JP2013038847A - Power supply and life detection device - Google Patents

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Hidehiko Masuda
秀彦 増田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the life of a smoothing electrolytic capacitor (therefore, a power supply) from a change in the behavior of the power supply.SOLUTION: The present invention relates to a power supply which includes at least a switching control part which forms a switching control signal by monitoring power supply output, a switching element which turns on or off according to the switching control signal, and a smoothing electrolytic capacitor whose own charge voltage is made the power supply output. And, the power supply further includes a frequency measurement part which measures the frequency of the switching control signal, a comparison part which compares the measured frequency with a preset threshold, and a life notification part which, when the measured frequency has exceeded the threshold, notifies that the smoothing electrolytic capacitor has reached its life span.

Description

本発明は電源装置及び寿命検知装置に関し、例えば、電源平滑用にアルミ電解コンデンサを適用しているヒステレティック制御方式の電源装置に適用し得るものである。   The present invention relates to a power supply device and a life detection device, and can be applied to, for example, a hysteretic control power supply device in which an aluminum electrolytic capacitor is applied for smoothing the power supply.

一般的にスイッチング電源が劣化故障する場合、その回路に含まれている部品の中で、寿命が一番短い電解コンデンサの寿命による原因が多い。この電解コンデンサの寿命が把握できない場合には、電解コンデンサが劣化してリプルの増加によって負荷へ悪影響を及ぼしたり、また、交換時期が遅れると、コンデンサの破裂、破損を招来して負荷が誤動作し、システムがダウンしたりするなど、大きな被害が生じる恐れがある。   Generally, when a switching power supply is deteriorated and failed, there are many causes due to the life of an electrolytic capacitor having the shortest life among the components included in the circuit. If the life of this electrolytic capacitor cannot be grasped, the electrolytic capacitor will deteriorate and adversely affect the load due to an increase in ripple.If the replacement time is delayed, the capacitor will burst or break, causing the load to malfunction. If the system goes down, there is a risk of serious damage.

このような不都合を回避するため、特許文献1では、電源コンデンサの寿命を検知する方法が提案されている。特許文献1の記載方法は、電源装置における平滑用の電解コンデンサの他に、寿命検知用の電解コンデンサを設け、寿命検知用の電解コンデンサの充放電速度を観測し、寿命検知用の電解コンデンサの充放電速度の変化に基づいて平滑用の電解コンデンサの寿命を検知(予知)するものであった。   In order to avoid such an inconvenience, Patent Document 1 proposes a method for detecting the life of the power supply capacitor. In the method described in Patent Document 1, an electrolytic capacitor for life detection is provided in addition to the electrolytic capacitor for smoothing in the power supply device, and the charge / discharge speed of the electrolytic capacitor for life detection is observed. The life of the electrolytic capacitor for smoothing was detected (predicted) based on the change in the charge / discharge rate.

特開2001−231253号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-231253

しかしながら、特許文献1の記載方法は、寿命検知用の電解コンデンサの劣化度合い(寿命)を検知しているものであって、電源装置における平滑用の電解コンデンサの劣化度合いを検知しているものではない。すなわち、平滑用の電解コンデンサを有する電源装置の挙動から電源装置の寿命を検知しておらず、実際に電源装置が寿命に到達したのかを必ずしも判定することができない。   However, the method described in Patent Document 1 detects the degree of deterioration (life) of the electrolytic capacitor for life detection, and does not detect the degree of deterioration of the electrolytic capacitor for smoothing in the power supply device. Absent. That is, the life of the power supply device is not detected from the behavior of the power supply device having a smoothing electrolytic capacitor, and it is not always possible to determine whether the power supply device has actually reached the end of its life.

そのため、電源装置の挙動の変化から、平滑用電解コンデンサ(従って、電源装置)の寿命を検知する寿命検知装置や、そのような寿命検知装置を有する電源装置が望まれている。   Therefore, a life detection device that detects the life of a smoothing electrolytic capacitor (and hence a power supply device) from a change in behavior of the power supply device and a power supply device having such a life detection device are desired.

