JPH0626456B2 - 電源監視回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交流電源を入力して安定化直流電源を出力す
る電源回路に生じた異常を報告するための電源監視回路
に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、従来用いられた電源回路の一例を示すブロッ
ク図である。この電源回路は、交流入力端子１、２から
の入力電圧を降圧するトランス３と、このトランス３の
出力を整流する整流平滑回路４と、この整流出力を安定
化して負荷５に供給する安定化回路６を備えて構成され
ている。また、交流入力端子１、２とトランス３との間
にはメインサーキットブレーカ７が設けられ、整流平滑
回路４と安定化回路６との間には、サーキットブレーカ
８が設けられている。

この電源回路では、メインサーキットブレーカ７の負荷
側とサーキットブレーカ８の入力側との間で過電圧また
は過電流が生じた場合に、これをメインサーキットブレ
ーカ７で検出し、このメインサーキットブレーカ７の補
助警報端子９を閉じて異常報告端子１１、１２より異常
信号を出力するようになっている。また、安定化回路６
の出力が過電圧または過電流となったときには、安定化
回路６の内部で強制的に入力をショートし、サーキット
ブレーカ８をトリップさせることにより、その補助警報
端子１０を閉じて異常報告端子１１、１２より異常信号
を出力するようになっている。

また、このようなサーキットブレーカ８、９を用いる代
わりに、ヒューズを過電圧または過電流に応じて遮断さ
せることにより、異常を報告するものも知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来技術では、異常報告手段としてサーキッ
トブレーカ８，９やヒューズを遮断し、その補助警報端
子を用いている。したがって、交流電源から直流電源を
出力する電源回路部分における出力遮断の異常について
はこれを検出することができないという問題があった。

そこで本発明の目的は、交流電源から直流電源を出力す
る電源回路部分における出力遮断の異常を検出できる電
源監視回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、（イ）交流電源を入力し直流電源を出力す
る電源回路と、（ロ）この交流電源の電圧が第１のしき
い値以下であることを検出して第１の信号を出力する瞬
断検出回路と、（ハ）直流電源の電圧が、交流電源の電
圧が第１のしきい値であるときの直流電源の電圧よりも
低い第２のしきい値以下であることを検出して第２の信
号を出力する直流監視回路と、（ニ）瞬断検出回路が出
力する第１の信号と直流監視回路が出力する第２の信号
を入力して第１の信号を受信していないときに第２の信
号を受信した場合には異常報告を行い第１の信号を受信
しているときに第２の信号を受信した場合には異常報告
を行わない報告制御部とを電源監視回路に具備させる。

すなわち、本発明の電源監視回路で、瞬断検出回路は直
流電源出力用の交流電源の電圧が第１のしきい値以下で
あることを検出して第１の信号を出力し、直流監視回路
は交流電源の電圧が第１のしきい値であるときの直流電
源の電圧よりも低い第２のしきい値以下であることを検
出して第２の信号を出力するようになっている。報告制
御部は、これら２つの信号の状態を検出することで、第
１の信号を受信していないときに第２の信号を受信した
場合には異常報告を行い第１の信号を受信しているとき
に第２の信号を受信した場合には異常報告を行わないこ
とにし、交流電源から直流電源を出力する電源回路部分
における出力遮断の異常を正確に報告するようになって
いる。

〔実施例〕

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

この電源監視回路は、第１図に示すように、異常報告用
のスイッチ回路１３と、第１および第２の直流電圧監視
回路１４、１５と、瞬断検出回路１６と、複数のフォト
カプラ等よりなる報告制御回路を備えて構成され、交流
電源を入力して安定化直流電源を出力する電源回路１７
に生じた異常を報告するものである。

