JP3792455B2

JP3792455B2 - Power supply switching circuit for disaster prevention monitoring panel

Info

Publication number: JP3792455B2
Application number: JP29488399A
Authority: JP
Inventors: 賢治池田; 清明小山; 英樹松本
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: JP2001118165A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防災監視盤の電源切換回路に関し、特に、予備電源を備え、常用の外部電源の遮断や電圧低下に対して、当該外部電源と予備電源とを切り換えて、防災監視動作を実行する主回路に所定のレベルの電源を供給する防災監視盤の電源切換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、防災システムにおいては、防災監視の機能上、システム外部から供給される常用の商用交流電源（ＡＣ電源：以下、常用電源と記す）の停電等による遮断や電圧低下等に備えて、防災監視盤自体に予備電源（バックアップ電源）を内蔵している。
図６は、従来の防災監視盤に備えられた電源切換回路を示す回路構成図であり、図７は、従来の電源切換回路における電源切換動作を説明する概略図であり、図８は、従来の電源切換回路における常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
【０００３】
図６に示すように、電源切換回路は、商用交流電源ＡＣを所定の変圧比により電圧変換するトランスＴＳ、ダイオードブリッジによる整流回路ＤＢ、平滑化コンデンサＣを介して、所定の電源電圧を供給する常用電源供給経路１１０と、防災監視盤内部に備えられた電池電源からなる予備電源ＢＴにより所定の直流電圧を供給する予備電源供給経路１２０と、これら常用電源供給経路１１０及び予備電源供給経路１２０のいずれかに選択的に接続され、防災監視盤の主回路（負荷Ｒｃ）に常時、所定の電源電圧を供給するように制御される切換スイッチ１３０と、を有し、常用電源供給経路１１０には、常用電源の電圧変化を検知して切換スイッチ１３０の接続状態を制御するスイッチ切換制御回路１４０が設けられている。
【０００４】
スイッチ切換制御回路１４０は、常用電源供給経路１１０と接地電位との間に直列に接続された、電圧降下用の抵抗Ｒ１３、Ｒ１４及びｎｐｎバイポーラトランジスタ（以下、単にｎｐｎトランジスタと記す）Ｔｒ１１と、常用電源供給経路１１０とｎｐｎトランジスタＴｒ１１のコレクタ側の接点Ｎ１１との間に並列に接続された、切換スイッチ１３０を切り換え制御するリレーＲＬ及びリレー保護用ダイオードＤ１１と、上記同様、常用電源供給経路と接地電位との間に直列に接続された、ツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２、抵抗Ｒ１１及びｎｐｎトランジスタＴｒ１３と、常用電源供給経路にエミッタが接続され、ツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２の接点Ｎ１２にコレクタが接続され、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４の接点Ｎ１３にベースが接続されたｐｎｐバイポーラトランジスタ（以下、単にｐｎｐトランジスタと記す）Ｔｒ１２と、を備えている。
【０００５】
ここで、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１のベースは、ｎｐｎトランジスタＴｒ１３のコレクタ側接点Ｎ１４に接続されるとともに、当該ベースとエミッタとの間には、電圧降下用の抵抗Ｒ１２が接続されている。また、ｎｐｎトランジスタＴｒ１３は、リレーＲＬを強制的に開放して切換スイッチ１３０を予備電源側に接続するものであって、ｎｐｎトランジスタＴｒ１３のベースには、図示を省略したＣＰＵから、予備電源の電圧試験を実行する場合にのみ、リレー開放制御信号が印加される。
このような構成を有する電源切換回路において、常用電源が正常に動作し、常用電源供給経路１１０側から主回路に所定の電源電圧を供給する場合には、リレーＲＬを動作させて、リレーＲＬの接点である切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に接続するように切換設定する。
そして、常用電源が停電等により遮断、あるいは、電圧の低下が生じた場合には、リレーＲＬをオフさせて、接点である切換スイッチ１３０を予備電源供給経路１２０側に切換設定することにより、非常時においても主回路に所定の電圧を供給して、確実に防災監視機能が実行される。
【０００６】
ここで、常用電源から主回路に電源供給を行う場合、リレーＲＬを動作させて切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に接続して主回路に電源を供給すると、主回路の負荷変動に応じて常用電源供給経路１１０の供給電圧に変動（低下）が生じる。この電圧変動をスイッチ切換制御回路１４０が検知すると、リレーＲＬのオンオフ動作、すなわち、切換スイッチ１３０の切換動作が頻繁に実行されることになり、電源供給状態が不安定になるという不具合が生じる。
そこで、従来の電源切換回路においては、負荷によって電圧変動が生じた場合に、電源の頻繁な切換動作を行わないように、切換スイッチ１３０が常用電源供給経路１１０側に切り替わる際の電圧（ＯＮ電圧）と、予備電源供給経路１２０側に切り替わる際の電圧（ＯＦＦ電圧）を異ならせたヒステリシス特性を有するように構成されている。
【０００７】
具体的には、図６に示した電源切換回路において、リレーＲＬをオン動作して、切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＮさせる必要がある。そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＮさせるためには、図７に示すように、常用電源供給経路１１０からツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介して電流（矢印Ｂ１）が流下する必要があるので、切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に切り換えるために必要なＯＮ電圧Ｖ_ON（常用電源供給経路１１０に印加される供給電圧）は、次式のように表される。ここで、Ｖ_FZD11、Ｖ_FZD12は、各々ツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２のツェナー電圧であり、Ｖ_BETr11は、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１のベース−エミッタ間電圧である。
Ｖ_ON＝Ｖ_FZD11＋Ｖ_FZD12＋〔（Ｒ１１＋Ｒ１２）／Ｒ１２〕Ｖ_BETr11……（１１）
【０００８】
そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１がＯＮすると、リレーＲＬがオンするとともに、常用電源供給経路１１０から抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１を介して電流（矢印Ｂ２）が流下するので、ｐｎｐトランジスタＴｒ１２も同時にＯＮする。これにより、常用電源供給経路１１０からｐｎｐトランジスタＴｒ１２、ツェナーダイオードＺＤ１２、抵抗Ｒ１１、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１を介して電流（矢印Ｂ３）が流下する。
一方、リレーＲＬをオフして、切換スイッチ１３０を予備電源供給経路１２０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＦＦする必要がある。そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＦＦさせるためには、上述した矢印Ｂ３の経路で流下する電流を遮断する必要があるので、切換スイッチ１３０を予備電源供給経路１２０側に切り換えるために必要なＯＦＦ電圧Ｖ_OFF（常用電源供給経路１１０に印加される供給電圧）は、矢印Ｂ３の電流に伴う電圧に基づいて、次式のように表される。ここで、Ｖ_CETr12は、ｐｎｐトランジスタＴｒ１２のコレクタ−エミッタ間電圧である。
