JP3594772B2

JP3594772B2 - 電源監視装置

Info

Publication number: JP3594772B2
Application number: JP22342897A
Authority: JP
Inventors: 達彦北村; 享石川; 卓也木暮; 暁子妹尾
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: JPH1167614A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置の異常を検出し、その発生時刻を記録する電源監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公衆通信網における交換機等の信頼性が要求される機器では電源を監視する電源監視装置が設けられることがある。図２はこのような電源監視装置を備えた電源装置の一例を示している。この電源監視装置は、電源装置１１の出力電圧を監視する電源監視回路１２と、電源断等の電源装置の障害を示す情報を収集する障害情報収集回路１３と、該障害情報収集回路１３により電源断の時刻等が記録されるＥＥＰＲＯＭ１４を備えている。この図２では、電源装置１１が交換機等の装置に内蔵されるオンボード電源（ＯＢＰ）である場合について示してある。
【０００３】
商用電源からの給電停止、電源装置の故障等が発生すると、電源の出力電圧が低下する。そして、出力電圧が負荷（この場合は交換機等）の動作保証電圧（Ｖ２）以下となると、負荷（交換機）の動作が停止する。このような電源断が発生した場合に、その時刻を記録しておくと、原因の調査、信頼性の改善等に役立つことがある。
【０００４】
この図２に示す電源監視装置において、例えば電源断の発生した時刻を記録する方法としては電源断を検出した後、その時刻をＥＥＰＲＯＭ１４に記録する方法（第１の方法）と、所定時間毎に時刻をＥＥＰＲＯＭ１４に記録する方法（第２の方法）が考えられる。
【０００５】
第１の方法では、電源監視回路１２が常時ＯＢＰ１１の出力電圧を監視しており、ＯＢＰ１１の出力電圧が低下し、所定の電圧（Ｖ１：障害情報収集回路１３の動作保証電圧Ｖ２より高く設定されている。）以下となると電源断アラームを発生して障害情報収集回路１３に通知する。この通知は、例えば障害情報収集回路１３に対する割り込みによって行なう。タイマー機能を持つ障害情報収集回路１３では割り込み通知を受けた後、ＥＥＰＲＯＭ１４に電源断の時刻等の情報を記録する。
【０００６】
一方、第２の方法では、障害情報収集回路１３がタイマー機能を有し、所定時間間隔毎に時刻情報をＥＥＰＲＯＭ１４に記録する。電源断が発生すると、障害情報収集回路１３の動作も停止し、それ以降の時刻情報が記録されない。このため、最後に記録された時刻情報を近似的に電源断の時刻とする。
【０００７】
上述のような２つの方法により、電源断の時刻を記録することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の電源監視装置では、記憶手段としてＥＥＰＲＯＭを用いているため、以下のような問題がある。
【０００９】
ＥＥＰＲＯＭに情報を書き込むためには、既書き込みデータを消去する等の処理が必要となり、書き込み時間が長くなってしまう。このため、特に上述の第１の方法では、ＯＢＰ１１の出力電圧が、電源断アラームが通知される電圧Ｖ１となる図３中の時刻Ｔ１から、ＥＥＰＲＯＭ１４あるいは障害情報収集回路１３が動作できなくなる電圧Ｖ２となる時刻Ｔ２までの間に時刻情報の記録を完了させることが困難な場合も生ずる。このように、時刻情報等の記録が終了する前に、ＥＥＰＲＯＭ１４あるいは障害情報収集回路１３が動作不能な程度にまで電圧が低下してしまう可能性がある。このような場合には、正確な電源断の時刻を記録することができない。
【００１０】
また、一般に、ＥＥＰＲＯＭには書き込み回教に制限があり、上述の第２の方法のように、継続的に時刻情報等を書き込む用途に使用した場合、素子寿命を著しく短縮してしまう。このため、耐久性に問題があり、実際の機器では、上述の第１の方法を採用している方が多い。
