inverter circuits. Electrolytic capacitors have a capacitance of several μF to several hundred μF and a rated voltage of several V to several hundred V. Electrolytic circuit abnormalities and the inside of the electrolytic capacitor generate heat at the end of the life of the electrolytic capacitor. The liquid evaporates and the safety valve opens, and the electrolyte is ejected in the form of water vapor.
この現象は電子機器を使うエンドユーザーからすれば燃焼による発煙と捉えられる恐れがある。この現象を回避する為に、電解コンデンサに流れる電流や印加される電圧の変化を電気的に検出する技術(例えば、特許文献1。)や電解コンデンサの発熱を電解コンデンサに組み込まれた感温素子等で検出する技術(例えば、特許文献2。)がある。 This phenomenon may be perceived as smoke generated by combustion for the end user using electronic equipment. In order to avoid this phenomenon, a technique (for example, Patent Document 1) that electrically detects a change in the current flowing through the electrolytic capacitor and an applied voltage (for example, Patent Document 1), or a temperature sensitive element in which the heat generated by the electrolytic capacitor is incorporated in the electrolytic capacitor. There exists a technique (for example, patent document 2) detected by the above.
しかしながら、電解コンデンサに流れる電流や印加される電圧は使用される電解コンデンサの特性や電子機器、周囲環境によって異なり、この電流や電圧を検知する方法は精度良く検出するには回路が複雑になり、設計が難しいという問題がある。 However, the current flowing through the electrolytic capacitor and the applied voltage vary depending on the characteristics of the electrolytic capacitor used, the electronic equipment, and the surrounding environment, and the method for detecting this current and voltage complicates the circuit for accurate detection. There is a problem that it is difficult to design.
電解コンデンサに専用のケースを用いて感温素子を電解コンデンサに接触させて異常温度を検出する構造があるが、小型の電解コンデンサに適用する場合、構造が複雑になり、微細な加工技術が要求される為、実用的ではない。 There is a structure that detects the abnormal temperature by contacting the temperature sensitive element with the electrolytic capacitor using a special case for the electrolytic capacitor. However, when applied to a small electrolytic capacitor, the structure becomes complicated and fine processing technology is required. Is not practical.
本発明は、電子機器に搭載された電解コンデンサが異常時に発熱した時に、電解コンデンサを電子機器の回路から切り離して電解液が水蒸気状に噴き出すのを未然に防止できる電解コンデンサの異常検知装置を提供することを目的とする。 The present invention provides an abnormality detection device for an electrolytic capacitor that can prevent the electrolytic solution from being ejected in the form of water vapor by separating the electrolytic capacitor from the circuit of the electronic device when the electrolytic capacitor mounted on the electronic device generates heat during an abnormality. The purpose is to do.
本発明の電解コンデンサの異常検出装置は、交流電圧を整流する整流回路およびこの整流回路が整流した電圧を平滑する電解コンデンサを有する交直変換回路と、この交直変換回路に接続され、前記電解コンデンサにより平滑された直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と、このインバータ回路から出力される高周波交流電圧が印加される負荷回路と、この負荷回路の高周波交流電圧を検出する高周波電圧分圧コンデンサを有し、該高周波電圧分圧コンデンサの電圧値に応じて検出信号を出力する検出回路とを備え、前記検出回路の高周波電圧分圧コンデンサは温度変化に応じて容量を変化させるものであるとともに、前記電解コンデンサに近接して配置する。 The electrolytic capacitor abnormality detection device of the present invention includes a rectifier circuit that rectifies an AC voltage, an AC / DC converter circuit that has an electrolytic capacitor that smoothes the voltage rectified by the rectifier circuit, and is connected to the AC / DC converter circuit. An inverter circuit that converts the smoothed DC voltage into a high-frequency AC voltage, a load circuit to which the high-frequency AC voltage output from the inverter circuit is applied, and a high-frequency voltage dividing capacitor that detects the high-frequency AC voltage of the load circuit And a detection circuit that outputs a detection signal according to the voltage value of the high-frequency voltage divider capacitor, and the high-frequency voltage divider capacitor of the detection circuit changes capacitance according to a temperature change, Arranged close to the electrolytic capacitor.