第1の本発明は、電源出力をモニタしてスイッチング制御信号を形成するスイッチング制御部と、上記スイッチング制御信号に応じてオンオフ動作するスイッチング素子と、自己の充電電圧を上記電源出力とする平滑用電解コンデンサとを少なくとも有する電源装置において、(1)上記スイッチング制御信号の周波数を測定する周波数測定部と、(2)測定された周波数を、予め設定されている第1閾値と比較する第1比較部と、(3)測定された周波数が上記第1閾値を超えたときに、上記平滑用電解コンデンサの寿命到来を通知する寿命通知部とを有することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, a switching control unit that monitors a power supply output to form a switching control signal, a switching element that performs an on / off operation in response to the switching control signal, and a smoothing circuit that uses its own charging voltage as the power supply output. In a power supply device having at least an electrolytic capacitor, (1) a frequency measuring unit that measures the frequency of the switching control signal, and (2) a first comparison that compares the measured frequency with a preset first threshold value. And (3) a life notification unit for notifying the arrival of the life of the smoothing electrolytic capacitor when the measured frequency exceeds the first threshold value.

第2の本発明は、電源出力をモニタしてスイッチング制御信号を形成するスイッチング制御部と、上記スイッチング制御信号に応じてオンオフ動作するスイッチング素子と、自己の充電電圧を上記電源出力とする平滑用電解コンデンサとを少なくとも有する電源装置の上記平滑用電解コンデンサの寿命到来を検知する寿命検知装置において、(1)上記スイッチング制御信号の周波数を測定する周波数測定部と、(2)測定された周波数を、予め設定されている第1閾値と比較する第1比較部と、(3)測定された周波数が上記第1閾値を超えたときに、上記平滑用電解コンデンサの寿命到来を通知する寿命通知部とを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a switching control unit that monitors a power supply output to form a switching control signal, a switching element that operates on and off in response to the switching control signal, and a smoothing device that uses its own charging voltage as the power supply output. In the life detecting device for detecting the life of the smoothing electrolytic capacitor of the power supply device having at least an electrolytic capacitor, (1) a frequency measuring unit for measuring the frequency of the switching control signal, and (2) the measured frequency A first comparison unit for comparing with a preset first threshold; and (3) a life notification unit for notifying the arrival of the life of the smoothing electrolytic capacitor when the measured frequency exceeds the first threshold. It is characterized by having.

本発明によれば、スイッチング制御信号の周波数という、電源装置の挙動によって変化するパラメータに基づいて、平滑用電解コンデンサの寿命到来を判定することができる。   According to the present invention, it is possible to determine the end of the life of the smoothing electrolytic capacitor based on the parameter, which is the frequency of the switching control signal, which varies depending on the behavior of the power supply device.

第1の実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the power supply device which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the power supply device which concerns on 2nd Embodiment.

(A)第1の実施形態
以下、本発明による電源装置及び寿命検知装置の第1の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第1の実施形態に係る電源装置は、DC−DCコンバータである。
(A) 1st Embodiment Hereinafter, 1st Embodiment of the power supply device and lifetime detection apparatus by this invention is described, referring drawings. The power supply device according to the first embodiment is a DC-DC converter.

(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図である。図1において、第1の実施形態に係る電源装置1は、電源装置本体10と、寿命検知装置20とでなる。
(A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to the first embodiment. In FIG. 1, a power supply device 1 according to the first embodiment includes a power supply main body 10 and a life detection device 20.

電源装置本体10は、既存の電源装置と同様な構成を有するものである。図1では、スイッチング素子Qと、ダイオードDと、インダクタLと、電解コンデンサCと、出力電圧モニタ回路11と、スイッチング制御部12とで構成されている電源装置本体10を示している。   The power supply main body 10 has the same configuration as an existing power supply. In FIG. 1, a power supply device body 10 including a switching element Q, a diode D, an inductor L, an electrolytic capacitor C, an output voltage monitor circuit 11, and a switching control unit 12 is illustrated.

