JPH0968548A - 停電検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノイズに起因した停電検出信号を発生を確実に
防止し、ノイズの発生頻度の高い環境下においても信頼
性の高い停電検出信号を得ること。 【解決手段】停電検出に利用する交流電圧を整流する整
流器１１と、この整流器１１から出力される整流電圧と
予め定めた停電検出レベルとを比較してタイマ用のトリ
ガ信号を発生するレベル検出器１２と、このレベル検出
器１２からのトリガ信号によって再セットされタイマセ
ット時もトリガ信号を受け付ける再トリガ型のタイマ１
３とを備えてなり、前記タイマ１３に前記トリガ信号の
周期よりも僅かに長いタイマー時間を設定しておき該タ
イマー時間内に前記トリガ信号が発生しないとき停電検
出信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、停電発生時にメモ
リのバックアップや接点の開閉等の退避処理を電源が切
れる前に行う必要のある制御装置等における電源回路の
一部として利用できる停電検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来より有る停電検出回路の構
成例を示している。この停電検出回路は、停電監視対象
である交流電圧の一部を整流器１で整流すると共にコン
デンサ２で平滑してからコンパレータ等で構成したレベ
ル検出器３に入力する。レベル検出器３で停電検出レベ
ルとして予め設定された電圧レベルと平滑後の整流電圧
とを比較する。また、交流電圧の一部を整流平滑器４に
入力しておいて、停電検出回路が停電時でも必要な時間
だけ正常に動作できるようにしている。

【０００３】図７は、上記した停電検出回路の動作波形
を示している。交流電圧を整流器１で整流した整流器出
力を、コンデンサ２で平滑して同図に示すような整流電
圧がレベル検出器３へ入力される。停電が生じて電源が
切れた場合、整流電圧が低下して停電検出レベル以下と
なったところでレベル検出器３の出力が変化して停電検
出信号が出力される。

【０００４】ところで、落雷やモータのオンオフ等によ
る外乱により電源ラインにノイズが重畳する場合があ
る。一般に、これらのノイズを電源の入力段に設けたフ
ィルターにより除去するように構成されているが、重畳
するノイズの大きさや周波数成分によっては除去しきれ
ずに整流器出力に現れることがある。

【０００５】図７に示すように、整流器出力に現れたノ
イズが停電検出レベルを横切るとレベル検出器３では停
電があったときと全く同様に動作して停電検出信号を出
力することになる。

【０００６】停電検出回路から停電検出信号を受けて退
避処理を実行する上位システムは、停電検出信号の持続
時間を計測したり、又は発生パターンを観測して停電に
よるものかノイズによるものなのかを区別するノイズ判
定処理を行うようにしている場合が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、停電検
出信号が出力される度に上位システムにおいてノイズ判
定処理を行っていたのでは、当該電源回路を高ノイズ環
境に設置して使用した場合、頻繁に出力される停電検出
信号に対するノイズ判定処理に追われて本来の制御能力
が低下する可能性がある。

【０００８】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、ノイズの発生頻度の高い環境下においても
信頼性の高い停電検出信号が得られる停電検出回路を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。請求項１に対
応する本発明は、停電検出に利用する交流電圧を整流す
る整流器と、この整流器から出力される整流電圧と予め
定めた停電検出レベルとを比較してタイマ用のトリガ信
号を発生するレベル検出器と、このレベル検出器からの
トリガ信号によって再セットされタイマセット時もトリ
ガ信号を受け付ける再トリガ型のタイマとを備えてな
り、前記タイマに前記トリガ信号の周期よりも僅かに長
いタイマー時間を設定しておき該タイマー時間内に前記
トリガ信号が発生しないとき停電検出信号を出力する。

【００１０】本発明によれば、停電検出に利用する交流
電圧が整流器で整流され、この整流器から出力される整
流電圧と予め定めた停電検出レベルとがレベル検出器で
比較され、整流電圧が停電検出レベルを横切るのに同期
してトリガ信号が出力される。正常時であればタイマ用
のトリガ信号が所定周期で発生することになる。トリガ
信号の周期よりも僅かに長いタイマー時間が設定された
タイマーにトリガ信号が入力される度に再セットされる
ので、正常なトリガ信号周期の間に発生するノイズによ
ってタイマーが再セットされるだけで停電検出信号は出
力されない。