【００１１】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、より正確な電源断の時刻を記録することができる電源監視装置を提供することを目的とする。また、本発明は、耐久性を向上させた電源監視装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電源監視装置は、電源装置の異常を検出する異常検出手段と、ＳＲＡＭからなる記憶手段と、電荷を蓄積する電荷蓄積手段を有し、電源装置からの電圧の供給が停止したときに、電荷蓄積手段に蓄積された電荷により記憶手段に電圧を供給するバックアップ電源と、異常検出手段により電源装置の異常が検出されたときの時刻を示す時刻情報を記憶手段に記録する時刻記録手段とを備えている。
【００１３】
また、電荷蓄積手段は、電気二重層コンデンサから構成してもよい。異常検出手段は、電源装置の出力電圧あるいは電源装置の入力電圧を検出する構成としてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態に係る電源監視装置の構成を示す回路図である。この電源監視装置は、同図中に示されているように、電源装置１の出力電圧を監視する電源監視回路２と、電源断等の電源装置の障害を示す情報を収集する障害情報収集回路３と、該障害情報収集回路３により電源断の時刻等が記録されるＳＲＡＭ４と、電荷を蓄積する電気二重層コンデンサ（ＳＣ）５と、電源装置１からの電圧の供給が停止した際にＳＣ５をＳＲＡＭ４以外の負荷から切り離すダイオード６とを備えている。
【００１５】
電源装置１は、例えば交換機等の装置に内蔵されるオンボード電源（ＯＢＰ）からなり、外部からＤＣ電源（電圧乃至電流）の供給を受け、基板内に必要なＤＣ電源を生成して出力するＤＣ−ＤＣ電源である。電源監視回路２は、常にこのＯＢＰ１の出力電圧を監視しており、この出力電圧が所定の電圧（監視電圧Ｖ１）以下になると電源断アラームを発生し、割り込みによって障害情報収集回路３に通知する。この監視電圧Ｖ１は、障害情報収集回路３の動作保証電圧Ｖ２より高く設定されている。
【００１６】
障害情報収集回路３はタイマー機能を有しており、所定時間間隔毎に時刻情報をＳＲＡＭ４に記録するが、上述のように電源監視回路２から電源断アラームが通知されると、ＳＲＡＭ４に対する時刻情報の記録を停止する。また、障害情報収集回路３はＳＲＡＭ４に記録した時刻情報を読み出す機能を有している。ＳＲＡＭ４は、ＥＥＰＲＯＭが情報の書き込み回数に制限があったのに対して、ほぼ無制限に情報の書き込みを行なうことが可能である。また、ＳＲＡＭは動作が速いことでも知られており、（時刻）情報の記録に要する時間が非常に短い。
【００１７】
ＳＣ５は、静電容量が非常に大きく、且つ、放電時間が非常に長いコンデンサである。このＳＣ５は、ＯＢＰ１から電圧が供給されているときには、充電状態となって電荷を蓄積しており、電圧の供給が停止したときに放電状態となり、ＳＲＡＭ４に電圧を供給する電池と同様に機能する。例えばＯＢＰ１からの電圧の供給が停止された場合、印加電圧が切断されてもＳＲＡＭ４程度の負荷であれば、例えば５００時間程度以上、負荷の動作が可能な程度の電圧（実際には給電時の端子間電圧とほぼ等しい電圧）を供給することができる。また、ダイオード６はＳＣ５が放電状態であるときに、障害情報収集回路３を負荷としないためのものである。
【００１８】
以下、上述のように構成された電源監視装置の動作を説明する。
ＯＢＰ１が通常の出力電圧（Ｖ１以上）を維持しているときは、ダイオード６がオン状態となっており、ＯＢＰ１からの電圧がＳＲＡＭ４、ＳＣ５に供給されている。従って、ＳＣ５は充電状態となり、電源電圧程度に充電される。
【００１９】
また、ＯＢＰ１が通常の出力電圧を維持しているときは、電源監視回路２は、上述の電源アラームを発生せず、障害情報収集回路３は、所定時間間隔毎に、ＳＲＡＭ４上の所定のアドレスに時刻情報を記録する。これにより、ＯＢＰ１が通常の出力電圧を維持している間は、時刻情報がＳＲＡＭ４に順次記録される。この時刻情報を記録するアドレスは、常に同じアドレスであってもよく、また、書き込み毎に、例えばＳＲＡＭ４上の所定領域に循環的に記録するようにしてもよい。また、この時刻情報の記録は高速動作が可能なＳＲＡＭ４に対して行われているため、極めて短時間に終了する。このため、書き込みに時間がかかるＥＥＰＲＯＭを用いた場合のように、書き込み中に電源電圧が低下して動作不能になる確率が極めて低い。
【００２０】
ＯＢＰ１に対する電源供給が停止する等の原因により、ＯＢＰ１の出力電圧が監視電圧Ｖ１以下になると、電源監視回路２は障害情報収集回路３に対して電源断アラームを割り込み通知する。
【００２１】
また、ＯＢＰ１の出力電圧が監視電圧Ｖ１以下になると、あるいはその前後において、ＳＣ５のダイオード側の端子電圧がＯＢＰ１の電圧より高くなると、ダイオード６はオフ状態となる。従って、この状態では、ＳＣ５は放電状態となってＳＲＡＭ４に動作電圧を供給する。すなわち、ダイオード６によりＳＲＡＭ４以外の負荷がＳＣ５から切り離される。
