JP2504125B2 - 電源監視回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電源回路に係わり、特に電源の過渡的異常
を一定時間保持して知らせる電源監視回路に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の電源監視回路は、電源内部の安定化電源
に過渡的異常が生じたときこれを持続して外部に報告す
ることができず、システムの信頼度を低下させるという
不都合があった。

第３図はこの種の従来の電源監視回路を示すブロック
図、第４図はその動作を示すタイミング図である。

第３図において、入力交流電圧V_iは、安定化電源11、
整流回路12、瞬断検出回路13に印加される。安定化電源
11の安定化出力電圧V_S0は、瞬断検出回路13および動作
しきい値電圧がそれぞれV_T1、V_T2（V_T1＞V_T2）の第１直
流電圧監視回路17、第２直流電圧監視回路18に入力され
る。瞬断検出回路13の出力V_d0は、フォトサイリスタ21
を介して第１直流電圧監視回路17に、また第１フォトカ
プラ22を介して第２直流電圧監視回路18に与えられる。
瞬断検出回路13の出力する信号を交流異常信号と呼ぶこ
とにする。安定化電源11が正常に動作しているとき、す
なわち一定の安定化出力電圧V_S0を出力しているときで
あって、交流が正常に印加されているときは、瞬断検出
回路13の出力である交流異常信号は解除され、フォトサ
イリスタ21と第１のフォトカプラ22は駆動されオンされ
ている。第２直流電圧監視回路18には更に第２フォトカ
プラ24が接続され、また第１直流電圧監視回路17には更
に第３フォトカプラ25が接続される。第１フォトカプラ
22と第２フォトカプラ24は、安定化電源11の安定化出力
電圧V_S0が第２直流電圧監視回路18の動作しきい値電圧V
_T2を越え、かつ交流が正常な値で入力されていると動作
する。整流回路12の出力電流I_Rは、通常は抵抗29、定電
圧ダイオード30を通して流れている。整流回路12は更
に、抵抗29を通った後、電源の異常を報告するための第
４フォトカプラ32およびダイオード34と、第２フォトカ
プラ24の出力トランジスタ35との並列回路37およびこの
並列回路37に接続された、フォトサイリスタ21の出力サ
イリスタ38およびこの出力サイリスタ38に接続された直
列接続の第２、第３ダイオード40、41およびこの第３ダ
イオード41に接続された第１フォトカプラ22の出力トラ
ンジスタ43を通して第１閉ループ45をなしている。更
に、整流回路12は、抵抗29を通した後、この第１閉ルー
プと並列に、抵抗46およびこの抵抗46に接続された第３
フォトカプラ25の出力トランジスタ48を通して第２閉ル
ープ49をなしている。第２閉ループ49の、第３フォトカ
プラ25の出力トランジスタ48はNPNトランジスタ50を介
して第１閉ループ45の、第１フォトカプラ22の出力トラ
ンジスタ43に接続されている。

次に、第４図により上記従来例の動作につき説明す
る。

同図（ａ）に示したように、入力交流電圧V_iが立ち上
がると、整流回路出力電圧V_Rも同図（ｂ）のように立ち
上がり、安定化電源11の安定化出力電圧V_S0も同図
（ｃ）のように立ち上がる。次にこの安定化出力電圧V
_S0は、瞬断検出回路13および第１直流電圧監視回路17、
第２直流電圧監視回路18に印加される。安定化電源11の
安定化出力電圧V_S0が第２直流電圧監視回路18の動作し
きい値電圧V_T2以上になると、同図（ｄ）および（ｅ）
に示したように、第２フォトカプラ24、第１フォトカプ
ラ22が動作する。次に、安定化電源11の安定化出力電圧
V_S0が、第１直流電圧監視回路17の動作しきい値電圧V_T1
を越えると、同図（ｆ）、（ｇ）に示したように、第３
フォトカプラ25とフォトサイリスタ21が動作する。この
ため、整流回路12の出力電流I_Rは、第１閉ループ45の、
第２フォトカプラ24の出力トランジスタ35から、フォト
サイリスタ21の出力サイリスタ38、第２、第３ダイオー
ド40、41、第１フォトカプラ22の出力トランジスタ43を
通して流れるようになる。また、第２閉ループ49の抵抗
46および第３フォトカプラ25の出力トランジスタ48を通
して流れるようになる。

