JP4890405B2 - 電源異常検出回路 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチング電源装置のコンデンサ短絡障害発生等の異常発生を検出可能とした電源異常検出回路に関する。

各種の負荷に所望の電圧を供給するスイッチング電源装置は、ハーフブリッジ構成やフルブリッジ構成で電界効果トランジスタ等のスイッチング素子を接続し、数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚの周期でオン、オフ制御し、コンデンサとチョークコイルとを含むフィルタ回路を介して負荷に出力電圧を供給するものであり、直流負荷に対する直流電圧供給の場合は、スイッチング制御による直流電圧をフィルタ回路により平滑化して出力直流電圧とし、又交流負荷に対しては、スイッチング制御による交流波形をフィルタ回路によりスムージング化して出力交流電圧とするものであり、直流負荷に対しては、出力電圧を検出して、設定電圧となるように、スイッチング素子のオン期間を制御する構成が一般的であり、交流負荷に対しては、交流電圧の周波数及び電圧が設定値となるように、スイッチング素子のオン期間とその周期とを制御する構成が一般的である。又出力電圧が過大となると、負荷に障害を与えることになるから、過電圧保護手段を設け、又出力電流が過大となると、スイッチング電源装置の内部が焼損等の障害が発生するから、出力電圧を垂下させる過電流保護手段や過電流によって溶断するヒューズを設けている。なお、交流負荷は、単相のみでなく、三相等の多相交流の負荷の場合もあり、相数に対応したスイッチング素子の組み合わせ構成が適用される。

又各種の負荷に動作電力を供給する電源装置に於いても、内部構成の障害発生による焼損等を防止する為の保護手段を設けている。例えば、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、このコンバータの出力直流電圧を印加して、スイッチング制御による出力交流電圧をモータに供給する装置に於いて、実際にモータを駆動する前に、低電圧の直流をモータに供給するように、インバータのスイッチング素子を所定のパターンで制御し、それによって流れる直流電流を検出し、スイッチング素子のオン、オフのパターンと、流れる直流電流との関係から、障害の有無を判定する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

又スイッチング電源装置の入力側に、チョークコイルとコンデンサとを含むノイズフィルタを設け、そのコンデンサが短絡障害となると、交流電源ラインとアースとの間に大きな電流が流れる問題があるから、そのコンデンサとアースとの間にヒューズを接続し、コンデンサの短絡障害時には、ヒューズが溶断するように構成した保護手段が提案されている（例えば、特許文献２参照）。又コンバータの交流電圧入力側にヒューズを設け、全波整流回路の出力側に平滑コンデンサを接続し、ヒューズの溶断検出を、入力交流電圧と、整流出力電圧との偏差を基に判定する手段が提案されている（例えば、特許文献３参照）。又スイッチング電源装置の直流入力側に接続したヒューズの両端電圧を検出することにより、ヒューズの溶断検出を行う手段も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開平６−６６９０１号公報 特開２００４−２３６０５９号公報 特開２００２−１０１６６３号公報 特開２００５−１９１３３号公報

スイッチング電源装置は、直流負荷や交流負荷に対応してスイッチング素子のオン、オフを制御部によって制御し、スイッチングによる直流出力電圧の平滑化や、交流出力電圧の波形のスムージング化を行う為のコンデンサを含むフィルタ回路を介して供給するものであり、又負荷短絡等の場合の過大な電流によるスイッチング電源装置の焼損防止にヒューズを設けた構成も一般的である。このヒューズを、前述の特許文献２に示すように、コンデンサと直列に接続し、コンデンサの短絡障害発生時に、ヒューズ溶断により、他の回路部分に与える影響を緩和することができる。しかし、複数のコンデンサの何れが短絡障害となったかを迅速に識別する手段がなく、従って、障害修理に要する時間が長くなる問題があった。又ヒューズも各所に設ける場合が多いが、そのヒューズ溶断時も何れのヒューズが溶断したかを調査する時間が長くなり、スイッチング電源装置の障害発生時の回復処理時間が長くなる問題があった。

