JPH0720336B2 - 停電検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交流電圧が100Vと200V、或いは200Vと400V等
のように異なっても使用できるように構成された電源装
置に於いて、交流電圧の停電を検出して、電源装置の動
作を停止させる停電検出回路に関するものである。

〔従来の技術〕

各種の電気機器の低圧交流電源の電圧は、照明用や低電
力機器用として単相100V、大電力機器用として、単相又
は３相200Vが用いられている。又100Vと200Vとの電圧に
対して、それらの２倍の200V系と400V系とを用いている
場合もある。従って、各種の電気機器に於いて、100V系
と200V系又は200V系と400V系とのように、低電圧系と高
電圧系との何れに対しても使用できるように、入力電圧
の切替回路を設けた構成が採用されている。

又各種の電子機器に安定化直流電圧を供給する電源装置
に於いても、前述のような切替回路を設けて、低電圧系
と高電圧系との何れに対しても使用できるように構成さ
れている。例えば、第３図は従来例の要部回路図であ
り、低電圧系を３相の200V、高電圧系を３相の400Vとし
た場合を示す。同図に於いて、31,32,34は整流平滑回
路、33はメイントランス、35は補助トランス、36は比較
回路、37は停止制御回路、38はインバータ制御回路、39
−１〜39−３はメイントランス33の一次巻線を直列又は
並列に接続する切替接点、40−1,40−２は補助トランス
35の一次巻線の切替接点、Q11〜Q15はトランジスタ、C1
1〜C14はコンデンサ、D11はダイオード、ZD1はツェナー
ダイオード、R21〜R23は抵抗である。

交流電圧が200Vの場合、切替接点39−１〜39−3,40−1,
40−２は図示状態に切替えられ、メイントランス33の一
次巻線は切替接点39−1,39−２を介して並列に接続され
る。又補助トランス35の一次巻線は、切替接点40−１を
介して交流200Vが印加される。又交流電圧が400Vの場
合、切替接点39−1,39−２がオフ、切替接点39−３はオ
ンとなるように切替えられるから、メイントランス33の
一次巻線は直列に接続される。又切替接点40−１はオ
フ、切替接点40−２はオンとなるように切替えられるか
ら、補助トランス35の一次巻線は切替接点40−２を介し
て交流400Vが印加される。従って、交流電圧が200Vの場
合も、400Vの場合も、切替接点39−１〜39−3,40−1,40
−２の切替制御を行うことにより、メイントランス33の
二次巻線及び補助トランス35の二次巻線には同一の電圧
が誘起されることになる。

インバータ制御回路38は、図示を省略した構成により、
整流平滑回路34からの直流出力電圧を検出し、この直流
出力電圧が設定された値となるように、トランジスタQ1
1〜Q14のオン，オフを制御する制御信号を出力する。そ
れによって、整流平滑回路34から安定化された直流出力
電圧が負荷（図示せず）に供給される。

又補助トランス35の二次巻線に誘起した電圧を整流平滑
回路32により整流して平滑化し、トランジスタQ15によ
り安定化した直流出力電圧を補助電源の出力電圧として
各部へ供給する。

又交流電源の停電を検出してインバータ動作を停止させ
る必要があり、その為に、補助トランス35の二次巻線に
ダイオードD11とコンデンサC14との直列回路を接続し、
そのコンデンサC14の端子電圧を、抵抗R21,R22により分
圧した電圧と、抵抗R23を介してツェナーダイオードZD1
により一定化した基準電圧と比較回路36に於いて比較す
る。そして、交流電圧が低下すると、抵抗R21,R22によ
る分圧電圧が基準電圧より低下するから、その時に比較
回路36の比較出力信号を停止制御回路37に加え、停止制
御回路37はインバータ制御回路38に停止制御信号を加え
る。それによって、インバータ制御回路38は、トランジ
スタQ11〜Q14を総てオフとする制御信号を出力すること
になり、インバータ動作は停止する。