電源入力端子及び接地間には、スイッチング素子QとダイオードDとの直列回路が接続されている。スイッチング素子Qは、スイッチング制御デバイス12の制御下でオン、オフ動作し、電源入力端子に印加されている第1の直流電圧を断続的に内部に印加させるものである。例えば、スイッチング素子Qとしてp形トランジスタを適用する場合には、エミッタが電源入力端子に接続され、コレクタが整流用として設けられているダイオードDのカソードに接続されている。また例えば、スイッチング素子QとしてFETを適用する場合には、ソースが電源入力端子に接続され、ドレインが整流用として設けられているダイオードDのカソードに接続されている。ダイオードDのアノードが接地されている。   A series circuit of a switching element Q and a diode D is connected between the power input terminal and the ground. The switching element Q is turned on and off under the control of the switching control device 12 and intermittently applies the first DC voltage applied to the power input terminal. For example, when a p-type transistor is applied as the switching element Q, the emitter is connected to the power supply input terminal, and the collector is connected to the cathode of a diode D provided for rectification. For example, when an FET is applied as the switching element Q, the source is connected to the power input terminal, and the drain is connected to the cathode of the diode D provided for rectification. The anode of the diode D is grounded.

インダクタL及び電解コンデンサCは平滑回路を構成している。インダクタLの一端は、スイッチング素子QとダイオードDとの接続点に接続され、インダクタLの他端は、電解コンデンサCの一端に接続されている。電解コンデンサCの他端は接地されている。ダイオードDのカソードに現れる整流出力は平滑回路によって平滑される。電解コンデンサCは、その種類は限定されないが、例えば、小形、大容量のアルミ電解コンデンサを適用できる。   The inductor L and the electrolytic capacitor C constitute a smoothing circuit. One end of the inductor L is connected to a connection point between the switching element Q and the diode D, and the other end of the inductor L is connected to one end of the electrolytic capacitor C. The other end of the electrolytic capacitor C is grounded. The rectified output appearing at the cathode of the diode D is smoothed by the smoothing circuit. Although the kind of the electrolytic capacitor C is not limited, for example, a small-sized and large-capacity aluminum electrolytic capacitor can be applied.

インダクタLと電解コンデンサCとの接続点が、当該電源装置(DC−DCコンバータ)1の電源出力端子に出力されている。電源出力端子から出力される出力電圧(第2の直流電圧)をモニタするために、出力電圧モニタ回路11が設けられている。出力電圧モニタ回路11は、電源出力端子と接地との間に直列に接続された2つの抵抗R1、R2でなる。出力電圧を、抵抗R1及びR2で分圧した電圧が、モニタ電圧としてスイッチング制御部12に入力されるようになされている。   A connection point between the inductor L and the electrolytic capacitor C is output to the power supply output terminal of the power supply device (DC-DC converter) 1. An output voltage monitor circuit 11 is provided to monitor the output voltage (second DC voltage) output from the power supply output terminal. The output voltage monitor circuit 11 includes two resistors R1 and R2 connected in series between the power supply output terminal and the ground. A voltage obtained by dividing the output voltage by the resistors R1 and R2 is input to the switching control unit 12 as a monitor voltage.

スイッチング制御部12の出力制御端子は、スイッチング素子Qのベースに接続されている。スイッチング制御部12は、当該電源装置1からの出力電圧が所定電圧となるようにスイッチング素子Qのオン、オフを制御するものである。スイッチング制御部12は、例えば、ヒステレティック制御方式に従ってオンオフ制御信号を生成する。すなわち、スイッチング制御部12は、出力電圧が下限設定値になるとスイッチング素子Qをオンさせ、一方、出力電圧が上限設定値になるとスイッチング素子Qをオフさせるようなスイッチング制御信号を生成する。   The output control terminal of the switching control unit 12 is connected to the base of the switching element Q. The switching control unit 12 controls ON / OFF of the switching element Q so that the output voltage from the power supply device 1 becomes a predetermined voltage. For example, the switching control unit 12 generates an on / off control signal in accordance with a hysteresis control method. That is, the switching control unit 12 generates a switching control signal that turns on the switching element Q when the output voltage reaches the lower limit set value, and turns off the switching element Q when the output voltage reaches the upper limit set value.