本発明は、前述の従来例の問題点を解決することを目的とし、スイッチング電源装置のフィルタ回路のコンデンサの短絡障害発生の検出を行い、又ヒューズ溶断も検出可能とするものである。

本発明の電源異常検出回路は、複数のスイッチング素子と、複数のコンデンサを含むフィルタ回路とを有し、前記スイッチング素子のオン、オフ制御に従って断続する直流電圧又は交流電圧を前記フィルタ回路を介して負荷に供給する電源部に於ける異常発生を検出する電源異常検出回路であって、前記フィルタ回路の前記コンデンサに印加される前記電源部の直流出力電圧又は交流出力電圧に含まれる前記スイッチング素子のオン、オフ制御によるスイッチング周波数のリップル成分を検出する前記コンデンサ対応の検出手段と、この検出手段により検出した前記リップル成分を整流して平滑化する整流平滑化手段と、この整流平滑化手段の出力信号と基準電圧とを比較し、出力信号が前記基準電圧以下に低下した時に、前記検出手段対応の前記コンデンサの短絡障害発生の検出信号を出力する比較検出手段とを含む構成を備えている。

又電源異常検出回路の前記検出手段は、電源部の直流又は交流出力電圧を負荷に供給する出力電源線とアースとの間の電圧を検出し、この電圧に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出する構成を有し、整流平滑手段は、スイッチング周波数のリップル成分を整流して平滑化する構成を有し、比較検出手段は、前記整流平滑手段の出力信号と基準電圧とを比較し、前記出力信号が前記基準電圧以下となった時に、フィルタ回路の出力電源線とアースとの間に接続したコンデンサの短絡障害発生の検出信号を出力する構成を備えることができる。

又電源異常検出回路の前記検出手段は、電源部から負荷に供給する電流を検出し、この電流に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出する構成とすることができる。又前記検出手段は、電源部の直流又は交流出力電圧を負荷に供給する出力電源線の線間電圧を検出し、線間電圧に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出する構成を有し、整流平滑手段は、スイッチング周波数のリップル成分を整流して平滑化する構成を有し、比較検出手段は、整流平滑手段の出力信号と基準電圧とを比較し、出力信号が基準電圧以下となった時に、フィルタ回路の出力電源線間に接続したコンデンサの短絡障害発生又は出力電源線間短絡の検出信号を出力する構成を備えることができる。

又電源部と負荷との間に接続したヒューズの後段の出力電源線の線間電圧又はアースとの間の電圧を検出する検出手段と、ヒューズの前段の出力電源線の線間電圧又はアースとの間の電圧を検出する電圧検出手段と、ヒューズの後段の出力電源線の線間電圧又はアースとの間の電圧と前段の出力電源線の線間電圧又はアースとの間の電圧との差分と基準電圧とを比較し、基準電圧を差分が超えた時に、ヒューズの溶断検出信号を出力する溶断検出手段とを含む構成とすることができる。

スイッチング制御により出力電圧を制御する電源部のフィルタ回路は、少なくとも、出力電源線間と出力電源線とアースとの間にそれぞれ接続したコンデンサを含む構成を有するものであり、コンデンサの短絡障害発生により出力電源線の電流及び電圧は低下し、且つスイッチング周波数のリップル成分も零又はそれに近い値となるもので、このリップル成分と基準電圧との比較により、フィルタ回路の複数のコンデンサの中の何れのコンデンサが短絡障害となったかを検出することができる。従って、短絡障害発生のコンデンサを迅速に交換して、電源部から負荷に直流電圧を供給することが可能となる。

