JP6029520B2 - Power supply monitoring apparatus and power supply monitoring method - Google Patents
Power supply monitoring apparatus and power supply monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6029520B2 JP6029520B2 JP2013079473A JP2013079473A JP6029520B2 JP 6029520 B2 JP6029520 B2 JP 6029520B2 JP 2013079473 A JP2013079473 A JP 2013079473A JP 2013079473 A JP2013079473 A JP 2013079473A JP 6029520 B2 JP6029520 B2 JP 6029520B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- state
- voltage
- circuit
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 32
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 claims description 24
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 13
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 9
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
本発明は、電源装置の過電圧及び低電圧を検出した際に電源装置を負荷装置から遮断する電源監視装置に係り、特に、負荷装置への電源供給を維持したまま電圧監視回路を診断することができる電源監視装置及び電源監視方法に関するものである。 The present invention relates to a power supply monitoring device that shuts off a power supply device from a load device when an overvoltage and an undervoltage of the power supply device are detected, and in particular, can diagnose a voltage monitoring circuit while maintaining power supply to the load device. The present invention relates to a power monitoring apparatus and a power monitoring method that can be performed.
従来の代表的な電源監視装置の処理手順としては、まず、電源電圧の低下を検出した際に、電圧監視回路が、リセット信号等の異常信号を負荷装置に対して出力し、次に、この異常信号を受信した負荷装置のマイクロコンピュータ等が、負荷装置自身の運転を停止させるという手順で処理を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a processing procedure of a typical representative power supply monitoring device, first, when a drop in the power supply voltage is detected, the voltage monitoring circuit outputs an abnormal signal such as a reset signal to the load device. Some load devices such as the microcomputer of the load device that has received the abnormal signal perform processing in a procedure of stopping the operation of the load device itself (see, for example, Patent Document 1).
また、この特許文献1の電源監視装置では、電圧監視回路が電源電圧の低下を確実に検出して負荷装置に異常信号を出力することができるようにするための、電圧監視回路の診断回路を備えている。
Further, in the power supply monitoring device of
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1の電源監視装置では、電圧監視回路は、電源電圧の異常を検出した際に、負荷装置に対して異常信号を出力するのみである。したがって、負荷装置の電源線は、電源装置に繋がれたままであり、負荷装置を電源電圧の異常から物理的に保護することができないという課題があった。
However, the prior art has the following problems.
In the power supply monitoring device of
この課題を解決するためには、電源電圧の低下を検出した際には、電源装置を負荷装置から完全に遮断するようにすればよい。 In order to solve this problem, the power supply device may be completely disconnected from the load device when a drop in the power supply voltage is detected.
しかしながら、このような電源遮断機能を備えた電圧監視回路を自己診断するためには、強制的に電源電圧を低下させて、電源装置が負荷装置から遮断されることを確認する必要がある。このため、自己診断の度毎に負荷装置への電源供給を停止しなければならないという利便性上の課題があった。 However, in order to self-diagnose a voltage monitoring circuit having such a power shutoff function, it is necessary to confirm that the power supply device is shut off from the load device by forcibly reducing the power supply voltage. For this reason, there is a problem in convenience that the power supply to the load device must be stopped every time the self-diagnosis is performed.
また、特許文献1の電源監視装置では、電源電圧の低下を検出することはできるが、過電圧を検出することはできない。この結果、負荷装置を電源装置の過電圧から保護することができないという信頼性上の課題があった。
Moreover, in the power supply monitoring apparatus of
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、負荷装置を過電圧及び低電圧から保護できる信頼性及び利便性に優れた電源監視装置及び電源監視方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a power monitoring device and a power monitoring method excellent in reliability and convenience that can protect a load device from overvoltage and low voltage. And
本発明に係る電源監視装置は、電源装置と負荷装置との間に設置されて電源装置から負荷装置に供給される電源電圧を監視する電源監視装置であって、電源装置の電源出力端子と負荷装置の電源入力端子とを接続する並列化された第1の電源線及び第2の電源線と、第1の電源線に直列に挿入され、電源装置の電源出力端子と負荷装置の電源入力端子との接続をON状態またはOFF状態に切り替える第1のスイッチと、第2の電源線に直列に挿入され、電源装置の電源出力端子と負荷装置の電源入力端子との接続をON状態またはOFF状態に切り替える第2のスイッチと、外部指令により抵抗値を変更可能な第1の抵抗及び第2の抵抗を有し、電源装置が出力する電源電圧を第1の抵抗及び第2の抵抗を用いて分圧することにより基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、基準電圧生成回路が出力する基準電圧を監視し、基準電圧の過電圧または低電圧を検出した場合には、第1のスイッチをOFF状態に切り替えることで電源装置を負荷装置から遮断する電源遮断機能を実施する電圧監視回路と、第2のスイッチを予めON状態に切り替えることで負荷装置への電源供給を維持した状態で、基準電圧生成回路に対して外部指令を出力することにより第1の抵抗値または第2の抵抗値を変化させて、擬似的に基準電圧の過電圧状態または低電圧状態を発生させ、過電圧状態または低電圧状態を発生させたときに第1の電源線からの第1のフィードバック電圧の変化を確認することで、電圧監視回路による電源遮断機能が正常に実施されるか否かを診断する電圧監視回路自己診断機能を実施する診断回路とを備えるものである。 