JP2012186380A - エージング装置、エージングプログラム及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電解コンデンサを実装した装置であっても、作業員の手間と時間をかけず、又専用設備等を必要とせず、電解コンデンサのエージングを行うことができる装置とプログラムを提供する。
【解決手段】少なくとも電解コンデンサを含む装置を有する電子機器が搭載するエージング装置は、電子機器の無通電期間を取得する無通電期間取得手段を備え、電子機器の電源投入時に、無通電期間が所定時間を経過している場合に、電解コンデンサに対して予め設定されたエージング処理を実行する起動制御手段を備え、これらをプログラム制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エージング装置、エージングプログラム及び電子機器に関するものである。例えば、本発明は、電解コンデンサを実行する装置において、電解コンデンサのエージングを行うエージング装置、エージングプログラム及び電子機器に適用し得るものである。

一般に、アルミ電解コンデンサ等の電解コンデンサは、無負荷で長期間報知すると、陽極箔の酸化被膜と電解液とが化学変化を起こし、電解コンデンサの容量値が低下する。また、耐電圧を低下させ漏れ電流が増加する傾向があり、発熱や発火の危険性もある。そのため、電解コンデンサの使用前に、電圧処理によるエージングが必要になる。

従来、電解コンデンサのエージング方法として、次のような方法がある。

第１の方法として、まず電解コンデンサと直列に約１ｋΩの抵抗器を接続する。そして、この抵抗器を通して、電解コンデンサに定格電圧を３０分程度印加する方法がある（特許文献１参照）。

第２の方法は、まず、電解コンデンサに短時間（例えば、数分）電圧を印加する。その後、一度電源を切る。そして、常温に復帰した後、再度電源を投入し、少しずつ印加電圧を長くしていき、最終的には、３０分程度電圧を保持するという方法がある。

また、上述したように電解コンデンサは発熱や発火等のおそれもあるため、従来、電解コンデンサのエージングは、専用設備や専用スペースを設ける必要があった。

特開２００３−１３３１９１号公報

ところで、例えば電子機器が在庫として長期保管されるようなことがある。この電子機器が電解コンデンサを含む回路装置を有する場合、電解コンデンサの容量値の低下や安全性等が上記同様に問題となる。

このような場合には、上述した従来の電解コンデンサのエージング方法をそのまま適用することができないという問題がある。

上述した第１の方法の場合、作業員が、エージング装置の保持ポジションに１個ずつ電解コンデンサをセットして検査することが必要となる。そのため、作業員の手間と時間が非常にかかってしまう。また、上述した第１の方法は、電解コンデンサを装置に実装する前に行うものであり、電解コンデンサを装置に実装した後、例えば電子機器として製品化した後に行うものではない。

また、上述した第２の従来方法は、電圧の印加時間を切り替えていく方法である。そのため、作業者が時間を気にしながら、何度も電源のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことが必要となり、非効率であるという問題がある。

さらに、エージングを行うための専用設備等が必要となる。そのため、エージング可能な処理台数に制約も生じ得る。

そのため、作業員の手間と時間をかけず、又専用設備等を必要とせず、電解コンデンサを実装した装置であっても、電解コンデンサのエージングを行うことができるエージング装置、エージングプログラム及び電子機器が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明のエージング装置は、少なくとも電解コンデンサを含む装置を有する電子機器が搭載するエージング装置であって、（１）電子機器の無通電期間を取得する無通電期間取得手段と、（２）電子機器の電源投入時の無通電期間が所定時間を経過している場合に、電解コンデンサに対して予め設定されたエージング処理を実行する起動制御手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明のエージングプログラムは、少なくとも電解コンデンサを含む装置を有する電子機器が搭載するエージングプログラムであって、電子機器は無通電期間を取得する無通電期間取得手段を備え、コンピュータを、電子機器の電源投入時の無通電期間が所定時間を経過している場合に、電解コンデンサに対して予め設定されたエージング処理を実行する起動制御手段として機能させることを特徴とする。

第３の本発明の電子機器は、少なくとも電解コンデンサを含む装置と、第１の本発明のエージング装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、電解コンデンサを実装した装置であっても、作業員の手間と時間をかけず、又専用設備等を必要とせず、電解コンデンサのエージングを行うことができ、簡単かつ安全に電解コンデンサを復活させることができる。