Ｖ_OFF＝Ｖ_CETr12＋Ｖ_FZD12＋〔（Ｒ１１＋Ｒ１２）／Ｒ１２〕Ｖ_BETr11……（１２）
【０００９】
これにより、図８に示すように、電源切換回路における電源の切換制御が、ＯＮ／ＯＦＦ電圧の差分Ｖ_ON−Ｖ_OFF（＝Ｖ_FZD11−Ｖ_CETr12）の幅を持つヒステリシス特性に基づいて実行される。ここで、ツェナーダイオードのツェナー電圧Ｖ_FZD11は、例えば４〜５Ｖ程度であり、ｐｎｐトランジスタＴｒ１２のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖ_CETr12は、概ね０Ｖ程度であるので、４〜５Ｖ程度の幅を持つヒステリシス動作が行われるため、常用電源が主回路に供給される際の突入電流によって生じる電圧変動Ｖxの影響を受けて、予備電源供給経路１２０側に切り替わることはない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなヒステリシス特性を利用したリレーのオンオフ動作制御（すなわち、切換スイッチ１３０の切換制御）においては、図８に示すように、ヒステリシスの電圧差分Ｖ_ON−Ｖ_OFFが大きいと、常用電源からの電圧が緩慢に変化した場合（図８中、Ｖpで表記）、主回路へ供給される電源電圧が低下しているにも関わらず、常用電源から予備電源への切り替わり動作が大きく遅延（遅延時間Ｄｂ）する問題を有している。
また、主回路へ供給される電源電圧の変化が、常用電源から予備電源に切り替わる基準値（しきい値）であるＯＦＦ電圧Ｖ_OFF近傍で安定化した場合には、常用電源から予備電源への切り替わり動作が実行されないため、低い電源電圧が主回路に供給され続けることになり、防災システムの動作上、望ましくない問題を有している。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、防災監視盤に供給される常用電源による電源電圧が緩慢に低下する場合であっても、常用電源から予備電源への切り替わり動作を迅速に実行して、適切な電源電圧を主回路に供給することができる防災監視盤の電源切換回路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】
請求項１記載の発明に係る防災監視盤の電源切換回路は、外部電源による電源供給経路と予備電源による電源供給経路とを備え、前記外部電源から供給される電圧の変化を検出して前記予備電源に切り換える防災監視盤の電源切換回路において、前記外部電源と前記予備電源とを選択的に接続して、いずれか一方から供給される電圧を負荷に出力する切換手段と、前記外部電源から供給される電圧の変化に応じて、前記切換手段の接続状態を制御するヒステリシス特性を有する第１の切換制御手段と、前記外部電源から供給される電圧の変化を検出、監視し、前記外部電源から供給される電圧が、前記第１の切換制御信号手段が有するヒステリシス特性を設定する前記外部電源に切り換えるための電圧と、前記予備電源に切り換えるための電圧の間に任意に設定される基準電圧を、所定時間継続して下回った場合に、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続するように指示する電源電圧監視手段と、前記電源電圧監視手段からの指示に基づいて、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続する制御を行う第２の切換制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明に係る防災監視盤の電源切換回路は、請求項１記載の防災監視盤の電源切換回路において、前記負荷の状態に応じて所定の報知動作を実行するシステム制御手段と、前記切換手段を介して出力される電圧の変化を監視して、前記システム手段に通知する外部信号監視手段と、を備え、前記システム制御手段は、前記電源電圧監視手段により検出される前記外部電源から供給される電圧が、前記基準電圧を下回っている場合には、直ちに前記外部信号監視手段からの通知を無視することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の一実施形態を示す回路構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る電源切換回路は、常用電源供給経路（外部電源供給経路）１０と、予備電源供給経路２０と、切換スイッチ（切換手段）３０と、スイッチ切換制御回路（第１の切換制御手段）４０と、リレー開放回路（第２の切換制御手段）５０と、ＣＰＵ（電源電圧監視手段、システム制御手段）６０と、を有して構成されている。
【００１６】
以下、各構成について説明する。
常用電源供給経路１０は、商用の交流電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ）を所定の変圧比により電圧変換するトランスＴＳと、ダイオードブリッジによる整流回路ＤＢと、平滑化コンデンサＣを備え、交流電源ＡＣを変換して、例えば、２０Ｖの直流電圧を生成し、切換スイッチ３０の一方の接点Ｐ１に供給する。
予備電源供給経路２０は、防災監視盤内部に備えられた電池電源（バッテリー）からなる予備電源ＢＴにより、例えば、２４Ｖの直流電圧を切換スイッチ３０の他方の接点Ｐ２に供給する。
切換スイッチは、上記常用電源供給経路側の接点Ｐ１と予備電源供給経路側の接点Ｐ２とを有し、後述するスイッチ切換制御回路４０によりオンオフが制御されるリレーＲＬの動作に連動して、常用電源供給経路側の接点Ｐ１と、予備電源供給経路側の接点Ｐ２のいずれかに選択的に接続されるとともに、切換スイッチ３０を介して接続される防災監視盤の主回路等の負荷Ｒｃに所定の電源電圧を供給する。
【００１７】
スイッチ切換制御回路４０は、常用電源供給経路１０から供給される電圧の変化を検出して所定のヒステリシス特性に基づいて、上記切換スイッチ３０の接続状態を制御する。なお、スイッチ切換制御回路の具体的な構成及び動作については、後述する。
ＣＰＵ６０は、防災監視盤を含む防災システム全体の動作を制御するものであって、特に、本実施形態においては、常用電源供給経路１０から供給される電圧の変化を検出して、予め設定された基準電圧（しきい値）と比較を行い、検出された電圧が基準電圧を所定時間継続して下回った場合には、リレー開放回路５０に制御信号を出力する機能を有している。
リレー開放回路５０は、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいて、上記ＣＰＵ６０による検出対象となる電圧を接地電位に降下させる。
【００１８】
ここで、上述した切換スイッチ３０、スイッチ切換制御回路４０、リレー開放回路５０相互の関係、及び、具体的な回路構成について説明する。
図１に示すように、スイッチ切換制御回路４０は、常用電源供給経路１０と接地電位との間に直列に接続された、電圧降下用の抵抗Ｒ３、Ｒ４及びｎｐｎトランジスタＴｒ１と、常用電源供給経路１０とｎｐｎトランジスタＴｒ１のコレクタ側接点Ｎ１との間に並列に接続された、切換スイッチ３０を切り換え制御するリレーＲＬ及びリレー保護用ダイオードＤ１と、常用電源供給経路と接地電位との間に直列に接続された、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１及びリレー開放回路５０を構成するｎｐｎトランジスタＴｒ３と、常用電源供給経路にエミッタが接続され、ツェナーダイオードＺＤ２及びダイオードＤ２を介して、ツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ１の間の接点Ｎ２にコレクタが接続され、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の間の接点Ｎ３にベースが接続されたｐｎｐトランジスタＴｒ２と、を備えている。
ここで、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のベースは、ｎｐｎトランジスタＴｒ３のコレクタ側接点Ｎ４に接続されるとともに、当該ベースとエミッタとの間には、電圧降下用の抵抗Ｒ２が接続されている。また、ｐｎｐトランジスタＴｒ２のコレクタ側接点ＮＢは、抵抗Ｒ５、Ｒ６からなる分圧回路を介してＣＰＵ６０に接続されている。
【００１９】
次に、上述した構成を有する電源切換回路の動作制御について、図面を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る電源切換回路のヒステリシス特性について説明する。