【００２２】
障害情報収集回路３は、電源断アラームを受信するとＳＲＡＭ４への時刻情報の記録を停止する。ＯＢＰ１の出力電圧が更に低下し、障害情報収集回路３の動作保証電圧Ｖ２以下となって障害情報収集回路３が動作しない状態になると、時刻情報の記録あるいは読み出しは当然行われない。
【００２３】
しかしながら、ＳＲＡＭ４にはＳＣ５から、記録されたデータを保持するのに十分な動作電圧が供給されているため、停止される以前のデータをそのまま保持している。このＳＲＡＭ４に保持されている最新の時刻情報は電源電圧が監視電圧Ｖ１以下となって電源断アラームが通知される直前の時刻であるはずである。
また、ＳＣ５はＯＢＰ１の出力が停止した後、電池として機能するが、上述のようにＳＲＡＭ４以外の負荷が切り離されており、消費電力が低減されているため、非常に長い時間（例えば５００時間程度）、ＳＲＡＭ４に供給される電圧がＳＲＡＭ４の動作が可能な程度に保たれる。電圧が保たれている時間内にＯＢＰ１の電源を再投入し、障害情報収集回路３によってＳＲＡＭ４内に最後に格納された時刻情報を読み出すことによりＯＢＰ１からの電源の供給が停止した時間を知ることができる。
【００２４】
以上の様に第１の実施形態に係る電源監視装置によれば、電源の供給が停止される直前までの時刻を確実に記録することができる。また、記録手段としてＥＥＰＲＯＭを使用した場合では書き込み回教の制限を受けるが、ＳＲＡＭでは書き込み回数の制限を事実上無視することができ、信頼性の向上、保守の簡略化等に寄与することができる。
【００２５】
図４は本発明の第２の実施形態に係る電源監視装置の構成を示す回路図である。上述の第１の実施形態に係る電源監視装置では、電源監視回路２がＯＢＰ１の出力電圧を監視するように構成されていたが、この図４に示す電源監視装置では、電源監視回路２’が、ＯＢＰ１の入力電圧を監視するように構成されている。
このように構成された電源監視装置では、電源監視回路２’は、ＯＢＰ１の入力電圧が所定の電圧（監視電圧Ｖ３）以下となると、図１中の電源監視回路２と同様に、電源断アラームを発生する。この監視電圧Ｖ３は、通常状態の出力電圧を維持できなくなる入力電圧を考慮して決定する。
【００２６】
ＯＢＰ１の出力電圧の低下は、図５（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示すＯＢＰ１の入力電圧の低下から若干遅れて発生する。
【００２７】
上述の図１の電源監視装置と同様に、ＯＰＢ１の出力電圧を監視していた場合、ＯＢＰ１の出力電圧が監視電圧Ｖ１以下になってから、障害情報収集回路３の動作が停止するまでには、Ｔ２−Ｔ１分の時間しかない。従って、この時間内にＳＲＡＭ４に対する（電源断アラーム発生以前の）最後の時刻情報の書き込みが確実に終了していなければならない。
【００２８】
これに対し、この電源監視装置では、ＯＢＰ１の入力電圧が監視電圧Ｖ３以下になる時刻Ｔ０から障害情報収集回路３の動作が停止する時刻Ｔ２までのＴ２−Ｔ０の時間内に最後の時刻情報の書き込みが終了していればよい。従って、出力電圧を監視していた場合に比較して時間余裕がＴ１−Ｔ０分増加する。
【００２９】
このため、この電源監視装置では、上述の図１の電源監視装置の効果に加えて、書き込みの時間余裕を増加させることができ、書き込みの信頼性を向上させることができる。
【００３０】
ところで、このように書き込みの時間余裕が大きく、記録手段として書き込みが高速なＳＲＡＭを用いているため、上述のように所定時間毎に時刻情報を記録するのではなく、電源アラームが通知された後、障害情報収集回路３がその時刻を示す時刻情報を記録する構成とすることも比較的容易に行なうことができる。このように電源アラームが通知された後、障害情報収集回路３がその時刻を示す時刻情報を記録する構成とするのは、上述の図１に示す電源監視装置においても可能である。
【００３１】
なお、上述の各実施形態の説明では、電源装置を交換機等の装置に内蔵されるオンボード電源とした例について説明したが、独立の電源装置としても上述と同様の作用効果を奏する。
【００３２】
また、上述の各実施形態の説明では、電荷蓄積手段を電気二重層コンデンサにより構成した例について説明したが、負荷となるＳＲＡＭが動作可能な電圧を所定時間供給することができれば、２次電池あるいは通常の大容量コンデンサ等の他の電荷蓄積手段を用いることができる。
【００３３】