既存の電源装置と同様な構成を有する電源装置本体10に追加された寿命検知装置20は、周波数測定回路21、比較回路22及び寿命通知部23を有する。   The life detection device 20 added to the power supply main body 10 having the same configuration as the existing power supply device includes a frequency measurement circuit 21, a comparison circuit 22, and a life notification unit 23.

周波数測定回路21には、スイッチング制御部12からスイッチング素子Qに与えられるスイッチング制御信号が入力され、周波数測定回路21は、スイッチング制御信号の周波数(=スイッチング周波数)を測定する。スイッチング制御部12がヒステレティック制御方式を適用している場合、電解コンデンサのESR(等価直列抵抗)の値によりスイッチング周波数が変化する。一般的に、電解コンデンサ(例えば、アルミ電解コンデンサ)Cは寿命が近くなると、そのESR値が大きくなって(=コンデンサ容量値が少なくなって)、充放電の時定数が短くなり、スイッチング周波数が高くなる。逆に言えば、スイッチング周波数が高くなることによって、当該電源装置1の寿命を捉えることができる。そのため、この第1の実施形態では、周波数測定回路21がスイッチング周波数を測定する。   The frequency measurement circuit 21 receives a switching control signal given from the switching control unit 12 to the switching element Q, and the frequency measurement circuit 21 measures the frequency (= switching frequency) of the switching control signal. When the switching control unit 12 applies the hysteretic control method, the switching frequency varies depending on the value of ESR (equivalent series resistance) of the electrolytic capacitor. In general, as the life of an electrolytic capacitor (for example, an aluminum electrolytic capacitor) C approaches, its ESR value increases (= capacitor capacitance value decreases), the charge / discharge time constant decreases, and the switching frequency increases. Get higher. In other words, the lifetime of the power supply device 1 can be grasped by increasing the switching frequency. Therefore, in the first embodiment, the frequency measurement circuit 21 measures the switching frequency.

周波数測定回路21の具体的構成としては既存のいかなる構成を適用しても良い。例えば、所定周期のクロックによって、スイッチング制御信号をサンプリングして、「H」、「L」の2値系列に変換し、「H」をとっている連続期間と「L」をとっている連続期間とに基づいてスイッチング周波数を算出するようにしても良い。また例えば、FFT分析回路を適用し、分析結果のレベルが最も大きい周波数成分を測定周波数とするようにしても良い。さらに例えば、所定時間毎に、スイッチング制御信号の立上りエッジ数(や0クロス数)を計数し、その計数値を、スイッチング周波数を表す情報として用いるようにしても良い。   As a specific configuration of the frequency measurement circuit 21, any existing configuration may be applied. For example, a switching control signal is sampled by a clock having a predetermined period, converted into a binary sequence of “H” and “L”, and a continuous period in which “H” is taken and a continuous period in which “L” is taken Based on the above, the switching frequency may be calculated. Further, for example, an FFT analysis circuit may be applied, and a frequency component having the highest analysis result level may be set as the measurement frequency. Further, for example, the number of rising edges (or the number of 0 crosses) of the switching control signal may be counted every predetermined time, and the counted value may be used as information representing the switching frequency.

周波数測定回路21は、常時測定を行うものであっても良く、また、定期的に測定を行うものであっても良く、さらに、当該電源装置1を搭載している装置の電源オン時など、所定のルール下で測定を行うものであっても良い。   The frequency measurement circuit 21 may be one that performs constant measurement, or may perform measurement periodically, and when the power supply of the device in which the power supply device 1 is mounted, Measurement may be performed under a predetermined rule.