実施形態の電子機器の内部構成を示す内部構成図である。 実施形態の電子機器における自己エージング方法の動作を示すフローチャートである。 実施形態の電源部の電源ＯＮ／ＯＦＦ動作の一例を説明する説明図である。

（Ａ）実施形態
以下では、この実施形態のエージング装置、エージングプログラム及び電子機器の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

ここでは、本発明を利用して、自己エージング機能を有する電子機器に適用した実施形態を例示する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態の電子機器の内部構成を示す内部構成図である。なお、電子機器１は、特に限定されるものではない。例えば、電子機器１としては、通信関連機器、ネットワーク機器、携帯情報端末（例えば、ＰＤＡ、携帯電話機、ゲーム機器、電子書籍端末等を含む概念）、パーソナルコンピュータ、自動車車載機器、音響機器等が該当する。

図１において、この実施形態の電子機器１は、制御部１１、タイマ部１２、メモリ部１３、電源部１４、タイマ用電源部１５、電解コンデンサ１６を少なくとも有して構成される。

制御部１１は、電子機器１の機能を司るものである。制御部１１は、電源部１４からの電源投入時に、それまでの無電通期間に基づいて、起動モードを決定するものである。

タイマ部１２は、無電通期間を求めるものである。タイマ部１２は、電源部１４がＯＮになると、それまでの無電通期間を制御部１１に与える。例えば、タイマ部１２は、起動後、時間をカウントするタイマＩＣ等を適用することができる。

ここで、無電通期間の求める方法は、種々の方法を適用することができる。例えば、タイマ部１２は、電源部１４がＯＦＦになったときから時間をカウントし始め、電源部１４がＯＮになるまでカウントする。そのときのカウント値が無電通期間となる。また例えば、タイマ部１２は、日時情報を管理する時計部としてもよい。このとき、タイマ部１２は電源部１４が電源ＯＦＦになったときの日時情報をメモリ部１３に記憶する。その後、電源部１４がＯＮになると、その電源ＯＮのときの日時情報と、電源ＯＦＦのときの日時情報との差に基づいて無電通期間を求めるようにしてもよい。

タイマ用電源部１５は、タイマ部１２に電源を供給するものである。これにより、電源がＯＦＦのときでも、タイマ部１２に電源を供給することができる。例えば、タイマ用電源部１５は、リチウム電池等の電池や大容量コンデンサ等を適用することができる。また例えば太陽電池等の電池や、蛍光灯等からの電磁波で発電する素子等を適用してもよい。

メモリ部１３は、処理プログラムや処理に必要なデータを記憶する領域である。メモリ部１３が格納するファームウェアとして、起動モード判断部１３１、通常起動モード部１３２、エージングモード部１３３を有する。

起動モード判断部１３１は、電源起動時に、タイマ部１２からの無電通期間に基づいて、電子機器１を起動させる動作モードとして、通常起動モード部１３２とエージングモード部１３３とのいずれかを決定するものである。

例えば、アルミ電解コンデンサは、３年以上無通電のとき、アルミ電解コンデンサの性能の低下や安全性の問題が生じ得る。そこで、この実施形態では、無電通期間が３年以上であるか否かを判断し、無電通期間が３年以上の場合に、エージングモード部１３３を実行するようにし、３年未満の場合に、通常起動モード部１３２を実行するようにする。

なお、ここでは、無電通期間の判断期間を３年とする場合を例示したが、これは限定されるものではなく適宜設定することができる。

通常起動モード部１３２は、電子機器１の通常の起動動作のファームウェアである。

エージングモード部１３３は、無電通期間が所定時間以上の場合に、電源部１４から電解コンデンサ１６に対する電源のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すものである。

電源部１４は、制御部１１に電源を供給するものである。電源部１４は、エージングモードのとき、制御部１１の制御を受けて、電源のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し行い、電解コンデンサ１６に対して電圧を印加するものである。

電解コンデンサ１６は、電子機器１が搭載する電子回路の素子である。電解コンデンサ１６は、例えばアルミ電解コンデンサ等が該当する。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態の電子機器１における自己エージング方法の動作を、図面を参照して説明する。