電源回路１７は、交流入力端子１８、１９からの入力電
圧を降圧するトランス２０と、このトランス２０の出力
を整流する整流平滑回路２１と、この整流出力を安定化
して負荷２２に供給する安定化回路２３を備えて構成さ
れている。このうち安定化回路２３は、その出力が過電
圧または過電流となったときには、内部で強制的に入力
を遮断し、出力をオフするようになっている。また、交
流入力端子１８、１９とトランス２０の間には、サーキ
ットブレーカ２４が設けられており、このサーキットブ
レーカ２４の負荷側と安定化回路２３の入力側との間で
過電圧または過電流が生じた場合に交流入力を遮断する
ようになっている。従ってこの電源回路では、回路素子
等に何らかの異常が生じ、適正な出力が得られなくなっ
た場合はもちろん、過電圧または過電流が生じた場合に
も安定化回路２３またはサーキットブレーカ２４の動作
によって直流出力がオフされるようになっている。

一方、電源監視回路のスイッチ回路１３は、入力側の発
光ダイオード１３ａと出力側のフォトトランジスタ１３
ｂからなる第１のフォトカプラＰＳ１より構成され、発
光ダイオード１３ａが点灯することによりフォトトラン
ジスタ１３ｂが異常信号を出力し、異常報告端子２５、
２６に供給する。なお、この異常報告端子２５、２６
は、例えば補助電源のスイッチ回路に接続されており、
異常信号によって補助電源が起動するようになってい
る。

第１の直流電圧監視回路１４は、安定化回路２３の直流
出力電圧が第１のスレッショルドレベルＶＨ１以下にな
ることを検出するもので、詳しくはその正側入力端子が
安定化回路２３の正側出力端子に接続されるとともに負
側入力端子が安定化回路２３の負側出力端子に接続され
ており、内部スレッショルドレベルが絶対値で例えば４
Ｖに設定されている。また、第２の直流電圧監視回路１
５は、安定化回路２３の直流出力電圧が第２のスレッシ
ョルドレベルＶＨ２以下になることを検出するもので、
詳しくはその正側入力端子が安定化回路２３の正側出力
端子に接続されるとともに負側入力端子が安定化回路２
３の負側出力端子に接続されており、内部スレッショル
ドレベルが絶対値で例えば２Ｖに設定されている。

瞬断検出回路１６は、交流入力端子１８、１９からの交
流電源入力が遮断したかどうかを検出するもので、詳し
くはその正側入力端子が正側の交流入力端子１８に接続
されるとともに負側入力端子が負側の交流入力端子１９
に接続され、ここから得られる交流電圧を内部で整流
し、この整流電圧値が所定のスレッショルドレベルＶＨ
３を下回ることによって入力の遮断を検出するようにな
っている。この瞬断検出回路１６のスレッショルドレベ
ルは、絶対値レベルで前述の第１および第２のスレッシ
ョルドレベルＶＨ１、ＶＨ２より高く設定されている。
したがって、交流電源の遮断時には各直流電圧監視回路
１４、１５より十分早く瞬断検出回路１６が動作するよ
うになっている。なお、この瞬断検出回路１６は、安定
化回路２３の出力端子に接続され、ここから駆動電源を
得ている。

報告制御回路は、フォトサイリスタＰＣＲ１、第２〜第
４のフォトカプラＰＳ２〜ＰＳ４、トランジスタ２７お
よびスイッチ回路１３の駆動電源を得るための整流平滑
回路２８等を備えており、瞬断検出回路１６および各直
流電圧監視回路１４、１５の検出出力に基づいてスイッ
チ回路１３を制御するようになっている。

まず、この報告制御回路の詳細について説明する。

フォトサイリスタＰＣＲ１は、入力側の発光ダイオード
２９によって制御される。この発光ダイオード２９は、
アノードが第１の直流電圧監視回路１４の出力端子に接
続され、カソードが瞬断検出回路１６の出力端子に接続
されており、安定化回路２３の出力が第１のスレッショ
ルドレベルＶＨ１以上になったとき第１の直流電圧監視
回路１４の出力に基づいてフォトサイリスタＰＣＲ１を
オンするようになっている。また、フォトサイリスタＰ
ＣＲ１は、スイッチ回路１３の発光ダイオード１３ａの
カソード側に、ダイオード３０を介して順方向の直列接
続されている。更にフォトサイリスタＰＣＲ１のカソー
ドとゲートとの間には、動作の安定化を図るためコンデ
ンサ３１と抵抗３２を並列接続した帰還回路が接続され
ている。

