JP2023057271A

JP2023057271A - 直流電圧観測装置

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Publication number: JP2023057271A
Application number: JP2021166698A
Authority: JP
Inventors: 俊和 ▲高▼木; Toshikazu Takagi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-10-11
Filing date: 2021-10-11
Publication date: 2023-04-21
Anticipated expiration: 2041-10-11
Also published as: JP7271629B2

Abstract

【課題】観測対象系の直流電圧を、観測対象系から絶縁された観測系で観測する直流電圧観測装置において、電圧検出精度および応答性が高い装置を提供する。【解決手段】観測系において生成されるクロック信号が、第一絶縁アンプを介して観測対象系に送信され、観測対象系には、予め設定された最高電圧を有し、クロック信号の一周期の間に１パルスを形成するパルスであって、立ち上がり、立ち下がりの少なくとも一方において電圧が単調に変化する基準信号を生成する基準信号生成回路と、観測対象直流電圧が基準信号の電圧よりも高くなる期間がオフ、観測対象直流電圧が基準信号の電圧以下の期間がオン、またはオンとオフが前記と逆となる観測パルス信号を生成する電圧－パルス幅変換回路を備え、第二絶縁アンプを介して観測系に送信された観測パルス信号のオン時間またはオフ時間に基づいて、観測対象直流電圧の値を算定する。【選択図】図１

Description

本願は、直流電圧観測装置に関するものである。

パワーエレクトロニクス分野における電力変換装置、例えば、車載充電器、降圧コンバータ、車載インバータなどに用いられる直流電圧を、電力変換装置から絶縁された観測系において観測することがある。この観測の方式として、観測対象の電圧値をＶ／Ｆ変換後にフォトカップラなどの絶縁部品によりデジタル信号に変換してデューティー値として読み込む方式（以下、Ｖ／Ｆ変換方式と略す）がある。

特許文献１では、小型かつ安価でしかも絶縁性を有した電気自動車用電圧センサを提供するという課題を解決するための技術が開示されている。特許文献１に開示されている構成では、まず、強電系（観測対象系）に接続された発光ダイオードが、安定化電源の電圧により発光し、強電系のフォトダイオードが、発光ダイオードの光を受光する。強電系に設けられたオペアンプが、安定化電源の電圧により駆動し、強電系のバッテリ電源の電圧とフォトダイオードから帰還された帰還電圧とを増幅し増幅された電圧に基づき発光ダイオードの発光出力を制御する。一方、弱電系（観測系）に設けられたオペアンプが、弱電系のバッテリ電源の電圧により駆動し、弱電系に接続されたフォトダイオードの両端に発生する、強電系の発光ダイオードからの受光出力に基づく電圧を積分することにより、積分された電圧を強電系のバッテリ電源の電圧に応じた検出電圧として出力する。特許文献１では、さらに、弱電系電源の電圧から絶縁を介して強電系電源の電圧に変換し、変換された強電系電源の電圧を電圧周波数変換器及び絶縁部の入力側に供給する構成となっている。このため、強電系と弱電系とが絶縁された状態で、強電系の電源で電圧周波数変換器及び絶縁部の入力側を動作させることができ、電圧周波数変換器及び絶縁部の入力側の耐圧が低くて済むことが記載されている。

特開平１１－２３０９９７号公報

特許文献１のような構成とした場合、強電系の電源および電圧に基づき、電圧周波数変換器とフォトカップラを用いて、強電系から弱電系へと出力する。ここで、電圧周波数変換器は観測系である弱電系とは非同期のため、観測系では出力信号の周期より長い時間で観測する必要がある。また、電圧範囲を広げて分解能を維持するには、電圧周波数変換器の周期を遅くするか、観測系においてＣＰＵ等でパルス幅を測定するカウンタ周期を早める必要がある。前者の場合は応答性の低下、後者の場合はＣＰＵ処理負荷増加の懸念がある。また、常時駆動する場合には、待機電力を消費するという欠点がある。

電力変換装置では、入力端子間、出力端子間などの電圧を電圧検出回路等でモニタし、当該装置を制御する。このとき、例えば、実際に使用する車載高圧バッテリの電圧範囲２００Ｖ～４００Ｖに対して過電圧などの保護のため、観測電圧範囲を実使用範囲の２倍程度広げて観測する必要がある。このため、電圧周波数変換の方式で精度を上げようとすると応答性が悪化するという問題があった。また、製品として簡単な構成で、かつ、製品コスト、サイズ、および待機電力を低減することが求められていた。

