JPS63100380A - 交流電力損失検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般的に電気系統に供給される交流（ＡＣ）電
力の損失による停電の早期検出に関する。

［従来の技術］ 交流、ＡＣＳ電力を使用する多くの電気及び電子システ
ムが規則正しい動作停止を達成するためにこのような停
電の〒期通報を必要とする。例えば、非持久メモリを有
するコンピュータシステムでは、１次側電力供給停止の
タイ１１リーな警告を非持久記憶装置の内容の持久記憶
装置への転送開始に使用することが多い。

処理をサポートとする適切な電力の回復後、内容を持久
記憶装置１から検索することができる。

電気及び電子システムを満足に作動させる交流電力の損
失は基本的に２つの方法で生じ、それは交流振幅の低減
を特徴とする”プランナウド″もしくは突然の完全な電
力損失を特徴とする”ブラックアウト“である。通常望
ましくない予定外の停電と考えられるものに応答するた
めの最大限の時間をシステムに与えるには、前記両者の
発生をなるべり早り検出づるのが有利である。

交流の停電を検出する従来の一つの方法では交流電力電
圧波形の尖頭値が監視される。通常電圧波形は半波整流
され、半波整流された電圧波形を感知して波形が一つの
電圧ＩＩＡ値を交差するかどうかを決定する。この閾値
は正規の最大電圧値に実質的に等しい電圧値であり、完
全な各サイクル中に通常各方向に二回交差する。この方
法は電圧波形の尖頭値が完全な正規電圧値に到達するこ
とができない状態と定義される電力の゛プランナウド′
を一般的に満足に検出する。しかしながら、交流電力の
完全な損失時には、電力波形゛電圧が０に降下するサイ
クル内の点に無関係に、尖頭値検出法では最後に発生す
る尖頭値の後半サイクル以上早く電力遮断警報を出力す
ることはない。６０１１ｚ交流彼形に対する半サイクル
は８ｍＳの持続時間であるため、尖頭値検出交流停電検
出器では実際の電力遮断後８ｍＳまで交流の急激なに１
失を検出できないことがある。処理動作が代表的にマイ
クロ秒以内に行われる電子システムでは、８ｍＳの間隔
は艮すぎてデータの損失や改変を防止することができな
い。交流電力の完全′ａ断を早期検出できれば、このよ
うな電力を使用する電気もしくは電子システムは早期に
電力′ａ！ｆｌｉを警告され、このような電力に依存す
る継ｖｃ動作が順序正しく停止させるための充分な時間
を与えることができる。

数分の１サイクル中に停電を検出して損失を生じる前に
非持久メモリの内容を持久形式に変換可能とする従来方
式の一つがマクビー（ＨｃＶｅｙ　）の米田特許第３．
９３７．９３７号１次停電検出器（ＰＲＩＭＡＲ’ｌ’
　ＰＯＷＥＲＦＡＬＩＬＴ　ＤＥＴＥＣＴＯＲ）　ニｎ
示すｔｔｃいる。マクビーの回路は電圧及′Ｃｆ電流を
検出し、このような検出された電圧及′Ｃｊ電流の積と
しての二乗平均平方根（ＲＭＳ）Ｔｉ力を集積回路乗算
器装置内で舊；算する。停電すると、ＲＭＳ電力計尊値
が０となり電力損失の表示を与える。

もう一つの従来の停電検出方式がブリジエン等（Ｂｒｉ
ｄｇｅｎ　ｅｔ　ａｔ、）の米（Ｕ特許第４，４７３．
７５６号交流無停電装＠　（ＩＪＮＩＮＴＥＲＲＩＩＰ
ＴＩＢＬＥ　ＰＯＷＦ、Ｒ３ＹＳＴＥＨ）に開示されて
いる。ここでは、二重回線センサ回路が（変圧器に接続
された）正規の交流Ｉ！ｉｌ線信号を基準交流信号と比
較し、正規の回線状態の元で論理ｔｔ　ｉ　ｎ状態信号
をスイッチ制御回路及び交流電力制御回路へ送出する。