第２のフォトカプラＰＳ２は、入力側の発光ダイオード
３３ａと出力側のフォトトランジスタ３３ｂより構成さ
れている。発光ダイオード３３ａは、アノードが第１の
直流電圧監視回路１４の出力端子に接続され、カソード
が抵抗３７ａを介して接地されており、第１の直流電圧
監視回路１４の出力に基づき、安定化回路２３の出力が
第１のスレッショルドレベルＶＨ１以上になったときフ
ォトトランジスタ３３ｂをオンし、逆に安定化回路２３
の出力が第１のスレッショルドレベルＶＨ１以下になっ
たときフォトトランジスタ３３ｂをオフするようになっ
ている。フォトトランジスタ３３ｂは、コレクタが抵抗
３４、３５を介して整流平滑回路２８の正側出力端子に
接続され、かつトランジスタ２７のゲートに接続される
とともに、エミッタが整流平滑回路２８の負側出力端子
に接続されている。

第３のフォトカプラＰＳ３は、入力側の発光ダイオード
３６ａと出力側のフォトトランジスタ３６ｂより構成さ
れている。発光ダイオード３６ａは、アノードが第２の
直流電圧監視回路１５の出力端子に接続され、カソード
が抵抗３７ｂを介して接地されており、第２の直流電圧
監視回路１５の出力に基づき、安定化回路２３の出力が
第２のスレッショルドレベルＶＨ２以上になったときフ
ォトトランジスタ３６ｂをオンし、逆に安定化回路２３
の出力が第２のスレッショルドレベルＶＨ２以下になっ
たときフォトトランジスタ３６ｂをオフするようになっ
ている。フォトトランジスタ３６ｂは、コレクタが抵抗
３４とスイッチ回路１３の発光ダイオード１３ａとの接
続点に接続され、エミッタがダイオード３０とフォトサ
イリスタＰＣＲ１のアノードとの接続点に接続されてい
る。

第４のフォトカプラＰＳ４は、入力側の発光ダイオード
４０ａと出力側のフォトトランジスタ４０ｂより構成さ
れている。発光ダイオード４０ａは、アノードが第２の
直流電圧監視回路１５の出力端子に接続され、カソード
が瞬断検出回路１６の出力端子に接続されており、第２
の直流電圧監視回路１５の出力に基づき、安定化回路２
３の出力が第２のスレッショルドレベルＶＨ２以上にな
ったときフォトトランジスタ４０ｂをオンし、逆に安定
化回路２３の出力が第２のスレッショルドレベルＶＨ２
以下になったときフォトトランジスタ４０ｂをオフする
ようになっている。また、この発光ダイオード４０ａ
は、交流電源の遮断に伴い瞬断検出回路１６の検出出力
が立ち上がると、フォトトランジスタ４０ｂをオフする
ようになっている。フォトトランジスタ４０ｂは、コレ
クタが２つのダイオード３８，３９を介してフォトサイ
リスタＰＣＲ１のカソード側に接続され、かつトランジ
スタ２７のコレクタに接続されるとともに、エミッタが
整流平滑回路２８の負側出力端子に接続されている。

トランジスタ２７は、コレクタがダイオード３９とフォ
トトランジスタ４０ｂとの接続点に接続され、ベースが
フォトトランジスタ３３ｂのコレクタに接続され、エミ
ッタが整流平滑回路２８の負側出力端子に接続されてい
る。このトランジスタ２７は、フォトトランジスタ３３
ｂがオンするとオフし、フォトトランジスタ３３ｂがオ
フするとオンする。更にこの報告制御回路には、抵抗３
４と発光ダイオード１３ａの接続点と、整流平滑回路２
８の負側出力端子との間に定電圧ダイオード４１が接続
されており、交流電源がオンしたときの通電経路を形成
している。