図２は、本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作を説明する概略図であり、図３は、本実施形態に係る電源切換回路の常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
本実施形態に係る電源切換回路において、リレーＲＬをオン動作して、その接点となる切換スイッチ３０を常用電源供給経路１０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＮさせる必要がある。そのため、切換スイッチ３０を常用電源供給経路１０側に切り換えるために必要なＯＮ電圧Ｖ_ON（常用電源供給経路１０上の接点ＮＡの電圧）は、図２に示すように、常用電源供給経路１０からツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して流下し、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＮさせる電流（矢印Ａ１）に基づいて、次式のように表される。ここで、Ｖ_FZD1は、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧であり、Ｖ_BETr1は、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間電圧である。
Ｖ_ON＝Ｖ_FZD1＋〔（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２〕Ｖ_BETr1……（１）
【００２０】
ここで、ｎｐｎトランジスタＴｒ１がＯＮすると、リレーＲＬがオン動作するとともに、常用電源供給経路１０から抵抗Ｒ３、Ｒ４、ｎｐｎトランジスタＴｒ１を介して電流（矢印Ａ２）が流下するので、ｐｎｐトランジスタＴｒ２も同時にＯＮする。これにより、常用電源供給経路１０からｐｎｐトランジスタＴｒ２、ツェナーダイオードＺＤ２、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して電流（矢印Ａ３）が流下する。
一方、リレーＲＬをオフ動作して切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＦＦする必要がある。そのため、切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切り換えるために必要なＯＦＦ電圧Ｖ_OFF（常用電源供給経路１０上の接点ＮＡの電圧）は、常用電源供給経路１０からｐｎｐトランジスタＴｒ２、ツェナーダイオードＺＤ２、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、ｎｐｎトランジスタＴｒ１を介して流下する電流（矢印Ａ３）に基づいて、次式のように表される。ここで、Ｖ_FD2は、ダイオードＤ２のＯＮ電圧である。
Ｖ_OFF＝Ｖ_FZD2＋Ｖ_FD2＋〔（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２〕Ｖ_BETr1……（２）
【００２１】
これにより、図３に示すように、電源の切換制御が、ＯＮ／ＯＦＦ電圧の差分Ｖ_ON−Ｖ_OFF（＝Ｖ_FZD1−Ｖ_FZD2−Ｖ_FD2）の幅を持つヒステリシス特性に基づいて実行される。
さらに、本実施形態においては、上記スイッチ制御回路４０におけるリレーＲＬのオンオフ制御の際に、接点ＮＢの電圧を抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧し、ＣＰＵ６０に取り込んで、電圧変化を監視する。
ＣＰＵ６０による電圧変化の監視方法は、上記（１）式及び（２）式に基づいて求められたＯＮ電圧Ｖ_ON、ＯＦＦ電圧Ｖ_OFF、及び、ＣＰＵ６０の内部でソフトウェア的に設定されたＯＦＦ電圧Ｖ_OFF2（但し、Ｖ_OFF＜Ｖ_OFF2＜Ｖ_ON）と、接点ＮＢの電圧Ｖ_NBとの比較により、常用電源供給経路１０から供給される電圧の変化状態を判別する。
【００２２】
具体的には、接点ＮＢの電圧Ｖ_NBが、０＜Ｖ_NB＜Ｖ_OFFの時、外部から供給される商用交流電源が停電状態にあるものと判断し、Ｖ_OFF＜Ｖ_NB＜Ｖ_OFF2の時、常用電源供給経路１０から供給される電圧が正常値よりも低下した状態にあるものと判断し、Ｖ_OFF2＜Ｖ_NB＜Ｖ_ONの時、常用電源供給経路１０から供給される電圧が正常状態にあるものと判断する。
そして、ＣＰＵ６０は、電圧Ｖ_NBが、電圧Ｖ_OFF2を所定時間継続して下回ったと判断した場合には、ｎｐｎトランジスタＴｒ３のベースにＯＮ電圧の制御信号を出力する。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ３がＯＮ動作して、接点ＮＢの電圧がほぼ接地電位に降下して、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＮ動作させていた電流（矢印Ａ３）が遮断されるので、リレーＲＬがオフして切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切換設定する。
【００２３】
したがって、本実施形態に係る電源切換回路のよれば、ＯＮ電圧Ｖ_ON、ＯＦＦ電圧Ｖ_OFFに基づいて、その電圧の差分の幅のヒステリシス特性を有する電源切換動作を実行するとともに、常用電源供給経路１０から供給される電圧が、電圧Ｖ_ONと電圧Ｖ_OFFとの間に任意に設定された電圧Ｖ_OFF2を所定時間継続して下回った場合には、その後即座に予備電源供給経路２０側に切り換わるので、常用電源からの電圧が緩慢に変化した場合（図３中、Ｖpで表記）であっても、主回路へ供給される電源電圧の低下が検出されると、常用電源から予備電源への切り替わり動作が実行される。よって、従来の構成（遅延時間Ｄｂ）に比較して、遅延時間Ｄａを短縮することができるとともに、適切な電源電圧を常時、主回路に供給することができるので、防災システムの動作機能を良好に保持することができる。
【００２４】
次いで、上述した電源切換動作の具体例について、図面を参照して説明する。
図４は、本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作の具体例を示すタイミングチャートである。ここでは、上述したスイッチ制御回路により実現されるヒステリシス特性におけるＯＮ電圧Ｖ_ONを２０Ｖ、ＯＦＦ電圧Ｖ_OFFを１５Ｖ、ソフトウェア的に設定されるＯＦＦ電圧Ｖ_OFF2を１７Ｖととし、また、常用電源供給経路により供給される定常電圧を２０Ｖ、予備電源供給経路により供給される定常電圧を２４Ｖとした場合について説明する。なお、必要に応じて、図１乃至図３に示した回路構成及び動作概念を参照して説明する。
【００２５】
まず、時刻ｔ₁において、防災監視盤に電源が投入されると、常用電源供給経路３０から供給される電圧（接点ＮＡの電圧）Ｖ_NAは、急峻に上昇してＯＮ電圧Ｖ_ONに相当する２０Ｖに達する。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ１がＯＮ動作して、リレーＲＬをオン動作させ、切換スイッチ３０を常用電源供給経路１０側に切り換える（時刻ｔ₂）。このとき、電圧Ｖ_NA、及び、主回路に供給される電圧（接点ＮＣの電圧）Ｖ_NCは、主回路に常用電源電圧が接続されることによる負荷変動に伴って、例えば、１８Ｖに電圧低下を生じる。
一方、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のＯＮ動作に伴って、ｐｎｐトランジスタＴｒ２がＯＮ動作するため、接点ＮＢの電圧Ｖ_NBは、接点ＮＡの電圧に応じた電圧変化を示す。また、ＣＰＵ６０は、電圧Ｖ_NBの立ち上がりに同期して任意の時間間隔、例えば、２００ｍｓ周期で電圧監視動作を開始する。
【００２６】
そして、常用電源供給経路１０から供給される電圧Ｖ_NAが、時刻ｔ₃において緩慢に低下し始め、時刻ｔ₄でＯＦＦ電圧Ｖ_OFF2（＝１７Ｖ）以下になった場合、ＣＰＵ６０は、この電圧低下を、電圧Ｖ_NBを監視することにより検出し、その情報を保持する。ＣＰＵ６０は、２００ｍｓ後の次回の電圧監視処理タイミング（時刻ｔ₅）においても継続してＯＦＦ電圧Ｖ_OFF2（＝１７Ｖ）以下の電圧Ｖ_NBを検出すると、常用電源の低下が生じているものと判断して、ｎｐｎトランジスタＴｒ３にＯＮ電圧の制御信号を出力する。これにより、電圧Ｖ_NBが直ちに接地電位に降下してｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＦＦ動作させるため、リレーＲＬがオフして、切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切り換える。このとき、常用電源供給経路１０から供給される電圧Ｖ_NAは、主回路が切り離されることによる負荷変動に伴って、わずかながら上昇する。一方、主回路に供給される電圧Ｖ_NCは、電源の切り替わりにより、予備電源供給経路から２４Ｖの電圧が供給される。