入フッ交流電力信号及び基準交流信号が一致しない場合
に゛は、停電もしくは電圧降下したものと考えられる。

このような停電もしくは電圧降下が生じると、最初にス
イッチが開いて停電もしくは電圧降下した電力を切り離
し、次に少し遅れて交流電源が電子システムに接続され
る。無停電交流電力の供給だけでなく、このような検出
も第２の独立した基準交流信号を利用できるかどうかに
依存する。

別の種類の電力１０失検出器はゼロ交差検出器を利用し
ている。チー（Ｃｈｉ）の米国特許第３．９５５．１０
２号ゼロ交差検出回路（２ＥＲＯＣＲＯ３ＳＩＮＧ　０
ＥＴＥＣＴＩＯＮ　ＣＩＲＣ旧■）では、各々がワンシ
コット回路に接続されている正及び負の閾値回路に入力
ｉ８号が加えられる。両ワンショットの出力パルスがＮ
ＯＲ回路に加えられ、信号の先縁には応答するが後縁に
は応答しない。従って、ヒステリシスやゼロ交差が検出
されている信号の後縁の変動する伝播時間による変動は
ゼロ交差の検出に影響を及ぼさない。

スミス（Ｓｅｉ℃ｈ）の米国特許第４．２２９．６６９
号低裕度ゼロ交差検出器回路（ＴＩＧＩＩＴＴＯＬＥＩ
ＩＡＮＣＥ　ＺＥＲＯＣＲＯ３ＳＩＮＧ　ＯＥＴ［ＣＴ
ＯＲＣＩＲＣｌｌｌＴ＞では、ゼロ交差検出器がゼロ交
差時に光結合出力信号を出力する。ゼロ交差の低裕度検
出を可能とする複雑なインピーダンス整合回路が設けら
れており、それは給電波形のぜ０交差点もしくはその近
辺において有利に負荷を切り替えるのに特に有用である
。

最掛に、タン等（Ｔａｎ　ｅｔ　ａｌ、）の米国特許第
４゜４８０．２００号ゼロ交差点検出回路（７Ｅ１１０
ＣＲＯＳＳＩＨＧ　ｍ　ＰＯＩＮＴ　ＤＥＴＥＣＴＩＯ
Ｎ　ＣＩＲＣｔｌｌＴ）　’ｔ−ハ、入力信号の上向き
及び下向き遷移が波形のヒステリシスに関して異なる方
向に非対称的であるシュミットトリガ−回路により独立
に検出される。次に、シュミットトリガ−からの検出信
号は排他的ＯＲ回路で結合され、タイムラグが無く実質
的に小さなノイズ信号の影響を受けないゼロ交差検出器 本発明は交流（ＡＣ）電力損失の改良された早期検出方
法及び装置を提供する。−実施例において、交流電圧波
形がそのゼロ交差に近接する期間が監７ｑされる。この
ような期間が所定の基準期間を越える場合に、停電警報
が与えられる。

特に、正常状態の元では、代表的な交流電力電圧波形は
瞬時にｏＶを通過し、各サイクルの極めて短い期間しか
ｏＶ近辺にとどまらない。正弦状交流電力電圧波形の場
合、単位時聞当りの電圧の変化はゼロ交差時に最大とな
る。本発明の一実施例の方法及び装置では、Ｏｖの両側
に２つの小さな電圧閾値が定べされている。正常な給電
状態の元では、交流電力電圧波形が一つの閾値を交差し
てもう一つの閾値に達するのに短い時間しか必要としな
い。しかしながら、ブラックアウト電力遮断の場合には
、電圧波形は即座に２つの閾値間の電圧（直へ降下して
そこにとどまる。閾値を交差する間の１９１問はタイマ
ーを使用して監視される。入力電圧波形が所定の基準時
間よりも長く電圧閾値間にとどまったと決定されると、
電力遮断警報が発せられる。