本願は、上記の課題を解決するものであり、観測対象系とは絶縁された観測系で観測対象系の直流電圧を観測する直流電圧観測装置において、実際に使用する電圧範囲内の電圧検出精度を維持しつつ、応答性を改善することを目的としている。

本願に開示される直流電圧観測装置は、観測対象セクションにおける観測対象直流電圧を、前記観測対象セクションと電気的に絶縁された観測セクションにおいて観測する直流電圧観測装置において、前記観測セクションにおいて生成されるクロック信号が、第一絶縁アンプを介して前記観測対象セクションに送信され、前記観測対象セクションは、予め定められた最高電圧を有し、前記クロック信号の一周期の間に１パルスを形成するパルスであって、立ち上がり、立ち下がりの少なくとも一方において電圧が単調に変化する基準信号を生成する基準信号生成回路と、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオフ、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオンとなる観測パルス信号、または前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオン、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオフとなる観測パルス信号、を生成する電圧－パルス幅変換回路を備え、前記観測パルス信号が、第二絶縁アンプを介して前記観測セクションに送信され、前記観測セクションにおいて、受信した前記観測パルス信号のオン時間またはオフ時間に基づいて、前記観測対象直流電圧の値を算定するものである。

本願に開示される直流電圧観測装置によれば、実際に使用する電圧範囲内の電圧検出精度を維持しつつ、応答性を改善できる。

本願の直流電圧観測装置の基本構成を示すブロック図である。実施の形態１による直流電圧観測装置の構成を示す回路図である。実施の形態１による直流電圧観測装置の基準信号と観測対象直流電圧の波形を示す模式的な線図である。実施の形態１による直流電圧観測装置の各部の電圧波形を示す模式的な線図である。実施の形態１による直流電圧観測装置の動作特性を示す模式的な線図である。実施の形態３による直流電圧観測装置の動作を説明する線図である。

実施の形態１．
図１は本願の直流電圧観測装置の基本構成を示すブロック図、図２は実施の形態１による直流電圧観測装置の構成を示す回路図である。本願の直流電圧観測装置は、図１に示すように、観測セクション１００において、観測対象セクション２００における直流電源などの直流電圧を観測する構成になっている。図１では、観測対象セクション２００の直流電源の電源電圧Ｖｃを分圧器４により分圧した直流電圧Ｖｐを観測対象直流電圧として観測する構成としている。観測対象セクション２００の直流電源は、例えば車載バッテリなどが想定される。観測セクション１００と観測対象セクション２００は絶縁されており、両者の基準電位は分離されている。観測セクション１００では、クロック信号１を生成し、観測対象セクション２００への入力信号として、デジタルアイソレーションアンプ２（以下、第一絶縁アンプ２と略す）を介して観測対象セクション２００へと伝送する。観測対象セクション２００には、基準信号生成回路３と電圧－パルス幅変換回路５を備えている。基準信号生成回路３において、入力信号であるクロック信号１の立ち上がりまたは立下りの少なくとも一方において電圧が単調に変化する台形状の基準信号７を生成する。電圧－パルス幅変換回路５では、観測対象直流電圧Ｖｐと基準信号７を比較して観測対象直流電圧に応じたパルス幅のパルス信号（以降、観測パルス信号とする）に変換する。変換された観測パルス信号は、デジタルアイソレーションアンプ６（以下、第二絶縁アンプ６と略す）を介して観測パルス信号１１として観測セクション１００へと出力される。観測セクション１００では、観測対象セクション２００からの観測パルス信号１１のパルスのオン時間幅もしくはオフ時間幅に基づいて観測対象直流電圧の電圧値を算出する。

次に、基準信号生成回路３および電圧－パルス幅変換回路５の具体的な構成例を実施の形態１として図２を参照して説明する。クロック信号１は、観測セクション１００に搭載されたマイクロコンピュータなどの処理装置１１０から送信する。例えば、マイクロコンピュータのポートより、振幅０Ｖ／５Ｖ、オンデューティー５０％以下のパルス信号であるクロック信号１を出力し、第一絶縁アンプ２に入力する。第一絶縁アンプ２は、入力側と出力側とが電気的に絶縁されたデジタル入出力のアイソレーションアンプであって、図２のように観測セクション１００から入力し、観測対象セクション２００に出力する。