ここで、同図（ｃ）に示したように、入力交流電圧V_i
とは関係なしに安定化電源11だけが遮断され、安定化出
力電圧V_S0が動作しきい値電圧V_T-1より低くなると、同
図（ｆ）に示したように第３フォトカプラ25がオフにな
り、これによりNPNトランジスタ50がオンになる。そし
て、動作しきい値電圧V_T2以下になると、同図（ｄ）お
よび（ｅ）に示したように、第２フォトカプラ24と第１
フォトカプラ22がオフになる。第１のフォトカプラ22が
オフになり、その出力トランジスタ43がオフになって
も、NPNトランジスタ50がオンしている。また、第２フ
ォトカプラ24がオフになりその出力トランジスタ35がオ
フになっても、第４のフォトカプラ32がこれに代えてオ
ンになる。したがって、電流は、出力トランジスタ32お
よびNPNトランジスタ50を流れる。このため、フォトサ
イリスタ21の出力サイリスタ38の電流は同図（ｇ）に示
したように維持される。そして第４フォトカプラ32が、
同図（ｉ）に示したように駆動され、その出力トランジ
スタ33の異常報告端子52を通して、同図（ｊ）に示した
ように異常が報告される。

次に交流電源がオフにされ、従って（ａ）のように入
力交流電圧V_Iが０になったとき、この場合は異常報告は
出されるべきでないので、同図（ｃ）に示す安定化出力
電圧V_S0が落ち始める前に、瞬断検出回路13は交流電圧V
₁の低下を検出し、異常報告が行われるのを阻止する。
すなわち、瞬断検出回路13はその内部に設けられた図示
されない整流回路の出力電圧を監視する。交流電圧V_Iの
電圧値が落ち始めると、内部の整流回路の出力電圧は、
第２図（ｂ）に示した波形と同様に低下する。瞬断検出
回路13は内部の整流回路の出力電圧が所定の閾値電圧以
下になったことを検出し、瞬断検出回路出力V_d0を同図
（ｈ）に示したように出力する。このため、安定化電源
の出力電圧V_S0が動作しきい値電圧V_T1以下になる前に、
同図（ｅ）に示したようにフォトサイリスタ21および第
１のフォトカプラ22が遮断される。このため、出力トラ
ンジスタ38は同図（ｇ）に示したように電流が流れなく
なる。これにより、安定化電源の出力電圧V_S0が“0"ボ
ルトまで低下する過渡状態において、出力トランジスタ
35およびNPNトランジスタ50がオンになっても、フォト
カプラ32には電流が流ず、異常報告が出力されない。そ
して、安定化電源11の安定化出力電圧V_S0が同図（ｃ）
に示したように、動作しきい値電圧V_T1、V_T2をそれぞれ
下回る時に、第３フォトカプラ25、第２フォトカプラ24
が、同図（ｆ）および（ｄ）に示したように、順次オフ
になり、電源動作は初期状態に戻る。

次に、安定化電源11が、（ｃ）に示したように一度0V
まで下がった後、または動作しきい値電圧V_T1より一時
的に下回った後回復したとすると、同図（ｄ）に示した
ように、第２フォトカプラ24がオンになるので、同図
（ｉ）に示したように第４フォトカプラ32がオフにな
り、従って同図（ｊ）のように異常報告端子52の出力は
０になり、異常報告は維持されない。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したように、従来の電源監視回路では、安定
化電源の異常が固定的な場合は、その異常報告が保持さ
れるが、過渡的な場合は保持されない。従って、安定化
電源出力の過渡的異常または外部からの一瞬のショート
などが生じた場合は、間欠障害または原因不明の障害と
判断され、システムの信頼性が低下するか、または障害
探索時間が長びくなどの問題点があった。

そこで本発明の目的は、安定化電源の出力の異常回復
時に、異常状態を保持させることにより異常の原因を誤
判断しなくて済む電源制御回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電源監視回路は、入力される交流信号を安定
化直流信号に交換して出力する安定化電源と、この安定
化電源から安定化直流信号が出力されているかどうかを
検出する出力状態検出回路と、交流信号を整流する整流
回路と、電流が流れたとき安定化電源の異常を通知する
ための所定の信号を出力する異常検出信号出力回路と、
出力状態検出回路によって安定化直流信号が出力されて
いることが検出されたとき整流回路の出力がこの異常検
出信号出力回路に流れないように迂回させ、安定化直流
信号が出力されていないことが検出されたとき整流回路
の出力が異常検出信号出力回路に流れるように整流回路
の出力電流の流れる経路を切り換える経路切換回路と、
この経路切換回路によって経路が切り換えられ異常検出
信号出力回路に整流回路の出力電流が流れたときこの経
路切換回路による経路の切り換えを停止させて異常検出
信号出力回路に整流回路の出力電流が流れる状態を保持
する経路切換停止回路とを具備している。