A power supply monitoring apparatus according to the present invention is a power supply monitoring apparatus that is installed between a power supply apparatus and a load apparatus and monitors a power supply voltage supplied from the power supply apparatus to the load apparatus, and includes a power output terminal of the power supply apparatus and a load A first power supply line and a second power supply line that are connected in parallel to connect a power input terminal of the apparatus, and a power output terminal of the power supply apparatus and a power input terminal of the load apparatus that are inserted in series with the first power supply line. The first switch that switches the connection to the ON state or OFF state and the second power supply line are inserted in series, and the connection between the power supply output terminal of the power supply device and the power supply input terminal of the load device is ON state or OFF state A first switch and a second resistor whose resistance values can be changed by an external command, and the power supply voltage output from the power supply device is output using the first resistor and the second resistor. By dividing the voltage, The reference voltage generation circuit for generating the reference voltage and the reference voltage output by the reference voltage generation circuit are monitored, and when the overvoltage or the undervoltage of the reference voltage is detected, the power supply device is turned off by switching the first switch to the OFF state. An external command is issued to the reference voltage generation circuit in a state in which the power supply to the load device is maintained by switching the second switch to the ON state in advance by turning on the second switch in advance to turn off the power supply from the load device. When the first resistance value or the second resistance value is changed by outputting to generate an overvoltage state or an undervoltage state of the reference voltage in a pseudo manner, the first voltage value is generated when the overvoltage state or the undervoltage state is generated. Voltage monitoring circuit self-diagnosis for diagnosing whether or not the power cutoff function by the voltage monitoring circuit is normally implemented by confirming the change of the first feedback voltage from the power line In which and a diagnostic circuit for implementing the ability.
本発明に係る電源監視方法は、本発明に係る電源監視装置において用いられる電源監視方法であって、診断回路において、電圧監視回路自己診断機能を負荷装置への電源供給を維持した状態で実施するために、予め第2のスイッチをON状態に切り替える第1のステップと、基準電圧生成回路に対して外部指令を出力することにより、第1の抵抗値または第2の抵抗値を変化させて、擬似的に基準電圧の過電圧状態または低電圧状態を発生させる第2のステップと、過電圧状態または低電圧状態を発生させたときに第1の電源線からの第1のフィードバック電圧の変化を確認することで、電圧監視回路電源遮断機能が正常に実施されるか否かを診断する第3のステップとを有するものである。 The power monitoring method according to the present invention is a power monitoring method used in the power monitoring device according to the present invention, and the diagnostic circuit implements the voltage monitoring circuit self-diagnosis function while maintaining the power supply to the load device. Therefore, by changing the first resistance value or the second resistance value by outputting an external command to the reference voltage generation circuit in the first step of switching the second switch to the ON state in advance, A second step of artificially generating an overvoltage state or an undervoltage state of the reference voltage, and confirming a change in the first feedback voltage from the first power supply line when the overvoltage state or the undervoltage state is generated; Thus, there is a third step of diagnosing whether or not the voltage monitoring circuit power supply cutoff function is normally implemented.
本発明によれば、電源装置の過電圧及び低電圧を検出した際に電源装置を負荷装置から遮断する電圧監視回路と、負荷装置への電源供給を維持したまま電圧監視回路を診断することができる診断回路とを備えることにより、負荷装置を過電圧及び低電圧から保護できる信頼性及び利便性に優れた電源監視装置及び電源監視方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to diagnose a voltage monitoring circuit that shuts off the power supply device from the load device when an overvoltage and an undervoltage of the power supply device are detected, and that maintains the power supply to the load device. By providing the diagnostic circuit, it is possible to obtain a power monitoring device and a power monitoring method excellent in reliability and convenience that can protect the load device from overvoltage and low voltage.
