JPH06776Y2 - 電圧変化検出回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、たとえば、電話回線を介して供給される交
流電圧が重畳した直流電圧を整流、平滑する電源装置に
おいて、その出力電圧の変化を検出する電圧変化検出回
路に関する。

従来の技術 たとえば、スピーカホンなどの電話装置では、その制御
回路は電話回線を介して供給される電流を駆動電流に用
いており、その変動は制御動作に影響を与えるものであ
る。

電話回線を通じて電話局から送られる直流には、交流電
圧が重畳しており、スピーカホンなどでは、その交流電
圧を除去するため、全波整流回路が用いられ、その出力
側にはコンデンサなどを設置して安定化させるのが一般
的である。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の電源装置では、電話回線側の電圧
が大幅に変化した場合、その変化を検出する手段が設置
されていない。

このため、その変化が制御回路の動作に影響を与え、仮
に、電圧が正規の値に復帰しても、故障しているかのよ
うな制御動作が得られるなどの不都合があった。

そこで、この考案は、交流電圧を重畳した直流電圧を入
力電圧とする電源装置であって、その出力電圧の増減変
化の検出の信頼性を高めた電圧変化検出回路を提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 この考案の電圧変化検出回路は、交流電圧が重畳した直
流電圧を整流する整流回路の整流出力を平滑素子で平滑
して取り出される直流電圧を受け、この直流電圧の昇降
変化を検出する電圧変化検出回路であって、前記直流電
圧が第１の抵抗（抵抗１２）を介して加えられ、前記直
流電圧に充電される第１のコンデンサ（コンデンサ１
４）を備え、この第１のコンデンサの充電電圧をエミッ
タ側に受けるとともに、ベース側に第１のツェナーダイ
オード（ツェナーダイオード２０）を介して前記直流電
圧を受ける第１のトランジスタ（トランジスタ１８）を
備え、前記直流電圧が低下したとき、前記第１のトラン
ジスタを導通させ、そのコレクタ側からその低下を表す
第１の検出出力を取り出す電圧低下検出回路（１０）
と、前記直流電圧を第２の抵抗（抵抗３２）を介して加
えられ、前記直流電圧に充電される第２のコンデンサ
（コンデンサ３４）を備え、この第２のコンデンサの充
電電圧をベース側に受けるとともに、エミッタ側に第２
のツェナーダイオード（ツェナーダイオード４０）を介
して前記直流電圧を受ける第２のトランジスタ（トラン
ジスタ３８）を備え、前記直流電圧が上昇したとき、前
記第２のトランジスタを導通させ、そのコレクタ側から
その上昇を表す第２の検出出力を取り出す電圧上昇検出
回路（３０）とを備えたことを特徴とする。

作用 この考案の電圧変化検出回路では、交流電圧が重畳した
直流電圧を整流、平滑して得られる直流出力の電圧低下
を電圧低下検出回路で検出し、またその上昇を電圧上昇
検出回路で検出するので、直流出力の低下ないし上昇を
的確に検出することができる。

実施例 以下、この考案の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図はこの考案の電圧変化検出回路における電圧低下
検出回路を示している。

第１図において、入力端子２Ａ、２Ｂには、図示してい
ない電話回線が接続され、交流電圧などの交流成分が重
畳した直流入力が加えられる。

この直流入力は電源装置としての全波整流回路４に加え
られて整流される。この実施例では、全波整流回路４に
は、ダイオードブリッジが用いられ、全波整流が行われ
る。

この全波整流回路４の出力側には、リップル成分を除去
するコンデンサ６が設置され、整流出力中の交流成分が
除かれ、コンデンサの端子間には、入力端子２Ａ、２Ｂ
間の直流成分が発生する。

そして、コンデンサ６に発生した直流出力は、出力端子
８から外部に取り出されるとともに、電圧低下検出回路
１０に加えられる。

すなわち、この電圧変化検出回路１０には、全波整流回
路４の正側出力点と接地点との間に、第１の抵抗１２を
介して第１のコンデンサ１４が接続され、これら抵抗１
２及びコンデンサ１４は時定数回路を構成している。コ
ンデンサ１４は、全波整流回路４が発生する直流出力で
充電される。また、抵抗１２には、コンデンサ１４の充
電を高速化するダイオード１６が並列に接続されてい
る。