【００１１】請求項２に対応する本発明は、停電検出に
利用する交流電圧を整流する整流器と、この整流器から
出力される整流電圧と予め定めた停電検出レベルとを比
較してタイマ用のトリガ信号を発生するレベル検出器
と、このレベル検出器からのトリガ信号によってセット
されタイマセット時はトリガ信号を受け付けない非再ト
リガ型の同期タイマと、この同期タイマのリセットによ
りセットされるタイマと、このタイマの出力をクロック
として前記レベル検出器の出力を保持するフリップフロ
ップとを備えてなり、前記同期タイマに前記トリガ信号
の周期よりも僅かに短いタイマー時間を設定して該タイ
マー時間外に入力した前記トリガ信号で再セットし、前
記同期タイマがリセットしてから前記タイマーの設定時
間内に前記トリガ信号が発生しないとき停電検出信号を
出力する。

【００１２】本発明によれば、停電検出に利用する交流
電圧が整流器で整流され、この整流器から出力される整
流電圧と予め定めた停電検出レベルとがレベル検出器で
比較され、整流電圧が停電検出レベルを横切るのに同期
してトリガ信号が出力される。トリガ信号の周期よりも
僅かに短いタイマー時間を設定した同期タイマでは、タ
イマー時間外に入力したトリガ信号で再セットされるが
タイマー時間にノイズ等によるトリガ信号が入っても受
け付けられない。従って、整流器出力に停電検出レベル
を横切るようなノイズが重畳しても停電検出信号は出力
されない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （第１の実施形態）図１は、第１の実施形態に係る停電
検出回路の構成を示している。

【００１４】この停電検出回路は、監視対象となる交流
電圧を整流する整流器１１と、整流された電圧レベルを
予め設定された停電検出レベルと比較してタイマ用のト
リガ信号を生成するレベル検出器１２と、このレベル検
出器１２からトリガ信号が与えられる再トリガ型タイマ
１３と、停電時でも必要な時間だけ当該回路を正常に動
作させるだけの容量を持つ整流平滑器１４とから構成さ
れている。

【００１５】再トリガ型タイマ１３は、タイマ動作中で
あってもトリガ信号を受け付けて再セットされるように
構成されている。また、再トリガ型タイマ１３の設定時
限は正常時のレベル検出器１２の出力信号の周期よりも
僅かに長くなるように設定しておく。

【００１６】このように構成された停電検出回路の動作
について図２を参照して説明する。交流電圧が整流器１
１で整流され図２（ａ）に示す整流器出力に変換されて
レベル検出器１２へ印加される。レベル検出器１２に
は、整流器出力に対して図２に示すような停電検出レベ
ルが設定されている。停電検出レベルは、正常時の整流
器出力のピーク値よりも所定量だけ低い値となるように
定められている。

【００１７】レベル検出器１２では、図２（ｂ）に示す
ように整流器出力が停電検出レベルを横切る度に出力信
号が変化する。具体的には、整流器出力が停電検出レベ
ルを越えると出力信号がハイレベルに変化してタイマ用
トリガ信号を発生する。正常時には、整流器出力が停電
検出レベルを周期的に横切るのでタイマ用トリガ信号も
同様の周期で発生することになる。

【００１８】再トリガ型タイマ１３は、最初のタイマ用
トリガ信号でセットされタイマ動作を開始する。上記し
たように、正常時のレベル検出器１２の出力信号の周期
（タイマ用トリガ信号の周期と同意）よりも僅かに長く
なるように設定時限が設定されているので、図２（ｃ）
に示すように再トリガ型タイマ１３がタイムアップする
前に次のタイマ用トリガ信号が入力して再セットされ
る。従って、電源が正常に動作している限り再トリガ型
タイマ１３はタイムアップせずに再セットされ続け、停
電していないことを示すハイレベルの出力を維持する。

【００１９】電源が停電したときは、整流器出力が０レ
ベルとなって停電検出レベルを横切らないためタイマ用
トリガ信号が発生しない。従って、停電直前のタイマ用
トリガ信号で再セットされた再トリガ型タイマ１３は、
次のタイマ用トリガ信号が入力しないために設定時限と
なったところでタイムアップして出力をローレベルに変
化させて停電検出信号を出力する。