以下、本発明における電源監視装置及び電源監視方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a power monitoring apparatus and a power monitoring method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part which is the same or it corresponds in each figure.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における電源監視装置1、電源装置2及び負荷装置3を用いたシステム構成の例示図である。
FIG. 1 is an exemplary diagram of a system configuration using a power
本実施の形態1における電源監視装置1は、図1に示すように、電源装置2と負荷装置3との間に設置され、電源装置2から負荷装置3へ供給される電圧を監視している。そして、電源装置2の過電圧及び低電圧を検出した際には、電源装置2を負荷装置3から遮断する機能を有している(以下、この機能を電源遮断機能と呼ぶ)。
As shown in FIG. 1, the power
また、本実施の形態1における電源監視装置1は、電源遮断機能が正常に機能するかどうかを、負荷装置3への電源供給を維持したまま診断することができる機能を有している(以下、この機能を自己診断機能と呼ぶ)。
Further, the power
図2は、本発明の実施の形態1における電源監視装置1の回路構成の例示図である。
FIG. 2 is an exemplary diagram of a circuit configuration of the power
本実施の形態1における電源監視装置1は、同一の回路構成を有する電源監視装置1が多重化されて構成される。図2では、符号の括弧内の数字が多重化の系番号を示している。例えば、図2では、電源監視装置1は、2重化され、系(1)、及び系(2)から構成されている。
The power
このように、電源監視装置1を多重化させることで、特定の系の電源監視装置1が故障等で正常に機能しない場合でも、他の系の電源監視装置1よって機能が代行される。この結果、電源監視装置1の信頼性を向上させることができる。
As described above, by multiplexing the
図2に示す、電源監視装置1は、第1の電源線L1、第2の電源線L2、基準電圧生成回路11(1)、11(2)、電圧監視回路12(1)、12(2)、診断回路13(1)、13(2)、第1のスイッチSw1(1)、Sw1(2)、第2のスイッチSw2(1)、Sw2(2)、第1のダイオードD1、第2のダイオードD2、及び、診断回路間連絡手段4を備えて構成される。
The power
ここからは、図2を用いて、本実施の形態1における電源監視装置1の動作をより詳細に説明するが、多重化されたどの系でも電源監視装置1の回路構成は同じであるため、説明は、系(1)の場合を例に行う。また、符号の括弧付表記である系番号は、特に必要がある場合を除いて省略する。
From here, the operation of the power
まず、電圧監視回路12による、電源遮断機能について説明する。
First, the power cutoff function by the
電源装置2の電源出力端子と負荷装置3の電源入力端子とは、並列化された第1の電源線L1及び第2の電源線L2によって電気的に接続されている。
The power supply output terminal of the
第1の電源線L1は、直列に挿入された第1のスイッチSw1を有しており、また、第2の電源線L2は、直列に挿入された第2のスイッチSw2を有している。電源装置2から負荷装置3に電源が供給されるためには、第1のスイッチSw1または第2のスイッチSw2のいずれかがONとなっていればよい。
The first power supply line L1 has a first switch Sw1 inserted in series, and the second power supply line L2 has a second switch Sw2 inserted in series. In order for power to be supplied from the
通常運転時においては、第1のスイッチSw1がON、第2のスイッチSw2がOFFとなっている。つまり、第1の電源線L1は、通常運転時の電源線として使用される。一方、第2の電源線L2は、後述の診断回路13による電圧監視回路12の自己診断機能が実施される際に、バイパス用の電源線として使用される。
During normal operation, the first switch Sw1 is ON and the second switch Sw2 is OFF. That is, the first power supply line L1 is used as a power supply line during normal operation. On the other hand, the second power supply line L2 is used as a bypass power supply line when a self-diagnosis function of the
また、第1の電源線L1に設けられた第1のダイオードD1は、第2の電源線L2から第1の電源線L1に電流が流れ込むことを防止している。同様に、第2の電源線L2に設けられた第2のダイオードD2は、第1の電源線L1から第2の電源線L2に電流が流れ込むことを防止している。 The first diode D1 provided in the first power supply line L1 prevents current from flowing from the second power supply line L2 to the first power supply line L1. Similarly, the second diode D2 provided in the second power supply line L2 prevents a current from flowing from the first power supply line L1 to the second power supply line L2.
次に、図3は、本発明の実施の形態1における電源監視装置1の基準電圧生成回路11の回路構成の例示図である。図3は、多重化された電源監視装置1の基準電圧生成回路11のうち、系(1)のものを示している。
Next, FIG. 3 is an exemplary diagram of a circuit configuration of the reference
図3に示す、基準電圧生成回路11は、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2とが直列に接続されて構成される。また、第1の抵抗R1は、抵抗R1aと抵抗R1bとが並列に接続されて構成され、第2の抵抗R2は、抵抗R2aと抵抗R2bとが並列に接続されて構成される。更に、抵抗R1b及び抵抗R2bには、それぞれ、第3のスイッチSw3及び第4のスイッチSw4が、直列に挿入され、第3のスイッチSw3及び第4のスイッチSw4は、診断回路13に接続されている。
The reference
基準電圧生成回路11は、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2とで電源電圧V2を分圧することにより、基準電圧V1を生成している。基準電圧V1は、第1の抵抗R1及び第2の抵抗R2の値を調整することにより、電源電圧V2以下である任意の値に設定することができる。
The reference
第3のスイッチSw3及び第4のスイッチSw4は、後述する診断回路13によってON/OFFされるものであり、通常運転時には、両方ともOFFとなっている。
The third switch Sw3 and the fourth switch Sw4 are turned on / off by a
電源電圧V2が過電圧または低電圧になると、基準電圧V1も同じ比率で過電圧または低電圧となる。電圧監視回路12は、基準電圧V1を常時監視しており、基準電圧V1の過電圧または低電圧を検出すると、第1のスイッチSw1をOFFすることで、電源装置2を負荷装置3から遮断する。
When the power supply voltage V2 becomes overvoltage or undervoltage, the reference voltage V1 becomes overvoltage or undervoltage at the same ratio. The
このように、電圧監視回路12が、電源電圧V2を直接監視するのではなく、分圧した基準電圧V1を間接的に監視しているのは、後述するように、診断回路13が、電圧監視回路12の自己診断機能を実施する際に、基準電圧V1を擬似的に過電圧状態または低電圧状態に変化させることができるようにするためである。
Thus, the
具体的には、第3のスイッチSw3をONにすると、OFF時にはR1aであった第1の抵抗R1は、(R1a×R1b)/(R1a+R1b)<R1aと減少し、基準電圧V1は、擬似的に過電圧状態になる。また、同様に、第4のスイッチSw4をONにすると、基準電圧V1は、擬似的に低電圧状態になる。 Specifically, when the third switch Sw3 is turned ON, the first resistance R1 that was R1a when OFF is reduced to (R1a × R1b) / (R1a + R1b) <R1a, and the reference voltage V1 is pseudo Overvoltage condition occurs. Similarly, when the fourth switch Sw4 is turned ON, the reference voltage V1 becomes a pseudo low voltage state.