本発明の電源異常検出回路は、図１を参照すると、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、複数のコンデンサＣ１〜Ｃ３を含むフィルタ回路とを有し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン、オフ制御に従った直流電圧又は交流電圧をフィルタ回路を介して負荷３に供給する電源部１の異常発生を検出する電源異常検出回路であって、電源部１の出力電圧に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出する出力電圧検出部１１とＡＣ検出部１２，１３とを含む検出手段と、この検出手段により検出したリップル成分を整流して平滑化する整流平滑部１４，１５による整流平滑手段と、この整流平滑手段の出力信号が基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２以下に低下した時に、電源部１のフィルタ回路のコンデンサの短絡障害発生の検出信号を出力する比較部１６，１７による比較検出手段とを備えている。

図１は、本発明の実施例１の説明図であり、１は電源部、２は出力異常検出部、３はモータ等の直流電圧を供給する負荷、ＰＬ１，ＰＬ２は出力電源線、ＤＣ１，ＤＣ２は直流電源、Ｑ１〜Ｑ４は電界効果トランジスタ等のスイッチング素子、Ｌ１，Ｌ２はチョークコイル、Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ１１〜Ｃ１４はコンデンサ、Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２はヒューズ、１１は出力電圧検出部、１２，１３はＡＣ検出部、１４，１５は整流平滑部、１６，１７は比較部、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１０は抵抗、ＯＰ１〜ＯＰ４は演算増幅器、Ｖｒ１，Ｖｒ２は基準電圧を示し、直流電源ＤＣ１，ＤＣ２は、例えば、それぞれ１７０Ｖの出力電圧のバッテリとすることができ、直列接続した接続点をアースに接続し、直列接続の両端の３４０Ｖを電源部１に入力し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を例えば１００ｋＨｚの周期で、図示を省略した制御回路によって設定出力電圧となるようにスイッチングのオン期間を制御し、負荷３が直流負荷の場合、チョークコイルＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ１〜Ｃ３とによるフィルタ回路により平滑化して、出力電源線ＰＬ１，ＰＬ２を介して直流電圧を供給する。

以下、負荷３を直流負荷として説明するが、単相交流負荷の場合は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン、オフのタイミングを制御することにより、所望の周波数の正弦波の交流電圧を出力する構成とし、又多相交流負荷の場合は、相数に対応した個数のスイッチング素子を設け、各相対応のスイッチング素子のオン、オフのタイミングを制御して、出力電圧波形が多相交流正弦波形となるように構成するもので、このような交流負荷に対するスイッチング制御手段は、既に知られている構成を適用することができる。図１に示す実施例１の場合、出力電力線ＰＬ１は、例えば、＋数１０Ｖ〜＋数１００Ｖ、出力電力線ＰＬ２は、−数１０Ｖ〜−数１００Ｖ、或いは更に狭い出力電圧範囲内で制御される。なお、負荷３に印加する所望の直流電圧を設定して、スイッチングのオン期間制御を行う具体的制御手段は、既に知られている各種の構成を適用することができる。又スイッチングによる出力電圧を平滑化する為に、チョークコイルＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ１〜Ｃ３とを含むフィルタ回路を設けた場合を示すが、他の構成のコンデンサを含むフィルタ回路とすることも可能である。なお、このフィルタ回路は、交流負荷に対して、スイッチング制御による交流電圧を供給する場合、スイッチング素子のオン幅を、正弦波の瞬時レベルに対応したオン幅とし、それによる順次オン幅が変化して断続する矩形波の出力電圧を、正弦波形となるようにスムージング化を行う構成とするものである。