本発明によれば、電子機器に搭載された電解コンデンサが異常発熱した時、その温度上昇を検出して電解コンデンサの安全弁が動作するのを未然に防ぎ、電解液が水蒸気となって噴き出すのを防止することができる。 According to the present invention, when an electrolytic capacitor mounted on an electronic device abnormally generates heat, the temperature rise is detected to prevent the electrolytic capacitor's safety valve from operating, and the electrolytic solution can be discharged as water vapor. Can be prevented.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態の高周波変換回路の回路図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram of the high-frequency conversion circuit of the present embodiment.
まず、高周波変換回路100の回路構成について説明する。
商用電源ACが入力され、交流電圧を直流電圧に変換する交直変換回路10と、交直変換回路10が出力する電圧を接続される負荷Ldに応じた電力に変換して、この負荷Ldに電力を供給する電力供給回路20と、この電力供給回路20が負荷Ldに供給する電流を検出する検出回路30を備えている。
First, the circuit configuration of the high-
The AC /
交直変換回路10は、商用電源ACが入力される交流電圧を整流する整流回路11と、この整流回路11が出力する電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路12を備えている。
The AC /
整流回路11は、商用電源ACが入力される入力端子に接続される電流ヒューズFと、この電流ヒューズFを介して接続されるダイオードブリッジDB1と、を備える。 The rectifier circuit 11 includes a current fuse F connected to an input terminal to which the commercial power supply AC is input, and a diode bridge DB1 connected via the current fuse F.
昇圧チョッパ回路12は、整流回路11の出力端に並列に接続される脈流電圧検出抵抗R4、R5と、トランスT1を介して接続されるスイッチング素子Q1と、スイッチング素子Q1に流れる電流検出抵抗R6と、トランスT1とアノード側が接続されるスイッチングダイオードD1と、このスイッチングダイオードD1のカソード側と整流回路10の低電位側に接続される電解コンデンサC1と、この電解コンデンサC1に並列に接続され、電解コンデンサC1に充電される電圧を検出する出力電圧検出抵抗R1、R2と、脈流電圧検出抵抗R4、R5及び出力電圧検出抵抗R1、R2及びスイッチング素子Q1の電流検出抵抗R6が検出する検出信号とトランスT1の2次側に発生する検出信号を入力して、これらの検出信号に基づいて、昇圧チョッパ回路2を制御する昇圧チョッパ制御回路13とを備えている。
The step-
電力供給回路20は、負荷Ldが接続される負荷回路21と、昇圧チョッパ回路12が出力する電圧を高周波交流電圧に変換して負荷回路21を介して接続される負荷Ldに電力を供給するインバータ回路22を備えている。
The
インバータ回路22は、直列に接続されたスイッチング素子Q2、Q3と、このスイッチング素子Q2、Q3を高周波で交互にオン−オフさせる信号を発生するスイッチング制御回路23とを備えている。
The
負荷回路21は、スイッチング素子Q2とスイッチング素子Q3の接続点からバラストチョークL20を介して負荷Ldに接続され、負荷Ldとグランド間に直流成分除去の直流電圧成分除去コンデンサC20を備えた直列共振回路を備えている。
The
検出回路30は、負荷回路21のバラストチョークL20と負荷Ldの接続点に直列接続される高周波電圧分圧コンデンサC10、C11と、高周波電圧分圧コンデンサC11と並列に接続されるダイオードD11と、ダイオードD11のカソードと比較器IC10の反転入力端子間に接続されるダイオードD10と、比較器IC10の反転入力端子とグランド間に接続される抵抗R12、コンデンサC12と、高周波変換回路100の各制御回路の電源となる直流電源Vccと比較器IC10の非反転入力端子間に接続される抵抗R10と、比較器IC10の非反転入力端子とグランド間に接続される抵抗R11を備えている。
The
比較器IC10の出力端子は、昇圧チョッパ回路12の昇圧チョッパ制御回路13と、インバータ回路22のスイッチング制御回路23に接続されている。
The output terminal of the
次に、高周波変換回路が実装された高周波変換装置について説明する。
図2は、図1の高周波変換回路が実装された高周波変換装置である。
Next, a high frequency conversion device on which a high frequency conversion circuit is mounted will be described.
FIG. 2 is a high-frequency conversion device on which the high-frequency conversion circuit of FIG. 1 is mounted.