実際の電圧閾値及び所定基準時間の選定は電力オフセッ
ト電圧及び電力ノイズにより影響される。

本発明の方法によりほとんど瞬時に電力損失の警告を発
することができるが、実際上尖頭電圧の５％に等しい電
圧閾値を有しノイズの影響を受けないシステムを確立す
ることができる。これらの閾値により１／２周期のおよ
そ１０％の交流損失検出時間が得られる。これは電圧波
形の尖頭値検出により電力損失を検出する従来の多くの
方法の最悪の場合の性能よりもおよそ１０倍良好である
。

本発明の一実施例は電力信号波形が正及び負の電圧閾値
間でゼロ交差近辺にとどまる時間を検出するウィンド比
較器回路を含んでいる。実施例はさらに、このような時
間が所定の１！準時聞よりも長いかどうかを検出する警
報タイマー回路を含んでいる。所定の基準時間にりも長
い場合には、警報タイマー回路がブラックアウト停電の
検出を知らせる。

従って、交流電力の完全損失すなわちブラックアウトの
検出速度を改善することが本発明の第１の目的である。

誤警報を最少限とするために、満足のいくノイズ不感度
で交流電力ブラックアウト損失、すなわち停゛市を検出
することが本発明の第２の目的である。

本発明を実施した回路装置を経済的に実施し、高信頼度
で作動させ、実質的な停電モードなしに被監視交流電力
の電圧降下や遮断を生じることが本発明の第３の目的で
ある。

入ノ」交流電力が正常値となるかもしくは正常値に回復
するとすぐに、本発明の回路装置が自動的にリヒットし
て入力文ｉｔ力がブラックアウト停電状態にないことを
示す信号を生じることが本発明の第４の目的である ［実施例］ 本発明は電気もしくは電子装置への入力交流（ＡＣ）電
力の総に１失、すなわち停止、を検出する方法及び回路
装置を提供する。交流電力の臨所を検出してこの交流電
源を使用する電気もしくは電子装置に停電発生を警告で
きるようにすることが重要である。このような警告俊、
電気もしくは電子装置は入力交流電力が存在しない場合
に適した順序正しい機能停止に関連した逐次動作に行う
ことかできる。例えば、停電警報、すなわち入力交流電
力の停電や電圧降下の検出に遭遇すると、コンピュータ
はこのようなコンピュータの給電容量やインダクタンス
に蓄えられたエネルギにより数ミリ秒間動作を継続する
ことがある。このような時間は充分長く、例えば、マイ
クロ秒命令実行時間で作動するコンピュータは停電警報
を受信してからコンピュータの内部電力が使用不能な値
に降下するまでの間にかなりの有用なワーク及び準備動
作を行うことができる。

入力電力の停電検出時に実施するかもしくは実施したい
計算等の複雑さや継続動作の量とは無関係に、停電状態
を敏速に感知することが通常望まれる。敏速な感知によ
り１）、より早期に高信頼度で必要な動作に入ることが
でき、２）、このような動作を達成するのに利用可能な
総時間を最大限に長くすることができ、３）、負荷を励
起したままだ別のバックアップ交流給電源に自動切り替
えすることができる。

本発明は交流電力の完全な損失のタイムリーな検出及び
停電警報の発生を行うものである。

交流電力の劣化は第１ａ図及び第１ｂ図に示す２つの方
法で生じる。第１ａ図に示す゛ブラウナウト″の発生は
交流電力の振幅低減を特徴とする。

第１ｂ図に示す゛ブラックアウト“は交流電圧及びエネ
ルギの突然の完全な損失を意味する。できるだけ早期に
交流電力の劣化発生を検出することが重要である。

交流電力の劣化発生を検出する従来の一つの方法は第１
Ｃ図に従っている。正の上位電圧閾値１０及び負の下位
電圧閾値１１が交流電力電圧波形の正及び負の尖頭値に
より交差される値として設定されている。正及び負の電
圧！４値の交差を検出する実際の装置は仝波？Ｉｉ流器
を使用している。次に、電圧比較器を使用して全波整流
交流電力電圧波形による一つの電圧閾値の連続交差を検
出する。