又出力異常検出部２は、出力電圧検出部１１と、ＡＣ検出部１２，１３と、整流平滑部１４，１５と、比較部１６，１７とを含む構成を有し、出力電圧検出部１１により、負荷３に印加する対地電圧を検出する構成を有し、前述の検出手段は、出力電圧検出部１１とＡＣ検出部１２，１３とにより構成した場合を示し、出力電圧検出部１１は、例えば、出力電源線ＰＬ１とアースとの間の電圧を抵抗分圧により検出し、同様に、出力電源線ＰＬ２とアースとの間の電圧を抵抗分圧により検出する構成とすることができる。又ＡＣ検出部１２，１３は、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と抵抗Ｒ１，Ｒ２とによる微分回路構成の場合を示し、出力電圧検出部１１により検出した電圧に含まれるスイッチング制御による交流成分、即ち、スイッチング周波数のリップル成分を検出するものである。又整流平滑手段を構成する整流平滑部１４，１５は、演算増幅器ＯＰ１〜ＯＰ４と、抵抗と、ダイオードと、コンデンサＣ１３，Ｃ１４とを含む整流平滑回路構成とした場合を示す。なお、通常のダイオードと、抵抗、コンデンサ、チョークコイル等による整流平滑回路構成とすることも可能である。

又比較検出手段を構成する比較部１６，１７は、整流平滑部１４，１５の出力電圧と基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２とを比較するもので、比較部１６はコンデンサＣ１の短絡障害検出、比較部１７はコンデンサＣ２の短絡障害検出を行う場合を示し、比較部１６，１７の出力端子をワイヤドオア接続し、且つプルアップ抵抗Ｒ１０を接続し、コンデンサ短絡障害検出時にローレベルとなる構成とした場合を示し、ローレベルの検出信号を、コンデンサ短絡障害発生のアラーム信号とすることができる。又比較部１６の出力により例えば発光ダイオードを駆動して、コンデンサＣ１の短絡障害発生表示を行わせ、同様に、比較部１７の出力により発光ダイオードを駆動して、コンデンサＣ２の短絡障害発生表示を行わせる構成とすることも可能である。又抵抗Ｒ１０と直列に発光ダイオードを接続して、コンデンサＣ１，Ｃ２の何れか一方又は両方の短絡障害検出信号により、発光表示させる構成とすることも可能である。

又電源部１のフィルタ回路のコンデンサＣ１〜Ｃ３が正常な場合、出力電圧検出部１１の検出電圧に含まれるスイッチング制御による周波数のリップル成分は完全には零ではないから、これをＡＣ検出部１２，１３により検出し、整流平滑部１４，１５により整流して平滑化し、比較部１６，１７に於いて基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２と比較する。この場合、整流平滑部１４，１５の出力電圧が基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２より高くなるように、基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２を設定する。それにより、比較部１６，１７の出力信号はハイレベルとなる。即ち、フィルタ回路のコンデンサＣ１，Ｃ２が正常であることを示す。

図２は、図１に於ける各部の動作説明図であり、（Ａ）は出力電圧検出部１１の検出信号、（Ｂ）はＡＣ検出部１２，１３によるスイッチング周波数のリップル成分の検出信号、（Ｃ），（Ｄ）は整流平滑部１４，１５の整流出力信号及び平滑出力信号、（Ｅ）は比較部１６，１７の比較出力信号の概略波形を示す。電源部１のフィルタ回路のコンデンサＣ１〜Ｃ３が正常な場合、出力電源線ＰＬ１，ＰＬ２には、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４によるスイッチング周波数のリップル成分を含む直流電圧が印加されており、出力電圧検出部１１による検出信号は、（Ａ）に示すようにリップル成分を含む直流電圧となり、コンデンサＣ１，Ｃ２が短絡すると、殆ど０Ｖとなる。従って、ＡＣ検出部１２，１３は、（Ｂ）に示すようにリップル成分を含む電圧を検出し、コンデンサＣ１，Ｃ２が短絡すると、検出信号は０Ｖとなる。それにより、整流平滑部１４，１５の整流平滑出力信号は、（Ｃ），（Ｄ）に示すように、コンデンサＣ１，Ｃ２が短絡すると、０Ｖとなる。そして、整流平滑出力信号と基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２とを比較する比較部１６，１７の出力信号は、（Ｅ）に示すように、コンデンサＣ１，Ｃ２が正常な場合は、ハイレベルとなり、コンデンサＣ１，Ｃ２の短絡障害発生により、ローレベルの０Ｖとなる。このローレベルの信号を、コンデンサ短絡障害発生のアラーム信号とすることができる。又負荷３に直流電圧を供給する出力電源線ＰＬ１，ＰＬ２の地絡障害発生時も、コンデンサＣ１，Ｃ２の短絡障害発生と同様に、障害発生として検出することができる。