なお、抵抗R1b及び抵抗R2bは、抵抗R1a>抵抗R1b、かつ抵抗R2a>抵抗R2bとなるようなものであればどのようなものでもよい。 The resistor R1b and the resistor R2b may be any resistor as long as the resistor R1a> the resistor R1b and the resistor R2a> the resistor R2b are satisfied.
次に、診断回路13による、電圧監視回路12の自己診断機能ついて説明する。
Next, the self-diagnosis function of the
診断回路13は、電圧監視回路12の電源遮断機能の診断を開始する前に、予め、第2のスイッチSw2をONにしておく。これにより、診断中に第1のスイッチSw1が電圧監視回路12によってOFFされても、負荷装置3への電源供給を維持させることができる。
The
電圧監視回路12の電源遮断機能を実施する場合には、診断回路13は、基準電圧制御信号S1aをHレベルに設定して第3のスイッチSw3をONさせることにより、第1の抵抗R1の値を変化させて、擬似的に基準電圧V1の過電圧状態を生成させる。或いは、診断回路13は、基準電圧制御信号S1bをHレベルに設定して第4のスイッチSw4をONさせることにより、第2の抵抗R2の値を変化させて、擬似的に基準電圧V1の低過電圧状態を生成させる。
When the power cutoff function of the
この結果、電圧監視回路12は、基準電圧V1の過電圧及び低電圧を検出して、第1のスイッチSw1をOFFさせる。そして、異常信号S2をLレベルに設定し、基準電圧V1が異常であることを外部の、例えば、負荷装置3に出力する。
As a result, the
このとき、異常信号S2が、外部装置の誤動作を引き起こす恐れがある場合は、自己診断機能の実施中には、異常信号S2を遮断するようにすればよい。例えば、異常信号S2の信号線に、診断回路13から制御可能なスイッチを設け、診断中はHレベルとなるようにしておく。
At this time, if the abnormal signal S2 may cause a malfunction of the external device, the abnormal signal S2 may be blocked during the execution of the self-diagnosis function. For example, a switch that can be controlled from the
診断回路13は、基準電圧V1を強制的に変化させた後に、第1のフィードバック電圧V4がLレベルに変化するか否かを確認することにより、電圧監視回路12の電源遮断機能が正常であるか否かを診断することができる。また、このとき、同時に、第1の電源線L1、及び第1のスイッチSw1が正常であるか否かも確認できる。
The
診断回路13は、電圧監視回路12の電源遮断機能が正常であることが確認できた場合には、第1のスイッチSw1をONに戻し、その後、第2のスイッチSw2をOFFに戻して、電圧監視回路12の自己診断を終了する。
When the
一方、電圧監視回路12の電源遮断機能が正常であることを確認できなかった場合には、診断回路13は、第1のスイッチSw1及び第2のスイッチSw2をOFFにして、電源装置2を負荷装置3から遮断することにより、負荷装置3を電源装置2の過電圧及び低電圧から保護する。
On the other hand, if the power monitoring function of the
なお、多重化された電源監視装置1においては、第2の電源線L2は、全ての系の第2のスイッチSw2がONの場合にのみ、バイパス電源線として機能する。したがって、上記の電圧監視回路12の自己診断機能は、予め、全ての系の第2のスイッチSw2をONにした上で実施する必要がある。
In the multiplexed power
また、多重化された電源監視装置1においては、上記の自己診断機能を複数の系で同時に実施しようとすると、各系の電圧監視回路12に1つでも正常なものがあれば電源遮断機能が実施されるため、第1のフィードバック電圧V4を確認するだけでは、どの系の電圧監視回路12によって電源遮断機能が実施されたのか区別できなくなってしまう。
Further, in the multiplexed power
そこで、本実施の形態1における電源監視装置1は、診断回路間連絡手段4を備えている。これにより、自己診断機能が各系で同時に行われないように、各系の診断回路13は、診断回路間連絡手段4を用いて、各系での自己診断機能の順番及び開始タイミングを調整する。また、全ての系の第2のスイッチSw2を同時にON/OFFさせるタイミングも調整する。
Therefore, the power
なお、診断回路間連絡手段4を実現する方法は、全ての系の診断回路13で状態を共有することができればどのようなものでもよい。例えば、共有メモリ、パラレル通信、シリアル通信、またはこれらを組み合わせたものが利用できる。
Any method can be used to realize the inter-diagnostic circuit communication means 4 as long as the status can be shared by all the
次に、診断回路13による、バイパス回路を構成する第2の電源線L2及び第2のスイッチSw2の自己診断機能について説明する。なお、このバイパス回路の自己診断機能は、第1のスイッチSw1がONの状態において実施される。
Next, the self-diagnosis function of the second power supply line L2 and the second switch Sw2 constituting the bypass circuit by the
第2のスイッチSw2が正常であるか否かは、第2のスイッチSw2をON/OFFさせた場合に、第2のフィードバック電圧V5が、追随してHレベル/Lレベルと変化するか否かを確認することで診断することができる。また、このとき、同時に、第2の電源線L2が正常であるか否かも確認できる。 Whether or not the second switch Sw2 is normal is whether or not the second feedback voltage V5 follows and changes to the H level / L level when the second switch Sw2 is turned ON / OFF. Diagnosis can be made by checking. At the same time, it can be confirmed whether or not the second power supply line L2 is normal.