第１のトランジスタ１８は電圧変化を検出する電圧比較
器として設置され、そのエミッタにはコンデンサ１４の
充電電圧が抵抗１２とコンデンサ１４との接続点から加
えられ、そのベースには全波整流回路４の出力電圧が定
電圧素子である第１のツェナーダイオード２０および抵
抗２２を介して加えられている。ツェナーダイオード２
０は定電圧素子であり、トランジスタ１８のベースに
は、そのツェナー電圧Ｖｚにより電圧変化範囲の一部が
設定される。

そして、トランジスタ１８のコレクタ側には負荷抵抗２
４が接続されているとともに、電圧変化の検出出力端子
２６が形成されており、トランジスタ１８が導通した際
に流れる電流によって抵抗２４に発生する電圧が検出出
力端子２６から取り出される。

以上の構成において、その動作を第２図を参照して説明
する。

入力端子２Ａ、２Ｂ間には、第２図のＡに示すライン電
圧Ｖ_Lが電話回線を介して加えられ、全波整流回路４で
整流され、コンデンサ６で平滑された後、出力端子８に
は第２図のＢに示す直流出力電圧Ｖｏが発生する。

この場合、コンデンサ６はその直流出力電圧Ｖｏに充電
される。

ここで、第２図のＡに示すように、ライン電圧Ｖ_Lに電
圧低下、即ち、電圧変化−ΔＶが生じた場合、その電圧
変化に対応する電圧変化−ΔＶ′が第２図のＢに示すよ
うに、全波整流回路４の出力側に発生する。

この電圧変化ΔＶ′が、ツェナーダイオード２０のツェ
ナー電圧Ｖ_Zと、トランジスタ１８のエミッタ・ベース
間電圧Ｖ_EBとの総和で与えられる電圧Ｖｒ（＝Ｖ_Z＋Ｖ
_EB）より大きい場合には、トランジスタ１８のベース電
圧は、そのエミッタにコンデンサ６から加えられている
電圧Ｖｏに対してトランジスタ１８を導通させるに必要
な値に下がる。

そして、トランジスタ１８が導通すると、トランジスタ
１８を通じてコンデンサ１４の充電電圧Ｖｃが放電さ
れ、その放電電流が抵抗２４に流れると、抵抗２４には
電圧降下が発生し、検出出力端子２６には、第２図のＣ
に示す出力が発生する。

トランジスタ１８の導通はコンデンサ１４の充電電圧Ｖ
ｃによるため、その充電電圧Ｖｃの値と全波整流回路４
の出力電圧との隔たりが電圧Ｖｒ（＝Ｖ_Z＋Ｖ_EB）の範
囲に移行した際に、トランジスタ１８は非導通状態に移
行する。なお、コンデンサ１４の充電時定数τは、コン
デンサ１４の容量をＣ、抵抗１２の抵抗値をＲとする
と、τ＝Ｃ・Ｒで与えられる。

このような回路によれば、出力の発生によってライン電
圧Ｖ_Lの低下を検出することができる。

第３図はこの考案の電圧変化検出回路における電圧上昇
検出回路を示し、第１実施例と同一部分には同一符号を
付してある。

第３図において、この実施例の電圧上昇検出回路３０に
は、全波整流回路４の正側出力点と接地点との間に、第
２の抵抗３２及び第２のコンデンサ３４が接続され、こ
れら抵抗３２およびコンデンサ３４は時定数回路を構成
している。コンデンサ３４には、全波整流回路４から直
流出力が加えられる。また、抵抗３２には、コンデンサ
３４の放電を高速化するダイオード３６が並列に接続さ
れている。

第２のトランジスタ３８は電圧変化を検出する電圧比較
器として設置され、そのベースにはコンデンサ３４の充
電電圧が抵抗３２とコンデンサ３４との接続点から加え
られ、そのエミッタには全波整流回路４の出力電圧が、
定電圧素子である第２のツェナーダイオード４０および
抵抗４２を介して加えられている。ツェナーダイオード
４０のツェナー電圧Ｖ_Zによって、電圧変化範囲の一部
が設定される。

そして、トランジスタ３８のコレクタ側には負荷抵抗４
４が接続されているとともに、電圧変化の検出出力端子
４６が形成されており、トランジスタ３８が導通した際
に流れる電流によって抵抗４４に発生する電圧が検出出
力端子４６から取り出される。

この場合の動作を説明すると、第４図のＡに示すよう
に、ライン電圧Ｖ_LがΔＶだけ上昇すると、それに応じ
て全波整流回路４の出力電圧も、第４図のＤに示すよう
に、ΔＶ′だけ上昇する。

