JPH053621A

JPH053621A - 入力欠相検出方式

Info

Publication number: JPH053621A
Application number: JP3181962A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yamada; 裕一山田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1993-01-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、入力欠相検出方式に関し、簡単な
回路により、入力欠相を確実に検出できるようにするこ
とを目的とする。【構成】整流部１を備え、３相３線式あるいは３相４
線式で入力した交流電圧を、直流に変換して負荷２に供
給する電源装置において、入力異常検出回路８を設け、
この回路８で、整流部１の出力側に発生するリップル電
圧を、所定の検出レベルと比較することにより、入力欠
相の検出を行う。また、３相の交流電圧を検出し、その
内最も高い電圧を判定して、前記検出レベルを自動設定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力欠相検出方式に関
し、更に詳しくいえば、３相３線式、あるいは３相４線
式の電源装置（例えば電子計算機の電源装置）に用いら
れる入力欠相検出方式に関する。なお、この発明で、入
力欠相とは、入力ラインの内、一相のみが停電した状態
をいう。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の入力欠相検出方式を示した
図、図５は図４の各部波形図である。図中、１は整流
部、２は負荷、３は制御部（ファームウェアによる制
御）、４はファン（ＡＣファン）、Ｃ₁〜Ｃ₄はコンデ
ンサ、Ｄ₁〜Ｄ₃はダイオード、Ｔ₁〜Ｔ₃はトラン
ス、ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ３は比較器、Ｌ₁〜Ｌ₃はラ
イン、Ｅ₁〜Ｅ₃は基準電源を示す。

【０００３】従来、例えば電子計算機の電源装置とし
て、３相３線式の装置が知られていた。このような電源
装置における入力欠相検出方式を図４、図５を参照しな
がら説明する。

【０００４】近年、電子計算機は、高信頼化が要求さ
れ、入力欠相及び入力逆相等の入力異常に対しても、ア
ラームを送出し、装置内の回路部等を保護する方式を採
用していた。

【０００５】図４に示した装置は、３相３線式の各ライ
ンＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃を整流部１に接続すると共に、ファ
ン４及びトランスＴ₁〜Ｔ₃にも接続する。整流部１で
は全波整流を行い、コンデンサＣ₁で平滑化した後、負
荷（例えば電子計算機のロジック部）２に直流電圧を供
給する。また、ファン４を駆動して、整流部１と負荷２
の冷却も行っている。

【０００６】トランスＴ₁〜Ｔ₃、ダイオードＤ₁〜Ｄ
₃、コンデンサＣ₁〜Ｃ₄、比較器ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭ
Ｐ３、及び制御部３は、入力欠相検出部を構成してい
る。そして、入力欠相を検出するとアラームを送出し、
保守員等に通報するように構成されている。

【０００７】入力欠相検出部の動作は次のとおりであ
る。すなわち、トランスＴ₁〜Ｔ₃へ入力した各相の電
圧は、低圧に変換された後、ダイオードＤ₁〜Ｄ₃で整
流され、更にコンデンサＣ₂〜Ｃ₄で平滑化され、直流
電圧となって各比較器ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ３に入力す
る。

【０００８】各比較器ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ３では、前
記の入力電圧を、基準電源Ｅ₁〜Ｅ ₃と比較し、比較結
果を制御部３へ入力する。制御部３では欠相を検出する
とアラームを出力する。

【０００９】正常時には、各比較器ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭ
Ｐ３から出力される検出パルスは図５Ａのようになって
いるが、例えばラインＬ₁が欠相すると、ＣＯＭＰ１の
検出パルスが無くなるので、制御部２により欠相を検出
してアラームを送出する。

【００１０】ところが、ファン４（ＡＣファン）が駆動
されていると、入力欠相が起きても、ファン４が発電機
の役目をしてしまうため、電圧が低下しない。このた
め、図５Ｂに示したように、比較器ＣＯＭＰ１の入力電
圧が、基準電源Ｅ₁より低くならない。従って、制御部
３では入力欠相を検出できない。

【００１１】なお、負荷２側に設けたファン４は、ロジ
ック部（ＬＯＧＩＣ）を冷却するためのＡＣファンであ
る。またロジック系の入力電圧の定格は、ＡＣ２００〜
２４０Ｖである。