図２は、この実施形態の電子機器１における自己エージング方法の動作を示すフローチャートである。

まず、電子機器１の電源がＯＮにされると（Ｓ１０１）、タイマ部１２がカウントしたカウント値（無通電期間）が制御部１１に与えられ、タイマの確認が行われる（Ｓ１０２）。

そして、無通電期間が３年以上の場合（Ｓ１０３）、制御部１１はエージングモード部１３３を実行してエージングモードで起動する（Ｓ１０４）。

エージングモードの場合、電源部１４は、制御部１１の制御により、電源のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し行う。

図３は、電源部１４の電源ＯＮ／ＯＦＦ動作の一例を説明する説明図である。例えば、図３の例の場合、電源部１４は、電源をＯＮにして所定電圧を電解コンデンサ１６に印加する。そして、時間ｔ１（例えば２分）が経過すると、電源部１４は電源をＯＦＦにする。

次に、所定時間Ｔ１（例えば１０分）経過後、再度、電源部１４は所定電圧を電解コンデンサ１６に印加し、時間ｔ２（例えば５分）が経過すると、電源をＯＦＦにする。その後も、時間ｔ３（例えば１０分）だけ電源ＯＮ状態にして、時間Ｔ３（例えば１０分）だけ電源ＯＦＦ状態にし、さらに時間ｔ４（例えば３０分）だけ電源ＯＮ状態にする。

このように、電源部１４は、電圧の印加時間が徐々に長くなるように、電源のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。

そして、エージングモードが完了すると、制御部１１は、通常起動モード部１３２を実行して通常モードを起動する（Ｓ１０５）。

一方、Ｓ１０３において無通電期間が３年未満の場合、制御部１１は通常起動モード部１３２を実行して通常モードで起動する（Ｓ１０６）。

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、電子機器が自己エージング機能を有することにより、電解コンデンサを有する装置として製品化された後において、エージングを行うことができる。

また、この実施形態によれば、電子機器が管理する無通電時間（経年変化）に基づいてエージングを実行するので、従来のようなエージングに係る手間や時間を省くことができる。

さらに、この実施形態によれば、電子機器が自己エージングを行うことにより、従来必要であった専用施設や専用スペースなどが不要となる。また、エージング対象となる電子機器の管理に係る工数が削減できる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても、種々の変形実施形態を記載したが、その他に次のようにしてもよい。

例えば、上述した実施形態では、電子機器が、ファームウェアとして通常起動モード部とエージングモード部とを有する場合を想定して説明したが、当該エージングモード部を機能させなくする制限機能を備えるようにしてもよい。電子機器が利用者に渡ってから、長期間利用されないこともある。その場合に、電子機器の電源が投入されると、上述した実施形態と同様に、自己のエージングモード部が機能する。これにより電解コンデンサの性能低下や安全性も保持できるが、エージング処理は時間を要する。そこで、上述したようにエージングモードを制限するようにしてもよい。

１…電子機器、１１…制御部、１２…タイマ部、１３…メモリ部、
１３１…起動モード判断部、１３２…通常起動モード部、
１３３…エージングモード部、１４…電源部、１５…タイマ用電源部。

Claims (4)

1. 少なくとも電解コンデンサを含む装置を有する電子機器が搭載するエージング装置であって、
   上記電子機器の無通電期間を取得する無通電期間取得手段と、
   上記電子機器の電源投入時の上記無通電期間が所定時間を経過している場合に、上記電解コンデンサに対して予め設定されたエージング処理を実行する起動制御手段と
   を備えることを特徴とするエージング装置。
2. 上記起動制御手段は、上記エージング処理が終了すると、通常の起動処理を行うものであることを特徴とするエージング装置。
3. 少なくとも電解コンデンサを含む装置を有する電子機器が搭載するエージングプログラムであって、
   上記電子機器の無通電期間を取得する無通電期間取得手段を備え、
   コンピュータを、
   上記電子機器の電源投入時の上記無通電期間が所定時間を経過している場合に、上記電解コンデンサに対して予め設定されたエージング処理を実行する起動制御手段として機能させることを特徴とするエージングプログラム。
4. 少なくとも電解コンデンサを含む装置と、請求項１又は２に記載のエージング装置とを備えることを特徴とする電子機器。

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