〔発明が解決しようとする課題〕

交流電圧の低電圧系と高電圧系とに対応して、メイント
ランス33及び補助トランス35の一次巻線を切替えること
により、電源装置を動作させることができると共に、停
電検出レベルの切替えが可能となるが、補助トランス35
に於いても一次巻線の切替えを行う必要があるから、補
助トランス35が大型化する欠点がある。

本発明は、補助トランスの一次巻線の切替えを行うこと
なく、交流電圧の低電圧系と高電圧系とに対応して自動
的に停電検出レベルの切替えを行うことを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の停電検出回路は、交流電圧の切替えに対応し
て、停電検出レベルを自動的に切替えて、交流電源の停
電を検出できるようにしたものであり、第１図を参照し
て説明する。

交流電圧に対応して電源装置１の入力部の少なくともメ
イントランスの一次巻線を切替える切替回路２と、交流
電圧を一定の補助直流電圧に変換するリンギングチョー
クコンバータ３と、このリンギングチョークコンバータ
３から交流電圧に比例した直流電圧を導出し、この直流
電圧と基準電圧とを比較する比較回路４と、交流電圧の
低電圧系と高電圧系との切替えに対応して切替回路２を
制御する制御情報に従って、比較回路４の基準電圧を自
動的に切替えるレベル切替回路５と、比較回路４の出力
信号に基づいて電源装置１の動作を停止させるか否かを
制御する停止制御回路６とを備え、交流電圧を整流平滑
回路７を介して直流電圧に変換し、その直流電圧をリン
ギングチョークコンバータ３と、切替回路２を介して電
源装置１とに加える場合を示している。

〔作用〕

電源装置１は、交流電圧を安定化した直流電圧に変換し
て出力するものであり、停電圧系と高電圧系とに対して
メイントランス等からなる入力部を切替回路２により切
替えるものである。又リンギングチョークコンバータ３
は、入力電圧が２倍程度変化しても、出力直流電圧を同
一とすることが可能であるから、交流電圧が低電圧系と
高電圧系との何れに変更されても、切替操作を行うこと
なく、一定の補助直流電圧を出力することができる。

又比較回路４は、リンギングチョークコンバータ３から
導出し、交流電圧に比例した直流電圧と、基準電圧とを
比較して、停電検出を行うものであり、その基準電圧を
レベル切替回路５により、切替回路２の切替制御を行う
制御情報に従って自動的に切替えるもので、交流電圧が
停電圧系と高電圧系との何れに変更されても、切替操作
を行うことなく、停電を検出することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例の要部回路図であり、交流電圧
の低電圧系を３相200V、高電圧系を３相400Vとした場合
を示し、11,12は３相交流電圧を入力とした整流平滑回
路、13はメイントランス、14は整流平滑回路、15はリン
ギングチョークコンバータを構成する補助トランス、16
はホトダイオード16aとホトトランジスタ16bとからなる
ホトカプラ、17,18は比較回路、19は停止制御回路、20
はインバータ制御回路、21−１〜21−３は切替接点、Q1
〜Q6はトランジスタ、C1〜C5はコンデンサ、R1〜R13は
抵抗、D1,D2はダイオード、ZDはツェナーダイオードで
ある。

メイントランス13,トランジスタQ1〜Q4,整流平滑回路1
4,インバータ制御回路20等により電源装置１を構成し、
切替接点21−１〜21−３により、電源装置１の入力部の
切替回路２を構成し、又補助トランス15,トランジスタQ
5,ダイオードD1,コンデンサC3,抵抗R1,R3等よりリンギ
ングチョークコンバータ３を構成して補助電源とする。
又リンギングチョークコンバータ３の交流電圧に比例し
た直流電圧を、ダイオードD2を介して導出する。又抵抗
R4〜R13,ホトカプラ16,トランジスタQ6,ツェナーダイオ
ードZD等によりレベル切替回路５を構成する。