【００１２】この入力電圧ＡＣ２４０Ｖの時も、上記と
同様にして、各比較器ＣＯＭＰ１〜ＣＯＭＰ３の入力電
圧が基準電圧以下にならず、入力欠相を検出できない
（通常はＡＣ２００Ｖを基準にして検出するため）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) 負荷への給電と同時に、交流駆動のファンへも給電
している電源装置の場合、前記ファンの駆動中に入力欠
相があっても、ファンが発電機の役目をするため、各比
較器の入力電圧が低くならない。従って、入力欠相があ
っても検出できない。

【００１４】(2) 定格入力電圧がＡＣ２００Ｖ〜２４０
Ｖの場合、ＡＣ２４０Ｖ入力時には、上記と同様に、比
較器の入力電圧が基準電圧以下にならず、入力欠相を検
出できない（ＡＣ２００Ｖを基準に検出レベルを設定し
てあるため）。本発明は、このような従来の課題を解決
し、簡単な回路により、入力欠相を確実に検出できるよ
うにすることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
あり、図中、１は整流部、２は負荷、３は制御部、５は
リップル電圧検出回路、６は平滑部、７は自動設定検出
レベル回路、８は入力異常検出回路、９は入力電圧検出
回路、１０はＯＲ回路を示す。

【００１６】本発明は上記の課題を解決するため、次の
ように構成した。 (1) 整流部１を備え、該整流部１により、３相３線式あ
るいは３相４線式で入力した交流電圧を、直流電圧に変
換して負荷２に供給する電源装置の入力欠相検出方式に
おいて、前記電源装置に、入力異常検出回路８を設け、
整流部１の出力側に発生するリップル電圧を、前記入力
異常検出回路８に入力して、所定の検出レベルと比較す
ることにより、入力欠相の検出を行うようにした。

【００１７】(2) 上記構成（１）において、交流入力電
圧を検出する入力電圧検出回路９を設け、該入力電圧検
出回路９で検出した各相の電圧の内、最も高い電圧を判
定することにより、上記入力異常検出回路８の検出レベ
ルを自動設定するようにした。

【００１８】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１を参照
しながら説明する。整流部１と自動設定検出レベル回路
７には、３相３線式、あるいは３相４線式で交流電圧が
入力する。

【００１９】整流部１では入力交流電圧を整流して、直
流電圧にするが、その出力側にはリップル電圧が発生す
る。このリップル電圧は、リップル電圧検出回路５によ
り検出され、入力異常検出回路８に入力する。また、前
記リップル電圧は、平滑部６で平滑化され、負荷２に供
給される。

【００２０】一方、自動設定検出レベル回路７では、入
力電圧検出回路９により、入力交流電圧を検出した後、
ＯＲ回路１０により、検出した各相の電圧の内、最も高
い電圧を判定し、その結果に基づいて、入力異常検出回
路８の検出レベルを自動設定する。

【００２１】入力異常検出回路８では、前記リップル電
圧を、検出レベルと比較することにより、入力異常を検
出し、検出パルスを出力する。この検出パルスは、制御
部３で判定することにより、入力欠相（一相が停電）を
検出し、アラームを出力する。

【００２２】このように、整流部の出力側に発生するリ
ップル電圧を監視して欠相検出を行うので、入力側にフ
ァン等が接続されていても、確実に入力欠相の検出が可
能となる。

【００２３】また、検出レベルは、入力交流電圧を検出
して自動設定するので、定格電圧がＡＣ２００Ｖ〜２４
０Ｖの場合でも、確実に入力欠相の検出が可能となる。
更に、制御部（ファーム）等は従来のものがそのまま使
用でき、全体として簡単な回路で入力欠相の検出ができ
る。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。（実施例の説明）図２〜図３は、本発明の従来を示した
図であり、図２は入力欠相方式を示した図、図３は図２
の各部の波形図である。

【００２５】図中、図１、図４と同符号は同一のものを
示す。またｄ₁〜ｄ₃はダイオード、Ｒ₁〜Ｒ₄は抵抗
を示す。この実施例は交流３相３線式の例であり、図１
との対応関係は次のとおりである。

【００２６】リップル電圧検出回路５は抵抗Ｒ₃とＲ₄
で構成し、平滑部６はコンデンサＣ₁で構成する。また
ＯＲ回路１０はダイオードｄ₁〜ｄ₃と抵抗Ｒ₁、Ｒ₂
で構成し、入力電圧検出回路９はトランスＴ₁〜Ｔ₃、
ダイオードＤ₁〜Ｄ₃、コンデンサＣ₂〜Ｃ₄で構成す
る。入力異常検出回路８は比較器ＣＯＭＰ１で構成す
る。

