JP3316615B2 - 停電復電検出回路 - Google Patents

停電復電検出回路

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JP3316615B2 JP03023596A JP3023596A JP3316615B2 JP 3316615 B2 JP3316615 B2 JP 3316615B2 JP 03023596 A JP03023596 A JP 03023596A JP 3023596 A JP3023596 A JP 3023596A JP 3316615 B2 JP3316615 B2 JP 3316615B2
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彰 浜田
恒宏 大野
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、停電復電検出回路
に関し、特に停電検出用回路と復電検出用回路とを別個
に有し、停電検出と復電検出とをそれぞれ高精度に行な
うことが可能な、停電復電検出回路に関するものであ
る。
【0002】無停電電源装置等においては、商用電源の
停電を検出して装置内の電源を負荷に供給し、商用電源
の復電を検出して、商用電源を負荷に供給するように切
り替えを行なう。
【0003】このような場合に停電と復電の検出を行な
う、停電復電検出回路は、停電検出と復電検出とをそれ
ぞれ高精度に行なうことができるとともに、無停電電源
装置の立ち上げ時等における商用電源電圧変動によっ
て、停電の誤検出を行なわないように、あるヒステリシ
スを持って、切り替えを行なえるようにすることが必要
である。
【0004】
【従来の技術】図5は、従来の停電復電検出回路の構成
例を示したものであって、51はAC電源整流用ブリッ
ジダイオード、63,72は補助電源、53は定電圧ダ
イオード、57はシャントレギュレータ、59はフォト
カプラ、66,71はダイオード、69はトランジス
タ、70はリレー、52,55,56,58,60,6
1,64,65,67,68は抵抗、54,62はコン
デンサである。また、図6は従来の停電復電検出回路に
おける各部電圧を示したものであって、(a)は入力電
圧が低い場合を示し、(b)は入力電圧が高い場合を示
している。
【0005】入力AC電圧をブリッジダイオード51で
全波整流して、Va に示す脈流波形を得る。シャントレ
ギュレータ57は電圧Va が所定電圧VL 以上のときオ
ンになるように、抵抗55,56の値を設定されてい
る。シャントレギュレータ57がオンになると、フォト
カプラ59がオンになって、コンデンサ62の両端に電
圧Vb を生じる。
【0006】図6(a)に示すように、入力電圧Va
低いときは、電圧Va のピークがV L を超えた状態で
も、シャントレギュレータ57の電圧Vd がローレベル
(L)になる期間が短いため、コンパレータ73の−入
力における電圧Vb は、抵抗60,61とコンデンサ6
2によって定まる充放電時定数と、抵抗55,56によ
って定まるパルス幅とのバランスによって、コンパレー
タ73の+入力における基準電圧Vref に達せず、従っ
てコンパレータ73の出力はハイレベル(H)であっ
て、トランジスタ69はオンせず、リレー70は動作し
ない。
【0007】一方、図6(b)に示すように、入力電圧
a が高いときは、電圧Vd が(L)になる期間が長く
なって、コンパレータ73の−入力における電圧Vb
上昇して、コンパレータ73の+入力における基準電圧
ref を超えるため、コンパレータ73の出力は(L)
となり、トランジスタ69がオンして、リレー70が動
作する。
【0008】従って、電圧Va の低下によって停電を検
出し、電圧Va の上昇によって復電を検出することがで
きる。この際、抵抗65とダイオード66とからなる回
路を、コンパレータ73の+入力と出力との間に接続し
て、コンパレータ73の出力が(L)になったとき、基
準電圧Vref を低下させることによって、復電後におけ
るAC電圧の一時的な低下に基づく、リレー73のばた
つきを防止するようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図5,図6に示された
従来の停電復電検出回路では、電源電圧のパルス幅に基
づいて検出電圧を発生しているため、回路素子の値の誤
差に基づく停電検出レベル,復電検出レベルの偏差が大
きく、高精度を要求される場合には、可変抵抗等を用い
て、調整を行なう必要があった。
【0010】また電源電圧の波形歪み等があった場合の
検出誤差が大きくなるという問題があった。さらに、時
定数回路を構成するコンデンサの容量値の経年変化によ
って、検出電圧が変化するという問題があった。
【0011】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、停電復電検出回路におい
て、回路素子の値の誤差に基づく停電検出レベル,復電
検出レベルの偏差を小さくすることができ、高精度を要
求される場合でも、可変抵抗等の調整器が不要であると
ともに、停電検出レベル,復電検出レベルを独立に自由
に設定することが可能な、停電復電検出回路を提供する
ことを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理的
構成を示したものである。本発明の停電復電検出回路