基準信号生成回路３は、図２のように、第一コンパレータ８、コンデンサ１０、第一放電抵抗Ｒａ、第二放電抵抗Ｒｂ、充電抵抗１２、ダイオード１３を備えている。第一絶縁アンプ２の出力は第一コンパレータ８の非反転入力端子に入力される。例えば第一コンパレータ８の電源（電源の高電圧側）にプルアップ接続された充電抵抗１２の他方の端子にダイオード１３のアノードが接続され、ダイオードのカソードは他方の端子が接地されているコンデンサ１０に接続されている。コンデンサ１０と並列に、放電抵抗となる、第一放電抵抗Ｒａと第二放電抵抗Ｒｂの直列体が接続されている。第一放電抵抗Ｒａと第二放電抵抗Ｒｂの接続点は、第一コンパレータ８の反転入力端子に接続され、第一コンパレータ８の出力端子に、充電抵抗１２とダイオード１３のアノードの接続点が接続される。

図２の構成では、クロック信号１を入力とする第一絶縁アンプ２の出力がＨｉのときに、第一コンパレータ８の電源にプルアップした充電抵抗１２と、ダイオード１３のアノードからカソードへと電流を流してコンデンサ１０を充電する。また、第一絶縁アンプ２の出力がＬｏｗのときに、第一放電抵抗Ｒａと第二放電抵抗Ｒｂの直列体経由でコンデンサ１０の電荷を放電する。この動作により、コンデンサ１０の両端に、台形状に時間変化する電圧振幅を有する基準信号７が生成される。基準信号７を台形状とすることで、最小のパルス幅を設定でき、観測対象セクション２００でのパルスの取りこぼしを防止することができる。ただし、基準信号７の形状は、三角波、あるいはのこぎり波状であってもよく、クロック信号１の一周期の間に１パルスを形成するパルスであって、立ち上がり、立ち下がりの少なくとも一方が単調に電圧変化する波形であればよい。言い換えれば、基準信号７は、電圧に対応するパルス幅が、電圧値に対して単調に変化するパルスであればよい。基準信号７の最高電圧は、観測対象直流電圧の観測範囲によって予め設定される。

図２に示す回路により生成する基準信号７の電圧波形の台形状のスロープ部は、第一放電抵抗Ｒａ、第二放電抵抗Ｒｂの合算した抵抗値とコンデンサの容量値で決まる放電特性によるため、図３に示すように、緩やかな指数関数となる。緩やかになると電圧が低くなるほどパルス幅が伸びる。すなわち、（パルス幅の変化／パルス電圧の変化）が、パルス電圧の低下にしたがって大きくなるので、処理装置１１０のクロック信号１カウントあたりの測定精度が向上する。また、充電時は充電抵抗１２の抵抗値とコンデンサ１０の容量値の時定数で基準信号は立ち上がる。

電圧－パルス幅変換回路５は、比較器（以下、第二コンパレータと呼ぶ）９により構成されている。観測対象直流電圧である分圧器４の出力Ｖｐと台形状の基準信号７を第二コンパレータ９で比較し、観測対象直流電圧を電圧値に応じてパルス幅に変換する。ここで、図２中の第一コンパレータ８、第二コンパレータ９は、オープンコレクタもしくはオープンドレインタイプのコンパレータとし、抵抗１４を第二絶縁アンプ６の入力レベルを合わせるため、観測対象セクション２００に備えられた第二絶縁アンプ６の電源（図示せず）と共通の電源にプルアップ接続する。なお、第一コンパレータ８および第二コンパレータ９の電源電圧および充電抵抗１２をプルアップする電源電圧を、例えば観測対象セクション２００の主機能である電力変換装置のゲート電源電圧１２Ｖ～２０Ｖなどの比較的高い電圧とすることで、第二コンパレータ９へ入力できる同相入力電圧範囲を広げることができるため、観測できる電圧範囲を広げることが可能となる。また、入力電圧範囲が広い分、分圧器４の分圧比を小さくできるから分圧器でのばらつきを抑制できる。さらに、入力信号のＳ／Ｎ比が向上するので、耐ノイズ性も向上する。

