JP3690573B2 - 異常検出機能付き電子装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異常検出機能付き電子装置、特に、電子回路ボード上に電力変換装置を有する異常検出機能付き電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信装置等の電子装置内の電子回路ボードに故障等の異常が発生した場合に、異常の発生した電子回路ボードを目視で判別できるように、装置の前面等の操作者の視認容易な箇所に発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）等の発光素子を設けて、これを点灯させる回路を電子回路ボードに設けるのが一般的である。
【０００３】
電子回路ボード上に電力変換装置を設けて、いわゆるオンボード電源（ＯＢＰ）とした通信装置等の電子回路ボードにおいても、通常、上記した発光素子点灯回路が設けられている。このような通信装置においては、オンボード電源には、一般的に装置への供給電源電圧（１次側電力）を各電子回路ボード内でのＩＣを動作させるための電源電圧（２次側電力）へ変換するＤＣ−ＤＣコンバータが用いられる。また、通常、通信装置においては、電力変換装置の入力電力はこの電子回路ボードへの供給電力であり、−４８Ｖ等の高い電圧が用いられる。また、２次側電圧は電子回路ボード内のＩＣやＬＳＩ等からなる電子回路を動作させるための電圧であり、これらの電子回路の論理電圧レベルに応じて＋５Ｖや＋３．３Ｖ等の電圧が一般に用いられる。
【０００４】
オンボード電源を採用している電子回路ボードにおいては、電子回路部（ＩＣ回路部）で異常が発生した場合及び電源部で異常が発生した場合のいずれの場合であっても、電子回路ボードに異常が発生したことを示す共通のＬＥＤ等の表示素子を点灯させる回路を構成するのが一般的である。
従来の電子回路ボードにおいては、上記した異常発生を通知するための表示素子を点灯させる点灯回路を電子回路ボード上に設ける場合では、オンボード電源が故障した場合であっても表示素子の点灯が可能なように、点灯回路の電源として、オンボード電源の１次側電力（入力電力）を用いて供給するように回路を構成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来の電子回路ボードにおいては、電力変換装置に比べて、通常、故障確率の高い電子回路部に故障が発生した場合であっても、電力変換装置の２次側よりも高電圧の１次側電力（入力電力）を表示素子の点灯回路に給電する回路を用いていた。従って、電子回路ボードの消費電力が大きいという問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、消費電力を低減した、効率的な異常検出表示機能を有する電子装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による電子装置は、電子回路と、電子回路に電力を供給する電力変換装置と、電子回路及び電力変換装置の異常を検出する異常検出回路と、異常検出回路の検出結果に基づきこれを表示する表示回路と、を有する電子装置であって、表示回路は、電力変換装置に異常が検出された場合にのみ電力変換装置の入力電力により給電されることを特徴としている。
【０００８】
【実施の形態】
以下に、本発明による電子装置を図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、それぞれの図面において同一、又は実質的に同一の要素には同一の参照符を付している。
図１は、本発明の実施例である電子回路ボード１の構成を概略的に示す図である。
【０００９】
図１に示す構成において、電子回路ボード１は、ボード上に搭載された電源部２、電源部２の異常を検出する電源部異常検出回路３、電源部２から電力の供給を受けて動作する電子回路部（ＩＣ回路部）５、ＩＣ回路部５の異常を検出するＩＣ回路部異常検出回路６、電源部２の１次側及び２次側に接続された表示用電源切替回路８及び表示素子点灯回路１０から構成される。
【００１０】
この電子回路ボード１の動作について以下に説明する。