この変化電圧ΔＶ′がツェナーダイオード４０のツェナ
ー電圧Ｖ_Zと、トランジスタ３８のエミッタ・ベース間
電圧Ｖ_EBとの総和で与えられる電圧Ｖｒ（＝Ｖ_Z＋
Ｖ_EB）より大きい場合には、トランジスタ３８のベース
電圧は、そのエミッタにコンデンサ６から加えられてい
る電圧Ｖｏに対してトランジスタ３８を導通させるに必
要な値に下がる。すなわち、トランジスタ３８のベース
には、ライン電圧の上昇前の全波整流回路４の出力電圧
で充電されたコンデンサ３４の充電電圧が加えられてい
るからである。

そして、トランジスタ１８が導通すると、トランジスタ
３８を通じて抵抗４４に電流が流れ、抵抗４４に電圧降
下が発生し、検出出力端子４６には、第４図のＥに示す
出力が発生する。この出力の発生によってラインＶ_Lの
低下を知ることができる。トランジスタ３８の導通区間
は、コンデンサ３４の充電電圧Ｖｃの値と、全波整流回
路４の出力電圧との隔たりが電圧Ｖｒ（＝Ｖ_Z＋Ｖ_EB）
の範囲に移行する時間で与えられる。なお、コンデンサ
３４の放電時定数τは、抵抗３２の抵抗値をＲ、コンデ
ンサ３４の容量をＣとすると、τ＝Ｒ・Ｃで与えられ
る。

このような回路によれば、ライン電圧Ｖ_Lの上昇変化を
検出することができる。

次に、第５図は、この考案の電圧変化検出回路を示して
いる。

この電圧変化検出回路は、電圧低下検出回路１０及び電
圧上昇検出回路３０を併設したものであり、このような
構成によれば、電圧低下検出回路１０による直流出力の
低下検出、電圧上昇検出回路３０による直流出力の上昇
検出により、直流出力の低下及び上昇の双方を的確に検
出できる。

なお、各実施例では電話回線から送られている直流電圧
の変動を検出する場合について説明したが、この考案は
各種の電圧変化の検出に利用でき、たとえば、その検出
出力により、電圧の変化を表示し、あるいは、非常用電
源装置の駆動などに活用できる。

考案の効果 以上説明したように、この考案によれば、交流電圧を重
畳した直流電圧の整流出力を受け、その低下及び上昇を
的確に検出でき、たとえば、電話回線を通して送られて
くる直流電圧の変動検出に利用でき、その直流電圧で駆
動される制御機器などの誤動作を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の電圧変化検出回路における電圧低下
検出回路の実施例を示す回路図、 第２図は第１図に示した電圧変化検出回路の動作波形を
示す図、 第３図はこの考案の電圧変化検出回路における電圧上昇
検出回路の実施例を示す回路図、 第４図は第３図に示した電圧変化検出回路の動作波形を
示す図、 第５図はこの考案の電圧変化検出回路の実施例を示す回
路図である。 １０・・・電圧低下検出回路 １２・・・第１の抵抗 １４・・・第１のコンデンサ １８・・・第１のトランジスタ ２０・・・第１のツェナーダイオード ３０・・・電圧上昇検出回路 ３２・・・第２の抵抗 ３４・・・第２のコンデンサ ３８・・・第２のトランジスタ ４０・・・第２のツェナーダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電圧を重畳した直流電圧を整流する整
   流回路の整流出力を平滑素子で平滑して取り出される直
   流電圧を受け、この直流電圧の増減変化を検出する電圧
   変化検出回路であって、 前記直流電圧が第１の抵抗を介して加えられ、前記直流
   電圧に充電される第１のコンデンサを備え、この第１の
   コンデンサの充電電圧をエミッタ側に受けるとともに、
   ベース側にツェナーダイオードを介して前記直流電圧を
   受ける第１のトランジスタを備え、前記直流電圧が低下
   したとき、前記第１のトランジスタを導通させ、そのコ
   レクタ側からその低下を表す第１の検出出力を取り出す
   電圧低下検出回路と、 前記直流電圧を第２の抵抗を介して加えられ、前記直流
   電圧に充電される第２のコンデンサを備え、この第２の
   コンデンサの充電電圧をベース側に受けるとともに、エ
   ミッタ側に第２のツェナーダイオードを介して前記直流
   電圧を受ける第２のトランジスタを備え、前記直流電圧
   が上昇したとき、前記第２のトランジスタを導通させ、
   そのコレクタ側からその上昇を表す第２の検出出力を取
   り出す電圧上昇検出回路と、 を備えたことを特徴とする電圧変化検出回路。