【００２７】図２に示したように、Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃の
各ラインは、整流部１とトランスＴ₁〜Ｔ₃に接続して
おり、整流部１の出力側には、リップル電圧Ｖ_ABが発生
している。

【００２８】このリップル電圧Ｖ_ABはコンデンサＣ₁で
平滑し、負荷２に供給するが、これと同時に抵抗Ｒ₃と
Ｒ₄で分割し、分割した電圧Ｖ_aを比較器ＣＯＭＰ１の
＋側に入力する。

【００２９】一方、トランスＴ₁〜Ｔ₃では、ラインＬ
₁〜Ｌ₃の電圧を低圧に変換し、更にダイオードＤ₁〜
Ｄ₃で整流した後、コンデンサＣ₂〜Ｃ₄で平滑化して
直流電圧を得る。

【００３０】そして、ＯＲ回路のダイオードｄ₁〜ｄ₃
により、各相の中で最も高い入力電圧を判別し、その電
圧を抵抗Ｒ₁、Ｒ₂で分割する。この分割電圧Ｖ_cを、
比較器ＣＯＭＰ１の一側に、検出レベルとして設定す
る。

【００３１】前記検出レベルＶ_cは、入力電圧が高けれ
ば高くなり、入力電圧が低ければ低くなる、従って、比
較器ＣＯＭＰ１の検出レベルが交流入力電圧により自動
設定される。比較器ＣＯＭＰ１では、リップル電圧Ｖ_a
を、検出レベルＶ_Cと比較することにより、検出パルス
を制御部３に出力する。

【００３２】各ラインＬ₁〜Ｌ₃が正常な場合には図３
Ａに示したように、リップル電圧Ｖ_aを比較器ＣＯＭＰ
１の検出レベルＶ_Cよりも高くしておけば、比較器ＣＯ
ＭＰ１からは、正常な検出パルスが出力される。

【００３３】しかし、一相が欠相（停電）した場合に
は、図３Ｂに示したように、欠相した相の影響がリップ
ル電圧Ｖ_aに現われる。すなわち、入力欠相により、リ
ップル電圧Ｖ_aが検出レベルＶ_Cより低くなる。

【００３４】従って、Ｖ_aの低下時に、比較器ＣＯＭＰ
１から出力される検出パルスが無くなる。比較器ＣＯＭ
Ｐ１の検出パルスが無くなると、この状態は制御部３で
検出し、アラーム送出を行う。

【００３５】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) ３相３線式だけでなく、３相４線式の電源装置にも
適用できる。(2) 電子計算機の電源装置に限らず、他の
同様な電源装置にも適用可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 整流部の出力側に発生するリップル電圧を所定の検
出レベルと比較することにより、入力欠相の検出を行う
ので、例えファンが接続されていても、その影響を受け
ずに、確実に入力欠相の検出を行うことができる。

【００３７】(2) ハードの一部を変更するだけで、従来
の制御部（ファーム）をそのまま使うことができる。

【００３８】(3) 従来方式とくらべて、部品点数の増加
もなく、高い信頼性と安全性をもって入力欠相の検出を
行うことができる。

【００３９】(4) 入力異常検出回路の検出レベルは、交
流入力電圧を検出して自動設定するので、例えば、ＡＣ
２００Ｖ〜ＡＣ２４０Ｖ定格の装置においても、確実に
入力欠相の検出ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の実施例における入力欠相検出方式を示
した図である。

【図３】図２の各部の波形図である。

【図４】従来の入力欠相検出方式を示した図である。

【図５】図４の各部の波形図である。

【符号の説明】

１整流部２負荷３制御部５リップル電圧検出回路６平滑部７自動設定検出レベル回路８入力異常検出回路９入力電圧検出回路１０ＯＲ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】整流部（１）を備え、該整流部（１）に
より、３相３線式あるいは３相４線式で入力した交流電
圧を、直流電圧に変換して負荷（２）に供給する電源装
置の入力欠相検出方式において、前記電源装置に、入力
異常検出回路（８）を設け、整流部（１）の出力側に発
生するリップル電圧を、前記入力異常検出回路（８）に
入力して所定の検出レベルと比較することにより、入力
欠相の検出を行うことを特徴とした入力欠相検出方式。
【請求項２】上記交流入力電圧を検出する入力電圧検
出回路（９）を設け、該入力電圧検出回路（９）で検出
した各相の電圧の内、最も高い電圧を判定することによ
り、上記入力異常検出回路（８）の検出レベルを自動設
定することを特徴とした請求項１記載の入力欠相検出方
式。