JP2015219158A

JP2015219158A - 出力電圧保持時間を測定する装置

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Publication number: JP2015219158A
Application number: JP2014103801A
Authority: JP
Inventors: 陽平鳥海; Yohei Chokai; 芳春広島; Yoshiharu Hiroshima; 信司後藤; Shinji Goto; 高谷　和宏; Kazuhiro Takatani; 和宏高谷
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2015-12-07
Anticipated expiration: 2034-05-19
Also published as: JP6145071B2

Abstract

【課題】ＡＣアダプタの劣化状態を把握するため、ＡＣアダプタに内蔵されたＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧保持時間を容易に測定する。
【解決手段】電源装置の平滑コンデンサの劣化状態を把握するために出力電圧保持時間を測定する装置であって、前記電源装置は、負荷に電気的に接続され、前記電源装置に供給される商用電源からの供給を遮断するスイッチ部と、前記スイッチ部で前記遮断した直前の、前記電源装置に印加されていた入力電圧を測定する電圧測定部と、前記スイッチ部が前記商用電源からの前記供給を遮断した時から、前記負荷部に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの第１の出力電圧保持時間を測定する時間測定部と、前記電圧測定部で測定された入力電圧と、前記時間測定部で測定された前記第１の出力電圧保持時間と、記憶部に予め格納された前記商用電源の標準電圧値とを所定の計算式に代入して、第２の出力電圧保持時間を算出する演算部とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、出力電圧保持時間を測定する装置に関し、より詳細には、電源装置に入力される交流電力を遮断した際の電源装置に係る出力電圧保持時間を測定する装置に関する。

従来から、ＡＣ／ＤＣコンバータを有するＡＣアダプタ等の電源装置の劣化状態を確認する方法が存在する。ＡＣアダプタは、一般に、商用電源からの交流電力を直流電力に変換して、変換した直流電力を通信機器や家電製品等の負荷に供給する。ＡＣ／ＤＣコンバータを構成する内部素子のうち劣化しやすい素子は、アルミ電解コンデンサなどの平滑コンデンサである。平滑コンデンサは、ＡＣ／ＤＣコンバータのトランスの一次側に配置される。平滑コンデンサが劣化すると、コンデンサの静電容量が減少し、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が低下し、ＡＣ／ＤＣコンバータの変換効率が低下することになる。そこで、平滑コンデンサの劣化状態を把握することで、ＡＣ／ＤＣコンバータの劣化状態を確認することが可能である。

平滑コンデンサの劣化状態を把握する方法として、例えば、平滑コンデンサの静電容量やＥＳＲ（Equivalent Series Resistance：等価直列抵抗）等のパラメータを測定し、新品の平滑コンデンサの各パラメータと比較する方法が考えられる。しかし、平滑コンデンサは、ＡＣアダプタの中に設置されているので、平滑コンデンサの電気特性をＡＣアダプタの外部から把握することは難しい。

ＡＣ／ＤＣコンバータで変換された直流電力を負荷に供給している状態から、商用電源からＡＣ／ＤＣコンバータへの交流電力の供給を遮断すると、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、すぐに低下せず、交流電力の供給が遮断された時から一定時間保持される。これは、交流電力供給の遮断により平滑コンデンサの放電が始まり、一定時間放電が継続することで、ＡＣ／ＤＣコンバータから直流電圧が所定の時間の間、出力され続けるからである。本明細書では、交流電力の供給が遮断された時刻から、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が所定の閾値以下となる時刻までの時間を、出力電圧保持時間という。

平滑コンデンサの静電容量が小さいほど、平滑コンデンサの充電電圧は早く低下し、早く放電する。したがって、経年劣化等の劣化の影響で平滑コンデンサの静電容量が減少していた場合、劣化した平滑コンデンサを有するＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧保持時間は、新品の平滑コンデンサを有するＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧保持時間と比較して短くなる。よって、出力電圧保持時間を測定することによって、平滑コンデンサの劣化状態を把握するという手法が考えられる。