電圧比較器は電圧波形の連続する正及び負の尖頭値によ
る上下電圧閾値の交互の連続交差、すなわち第１Ｃ図の
１〜７番の交差を有効に検出する。

交流波形の１７２サイクル、すなわち６０ｔｌｚ電力に
対しておよそ８ｍＳ、以上の期間が交差間で経過すると
、警報が発せられる。

この尖頭閾値交差検出方式は一般的に、第１ａ図に示す
゛ブラウナウト“交流電力劣化状態の検出を満足に行う
。”ブラックウト停電状態の発生は可能な最も早い時点
で感知される。本発明の方法及び装置は全波整流器及び
電圧比較器を使用した従来の正負尖頭電圧検出方式に完
全に取って代るものではない。むしろ、この従来技術方
式は特に第１ｂ図に示す゛ゝブラックアウト“電力劣化
状態のタイムリーな検出を行う本発明の装置と並列に作
動させることができる。

交流電力電圧波形の尖頭値検出を利用した従来の交流停
電検出方式の性能を２つの場合について第２ε】図及び
第２ｂ図に示す。最善の電力損失の場合、このような電
力損失は第２ａ図に示すように、電力波形が電圧閾値、
すなわち上位電圧閾値１０ど交差してこのような閾値電
圧の交差を感知する電圧比較器を満足させる前の極めて
短い時間間隔の交流電圧波形の中断により生じる。この
ような場合、電力損失と結果として生じる警告間で経過
する時間は極めて短い時間間隔であり、６０１−１２交
流電力波形の１／２サイクルの８ｍ５ＩＩｌ１間の小部
分にすぎない。

もう一つの最悪の場合における、従来の停電検出法の交
流電力゛ブラックアウト″発生時の性能を第２ｂ図に示
す。このような場合、電力損失は交流ｔヒカ電圧波形が
第２ｂ図に上位電圧閾値１０として示す電圧四ｖ１を通
過して満足させた直後には生じない。電力電圧は即座に
ほぼＯＶに降下するがこのような交流電力損失により生
じる警告はおよそ半サイクル後、すなわち６０Ｈｚ人力
電力の場合およそ８ｍＳ後まで発生しない。このように
して、入力交流電力電圧波形により得られる尖頭値より
も僅かに低い閾値の交差を検出する従来の方法は第１ａ
図に示す゛ゝブラウナウト″電力劣化を検出１−るのに
有効ではあるが、第２ｂ図に示す゛ブラックアウト″電
力劣化の場合にはこの電力劣化状態の検出により適切な
警告が発せられるまでかなりの時間が経過することが判
る。

本発明の方法及び装置は特に第１ｂ図に示す”ブラック
アウト“状態を意味する交流電力の総損失の検出に向け
られている。本方法及び装Ｐｆｌま交流電力波形の尖頭
１直交差を検出する従来の方法及び装置と同時に作動さ
せることができ、従来の方法及び装置は第１ａ図に示す
゛ブラックナウド′電力劣化状態の検出に特に有用であ
り続ける。

ゝ゛ブラックアウト″電力劣化状態を検出する本発明の
改良された方法は交流電力電圧波形がｏＶを瞬時に通過
し、完全な各電力サイクル中に２回極めて短時間だけＯ
Ｖ近くにとどまるという事実に基いている。これを別の
方法で表現すれば、時間Ｔと共に変化して発生する正弦
波形の電圧変化■はこのような波形のゼロ交差中に最大
となる。