インバータ制御回路20によりトランジスタQ1〜Q4のオ
ン，オフを制御して直流出力電圧を一定化する動作は、
通常のインバータ電源装置と同様である。又切替接点21
−１〜21−３は、交流電圧が低電圧系か高電圧系かによ
り切替制御されるもので、低電圧系の場合は、切替接点
21−１〜21−３は図示状態であり、メイントランス13の
一次巻線は、オン状態の切替接点21−1,21−２を介して
整流平滑回路11に並列に接続される。又切替接点21−３
がオフであるから、ホトカプラ16のホトダイオード16a
に、ａ点とｂ点との間の整流平滑回路11の出力電圧が印
加され、ホトトランジスタ16bはオン状態となる。

又高電圧系の場合は、切替接点21−1,21−２がオフ、切
替接点21−３がオンとなるように制御されるから、メイ
ントランス13の一次巻線は切替接点21−３を介して整流
平滑回路11に直列に接続される。その時、切替接点21−
３によりａ点とｂ点とは短絡されるから、ホトトランジ
スタ16bはオフ状態となる。

又整流平滑回路12の出力直流電圧は、交流電圧に比例し
た値となり、リンギングチョークコンバータ３を構成す
る補助トランス15の一次巻線に、トランジスタQ5を介し
て加えられ、このトランジスタQ5がオフの時は、二次巻
線の誘起電圧をダイオードD1により整流し、コンデンサ
C3,抵抗R1によ平滑化して補助電源の直流電圧として各
部へ供給する。又トランジスタQ5がオンの時には、補助
トランス15の二次巻線には接続されたダイオードD2を介
して、補助トランス15の一次巻線に印加される電圧に比
例した直流電圧、即ち、交流電圧に比例した直流電圧が
導出される。この直流電圧は、ダイオードD1と逆極性の
ダイオードD2を介している為、負電位の直流電圧であ
り、従って、ｈ点の電位も負電位であり、抵抗R12を介
して比較回路18の−端子に加えられる。

又補助電源の直流電圧は、抵抗R5とホトカプラ16のホト
トランジスタ16bと抵抗R13との直列回路に加えられると
共に、抵抗R6を介して、抵抗R7〜R12とツェナーダイオ
ードZDとトランジスタQ6とからなる回路に加えられ、ツ
ェナーダイオードZDの接続点ｇの電圧が一定化され、抵
抗R9,R10の接続点ｃの電圧は、基準電圧として比較回路
17,18の＋端子に加えられる。又比較回路17の−端子
に、抵抗R7とトランジスタQ6との接続点ｄが接続され、
比較回路18の−端子に、抵抗R8,R12の接続点ｅが接続さ
れる。又比較回路17の出力端子は、抵抗R10,R11の接続
点ｆに接続される。

交流電圧が400Vの高電圧系の場合、切替接点21−1,21−
２はオフ、切替接点21−３はオンとなるから、ホトカプ
ラ16のホトダイオード16aには電圧が印加されないの
で、ホトトランジスタ16bはオフとなり、ｄ点の電位
は、ｇ点の電位とほぼ等しくなり、従って、ｃ点の電位
より高くなる。即ち、比較回路17の＋端子に加えられる
基準電圧より、−端子に加えられる電圧が高くなる。そ
れによって、比較回路17の出力信号はローレベル
（“0"）となり、ｆ点はアース電位と等価となる。即
ち、ｃ点の基準電圧は、ｇ点の電圧を抵抗R9,R10により
分圧したものとなる。

又ｅ点の電位は、補助電源の直流電圧と、ダイオードD2
を介して導出した負電位の直流電圧とを、抵抗R8,R12に
より分圧したものとなり、ｇ点の電位に比較して充分に
低い値となる。従って、比較回路18の出力信号は、ハイ
レベル（“1"）となるから、停止制御回路19は動作しな
い。

交流電源の停電又は電圧低下時は、ダイオードD2を介し
て導出した負電位の直流電圧が低下して、ｈ点がアース
電位に近づくからｅ点の電位はｇ点の電位に近づき、遂
には、ｃ点の電位より高くなる。それにより、比較回路
18の出力信号はローレベル（“0"）となり、停止制御回
路19はインバータ制御回路20に停止制御信号を加えるか
ら、インバータ制御回路20は、トランジスタQ1〜Q4をオ
フ状態に制御することになる。即ち、インバータ電源装
置の動作が停止されることになる。