「電子情報技術産業協会規格ＪＥＩＴＡＲＣ−９１３１Ｂスイッチング電源試験方法（ＡＣ−ＤＣ）」、p.26〜27、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jeita.or.jp/japanese/standard/book/RC-9131B＞、２００７年１２月

出力電圧保持時間を測定する方法は、例えば、非特許文献１に記載され、規定されている。しかしながら、非特許文献１に記載されたスイッチング電源試験方法にて、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧保持時間を測定するためには、試験場や試験設備等の試験環境が整っていることが前提とされていた。したがって、ＡＣアダプタを実際に稼動している現場において、ＡＣアダプタに内蔵されたＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧保持時間を測定するためには、試験環境を一から用意する必要があり、多大な時間とコストを費やす可能性があるという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＡＣアダプタの劣化状態を把握するため、ＡＣアダプタに内蔵されたＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧保持時間を容易に測定する装置を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電源装置の平滑コンデンサの劣化状態を把握するために出力電圧保持時間を測定する装置であって、前記電源装置は、負荷に電気的に接続され、前記電源装置に供給される商用電源からの供給を遮断するスイッチ部と、前記スイッチ部で前記遮断した直前の、前記電源装置に印加されていた入力電圧を測定する電圧測定部と、前記スイッチ部が前記商用電源からの前記供給を遮断した時から、前記負荷部に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの第１の出力電圧保持時間を測定する時間測定部と、前記電圧測定部で測定された入力電圧と、前記時間測定部で測定された前記第１の出力電圧保持時間と、記憶部に予め格納された前記商用電源の標準電圧値とを所定の計算式に代入して、第２の出力電圧保持時間を算出する演算部とを備えたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧保持時間を簡易に測定できることで、ＡＣアダプタの劣化状態を容易に把握することが可能となる。

本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法を示すフローチャートである。本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置を示すブロック図である。本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法を示すフローチャートである。本発明の第５の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置を示すブロック図である。本発明の第５の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１に本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置１のブロック図を示す。商用電源１００から出力された交流電力は、ＡＣアダプタ２００に供給される。本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置１は、商用電源１００からＡＣアダプタ２００への交流電力の供給を遮断するスイッチ部１１と、ＡＣアダプタ２００の入力に接続される電圧計１８と、交流電力の供給を遮断する直前にＡＣアダプタ２００に印加される交流電圧（入力電圧）を、電圧計１８を用いて測定する電圧測定部１２とを備える。また、本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置１は、ＡＣアダプタ２００から出力された直流電力が供給される負荷部１３と、スイッチ部１１が遮断した時から、負荷部１３に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの出力電圧保持時間を測定する出力電圧保持時間測定部１４とを備える。さらに、本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置１は、電圧測定部１２で測定された電圧と、記憶部１７に予め格納された商用電源１００の標準電圧値と、測定された出力電圧保持時間とを所定の関係式に代入して、補正された出力電圧保持時間を取得する演算部１５と、補正された出力電圧保持時間を表示する表示部１６と、商用電源１００の標準電圧値、所定の関係式等を格納する記憶部１７とを備える。商用電源１００の標準電圧値は、例えば、日本国内では実効値で１００Ｖである。

ＡＣアダプタ２００に印加される交流電圧は、供給元である商用電源１００に接続された不図示の他の電気機器の使用状況によって変動する場合がある。そこで、本実施形態では、ＡＣアダプタ２００だけの劣化状態を把握するため、商用電源の標準電圧値と交流電圧の変動とに基づいて出力電圧保持時間を算出する。

スイッチ部１１は、任意のタイミングでＡＣアダプタ２００への交流電力の供給を遮断することができる。

電圧測定部１２は、ＡＣアダプタ２００に印加される商用電源からの交流電圧を常時測定し、スイッチ部１１での交流電力の供給遮断をトリガとして、供給遮断直前に測定された電圧値を演算部１５に出力する。ＡＣアダプタ２００に印加される商用電源からの交流電圧は、ピーク値もしくは実効値のいずれでもよい。