【００２７】
したがって、常用電源供給経路１０から供給される電圧Ｖ_NAが、緩慢な低下傾向を示す場合であっても、電圧Ｖ_ONと電圧Ｖ_OFFとの間に任意に設定された基準電圧Ｖ_OFF2を所定時間継続して下回ったことを検出して、その後即座に予備電源供給経路２０側に切り換わるので、電圧Ｖ_NAの低下開始から比較的短い遅延時間Ｄａで電源切換動作を実行できるので、従来技術の構成における遅延時間Ｄｂを大幅に短縮することができ、防災システムの動作機能上、適切な電源電圧を常時供給することができる。また、急激な負荷変動やノイズ等の影響で、基準電圧Ｖ_OFF2を一時的に下回った場合には、予備電源に切り替わることがないため、信頼性が高い。
なお、本実施形態に示した、ＯＮ電圧Ｖ_ON、ＯＦＦ電圧Ｖ_OFF、ＯＦＦ電圧Ｖ_OFF2、所定時間の長さ、及び、電圧監視動作の実行タイミングは、一例を示したものにすぎず、他の設定値であってもよいことはいうまでもない。
【００２８】
次に、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図５は、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の他の実施形態を示す概略構成図である。なお、必要に応じて、図４に示したタイミングチャートを参照して説明する。
図５に示すように、本実施形態に係る電源切換回路は、切換スイッチ３０を介して、火災感知器等の端末機器（主回路）８０に供給される電圧を監視する外部信号監視回路（外部信号監視手段）７０を備え、常用電源供給経路１０から供給される電圧が変動して、時刻ｔ₄において、電圧Ｖ_OFF2を下回った場合には、切換スイッチ３０により常用電源から予備電源に切換動作が行われて、端末機器８０に予備電源から所定の電源電圧が供給されるまで、ＣＰＵ（システム制御手段）６０は、直ちに外部信号監視回路７０から通知される外部信号に関する情報を無視して、上記電圧変動（低下）前の状態の情報を継続保持する。
【００２９】
すなわち、常用電源供給経路１０から供給される電圧が、電圧Ｖ_OFF2を下回った状態においては、外部信号監視回路７０に供給される駆動電圧自体が低下して、外部信号の監視動作が正常に実行されなくなる可能性があるため、外部信号監視回路７０から通知される外部信号に関する情報、例えば、断線障害情報を無視することにより、電源切換動作を支障なく実行することができるとともに、報知動作を適切に実行することができる。
その後、切換スイッチ３０により常用電源から予備電源に切換動作が行われて、端末機器８０に予備電源から所定の電源電圧が供給された場合（時刻ｔ₅）、あるいは、常用電源により供給される電圧が、電圧Ｖ_OFF2以上に復帰した場合には、ＣＰＵ６０は、外部信号監視回路７０から通知される外部信号に関する情報を有効に取り込んで、端末機器８０や回線の異常等に関する通知に基づいて、所定の報知動作を実行する制御を行う。
このように、電源電圧の低下に伴う電源切換動作の実行中においては、外部信号監視回路により検出される主回路側の外部信号の状態を無視し、電源切換後に外部信号の状態監視を再開することにより、電源切換動作を支障なく迅速に実行することができるとともに、正常な電源電圧が供給されている場合のみ、主回路側の外部信号の状態を有効に監視して、報知動作を適切に実行することができる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、外部電源と予備電源とを選択的に接続して、いずれか一方から供給される電圧を負荷に出力する切換手段と、外部電源から供給される電圧の変化に応じて、切換手段の接続状態を制御するヒステリシス特性を有する第１の切換制御手段と、前記外部電源から供給される電圧の変化を検出、監視し、前記外部電源から供給される電圧が、前記第１の切換制御信号手段が有するヒステリシス特性を設定する前記外部電源に切り換えるための電圧と、前記予備電源に切り換えるための電圧の間に任意に設定される基準電圧を、所定時間継続して下回った場合に、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続するように指示する電源電圧監視手段と、電源電圧監視手段からの指示に基づいて、切換手段を予備電源側に強制的に接続する制御を行う第２の切換制御手段と、を備えたので、第１の切換制御手段により所定のヒステリシス特性を有する電源切換動作を実行することができるとともに、外部電源から供給される電圧が緩慢に変化する場合であっても、所定の基準電圧を下回ったことを検出して、第２の切換制御手段により即座に予備電源側に電源を切り換えることができる。
したがって、外部電源から予備電源への切り替わりに要する遅延時間を短縮して、適切な電源電圧を常時供給することができるので、防災システムの動作機能を良好に保持することができる。
また、外部電源の低下が継続していることを判別して、電源の切換動作を実行することができ、防災システムの動作機能上支障のない瞬間的な電圧低下による電源切換動作を防止することができる。
【００３１】
請求項２記載の発明によれば、負荷の状態に応じて所定の報知動作を実行するシステム制御手段と、負荷に出力される電圧の変化を監視して、システム手段に通知する外部信号監視手段と、を備え、システム制御手段は、外部電源電圧が基準電圧を下回っている場合には、直ちに外部信号監視手段からの通知を無視するように構成されているので、外部電源電圧の低下に伴って外部信号監視手段が正常に動作しなくなり、異常な情報がシステム制御手段に通知されることを防止して、電源切換動作を支障なく迅速に実行することができるとともに、所定の報知動作を適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の一実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作を説明する概略図である。
【図３】本実施形態に係る電源切換回路の常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
【図４】本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作の具体例を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図６】従来の防災監視盤に備えられた電源切換回路を示す回路構成図である。
【図７】従来の電源切換回路における電源切換動作を説明する概略図である。
【図８】従来の電源切換回路における常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
【符号の説明】
１０常用電源供給経路（外部電源供給経路）
２０予備電源供給経路
３０切換スイッチ（切換手段）
４０スイッチ切換制御回路（第１の切換制御手段）
５０リレー開放回路（第２の切換制御手段）
６０ＣＰＵ（電源電圧監視手段、システム制御手段）
７０外部信号監視回路（外部信号監視手段）
８０端末機器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply switching circuit for a disaster prevention monitoring panel, and in particular, includes a standby power supply, and performs a disaster prevention monitoring operation by switching between the external power supply and the standby power supply in response to interruption of a normal external power supply or a voltage drop. The present invention relates to a power supply switching circuit of a disaster prevention monitoring panel for supplying a predetermined level of power to a main circuit.