比較回路22は、周波数測定回路21が測定したスイッチング周波数を、予め設定されている閾値と比較するものである。ここで、閾値は、当該電源装置1の寿命か否かを切り分けることができる値に選定されている。当該電源装置1の負荷の軽重によってもスイッチング周波数は変化するが、当該電源装置1の定格で接続し得る負荷の特性が定まっており、負荷の軽重によるスイッチング周波数の変化範囲も概ね一定の範囲である。そのため、重負荷によるスイッチング周波数と寿命によるスイッチング周波数とは弁別可能な程度に異なっている。このような点に鑑み、閾値が選定されている。   The comparison circuit 22 compares the switching frequency measured by the frequency measurement circuit 21 with a preset threshold value. Here, the threshold value is selected as a value that can determine whether or not the power supply device 1 has a lifetime. Although the switching frequency changes depending on the load of the load of the power supply device 1, the characteristics of the load that can be connected are determined by the rating of the power supply device 1, and the change range of the switching frequency due to the load of the load is almost constant. is there. Therefore, the switching frequency due to the heavy load and the switching frequency due to the lifetime are different to such a degree that they can be distinguished. In view of these points, a threshold value is selected.

寿命通知部23は、比較回路22の比較結果がスイッチング周波数が閾値を超えているという結果のときに、寿命を、当該電源装置1を搭載している装置のユーザに通知するものである。例えば、寿命通知部23として発光素子(LED)を適用でき、比較回路22の比較結果がスイッチング周波数が閾値を超えているという結果のときに点灯して、寿命になったことをユーザに通知する。また例えば、当該電源装置1を搭載している装置がパソコンやスマートフォンなどの情報処理装置であれば、比較回路22の比較結果がスイッチング周波数が閾値を超えているという結果のときに、割込みにより、所定の処理プログラムを起動してディスプレイによる画面表示によって、寿命になったことをユーザに通知する。   When the comparison result of the comparison circuit 22 is that the switching frequency exceeds the threshold value, the life notification unit 23 notifies the user of the device in which the power supply device 1 is mounted. For example, a light emitting element (LED) can be applied as the life notification unit 23, and the light is turned on when the comparison result of the comparison circuit 22 indicates that the switching frequency exceeds the threshold value to notify the user that the life has been reached. . Also, for example, if the device equipped with the power supply device 1 is an information processing device such as a personal computer or a smartphone, the comparison result of the comparison circuit 22 is a result that the switching frequency exceeds the threshold value. A predetermined processing program is started and the user is notified that the life has expired by displaying the screen on the display.

(A−2)第1の実施形態の動作
第1の実施形態に係る電源装置1の電源装置本体10の動作は、既存のものと同様であるので、その説明は省略する。
(A-2) Operation of the First Embodiment Since the operation of the power supply main body 10 of the power supply device 1 according to the first embodiment is the same as that of the existing one, the description thereof is omitted.

寿命検知装置20の周波数測定回路21は、測定タイミングになると測定動作を開始する。スイッチング制御部12から出力されたスイッチング制御信号の周波数(=スイッチング周波数)は、周波数測定回路21によって測定されて比較回路22に与えられ、比較回路22によって閾値と比較される。測定されたスイッチング周波数が閾値を超えていると、寿命通知部23によって、寿命に達したことが、当該電源装置1を搭載している装置のユーザに通知される。   The frequency measurement circuit 21 of the life detection device 20 starts the measurement operation at the measurement timing. The frequency (= switching frequency) of the switching control signal output from the switching control unit 12 is measured by the frequency measurement circuit 21 and given to the comparison circuit 22, and is compared with the threshold value by the comparison circuit 22. When the measured switching frequency exceeds the threshold value, the life notification unit 23 notifies the user of the device in which the power supply device 1 is mounted that the life has been reached.