このように、安定化電源から安定化直流信号が出力さ
れると、それ以後整流回路における電流の経路を切り換
えないようにしたので、安定化電源の異常が回復した後
も異常検出信号出力回路から異常を通知するための信号
が出力される。これにより、瞬断などの異常の発生を容
易に知ることができる。また、安定化電源の出力が断と
なったときに整流回路の出力電流を異常検出信号出力回
路に流すことで、入力される交流信号が正常でかつ安定
化電源に異常が生じたことを検出できる。このため、交
流信号自体が断のときには異常報告はなされない。

〔実施例〕

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

第１図は、本実施例の電源監視回路を示すブロック
図、第２図はその動作を説明するタイミング図である。
第１図で、第３図の従来例と同一部分には同一の符号を
付しており、これらの説明を適宜省略する。

第１図において、入力交流電圧V_iは、従来例と同様に
安定化電源11、整流回路12、瞬断検出回路13に印加され
る。安定化電源11の安定化出力電圧V_S0は、瞬断検出回
路13および動作しきい値電圧がそれぞれV_T1、V_T2（V_T1
＞V_T2）の第１直流電圧監視回路17、第２直流電圧監視
回路18に入力される。瞬断検出回路13の出力である交流
異常信号は、フォトサイリスタ21を介して第１直流電圧
監視回路17に、また第１フォトカプラ22を介して第２直
流電圧監視回路18に接続される。これらのフォトサイリ
スタ21および第１フォトカプラ22には、従来例と同様
に、安定化電源11が正常に動作しているとき、すなわち
一定の安定化出力電圧V_S0を出力しているときであっ
て、交流が正常に印加されているときは、瞬断検出回路
13の出力である交流異常信号は解除され、フォトサイリ
スタ21と第１のフォトカプラ22は駆動されオンされてい
る。第２直流電圧監視回路18および第１直流電圧監視回
路17には更に、従来例と同様に、それぞれ第２フォトカ
プラ24および第３フォトカプラ25が接続される。更に第
２直流電圧監視回路18には、第２フォトカプラ24に並列
に、本発明の特徴をなす第５フォトカプラ61が接続され
る。この第５フォトカプラ61の入力ダイオード62は、従
来例で示した整流回路12の出力の第１閉ループ45のダイ
オード34の代わりに接続される。この第５フォトカプラ
61は、後に説明するように、安定化電源11の出力V_S0が
遮断されたとき第４フォトカプラ33で異常が報告され、
従来例では、この異常表示が安定化電源11の復帰時に維
持されず、従って瞬断の原因が誤って判断されるのを防
止するためのものである。すなわち、安定化電源の出力
V_S0が一旦低下すると、フォトカプラ62に電流が流れ、
フォトカプラ62の出力トランジスタ61がオンになる。こ
のため、安定化電源の出力V_S0が復帰したときでも、出
力トランジスタ61側を電流が流れ、第２フォトカプラ24
はオン状態に戻らなくなる。したがって、安定化電源の
出力V_S0が復帰後も第２フォトカプラ24の出力トランジ
スタ35はオフの状態となり、フォトカプラ32側に電流が
流れ異常表示は保持され、誤判断を防止することができ
る。さて、第１フォトカプラ22と第２フォトカプラ24
は、従来例と同様に、安定化電源11の安定化出力電圧V
_S0が第２直流電圧監視回路18の動作しきい値電圧V_T2を
越えると動作する。整流回路12の出力回路の構成も、第
５フォトカプラ61の入力ダイオード62を従来例のダイオ
ード34の置き代えた点を除くと、従来例と全く同じであ
り、ここでは説明を省略する。

次に、第２図により本実施例の動作につき説明する。
同図（ａ）に示したように、入力交流電圧V_iが立ち上が
ると、整流回路出力V_Rも同図（ｂ）のように立ち上が
り、安定化電源11の安定化出力電圧V_S0も同図（ｃ）の
ように立ち上がる。そしてこの安定化出力電圧V_S0は、
瞬断検出回路13および第１直流電圧監視回路17、第２直
流電圧監視回路18に印加される。安定化電源11の安定化
出力電圧V_S0が第２直流電圧監視回路18の動作しきい値
電圧V_T2以上になると、同図（ｄ）および（ｅ）に示し
たように、第２フォトカプラ24、第１フォトカプラ22が
動作する。次に、安定化電源11の安定化出力電圧V
_S0が、第１直流電圧監視回路17の動作しきい値電圧V_T1
値を越えると、（ｆ）、（ｇ）に示したように、第３フ
ォトカプラ25とフォトサイリスタ21が動作する。このた
め、整流回路12の出力電流I_Rは、第１閉ループ45の第２
フォトカプラ24の出力トランジスタ35から、フォトサイ
リスタ21の出力サイリスタ38、第２、第３ダイオード4
0、41、第１フォトカプラ22の出力トランジスタ43を通
して流れるようになる。また、第２閉ループ49の抵抗46
および第３フォトカプラ25の出力トランジスタ48を通し
て流れるようになる。