又交流電圧が200Vの低電圧系の場合、切替接点21−１〜
21−３は図示状態に切替制御されるから、a,b点間の電
圧がホトカプラ16のホトダイオード16aに加えられ、ホ
トトランジスタ16bはオン状態となる。それによりトラ
ンジスタQ6がオンとなるから、ｄ点はアース電位とな
り、ｃ点の基準電圧より低くなるから、比較回路17の出
力信号はハイレベル（“1"）となる。それにより、ｃ点
の電位は、ｇ点の電位を抵抗R9と、抵抗R10,R11とによ
り分圧したものとなり、比較回路18の基準電圧が上昇す
るので、ダイオードD2を介して導出したｈ点の電位が、
よりアース電位に近づかなければ停止制御回路19に信号
を送出しない。従って、400Vの高電圧系の場合に比較し
て検出基準レベルを低くするように自動的に切替えたこ
とになる。

従って、比較回路18の＋端子に加えられるｃ点の基準電
圧が低電圧系に対応して自動的に高い値に切替えられ、
ダイオードD2を介して導出した交流電圧に比例した負電
位の直流電圧の検出レベルも低くなり、交流電源の停電
又は交流電圧の低下を比較回路18により確実に検出する
ことが可能となる。

本発明は、前述の実施例により限定されるものではな
く、切替接点21−１〜21−３からなる切替回路２の切替
制御手段に対応して、レベル切替回路５を構成すること
ができるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、補助電源としてリンギ
ングチョークコンバータ３を用いたことにより、交流電
圧が、例えば、200Vの低電圧系でも、400Vの高電圧系で
も、リンギングチョークコンバータ３の特性によって補
助直流電圧が一定化されるので、補助電源側の入力部の
切替えの必要がなく、構成を簡単化できる利点がある。
又リンギングチョークコンバータ３の補助直流電圧に対
して逆極性の電圧は、トランジスタQ5がオンの時に発生
する補助トランス15の二次巻線の誘起電圧をダイオード
D2を介して得るもので、この直流電圧は入力の交流電圧
に比例したものとなり、この交流電圧に比例した直流電
圧と基準電圧とを比較して停電を検出することができ
る。

又交流電圧の低電圧系と高電圧系とに対応して、電源装
置１の入力部を切替回路２により切替えると共に、その
制御情報を基に比較回路４に加える基準電圧をレベル切
替回路５により自動的に切替えるものであるから、低電
圧系の場合でも高電圧系の場合でも、手動で検出レベル
の切替え等を行うことなく、確実に交流電源の停電を検
出することができる利点がある。それに伴って、電源装
置１の動作を停止して、電源装置１のスイッチング素子
等の破損を防止し、且つ負荷の誤動作を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の要部回路図、第３図は従来例の要部回路である。 １は電源装置、２は切替回路、３はリンギングチョーク
コンバータ、４は比較回路、５はレベル切替回路、６は
停止制御回路、７は整流平滑回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電圧を一定の直流電圧に変換して出力
   する電源装置に於ける停電検出回路に於いて、 前記交流電圧に対応して前記電源装置（１）の入力部の
   少なくともメイントランスの一次巻線を切替える切替回
   路（２）と、 前記交流電圧を一定の補助直流電圧に変換するリンギン
   グチョークコンバータ（３）と、 該リンギングチョークコンバータ（３）の前記補助直流
   電圧に対して逆極性の電圧で且つ前記交流電圧に比例し
   た直流電圧をダイオードを介して導出し、該直流電圧と
   基準電圧とを比較する比較回路（４）と、 前記交流電圧に対応して前記切替回路（２）を切替制御
   する制御情報に従って前記比較回路（４）の基準電圧を
   自動切替えするレベル切替回路（５）と、 前記比較回路（４）の出力信号に基づいて前記電源装置
   （１）の動作を停止させるか否かを制御する停止制御回
   路（６）とを備えた ことを特徴とする停電検出回路。