高周波変換装置200は、高周波変換回路10が実装される高周波変換回路搭載基板201を有する。
The high
この高周波変換回路搭載基板201上に、電解コンデンサC1と高周波電圧分圧コンデンサC11は、基板面に対して直立に実装されていて、お互いは近接している。
On this high-frequency conversion
次に、高周波変換回路100の検出回路30に接続されている高周波電圧分圧コンデンサC11の特性について説明する。
Next, characteristics of the high-frequency voltage dividing capacitor C11 connected to the
図3は、高周波電圧分圧コンデンサC11の温度変化に対する容量変化率のグラフである。 FIG. 3 is a graph of the capacitance change rate with respect to the temperature change of the high-frequency voltage dividing capacitor C11.
高周波電圧分圧コンデンサC11は、セラミックコンデンサであり、コンデンサ温度が上昇する静電容量が大きく低下する特性を有している。この特性は一般的にJISやEIA規格でF特性といわれる周囲温度に対して+30%〜−80%の静電容量変化率を有するものである。 The high-frequency voltage dividing capacitor C11 is a ceramic capacitor and has a characteristic that the capacitance at which the capacitor temperature rises greatly decreases. This characteristic has a capacitance change rate of + 30% to -80% with respect to the ambient temperature, which is generally called F characteristic in JIS and EIA standards.
次に、高周波変換回路100の動作について説明する。
高周波変換回路100に商用電源ACからの電力が供給されると、昇圧チョッパ回路12が動作してインバータ回路22に昇圧した直流電圧が印加される。
Next, the operation of the high
When the electric power from the commercial power supply AC is supplied to the high
インバータ回路22のスイッチング素子Q2、Q3が交互にオン−オフするようにスイッチング制御回路23から信号が発生し、スイッチング素子Q2、Q3の接続点と電解コンデンサC1の低電位側間に高周波の矩形波電圧が発生する。
A signal is generated from the switching
この矩形波高周波電圧が負荷回路21を経て負荷Ldに印加される。バラストチョークL20、負荷Ld、直流電圧成分除去コンデンサC20は直列共振回路であり、負荷回路21及び負荷Ldには高周波の電流が流れる。
This rectangular wave high frequency voltage is applied to the load Ld through the
バラストチョークL20と負荷Ldの接続点と高周波変換回路100の基準電位ライン間には高周波電圧分圧コンデンサC10、C11が接続されており、高周波電圧分圧コンデンサC11の両端には高周波電圧分圧コンデンサC10、C11の静電容量で分圧された高周波電圧が発生する。
High-frequency voltage dividing capacitors C10 and C11 are connected between the connection point of the ballast choke L20 and the load Ld and the reference potential line of the high-
分圧された高周波電圧はダイオードD10、D11及びコンデンサC12、抵抗R12
によって比較器IC10の反転入力端子に高周波電圧分圧コンデンサC11に印加される高周波電圧のピークtoピーク電圧(検出電圧V3)が入力される。
The divided high frequency voltages are diodes D10 and D11, a capacitor C12, and a resistor R12.
Thus, the peak-to-peak voltage (detection voltage V3) of the high frequency voltage applied to the high frequency voltage dividing capacitor C11 is input to the inverting input terminal of the comparator IC10.
一方、比較器IC10の非反転入力端子には昇圧チョッパ制御回路13やスイッチング制御回路23の直流制御電源Vccと抵抗R10、R11によって分圧された基準電圧V4が入力される。
On the other hand, the reference voltage V4 divided by the DC control power source Vcc of the boost
検出電圧V3と基準電圧V4を比較器IC10で比較し、検出電圧V3が基準電圧V4を超えると比較器IC10の出力はLoとなる。 The detection voltage V3 and the reference voltage V4 are compared by the comparator IC10. When the detection voltage V3 exceeds the reference voltage V4, the output of the comparator IC10 becomes Lo.
このようにインバータ回路22の出力する高周波電圧が異常に上昇すると、昇圧チョッパ制御回路13やスイッチング制御回路23は比較器IC10の出力がLoになるからその制御回路動作が停止し、保護される。
Thus, when the high frequency voltage output from the
次に、電解コンデンサC1が寿命末期や過電圧印加等で異常発熱した場合の動作を説明する。 Next, the operation when the electrolytic capacitor C1 abnormally generates heat due to the end of life or overvoltage application will be described.
