JP2586462B2 - 電子カウンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、商用電源などの主電源が停電したときに
コンデンサまたは電池などの補助電源によりその時点の
動作状態を保持する方式の電子カウンタに関する。

〔従来の技術〕

電子カウンタでは一般に出力レジスタを含む計数回路
のように停電時にもその動作状態を保持したい回路と数
字表示回路や出力リレーを含む出力回路のように停電時
には特に動作状態を保持する必要のない回路と分割し、
電池や常時充電されたコンデンサを補助電源として動作
状態を保持したい回路だけに電力を供給するようにし
て、この補助電源による動作状態の保持が長時間続くよ
うにしている。また停電が発生したときにはいち早く停
電を検出して計数回路の計数動作を禁止する電圧レベル
検出回路と、禁止回路を設け、周辺機器が電源の不安定
による誤動作を送出しても計数回路が誤動作しないよう
にしている。このような電子カウンタの主電源回路と電
圧レベル検出回路の一例を第４図に示す。

この電子カウンタは主電源回路１、電圧レベル検出回
路10を備え、主電源回路１は交流電源２から適当な電圧
に降下するトランス３、このトランス３の二次電圧を整
流する整流回路４、この整流回路４の出力電圧を平滑化
する平滑コンデンサ５、この平滑コンデンサ５の電圧を
安定化する定電圧回路６からなり、この定電圧回路６の
出力が電子カウンタの各内部回路に給電される。電圧レ
ベル検出回路10は主電源回路１とは別に設けられた直流
電源回路11と、この直流電源回路11の電圧変化を捉えて
信号を発生する信号発生回路12からなり、この信号発生
回路12の出力で図示しない禁止回路を動作させる。直流
電源回路11はトランス３の二次電圧を整流する整流回路
13と、この整流回路13の出力を平滑化するコンデサ14
と、抵抗15とからなり、前記コンデンサ14で平滑化され
た電圧Vaが信号発生回路12に給電される。この整流回路
13と整流回路４とは図に示すようにダイオードブリッジ
の一部を共用しており、負出力ラインＬは両回路で共通
とされている。信号発生回路12はツェナダイオード16と
両抵抗17,18との直列回路と、この両抵抗17,18の接続点
にベースが接続されたトランジスタ19とで構成されてい
る。このトランジスタ19のコレクタは図示しない抵抗を
介して主電源回路１に接続されている。７は両平滑コン
デンサ5,14の間を接続するダイオードである。

常時、トランス３の二次電圧が正常のときは両コンデ
ンサ5,14は正常な電圧で充電され、コンデンサ５の電圧
は定電圧回路６を介して電圧レベル検出回路10以外の全
負荷に給電される。またコンデンサ14の充電電圧でツェ
ナダイオード16が、導通し、両抵抗17,18に電流が流れ
るから、トランジスタ19はオンし、トランジスタ19のコ
レクタの電圧は負となる。電源２に停電が発生すると、
コンデンサ５の放電より早くコンデンサ14が放電し、ツ
ェナダイオード16が不導通になるからトランジスタ19が
オフし、トランジスタ19のコレクタには正の電圧が出力
され、この信号が主電源回路１の停電信号となる。ダイ
オード７はコンデンサ５の充電電圧がコンデンサ14の充
電電圧より早く低下したときだけコンデンサ14の電圧で
コンデンサ５を充電し、最悪時にもコンデサ14の電圧は
コンデンサ５の電圧よりも高くならないようにされてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような電子カウンタの電圧レベル検出
回路は交流電源の電圧変動や内部負荷の変化によるトラ
ンスの二次電圧の変動を考慮して、この回路の平滑電圧
をツェナダイオードのしきい値より十分高くしておく必
要上、電圧レベル検出回路の平滑コデンサとこの平滑コ
ンデンサの電荷を放電する抵抗との時定数を余り小さく
することができないから、電圧レベル検出回路が停電を
検出するまでの時間が長く、計数回路の計数動作を禁止
するのが遅れて周辺機器からの誤信号などで計数回路が
誤動作してしまう危険性を有していた。なお、このよう
な危険性はトランスの二次電圧が高く、また電子カウン
タの内部回路の消費電力が小さく、停電による主電源回
路の平滑コンデンサの立下り時間が電圧レベル検出回路
の平滑コンデンサの立下り時間より長くなるとき特に顕
著となる。