【００２０】外乱により停電検出回路にノイズが侵入
し、図２（ａ）に示すように整流器出力に停電検出レベ
ルを横切るノイズが重畳すると、同図（ｄ）に示すよう
にノイズに起因したタイマ用トリガ信号が発生する。こ
のノイズに起因したタイマ用トリガ信号は、必ず正常時
のレベル検出器出力によりトリガ信号の１周期の間に存
在する。従って、再トリガ型タイマ１３がノイズに起因
したタイマ用トリガ信号で初期化されノイズによる停電
検出信号は出力されない。

【００２１】このように本実施形態によれば、正常時に
は周期的にタイマ用トリガ信号が発生するような停電検
出レベルをレベル検出器１２に設定し、そのタイマ用ト
リガ信号を再トリガ型タイマ１３に入力して正常時のタ
イマ用トリガ信号発生周期よりも長く設定した設定時限
内にタイマ用トリガ信号の入力がなければ停電検出信号
を出力するようにしたので、整流器出力にノイズが重畳
して停電検出レベルを横切るようなことがあっても再ト
リガ型タイマ１３が再セットされるだけで停電検出信号
が出力されるのを防止できる。

【００２２】（第２の実施形態）図３は、第２の実施形
態に係る停電検出回路の構成を示している。なお、上述
した第１の実施形態と同一部分には同一符号を付してい
る。

【００２３】この停電検出回路は、レベル検出器１２か
ら出力されるトリガ信号が与えられタイマセット時はト
リガ信号を受け付けない非再トリガ型の同期タイマ１
５、この同期タイマの出力でセットされるタイマ１６、
このタイマ１６の出力がクロック端子に入力されＤ入力
端子に入力するレベル検出器１２の出力を維持するフリ
ップフロップ１７を備えている。同期タイマ１５は、正
常時のレベル検出器１２の出力信号の周期よりも僅かに
短く設定しておく。

【００２４】このように構成された停電検出回路の動作
について図４を参照して説明する。交流電圧は整流器１
１で整流され、図４（ａ）に示す整流器出力に変換され
てレベル検出器１２に入力する。レベル検出器１２に予
め設定された停電検出レベルと整流器出力とが比較さ
れ、整流器出力が停電検出レベルを横切る度にレベル検
出器１２の出力が変化し、図４（ｂ）に示すようにタイ
マ用トリガ信号が発生する。同図に示す例では、整流器
出力が停電検出レベルを横切るとハイレベルのタイマ用
トリガ信号が出力される。

【００２５】レベル検出器１２から出力されたタイマ用
トリガ信号は同期タイマ１５に出力される。図４（ｃ）
に示すように、レベル検出器１２の出力によりセットさ
れた同期タイマ１５は、上記した設定時限によりレベル
検出器１２から次のタイマ用トリガ信号が出力される直
前にタイムアップしてリセットされ、その直後に整流器
出力が停電検出レベルを横切るので再セットされる。

【００２６】タイマ１６は同期タイマ１５の出力で駆動
される。タイマ１６には、レベル検出器１２の出力信号
のハイレベルの部分に合わせてリセットするように設定
されている。レベル検出器１２の出力信号がハイレベル
の期間中に、タイマ１６がカウントアップしてタイマ１
６のリセット信号がフリップフロップ１７のクロック端
子に入力する。

【００２７】フリップフロップ１７は、タイマ１６から
リセット信号がクロック端子に入力したときＤ入力端子
に入力している信号をＱ出力端子から出力し、次のクロ
ック入力があるまでその状態を保持する。従って、フリ
ップフロップ１７のクロック端子にタイマ１６のリセッ
ト信号が入力したとき、図４に示すようにフリップフロ
ップ１７のＤ入力端子にレベル検出器１２のハイレベル
の出力信号が入力しているので、Ｑ出力端子からハイレ
ベルの出力信号を出力し次のクロック入力があるまでそ
の状態を保持する。正常時であれば、上記同様のタイミ
ングで動作するので、タイマ１６からリセット信号が出
力されたときフリップフロップ１７にはレベル検出器１
２からハイレベルの出力信号が入力しているのでＱ出力
をハイレベルのまま維持する。