[0002]
[Prior art]
In general, in disaster prevention systems, disaster prevention monitoring is used in preparation for shutting down or voltage drop due to a power failure of a commercial AC power supply (AC power supply: hereinafter referred to as regular power supply) supplied from outside the system due to the function of disaster prevention monitoring. The panel itself has a built-in backup power source.
6 is a circuit configuration diagram showing a power supply switching circuit provided in a conventional disaster prevention monitoring panel, FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a power supply switching operation in the conventional power supply switching circuit, and FIG. It is a voltage waveform diagram which shows the voltage change by the side of the common power supply path | route in the power supply switching circuit.
[0003]
As shown in FIG. 6, the power supply switching circuit supplies a predetermined power supply voltage via a transformer TS that converts the voltage of the commercial AC power supply AC at a predetermined transformation ratio, a rectifier circuit DB using a diode bridge, and a smoothing capacitor C. A normal power supply path 110, a standby power supply path 120 for supplying a predetermined DC voltage by a standby power supply BT including a battery power source provided in the disaster prevention monitoring panel, and the normal power supply path 110 and the standby power supply path 120. And a selector switch 130 that is selectively connected to the main circuit (load Rc) of the disaster prevention monitoring panel and is controlled so as to always supply a predetermined power supply voltage. A switch switching control circuit 140 that detects a voltage change of the common power source and controls the connection state of the selector switch 130 is provided.
[0004]
The switch switching control circuit 140 includes a voltage drop resistor R13, R14 and an npn bipolar transistor (hereinafter simply referred to as an npn transistor) Tr11 connected in series between the normal power supply path 110 and the ground potential. A relay RL and a relay protection diode D11 that control the changeover switch 130 connected in parallel between the power supply path 110 and the collector-side contact N11 of the npn transistor Tr11. Similarly to the above, the normal power supply path and the ground The Zener diodes ZD11 and ZD12, the resistor R11 and the npn transistor Tr13, which are connected in series with the potential, the emitter is connected to the normal power supply path, the collector is connected to the contact N12 of the Zener diodes ZD11 and ZD12, and the resistor To contact N13 of R13 and R14 Over scan is connected pnp bipolar transistor has (hereinafter, simply referred to as the pnp transistor) includes a Tr12, the.
[0005]
Here, the base of the npn transistor Tr11 is connected to the collector-side contact N14 of the npn transistor Tr13, and a voltage drop resistor R12 is connected between the base and the emitter. The npn transistor Tr13 forcibly opens the relay RL to connect the changeover switch 130 to the standby power supply side. The base of the npn transistor Tr13 has a voltage of the standby power supply from a CPU (not shown). Only when the test is executed, the relay opening control signal is applied.
In the power supply switching circuit having such a configuration, when the normal power supply operates normally and a predetermined power supply voltage is supplied to the main circuit from the normal power supply path 110 side, the relay RL is operated, The changeover switch 130 which is a contact is set to be connected to the common power supply path 110 side.
When the normal power supply is cut off due to a power failure or a voltage drop occurs, the relay RL is turned off and the changeover switch 130 as a contact is switched to the standby power supply path 120 side to Even at times, a predetermined voltage is supplied to the main circuit, and the disaster prevention monitoring function is reliably executed.
[0006]
Here, when power is supplied from the normal power source to the main circuit, if the relay RL is operated and the changeover switch 130 is connected to the normal power supply path 110 side to supply power to the main circuit, the main circuit is subjected to load fluctuations. Thus, the supply voltage of the normal power supply path 110 fluctuates (decreases). When the switch change control circuit 140 detects this voltage variation, the ON / OFF operation of the relay RL, that is, the changeover operation of the changeover switch 130 is frequently performed, which causes a problem that the power supply state becomes unstable.
Therefore, in the conventional power supply switching circuit, when the voltage fluctuates due to the load, the voltage (ON voltage) when the changeover switch 130 is switched to the regular power supply path 110 side so that frequent power supply switching operation is not performed. ) And a hysteresis characteristic in which a voltage (OFF voltage) at the time of switching to the standby power supply path 120 side is made different.
[0007]
Specifically, in the power supply switching circuit shown in FIG. 6, it is necessary to turn on the npn transistor Tr11 in order to turn on the relay RL and set the changeover switch 130 to the normal power supply path 110 side. . In order to turn on the npn transistor Tr11, current (arrow B1) needs to flow from the normal power supply path 110 through the Zener diodes ZD11 and ZD12 and the resistors R11 and R12 as shown in FIG. , ON voltage V required to switch the changeover switch 130 to the normal power supply path 110 side_ON(Supply voltage applied to the regular power supply path 110) is expressed by the following equation. Where V_FZD11, V_FZD12Are the Zener voltages of the Zener diodes ZD11 and ZD12, respectively, and V_BETr11Is the base-emitter voltage of the npn transistor Tr11.
V_ON= V_FZD11+ V_FZD12+ [(R11 + R12) / R12] V_BETr11...... (11)
[0008]
When the npn transistor Tr11 is turned on, the relay RL is turned on, and the current (arrow B2) flows from the normal power supply path 110 through the resistors R13 and R14 and the npn transistor Tr11, so that the pnp transistor Tr12 is also turned on at the same time. . As a result, current (arrow B3) flows from the normal power supply path 110 through the pnp transistor Tr12, the Zener diode ZD12, the resistor R11, and the npn transistor Tr11.
On the other hand, it is necessary to turn off the npn transistor Tr11 in order to turn off the relay RL and set the changeover switch 130 to the standby power supply path 120 side. In order to turn off the npn transistor Tr11, it is necessary to cut off the current flowing through the path indicated by the arrow B3. Therefore, the OFF voltage V required to switch the changeover switch 130 to the standby power supply path 120 side._OFF(Supply voltage applied to the regular power supply path 110) is expressed by the following equation based on the voltage associated with the current indicated by the arrow B3. Where V_CETr12Is the collector-emitter voltage of the pnp transistor Tr12.
V_OFF= V_CETr12+ V_FZD12+ [(R11 + R12) / R12] V_BETr11(12)
[0009]
As a result, as shown in FIG. 8, the switching control of the power source in the power source switching circuit is performed by the difference V of the ON / OFF voltage._ON-V_OFF(= V_FZD11-V_CETr12) Based on a hysteresis characteristic having a width of Here, the zener voltage V of the zener diode_FZD11Is, for example, about 4 to 5 V, and the collector-emitter voltage V of the pnp transistor Tr12_CETr12Is approximately 0 V, and therefore, a hysteresis operation having a width of about 4 to 5 V is performed. Therefore, the standby power supply is affected by the voltage fluctuation Vx caused by the inrush current when the normal power supply is supplied to the main circuit. There is no switching to the supply path 120 side.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ON / OFF operation control of the relay using the hysteresis characteristic (that is, the switching control of the changeover switch 130), as shown in FIG._ON-V_OFFIs large, when the voltage from the normal power supply changes slowly (indicated as Vp in FIG. 8), the power supply voltage supplied to the main circuit is reduced, but the normal power supply is switched to the standby power supply. There is a problem that the switching operation is greatly delayed (delay time Db).