次に、以上のような構成の電源監視回路の動作を第２図
に基づいて説明する。

まず、同図ａに示すように交流入力端子１８、１９の交
流入力が立ち上がると、整流平滑回路２１の出力（第２
図ｂ）および安定化回路２３の出力（第２図ｃ）が順次
立ち上がる。この段階で瞬断検出回路１６にも駆動電源
が供給され、内部の整流電圧（第２図ｈ）も立ち上る
が、瞬断検出回路１６の出力（第２図ｉ）は立ち上がら
ず、フォトサイリスタＰＣＲ１側の発光ダイオード２９
および第４のフォトカプラＰＳ４の発光ダイオード４０
ａは作動可能な状態に置かれている。また、フォトサイ
リスタＰＣＲ１と第４とフォトカプラＰＳ４がオフとな
っているため、整流平滑回路２８の出力はスイッチ回路
１３に供給されることなく抵抗３４と定電圧ダイオード
４１を通って負側出力端子に帰還している。

今、安定化回路２３の出力レベルが第２のスレッショル
ドレベルＶＨ２を越えると、第２の直流電圧監視回路１
５によって第３のフォトカプラＰＳ３の発光ダイオード
３６ａと第４のフォトカプラＰＳ４の発光ダイオード４
０ａが通電され、第２図ｄおよびｅに示すように、フォ
トトランジスタ３６ｂとフォトトランジスタ４０ｂがオ
ンする。これによってフォトサイリスタＰＣＲ１への通
電経路が確保される。

また、安定化回路２３の出力レベルが第１のスレッショ
ルドレベルＶＨ１を越えると、第１の直流電圧監視回路
１４によって第２のフォトカプラＰＳ２の発光ダイオー
ド３３ａとフォトサイリスタＰＣＲ１側の発光ダイオー
ド２９が通電され、第２図ｆおよびｇに示すように、フ
ォトトランジスタ３３ｂとフォトサイリスタＰＣＲ１が
オンする。これによって整流平滑回路２８から抵抗３４
を通って供給される電流は、定電圧ダイオード４１から
経路を変え、第３のフォトカプラＰＳ３のフォトトラン
ジスタ３６ｂ、フォトサイリスタＰＣＲ１、ダイオード
３８，３９および第４のフォトカプラＰＳ４のフォトト
ランジスタ４０ｂを流れる。また、第２のフォトカプラ
ＰＳ２のフォトトランジスタ３３ｂがオンすることによ
り、抵抗３５を通って供給される電流はフォトトランジ
スタ３３ｂを流れ、トランジスタ２７はオフのまま保持
されている。

ここで、電源回路１７内で異常が生じ、安定化回路２３
の出力レベルが低下すると、第１のスレッショルドレベ
ルＶＨ１を下がった時点で第２のフォトカプラＰＳ２の
発光ダイオード３３ａとフォトサイリスタＰＣＲ１側の
発光ダイオード２９がオフする。これによってフォトト
ランジスタ３３ｂがオフとなり第２図ｌに示すようにト
ランジスタ２７がオンするが、フォトサイリスタＰＣＲ
１はそのままオン状態を維持する。そして、安定化回路
２３の出力レベルが第２のスレッショルドレベルＶＨ２
まで下がると、第３のフォトカプラＰＳ３の発光ダイオ
ード３６ａと第４のフォトカプラＰＳ４の発光ダイオー
ド４０ａがオフとなり、フォトトランジスタ３６ｂとフ
ォトトランジスタ４０ｂもオフとなる。これによってス
イッチ回路１３の発光ダイオード１３ａに電流が流れ、
フォトトランジスタ１３ｂ（第２図ｊ）がオンして異常
信号（第２図ｋ）が出力される。