負荷部１３は、ＡＣアダプタ２００の出力端子に接続される。負荷部１３の負荷条件は、ＡＣアダプタ２００からの出力電圧の測定に適した条件で設定可能である。

出力電圧保持時間測定部１４は、負荷部１３に印加されるＡＣアダプタ２００の出力電圧を監視し、スイッチ部１１でＡＣアダプタ２００への電力供給を遮断した瞬間から、ＡＣアダプタ２００の出力電圧が、任意に設定された閾値以下になるまでの時間、すなわち出力電圧保持時間を測定し、測定結果を演算部１５に出力する。

演算部１５は、電圧測定部１２で測定された電圧値および出力電圧保持時間測定部１４で測定された出力電圧保持時間を取り込む。また、演算部１５は、電圧測定部１２で測定された電圧値が商用電源１００の標準電圧値と等しいかどうかを判定する。電圧測定部１２で測定された電圧値が標準電圧値と等しくなかった場合、演算部１５は、記憶部１７に予め格納された補正式に従って演算を行い、演算結果を表示部１６に出力する。補正式の一例を次の（式１）に示す。

Ｖ_refは商用電源１００の標準電圧値、Ｖ_iは電圧測定部１２で測定された電圧値、Ｔ_iは出力電圧保持時間測定部１４で測定された出力電圧保持時間、および、Ｔ₀は補正された出力電圧保持時間である。

ＡＣアダプタ２００の劣化を試験する試験者は、表示部１６に出力された出力電圧保持時間について、ＡＣアダプタ２００が新品の時の出力電圧保持時間の初期値と出力電圧保持時間の測定値Ｔ₀を比較する。そして、測定値が初期値から著しく離れている場合、試験者は、ＡＣ／ＤＣコンバータの内部の平滑コンデンサが劣化していると判断し、ＡＣ／ＤＣコンバータを有する機器の運用の停止、ＡＣ／ＤＣコンバータの交換や修理といった対応を行う。

＜フロー＞
図２に本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法のフローチャートを示す。スイッチ部１１は、商用電源１００からＡＣアダプタ２００に供給される交流電力を遮断する（ステップ１０１）。電圧測定部１２は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した直前の、ＡＣアダプタ２００に印加された電圧を測定する（ステップ１０２）。出力電圧保持時間測定部１４は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した時から、負荷部１３に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの出力電圧保持時間を測定する（ステップ１０３）。演算部１５は、電圧測定部１２で測定された電圧Ｖ_iと、出力電圧保持時間測定部１４で測定された出力電圧保持時間Ｔ_iと、記憶部１７に格納された商用電源１００の標準電圧値Ｖ_refとを（式１）に代入して、出力電圧保持時間Ｔ₀を取得する（ステップ１０４）。表示部１６は、出力電圧保持時間Ｔ₀を表示する（ステップ１０５）。

本実施形態によれば、簡易な構成の装置によって、ＡＣアダプタの出力電圧保持時間を容易に測定することが可能となる。また、本実施形態によれば、商用電源に接続された他の電気機器の影響により、ＡＣアダプタに印加される交流電圧が変動しても、変動した交流電圧を考慮した出力電圧保持時間を算出することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
図３に本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置２のブロック図を示す。本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置２は、本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置１と異なり、商用電源１００からＡＣアダプタ２００に入力される交流電力を一定のタイミングで遮断するように、スイッチ部１１を制御する遮断タイミング制御部２１をさらに備える。本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置２が備える他の機能部は、本発明の第１の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置１が備える機能部と異ならないので、説明を省略する。

平滑コンデンサの充電は、商用電源１００の交流電圧が、平滑コンデンサの電圧を上回った時にのみ行われる。平滑コンデンサは、例えば、商用電源１００の電圧の位相がπ／２（ｒａｄ）と３π／２（ｒａｄ）の付近で充電が行われる。よって、平滑コンデンサの充電電圧は、通常、平滑コンデンサに入力される交流電圧の半周期に同期して変動している。ここで、出力電圧保持時間を測定する際、商用電源１００からの電力供給の遮断時における平滑コンデンサの充電電圧が変動していると、平滑コンデンサの劣化状態が変わらなくても、出力電圧保持時間の前回の測定値と、出力電圧保持時間の次の測定値との間で誤差が生じてしまう。本実施形態では、遮断タイミング制御部２１で、商用電源１００からＡＣアダプタ２００に入力される交流電力を一定のタイミングで遮断することで、誤差が生じることを抑制する。