また、図２の回路例では、台形状の基準信号７のスロープの落ち始めが観測可能電圧の最高電圧に対応し、スロープの裾が観測可能電圧の最低電圧に対応する。観測セクション１００では、クロック信号１を送信し、このクロック信号１と同期して得られる、観測対象セクション２００からの観測パルス信号１１のオンもしくはオフ時間幅を観測セクション１００の処理装置１１０のカウンタ等で時間計測して電圧値を取得する。

以上のクロック信号１、基準信号７、電圧－パルス幅変換回路５および第二絶縁アンプ６出力である観測パルス信号１１の各々のタイミング関係を表す電圧波形を図４に示す。また、図５に、観測対象直流電圧に対する観測パルス信号１１のパルス幅の特性を示す。図５の実線は、図２の回路により得られる特性を示している。また、例えば、第二コンパレータ９の反転端子および非反転端子の入力信号を各々入れ替えた場合には、図５の破線のような特性が得られる。クロック信号１の周期を早めると応答性が早まり、周期を遅くすると基準信号の台形状のスロープの傾き、すなわち電圧変化を小さくしてもスロープの裾の電圧値を低くできるため、精度を保ったままより低い電圧まで観測できる。以上の構成により、観測セクション１００で生成させるクロック信号１に基づいて、観測対象直流電圧に対応したパルス幅の観測パルス信号を取得する。よって、電圧検出精度を維持しつつ、観測対象セクション２００において使用する電圧範囲内に観測電圧範囲を絞り応答性を改善することができる。

従来の電圧周波数変換方式では、電圧センサ出力と観測側が同期していないため、０Ｖ～１０００Ｖの電圧範囲に相当する電圧センサ出力の周期よりも長い時間観測する必要がある。これに対し、実施の形態１の構成によれば、観測セクション１００において生成するクロック信号１によって、実運用範囲内の２００Ｖ～１０００Ｖの電圧範囲に対応する観測周期に縮められる。したがって、従来の電圧周波数変換方式に比べ、使用する電圧範囲内に観測電圧範囲を絞り、応答性がより改善できる。また、部品点数少なく、簡単な構成で直流電圧観測装置を実現できる。構成部品もコンパレータ、抵抗、コンデンサ、ダイオードなどのディスクリート部品、安価なデジタルアイソレーションアンプで実現が可能である。

実施の形態２．
実施の形態１における図４の波形ではクロック信号１を連続送信して、出力の観測パルス信号１１を得る波形を示している。観測セクション１００では、クロック信号１を送信し、クロック信号１と同期した観測パルス信号１１のオン時間幅を処理装置１１０のカウンタ等で時間計測し、クロック信号１の１パルスに対した電圧を１回取得する。１パルスで電圧を観測できるため、例えば観測対象の電圧変動が遅い場合など、常時観測する必要がない場合は、観測するときのみ観測セクション１００からクロック信号１を出力し、電圧を観測しない期間はクロック信号１の送信を停止する。

このような構成とすることで、観測しない期間はクロック信号１を停止して、回路の動作を停止することで、その間の消費電力を軽減できる。

実施の形態３.
図６は実施の形態３による直流電圧観測装置の動作を説明するための線図である。図６では、観測電圧範囲とクロック信号１、基準信号７、観測パルス信号１１（電圧－パルス幅変換回路５、第二絶縁アンプ６の出力）の各々のタイミング関係と電圧波形を示している。本実施の形態３においては、クロック信号１の周期を可変にし、観測電圧範囲に応じて低電圧観測用および高電圧観測用として観測セクション１００からのクロック信号１の周期を切り替える。観測対象直流電圧が、例えば車両搭載の電力変換装置の直流電圧であって、リレー、コンタクタなどが接続されて徐々に電圧が上昇する場合（例えば、始動時など）、端子解放時の電圧判定あるいは車両衝突時の端子電圧低下を監視するなどのフェール判定時など、観測電圧を低い電圧まで広げる必要がある。一方、電力変換装置の定常運転時は、観測対象直流電圧は大きくは変化しないため、定常運転時の直流電圧に相当する高い電圧を含む狭い電圧範囲を観測可能とすればよい。このように、観測電圧を低い電圧まで広げる必要がある場合に、高い電圧を含む狭い電圧範囲を観測する定常運転時の観測電圧範囲におけるクロック信号１の周期に比較して長い周期のクロック信号とすることで、台形状の基準信号７のスロープ裾まで対応した電圧の観測が可能である。この結果、観測範囲も広げられるので低電圧側まで精度良く検出でき、有効である。一方、定常運転時の電圧範囲では、周期を短くすることによりセンサ応答性を確保できる。