Further, the OFF voltage V, which is a reference value (threshold value) at which the change in the power supply voltage supplied to the main circuit is switched from the normal power supply to the standby power supply._OFFWhen stabilized in the vicinity, the switching operation from the normal power supply to the standby power supply is not executed, so that a low power supply voltage continues to be supplied to the main circuit, which has an undesirable problem in the operation of the disaster prevention system. Yes.
[0011]
Therefore, in view of such problems, the present invention quickly executes the switching operation from the normal power supply to the standby power supply even when the power supply voltage by the normal power supply supplied to the disaster prevention monitoring panel is slowly reduced. Then, it aims at providing the power supply switching circuit of the disaster prevention monitoring panel which can supply an appropriate power supply voltage to a main circuit.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  A power supply switching circuit for a disaster prevention monitoring panel according to claim 1 comprises a power supply path by an external power supply and a power supply path by a backup power supply, and detects a change in voltage supplied from the external power supply to detect the reserve. In the power supply switching circuit of the disaster prevention monitoring panel for switching to the power supply, the external power supply and the standby power supply are selectively connected, switching means for outputting a voltage supplied from one of them to the load, and supplied from the external power supply Detecting and monitoring a change in voltage supplied from the external power source, and a first switching control means having a hysteresis characteristic for controlling a connection state of the switching means in response to a change in voltage.The voltage supplied from the external power source is arbitrarily between the voltage for switching to the external power source for setting the hysteresis characteristic of the first switching control signal means and the voltage for switching to the standby power source. An instruction to forcibly connect the switching means to the standby power supply side when the set reference voltage continuously falls below a predetermined time.Power supply voltage monitoring means, and second switching control means for performing control for forcibly connecting the switching means to the auxiliary power supply side based on an instruction from the power supply voltage monitoring means. It is said.
[0014]
  Claim 2The power switching circuit of the disaster prevention monitoring panel according to the described invention isClaim 1In the power supply switching circuit of the disaster prevention monitoring panel, the system control means for executing a predetermined notification operation according to the state of the load, the change of the voltage output through the switching means is monitored, and the system means External signal monitoring means for notifying, and when the voltage supplied from the external power supply detected by the power supply voltage monitoring means is lower than the reference voltage, the system control means immediately It is characterized by ignoring notifications from signal monitoring means.The
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a power supply switching circuit of a disaster prevention monitoring panel according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a power supply switching circuit for a disaster prevention monitoring panel according to the present invention.
As shown in FIG. 1, a power supply switching circuit according to this embodiment includes a normal power supply path (external power supply path) 10, a standby power supply path 20, a changeover switch (switching means) 30, and a switch changeover control circuit. (First switching control means) 40, a relay open circuit (second switching control means) 50, and a CPU (power supply voltage monitoring means, system control means) 60.
[0016]
Each configuration will be described below.
The common power supply path 10 includes a transformer TS that converts a commercial AC voltage (for example, AC 100V) at a predetermined transformation ratio, a rectifier circuit DB using a diode bridge, and a smoothing capacitor C, and converts the AC power AC. Thus, for example, a DC voltage of 20V is generated and supplied to one contact P1 of the changeover switch 30.
The standby power supply path 20 supplies, for example, a DC voltage of 24 V to the other contact P2 of the changeover switch 30 by a standby power source BT including a battery power source (battery) provided inside the disaster prevention monitoring panel.
The changeover switch has a contact P1 on the side of the normal power supply path and a contact P2 on the side of the standby power supply path, and is used in conjunction with the operation of the relay RL whose on / off is controlled by a switch changeover control circuit 40 described later. It is selectively connected to either the contact P1 on the power supply path side or the contact P2 on the standby power supply path side, and is applied to a load Rc such as a main circuit of a disaster prevention monitoring panel connected via the changeover switch 30. Supply the power supply voltage.
[0017]
The switch changeover control circuit 40 detects a change in voltage supplied from the regular power supply path 10 and controls the connection state of the changeover switch 30 based on a predetermined hysteresis characteristic. The specific configuration and operation of the switch switching control circuit will be described later.
The CPU 60 controls the operation of the entire disaster prevention system including the disaster prevention monitoring panel. In particular, in this embodiment, the CPU 60 detects a change in the voltage supplied from the regular power supply path 10 and is set in advance. A comparison is made with a reference voltage (threshold value), and when the detected voltage continues below the reference voltage for a predetermined time, the relay open circuit 50 has a function of outputting a control signal.
The relay opening circuit 50 drops the voltage to be detected by the CPU 60 to the ground potential based on the control signal from the CPU 60.
[0018]
Here, the relationship among the above-described changeover switch 30, the switch changeover control circuit 40, the relay opening circuit 50, and a specific circuit configuration will be described.
As shown in FIG. 1, the switch switching control circuit 40 includes a voltage drop resistors R3 and R4 and an npn transistor Tr1 connected in series between the normal power supply path 10 and the ground potential, and a normal power supply path. 10 and the collector-side contact N1 of the npn transistor Tr1, which are connected in parallel, for controlling the changeover switch 30, the relay RL and the relay protection diode D1, and the normal power supply path and the ground potential are connected in series. An emitter is connected to the connected npn transistor Tr3 constituting the Zener diode ZD1, resistor R1, and relay opening circuit 50, and the normal power supply path, and the Zener diode ZD1 and the resistor R1 are connected via the Zener diode ZD2 and the diode D2. The collector is connected to the contact N2 between them, and the contact N between the resistors R3 and R4 Base is provided with a pnp transistor Tr2 connected to.
Here, the base of the npn transistor Tr1 is connected to the collector side contact N4 of the npn transistor Tr3, and a voltage drop resistor R2 is connected between the base and the emitter. The collector-side contact NB of the pnp transistor Tr2 is connected to the CPU 60 via a voltage dividing circuit composed of resistors R5 and R6.
[0019]
Next, operation control of the power supply switching circuit having the above-described configuration will be described with reference to the drawings.
First, the hysteresis characteristic of the power supply switching circuit according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the power switching operation of the power switching circuit according to the present embodiment, and FIG. 3 is a voltage waveform diagram showing a voltage change on the normal power supply path side of the power switching circuit according to the present embodiment. It is.