は、上述した目的を達成するために、図1に示すような
原理的構成を備えている。
【0013】本発明は、入力AC電源の停電を検出して
負荷100をオンにし、入力AC電源の復電を検出して
該負荷100をオフにする停電復電検出回路において、
入力AC電源を整流した信号が停電検出電圧を超えたこ
とを検出して出力を発生する第1の電圧検出手段200
と、入力AC電源を整流した信号が復電検出電圧を超え
たことを検出して出力を発生する第2の電圧検出手段3
00と、第1の電圧検出手段200の出力電圧が基準値
より低下したことを検出して出力を発生する第1の比較
手段400と、第2の電圧検出手段300の出力電圧が
基準値より低下したことを検出して出力を発生する第2
の比較手段500と、第1の比較手段400と第2の比
較手段500がともに出力を発生したとき出力を発生す
る結合手段600と、結合手段600の出力発生時オン
になって負荷100をオンにするスイッチング手段70
0と、スイッチング手段700がオンになったとき第2
の比較手段500の検出側入力を強制的に基準値より低
下させる帰還手段800とを備えたものである。
【0014】第1の電圧検出手段200と第2の電圧検
出手段300とは、それぞれ入力AC電源を整流した脈
流電圧のレベルが、停電検出電圧VL または復電検出電
圧V H を超えた期間に応じてパルスを発生し、さらにこ
れを平滑化して出力を発生する。
【0015】第1の比較手段400と第2の比較手段5
00とは、それぞれ第1の電圧検出手段200または第
2の電圧検出手段300の出力が、基準電圧より低下し
たことを検出して出力を発生することによって、停電検
出電圧VL と復電検出電圧V H のピーク検出を行なう。
【0016】結合手段600は、第1の比較手段400
と第2の比較手段500がともに出力を発生したとき出
力を発生し、スイッチング手段700は、結合手段60
0の出力発生時オンになって負荷100をオンにするこ
とによって、復電時、負荷100を動作状態にする。
【0017】この状態では、帰還手段800は、負荷1
00とスイッチング手段700との間の電圧を第2の比
較手段の検出側入力に帰還して、そのレベルを強制的に
基準電圧より低下させることによって、第2の電圧検出
手段300の出力を、復電検出電圧の検出状態に保つの
で、復電状態で入力AC電圧が多少低下しても、負荷1
00のオン状態が維持される。
【0018】入力AC電圧が低下して、停電検出電圧以
下になったときは、第1の電圧検出手段200の出力が
発生しなくなるので、第1の比較手段400は出力を発
生しなくなり、従って結合手段600の出力も出力を失
うので、スイッチング手段700はオフとなり、負荷1
00がオフ状態となる。
【0019】このように、本発明の停電復電検出回路で
は、停電検出電圧VL,復電検出電圧VH の検出は、入力
電圧のピーク検出によって行なわれ、その設定値は、抵
抗分圧回路とシャントレギュレータの偏差だけで決定さ
れるので、高精度にこれらの検出電圧を設定することが
できる。従って、これらの部品の値の偏差を小さくする
ことによって、高精度の電圧検出を行なう場合でも、可
変抵抗等による調整が不要となる。
【0020】このように、本発明の停電復電検出回路で
は、停電検出電圧VL,復電検出電圧VH の検出のための
電圧検出手段を、それぞれ別個に設けられているので、
停電検出電圧VL,復電検出電圧VH をそれぞれ独立に自
由に設定できる。
【0021】また、停電検出電圧VL,復電検出電圧VH
の検出は、入力電圧のピーク検出によって行なわれ、そ
の設定値は、抵抗分圧回路とシャントレギュレータの偏
差だけで決定されるので、高精度にこれらの検出電圧を
設定することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】図2は、本発明の停電復電検出回
路の一実施形態を示したものである。図中において、1
はAC電源整流用ブリッジダイオード、22,39は補
助電源、3は定電圧ダイオード、6,9はシャントレギ
ュレータ、12,13はフォトカプラ、24,25はコ
ンパレータ、23,38はダイオード、32,33,3
6はトランジスタ、37はリレー、2,4,5,7,
8,10,11,14,15,16,17,20,2
7,29,30,31,34,35は抵抗、18,1
9,40はコンデンサである。
【0023】図3は、本発明における電圧検出動作の原
理を説明するものである。また図4は、入力電圧が徐々
に上昇した場合の検出動作を説明するものである。以
下、図2〜図4に基づいて、本発明の停電復電検出回路
を説明する。
【0024】入力AC電圧をブリッジダイオード1で全
波整流して、Va に示す脈流波形を得る。シャントレギ
ュレータ9は電圧Va が所定電圧VL 以上のときオンに
なるように、抵抗7,8の値を設定されている。シャン
トレギュレータ6は電圧Vaが所定電圧VH 以上のとき
オンになるように、抵抗4,5の値を設定されている。
従って、電圧Va の波形に応じて、図2に示すように、
図中の電圧Vd,b, C が発生する。ただし、抵抗15
は、抵抗17に比べて充分大きい値を有するものとす
る。
【0025】入力電圧Va が徐々に上昇すると、電圧V
b,C は図3に示すように変化し、電圧Va のピークが
L に達した状態(B)で、シャントレギュレータ9が
オンして、フォトカプラ13がオンとなり、コンパレー