また、上述の各実施形態の説明では、電荷蓄積手段（ＳＣ５）により駆動する負荷をＳＲＡＭ４のみとして構成した例について説明したが、負荷として所定時間は障害情報収集回路３を駆動する構成とすれば、例えばＳＲＡＭ４の書き込みにエラーが生じた場合の再書き込みのようなエラー処理を行なうことができ、信頼性の向上に寄与することができる。この場合、電源監視回路２が電源断アラームを発生してからの経過時間を計測するタイマー回路、あるいは障害情報収集回路の動作用等にクロックを用いている場合にはこのクロックをカウントするカウンタ等の計時手段と、この計時出力に基づいて電気二重コンデンサ５の出力を所定時間の間、障害情報収集回路に供給するリレーその他の給電制御部を設けるだけで足りる。
【００３４】
また、上述の各実施形態の説明では、電源監視回路２がＯＢＰ１の入力電圧、出力電圧のいずれかを監視する構成となっていたが、ＯＢＰ１の入力電圧、出力電圧の両方を監視し、いずれか一方の電圧が異常（例えば監視電圧Ｖ１以下）である場合に電源断アラームを発生する構成としてもよい。
【００３５】
さらに、上述の各実施形態の説明では、ＯＢＰ１の入力あるいは出力電圧が所定の監視電圧以下となったか否かを検出する場合について説明したが、それ以外にも例えば、電源電圧の不安定性、電源装置の発熱等の異常を検出し、これらの異常が発生したときの時刻を記録するように構成してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る電源監視装置は、記憶手段にアクセスが高速なＳＲＡＭを用いたことにより、時刻情報の記録を極めて短時間に行なうことができ、また、電源装置からの電圧の供給が停止したときに記憶手段に電圧を供給するバックアップ電源を設けたことにより時刻情報の保持を確実に行なうことができる。このため、より正確な電源断の時刻を記録することができる。
【００３７】
また、記録手段としてＳＲＡＭを用いるため書き込み回数の制限を実質上無視することができ、信頼性の向上、保守性の向上等に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電源監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の電源監視装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来の電源監視装置の動作を示す波形図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電源監視装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電源監視装置の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１電源装置、２、２’ 電源監視回路、３障害情報収集回路、４ＳＲＡＭ、５電気二重層コンデンサ、６ダイオード

Claims

電源装置の異常を検出する異常検出手段と、
ＳＲＡＭからなる記憶手段と、
電荷を蓄積する電荷蓄積手段を有し、前記電源装置からの電圧の供給が停止したときに、電荷蓄積手段に蓄積された電荷により前記記憶手段に電圧を供給するバックアップ電源と、
前記異常検出手段により前記電源装置の異常が検出されたときの時刻を示す時刻情報を前記記憶手段に記録する時刻記録手段とを備えることを特徴とする電源監視装置。
前記電荷蓄積手段は、電気二重層コンデンサからなることを特徴とする請求項１記載の電源監視装置。
前記異常検出手段は、前記電源装置の出力電圧に基づいて電源装置の異常を検出することを特徴とする請求項１記載の電源監視装置。
前記異常検出手段は、前記電源装置の入力電圧に基づいて電源装置の異常を検出することを特徴とする請求項１記載の電源監視装置。
前記時刻記録手段は、前記異常検出手段により電源装置の異常が検出されていないときは、所定時間間隔毎にそのときの時刻を示す時刻情報を前記記憶手段に記録し、電源装置の異常が検出されたときは、前記時刻情報の記録を行なわないことにより、前記電源装置の異常が検出されたときの時刻を示す時刻情報を前記記憶手段に記録することを特徴とする請求項１記載の電源監視装置。
前記時刻記録手段は、前記異常検出手段により電源装置の異常が検出されたときに、そのときの時刻を示す時刻情報を前記記憶手段に記録することを特徴とする請求項１記載の電源監視装置。
前記電源装置はオンボード電源からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電源監視装置。