以上のように、観測電圧範囲に応じてクロック信号１の周期を切り替えることで、観測精度を確保しながら観測電圧範囲を切り替えられる。観測対象セクションに備えられた機器である電力変換装置の始動時あるいはバッテリ接続開放時など、電圧が低圧で定常運転時の電圧範囲に含まれない電圧となる非定常時には、クロック信号の周期を長くすることで、低電圧側まで観測するようにできる。一方、定常運転時はクロック信号の周期を短くする。この結果、定常運転時でのバッテリ電圧範囲での電圧検出の応答性を改善しつつ、始動時あるいはコンタクタオープン時など非定常時では、定常運転時の電圧以下の広い電圧範囲での観測が可能となる。

本願には、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１クロック信号、２第一絶縁アンプ、３基準信号生成回路、４分圧器、５電圧－パルス幅変換回路、６第二絶縁アンプ、７基準信号、８第一コンパレータ、９第二コンパレータ、１０コンデンサ、１１観測パルス信号、１２充電抵抗、１３ダイオード、Ｒａ第一放電抵抗、Ｒｂ第二放電抵抗、１００観測セクション、１１０処理装置、２００観測対象セクション

本願に開示される直流電圧観測装置は、観測対象セクションに備えられた機器の観測対象直流電圧を、前記観測対象セクションと電気的に絶縁された観測セクションにおいて観測する直流電圧観測装置において、前記観測セクションにおいて生成されるクロック信号が、第一絶縁アンプを介して前記観測対象セクションに送信され、前記観測対象セクションは、前記クロック信号の一周期の間に１パルスを形成するパルスであって、当該パルスの電圧であるパルス電圧が、予め定められた最高電圧を有し、立ち上がり、立ち下がりの少なくとも一方において電圧が単調に変化する基準信号を生成する基準信号生成回路と、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオフ、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオンとなる観測パルス信号、または前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオン、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオフとなる観測パルス信号、を生成する電圧－パルス幅変換回路を備え、前記観測パルス信号が、第二絶縁アンプを介して前記観測セクションに送信され、前記観測セクションにおいて、受信した前記観測パルス信号のオン時間またはオフ時間に基づいて、前記観測対象直流電圧の値を算定するよう構成されており、前記機器は、前記観測対象直流電圧の電圧値が、定常運転時とは異なる非定常運転時に前記定常運転時の電圧値よりも低い電圧値となる機器であって、前記非定常運転時における前記クロック信号の周期は、前記定常運転時におけるクロック信号の周期よりも長く設定されるものである。
また、観測対象セクションにおける観測対象直流電圧を、前記観測対象セクションと電気的に絶縁された観測セクションにおいて観測する直流電圧観測装置において、
前記観測セクションにおいて生成されるクロック信号が、第一絶縁アンプを介して前記観測対象セクションに送信され、前記観測対象セクションは、前記クロック信号の一周期の間に１パルスを形成するパルスであって、当該パルスの電圧であるパルス電圧が、予め設定された最高電圧を有し、立ち上がり、立ち下がりの少なくとも一方において電圧が単調に変化するとともに、パルス幅の変化／前記パルス電圧の変化、の値が前記パルス電圧の低下にしたがって大きくなるパルスである基準信号を生成する基準信号生成回路と、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオフ、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオンとなる観測パルス信号、または前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオン、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオフとなる観測パルス信号、を生成する電圧－パルス幅変換回路を備え、前記観測パルス信号が、第二絶縁アンプを介して前記観測セクションに送信され、前記観測セクションにおいて、受信した前記観測パルス信号のオン時間またはオフ時間に基づいて、前記観測対象直流電圧の値を算定するものである。