図３は、本発明の実施例２の説明図であり、図１と同一符号は同一名称部分を示し、Ｒ１１，Ｒ１２は電流検出用の抵抗、２１は出力電流検出部を示す。この実施例２は、負荷３に供給する直流電流を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の両端の電圧として出力電流検出部２１により検出し、抵抗Ｒ１１に流れる電流に含まれるスイッチング周波数のリップル成分をＡＣ検出部１２により検出し、抵抗Ｒ１２に流れる電流に含まれるスイッチング周波数のリップル成分をＡＣ検出部１３により検出し、それぞれ整流平滑部１４，１５により整流して平滑化し、比較部１６，１７により基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２と比較し、整流平滑出力信号が基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２より低下すると、コンデンサＣ１，Ｃ２の短絡障害発生とし、コンデンサ短絡障害検出を示すアラーム信号を送出する。

例えば、コンデンサＣ１の短絡障害発生により、抵抗Ｒ１１を介して負荷３に流れる電流は低下するので、ＡＣ検出部１２によるスイッチング周波数のリップル成分も低下する。それによって、比較部１６の出力信号は、Ｃ１短絡検出として示すように、ローレベルとなり、コンデンサ短絡検出のアラーム信号を出力することになる。又コンデンサＣ２の短絡障害発生により、比較部１７の出力信号は、Ｃ２短絡検出として示すように、ローレベルとなり、コンデンサ短絡検出のアラーム信号を出力することができる。この実施例２に於いても、ＡＣ検出部１２，１３の入力信号は、図２の（Ａ）に示すように、正常時はリップル成分を含み、コンデンサＣ１，Ｃ２の短絡障害発生によりレベルが低下する。従って、出力信号は、図２の（Ｂ）に示すように、正常時は、リップル成分のみを含み、コンデンサ短絡障害発生時はレベルが低下する。又整流平滑部１４，１５の出力信号は、図２の（Ｃ），（Ｄ）に示すものとなり、コンデンサ短絡障害時はレベルが低下し、比較部１６，１７の出力信号は、図２の（Ｄ）に示すように、正常時は、ハイレベルであるが、コンデンサ短絡障害発生時はローレベルとなって、コンデンサ短絡障害発生のアラーム信号を出力することができる。なお、この実施例２についても、負荷３を交流負荷とし、電源部１は、スイッチング制御により交流電圧を出力する構成とし、その電源部１のフィルタ回路は、交流負荷の相数に対応した位相差のスイッチング制御による交流波形のスムージングを行う構成とし、その交流波形に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出、比較する前述の手段を適用して、フィルタ回路を構成するコンデンサＣ１，Ｃ２の短絡障害検出を行うことができる。