ここで同図（ｃ）に示したように、入力交流電圧V_iが
正常で安定化電源11だけが遮断され、安定化出力電圧V
_S0が動作しきい値電圧V_T1より低くなると、同図（ｆ）
に示したように第３フォトカプラ25がオフになり、これ
によりNPNトランジスタ50がオンになる。そして動作し
きい値電圧V_T2以下になると、同図（ｄ）および（ｅ）
に示したように、第２フォトカプラ24と第１フォトカプ
ラ22がオフになる。第１のフォトカプラ22がオフにな
り、その出力トランジスタ43がオフになっても、NPNト
ランジスタ50がオンしている。また、第２フォトカプラ
24がオフになりその出力トランジスタ35がオフになって
も、第４のフォトカプラ32がこれに代えてオンになる。
したがって、電流は、出力トランジスタ32およびNPNト
ランジスタ50を流れる。このため、フォトサイリスタ21
の出力サイリスタ38の電流は同図（ｇ）に示したように
維持される。そして第４フォトカプラ32が、同図（ｊ）
に示したように駆動され、その出力トランジスタ33の異
常報告端子52を通して、同図（ｋ）に示したように異常
が報告される。また、第５フォトカプラ61の入力ダイオ
ード62に電流が流れ、これによりその第５フォトカプラ
61と示した出力トランジスタはオンになっており、従っ
て、その後安定化電源11の安定化出力V_S0が立ち上がっ
たとき、この第５フォトカプラ61がオンになっている。
したがって、電流は出力トランジスタ61に流れ、第２フ
ォトカプラ24はオンできない。その結果、第２フォトカ
プラ24の出力トランジスタ35はオフのままになり、フォ
トカプラ32に整流回路の出力電流が流れ続けて異常報告
が維持されたままになる。次に、交流電源がオフにされ
たときは、従来例と全く同様に動作するので、ここでは
説明を省略する。

〔発明の効果〕

このように、安定化直流信号が出力されなくなったと
き、整流経路の出力電流が異常検出信号出力回路に流れ
るように電流の経路を切り換え、それ以後は経路の切り
換えが行われないようにしている。これにより、一旦異
常が発生した後は、これが回復した後も異常発生の通知
が行われるので、瞬断など一時的な異常であってもその
発生を容易に知ることができ、原因不明の電源障害を排
除し、かつ障害の探索時間を改善できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電源監視回路の一実施例を示すブ
ロック図、第２図はこの実施例の動作を示すタイミング
図、第３図は従来例を示すブロック図、第４図はその動
作を示すタイミング図である。 11……安定化電源、12……整流回路、13……瞬断検出回
路、17……第１直流電圧監視回路、18……第２直流電圧
監視回路、33……第４フォトカプラ、50……NPNトラン
ジスタ、61……第５フォトカプラ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力される交流信号を安定化直流信号に交
   換して出力する安定化電源と、 この安定化電源から安定化直流信号が出力されているか
   どうかを検出する出力状態検出回路と、 前記交流信号を整流する整流回路と、 電流が流れたとき前記安定化電源の異常を通知するため
   の所定の信号を出力する異常検出信号出力回路と、 前記出力状態検出回路によって安定化直流信号が出力さ
   れていることが検出されたとき前記整流回路の出力がこ
   の異常検出信号出力回路に流れないように迂回させ、安
   定化直流信号が出力されていないことが検出されたとき
   整流回路の出力が異常検出信号出力回路に流れるように
   前記整流回路の出力電流の流れる経路を切り換える経路
   切換回路と、 この経路切換回路によって経路が切り換えられ前記異常
   検出信号出力回路に整流回路の出力電流が流れたときこ
   の経路切換回路による経路の切り換えを停止させて異常
   検出信号出力回路に整流回路の出力電流が流れる状態を
   保持する経路切換停止回路 とを具備することを特徴とする電源監視回路。