本願に開示される直流電圧観測装置は、観測対象セクションに備えられた機器の観測対象直流電圧を、前記観測対象セクションと電気的に絶縁された観測セクションにおいて観測する直流電圧観測装置において、前記観測セクションにおいて生成されるクロック信号が、第一絶縁アンプを介して前記観測対象セクションに送信され、前記観測対象セクションは、前記クロック信号の一周期の間に１パルスを形成するパルスであって、当該パルスの電圧であるパルス電圧が、予め定められた最高電圧を有し、立ち上がり、立ち下がりの少なくとも一方において電圧が単調に変化する基準信号を生成する基準信号生成回路と、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオフ、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオンとなる観測パルス信号、または前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオン、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオフとなる観測パルス信号、を生成する電圧－パルス幅変換回路を備え、前記観測パルス信号が、第二絶縁アンプを介して前記観測セクションに送信され、前記観測セクションにおいて、受信した前記観測パルス信号のオン時間またはオフ時間に基づいて、前記観測対象直流電圧の値を算定するよう構成されており、前記機器は、前記観測対象直流電圧の電圧値が、定常運転時とは異なる非定常運転時に前記定常運転時の電圧値よりも低い電圧値となる機器であって、前記非定常運転時における前記クロック信号の周期は、前記定常運転時におけるクロック信号の周期よりも長く設定されるものである。

Claims

観測対象セクションにおける観測対象直流電圧を、前記観測対象セクションと電気的に絶縁された観測セクションにおいて観測する直流電圧観測装置において、
前記観測セクションにおいて生成されるクロック信号が、第一絶縁アンプを介して前記観測対象セクションに送信され、
前記観測対象セクションは、前記クロック信号の一周期の間に１パルスを形成するパルスであって、予め設定された最高電圧を有し、立ち上がり、立ち下がりの少なくとも一方において電圧が単調に変化する基準信号を生成する基準信号生成回路と、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオフ、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオンとなる観測パルス信号、または前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧よりも高くなる期間がオン、前記観測対象直流電圧が前記基準信号の電圧以下の期間がオフとなる観測パルス信号、を生成する電圧－パルス幅変換回路を備え、前記観測パルス信号が、第二絶縁アンプを介して前記観測セクションに送信され、
前記観測セクションにおいて、受信した前記観測パルス信号のオン時間またはオフ時間に基づいて、前記観測対象直流電圧の値を算定する直流電圧観測装置。
前記観測対象直流電圧は、前記観測対象セクションにおける一の直流電圧を分圧した直流電圧である請求項１に記載の直流電圧観測装置。
前記観測セクションにおいて生成されるクロック信号は、停止する期間を有する請求項１または２に記載の直流電圧観測装置。
前記観測セクションにおいて生成されるクロック信号は、周期が可変である請求項１から３のいずれか１項に記載の直流電圧観測装置。
前記観測対象セクションに備えられた機器の直流電圧を観測するよう構成されており、前記機器は、前記観測対象直流電圧の電圧値が、定常運転時とは異なる非定常運転時に前記定常運転時の電圧値よりも低い電圧値となる機器であって、前記非定常運転時におけるクロック信号の周期は、前記定常運転時におけるクロック信号の周期よりも長く設定される請求項４に記載の直流電圧観測装置。
前記基準信号は、パルス幅の変化／パルス電圧の変化、の値が前記パルス電圧の低下にしたがって大きくなるパルスである請求項１から５のいずれか１項に記載の直流電圧観測装置。
前記基準信号生成回路は、第一コンパレータの非反転入力端子に前記第一絶縁アンプの出力が接続され、前記第一コンパレータの電源の高電圧側と接地の間に、前記電源の高電圧側から順に充電抵抗、順方向接続のダイオード、コンデンサが直列に接続され、前記コンデンサと並列に第一放電抵抗と第二放電抵抗との直列体が接続され、前記第一放電抵抗と前記第二放電抵抗の接続点が前記第一コンパレータの反転入力端子に接続され、前記充電抵抗と前記ダイオードの接続点が前記第一コンパレータの出力端子に接続され、前記ダイオードと前記コンデンサの接続点から前記基準信号が出力される構成である請求項１から６のいずれか１項に記載の直流電圧観測装置。
前記第一コンパレータはオープンコレクタ出力またはオープンドレイン出力のコンパレータである請求項７に記載の直流電圧観測装置。
前記電圧－パルス幅変換回路は、第二コンパレータを備え、前記基準信号が前記第二コンパレータの非反転入力端子に入力され、前記観測対象直流電圧が前記第二コンパレータの反転入力端子に入力され、前記第二コンパレータの出力端子から前記観測パルス信号が出力される請求項７または８に記載の直流電圧観測装置。
前記第二コンパレータはオープンコレクタまたはオープンドレイン出力のコンパレータである請求項９に記載の直流電圧観測装置。