電源部２は、電子回路ボード１の外部から電力の供給を受け、これをＩＣ回路部５において用いられる電圧に変換する。電源部異常検出回路３は、電源部２の異常を検出すると異常検出を示す検出信号を表示用電源切替回路８に送出する。また、ＩＣ回路部異常検出回路６は、電源部２の異常を検出すると異常検出を示す検出信号を表示用電源切替回路８に送出する。
【００１１】
表示用電源切替回路８は、電源部異常検出回路３及びＩＣ回路部異常検出回路６からそれぞれの検出信号を受ける。表示用電源切替回路８は、電源部異常検出回路３から検出信号を受けた場合は、電源部２の入力電力を表示素子点灯回路１０に供給するよう切替えを行い、表示素子点灯回路１０内の表示素子が点灯して電子回路ボード１の異常を表示する。一方、ＩＣ回路部異常検出回路６から検出信号を受けた場合であって電源部異常検出回路３からの検出信号を受けていない場合は、表示用電源切替回路８は、電源部２の入力電力を表示素子点灯回路１０に供給し、表示素子点灯回路１０内の表示素子を点灯させて電子回路ボード１の異常を表示する。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施例である通信装置の電子回路ボード１の具体的な回路構成を示す図である。
図２において、電源部２はＤＣ−ＤＣコンバータからなるオンボード電源（以下、ＯＢＰと称する）である。ＯＢＰ２の１次側には、グランド（Ｇ）端に対して−４８Ｖの電圧が供給されている。一方、２次側には、アース（Ｅ）端及び＋５Ｖの出力端（Ｖ）を有する。
【００１３】
電源部異常検出回路３は、ＯＢＰ２に内蔵された場合について示しており、検出信号出力端（ＡＬ１）は、電源部２が正常時には電源部２の１次側電圧に等しい−４８Ｖ、異常検出時にはＧ（グランド）レベルとなるように構成されている。
一方、電源部２の２次側には、インターフェース回路、多重回路、ドライバ回路等の通信用電子回路（図示しない）からなるＩＣ回路部５が接続されている。ＩＣ回路部５には、ＩＣ回路部異常検出回路６が内蔵されている。ＩＣ回路部異常検出回路６の検出信号出力端（ＡＬ２）は、ＩＣ回路部５が正常時には電源部２の２次側電圧に等しい＋５Ｖ、異常検出時にはＥ（アース）レベルとなるように構成されている。
【００１４】
電源切替／表示素子点灯回路７は、それぞれコイル１１ｃ、接点１１ｓ、及びコイル１３ｃ、接点１３ｓ、１３ｓ’を有するリレー１１、１３からなる表示用電源切替回路と、表示素子としてＬＥＤ１５及び電流制御用の抵抗器１７（Ｒ１），１８（Ｒ２）からなる表示素子点灯回路から構成されている。
本実施例の電子回路ボード１の、異常発生時における動作について以下に説明する。
【００１５】
まず、電源部異常検出回路３及びＩＣ回路部異常検出回路６の両者が共に異常を検出していないとき、すなわち電子回路ボード１が正常状態にあるときは、前述したように、電源部異常検出回路３の検出信号出力端（ＡＬ１）は電源部２の１次側電圧に等しい。従って、リレー１１のコイル１１ｃの両端の電位は等しいため、コイル１１ｃに電流は流れず、接点１１ｓはオープン状態となる。従って、このときリレー１３のコイル１３ｃには電流が流れず、ＬＥＤ１５は、抵抗器１８を介して電源部２の２次側から給電される回路に接続された状態にある。また、このときＩＣ回路部異常検出回路６の検出信号出力端（ＡＬ２）は電源部２の２次側電圧に等しいのでＬＥＤ１５に電流は流れない。
【００１６】
上記した正常状態において、電源部異常検出回路３が異常を検出した場合には、電源部異常検出回路３の検出信号出力端（ＡＬ１）はグランドレベルとなり、リレー１１のコイル１１ｃに電流が流れて接点１１ｓは閉じる。接点１１ｓが閉じることによって、リレー１３のコイル１３ｃに電流が流れ、これにより接点１３ｓ、１３ｓ’は、抵抗器１７を介して電源部２の１次側からＬＥＤ１５に給電するように切り替わる。すなわち、電源部異常検出回路３が異常を検出してＡＬ１がグランドレベルになっている間は、ＬＥＤ１５は常に電源部２の１次側から給電され、点灯する。
【００１７】
一方、上記した正常状態において、電源部異常検出回路３は異常を検出せず、ＩＣ回路部異常検出回路６が異常を検出した場合には、ＩＣ回路部異常検出回路６の検出信号出力端（ＡＬ２）はアースレベルとなり、抵抗器１８を介してＬＥＤ１５に電源部２の２次側電流が流れることになる。従って、ＩＣ回路部５に異常が発生した場合、ＬＥＤ１５は正常に機能している電源部２の２次側から給電され、点灯する。