図４は、本発明の実施例３の説明図であり、図１及び図３と同一符号は同一名称部分を示し、２２は差動増幅器、２３はＡＣ検出部、２４は整流平滑部、２５は比較部、Ｖｒ３は基準電圧を示す。この実施例３は、フィルタ回路の出力電源線ＰＬ１，ＰＬ２の線間に接続したコンデンサＣ３の短絡障害検出の場合を示し、差動増幅器２２は、出力電圧検出部１１による出力電源線ＰＬ１，ＰＬ２の対地電圧検出信号の差分値を求め、ＡＣ検出部２３によりリップル成分を検出し、整流平滑部２４により整流して平滑化し、比較部２５に於いて基準電圧Ｖｒ３と比較する。コンデンサＣ３短絡障害発生により、出力電源線ＰＬ１，ＰＬ２の線間電圧は略零となり、線間に発生するリップル成分も殆ど零となる。それによって、整流平滑部２４の出力信号レベルは零又はそれに近い値となり、比較部２５からローレベルのコンデンサ短絡障害発生のアラーム信号を出力することができる。又出力電源線ＰＬ１，ＰＬ２の短絡障害発生も同様に検出可能である。なお、この実施例３についても、負荷３を交流負荷とし、電源部１は、スイッチング制御により、交流負荷の相数に従った位相タイミングでスイッチング素子のオン、オフを行って交流電圧を出力する構成とし、その電源部１のフィルタ回路は、スイッチング制御による交流波形のスムージングを行う構成とし、交流波形に重畳されているスイッチング周波数のリップル成分を検出、比較する手段により、フィルタ回路を構成するコンデンサＣ３の短絡障害検出に適用することができる。

図５は、本発明の実施例４の説明図であり、電源部の出力電源線と対地との間のコンデンサ及び出力電源線間のコンデンサの短絡障害検出と、ヒューズ溶断検出とを可能とした実施例であり、図１、図３及び図４と同一符号は同一名称部分を示し、３１は出力電圧検出部、３２は反転増幅器、３３は誤差増幅器、３４は反転増幅器、３５は比較部、Ｖｒ４は基準電圧を示す。この実施例４は、前述の図１、図４に示す実施例１，３を組み合わせると共に、ヒューズＦ２１，Ｆ２２の溶断検出手段を設けた構成を示す。

電源部１のフィルタ回路を構成するコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の短絡障害検出については、前述の実施例１，３について説明したように、比較部１６によりコンデンサＣ１の短絡障害発生を検出し、比較部１７によりコンデンサＣ２の短絡障害発生を検出し、又比較部２５によりコンデンサＣ３の短絡障害発生を検出するもので、それぞれの出力端子をワイヤドオア接続して、コンデンサ短絡検出信号として出力する場合を示している。

又電源部１内に示す出力電圧検出部３１は、出力電圧検出部１１と差動増幅器２２とによって、ヒューズＦ２１，Ｆ２２の前後の電圧について検出する為のものであり、従って、出力検出部３１は、出力異常検出部２に設けて、ヒューズＦ２１，Ｆ２２の前段に接続する構成とすることもできる。又出力電圧検出部３１による検出電圧と、反転増幅器３２により極性を反転した差動増幅器２２の出力電圧とを誤差増幅器３３に入力して、ヒューズＦ２１，Ｆ２２の前段の電圧と後段の電圧との差分を求め、差分が正極性の場合は、ダイオードを介して比較部３５に入力し、負極性の場合は、反転増幅器３４により極性を反転し、ダイオードを介して比較部３５に入力する。

この比較部３５は、入力された信号と基準電圧Ｖｒ４と比較し、入力された信号、即ち、ヒューズＦ２１，Ｆ２２の前段と後段との電圧差が所定値以下であればヒューズＦ２１，Ｆ２２は正常、所定値を超えた場合は、ヒューズＦ２１，Ｆ２２の溶断検出として、アラーム信号を出力する。このアラーム信号により発光ダイオードを駆動して発光表示することも可能である。従って、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と平滑回路とを含む電源部１の平滑回路のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の短絡障害発生と、ヒューズＦ２１，Ｆ２２の溶断発生とについて、それぞれ識別可能に検出することが可能であるから、障害復旧を迅速に行うことが可能となる。又各部を半導体集積回路により構成することも可能であり、出力異常検出部２を小型化することが可能であるから、既設の電源部１と負荷３との間に追加接続することも可能となる。なお、この実施例４についても、負荷３を単相又は多相の交流負荷とし、電源部１は、交流負荷の相数に対応したスイッチング制御により交流電圧を出力する構成とし、その電源部１のフィルタ回路は、スイッチング制御による交流波形のスムージングを行う構成とし、フィルタ回路を構成するコンデンサ短絡障害検出及びヒューズ溶断検出に適用することができる。