In the power supply switching circuit according to the present embodiment, it is necessary to turn on the npn transistor Tr1 in order to turn on the relay RL and set the changeover switch 30 serving as a contact to the normal power supply path 10 side. Therefore, the ON voltage V necessary for switching the changeover switch 30 to the regular power supply path 10 side._ONAs shown in FIG. 2, the voltage (the voltage at the contact NA on the normal power supply path 10) flows down from the normal power supply path 10 via the Zener diode ZD1 and the resistors R1 and R2, and turns on the npn transistor Tr1 ( Based on the arrow A1), it is expressed as the following equation. Where V_FZD1Is the Zener voltage of the Zener diode ZD1 and V_BETr1Is the base-emitter voltage of the npn transistor Tr1.
V_ON= V_FZD1+ [(R1 + R2) / R2] V_BETr1...... (1)
[0020]
Here, when the npn transistor Tr1 is turned on, the relay RL is turned on, and the current (arrow A2) flows from the normal power supply path 10 via the resistors R3, R4 and the npn transistor Tr1, so that the pnp transistor Tr2 is also simultaneously turned on. Turn on. As a result, a current (arrow A3) flows from the regular power supply path 10 through the pnp transistor Tr2, the Zener diode ZD2, the diode D2, and the resistors R1 and R2.
On the other hand, it is necessary to turn off the npn transistor Tr1 in order to turn off the relay RL and set the changeover switch 30 to the standby power supply path 20 side. Therefore, the OFF voltage V necessary for switching the changeover switch 30 to the standby power supply path 20 side._OFFThe voltage at the contact NA on the normal power supply path 10 is based on the current (arrow A3) flowing from the normal power supply path 10 via the pnp transistor Tr2, Zener diode ZD2, diode D2, resistor R1, and npn transistor Tr1. Is expressed as follows. Where V_FD2Is the ON voltage of the diode D2.
V_OFF= V_FZD2+ V_FD2+ [(R1 + R2) / R2] V_BETr1(2)
[0021]
As a result, as shown in FIG._ON-V_OFF(= V_FZD1-V_FZD2-V_FD2) Based on a hysteresis characteristic having a width of
Further, in the present embodiment, when the switch RL 40 is controlled to turn on / off the relay RL, the voltage at the contact NB is divided by the resistors R5 and R6 and taken into the CPU 60 to monitor the voltage change.
The voltage change monitoring method by the CPU 60 is the ON voltage V obtained based on the above equations (1) and (2)._ON, OFF voltage V_OFFAnd the OFF voltage V set by software in the CPU 60_OFF2(However, V_OFF<V_OFF2<V_ON) And the voltage V of the contact NB_NBAnd the change state of the voltage supplied from the regular power supply path 10 is determined.
[0022]
Specifically, the voltage V of the contact NB_NBIs 0 <V_NB<V_OFFAt that time, it is determined that the commercial AC power supplied from the outside is in a power failure state, and V_OFF<V_NB<V_OFF2At this time, it is determined that the voltage supplied from the regular power supply path 10 is in a state where the voltage is lower than the normal value._OFF2<V_NB<V_ONAt this time, it is determined that the voltage supplied from the regular power supply path 10 is in a normal state.
Then, the CPU 60 uses the voltage V_NBIs the voltage V_OFF2Is determined to continue below the predetermined time, an ON voltage control signal is output to the base of the npn transistor Tr3. As a result, the npn transistor Tr3 is turned on, and the voltage at the contact NB almost drops to the ground potential, and the current (arrow A3) that turned on the npn transistor Tr1 is cut off, so that the relay RL is turned off. Then, the changeover switch 30 is set to the standby power supply path 20 side.
[0023]
Therefore, according to the power supply switching circuit according to the present embodiment, the ON voltage V_ON, OFF voltage V_OFFThe power supply switching operation having the hysteresis characteristic of the difference width of the voltage is executed based on the voltage V._ONAnd voltage V_OFFVoltage V arbitrarily set between_OFF2When the voltage falls below the predetermined time for a predetermined time, it immediately switches to the standby power supply path 20 side, so even if the voltage from the normal power supply changes slowly (indicated as Vp in FIG. 3). When a drop in the power supply voltage supplied to the main circuit is detected, a switching operation from the normal power supply to the standby power supply is executed. Therefore, compared with the conventional configuration (delay time Db), the delay time Da can be shortened, and an appropriate power supply voltage can be constantly supplied to the main circuit, so that the operation function of the disaster prevention system is good. Can be held in.
[0024]
Next, a specific example of the power supply switching operation described above will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a timing chart showing a specific example of the power switching operation of the power switching circuit according to the present embodiment. Here, the ON voltage V in the hysteresis characteristic realized by the switch control circuit described above._ON20V, OFF voltage V_OFF15V, OFF voltage V set by software_OFF2Is assumed to be 17V, the steady voltage supplied by the normal power supply path is 20V, and the steady voltage supplied by the standby power supply path is 24V. Note that description will be made with reference to the circuit configuration and the operation concept shown in FIGS.
[0025]
First, time t₁When the power is supplied to the disaster prevention monitoring panel, the voltage supplied from the regular power supply path 30 (the voltage at the contact NA) V_NARises sharply and the ON voltage V_ONReaches 20V. As a result, the npn transistor Tr1 is turned on, the relay RL is turned on, and the changeover switch 30 is switched to the normal power supply path 10 side (time t₂). At this time, the voltage V_NA, And the voltage supplied to the main circuit (voltage of the contact NC) V_NCCauses a voltage drop to 18 V, for example, due to load fluctuations due to the connection of the normal power supply voltage to the main circuit.
On the other hand, since the pnp transistor Tr2 is turned on as the npn transistor Tr1 is turned on, the voltage V of the contact NB_NBIndicates a voltage change according to the voltage of the contact NA. In addition, the CPU 60 has a voltage V_NBThe voltage monitoring operation is started at an arbitrary time interval, for example, a cycle of 200 ms, in synchronization with the rise of the signal.
[0026]
The voltage V supplied from the regular power supply path 10_NAIs time t_ThreeAt the time t_FourOFF voltage V_OFF2(= 17V) or less, the CPU 60 reduces the voltage drop to the voltage V_NBIs detected by monitoring and the information is retained. The CPU 60 determines the next voltage monitoring processing timing (time t after 200 ms)._Five) And the OFF voltage V_OFF2(= 17V) Voltage V below_NBIs detected, it is determined that the normal power supply has been lowered, and an ON voltage control signal is output to the npn transistor Tr3. As a result, the voltage V_NBImmediately drops to the ground potential, and the npn transistor Tr1 is turned off, so that the relay RL is turned off and the changeover switch 30 is switched to the auxiliary power supply path 20 side. At this time, the voltage V supplied from the regular power supply path 10_NAIncreases slightly with load fluctuations due to disconnection of the main circuit. On the other hand, the voltage V supplied to the main circuit_NCIs supplied with a voltage of 24 V from the standby power supply path by switching the power source.
[0027]
Therefore, the voltage V supplied from the regular power supply path 10_NAEven if it shows a slow downward trend, the voltage V_ONAnd voltage V_OFFReference voltage V arbitrarily set between_OFF2Is detected for a predetermined period of time, and then immediately switches to the standby power supply path 20 side._NASince the power supply switching operation can be executed with a relatively short delay time Da from the start of the decrease in power consumption, the delay time Db in the configuration of the prior art can be greatly reduced, and an appropriate power supply voltage is always supplied for the operation function of the disaster prevention system. can do. In addition, the reference voltage V_OFF2When the voltage is temporarily below, the standby power supply is not switched, so that the reliability is high.