(A−3)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、スイッチング素子のオンオフを制御するスイッチング制御信号の周波数を測定し、その測定周波数を閾値と比較して、寿命到達を判定(検知)するようにしたので、正しく寿命到達の有無を判定することができる。すなわち、電源装置1(電源装置本体10)の挙動から、電解コンデンサCが寿命に到達したかどうかを検知するので、検知精度を高くすることができる。
(A-3) Effect of First Embodiment As described above, according to the first embodiment, the frequency of the switching control signal that controls the on / off of the switching element is measured, and the measured frequency is compared with a threshold value. Thus, since the end of life is determined (detected), it is possible to correctly determine whether the life has been reached. That is, since it is detected from the behavior of the power supply device 1 (power supply device main body 10) whether the electrolytic capacitor C has reached the end of its life, the detection accuracy can be increased.

(B)第2の実施形態)
次に、本発明による電源装置及び寿命検知装置の第2の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図2は、第2の実施形態に係る電源装置の概略構成を示すブロック図であり、上述した図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
(B) Second embodiment)
Next, a second embodiment of the power supply device and the life detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the power supply device according to the second embodiment, in which the same and corresponding parts as those in FIG.

図2において、第2の実施形態に係る電源装置1Aは、電源装置本体10と、寿命検知装置20Aとでなる。電源装置本体10は、第1の実施形態で説明したものと同様なものである。   In FIG. 2, a power supply device 1A according to the second embodiment includes a power supply device body 10 and a life detection device 20A. The power supply main body 10 is the same as that described in the first embodiment.

第2の実施形態の寿命検知装置20Aは、比較回路22及び寿命通知部23に加え、N(Nは1以上の整数)組の比較回路22−1〜22−N及び寿命猶予通知部23−1〜23−Nを有する。   In addition to the comparison circuit 22 and the life notification unit 23, the life detection apparatus 20A according to the second embodiment includes N (N is an integer of 1 or more) sets of comparison circuits 22-1 to 22-N and a life extension notification unit 23-. 1-23-N.

比較回路22−1〜22−Nもそれぞれ、比較回路22と同様に、測定されたスイッチング周波数を閾値と比較するものであるが、比較される閾値が各比較回路22−1〜22−Nで異なっている。例えば、容量値毎(ESR値毎)にスイッチング周波数を予め測定し、各比較回路22−1〜22−Nの閾値を用意しておく。   Each of the comparison circuits 22-1 to 22-N also compares the measured switching frequency with a threshold value as in the comparison circuit 22, but the comparison threshold values are the comparison circuits 22-1 to 22-N. Is different. For example, the switching frequency is measured in advance for each capacitance value (for each ESR value), and threshold values for the comparison circuits 22-1 to 22-N are prepared.

電解コンデンサCが寿命に向かい、徐々に容量値を下げていく。下げ始めた直後では、比較回路22−1だけが「H」の比較結果を出力する。このことは、寿命到達までの猶予期間がかなり長いことを意味する。さらに、容量値が下がると、比較回路22−1及び22−2が「H」の比較結果を出力する。このことは、寿命到達までの猶予期間が1段階短くなったことを意味する。以下同様に、「H」の比較結果を出力する比較回路が増えるほど、寿命到達までの猶予期間が短くなったことを意味し、比較回路22も「H」の比較結果を出力すると寿命に到達したことを意味する。   The electrolytic capacitor C reaches the end of its life and gradually decreases its capacitance value. Immediately after starting to lower, only the comparison circuit 22-1 outputs the comparison result of “H”. This means that the grace period until the end of the service life is considerably long. When the capacitance value further decreases, the comparison circuits 22-1 and 22-2 output a comparison result of “H”. This means that the grace period until the end of the life is shortened by one step. Similarly, this means that as the number of comparison circuits that output the “H” comparison results increases, the grace period until the end of the lifetime is shortened. When the comparison circuit 22 also outputs the “H” comparison results, the lifetime is reached. Means that

ユーザは、各比較回路22−1〜22−N、22のそれぞれに対応する寿命猶予通知部23−1〜23−Nや寿命通知部23の通知内容により、寿命到達までの猶予期間や寿命到達を認識することができる。   Based on the notification contents of the life extension notification units 23-1 to 23 -N and the life notification unit 23 corresponding to each of the comparison circuits 22-1 to 22-N and 22, the user can obtain a grace period until the end of the life and the life arrival. Can be recognized.