バイパス回路が正常であることが確認できた場合には、診断回路13は、第2のスイッチSw2をOFFに戻して、バイパス回路の自己診断を終了する。一方、バイパス回路が正常であることが確認できなかった場合には、診断回路13は、第1のスイッチSw1及び第2のスイッチSw2をOFFにして、電源装置2を負荷装置3から遮断する。
When it is confirmed that the bypass circuit is normal, the
なお、多重化された電源監視装置1においては、第2の電源線L2及び第2のスイッチSw2で構成されるバイパス回路としての機能が正常であることは、例えば、以下のような手順によって確認することができる。
In addition, in the multiplexed power
まず、全ての系の第2のスイッチSw2を同時にON/OFFさせた場合に、第2のフィードバック電圧V5が、追随してHレベル/Lレベルに変化することを確認する。次に、全ての系の第2のスイッチSw2がOFFされた状態において、各系の第2のスイッチSw2を個別にON/OFFさせても、第2のフィードバック電圧V5は変化しないことを確認する。 First, it is confirmed that when the second switches Sw2 of all the systems are simultaneously turned ON / OFF, the second feedback voltage V5 follows and changes to the H level / L level. Next, it is confirmed that the second feedback voltage V5 does not change even if the second switches Sw2 of each system are individually turned on / off in a state where the second switches Sw2 of all the systems are turned off. .
更に、全ての系の第2のスイッチSw2がONされた状態において、各系の第2のスイッチSw2を個別にOFF/ONさせた場合に、第2のフィードバック電圧V5が、追随してLレベル/Hレベルと変化することを確認することにより、第2のスイッチSw2のバイパス回路としての機能に加えて、個々の第2のスイッチSw2の健全性も確認することができる。 Further, when the second switches Sw2 of each system are individually turned OFF / ON in the state where the second switches Sw2 of all the systems are turned on, the second feedback voltage V5 follows the L level. By confirming the change to the / H level, in addition to the function of the second switch Sw2 as a bypass circuit, the soundness of the individual second switches Sw2 can also be confirmed.
なお、バイパス回路の診断を実施する場合も、電源遮断機能の診断の場合と同様に、診断回路間連絡手段4を用いることにより、各系で第2のスイッチSw2を診断する順番及び開始タイミングを調整することができる。また、全ての系の第2のスイッチSw2を同時にON/OFFさせるタイミングも調整することができる。 In the case of diagnosing the bypass circuit, as in the case of diagnosing the power shutoff function, the order and start timing for diagnosing the second switch Sw2 in each system can be determined by using the inter-diagnostic circuit communication means 4. Can be adjusted. Further, the timing for simultaneously turning on / off the second switches Sw2 of all the systems can also be adjusted.
次に、図4は、本発明の実施の形態1における基準電圧生成回路11の動作及び状態を示す図である。
Next, FIG. 4 is a diagram showing the operation and state of the reference
図4(1)に示す、電源電圧V2が正常である状態では、基準電圧生成回路11は、正常な基準電圧V1を生成することになる。この結果、電圧監視回路12は、異常信号S2をHレベルに設定して、基準電圧V1が正常であることを外部に出力する。
In a state where the power supply voltage V2 is normal as shown in FIG. 4A, the reference
図4(2)に示す、過電圧自己診断状態では、基準電圧制御信号S1aが、診断回路13によってHレベルに設定されることにより、基準電圧生成回路11は、基準電圧V1を疑似的に過電圧の状態に変化させる。この結果、電圧監視回路12は、基準電圧V1の過電圧を検知して、異常信号S2をLレベルに設定し、基準電圧V1が異常であることを外部に出力する。
In the overvoltage self-diagnosis state shown in FIG. 4B, the reference voltage control signal S1a is set to the H level by the
図4(3)に示す、低電圧自己診断状態では、基準電圧制御信号S1bが、診断回路13によってHレベルに設定されることにより、基準電圧生成回路11は、基準電圧V1を疑似的に低電圧の状態に変化させる。この結果、電圧監視回路12は、基準電圧V1の低電圧を検知して、異常信号S2をLレベルに設定し、基準電圧V1が異常であることを外部に出力する。
In the low voltage self-diagnosis state shown in FIG. 4 (3), the reference voltage control signal S1b is set to the H level by the
図4(4)に示す、電源電圧V2が正常でない状態では、基準電圧生成回路11は、電源電圧V2と同じ比率で過電圧または低電圧となった基準電圧V1を生成する。この結果、電圧監視回路12は、基準電圧V1の過電圧または低電圧を検知して、異常信号S2をLレベルに設定し、基準電圧V1が異常であることを外部に出力する。
In the state shown in FIG. 4 (4) where the power supply voltage V2 is not normal, the reference
次に、図5は、本発明の実施の形態1における電源監視装置1の動作及び状態を示す図である。図5は、多重化された電源監視装置1の状態のうち、系(1)のものを示している。
Next, FIG. 5 is a diagram illustrating an operation and a state of the power
図5(1)に示す、電源電圧V2が正常である状態では、全ての系の第1のスイッチSw1はONとなっており、全ての系の第2のスイッチSw2はOFFとなっている。すなわち、電源は、第1の電源線L1により供給されている。 In the state where the power supply voltage V2 shown in FIG. 5 (1) is normal, the first switches Sw1 of all systems are ON, and the second switches Sw2 of all systems are OFF. That is, the power is supplied by the first power line L1.