そこで本発明の目的は、前述した従来装置の決定を除
去し、停電発生後いち早く停電を検出して計数回路の計
数動作を禁止し、電源電圧の変動に対して影響を受ける
ことのない電子カウンタを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前述した目的を達成するため本発明は、計数回路、出
力回路、交流電源に順次接続された整流回路と平滑回路
と定電圧回路とからなり前記計数回路と出力回路とに電
力を供給する主電源回路、前記交流電源の電圧が降下し
たときに前記計数回路の動作状態を保持する記憶用電
源、前記整流回路の出力電圧レベルを交流電源の周期ご
とに検出し、前記整流回路の出力電圧が所定レベルを超
えたときに出力信号を出力する電圧レベル検出回路、前
記交流電源の半波周期よりも長く交流電源の一周期より
も短い限時時間を有し、前記電圧レベル検出回路の出力
信号によりリセットされて交流電源の周期に同期して限
時動作を繰り返すとともに前記電圧レベル検出回路の出
力信号によりリセットされずに限時動作を完了すると禁
止信号を出力する時限回路および前記禁止信号により動
作して前記計数回路の計数動作を禁止する禁止回路を備
えていることを特徴とする。

〔作用〕

前述したように構成された本発明の電子カウンタにお
いては、時限回路の限時時間が主電源である交流電源の
半波周期よりも長く交流電源の一周期よりも短く設定さ
れ、かつこの時限回路は交流電源の周期ごとに整流回路
の出力電圧が所定レベルを超えたときに出力信号を出力
する電圧レベル検出回路からの出力信号によってリセッ
トされる。したがって、交流電源の電圧が正常なときに
は電圧レベル検出回路から交流電源の周期ごとに出力さ
れる出力信号によって時限回路の限時動作はリセットさ
れ、時限回路の限時動作が完了することがないので禁止
信号は出力されない。交流電源が停電すると電圧レベル
検出回路から交流電源の周期ごとに出力されていた出力
信号が出力されなくなるので、時限回路の限時動作がリ
セットされなくなり、時限回路の限時動作が続行されて
その限時動作が完了すると禁止信号が出力される。この
禁止信号によって計数回路の計数動作が禁止される。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例の電子カウンタを図面に基づい
て詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例を示す電
子カウンタの結線図、第２図は第１図の動作を示すタイ
ムチャートである。第１図において、第４図に示す従来
装置と同一のものには同一の符号を付してその説明は省
略する。

第１図において、電子カウンタは、外部からの計数信
号Ｓを計数する計数回路20、この計数回路20が計数した
数値を表示し、または計数値が所定値に達するとリレー
などを動作させる出力回路30のほかにこれらの回路を駆
動する主電源１、停電時に動作する記憶用電源40、電圧
レベル検出回路10、時限回路50、２つの禁止回路60a,60
bを備えている。主電源回路１は従来装置と同様に交流
電源２がトランス３で降圧され、整流回路４、平滑コン
デンサ５、定電圧回路６を介して内部回路に給電され
る。この内部回路は大きく分けて停電時にその動作状態
を保持したい計数回路20、制限回路50、両禁止回路60a,
60bと、停電時には特に動作状態を保持する必要のない
出力回路30とに分割され、出力回路30には主電源回路１
から直接給電され、計数回路20、時限回路50、両禁止回
路60a,60bには記憶用電源40から給電されている。この
記憶用電源40は主電源回路１からダイオード41を介して
コンデンサ42を充電する回路で、コンデンサ42の電荷が
給電される。電圧レベル検出回路10はツェナダイオード
16、抵抗17,18の直列回路、この両抵抗17,18の接続点に
ベースが接続され、エミッタが負ラインＬに接続された
トランジスタ19からなり、整流回路４の直流出力端に接
続され、整流回路４と平滑コンデンサ５との間にダイオ
ード８を接続してこの電圧レベル検出回路10にコンデン
サ５の平滑電圧が加わらないようにされている。そし
て、この電圧レベル検出回路10のしきい値V_Tは定常時に
おける整流回路４の出力電圧V_Cのピーク値と定電圧の出
力電圧V_Oが一定となるのに必要な整流回路の出力電圧V_M
のピーク値の中間程度に設定される。時限回路50は一方
が電圧レベル検出回路10のトランジスタ19のコレクタに
接続された抵抗51と記憶用電源41に接続されたコンデン
サ52の直列回路、前記抵抗51とコンデンサ52の接続点の
電圧を入力とする反転回路53、トランジスタ19のコレク
タと記憶用電源40との間に接続された抵抗54で構成され
ている。この抵抗54の抵抗値は抵抗51の抵抗値よりも大
きくしてトランジスタ19がオンしたときコンデンサ52は
急速に充電されるが、このトランジスタ19がオフしたと
き、すなわち停電したときにはコンデンサ52は比較的緩
慢に放電するように構成されている。そして、トランジ
スタ19がオフしてからコンデンサ52が徐々に放電し、反
転回路53の入力電圧が上昇してこの反転回路53の出力が
変化するまでの時間、すなわち時限回路50の動作時間
（限時時間）が交流電源２の半波周期よりも若干長くな
るように両抵抗51,54の抵抗値が設定されている。禁止
回路が計数回路20の禁止回路60aと、出力回路30の禁止
回路60bとに分かれ、いずれも記憶用電源40で駆動さ
れ、時限回路50の出力がローレベルのときに禁止動作す
るように接続され、外部から入力する計数信号やリセッ
ト信号などの入力信号Ｓはこの禁止回路60aを介して計
数回路20に入力し、この禁止回路60aで禁止または禁止
解除される。そして、計数回路20の出力は次の禁止回路
60bを介して出力回路30に入力するように構成されてい
る。このようにして禁止回路60aが計数回路20の計数を
禁止するとき同時に出力回路30の動作が禁止される。