第2の実施形態によれば、電源装置1A(電源装置本体10)の挙動から、電解コンデンサCが寿命に到達したかどうかを検知できるだけでなく、寿命到達までの猶予期間を検知することができる。   According to the second embodiment, from the behavior of the power supply device 1A (power supply device main body 10), it is possible not only to detect whether the electrolytic capacitor C has reached the end of its life, but also to detect a grace period until the end of the life. .

(C)他の実施形態
上記各実施形態の説明においても、種々変形実施形態を説明したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
(C) Other Embodiments In the description of each of the above embodiments, various modified embodiments have been described, and further modified embodiments as exemplified below can be given.

上記第2の実施形態では、複数の比較回路22−1〜22−N、22を備えたものを示したが、閾値を切り替える(選択する)ことができる1つの比較回路で、第2の実施形態と同様な機能を果たすようにしても良い。例えば、ある閾値を用いた比較で「H」という比較結果が得られたときには、閾値を今までの閾値から1段階だけ大きい閾値に切り替えるようにすれば良い。   In the second embodiment, the circuit including the plurality of comparison circuits 22-1 to 22-N and 22 is shown. However, the second embodiment can be implemented with one comparison circuit that can switch (select) the threshold value. You may make it fulfill | perform the function similar to a form. For example, when a comparison result of “H” is obtained by comparison using a certain threshold value, the threshold value may be switched from the previous threshold value to a threshold value that is larger by one level.

また、上記第2の実施形態では、通知部23−1〜23−N、23を備えるものを示したが、一つの通知部で複数の通知内容に対応できるようにしても良い。例えば、当該電源装置1Aを搭載している装置がパソコンやスマートフォンなどの情報処理装置であれば、いずれかの比較回路からの「H」の比較結果により、所定の処理プログラムを起動してディスプレイによる画面表示によって、寿命到達や猶予期間をユーザに通知するようにしても良い。   In the second embodiment, the notification units 23-1 to 23-N and 23 are shown. However, a single notification unit may handle a plurality of notification contents. For example, if the device on which the power supply device 1A is mounted is an information processing device such as a personal computer or a smartphone, a predetermined processing program is started by a display based on a comparison result of “H” from any comparison circuit. You may make it notify a user of life end or a grace period by a screen display.

上記周波数測定回路や比較回路の全体や一部を、CPUが実行するソフトウェア処理によって実現するようにしても良い。   All or part of the frequency measurement circuit and the comparison circuit may be realized by software processing executed by the CPU.

本発明が適用できる電源装置本体10の構成は図示のものに限定されるものではない。要は、スイッチング制御部からスイッチング制御信号が与えられるスイッチング素子を有し、平滑用の電解コンデンサを有し、スイッチング制御部として、電解コンデンサの寿命によってスイッチング制御信号の周波数が変化するスイッチング制御方式を採用している電源装置であれば、本発明を適用することができる。例えば、スイッチング制御部からのスイッチング制御信号がパルス密度信号(PDM)になっている場合であれば、電解コンデンサの寿命によってスイッチング制御信号の周波数が変化する。   The configuration of the power supply main body 10 to which the present invention is applicable is not limited to the illustrated one. In short, the switching control unit has a switching element to which a switching control signal is given, has a smoothing electrolytic capacitor, and the switching control unit has a switching control method in which the frequency of the switching control signal changes depending on the life of the electrolytic capacitor. The present invention can be applied to any power supply device that is employed. For example, if the switching control signal from the switching control unit is a pulse density signal (PDM), the frequency of the switching control signal changes depending on the life of the electrolytic capacitor.

上記要件を満たすのであれば、本発明の電源装置は、DC−DCコンバータに限定されず、AC−DCコンバータに本発明を適用することができる。   As long as the above requirements are satisfied, the power supply device of the present invention is not limited to a DC-DC converter, and the present invention can be applied to an AC-DC converter.