タ25の+入力の電圧Vb が−入力の電圧Vref 以下と
なるので、コンパレータ25の出力電圧Vc が(H)か
ら(L)に変化して、トランジスタ33がオンする。
【0026】入力電圧Va がさらに上昇して、電圧Va
のピークがVH に達したとき、シャントレギュレータ6
がオンになるので、フォトカプラ12がオンとなり、コ
ンパレータ24の+入力の電圧Vb が−入力の電圧V
ref 以下となるので、コンパレータ24の出力電圧Vc
が(H)から(L)に変化して、トランジスタ32がオ
ンする。
【0027】このとき、トランジスタ33がすでにオン
しているので、トランジスタ36がオンして、リレー3
7が動作する。すなわち電圧Va のピークがVH 以上の
とき、リレー37がオンする。これと同時に、ダイオー
ド23を経てコンパレータ24の+入力を(L)にする
ので、トランジスタ32は、電圧Va のピークがVH
り低くなっても、オン状態を保つ。
【0028】入力AC電圧が低下した場合は、Va のピ
ークがVH より低下しても、トランジスタ32,33は
オン状態を維持し、リレー37はオンのままである。さ
らに入力電圧が低下して、Va のピークがVL よりも低
下した場合には、トランジスタ33がオフとなり、リレ
ー37が不動作状態となる。これと同時に、ダイオード
23がオフになるので、コンパレータ24の+入力は
(H)となり、トランジスタ32がオフとなる。
【0029】入力AC電圧の変動によって、トランジス
タ33がオン,オフ(ばたつき)しても、トランジスタ
36がオフなので、リレーはオフ状態のままである。す
なわち、リレー37は所定電圧VH でオンとなり、所定
電圧VL でオフとなるヒステリシス動作が行なわれる。
換言すれば、ヒステリシス幅(VH −VL )で、停電検
出を行なうことができる。この場合、電圧VL は停電検
出電圧であり、電圧V H は復電検出電圧である。ただ
し、VH ,VL はピーク値によって示されており、その
実効値はそれぞれ、VH /21/2 ,VL /21/2 とな
る。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明の停電復電検
出回路においては、停電検出電圧VL,復電検出電圧VH
の検出は、入力電圧のピーク検出によって行なわれ、そ
の設定値は、抵抗分圧回路とトャンントレギュレータの
偏差だけで決定されるので、高精度にこれらの検出電圧
を設定することができる。従って、これらの部品の値の
偏差を小さくすることによって、高精度の電圧検出を行
なう場合でも、可変抵抗等による調整が不要となる。
【0031】また本発明によれば、停電検出電圧VL,
電検出電圧VH の検出のための回路はそれぞれ別個に設
けられているので、停電検出電圧VL,復電検出電圧VH
をそれぞれ独立に自由に設定でき、従ってヒステリシス
幅を任意に設定できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成を示す図である。
【図2】本発明の停電復電検出回路の一実施形態を示す
図である。
【図3】本発明における電圧検出動作の原理を説明する
図である。
【図4】入力電圧が徐々に上昇した場合の検出動作を説
明する図である。
【図5】従来の停電復電検出回路の構成例を示す図であ
る。
【図6】従来の停電復電検出回路における各部電圧を示
す図であって、(a)は電源電圧が低い場合を示し、
(b)は電源電圧が高い場合を示す。
【符号の説明】
100 負荷 200 電圧検出手段 300 電圧検出手段 400 比較手段 500 比較手段 600 結合手段 700 スイッチング手段 800 帰還手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−30597(JP,A) 特開 平1−304364(JP,A) 実開 昭64−34846(JP,U) 実開 平2−14072(JP,U) 特公 昭62−29962(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 9/00 G01R 19/00 - 19/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力AC電源の停電を検出して負荷をオ
    ンにし、該入力AC電源の復電を検出して該負荷をオフ
    にする停電復電検出回路において、 入力AC電源を整流した信号が停電検出電圧を超えたこ
    とを検出して出力を発生する第1の電圧検出手段と、入
    力AC電源を整流した信号が復電検出電圧を超えたこと
    を検出して出力を発生する第2の電圧検出手段と、該第
    1の電圧検出手段の出力電圧が基準値より低下したこと
    を検出して出力を発生する第1の比較手段と、該第2の
    電圧検出手段の出力電圧が基準値より低下したことを検
    出して出力を発生する第2の比較手段と、該第1の比較
    手段と第2の比較手段がともに出力を発生したとき出力
    を発生する結合手段と、該結合手段の出力発生時オンに
    なって前記負荷をオンにするスイッチング手段と、該ス
    イッチング手段がオンになったとき前記第2の比較手段
    の検出側入力を強制的に基準値より低下させる帰還手段
    とを備えたことを特徴とする停電復電検出回路。
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