次に、この電子カウンタの動作を第２図のタイムチャ
ートを参照しながら説明する。

交流電源２が正常は状態においてトランス３の二次電
圧は整流回路４で整流され、この整流回路４の整流電圧
V_Cが平滑コンデンサ５で平滑され、定電圧回路６で安定
化されて各回路に給電される。整流電圧V_Cのピーク値が
電圧レベル検出回路10のしきい値電圧V_T1を超えると電
圧レベル検出回路10のツェナダイオード16が導通してト
ランジスタ19がオンし（トランジスタ19は第２図におい
て符号Trで示す）、しきい値電圧V_T1より低下するとト
ランジスタ19がオフし、整流電圧下V_Cの周期でこれを繰
り返す。トランジスタ19がオン，オフを繰り返すとコン
デンサ52は充放電を繰り返す。すなわち、コンデンサ52
はトランジスタ19がオンすると低い抵抗51を介して急速
に充電され、オフすると高い抵抗54を介して緩やかに放
電する。このときコンデンサ52抵抗51の接続点の電圧、
すなわち反転回路53の入力電圧V_Iはコンデンサ52が充電
されたとき0Vまで低下し、放電すると上昇する。しか
し、この時限回路50の限時時間は交流電源２の半波周期
より若干長いから入力電圧V_Iが0Vに抵抗してから十分上
昇しないうちに再び充電され、反転回路53のしきい値電
圧V_T2を超えることがない。したがって、反転回路53の
出力電圧V_Gはハイレベルを続け、両禁止回路60a,60bは
禁止動作が解除されている。勿論、定電圧回路６の出力
電圧V_Oは正常で各回路を駆動している。こので時刻t₁に
交流電源２が停電すると、トランジスタ19はオフ状態を
継続し、コンデンサ52は充電されることがなく、反転回
路53の入力電圧V_Iは上昇を続けてついにはしきい値V_T2
を超えて反転回路53の出力電圧V_Gをローレベルにする。
したがって、両禁止回路60a,60bは動作して計数回路20
や出力回路30の動作を禁止する。両禁止回路60a,60bが
動作した後に定電圧回路６の出力電圧V_Oが低下し、記憶
用電源40からの電力の供給を受けない出力回路30の駆動
電圧が不安定となるが、計数回路20は記憶用電源40によ
り電力を供給されており誤動作することがない。また同
時にこの電子カウンタに計数信号Ｓを送出する周辺機器
が交流電源の停電で過渡的な誤寝具を送出してもこの誤
信号は禁止回路60aで計数回路20への入力を阻止される
ので、計数回路20はこの影響を受けることがない。さら
に計数回路20の出力が出力回路30に送出されることも禁
止されるから不必要な電力消費も防止できる。

次に、交流電源２が時刻t₂に復電すると、整流回路４
の整流電圧V_Cは上昇するが、このとき平滑コンデンサ５
に大きな充電電流が流れ、トランス３の内部の電圧降下
が大きいからこの上昇は比較的緩やかである。この整流
回路４の出力電圧V_Cが上昇すると定電圧回路６の出力電
圧V_Oが安定し、さらに整流電圧V_Cが電圧レベル検出回路
10のしきい値電圧V_T1を超えるトランジスタ19がオンし
て時限回路50がリセットされ、反転回路53の入力電圧V_I
がしきい値電圧V_T2より下降し、反転回路53の出力電圧V
_Gはハイレベルに転じ、両禁止回路60a,60bの禁止は解除
される。このように復電時には定電圧回路６の出力電圧
V_Oが安定した後、計数回路20の入力信号Ｓが計数可能と
なるので、停電発生時と同様に計数回路20のそれ以前の
誤動作を防止できる。勿論、交流電源２の立上りにおい
て周辺機器から送出される誤信号の影響も排除される。