【００１８】
また、このＩＣ回路部異常検出回路６が異常を検出している状態において、更に電源部異常検出回路３が異常を検出した場合は、ＬＥＤ１５への給電経路を切り替えるリレーの接点１３ｓ、１３ｓ’は、前述したように電源部２の１次側からＬＥＤ１５に給電するように動作する。従って、電源部異常検出回路３が異常を検出した場合は、それまで電子回路ボード１が正常状態であっても、又はＩＣ回路部５に異常が検出されている状態であっても、ＬＥＤ１５は電源部２の１次側から給電されるように切り替えられる。
【００１９】
ＬＥＤ１５が電源部２の１次側から給電されるか、又は２次側から給電されるかにより消費電力は異なる。すなわち、電源部２の１次側から給電される場合及び２次側から給電される場合の何れの場合でもＬＥＤ１５の駆動電流を同一とすると、抵抗器のジュール損に起因する消費電力は抵抗値Ｒ１（抵抗器１７）及び抵抗値Ｒ２（抵抗器１８）によって決まる。すなわち、消費電力は表示素子点灯回路に供給する電圧に比例する。前述のように、電源部２の１次側電圧は２次側電圧に比べてかなり大きいので、電源部２に異常が検出されていない場合は、２次側から給電することによって、１次側からの給電に比べ、消費電力を低減することができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、電力変換装置に異常が検出された場合にのみ電力変換装置の入力電力を表示回路に供給する切替回路を設けることにより、低消費電力の電子回路ボードを実現できる。
図３は、本発明の第２の実施例である電子回路ボード１の具体的な回路構成を示す図である。本実施例が第１の実施例と異なる点は、電源部２が複数の電力変換回路を有している点である。
【００２１】
図３において、電源部２は各々が所定の変換電圧（Ｖ１，．．，Ｖｎ）、例えば、＋５Ｖ，＋３．３Ｖ等を出力する電力変換回路(１，．．，ｎ）２’を有する。電力変換回路２’の各々は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータからなる電力変換回路であり、それぞれ電源部異常検出回路（１，．．，ｎ）３を有している。また、電源部異常検出回路３の検出信号出力端（AL11，．．，AL1n）の各々は、ダイオード２０（D1-1，．．，D1-n）を介してリレーコイル１１ｃに接続されている。ダイオード２０の各々は、電源部異常検出回路３が異常を検出した場合、すなわち検出信号出力端がアースレベルとなったときに電流が流れる向きに接続されている。更に、電源部２の１次側からＬＥＤ１５に給電する回路には、リレー接点１３ｓ、１３ｓ’を介してＬＥＤ１５の両端に電流制御用の抵抗器１７ａ、１７ｂが接続されている。
【００２２】
一方、電力変換回路２’の各々の２次側から電力の供給を受ける複数のＩＣ回路部（１，．．，ｎ）５が構成されており、複数のＩＣ回路部５の各々はＩＣ回路部異常検出回路（１，．．，ｎ）６を有している。ＩＣ回路部異常検出回路６の各検出信号出力端（AL21，．．，AL2n）は、ダイオード（D2-1，．．，D2-n）２１、接点１３ｓ’、ＬＥＤ１５、接点１３ｓ、抵抗器(Ｒ２)１８を介して電源部２の２次側に接続されている。ダイオード２１の各々は、ＩＣ回路部異常検出回路６が異常を検出した場合、すなわち検出信号出力端がグランドレベルとなったときに電流が流れる向きに接続されている。各電力変換回路２’の２次側からＬＥＤ１５に給電する回路に接続された電流制御用の抵抗器１８の各抵抗値は、各々が接続された電力変換回路２’の２次側電圧の比に応じて設定される。
【００２３】
本実施例の異常発生時の動作について、以下に説明する。
電子回路ボード１が正常状態にあるときに、電源部異常検出回路３のいずれか１つが異常を検出した場合には、異常が検出された電源部異常検出回路３の検出信号出力端はグランドレベルとなる。これにより接点１３ｓ、１３ｓ’は、電源部２の１次側から抵抗器１７ａ，１７ｂを介してＬＥＤ１５に給電するように切り替わり、ＬＥＤ１５が点灯する。
【００２４】
一方、電源部異常検出回路３のいずれもが異常を検出せず、ＩＣ回路部異常検出回路６のいずれかが異常を検出した場合には、異常が検出されたＩＣ回路部５の検出信号出力端はアースレベルとなり、抵抗器１８を介してＬＥＤ１５に電源部２の２次側から電流が流れる。従って、ＩＣ回路部５のいずれかに異常が発生した場合、ＬＥＤ１５は電源部２の２次側から給電され、点灯する。