電解コンデンサC1と検出回路30に接続されている高周波電圧分圧コンデンサC11は、高周波変換回路搭載基板201上で近接して実装されている。
The electrolytic capacitor C1 and the high-frequency voltage dividing capacitor C11 connected to the
高周波電圧分圧コンデンサC11は、図3に示すように温度が上昇すると静電容量が大きく低下する特性を有している。 As shown in FIG. 3, the high-frequency voltage dividing capacitor C11 has a characteristic that the capacitance is greatly reduced as the temperature rises.
電解コンデンサC1が発熱すると近接して実装された高周波電圧分圧コンデンサC11も発熱の影響を受け、温度が上昇する。例えば、電解コンデンサが正常時の電解コンデンサC1の温度を60℃とする。このとき、電解コンデンサC1に近接された高周波電圧分圧コンデンサC11の温度も略60℃になる。 When the electrolytic capacitor C1 generates heat, the high-frequency voltage dividing capacitor C11 mounted in close proximity is also affected by the heat generation, and the temperature rises. For example, the temperature of the electrolytic capacitor C1 when the electrolytic capacitor is normal is 60 ° C. At this time, the temperature of the high-frequency voltage dividing capacitor C11 adjacent to the electrolytic capacitor C1 is also approximately 60 ° C.
電解コンデンサC1が異常発熱し、温度が100℃になると、近接された高周波電圧分圧コンデンサC11の温度も略100℃になるから、図3の特性図より、高周波電圧分圧コンデンサC11の静電容量は約20%減少し、高周波でのインピーダンスが大きくなる(高周波電圧分圧コンデンサC11の高周波インピーダンスZC11=1/(2×π×f×C11))。 When the electrolytic capacitor C1 abnormally generates heat and the temperature reaches 100 ° C., the temperature of the adjacent high-frequency voltage dividing capacitor C11 also becomes approximately 100 ° C. Therefore, from the characteristic diagram of FIG. The capacitance decreases by about 20%, and the impedance at high frequency increases (high frequency impedance ZC11 = 1 / (2 × π × f × C11) of the high frequency voltage dividing capacitor C11).
高周波電圧分圧コンデンサC10、C11は負荷回路21及び負荷Ldに発生する高周波電圧を分圧し、検出電圧V3を生成しているため、高周波電圧分圧コンデンサC11のインピーダンスが大きくなると、検出電圧V3も大きくなることは明らかである。
Since the high frequency voltage dividing capacitors C10 and C11 divide the high frequency voltage generated in the
この検出電圧V3の変化を比較器IC10の基準電圧V4と比較し、電解コンデンサC1が異常発熱した時に基準電圧V4を超えるように高周波電圧分圧コンデンサC10、C11の静電容量比を設定する。 The change in the detection voltage V3 is compared with the reference voltage V4 of the comparator IC10, and the capacitance ratio of the high frequency voltage dividing capacitors C10 and C11 is set so as to exceed the reference voltage V4 when the electrolytic capacitor C1 abnormally generates heat.
検出電圧V3が基準電圧V4を超えると比較器IC10の出力はLoとなり、昇圧チョッパ制御回路13とスイッチング制御回路23が停止する。
When the detection voltage V3 exceeds the reference voltage V4, the output of the comparator IC10 becomes Lo, and the boost
昇圧チョッパ回路12とスイッチング制御回路23が停止すると、昇圧チョッパ回路12の昇圧動作が停止し、電解コンデンサC1に印加される電圧が低下すると共に、電解コンデンサC1に流れ込む電流も同時に低下し、結果、電解コンデンサC1の発熱も低減する。
When the step-up
また、本実施の形態では比較器IC10の出力がLoになると昇圧チョッパ制御回路13やスイッチング制御回路23の制御回路の動作を停止する構成になっているが、比較器IC10の出力がHiになった時に昇圧チョッパ制御回路13やスイッチング制御回路23の制御回路の動作を停止する構成でもよい。
In the present embodiment, when the output of the comparator IC10 becomes Lo, the operation of the control circuit of the boost
また、本実施の形態では、交直変換回路100は、整流回路11と昇圧チョッパ回路12により構成される場合を説明したが、昇圧チョッパ回路12を用いない高周波変換回路にあっては、交直変換回路は、整流回路とこの整流回路に接続される電解コンデンサにより構成される回路、あるいは整流回路と降圧チョッパ回路により構成される回路であってもよい。
In the present embodiment, the AC /
このように、高周波変換回路100は、インバータ回路22が生成した高周波交流電圧を負荷Ldに供給するので、例えば、負荷Ldに蛍光灯が接続されるとき、蛍光灯に高周波交流電圧を供給することができる。
Thus, since the high
また、本実施の形態では、負荷回路21に負荷Ldが着脱可能に接続される場合について説明したが、例えば、高周波変換回路100に一体的に負荷Ldが接続されている場合であってもよい。
Moreover, although the case where the load Ld is detachably connected to the
実施の形態2.
