JPH1010164A - 停電検出方法及び装置 - Google Patents

停電検出方法及び装置

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JPH1010164A
JPH1010164A JP8160347A JP16034796A JPH1010164A JP H1010164 A JPH1010164 A JP H1010164A JP 8160347 A JP8160347 A JP 8160347A JP 16034796 A JP16034796 A JP 16034796A JP H1010164 A JPH1010164 A JP H1010164A
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JP
Japan
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power supply
microcomputer
power failure
commercial
failure detection
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JP8160347A
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English (en)
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Susumu Shimoyanagida
進 下柳田
Nuuein Wayne
ヌウェイン ウェイン
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 商用交流電源で動作するマイコンを使用する
機器において、そのバックアップ時間を長くしたり、ノ
イズに対する誤動作をなくす。 【解決手段】 商用交流電源1で動作する機器に設けら
れ、この機器を制御するマイコン5、このマイコン5の
電源端子6に上記商用交流電源電圧を整流して加える整
流回路3、4、マイコン5の停電検出端子7に、上記商
用交流電源電圧をこの電圧に同期したパルス電圧に変換
して印加するフォトカプラ20を備え、マイコン5によ
り上記パルス電圧を計数して商用交流電源1が停電状態
か否かを判定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は商用交流電源で動
作するテレビ、ビデオその他マイコンを使用した多数の
機器の停電検出方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】商用交流電源で動作し、マイコン制御が
行われている機器、例えば図5に示すようなテレビジョ
ン受像機において、マイコン5にテレビジョンの制御を
行わせると同時に、時刻や各種ユーザー設定データ保持
を管理させている場合、いきなり停電状態になるとこれ
らの情報が消滅したり、書き変わってユーザーが困るこ
とになる。そこで、停電時に、停電を何らかの方法でい
ち早く検知する停電検出装置100を設け、マイコン5
の電源電圧が十分残っている内にメモリ等の書き込みを
完了してデータを保護する必要がある。
【0003】図6は、例えば三菱電機カラーテレビサー
ビスブック等に示された従来の停電検出装置である。図
において、1は商用交流電源(以下AC電源と呼ぶ)
で、この電源が例えばテレビジョン受像機に電源を供給
している。2はこのAC電源1に接続されたトランス、
3はトランス2の出力端子にアノードが接続されたダイ
オードであり、そのカソードはコンデンサ4とマイコン
5の電源端子6及びツェナーダイオード9のカソードに
共に接続される。ツェナーダイオード9のアノードは、
抵抗10と抵抗11を介して接地される。抵抗10と抵
抗11の交点はマイコン5の停電検出端子7に接続され
る。8はアース端子である。
【0004】次に動作について説明する。AC電源1
は、通常50Hzか60Hzで100V程度の交流であ
るが、一般に降圧及び絶縁された直流電源を得る目的で
トランス2が用いられる。ここで、トランス2は50H
zか60Hzで動作する商用周波数トランスでもよい
し、数10KHzで作動するスイッチング回路を備えた
(図示せず)スイッチングトランスでもよい。トランス
2にて降圧、絶縁された交流電圧はダイオード3とコン
デンサ4からなる整流回路で整流され、マイコン5の電
源端子6に印加される。一方この電源電圧はツェナーダ
イオード9と抵抗10と抵抗11によって分圧されてマ
イコン5の停電検出端子7に印加される。ここで、図7
において、(a)は停電検出端子7の電圧波形V、
(b)はマイコン5内部の停電判定状態を示す。T=T
1 にてAC電源1が印加されると、T=T2 でV=VT
となり、マイコン5はAC電源1が投入されたことを判
定する。ここでVT はスレショルド電圧である。T=T
3 でV=V0 となり飽和する。T=T4 でAC電源1が
断たれると、Vは徐々に低下するが、T=T5 でV=V
T となると、マイコン5はAC電源1が断たれたこと、
即ち停電したことを判定し、必要なデータをメモリに格
納したり、バックアップモードに移行したりの処理を開
始する。
【0005】これは、マイコン5の電源端子6に印加さ
れる電圧が十分ある内に、作動しているマイコンソフト
を完了させてマイコン5が暴走しないようにするために
必要な処置で、一般に停電検出として知られている。な
お、ここで、バックアップモードというのは、マイコン
5が低消費電力モードを持ったマイコンのときに用いら
れるものであり、例えば、入出力ポートをハイインピー
ダンス状態にしたり、マイコン内部の回路を時計時刻の
クロックを維持するのに最低限必要なブロックのみ動作
させたりして、少しでも長く停電中の時刻情報を維持さ
せるためのものである。ここで、停電してからマイコン
5が時刻情報を失うまでの時間をバックアップタイムと
いう。バックアップタイムを長くするにはコンデンサ4
の容量を増加するか、ツェナーダイオード9のツェナー
電圧を大きくしてマイコン5が早期に停電検知を判定で
きるようにする必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の停電検出装置は
以上のように構成されているので、バックアップ時間を
長くするには、コンデンサ4の容量を大きくして電源端
子6の停電後の電圧低下を少なくする必要があるが、そ
うすると、マイコン5の停電検出端子7の電圧低下も緩
やかになり、停電の判定が遅れてマイコン5が低消費電
力モードに速やかに移行しないので、効果が小さくなる
欠点がある。またツェナーダイオード9のツェナー電圧
を大きくして、停電検知が掛かりやすくすることもでき
るが、このようにすれば少しのノイズでマイコン5が誤
動作し、機器が停止するなどの問題があった。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、バックアップ時間を長くするこ
とが容易にできるとともに、ノイズの外乱に対しても誤
動作しにくい停電検出方法及び装置を得ることを目的と
している。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る停電検出
方法は、商用交流電源で動作する機器に設けられると共
に、この機器を制御するマイコンに商用交流電源電圧に
同期したパルス電圧を入力し、このマイコンによりパル
ス電圧を計数して商用交流電源が停電状態か否かを判定
するようにしたものである。
【0009】また、マイコンは、パルス電圧が連続して
所定の回数Nだけ入力されたとき、商用交流電源が機器
への通電状態にあると判断するようにしたものである。
【0010】また、マイコンは、パルス電圧が連続して
所定の回数Mだけ入力されなかったとき商用交流電源が
機器から断たれた停電状態にあると判断するようにした
ものである。
【0011】また、マイコンは、商用交流電源から供給
される動作電源の電圧値に応じてN、Mの値を変えるよ
うにしたものである。
【0012】また、マイコンは、商用交流電源に含まれ
るノイズの大小によってN、Mの値を変えるようにした
ものである。
【0013】また、この発明に係る停電検出装置は、商
用交流電源で動作する機器に設けられ、この機器を制御
すると共に、停電検出端子を有するマイコンと、このマ
イコンの電源端子に商用交流電源電圧を整流して加える
整流回路と、商用交流電源電圧をこの電圧に同期したパ
ルス電圧に変換してマイコンの停電検出端子に印加する
変換手段を備え、マイコンによりパルス電圧を計数して
上記商用交流電源が停電状態か否かを判定するようにし
たものである。
【0014】また、変換手段には、入力側が商用交流電
源に接続され、出力側がマイコンの停電検出端子に接続
されたフォトカプラを用いている。
【0015】また、変換手段には、一次巻線が商用交流
電源に接続され、二次巻線が波形成形回路を介してマイ
コンの停電検出端子に接続されたACトランスを用いて
いる。
【0016】また、変換手段には、一次巻線が商用交流
電源に、二次巻線が整流回路にそれぞれ接続されたAC
トランスに巻回され、波形成形回路を介してマイコンの
停電検出端子に接続された三次巻線を用いている。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下この発明の実施の形態を図について
説明する。図1はこの発明の実施の形態1を示す停電検
出装置の回路図である。図において、20は入力側LE
D20aと出力側フォトトランジスタ20bとからなる
フォトカプラで、後述するように商用交流電圧をこれと
同期したパルス電圧に変換する変換手段である。フォト
カプラ20は抵抗21を介してAC電源1に接続され、
また、フォトカプラ20の入力側には保護ダイオード2
2が接続される。フォトカプラ20の出力側はマイコン
5の停電検出端子7に接続されている。23はプルアッ
プ抵抗で、マイコン5の停電検出端子7と電源端子6の
間に接続される。その他の構成は図5と同様なので、同
一符号を付して説明を省略する。
【0018】次に動作を説明する。AC電源1はトラン
ス2及びダイオード3、コンデンサ4を介してマイコン
5の電源端子6に電力を供給する。また同時に、AC電
源1の電圧は通常50Hzか60Hzの正弦波であり、
抵抗21を介してフォトカプラ20に印加される。保護
ダイオード22はフォトカプラ20の入力側LED20
aに逆電圧が掛からないように負サイクル側の電圧波形
を−0.7Vにクランプするためのものである。このよ
うにしてAC電源1の正の半サイクル時のみ、フォトカ
プラ20の入力側LED20aに順電流が流れる。
【0019】ここで、フォトカプラ20の出力側フォト
トランジスタ20bのコレクタは、マイコン5の電源端
子6に接続されたプルアップ抵抗23に接続されてお
り、このコレクタ電圧はマイコン5の停電検出端子7に
導かれる。
【0020】AC電源1の正の半サイクルでは、フォト
カプラ20の入力側LED20aに順電流が流れるた
め、フォトトランジスタ20bが導通し、停電検出端子
7の電位は0となる。また、AC電源1の負の半サイク
ルではフォトカプラ20の入力LED20aに順電流が
流れないため、フォトトランジスタ20bが非導通とな
り、停電検出端子7の電位はV0 となる。従って、フォ
トカプラ20の出力電圧は商用交流電圧に同期したパル
ス電圧となる。この様子を図2(a)に示す。図2
(b)はマイコン5内部の停電判定状態を示す。図にお
いて、T=T0 にてAC電源1が投入されると、マイコ
ン5の停電検出端子7には図2(a)に示すパルスが印
加され始める。マイコン5はT=T1 即ち2回目(一般
にはN回目)のパルス入力が、停電検出端子7に入った
ときに図2(b)に示すように停電状態から通電状態に
移行したことを判定する。
【0021】一方、T=T2 でAC電源1が断たれる
と、図2(a)に示すようにT=T3になってもパルス
入力がマイコン5の停電検出端子7に入力されないが、
この段階ではマイコン5の内部の停電判定状態は図2
(b)に示すように通電状態(即ち停電ではない)と判
定する。T=T4 、T=T5 、T=T6 を経てT=T7
のとき連続して5回(一般にはM回)、マイコン5は停
電検出端子7にパルス入力を受けないこととなり、この
とき初めてマイコン5の内部の停電判定状態は停電状態
になったと判定する。
【0022】なお、T=T3 からT=T7 の間で1回で
もマイコン5の停電検出端子7にパルス入力があったと
きは、T=T2 の状態に戻って、次のパルス入力の有無
を待つ。これによってノイズの混入に対しても誤動作し
にくくなる。
【0023】ここで、マイコン5が停電状態から通電状
態を判定するのに連続2回目のパルス、また通電状態か
ら停電状態を判定するのに連続5回目のパルスを条件に
しているが、これらの回数はマイコン5のソフトウェア
を変更することによって任意に設定できる。
【0024】前者の回数はマイコン5の電源端子6の電
圧が十分立ち上がり、かつ周辺回路(図示せず)も十分
に動作が安定してからマイコン5の内部の停電判定状態
を停電状態から通電状態に変化させるように選べばよ
い。例えばAC電源1の周波数が60Hzのとき、2回
目のパルスなら通電後16.7ms×2≒33.4ms
後にマイコン5は停電状態を通電状態と判定する。また
後者の回数は、当該機器に要求される停電時の現状維持
時間による制約を受けるが、可能な限り短くすることに
よって停電状態になったことを早くマイコン5が判定で
きるので、早くバックアップモードに切り換えできる。
これによってバックアップタイムを長くとることが可能
である。また、コンデンサ4の容量によって停電判定ま
での時間が変動することがないから、コンデンサ4の容
量を大きくすることによってさらにバックアップタイム
を長くすることが可能である。
【0025】実施の形態2.上記実施の形態1では、商
用交流電源電圧に同期したパルス電圧を得る変換手段と
してフォトカプラを用いた場合について説明したが、フ
ォトカプラ20の代わりに、図3に示すようにACトラ
ンスと波形成形回路を用いてもよい。図3において、3
0はACトランスでその一次巻線にはAC電源1が接続
され、AC電圧が印加される。ACトランス30の二次
巻線には、抵抗31とツェナーダイオード32とからな
る波形成形回路が接続され、この波形成形回路の出力が
マイコン5の停電検出端子7に接続されている。この構
成により、商用交流電圧に同期したパルス電圧をマイコ
ン5の停電検出端子7に導くことができる。その他の動
作は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。な
お、ACトランス30は商用周波数50Hzまたは60
Hzで働くものとする。また、トランス2は実施の形態
1と同様のものとする。
【0026】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3を示す回路図である。33は商用周波数50Hzま
たは60Hzで働くトランスであり、ダイオード3とコ
ンデンサ4を介してマイコン5の電源端子7に電力を供
給する二次巻線34と、抵抗31、ツェナーダイオード
32からなる波形成形回路を介してマイコン5の停電検
出端子7に接続された三次巻線35を備えている。三次
巻線35から得られる出力AC電圧は実施の形態2のト
ランス30に相当するものであり、マイコン5の停電検
出端子7に印加される電圧は実施の形態2と同様なパル
ス電圧となる。
【0027】実施の形態4.実施の形態1では、マイコ
ン5が停電状態を判定するための連続パルス回数は固定
であったが、マイコン5の電源端子6の電圧に応じてそ
のパルス回数を変化させるようにしてもよい。これによ
って、マイコン5が暴走しないためのより最適な停電検
出が可能となる。
【0028】実施の形態5.実施の形態1では、マイコ
ン5が停電検出を判定するための連続パルス回数は固定
であったが、AC電源1のノイズ電圧を検出するノイズ
検出回路(例えば、ACトランスから得られたAC波形
を微分して高域成分を取り出し、検波した後コンパレー
タにかけてノイズを検出する回路)から得られるノイズ
電圧の大小に応じて、そのパルス回数を変化させるよう
に制御してもよい。これによって、機器がノイズの外乱
によって誤って停止しないようにできる。
【0029】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、停電
検出のための入力を商用交流電源に同期したパルスと
し、マイコンがそのパルス連続数によって停電状態か否
かを判定するので、ノイズによる誤動作に強く、かつ停
電後、停電判定に要する時間の精度を高めることができ
る。
【0030】また、マイコンの電源電圧とは無関係に任
意に停電判定時間を設定できるため、マイコン電源に用
いるコンデンサまたは電池の容量を大きくすることによ
ってバックアップタイムを長くすることができる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る停電検出装置
を示す回路図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の動作を説明するタ
イミング図である。
【図3】 この発明の実施の形態2に係る停電検出装置
を示す回路図である。
【図4】 この発明の実施の形態3に係る停電検出装置
を示す回路図である。
【図5】 一般的な停電検出装置の使用態様を示すブロ
ック図である。
【図6】 従来の停電検出装置を示す回路図である。
【図7】 従来の停電検出装置の動作を説明するタイミ
ング図である。
【符号の説明】
1 AC電源、2 トランス、3 ダイオード、4 コ
ンデンサ、5 マイコン、6 電源端子、7 停電検出
端子、8 アース端子、20 フォトカプラ、21 抵
抗、22 保護ダイオード、23 プルアップ抵抗、3
0 ACトランス、31 抵抗、32 ツェナーダイオ
ード、33 ACトランス、34 二次巻線、35 三
次巻線、100 停電検出装置。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源で動作する機器に設けられ
    ると共に、この機器を制御するマイコンに上記商用交流
    電源電圧に同期したパルス電圧を入力し、このマイコン
    により上記パルス電圧を計数して上記商用交流電源が停
    電状態か否かを判定するようにしたことを特徴とする停
    電検出方法。
  2. 【請求項2】 マイコンは、パルス電圧が連続して所定
    の回数Nだけ入力されたとき、商用交流電源が機器への
    通電状態にあると判断するようにしたことを特徴とする
    請求項1記載の停電検出方法。
  3. 【請求項3】 マイコンは、パルス電圧が連続して所定
    の回数Mだけ入力されなかったとき商用交流電源が機器
    から断たれた停電状態にあると判断するようにしたこと
    を特徴とする請求項1記載の停電検出方法。
  4. 【請求項4】 マイコンは、商用交流電源から供給され
    る動作電源の電圧値に応じてNまたはMの値を変えるよ
    うにしたことを特徴とする請求項2または請求項3記載
    の停電検出方法。
  5. 【請求項5】 マイコンは、商用交流電源に含まれるノ
    イズの大小によってN、Mの値を変えるようにしたこと
    を特徴とする請求項2または請求項3記載の停電検出方
    法。
  6. 【請求項6】 商用交流電源で動作する機器に設けら
    れ、この機器を制御すると共に、停電検出端子を有する
    マイコン、このマイコンの電源端子に上記商用交流電源
    電圧を整流して加える整流回路、上記商用交流電源電圧
    をこの電圧に同期したパルス電圧に変換して上記マイコ
    ンの停電検出端子に印加する変換手段を備え、上記マイ
    コンにより上記パルス電圧を計数して上記商用交流電源
    が停電状態か否かを判定するようにしたことを特徴とす
    る停電検出装置。
  7. 【請求項7】 変換手段は、入力側が商用交流電源に接
    続され、出力側がマイコンの停電検出端子に接続された
    フォトカプラであることを特徴とする請求項6記載の停
    電検出装置。
  8. 【請求項8】 変換手段は、一次巻線が商用交流電源に
    接続され、二次巻線が波形成形回路を介してマイコンの
    停電検出端子に接続されたACトランスであることを特
    徴とする請求項6記載の停電検出装置。
  9. 【請求項9】 変換手段は、一次巻線が商用交流電源
    に、二次巻線が整流回路にそれぞれ接続されたACトラ
    ンスに巻回され、波形成形回路を介してマイコンの停電
    検出端子に接続された三次巻線であることを特徴とする
    請求項6記載の停電検出装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005582A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Ricoh Co Ltd 過電圧保護回路、電子装置
KR100872909B1 (ko) 2008-09-17 2008-12-10 (주)이스트파워 비상용 발전기 제어 회로 및 그 구동 방법
JP2009240823A (ja) * 2009-07-28 2009-10-22 Daiichi Shokai Co Ltd 遊技機
JP2016063681A (ja) * 2014-09-19 2016-04-25 加美電機株式会社 電気器具の電源スイッチがオフであっても、供給電源の停電を検出し、照明を点灯し、音声を発生し、さらに、器具の電気状況を外部に出力するインターフェースを有する電気器具

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