【００２５】
また、このＩＣ回路部異常検出回路６の少なくとも１つが異常を検出している状態において、更に電源部異常検出回路３のいずれか１つが異常を検出した場合は、前述したのと同様に、電源部２の１次側からＬＥＤ１５に給電されるように切替え動作がなされる。従って、電子回路ボード１が正常状態であっても、また、ＩＣ回路部５のいずれかに異常が検出されている状態であっても、その後電源部異常検出回路３のいずれか１つに異常が検出されると、ＬＥＤ１５は電源部２の１次側から給電される。
【００２６】
尚、本実施例では、ダイオード２０からなるＯＲ回路を用い、電力変換回路２’の少なくとも１つに異常が発生した場合に電源部２の１次側から表示回路に給電する構成としたが、複数の電力変換回路のうち所定のものに異常が発生したときに電源部２の１次側から表示回路に給電される回路構成としてもよい。
以上説明したように、電力変換装置が複数の電力変換回路を有する場合であっても、複数の電力変換回路のうち所定のものに異常が検出された場合にのみ電力変換装置の入力電力を表示回路に供給する切替回路を設けることにより、低消費電力の電子回路ボードを実現できる。
【００２７】
尚、上記した実施例においては、電力変換装置としてＤＣ−ＤＣコンバータを用いた場合を例に説明したが、必ずしもこれに限らず、電圧レギュレータＩＣやＯＰアンプを用いた安定化電源等、他の種類の電源を用いた場合にも本発明は適用が可能である。また、電子回路部としてＩＣを用いたデジタル回路の場合を例に説明したが、これに限らず、アナログ回路等の電子回路であってもよい。
【００２８】
更に、切替回路のスイッチ素子としてリレーを用いた場合を例に説明したが、フォトカプラなど他の素子を用いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、消費電力を低減した、効率的な異常検出・表示機能を有する電子装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である電子回路ボードの回路構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例である電子回路ボードの具体的な回路構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例である電子回路ボードの具体的な回路構成を示す図である。
【主要部分の符号の説明】
１ 電子回路ボード
２，２’ 電力変換回路
３，３’ 電源部異常検出回路
５ ＩＣ回路部
６ ＩＣ回路部異常検出回路
７ 電源切替／表示素子点灯回路
８ 表示用電源切替回路
１０ 表示素子点灯回路
１１ｃ，１３ｃ リレーコイル
１１ｓ，１３ｓ リレー接点
１５ ＬＥＤ
１７，１７ａ，１７ｂ，１８ 抵抗器
２０，２１ ダイオード

Claims (4)

1. 電子回路と、前記電子回路に電力を供給する電力変換装置と、前記電子回路及び前記電力変換装置の異常を検出する異常検出回路と、前記異常検出回路の検出結果を表示する表示回路と、を有する電子装置であって、
   前記異常検出回路が前記電子回路の異常を検出した場合に、前記表示回路に前記電力変換装置の２次側電力を給電する切替回路を有することを特徴とする電子装置。
2. 前記電子回路は複数の電子回路ユニットからなり、前記異常検出回路により前記複数の電子回路ユニットのいずれかに異常が検出された場合に、前記切替回路は前記電力変換装置の２次側電力を前記表示回路に給電することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記電力変換装置は電圧変換器であり、前記電力変換装置の２次側電圧は１次側電圧よりも小であることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
4. 前記電力変換装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の電子装置。

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