本発明の実施例１の説明図である。 本発明の実施例１の動作説明図である。 本発明の実施例２の説明図である。 本発明の実施例３の説明図である。 本発明の実施例４の説明図である。

符号の説明

１ 電源部
２ 出力異常検出部
３ 負荷
１１ 出力電圧検出部
１２，１３ ＡＣ検出部
１４，１５ 整流平滑部
１６，１７ 比較部
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子
Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２ チョークコイル
Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２ ヒューズ
ＰＬ１，ＰＬ２ 出力電源線

Claims (5)

1. 複数のスイッチング素子と、複数のコンデンサを含むフィルタ回路とを有し、前記スイッチング素子のオン、オフ制御に従って断続する直流電圧又は交流電圧を、前記フィルタ回路を介して負荷に供給する電源部に於ける異常発生を検出する電源異常検出回路に於いて、
   前記フィルタ回路の前記コンデンサに印加される前記電源部の直流出力電圧又は交流出力電圧に含まれる前記スイッチング素子のオン、オフ制御によるスイッチング周波数のリップル成分を検出する前記コンデンサ対応の検出手段と、
   該検出手段により検出した前記リップル成分を整流して平滑化する整流平滑化手段と、
   該整流平滑化手段の出力信号と基準電圧とを比較し、前記出力信号が前記基準電圧以下に低下した時に、前記検出手段対応の前記コンデンサの短絡障害発生の検出信号を出力する比較検出手段と
   を備えたことを特徴とする電源異常検出回路。
2. 前記検出手段は、前記電源部の直流出力電圧又は交流出力電圧を前記負荷に供給する出力電源線とアースとの間の電圧を検出し、該電圧に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出する構成を有し、前記整流平滑手段は、前記リップル成分を整流して平滑化する構成を有し、前記比較検出手段は、前記整流平滑手段の出力信号と基準電圧とを比較し、前記出力信号が前記基準電圧以下となった時に前記フィルタ回路の前記出力電源線とアースとの間に接続したコンデンサの短絡障害発生の検出信号を出力する構成を有することを特徴とする請求項１記載の電源異常検出回路。
3. 前記検出手段は、前記電源部から前記負荷に供給する直流出力電流又は交流出力電流を検出し、該電流に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出する構成を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電源異常検出回路。
4. 前記検出手段は、前記電源部の直流出力電圧又は交流出力電圧を前記負荷に供給する出力電源線の線間電圧を検出し、該線間電圧に含まれるスイッチング周波数のリップル成分を検出する構成を有し、前記整流平滑手段は、前記リップル成分を整流して平滑化する構成を有し、前記比較検出手段は、前記整流平滑手段の出力信号と基準電圧とを比較し、前記出力信号が前記基準電圧以下となった時に前記フィルタ回路の前記出力電源線間に接続したコンデンサの短絡障害発生又は出力電源線間短絡の検出信号を出力する構成を有することを特徴とする請求項１記載の電源異常検出回路。
5. 前記電源部と前記負荷との間に接続したヒューズの後段の出力電源線の線間電圧又は前記出力電源線とアースとの間の電圧を検出する検出手段と、前記ヒューズの前段の前記出力電源線の線間電圧又は前記出力電源線とアースとの間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記ヒューズの後段の出力電源線の線間電圧又は前記出力電源線とアースとの間の電圧と、前記ヒューズの前段の出力電源線の線間電圧又は前記出力電源線とアースとの間の電圧との差分と基準電圧とを比較し、該基準電圧を前記差分が超えた時に前記ヒューズの溶断検出信号を出力する溶断検出手段とを含むことを特徴とする請求項１又は４記載の電源異常検出回路。

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