図5(2)に示す、電圧監視回路12の自己診断状態では、診断回路13は、予め、全ての系の第2のスイッチSw2をONにした上で、基準電圧制御信号S1aまたは基準電圧制御信号S1bをHレベルに設定することにより、基準電圧V1を、疑似的に過電圧または低電圧の状態にさせる。
In the self-diagnosis state of the
この結果、電圧監視回路12は、基準電圧V1の過電圧または低電圧を検知して、第1のスイッチSw1をOFFにする。診断回路13は、第1のフィードバック電圧V4がLレベルに変化するか否かを確認することによって、電圧監視回路12による電源遮断機能が正常に実施されたか否かを診断することができる。
As a result, the
図5(3)に示す、バイパス回路の自己診断状態では、まず、全ての系の第2のスイッチSw2がOFFされた状態において、各系の第2のスイッチSw2を個別にOFF/ONさせても、第2のフィードバック電圧V5は変化しないことを確認する。次に、全ての系の第2のスイッチSw2を同時にON/OFFさせた場合には、第2のフィードバック電圧V5が、追随してHレベル/Lレベルに変化することを確認する。 In the self-diagnosis state of the bypass circuit shown in FIG. 5 (3), first, in a state where the second switches Sw2 of all the systems are turned off, the second switches Sw2 of each system are individually turned OFF / ON. Also, it is confirmed that the second feedback voltage V5 does not change. Next, when the second switches Sw2 of all the systems are turned ON / OFF simultaneously, it is confirmed that the second feedback voltage V5 follows and changes to the H level / L level.
図5(4)に示す、電源電圧V2が正常でない状態では、基準電圧生成回路11は、電源電圧V2と同じ比率で過電圧または低電圧となった基準電圧V1を生成する。この結果、電圧監視回路12は、基準電圧V1の過電圧または低電圧を検知して、第1のスイッチSw1をOFFにし、電源装置2を負荷装置3から遮断する。
In the state shown in FIG. 5 (4) where the power supply voltage V2 is not normal, the reference
以上のように、実施の形態1によれば、電源装置の過電圧及び低電圧を検出した際に電源装置を負荷装置から遮断する電圧監視回路と、負荷装置への電源供給を維持したまま電圧監視回路を診断することができる診断回路とを備えている。 As described above, according to the first embodiment, the voltage monitoring circuit that shuts off the power supply device from the load device when the overvoltage and the undervoltage of the power supply device are detected, and the voltage monitoring while maintaining the power supply to the load device. A diagnostic circuit capable of diagnosing the circuit.
この結果、負荷装置を過電圧及び低電圧から保護できる信頼性及び利便性に優れた電源監視装置及び電源監視方法を得ることができる。 As a result, it is possible to obtain a power monitoring device and a power monitoring method excellent in reliability and convenience that can protect the load device from overvoltage and low voltage.
なお、図3及び図4には、第1のスイッチSw1、第2のスイッチSw2、第3のスイッチSw3、及び、第4のスイッチSw4として半導体スイッチを用いた例を示しているが、これらのスイッチは半導体に限定されない。例えば、リレー等の機械式接点を用いることも可能である。 3 and 4 show examples in which semiconductor switches are used as the first switch Sw1, the second switch Sw2, the third switch Sw3, and the fourth switch Sw4. The switch is not limited to a semiconductor. For example, a mechanical contact such as a relay can be used.
