JPH074056B2 - 電源補償回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電源補償回路の改良に関する。

（従来の技術） 第４図は従来の電源補償回路の構成図である。この回路
は逆流防止用のダイオード１が接続された主電源ライン
２に対して逆流防止用ダイオード３、スイッチ４および
バックアップ用電源５の直列回路を接続した構成となっ
ている。従って、負荷（機器）６の使用時はスイッチ４
を閉じておいて主電源ライン２に電力を供給する。そう
すると電力は逆流防止用のダイオード１を通って負荷６
に供給される。このとき、バックアップ用電源５の電力
も逆流防止用ダイオード３を通して主電源ライン２へ供
給されるが、主電源ライン２の電圧レベルによりバック
アップ用電源５の電力は負荷６に供給されず、バックア
ップ用電源５の電力は消費されない。ここで、主電源ラ
イン２に加わっている電圧レベルが例えば停電により低
下すると、バックアップ用電源５の電力が逆流防止用ダ
イオード３を通って負荷６に供給される。従って、停電
状態となっても負荷６には電力が途絶えずに補償供給さ
れる。なお、このとき、バックアップ電源５の電力は逆
流防止用ハダイオード１により主電源ライン２への逆流
は防止される。

ところで、スイッチ４はバックアップ用電源５の消費
（放電）を防止するために接続されたもので、負荷６を
長期間使用しない場合、例えば、負荷６が電子式電力量
計であれば検査の後、梱包して倉庫等に格納してユーザ
へ届けるまでの期間等に開状態とするものである。そし
て、このスイッチ４の設置位置は負荷使用時つまり停電
保護中に不用意に開くことがないように負荷（機器）の
背面等としている。しかし、長期間使用しなかった負荷
６を急に使用する場合とか、負荷６を使用した者がスイ
ッチ４を開状態とし、これを知らない別の者がスイッチ
４の開状態のまま使用したりすると、停電時に補償が全
く行なわれなくなってしまう。このため、電子式電力量
計のメモリ内容（データ）が破壊され、さらにカウンタ
値が消されたり、又負荷６が誤動作する問題が起こる。
このため、このようなことを防止するには、いちいち機
器の背面に設けられたスイッチ４の開閉状態を確認しな
ければならないので、この確認が煩わしいという問題が
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の回路ではスイッチの開閉状態を確認
しなければ確実に停電時に補償ができないという問題が
ある。

そこで本発明は上記問題点を解決するために、スイッチ
開閉状態の確認を不要として確実に停電時の補償ができ
る電源補償回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、主電源ラインに加わる電圧が所定電圧レベル
以上となったことを検出してスイッチ閉信号を出力する
電圧検出回路と、バックアップ用電源を停電保護電源ラ
インに供給するために停電保護電源ラインとバックアッ
プ用電源間に接続された逆流防止付スイッチ回路と、ス
イッチ開信号発生回路と、電圧検出回路からのスイッチ
閉信号を受けて逆流防止付スイッチ回路を閉状態に保持
し、かつスイッチ開信号発生回路からのスイッチ開信号
を受けて逆流防止付スイッチ回路の閉状態を解除するス
イッチ状態保持回路とを備えて上記目的を達成しようと
する電源補償回路である。

（作用） このような手段を備えたことにより、主電源ラインに電
力が供給されるとバックアップ用電源が逆流防止用スイ
ッチ回路を通して停電保護電源ラインと接続保持されて
停電補償の可能な状態となり、負荷を使用しないとき等
は逆流防止付スイッチ回路を開状態としてバックアップ
用電源の消費を防止する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は電源補償回路の構成図である。主電源ライン10
には逆流防止用ダイオード11が接続されて電力がこの逆
流防止用ダイオード11を通して停電保護電源ライン15に
接続された負荷12に供給されるようになっている。主電
源ライン10には電圧検出回路13が接続され、この電圧検
出回路13は主電源ライン10に加わる電圧レベルが所定電
圧レベル以上となったことを検出してスイッチ閉信号Ｅ
を出力するものである。14はバックアップ用電源であっ
て、この電源14は停電保護電源ライン15を介して負荷12
に接続されている。そして、この停電保護電源ライン15
とバックアップ用電源14の間には逆流防止付スイッチ回
路16が接続されている。なお、逆流防止は主電源ライン
10からの電力がバックアップ用電源14に逆流しないよう
にすることである。スイッチ開信号発生回路17は逆流防
止付スイッチ回路16を開状態とするスイッチ開信号Ｈを
発生するもので、このスイッチ開信号Ｈはスイッチ状態
保持回路18に送出されている。このスイッチ状態保持回
路18は、電圧検出回路13からのスイッチ閉信号Ｅを受け
て逆流防止付スイッチ回路16を閉状態に保持し、かつス
イッチ開信号発生回路17からのスイッチ開信号Ｈを受け
て逆流防止付スイッチ回路18の閉状態を解除する機能を
もったものである。