【００２８】停電時は、整流器出力は停電検出レベルを
下回ったままとなる。従って、レベル検出器出力にトリ
ガ信号が現れなくなり、同期タイマ１５がタイムアップ
し、さらにタイマ１６からリセット信号が出力されたと
きフリップフロップ１７のＤ入力端子にはレベル検出器
１２からのローレベルの出力信号が入力しているためＱ
出力もローレベルに変化して停電検出信号が出力され
る。

【００２９】また、この停電検出回路に外乱によるノイ
ズが侵入し、図４（ａ）に示すようなノイズが整流器出
力に重畳すると、このノイズが停電検出レベルを横切っ
たとき同図（ｂ）に示すようにノイズに起因したトリガ
信号が発生する。このトリガ信号が入力する同期タイマ
１５はタイマセット時はトリガ信号を受け付けない非再
トリガ型タイマであるので、本来の整流器出力に同期し
た次のトリガ信号が入力する直前までは同期タイマ１６
の出力は維持される。従って、本来の整流器出力に同期
したトリガ信号の１周期の間にノイズに起因したトリガ
信号が発生してもフリップフロップ１７の出力に変化は
現れない。

【００３０】このように本実施形態によれば、正常時の
整流器出力に同期して周期なタイマ用トリガ信号を生成
し、タイマセット中はトリガ信号を受け付けない同期タ
イマ１５で正常時のタイマ用トリガ信号間はトリガ信号
を受け付けないようにすると共に、正常時のタイマ用ト
リガ信号が出力された直後に該タイマ用トリガ信号を取
り込んで維持するようにしたので、停電を検出すること
ができると共にノイズによる停電検出信号の出力を確実
に防止できる。

【００３１】以上の説明では、監視対象の交流電圧を半
波整流回路を用いて整流する例を示したが、全波整流回
路を用いて整流し、図５に示すような波形信号を用いて
動作させても同様の効果を得ることができる。しかも、
全波整流回路を用いた場合、タイマ用トリガ信号の周期
を半分にできるので、停電検出時間を半分に短縮するこ
とができる。本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実
施可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ノ
イズに起因した停電検出信号を発生を確実に防止するこ
とができるので、ノイズの発生頻度の高い環境下におい
ても信頼性の高い停電検出信号が得られる停電検出回路
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る停電検出回路の
構成図である。

【図２】第１の実施形態に係る停電検出回路のタイミン
グ図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る停電検出回路の
構成図である。

【図４】第２の実施形態に係る停電検出回路のタイミン
グ図である。

【図５】全波整流回路を用いた変形例における停電検出
回路のタイミング図である。

【図６】従来の停電検出回路の構成図である。

【図７】図６に示す停電検出回路のタイミング図であ
る。

【符号の説明】 １１…整流器、１２…レベル検出器、１３…再トリガ型
タイマ、１４…整流平滑器、１５…同期タイマ、１６…
タイマ、１７…フリップフロップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 停電検出に利用する交流電圧を整流する
   整流器と、この整流器から出力される整流電圧と予め定
   めた停電検出レベルとを比較してタイマ用のトリガ信号
   を発生するレベル検出器と、このレベル検出器からのト
   リガ信号によって再セットされタイマセット時もトリガ
   信号を受け付ける再トリガ型のタイマとを備えてなり、
   前記タイマに前記トリガ信号の周期よりも僅かに長いタ
   イマー時間を設定しておき該タイマー時間内に前記トリ
   ガ信号が発生しないとき停電検出信号を出力することを
   特徴とする停電検出回路。
2. 【請求項２】 停電検出に利用する交流電圧を整流する
   整流器と、この整流器から出力される整流電圧と予め定
   めた停電検出レベルとを比較してタイマ用のトリガ信号
   を発生するレベル検出器と、このレベル検出器からのト
   リガ信号によってセットされタイマセット時はトリガ信
   号を受け付けない非再トリガ型の同期タイマと、この同
   期タイマのリセットによりセットされるタイマと、この
   タイマの出力をクロックとして前記レベル検出器の出力
   を保持するフリップフロップとを備えてなり、前記同期
   タイマに前記トリガ信号の周期よりも僅かに短いタイマ
   ー時間を設定して該タイマー時間外に入力した前記トリ
   ガ信号で再セットし、前記同期タイマがリセットしてか
   ら前記タイマーの設定時間内に前記トリガ信号が発生し
   ないとき停電検出信号を出力することを特徴とする停電
   検出回路。