第３図は第１図と異なる実施例を示す電子カウンタの
結線図である。第３図において、交流電源２の電圧をト
ランス３で降圧して整流回路４で整流し、平滑コンデン
サ５で平滑化し、定電圧回路６を介して出力回路、さら
に定電圧回路６から記憶用電源を介して計数回路、禁止
回路に給電される点は第１図と全く同様であるからその
図示は省略している。

この第３図に示す電子カウンタが第１図に示す実施例
と相違する点は、整流回路４のほかに整流回路９を設
け、この整流回路９の整流電圧が電圧レベル検出回路10
の入力になる点である。この電圧レベル検出回路10の出
力が時限回路を介して禁止回路に与えられる点も第１図
と同様であるから、その回路も省略している。このよう
に整流回路９を設けると、第１図に示したダイオード８
は不要となる。このダイオード８はこの電子カウンタ全
負荷電流を供給するので、この電力損失は比較的大き
く、このダイオード８を除去する効果は大きい。なお、
この電子カウンタの動作は第１図に示す実施例と全く同
様であるから重複する説明は省略する。

〔発明の効果〕 前述したように本発明によれば、計数回路、出力回
路、交流電源に順次接続された整流回路と平滑回路と定
電圧回路とからなり前記計数回路と出力回路とに電力を
供給する主電源回路、前記交流電源の電圧が降下したと
きに前記計数回路の動作状態を保持する記憶用電源、前
記整流回路の出力電圧レベルを交流電源の周期ごとに検
出し、前記整流回路の出力電圧が所定レベルを超えたと
きに出力信号を出力する電圧レベル検出回路、前記交流
電源の半波周期よりも長く交流電源の一周期よりも短い
限時時間を有し、前記電圧レベル検出回路の出力信号に
よりリセットされて交流電源の周期に同期して限時動作
を繰り返すとともに前記電圧レベル検出回路の出力信号
によりリセットされずに限時動作を完了すると禁止信号
を出力する時限回路および前記禁止信号により動作して
前記計数回路の計数動作を禁止する禁止回路を設けたこ
とにより、交流電源の周期ごとに整流された電源電圧が
所定のレベルを超えたか否かを検出し、その電源電圧が
所定レベルを超えたときに出力信号を出力する電圧レベ
ル検出回路の出力信号によりリセットされるとともに交
流電源の半波周期よりも長く交流電源の一周期よりも短
い限時時間を有する時限回路により禁止信号を出力する
ので、停電や復電を早く捉えることができ、禁止回路が
素早く動作して内部回路の電力消費状態により禁止動作
時期が左右されることがないから周辺機器から誤信号な
どで誤動作する危険性がなく、また停電時には出力回路
の動作も禁止できるので電力の消費を少なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子カウンターの一実施例を示す
結線図、第２図は第１図の動作を説明するためのフロー
チャート、第３図は本発明の異なる実施例の電子カウン
タの結線図、第４図は従来の電子カウンタの一例を示す
主要部結線図である。 1:主電源回路、2:交流電源、4,9:整流回路、5:平滑コン
デンサ、6:定電圧回路、10:電圧レベル検出回路、20:計
数回路、30:出力回路、40:記憶用電源、50:時限回路、6
0a,60b:禁止回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計数回路、出力回路、交流電源に順次接続
   された整流回路と平滑回路と定電圧回路とからなり前記
   計数回路と出力回路とに電力を供給する主電源回路、前
   記交流電源の電圧が降下したときに前記計数回路の動作
   状態を保持する記憶用電源、前記整流回路の出力電圧レ
   ベルを交流電源の周期ごとに検出し、前記整流回路の出
   力電圧が所定レベルを超えたときに出力信号を出力する
   電圧レベル検出回路、前記交流電源の半波周期よりも長
   く交流電源の一周期よりも短い限時時間を有し、前記電
   圧レベル検出回路の出力信号によりリセットされて交流
   電源の周期に同期して限時動作を繰り返すとともに前記
   電圧レベル検出回路の出力信号によりリセットされずに
   限時動作を完了すると禁止信号を出力する時限回路およ
   び前記禁止信号により動作して前記計数回路の計数動作
   を禁止する禁止回路を備えていることを特徴とする電子
   カウンタ。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載した電子カウ
   ンタにおいて、禁止回路は出力回路の動作を禁止するこ
   とを特徴とする電子カウンタ。