さて、具体的な回路構成は第２図に示す如くとなってい
る。電圧検出回路13は、主電源ライン10に抵抗R1,R2か
ら成る抵抗分圧回路と抵抗R3、定電圧ダイオードZDから
成る定電圧回路とが接続され、分圧抵抗回路がコンパレ
ータOPの「＋」側入力端子に接続され、定電圧回路がコ
ンパレータOPの「−」側入力端子に接続された構成とな
っている。逆流防止付スイッチ回路16は、ＰチャネルMO
SトランジスタQaと逆流防止用ダイオードＤとを直列接
続したものとなっている。なお、ＰチャネルMOSトラン
ジスタＱは、スイッチ状態保持回路18からのスイッチ開
閉保持信号Ｆを受けてバックアップ用電源14と停電保護
電源ライン15の接続を開閉するスイッチとして機能す
る。スイッチ状態保持回路18は、CMOS NORゲート（以
下、ゲートと省略する）G1,G2によりＲ−Ｓフリップフ
ロップを構成して、一方のゲートG1に電圧検出回路13か
らのスイッチ閉信号Ｅを入力し、他方のゲートG2にスイ
ッチ開信号発生回路17からのスイッチ開信号を入力する
ようにしている。また、各ゲートG1,G2の入力端子間に
はプルダウン抵抗R4,R5を接続して各ゲートG1,G2がオー
プンとなるのを防止している。さらに各ゲートG1,G2に
はダイオードDaを通して主電源ライン10から電力供給を
受け、ダイオードDbを通してバックアップ用電源14から
電力供給を受けるようになっている。そして、これらダ
イオードDa,Dbにより主電源ライン10とバックアップ用
電源14間における逆流を防止している。なお、スイッチ
開信号発生回路17は押ボタンスイッチを使用して押し操
作すると、ゲートG2の入力端子にハイレベルのスイッチ
開信号Ｈを送るようにしている。

次に上記の如く構成された回路の動作について第２図の
回路を参照して説明する。主電源ライン10に電力が供給
されると、この電力は逆流防止用ダイオード11を通して
停電保護電源ライン15に接続された負荷12に供給され
る。このとき、電圧検出回路13は主電源ライン10に加わ
った電圧を抵抗R1,R2の抵抗分圧回路により分圧してコ
ンパレータOPの「＋」入力端子に送るので、このコンパ
レータOPは「＋」側入力端子の入力電圧が「−」側入力
端子の入力電圧よりも高くなると、ハイレベルのスイッ
チ閉信号Ｅを出力する。このスイッチ閉信号Ｅはゲート
G1の一入力端子に入力されるので、このゲートG1は他入
力端子のレベルに関係なくローレベルを出力する。これ
により一方のゲートG2は各入力端子がローレベルとなる
ので、このゲートG2の出力端子はハイレベルとなり、こ
のハイレベルをゲートG1の他入力端子に送る。かくして
ゲートG1の一入力端子のレベルがローレベルに変化して
も、ゲートG1の出力端子はローレベルに保持される。従
って、ゲートG1の出力端子レベルがスイッチ開閉信号Ｆ
としてＰチャネルMOSトランジスタＱへ送られるので、
このＰチャネルMOSトランジスタＱはローレベルのスイ
ッチ閉信号Ｆにより導通状態となる。かくして、バック
アップ用電源14が停電保護電源ライン15に対して接続さ
れて停電補償の可能状態となる。つまり、この状態で停
電となると、電圧検出回路13のコンパレータOPの出力端
子はローレベルとなってスイッチ閉信号Ｅとして作用し
なくなる。ところが、前記ゲートG1は一入力端子のレベ
ルが変化してもその出力レベルはローレベルの状態に保
持されるので、ＰチャネルMOSトランジスタＱは導通状
態に保持される。かくして、停電時はバックアップ用電
源14から電力が停電保護電源ライン15に接続された負荷
12へ供給される。なお、スイッチ閉信号Ｅが出力された
とき、ＰチャネルMOSトランジスタＱは導通状態となっ
ているか非導通状態となっているかは確認できない。し
かし、ハイレベルのスイッチ閉信号ＥがゲートG1に送ら
れるので、ゲートG1の出力端子はいかなる場合でもロー
レベルとなる。よって、主電源ライン10に電力が供給さ
れると、確実にバックアップ電源14は停電保護電源ライ
ン15に接続されて電源補償状態となる。