本実施の形態は、実施の形態1に示す高周波変換回路100の電解コンデンサC1の高電位側にスイッチSW1を付加した構成である。
In the present embodiment, a switch SW1 is added to the high potential side of the electrolytic capacitor C1 of the high-
本実施の形態において、実施の形態1と同様の部分は同符号を付し、説明を省略する。 In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図4は本実施の形態の回路図である。
高周波変換回路100aは、交直変換回路10aと、電力供給回路20と、検出回路30とを備える。
FIG. 4 is a circuit diagram of the present embodiment.
The high-frequency conversion circuit 100a includes an AC / DC conversion circuit 10a, a
電力供給回路20(負荷回路21およびインバータ回路22)と、検出回路30の動作は実施の形態1と同じであるため説明を省略する。
Since the operations of the power supply circuit 20 (the
交直変換回路10aは、整流回路11と、この整流回路11に接続される昇圧チョッパ回路12aとを備える。 The AC / DC converter circuit 10 a includes a rectifier circuit 11 and a boost chopper circuit 12 a connected to the rectifier circuit 11.
昇圧チョッパ回路12aは、スイッチングダイオードD1のカソードと出力電圧検出抵抗R1とスイッチング素子Q1の接続点と、電解コンデンサC1の高電位側との間に接続されるスイッチSW1と、このスイッチSW1のオン−オフを制御するスイッチ制御回路14とを備え、スイッチ制御回路14は検出回路30の比較器IC10の出力に接続されている。
The step-up chopper circuit 12a includes a switch SW1 connected between the connection point of the cathode of the switching diode D1, the output voltage detection resistor R1 and the switching element Q1, and the high potential side of the electrolytic capacitor C1, and the on / off state of the switch SW1. A switch control circuit 14 for controlling the turning-off, and the switch control circuit 14 is connected to the output of the comparator IC10 of the
次に、電解コンデンサC1の異常発熱を検出回路30で検出し、比較器IC10の出力がLoになった時の動作を説明する。
Next, an operation when the abnormal heat generation of the electrolytic capacitor C1 is detected by the
電解コンデンサC1の異常発熱を検出回路30で検出する前は、スイッチSW1を閉成する信号がスイッチ制御回路14からスイッチSW1に入力されている。
Before the
電解コンデンサC1の異常発熱を検出回路30の高周波電圧分圧コンデンサC11が検出すると比較器IC10の出力がLoになり、スイッチSW1を開放する信号がスイッチ制御回路14からスイッチSW1に入力される。
When the high frequency voltage dividing capacitor C11 of the
スイッチSW1が開放されると、電解コンデンサC1に印加される電圧と電流が遮断されると共に、昇圧チョッパ制御回路13とスイッチング制御回路23の回路動作を停止する。
When the switch SW1 is opened, the voltage and current applied to the electrolytic capacitor C1 are cut off, and the circuit operations of the boost
また、本実施の形態では比較器IC10の出力がLoになるとスイッチSW1を開放し、昇圧チョッパ制御回路13やスイッチング制御回路23の制御回路の動作を停止する構成になっているが、比較器IC10の出力がHiになった時に昇圧チョッパ制御回路13やスイッチング制御回路23の制御回路の動作を停止する構成でもよい。
In the present embodiment, when the output of the comparator IC10 becomes Lo, the switch SW1 is opened, and the operation of the control circuit of the boost
また、本実施の形態では検出電圧V3と基準電圧V4を比較器IC10で比較しているが、検出電圧V3が異常値になった時、スイッチSW1を開放し、昇圧チョッパ制御回路13とスイッチング制御回路23の制御動作を停止させる構成であれば手段は問わない。
In the present embodiment, the detection voltage V3 and the reference voltage V4 are compared by the comparator IC10. However, when the detection voltage V3 becomes an abnormal value, the switch SW1 is opened, and the boost
実施の形態3.