また、電源回路１７の異常が解消され、安定化回路２３
の出力レベルが上昇し始めると、第２のスレッショルド
レベルＶＨ２を上回った時点で第３のフォトカプラＰＳ
３の発光ダイオード３６ａと第４のフォトカプラＰＳ４
の発光ダイオード４０ａがオンとなり、フォトトランジ
スタ３６ｂとフォトトランジスタ４０ｂがオンとなる。
これによってスイッチ回路１３の発光ダイオード１３ａ
に流れていた電流がフォトトランジスタ３６ｂ側に流れ
込み、フォトトランジスタ１３ｂがオフとなって異常信
号が停止される。そして、安定化回路２３の出力レベル
が第１のスレッショルドレベルＶＨ１まで上がると、第
２のフォトカプラＰＳ２の発光ダイオード３３ａとフォ
トサイリスタＰＣＲ１側の発光ダイオード２９がオンと
なり、フォトトランジスタ３３ｂがオンしてトランジス
タ２７がオフとなる。なお、フォトサイリスタＰＣＲ１
はそのままオン状態を維持している。このようにして通
常の作動状態に復帰する。

また、電源回路１７への交流電源の供給がオフした場合
には、安定化回路２３の出力レベルが落ち始める前に瞬
断検出回路１６が交流電源の遮断を検出し、検出出力を
第４のフォトカプラＰＳ４の発光ダイオード４０ａとフ
ォトサイリスタＰＣＲ１側の発光ダイオード２９に供給
してこれらを作動不能状態に置く。これによって、まず
フォトトランジスタ４０ｂがオフとなり、次いでフォト
サイリスタＰＣＲ１が通電状態を維持できなくなり、強
制的にオフとなる。したがってこの後、安定回路２３の
出力レベルが第１および第２のスレッショルドレベルＶ
Ｈ１、ＶＨ２まで順次低下して第２および第３のフォト
カプラＰＳ２，ＰＳ３がオフしても、スイッチ回路１３
の発光ダイオード１３ａは通電されず、異常信号を発し
ないまま入力前の初期状態に復帰する。

以上のように、この電源監視回路では、安定化回路２３
の出力レベルに応じて電源回路１７内の異常を検出す
る。しかも交流電源の遮断時には、瞬断検出回路１６に
よって通常の遮断動作を確保することができる。

なお実施例では、交流電源を直接取り込んで整流し、こ
のレベルによって交流電源の遮断を検出する瞬断検出回
路１６を設けたが、例えば電源回路内の整流回路の出力
を取り込んで交流電源の遮断を検出するものであっても
良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば瞬断検出回路が出
力する第１の信号と直流監視回路が出力する第２の信号
を用いて異常の報告を制御することにしたので、交流電
源と直流電源とが同時に遮断する場合を含めて、交流電
源から直流電源を出力する電源回路についての異常報告
が誤って行われることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は同実
施例の動作を説明するタイミングチャート、第３図は従
来技術を説明する回路図である。 １３……スイッチ回路、 １４、１５……直流電圧監視回路、 １６……瞬断検出回路、 １７……電源回路、 ＰＣＲ１……フォトサイリスタ、 ＰＳ１〜ＰＳ４……フォトカプラ、 ２７……トランジスタ、 ２８……整流平滑回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源を入力し直流電源を出力する電源
   回路と、 この交流電源の電圧が第１のしきい値以下であることを
   検出して第１の信号を出力する瞬断検出回路と、 前記直流電源の電圧が、前記交流電源の電圧が前記第１
   のしきい値であるときの前記直流電源の電圧よりも低い
   第２のしきい値以下であることを検出して第２の信号を
   出力する直流監視回路と、 前記瞬断検出回路が出力する前記第１の信号と前記直流
   監視回路が出力する前記第２の信号を入力して前記第１
   の信号を受信していないときに前記第２の信号を受信し
   た場合には異常報告を行い前記第１の信号を受信してい
   るときに前記第２の信号を受信した場合には異常報告を
   行わない報告制御部 とを具備することを特徴とする電源監視回路。