また、図1の説明では、電源監視装置1は、電源装置2と負荷装置3との間に設置されるものとしたが、電源監視装置1は、電源装置2または負荷装置3に組込まれた形態でも同様の効果が得られることは明らかである。
In the description of FIG. 1, the power
1 電源監視装置、2 電源装置、3 負荷装置、11 基準電圧生成回路、12 電圧監視回路、13 診断回路、4 診断回路間連絡手段、V1 基準電圧、V2 電源電圧、V3 負荷電圧、V4 第1のフィードバック電圧、V5 第2のフィードバック電圧、L1 第1の電源線、L2 第2の電源線、Sw1 第1のスイッチ、Sw2 第2のスイッチ、Sw3 第3のスイッチ、Sw4 第4のスイッチ、D1 第1のダイオード、D2 第2のダイオード、S1、S1a、S1b 基準電圧制御信号、S2 異常信号、R1 第1の抵抗、R2 第2の抵抗、R1a、R1b、R2a、R2b 抵抗。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電源装置の電源出力端子と前記負荷装置の電源入力端子とを接続する並列化された第1の電源線及び第2の電源線と、
前記第1の電源線に直列に挿入され、前記電源装置の前記電源出力端子と前記負荷装置の前記電源入力端子との接続をON状態またはOFF状態に切り替える第1のスイッチと、
前記第2の電源線に直列に挿入され、前記電源装置の前記電源出力端子と前記負荷装置の前記電源入力端子との接続をON状態またはOFF状態に切り替える第2のスイッチと、
外部指令により抵抗値を変更可能な第1の抵抗及び第2の抵抗を有し、前記電源装置が出力する前記電源電圧を前記第1の抵抗及び前記第2の抵抗を用いて分圧することにより基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
前記基準電圧生成回路が出力する前記基準電圧を監視し、前記基準電圧の過電圧または低電圧を検出した場合には、前記第1のスイッチをOFF状態に切り替えることで前記電源装置を前記負荷装置から遮断する電源遮断機能を実施する電圧監視回路と、
前記第2のスイッチを予めON状態に切り替えることで前記負荷装置への電源供給を維持した状態で、前記基準電圧生成回路に対して前記外部指令を出力することにより前記第1の抵抗値または前記第2の抵抗値を変化させて、擬似的に前記基準電圧の過電圧状態または低電圧状態を発生させ、前記過電圧状態または前記低電圧状態を発生させたときに前記第1の電源線からの第1のフィードバック電圧の変化を確認することで、前記電圧監視回路による前記電源遮断機能が正常に実施されるか否かを診断する電圧監視回路自己診断機能を実施する診断回路と
を備える電源監視装置。 A power supply monitoring device installed between a power supply device and a load device and monitoring a power supply voltage supplied from the power supply device to the load device,
A first power line and a second power line arranged in parallel to connect a power output terminal of the power supply and a power input terminal of the load device;
A first switch that is inserted in series with the first power supply line, and switches a connection between the power supply output terminal of the power supply device and the power supply input terminal of the load device to an ON state or an OFF state;
A second switch that is inserted in series with the second power supply line, and switches a connection between the power output terminal of the power supply device and the power supply input terminal of the load device to an ON state or an OFF state;
By having a first resistor and a second resistor whose resistance values can be changed by an external command, and dividing the power supply voltage output by the power supply device using the first resistor and the second resistor. A reference voltage generation circuit for generating a reference voltage;
The reference voltage output from the reference voltage generation circuit is monitored, and when the overvoltage or undervoltage of the reference voltage is detected, the power supply device is disconnected from the load device by switching the first switch to an OFF state. A voltage monitoring circuit that implements a power-off function to shut off;
By switching the second switch to the ON state in advance and maintaining the power supply to the load device, the external command is output to the reference voltage generation circuit to output the first resistance value or the A second resistance value is changed to artificially generate an overvoltage state or an undervoltage state of the reference voltage, and when the overvoltage state or the undervoltage state is generated, the second voltage value from the first power supply line is changed. And a diagnostic circuit for performing a voltage monitoring circuit self-diagnosis function for diagnosing whether or not the power cutoff function by the voltage monitoring circuit is normally implemented by confirming a change in the feedback voltage of 1. .
前記診断回路は、前記第2のスイッチをON状態またはOFF状態に切り替えた際の、前記第2の電源線からの第2のフィードバック電圧の変化を確認することにより、前記第2のスイッチ及び前記第2の電源線が正常であるか否かを診断するバイパス回路自己診断機能を有している
電源監視装置。 In the power supply monitoring device according to claim 1,
The diagnostic circuit confirms a change in the second feedback voltage from the second power supply line when the second switch is switched to an ON state or an OFF state, whereby the second switch and the A power supply monitoring device having a bypass circuit self-diagnosis function for diagnosing whether or not the second power supply line is normal.
前記電源監視装置は多重化されており、
前記多重化された各系の前記診断回路が、前記電圧監視回路自己診断機能、または前記バイパス回路自己診断機能を実施する際の順番及び開始タイミングの情報と、前記多重化された全ての系の前記第2のスイッチを同時にON状態またはOFF状態に切り替えるタイミングの情報とを、前記多重化された各系の前記診断回路間で共有するための診断回路間連絡手段を更に備えている
電源監視装置。 In the power supply monitoring device according to claim 1 or 2,
The power monitoring device is multiplexed,
The diagnostic circuit of each of the multiplexed systems includes information on the order and start timing when performing the voltage monitoring circuit self-diagnosis function or the bypass circuit self-diagnosis function, and all the multiplexed systems. Power supply monitoring apparatus further comprising inter-diagnostic circuit communication means for sharing information on the timing of switching the second switch to the ON state or OFF state at the same time among the diagnostic circuits of the multiplexed systems .