遮断タイミング制御部２１は、ＡＣアダプタ２００に入力された交流電圧の位相を監視し、スイッチ部１１においてＡＣアダプタへの電力供給が遮断されるタイミングにおける入力電圧を毎回同じ電圧値（または毎回同じ位相）になるように商用電源１００からの電力供給を遮断する。ＡＣアダプタ２００に入力された交流電圧は、例えば、整流器によって全波整流されるため、毎回同一の位相、もしくは毎回同一の位相からπ（ｒａｄ）ずれた位相において商用電源１００からの電力供給を遮断するように制御する。よって、商用電源１００からの電力供給遮断時のＡＣアダプタ２００に印加される電圧が毎回同じ値になり、平滑コンデンサの充電電圧が毎回同じ電圧値になるため、出力電圧保持時間の測定の再現性が向上する。商用電源１００からの電力供給を遮断する際の電圧の位相は０（ｒａｄ）とπ（ｒａｄ）付近であることが望ましい。なぜならばπ／２（ｒａｄ）、３π／２（ｒａｄ）付近ではスイッチ部１１に電流が流れていることが想定され、電流が流れている状態で遮断すると、スイッチ部１１の部品に負荷がかかり、寿命や信頼性が低下する懸念があるためである。

＜フロー＞
図４に本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法のフローチャートを示す。遮断タイミング制御部２１は、商用電源１００から出力された交流電圧の位相が０（ｒａｄ）またはπ（ｒａｄ）であるときに商用電源１００からＡＣアダプタ２００に供給される交流電力を遮断するように、スイッチ部１１を制御する（ステップ２０１）。電圧測定部１２は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した直前の、ＡＣアダプタ２００に印加された電圧を測定する（ステップ２０２）。出力電圧保持時間測定部１４は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した時から、負荷部１３に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの出力電圧保持時間を測定する（ステップ２０３）。演算部１５は、電圧測定部１２で測定された電圧Ｖ_iと、出力電圧保持時間測定部１４で測定された出力電圧保持時間Ｔ_iと、記憶部１７に格納された商用電源１００の標準電圧値Ｖ_refとを（式１）に代入して、補正された出力電圧保持時間Ｔ₀を取得する（ステップ２０４）。表示部１６は、補正された出力電圧保持時間Ｔ₀を表示する（ステップ２０５）。

本実施形態によれば、第１の実施形態で実現される同様の効果を得ることができるほか、交流電力の遮断タイミングを毎回同じ交流電圧の位相に合わせることが可能となり、測定の度に生じる誤差を最小限に止めることが可能となる。

＜第３の実施形態＞
図５に本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置３のブロック図を示す。本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置３は、本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置２と異なり、ＡＣアダプタ２００の表面温度を測定する温度測定部３１をさらに備える。演算部１５は、温度測定部３１で測定した温度に基づいて出力電圧保持時間をさらに補正する。本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置３が備える他の機能部は、本発明の第２の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置２が備える機能部と異ならないので、説明を省略する。

ＡＣアダプタ２００を運用する現場の環境温度が一定でない場合、環境温度によって平滑コンデンサの静電容量が変化し、出力電圧保持時間が変化してしまい、出力電圧保持時間が正しく測定できない場合がある。そこで、本実施形態では、温度測定部３１は、ＡＣアダプタ２００の表面温度を測定し、演算部１５が、温度測定部３１で測定した温度に基づいて出力電圧保持時間をさらに補正することで、現場の環境温度に応じた出力電圧保持時間を取得することができる。

温度測定部３１は、測定したＡＣアダプタ２００の表面温度の情報を演算部１５へと送信する。演算部１５は、予め記憶部１７に格納された標準温度と測定された温度との差を算出し、算出した値が一定の閾値を超えるかどうかを判定する。標準温度は、例えば、所定の使用条件における新品のＡＣアダプタ２００の表面温度をいう。算出した値が一定の閾値を超えた場合、演算部１５は、予め記憶部１７に格納された温度補正係数を用いて出力電圧保持時間を補正する。補正の計算方法として、例えば、（式１）に温度補正係数を掛けて出力電圧保持時間を補正する方法が考えられる。表示部１６は、補正された出力電圧保持時間を表示する。よって、出力電圧保持時間の測定時の環境温度の変化による影響を排除することが可能となるため、出力電圧保持時間の測定の再現性が向上する。

＜フロー＞
図６に本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法のフローチャートを示す。遮断タイミング制御部２１は、商用電源１００から出力された交流電圧の位相が０（ｒａｄ）またはπ（ｒａｄ）である位相で商用電源１００からＡＣアダプタ２００に供給される交流電力を遮断するように、スイッチ部１１を制御する（ステップ３０１）。電圧測定部１２は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した直前の、ＡＣアダプタ２００に印加された電圧を測定する（ステップ３０２）。温度測定部３１は、ＡＣアダプタ２００の表面温度を測定する（ステップ３０３）。出力電圧保持時間測定部１４は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した時から、負荷部１３に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの出力電圧保持時間を測定する（ステップ３０４）。測定された温度と予め記憶部１７に格納された標準温度との差が一定の閾値を超えた場合、演算部１５は、予め記憶部１７に格納された温度補正係数と、電圧測定部１２で測定された電圧Ｖ_iと、出力電圧保持時間測定部１４で測定された出力電圧保持時間Ｔ_iと、記憶部１７に格納された商用電源１００の標準電圧値Ｖ_refとを所定の補正式（計算式）に代入して、補正された出力電圧保持時間を取得する（ステップ３０５）。表示部１６は、補正された出力電圧保持時間を表示する（ステップ３０６）。

本実施形態によれば、第２の実施形態で実現される同様の効果を得ることができるほか、ＡＣアダプタの表面温度が変動しても、変動した表面温度に応じて補正した出力電圧保持時間を算出することで、変動した表面温度によって生じる誤差を吸収することが可能となる。

＜第４の実施形態＞
図７に本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置４のブロック図を示す。本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置４は、本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置３と異なり、ＡＣアダプタ２００の表面温度を任意の温度に調整する温度制御部４１をさらに備える。本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置４が備える他の機能部は、本発明の第３の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置３が備える機能部と異ならないので、説明を省略する。

予め定められた標準温度と温度測定部３１で測定されたＡＣアダプタ２００の表面温度とに差があった場合、温度制御部４１は、ＡＣアダプタの表面温度を調節してＡＣアダプタの表面温度を標準温度と等しい温度にする。よって、ＡＣアダプタの表面温度の変化による出力電圧保持時間の測定への影響を排除することが可能となり、出力電圧保持時間の測定の再現性が向上する。

第３の実施形態では、温度補正係数を予め定めておく必要があるが、本実施形態であれば、温度補正係数が未知のＡＣアダプタ２００についても出力電圧保持時間の測定の再現性を向上させることができる。

＜フロー＞
図８に本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法のフローチャートを示す。温度測定部３１は、ＡＣアダプタ２００の表面温度を測定する（ステップ４０１）。演算部１５は、記憶部１７に格納されたＡＣアダプタ２００の標準温度と温度測定部３１で測定された温度との差を算出する（ステップ４０２）。温度制御部４１は、演算部１５で算出した差に基づいて、ＡＣアダプタの表面温度を調節してＡＣアダプタの表面温度を標準温度と等しい温度にする（ステップ４０３）。遮断タイミング制御部２１は、商用電源１００から出力された交流電圧の位相が０（ｒａｄ）またはπ（ｒａｄ）である位相で商用電源１００からＡＣアダプタ２００に供給される交流電力を遮断するように、スイッチ部１１を制御する（ステップ４０４）。電圧測定部１２は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した直前の、ＡＣアダプタ２００に印加された電圧を測定する（ステップ４０５）。出力電圧保持時間測定部１４は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した時から、負荷部１３に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの出力電圧保持時間を測定する（ステップ４０６）。演算部１５は、電圧測定部１２で測定された電圧Ｖ_iと、出力電圧保持時間測定部１４で測定された出力電圧保持時間Ｔ_iと、記憶部１７に格納された商用電源１００の標準電圧値Ｖ_refとを（式１）に代入して、補正された出力電圧保持時間Ｔ₀を取得する（ステップ４０７）。表示部１６は、補正された出力電圧保持時間Ｔ₀を表示する（ステップ４０８）。

本実施形態によれば、第３の実施形態で実現される同様の効果を得ることができるほか、ＡＣアダプタの表面温度を一定の温度になるように調整するため、安定した出力電圧保持時間を取得することが可能となる。

＜第５の実施形態＞
図９に本発明の第５の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置５のブロック図を示す。本発明の第５の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置５は、本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置４と異なり、補正された出力電圧保持時間が所定の時間を下回ったかどうかでＡＣアダプタ２００の平滑コンデンサの劣化状態を判定する判定部５１をさらに備える。表示部１６は、判定部５１の判定結果を表示する。本発明の第５の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置５が備える他の機能部は、本発明の第４の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する装置４が備える機能部と異ならないので、説明を省略する。

本実施形態では、ＡＣアダプタ２００の出力電圧保持時間の基準値に係るデータを記憶部１７に予め記憶しておくことで、判定部５１は、出力電圧保持時間の測定値と出力電圧保持時間の基準値とを自動で比較して、ＡＣアダプタ２００の平滑コンデンサの劣化状態を判定することで、ＡＣアダプタ２００の劣化判定を行う。

具体的には、例えば、出力電圧保持時間の基準値と出力電圧保持時間の測定値との差が一定値未満であれば、ＡＣアダプタ２００は「正常」と判定され、出力電圧保持時間の基準値と出力電圧保持時間の測定値との差が一定値以上であれば、ＡＣアダプタ２００は「劣化」と判定される。そして、表示部１６は、判定部１５が判定した結果を表示する。

記憶部１７には、過去に測定したＡＣアダプタ２００の測定結果をログとして格納しておくことも可能であり、蓄積された測定データの平均値を生成することで、出力電圧保持時間の基準値に係るデータが無い機種において劣化判定することが可能である。

例えば、まずＮ台の正常なＡＣアダプタ２００の出力電圧保持時間を測定し測定結果の平均値をＡとする。以降に測定するＡＣアダプタ２００は出力電圧保持時間の測定値と平均値Ａとを比較し、出力電圧保持時間の測定値と平均値Ａとの差が閾値以上であれば「劣化」、出力電圧保持時間の測定値と平均値Ａとの差が閾値を下回れば「正常」と判定することができる。

また、例えばＮ’台の正常なＡＣアダプタ２００の出力電圧保持時間を測定し平均値をＡ’とした後、測定したＮ’台の中で出力電圧保持時間の測定データとＡ’の差が閾値以上であれば「劣化」として該当するＡＣアダプタ２００の管理番号等を出力してもよい。この場合「劣化」と判定したＡＣアダプタ２００の測定データは平均値に組み込むのは妥当ではないので、劣化判定されたＡＣアダプタ２００の測定データを抜いた形で再度平均値Ａ’’を作成し、以降測定するＡＣアダプタ２００の測定結果と比較することが望ましい。

＜フロー＞
図１０に本発明の第５の実施形態にかかる出力電圧保持時間を測定する方法のフローチャートを示す。温度測定部３１は、ＡＣアダプタ２００の表面温度を測定する（ステップ５０１）。演算部１５は、記憶部１７に格納されたＡＣアダプタ２００の標準温度と温度測定部３１で測定された温度との差を算出する（ステップ５０２）。温度制御部４１は、演算部１５で算出した差に基づいて、ＡＣアダプタの表面温度を調節してＡＣアダプタの表面温度を標準温度と等しい温度にする（ステップ５０３）。遮断タイミング制御部２１は、商用電源１００から出力された交流電圧の位相が０（ｒａｄ）またはπ（ｒａｄ）である位相で商用電源１００からＡＣアダプタ２００に供給される交流電力を遮断するように、スイッチ部１１を制御する（ステップ５０４）。電圧測定部１２は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した直前の、ＡＣアダプタ２００に印加された電圧を測定する（ステップ５０５）。出力電圧保持時間測定部１４は、スイッチ部１１が交流電力を遮断した時から、負荷部１３に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの出力電圧保持時間を測定する（ステップ５０６）。演算部１５は、電圧測定部１２で測定された電圧Ｖ_iと、出力電圧保持時間測定部１４で測定された出力電圧保持時間Ｔ_iと、記憶部１７に格納された商用電源１００の標準電圧値Ｖ_refとを（式１）に代入して、補正された出力電圧保持時間Ｔ₀を取得する（ステップ５０７）。判定部５１は、補正された出力電圧保持時間Ｔ₀が記憶部１７に格納された出力電圧保持時間の基準値との差が所定の閾値を超えたかどうかを判定する（ステップ５０８）。表示部１６は、判定結果を表示する（ステップ５０９）。

本実施形態によれば、第４の実施形態で実現される同様の効果を得ることができるほか、スイッチ部が商用電源からの交流電力の供給を遮断した後、自動的に平滑コンデンサの劣化状態が判定されるので、ＡＣアダプタの劣化状態を第１の実施形態から第４の実施形態よりさらに容易、且つ、短時間で把握することが可能となる。

なお、本発明の第１の実施形態から第５の実施形態までの出力電圧保持時間を測定する装置の構成について、構成の一部または全部が単独で構成されてもよいし、構成の一部または全部がＰＣ等の別の装置の一部として構成されてもよい。

１、２、３、４、５出力電圧保持時間を測定する装置
１１スイッチ部
１２電圧測定部
１３負荷部
１４時間測定部
１５演算部
１６表示部
１７記憶部
１８電圧計
２１遮断タイミング制御部
３１温度測定部
４１温度制御部
５１判定部

Claims

電源装置の平滑コンデンサの劣化状態を把握するために出力電圧保持時間を測定する装置であって、前記電源装置は、負荷に電気的に接続され、
前記電源装置に供給される商用電源からの供給を遮断するスイッチ部と、
前記スイッチ部で前記遮断した直前の、前記電源装置に印加されていた入力電圧を測定する電圧測定部と、
前記スイッチ部が前記商用電源からの前記供給を遮断した時から、前記負荷部に印加される電圧が一定の閾値以下となる時までの第１の出力電圧保持時間を測定する時間測定部と、
前記電圧測定部で測定された入力電圧と、前記時間測定部で測定された前記第１の出力電圧保持時間と、記憶部に予め格納された前記商用電源の標準電圧値とを所定の計算式に代入して、第２の出力電圧保持時間を算出する演算部と
を備えたことを特徴とする出力電圧保持時間を測定する装置。
前記電源装置に供給される前記商用電源からの前記供給を一定のタイミングで遮断するように前記スイッチ部を制御する制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の出力電圧保持時間を測定する装置。
前記電源装置の表面温度を測定する温度測定部とをさらに備え、
前記演算部は、前記温度測定部で測定された前記電源装置の表面温度と、前記記憶部に格納された標準温度との差を算出し、前記算出した差が一定の閾値を超えた場合、前記記憶部に格納された温度補正係数と、前記電圧測定部で測定された電圧と、前記時間測定部で測定された前記第１の出力電圧保持時間と、記憶部に予め格納された標準電圧値とを所定の計算式に代入して、第２の出力電圧保持時間を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の出力電圧保持時間を測定する装置。
前記電源装置の表面温度を調節する温度制御部とをさらに備え、
前記演算部は、前記温度測定部で測定された前記電源装置の表面温度と、前記記憶部に格納された標準温度との差を算出し、
前記温度制御部は、前記算出した差に基づいて、前記電源装置の表面温度を前記標準温度と等しい温度になるように前記電源装置の表面温度を調節することを特徴とする請求項３に記載の出力電圧保持時間を測定する装置。
前記第２の出力電圧保持時間と、前記記憶部に格納された出力電圧保持時間の基準値との差が所定の閾値を超えるかを判定する判定部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の出力電圧保持時間を測定する装置。