1、1A…電源装置、10…電源装置本体、12…スイッチング制御部、20、20A…寿命検知装置、21…周波数測定回路、22、22−1〜22−N…比較回路、23…寿命通知部、23−1〜23−N…寿命猶予通知部、Q…スイッチング素子、C…電解コンデンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A ... Power supply device, 10 ... Power supply device main body, 12 ... Switching control part, 20, 20A ... Life detection device, 21 ... Frequency measurement circuit, 22, 222-1 to 22-N ... Comparison circuit, 23 ... Life notification , 23-1 to 23-N ... life extension notification part, Q ... switching element, C ... electrolytic capacitor.

Claims (5)

電源出力をモニタしてスイッチング制御信号を形成するスイッチング制御部と、上記スイッチング制御信号に応じてオンオフ動作するスイッチング素子と、自己の充電電圧を上記電源出力とする平滑用電解コンデンサとを少なくとも有する電源装置において、
上記スイッチング制御信号の周波数を測定する周波数測定部と、
測定された周波数を、予め設定されている第1閾値と比較する第1比較部と、
測定された周波数が上記第1閾値を超えたときに、上記平滑用電解コンデンサの寿命到来を通知する寿命通知部と
を有することを特徴とする電源装置。
A power source having at least a switching control unit that monitors a power source output to generate a switching control signal, a switching element that performs an on / off operation in response to the switching control signal, and a smoothing electrolytic capacitor that uses a self-charging voltage as the power source output In the device
A frequency measurement unit for measuring the frequency of the switching control signal;
A first comparison unit that compares the measured frequency with a preset first threshold;
A power supply device comprising: a life notification unit for notifying that the life of the smoothing electrolytic capacitor has reached when the measured frequency exceeds the first threshold value.
測定された周波数を、予め設定されている第2閾値と比較する第2比較部と、
測定された周波数が上記第2閾値を超えたときに、上記平滑用電解コンデンサの寿命到来まで所定の猶予期間になったことを通知する寿命猶予通知部とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
A second comparison unit that compares the measured frequency with a preset second threshold;
The apparatus further comprises a life delay notification unit for notifying that a predetermined grace period is reached until the life of the smoothing electrolytic capacitor comes when the measured frequency exceeds the second threshold value. The power supply device according to 1.
上記スイッチング制御部は、上記電源出力が下限値に達したときに上記スイッチング素子をオンさせ、上記電源出力が上限値に達したときに上記スイッチング素子をオフさせるヒステレティック制御方式に従って、上記スイッチング制御信号を形成するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。   The switching control unit turns on the switching element when the power supply output reaches a lower limit value, and turns off the switching element when the power supply output reaches an upper limit value. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device forms a signal. 上記平滑用電解コンデンサがアルミ電解コンデンサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電源装置。   The power supply device according to claim 1, wherein the smoothing electrolytic capacitor is an aluminum electrolytic capacitor. 電源出力をモニタしてスイッチング制御信号を形成するスイッチング制御部と、上記スイッチング制御信号に応じてオンオフ動作するスイッチング素子と、自己の充電電圧を上記電源出力とする平滑用電解コンデンサとを少なくとも有する電源装置の上記平滑用電解コンデンサの寿命到来を検知する寿命検知装置において、
上記スイッチング制御信号の周波数を測定する周波数測定部と、
測定された周波数を、予め設定されている第1閾値と比較する第1比較部と、
測定された周波数が上記第1閾値を超えたときに、上記平滑用電解コンデンサの寿命到来を通知する寿命通知部と
を有することを特徴とする寿命検知装置。
A power source having at least a switching control unit that monitors a power source output to generate a switching control signal, a switching element that performs an on / off operation in response to the switching control signal, and a smoothing electrolytic capacitor that uses a self-charging voltage as the power source output In the life detection device for detecting the arrival of the life of the smoothing electrolytic capacitor of the device,
A frequency measurement unit for measuring the frequency of the switching control signal;
A first comparison unit that compares the measured frequency with a preset first threshold;
A life notifying unit for notifying the arrival of the life of the smoothing electrolytic capacitor when the measured frequency exceeds the first threshold value.
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