The ON voltage V shown in the present embodiment_ON, OFF voltage V_OFF, OFF voltage V_OFF2Needless to say, the length of the predetermined time and the execution timing of the voltage monitoring operation are merely examples, and may be other set values.
[0028]
Next, another embodiment of the power supply switching circuit of the disaster prevention monitoring panel according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the power supply switching circuit of the disaster prevention monitoring panel according to the present invention. The description will be made with reference to the timing chart shown in FIG. 4 as necessary.
As shown in FIG. 5, the power supply switching circuit according to the present embodiment is an external signal monitoring circuit (external) that monitors the voltage supplied to a terminal device (main circuit) 80 such as a fire detector via the changeover switch 30. Signal monitoring means) 70, the voltage supplied from the regular power supply path 10 fluctuates and the time t_FourAt voltage V_OFF2If the power is lower than the power supply, the changeover switch 30 performs a switching operation from the normal power supply to the standby power supply, and the CPU (system control means) 60 continues until a predetermined power supply voltage is supplied from the standby power supply to the terminal device 80. Immediately ignoring the information related to the external signal notified from the external signal monitoring circuit 70, the information on the state before the voltage fluctuation (decrease) is continuously held.
[0029]
That is, the voltage supplied from the regular power supply path 10 is the voltage V_OFF2In a state where the voltage is lower than the threshold value, the drive voltage itself supplied to the external signal monitoring circuit 70 is lowered, and the external signal monitoring operation may not be executed normally. By ignoring information related to external signals, for example, disconnection failure information, the power supply switching operation can be performed without any trouble, and the notification operation can be appropriately performed.
Thereafter, when the changeover switch 30 performs a switching operation from the normal power supply to the standby power supply and a predetermined power supply voltage is supplied from the standby power supply to the terminal device 80 (time t_Five) Or the voltage supplied by the regular power supply is the voltage V_OFF2In the case of returning to the above, the CPU 60 effectively takes in information related to the external signal notified from the external signal monitoring circuit 70, and executes a predetermined notification operation based on the notification regarding the terminal device 80, line abnormality, etc. Control.
Thus, during the execution of the power supply switching operation accompanying the decrease in the power supply voltage, the state of the external signal on the main circuit side detected by the external signal monitoring circuit is ignored, and the external signal state monitoring is resumed after the power supply switching. As a result, the power supply switching operation can be performed promptly without any trouble, and only when a normal power supply voltage is supplied, the state of the external signal on the main circuit side is effectively monitored, and the notification operation is appropriately performed. Can be executed.
[0030]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, the switching means for selectively connecting the external power source and the standby power source and outputting the voltage supplied from either one to the load, and the change in the voltage supplied from the external power source According to the first switching control means having a hysteresis characteristic for controlling the connection state of the switching means, and detecting and monitoring a change in the voltage supplied from the external power source.The voltage supplied from the external power source is arbitrarily between the voltage for switching to the external power source for setting the hysteresis characteristic of the first switching control signal means and the voltage for switching to the standby power source. An instruction to forcibly connect the switching means to the standby power supply side when the set reference voltage continuously falls below a predetermined time.Power supply voltage monitoring means, and second switching control means for performing control for forcibly connecting the switching means to the standby power supply side based on an instruction from the power supply voltage monitoring means. The control means can execute a power supply switching operation having a predetermined hysteresis characteristic, and even when the voltage supplied from the external power supply changes slowly, it detects that the voltage has fallen below a predetermined reference voltage. The power supply can be immediately switched to the standby power supply side by the second switching control means.
  Therefore, the delay time required for switching from the external power supply to the standby power supply can be shortened and an appropriate power supply voltage can be constantly supplied, so that the operation function of the disaster prevention system can be satisfactorily maintained.
  In addition, it is possible to determine that the external power supply continues to decline and to perform power supply switching operations, and to prevent power supply switching operations due to momentary voltage drops that do not hinder the operation function of the disaster prevention system. Can do.
[0031]
  Claim 2According to the invention, the system control means for executing a predetermined notification operation according to the state of the load, and the external signal monitoring means for monitoring the change in the voltage output to the load and notifying the system means. The system control means is configured to immediately ignore the notification from the external signal monitoring means when the external power supply voltage is lower than the reference voltage, so that the external signal monitoring is performed as the external power supply voltage decreases. The unit can be prevented from operating normally and abnormal information is prevented from being notified to the system control unit, and the power supply switching operation can be performed promptly without any trouble, and the predetermined notification operation can be appropriately performed. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a power supply switching circuit of a disaster prevention monitoring panel according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a power supply switching operation of the power supply switching circuit according to the present embodiment.
FIG. 3 is a voltage waveform diagram showing a voltage change on the side of a normal power supply path of the power supply switching circuit according to the present embodiment.
FIG. 4 is a timing chart showing a specific example of a power supply switching operation of the power supply switching circuit according to the present embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the power supply switching circuit of the disaster prevention monitoring panel according to the present invention.
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a power supply switching circuit provided in a conventional disaster prevention monitoring panel.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a power switching operation in a conventional power switching circuit.
FIG. 8 is a voltage waveform diagram showing a voltage change on the side of a normal power supply path in a conventional power supply switching circuit.
[Explanation of symbols]
10 Common power supply path (external power supply path)
20 Standby power supply path
30 selector switch (switching means)
40 Switch switching control circuit (first switching control means)
50 Relay open circuit (second switching control means)
60 CPU (power supply voltage monitoring means, system control means)
70 External signal monitoring circuit (external signal monitoring means)
80 Terminal equipment

Claims

In a power supply switching circuit of a disaster prevention monitoring panel comprising a power supply path by an external power supply and a power supply path by a standby power supply, detecting a change in voltage supplied from the external power supply and switching to the standby power supply,
Switching means for selectively connecting the external power source and the standby power source and outputting a voltage supplied from one of them to a load;
First switching control means having a hysteresis characteristic for controlling a connection state of the switching means in response to a change in voltage supplied from the external power source;
A voltage for detecting and monitoring a change in voltage supplied from the external power source, and for switching the voltage supplied from the external power source to the external power source for setting hysteresis characteristics of the first switching control signal means; A power supply for instructing to forcibly connect the switching means to the standby power supply side when a reference voltage arbitrarily set between the voltages for switching to the standby power supply is continuously lowered for a predetermined time Voltage monitoring means;
Second switching control means for performing control to forcibly connect the switching means to the auxiliary power supply side based on an instruction from the power supply voltage monitoring means;
A power supply switching circuit for a disaster prevention monitoring panel.

System control means for executing a predetermined notification operation according to the state of the load;
An external signal monitoring means for monitoring a change in voltage output via the switching means and notifying the system means;
The system control means ignores the notification from the external signal monitoring means immediately when the voltage supplied from the external power supply detected by the power supply voltage monitoring means is lower than the reference voltage. The power supply switching circuit of the disaster prevention monitoring panel according to claim 1, wherein