ところで、負荷12を長期間使用しない場合等は、バック
アップ用電源14の消費を無くすために、押しボタンスイ
ッチ17を押し操作する。これにより、ゲートG2の各入力
端子がローレベル、ハイレベルとなって、その出力端子
はローレベルとなる。これによりゲートG1の各入力端子
はローレベルとなるので、ゲートG1の出力端子はハイレ
ベルとなる。かくして、ハイレベルのスイッチ開信号Ｆ
によりＰチャネルMOSトランジスタＱは非導通状態とな
ってバックアップ用電源14を停電保護電源ライン15から
切り離す。

このように上記一実施例においては、主電源ライン10に
電力が供給されるとバックアップ用電源14が逆流防止付
スイッチ回路16を通して停電保護電源ライン15と接続保
持されて停電補償が可能の状態となり、負荷12を使用し
ないとき等は逆流防止付スイッチ回路16を開状態として
バックアップ用電源14を停電保護電源ライン15から切り
離すので、主電源ライン10に加わる電圧レベルが所定電
圧レベル以上であれば自動的にバックアップ用電源14が
停電保護電源ライン15に接続されて停電保護が可能な状
態となる。従って、負荷12の使用毎にスイッチ等を確認
するという煩わしさが無くなる。なお、押ボタンスイッ
チ17が設けられているが、この押ボタンスイッチ17はＰ
チャネルMOSトランジスタＱを非導通状態とするときの
みに使用するものであり、バックアップ用電源14の停電
保護電源ライン15への接続は、押ボタンスイッチ17の押
し操作やＰチャネルMOSトランジスタＱの状態に関係な
く行なえる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなく、
その主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、
第３図に示す如くスイッチ状態保持回路20をリセット端
子付Ｄ型フリップフロップ21により構成してもよい。な
お、第１図と同一部分には同一符号を付してある。この
スイッチ状態保持回路20は、フリップフロップ21のリセ
ット入力端子Ｒにスイッチ閉信号Ｅを入力するととも
に、クロック入力端子ckにスイッチ開信号Ｈを入力して
いる。また、各ダイオードDa、Dbを通して電圧をＤ入力
端子に加えている。そして、Ｑ出力端子に現われるレベ
ルをスイッチ開閉信号Ｆとしている。なお、R6,R7をプ
ルダウン抵抗として使用して各入力端子R,ckがオープン
状態となるのを防止している。このような構成でリセッ
ト入力端子のレベルがハイに立ち上がると、Ｑ出力端子
はローレベルとなってこのローレベルＲがスイッチ開閉
信号ＦとしてＰチャネルMOSトランジスタＱに送られ
る。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、スイッチ開閉状態
の確認を不要として確実に停電時の補償ができる電源補
償回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わる電源補償回路の一
実施例を示す構成図、第３図は本発明回路の変形例を示
す構成図、第４図は従来回路を示す構成図である。 10……主電源ライン、11……逆流防止用ダイオード、12
……負荷、13……電圧検出回路、14……バックアップ用
電源、15……停電保護電源ライン、16……逆流防止付ス
イッチ回路、17……スイッチ開信号発生回路、18……ス
イッチ状態保持回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主電源ラインに加わる電圧が所定電圧レベ
   ル以上となったことを検出してスイッチ閉信号を出力す
   る電圧検出回路と、バックアップ用電源を停電保護電源
   ラインに供給するために停電保護電源ラインとバックア
   ップ用電源間に接続された逆流防止付スイッチ回路と、
   スイッチ開信号発生回路と、前記電圧検出回路からのス
   イッチ閉信号を受けて前記逆流防止付スイッチ回路を閉
   状態に保持し、かつ前記スイッチ開信号発生回路からの
   スイッチ開信号を受けて前記逆流防止付スイッチ回路の
   閉状態を解除するスイッチ状態保持回路とを具備したこ
   とを特徴とする電源補償回路。