本実施の形態は、実施の形態1に示す高周波変換回路100の電解コンデンサC1と並列にスイッチを付加するとともに整流回路11の入力側に電流ヒューズを付加した構成である。
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, a switch is added in parallel with the electrolytic capacitor C1 of the high-
本実施の形態において、実施の形態1と同様の部分は同符号を付し、説明を省略する。 In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図5は、本実施の形態の回路図である。
高周波変換回路100bは、交直変換回路10bと、電力供給回路20と、検出回路30とを備える。
FIG. 5 is a circuit diagram of the present embodiment.
The high-frequency conversion circuit 100b includes an AC / DC conversion circuit 10b, a
電力供給回路20(負荷回路21およびインバータ回路22)と、検出回路30の動作は実施の形態1と同じであるため説明を省略する。
Since the operations of the power supply circuit 20 (the
交直変換回路10bは、整流回路11と、この整流回路11に接続される昇圧チョッパ回路12bとを備える。 The AC / DC converter circuit 10 b includes a rectifier circuit 11 and a boost chopper circuit 12 b connected to the rectifier circuit 11.
昇圧チョッパ回路12bは、電解コンデンサC1と並列に接続されたスイッチSW2と、このスイッチSW2のオン−オフを制御するスイッチ制御回路15とを備え、スイッチ制御回路15は検出回路30の比較器IC10の出力に接続されている。
The step-up chopper circuit 12b includes a switch SW2 connected in parallel with the electrolytic capacitor C1 and a switch control circuit 15 for controlling on / off of the switch SW2. The switch control circuit 15 is a circuit of the comparator IC10 of the
次に、電解コンデンサC1の異常発熱を検出回路30で検出し、比較器IC10の出力がLoになった時の動作を説明する。
Next, an operation when the abnormal heat generation of the electrolytic capacitor C1 is detected by the
電解コンデンサC1の異常発熱を検出回路30の高周波電圧分圧コンデンサC11が検出する前はスイッチSW2を開放する信号がスイッチ制御回路15からスイッチSW2に入力されている。
Before the high frequency voltage dividing capacitor C11 of the
電解コンデンサC1の異常発熱を検出回路30の高周波電圧分圧コンデンサC11が検出すると比較器IC10の出力がLoになり、スイッチSW2を閉成する信号がスイッチ制御回路15からスイッチSW2に入力される。
When the high-frequency voltage dividing capacitor C11 of the
スイッチSW2が閉成すると、電解コンデンサC1が略短絡状態になるため、整流回路11の電流ヒューズFに大きな電流が流れてこれが溶断し、電子機器の回路に電流が供給されなくなる。 When the switch SW2 is closed, the electrolytic capacitor C1 is substantially short-circuited, so that a large current flows through the current fuse F of the rectifier circuit 11 and melts, so that no current is supplied to the circuit of the electronic device.
また、本実施の形態では比較器IC10の出力がLoになるとスイッチSW2を閉成し、整流回路1の電流ヒューズFを溶断する構成になっているが、比較器IC10の出力がHiになった時に電流ヒューズFを溶断させる構成でもよい。 In this embodiment, when the output of the comparator IC10 becomes Lo, the switch SW2 is closed and the current fuse F of the rectifier circuit 1 is blown. However, the output of the comparator IC10 becomes Hi. The current fuse F may sometimes be blown.
また、本実施の形態では検出電圧V3と基準電圧V4を比較器IC10で比較しているが、検出電圧V3が異常値になった時、スイッチSW2を閉成し、電流ヒューズFを溶断させる構成であれば手段は問わない。 In the present embodiment, the detection voltage V3 and the reference voltage V4 are compared by the comparator IC10. When the detection voltage V3 becomes an abnormal value, the switch SW2 is closed and the current fuse F is blown. Any means can be used.
実施の形態4.
本実施の形態は、実施の形態1に示す負荷回路21の構成が異なるものである。
Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, the configuration of the
本実施の形態において、実施の形態1と同様の部分は同符号を付し、説明を省略する。 In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図6は、本実施の形態の回路図である。 FIG. 6 is a circuit diagram of the present embodiment.