前記第1の電源線は、前記第2の電源線から前記第1の電源線に電流が流れ込むことを防止するための第1のダイオードを有し、
前記第2の電源線は、前記第1の電源線から前記第2の電源線に電流が流れ込むことを防止するための第2のダイオードを有している
電源監視装置。 In the power supply monitoring device according to any one of claims 1 to 3,
The first power supply line includes a first diode for preventing a current from flowing from the second power supply line to the first power supply line,
The power supply monitoring apparatus, wherein the second power supply line includes a second diode for preventing a current from flowing from the first power supply line to the second power supply line.
前記診断回路において、
前記電圧監視回路自己診断機能を前記負荷装置への電源供給を維持した状態で実施するために、予め前記第2のスイッチをON状態に切り替える第1のステップと、
前記基準電圧生成回路に対して前記外部指令を出力することにより、前記第1の抵抗値または前記第2の抵抗値を変化させて、擬似的に前記基準電圧の前記過電圧状態または前記低電圧状態を発生させる第2のステップと、
前記過電圧状態または前記低電圧状態を発生させたときに前記第1の電源線からの前記第1のフィードバック電圧の変化を確認することで、前記電圧監視回路電源遮断機能が正常に実施されるか否かを診断する第3のステップと
を有する電源監視方法。 A power supply monitoring method used in the power supply monitoring device according to claim 1,
In the diagnostic circuit,
In order to perform the voltage monitoring circuit self-diagnosis function while maintaining the power supply to the load device, a first step of switching the second switch to an ON state in advance;
By outputting the external command to the reference voltage generation circuit, the first resistance value or the second resistance value is changed, and the overvoltage state or the low voltage state of the reference voltage is simulated. A second step of generating
Whether the voltage monitoring circuit power supply cutoff function is normally implemented by checking the change of the first feedback voltage from the first power supply line when the overvoltage state or the low voltage state is generated. A power monitoring method comprising: a third step of diagnosing whether or not.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013079473A JP6029520B2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Power supply monitoring apparatus and power supply monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013079473A JP6029520B2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Power supply monitoring apparatus and power supply monitoring method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014204570A JP2014204570A (en) | 2014-10-27 |
JP6029520B2 true JP6029520B2 (en) | 2016-11-24 |
Family
ID=52354572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013079473A Active JP6029520B2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Power supply monitoring apparatus and power supply monitoring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6029520B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6766506B2 (en) * | 2016-08-02 | 2020-10-14 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Anomaly detection device and in-vehicle power supply device |
JP7006435B2 (en) * | 2018-03-26 | 2022-01-24 | 株式会社デンソーウェーブ | Input / output device |
JP7135548B2 (en) | 2018-08-01 | 2022-09-13 | 株式会社ジェイテクト | Power supply monitoring device and power supply monitoring method |
KR102600444B1 (en) * | 2018-10-01 | 2023-11-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | Light Emitting Display |
WO2023157365A1 (en) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 三菱電機株式会社 | Functional safety device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4509914B2 (en) * | 2005-11-14 | 2010-07-21 | 三菱電機株式会社 | Fault diagnosis device |
JP5468794B2 (en) * | 2009-03-04 | 2014-04-09 | エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 | Power supply system and operation method thereof |
-
2013
- 2013-04-05 JP JP2013079473A patent/JP6029520B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014204570A (en) | 2014-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6029520B2 (en) | Power supply monitoring apparatus and power supply monitoring method | |
JP4967433B2 (en) | Switch failure detection circuit | |
US9625894B2 (en) | Multi-channel control switchover logic | |
KR100807342B1 (en) | Multi-protection system using operation signals of protection components in separate relays | |
JP5615470B1 (en) | Power supply control device and programmable logic controller | |
EP3648277B1 (en) | Electronic circuit for redundant supply of an electric load | |
JP4992882B2 (en) | Switching device | |
JP5212887B2 (en) | Current detector | |
JP5017179B2 (en) | Digital output circuit with failure detection function | |
JP3953093B2 (en) | A / D converter | |
KR20170124817A (en) | Digital triple protection relay system | |
JP7459469B2 (en) | Industrial Control Output Module | |
KR101631631B1 (en) | Method for failure check and recovery of Protective relay | |
JP4788569B2 (en) | Output device | |
US9893605B2 (en) | Method and device for intrinsically safe redundant current supply of field devices | |
JP4415384B2 (en) | DIGITAL OUTPUT DEVICE AND DIAGNOSIS METHOD USING DIGITAL OUTPUT DEVICE | |
JP5381503B2 (en) | Power supply output voltage loopback control circuit, power supply device, and fail-safe control method used therefor | |
JP2008017406A (en) | Relay drive controller | |
EP2810352A1 (en) | Power conversion system | |
KR100986004B1 (en) | Intelligent input/output module in plc system | |
JP2012226426A (en) | Digital output circuit | |
KR101582250B1 (en) | Line fault monitor Device | |
US20110140708A1 (en) | System, method, and apparatus for providing redundant power control using a digital output module | |
JP5023659B2 (en) | Duplex output device | |
JP2019197033A (en) | Wheel speed detection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160920 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161018 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6029520 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |