JPH11271366A - 電圧低下検出装置 - Google Patents

電圧低下検出装置

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JPH11271366A
JPH11271366A JP10070740A JP7074098A JPH11271366A JP H11271366 A JPH11271366 A JP H11271366A JP 10070740 A JP10070740 A JP 10070740A JP 7074098 A JP7074098 A JP 7074098A JP H11271366 A JPH11271366 A JP H11271366A
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JP
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voltage
pulse
interval
detecting
voltage drop
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JP10070740A
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Yoshiki Oyama
義樹 大山
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な方法で、電源周波数の半周期以
上の期間に亙る電圧低下を、電源周波数の半周期程度の
遅れ時間で検出することが可能な商用交流電源用の電圧
低下検出装置の実現を課題とする。 【解決手段】 電源電圧1を全波整流する全波整流素子
2と、整流波形の電圧を所定の閾値電圧と比較し、比較
結果を示すパルス信号を出力するパルス信号発生装置3
と、このパルス信号相互の時間間隔を検出するパルス間
隔検出装置4と、このパルス間隔検出手段4が検出した
パルス信号相互間の時間間隔を所定時間間隔と比較する
パルス間隔比較とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧低下検出装置
に関し、特に商用交流電源の電源電圧の低下を検出する
電圧低下検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来の、商用電圧源を電源入力
とする機器に用いられる電圧低下検出装置のブロック図
である。図7において、31は商用電圧源、32は整流
素子、33はコンデンサ、34は抵抗器、35は電圧検
出装置を示す。また図8に図7に示した電圧低下検出装
置の各部の波形を示す。商用電圧源31から入力される
交流電圧は、整流素子32およびコンデンサ33によっ
て整流・平滑され、さらに抵抗34によってコンデンサ
33に蓄えられた電荷が放電されるため、図7の点aで
は図8(a)のような波形の電圧が発生する。この電圧
を電圧検出装置35により、あらかじめ機器の最低入力
電圧によって定められた所定の電圧Vth以下になるの
を検出することで、商用電圧源の電圧低下を検出するこ
とが出来る。電圧検出装置35はその入力電圧がVth
以下になると図8(b)のように検出電圧をハイにして
そのことを通知する。
【0003】しかしこの装置では、商用電圧源の電圧が
低下しても、点aの電圧は即座に低下せず、電圧検出装
置35の入力電圧はコンデンサ33に蓄えられた電荷の
抵抗器34による放電によって、緩やかに低下するた
め、電圧低下を検出するまでに図8でTlとして示した
期間のタイムラグが発生する。このタイムラグTlは正
常時の入力電圧と電圧Vthとの差が大きいほど大きく
なるため、正常時の入力電圧が高く、また機器の最低入
力電圧が低いほど、このタイムラグTlは大きくなって
しまう。
【0004】入力電圧の低下によって、異常動作・故障
を起こす可能性のある機器については、それを防止する
ため、入力電圧の低下を検出して保護動作を行う必要が
あるが、この場合、入力電圧の低下と、それを検出する
までのタイムラグTlは、この保護動作を遅らせる結果
となり、これが異常動作・故障を起こす要因となる虞が
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
商用交流電源の電圧低下検出装置においては、電圧低下
を検出するまで必要なタイムラグが比較的長く、このた
めに保護動作をとる措置が遅れてしまって、これが異常
動作・故障を起こす要因となる虞があった。
【0006】本発明はこの点を解決して、比較的簡単な
方法で、電源周波数の半周期以上の期間に亙る電圧低下
を、電源周波数の半周期程度の遅れ時間で検出すること
が可能な商用交流電源用の電圧低下検出装置の実現を課
題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、商用交流電源の電源電圧の低下を検出す
る電圧低下検出装置において、前記電源電圧を整流する
整流手段と、この整流手段が整流した整流波形の電圧を
所定の閾値電圧と比較し、比較結果を示すパルス信号を
出力する電圧比較手段と、このパルス信号相互の時間間
隔を検出するパルス信号間隔検出手段と、このパルス信
号間隔検出手段が検出したパルス信号相互間の時間間隔
を所定時間間隔と比較するパルス間隔比較手段とを具備
することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる電圧低下検
出装置を添付図面を参照にして詳細に説明する。図1
は、本発明の一実施の形態の電圧低下検出装置のブロッ
ク図である。図1において、1は交流電圧源、2は整流
素子、3はパルス信号発生装置、4はパルス間隔検出装
置を示す。また図2は図1の回路の各点a、b、cでの
電圧波形である。
【0009】交流電圧源1から入力される交流電圧は、
整流素子2によって整流され、図2(a)のような全波
整流波形となり、パルス信号発生装置3へ入力される。
パルス信号発生装置3は、入力された電圧があらかじめ
機器の最低入力電圧によって定められた閾値電圧Vth
1よりも高いときはオン期間であってハイの電圧を、低
いときはオフ期間でローの電圧を出力する機能があり、
この装置によって、図2(a)の波形は図2(b)のよ
うなパルス波形に変換される。パルス間隔検出装置4
は、入力される図2(b)のパルス波形のオフの期間を
検出し、図2(c)に示したように、この期間が商用電
圧源の周波数の半周期Thよりも短いときにはロー、長
いときはハイを出力する。
【0010】入力電圧が正常な状態であり電圧変動が許
容範囲内の変動である場合には、パルスは図2(a)の
全波整流波形の各ピークごとに発生するので、パルス信
号発生装置3の出力パルスのオフ期間は周波数の半周期
Thよりも長くなることはなく、パルス間隔検出装置4
の出力はローである。しかし、図2(a)の全波整流波
形のピークが閾値電圧Vth1よりも低くなると、パル
スが発生しなくなるため、パルスのオフ期間は周波数の
半周期Thよりも長くなり、パルス間隔検出装置4の出
力である図2(c)がハイになる。つまり、この装置を
使うことによって、商用電圧源の正常時の電圧の如何に
関わらず、商用電圧源における電源周波数の半周期Th
以上の期間に亙る一定範囲以上の電圧低下を、電源周波
数の半周期Th程度の遅れ時間で検出することが出来
る。
【0011】図3は、パルス間隔検出装置にコンデンサ
によるパルス平滑回路を用いた本発明の電圧低下検出装
置の他の実施の形態のブロック図である。図3におい
て、11は交流電圧源、12は整流素子、13はパルス
信号発生装置、14は逆流を防止する整流素子、15は
コンデンサ、16は抵抗器、17は電圧検出回路を示
す。また図4に、図3の回路の各点a、bでの電圧波形
である。この回路では、コンデンサ15によってパルス
信号発生装置13の出力パルス信号を平滑し、抵抗器1
6によりコンデンサ15に充電された電荷を放電するこ
とにより、パルス波形は図4(a)のような波形に変換
される。
【0012】コンデンサ15の放電による電圧低下は、
パルス信号発生装置13の出力パルスのオフ期間に抵抗
器16によって一定の割合で行われるので、この電圧
は、オフ期間の長さに対応した電圧となる。従ってオフ
期間が商用周波数の半周期Th続いた場合のパルス電圧
の減衰値から閾値電圧Vth2をあらかじめ調べてお
き、電圧検出回路17は点bの電圧がこのVth2以下
になるのを検出した場合に図4(b)のようなハイレベ
ル信号を出力することで、商用交流電圧源11の電圧の
低下を検出し、それに応じた信号を出力することができ
る。
【0013】この実施の形態でのコンデンサ15、抵抗
器16および電圧検出回路17の回路は基本的に図7で
示したコンデンサ33、抵抗器34および電圧検出回路
35の回路と相似であり、その限りでは検出精度や検出
に要する時間は同等と考えられるが、パルス信号発生装
置13で用いられるパルス用の直流電源電圧が安定して
いるため、生の商用電圧源を全波整流した電圧に比べて
ドリフトや変動がはるかに少ないため、検出精度を向上
することができ、検出に必要な時間を短縮することがで
きる。
【0014】図5は、本発明の電圧低下検出装置のさら
に他の実施の形態のブロック図で、パルス信号発生・パ
ルス間隔検出をマイコンで擬似的に行った場合の例であ
る。図5で、21は交流電圧源、22は整流素子、23
はA/D変換器、24はマイコンを示す。整流素子22
で交流電圧源21からの入力電圧を整流した電圧をA/
D変換器23によってデジタル信号に変換し、これをマ
イコン24内で処理する。マイコン24内の処理につい
ては、図6に、その処理フロチャートの一例を示す。
【0015】図5および図6にそって、その動作を説明
すると、マイコン24は、ステップ101でA/D変換
器23の出力から整流素子22の全波整流波形の電圧V
inをサンプルして検出する。次にステップ102で、
このサンプルされた電圧Vinが閾値電圧Vth3より
も大きいかどうかを調べる。この閾値電圧Vth3は図
1でのVth1とほぼ同じ値である。
【0016】Vin>Vth3の場合はステップ103
に進み、最後に入力電圧Vinが閾値電圧Vth3を超
えていた時刻Tbとして現在の時刻Tnを設定し、ステ
ップ101に戻る。またVin<Vth3の場合はステ
ップ104に進み、現在の時刻Tnから最後に入力電圧
Vinが閾値電圧Vth3を超えていた時刻Tbを減算
しその差が商用周波数の半周器Thよりも小さいかどう
かを調べる。すなわちTn−Tb<Thを調べる。
【0017】ステップ104でTn−Tb<Thの場合
はそのままステップ101に戻る。Tn−Tb<Thで
なかった場合は、ステップ105に進み、入力電圧の低
下を検出したとして、マイコン24は対応する信号を出
力し、その後、ステップ101に戻る。
【0018】以上に述べた本発明の実施の形態を用いる
ことによって、比較的簡単な方法で、電源周波数の半周
期Th以上の期間に亙る電圧低下を、半周期Th程度の
遅れ時間で検出することができる。なおここではあげた
例では、整流素子としてブリッジ整流法による全波整流
方式を採用しているが、半端整流方式を採用しても同様
の動作は可能である。ただし、この場合は、検出できる
電圧低下はその周波数の1周期以上の期間のものとな
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1の
発明は、商用交流電源の電源電圧の低下を検出する電圧
低下検出装置において、この電源電圧を整流する整流手
段と、この整流手段が整流した整流波形の電圧を所定の
閾値電圧と比較し、比較結果を示すパルス信号を出力す
る電圧比較手段と、このパルス信号相互の時間間隔を検
出するパルス信号間隔検出手段と、このパルス信号間隔
検出手段が検出したパルス信号相互間の時間間隔を所定
時間間隔と比較するパルス間隔比較手段とを具備するこ
とを特徴とする。このように、整流波形の電圧を比較的
処理しやすいパルス電圧に置き換え、パルス信号間隔検
出することにより、比較的簡単な方法で、一定時間以上
に亙る電圧低下を、一定の遅れ時間で検出することがで
きる。したがって、これを用いることによって、機器が
入力電圧の低下を原因とする異常動作及び故障を起こす
前に、保護手段を取ることができるようになり、異常動
作及び故障を未然に防止することができる。
【0020】本発明の請求項2の発明は、パルス信号間
隔検出手段をパルス電圧平滑手段と、このパルス電圧平
滑手段の出力電圧を検出する平滑電圧検出手段を用いて
構成したことを特徴とする。これにより、比較的簡単、
廉価な方法で、パルス信号間隔を検出することができ
る。
【0021】本発明の請求項3の発明は整流手段が整流
した整流波形の電圧をA/D変換するA/D変換手段
と、このA/D変換手段のディジタル出力を入力するマ
イクロプロセッサを具備し、電圧比較手段、パルス信号
間隔検出手段およびパルス間隔比較手段をこのマイクロ
プロセッサのソフトウェア処理で実現することを特徴と
する。これにより、電源電圧の電圧低下検出をソフト的
に行うことができ、整流波形電圧のサンプル頻度を高く
することができるので、検出精度を上げ、遅れ時間を短
くすることができる。
【0022】本発明の請求項4の発明は、整流手段が全
波整流を行う全波整流手段であり、パルス間隔比較手段
がパルス信号相互間の時間間隔と比較する所定時間間隔
が商用交流電源の半周期以上であることを特徴とする。
これにより、電源周波数の半周期以上の期間に亙る電圧
低下を、半周期程度の遅れ時間で検出することができ
る。
【0023】本発明の請求項5の発明は、整流手段が半
波整流を行う半波整流手段であり、パルス間隔比較手段
がパルス信号相互間の時間間隔と比較する所定時間間隔
が商用交流電源の1周期以上であることを特徴とする。
これにより、電源周波数の1周期以上の期間に亙る電圧
低下を、1周期程度の遅れ時間で検出することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電圧低下検出装置の一実施の形態のブ
ロック図。
【図2】図1の実施の形態の回路の各点での電圧波形を
示す説明図。
【図3】本発明の電圧低下検出装置の他の実施の形態の
ブロック図。
【図4】図3の実施の形態の回路の各点での電圧波形を
示す説明図。
【図5】本発明の電圧低下検出装置のさらに他の実施の
形態のブロック図。
【図6】図5の実施の形態でのマイコンの処理の一例を
示すフロチャート。
【図7】従来の電圧低下検出装置のブロック図。
【図8】図7の従来例の回路の各点での電圧波形を示す
説明図。
【符号の説明】
1…交流電圧源、2…整流素子、3…パルス信号発生装
置、4…パルス間隔検出装置、11…交流電圧源、12
…整流素子、13…パルス信号発生装置、14…逆流防
止整流素子、15…コンデンサ、16…抵抗器、17…
電圧検出回路、21…交流電圧源、22…整流素子、2
3…A/D変換器、24…マイコン、31…商用電圧
源、32…整流素子、33…コンデンサ、34…抵抗
器、35…電圧検出装置。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源の電源電圧の低下を検出す
    る電圧低下検出装置において、 前記電源電圧を整流する整流手段と、 この整流手段が整流した整流波形の電圧を所定の閾値電
    圧と比較し、比較結果を示すパルス信号を出力する電圧
    比較手段と、 このパルス信号相互の時間間隔を検出するパルス信号間
    隔検出手段と、 このパルス信号間隔検出手段が検出したパルス信号相互
    間の時間間隔を所定時間間隔と比較するパルス間隔比較
    手段とを具備することを特徴とする電圧低下検出装置。
  2. 【請求項2】 前記パルス信号間隔検出手段がパルス電
    圧平滑手段と、このパルス電圧平滑手段の出力電圧を検
    出する平滑電圧検出手段を具備することを特徴とする請
    求項1に記載の電圧低下検出装置。
  3. 【請求項3】 前記整流手段が整流した整流波形の電圧
    をA/D変換するA/D変換手段と、このA/D変換手
    段のディジタル出力を入力するマイクロプロセッサを具
    備し、前記電圧比較手段、前記パルス信号間隔検出手段
    および前記パルス間隔比較手段をこのマイクロプロセッ
    サのソフトウェア処理で実現することを特徴とする請求
    項1に記載の電圧低下検出装置。
  4. 【請求項4】 前記整流手段が全波整流を行う全波整流
    手段であり、前記パルス間隔比較手段がパルス信号相互
    間の時間間隔と比較する前記所定時間間隔が前記商用交
    流電源の半周期以上であることを特徴とする請求項1な
    いし請求項3のいずれかに記載の電圧低下検出装置。
  5. 【請求項5】 前記整流手段が半波整流を行う半波整流
    手段であり、前記パルス間隔比較手段がパルス信号相互
    間の時間間隔と比較する前記所定時間間隔が前記商用交
    流電源の1周期以上であることを特徴とする請求項1な
    いし請求項3のいずれかに記載の電圧低下検出装置。
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