高周波変換回路100cは、交直変換回路10と、電力供給回路20aと、検出回路30とを備える。
The high frequency conversion circuit 100 c includes an AC /
電力供給回路20aは、負荷回路21aと、インバータ回路22とを備える。
The power supply circuit 20 a includes a load circuit 21 a and an
交直変換回路10と、インバータ回路22と、検出回路30の動作は実施の形態1と同じであるため説明を省略する。
Since the operations of the AC /
負荷回路21aは、インバータ回路22に接続されるバラストチョークL20、および、直流電圧成分除去コンデンサC20と、このバラストチョークL20および直流電圧成分除去コンデンサC20の間に接続され、高周波交流電圧を整流するダイオードブリッジDB2と、整流された電流を平滑する平滑コンデンサC21とを備える。
The load circuit 21a is connected to the ballast choke L20 connected to the
このように、負荷回路21aは、ダイオードブリッジDB2と平滑コンデンサC21によりインバータ回路22が生成した高周波交流電圧を直流電流に変換するので、負荷Ldに直流電流を供給することができ、例えば、負荷LdにLED(発光ダイオード)が接続されるとき、LEDに直流電流を供給することができる。
Thus, since the load circuit 21a converts the high-frequency AC voltage generated by the
なお、本実施の形態において、負荷Ldを高周波変換回路に接続される負荷Ldを着脱可能に取り付けられる場合について説明したが、負荷Ldを高周波変換回路に一体的に接続されるものであってもよい。 In the present embodiment, the case where the load Ld connected to the high frequency conversion circuit is detachably attached has been described, but the load Ld may be integrally connected to the high frequency conversion circuit. Good.
10、10a、10b 交直変換回路、11 整流回路、12、12a、12b 昇圧チョッパ回路、13 昇圧チョッパ制御回路、14、15 スイッチ制御回路、20、20a 電力供給回路、21、21a 負荷回路、22 インバータ回路、23 スイッチング制御回路、30 検出回路、100、100a〜100c 高周波変換回路、200 高周波変換装置、201 高周波変換回路搭載基板、AC 商用電源、T1 トランス、Q1〜Q3 スイッチング素子、Ld 負荷、R1、R2 出力電圧検出抵抗、R4、R5 脈流電圧検出抵抗、R6 電流検出抵抗、R10〜R12 抵抗、C1 電解コンデンサ、C10、C11 高周波電圧分圧コンデンサ、C12 コンデンサ、C20 直流電圧成分除去コンデンサ、C21 平滑コンデンサ、L20 バラストチョーク、DB1、DB2 ダイオードブリッジ、D1 スイッチングダイオード、D10、D11 ダイオード、IC10 比較器、F 電流ヒューズ、SW1、SW2 スイッチ。 10, 10a, 10b AC / DC converter circuit, 11 Rectifier circuit, 12, 12a, 12b Boost chopper circuit, 13 Boost chopper control circuit, 14, 15 Switch control circuit, 20, 20a Power supply circuit, 21, 21a Load circuit, 22 Inverter Circuit, 23 switching control circuit, 30 detection circuit, 100, 100a to 100c high frequency conversion circuit, 200 high frequency conversion device, 201 high frequency conversion circuit mounting board, AC commercial power supply, T1 transformer, Q1 to Q3 switching element, Ld load, R1, R2 output voltage detection resistor, R4, R5 pulsating voltage detection resistor, R6 current detection resistor, R10 to R12 resistor, C1 electrolytic capacitor, C10, C11 high frequency voltage dividing capacitor, C12 capacitor, C20 DC voltage component removing capacitor, C21 smoothing Conden S, L20 Ballast choke, DB1, DB2 Diode bridge, D1 switching diode, D10, D11 diode, IC10 comparator, F current fuse, SW1, SW2 switch.
Claims (7)
前記電解コンデンサの異常検出装置を収納する器具本体とを備え、
前記電解コンデンサの異常検出装置の負荷は、少なくとも光源が含まれていることを特徴とする照明器具。 An abnormality detection device for an electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 6,
An instrument body for housing the electrolytic capacitor abnormality detection device;
The load of the abnormality detection device for the electrolytic capacitor includes at least a light source.
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