寸なわら、正弦波形の導関数ｄＶ／　ｄＴ、すなわちこ
のような波形の勾配は波形のゼロ交差時に最大となる。

本発明に従って、２つの新しい電圧Ｗ値２０及び２１（
第２Ｃ図参照）がＯＶ値の周りに定義される＋Ｖ１ボル
トの上位正電圧閾値２０は＋■２ボルトの波形の正の尖
頭電圧の公称５％の小部分にすぎないようにされている
。同様に、−■１ボルトの下位負電圧閾値２１は一■２
ボルトの負の尖頭電圧の同じ５％程度とされている。第
２図に示す正常状態の元では、交流入力電力電圧波形は
一つの閾値と交差してもう一つの閾値に達するのに短時
間Ｔしか必要としない。このような時間１よ次式で表わ
すことができ、 Ｔ　＝　Ｔ　／　５ｉｎ−１−ｖ− ここに、 Ｔ−交流電力波形周１１１ ＋Ｖ１−正の電圧閾値 一■１＝負の電圧閾値 ■２−交流電力波形尖頭電圧 第１ｂ図、第２ａ図及び第２ｂ図に示す゛ブラックアウ
ト“電力劣化状態の場合、交流電力電圧は実質的に即座
に電圧閾値２０．２１間の値に降下してそこにとどまる
。本発明はタイマーを配置してこのような状況を監視し
、時間Ｔよりも実質的に長い期間入力信号がこのような
閾値間にとどまる時に警告を発する。明らかに、このよ
うな場合に１ブラツクアウト″電力劣化を通報する際の
遅延は時間Ｔに比例し、それは小さな電圧閾値Ｖ１ボル
ト及び−ｖ１ボルトの場合交流電力の半周期よりも著し
く短い。

極めて小さく且つ接近した電圧閾値＋ｖ１及び−■１を
選定し、極めて短時間にわたって“ブラックアウト“停
電の発（１を検出する際の制約は、シスデムオフセット
電圧及びノイズが検出に影１を及ぼすことである。この
ようなオフセット電圧及びノイズにより゛ブラックアウ
ト“電力劣化の検出に失敗することがある。オフセット
電圧及びノイズにより交流電圧波形が充分長い時間接近
した電圧閾値内にとどまることができない場合にこの失
敗が生じる。本発明の実施例は、−膜内に利用可能な６
０１１ｚ交流電力を使用する時に余分な偽警報なしに停
電を高信頼度で烏速検出りるものである。このような実
施例は正の尖頭電圧■２ボルトのＪ３よそ５％に着しい
値の）Ｖ１ボルトに確立された正の電圧＠値２０を使用
している。同様に、−Ｖ１ポルトの負の電）士圏値２１
が負の尖頭電圧−Ｖ２ボルトのおよそ５％に等しい値に
設定される。このような閾値において、交流電力電圧波
形がこのような電圧閾値間で経過Ｊる正現時間Ｔはこの
ような交流電圧波形の４′サイクルのおよそ５％である
。交流電力の電圧波形が２つの閾値間で経過づる検出さ
れた持続時開が想定持続時間の２倍（２丁）に等しい３
９１問と比較され、゛ブラックアラ１−″電力劣化状態
から生じる警報は交流電力の半周１９Ｊの１／１０（全
周ＩＩの１／２０）以内に発することができる。第１ｂ
図に示す従来の尖頭値検出法は電力波形のある位相にお
いて生じるある゛ブラックアウト“電力劣化を検出する
のに半サイクルを要することがあるため、本発明の方法
は従来の方法による最悪の場合の検出よりも１０倍速く
全電力損失の検出を行うことを保証する。

本発明の交流電力損失検出器の実施例の略図を第３ａ図
に示づ。このような回路の実際の動作に関する波形を第
３ｂ図に示す。周！１１１〜の電圧波形ＡＣを供給する
交流用ｍ３０は同時に第１の正閾値差動増幅１５３１の
正（＋）入力及び第２の負閾値差動増幅器３２の負（−
）入ノｊへ受電される。

正閾値差動増幅器３１の負入力は正量値電圧＋■１ボル
トへ接近されている。負聞（ｉｒｉ差動増幅器３２の正
入力は負の閾値電圧−■１ボルトへ接続されている。

このような差動増幅器の公知の動作により、正閾値差動
増幅器３１からのノードＡにおける出力信号は入力交流
電力電圧波形ＡＣが正の電圧閾値＋Ｖ１ボルトを越える
時間中論理ハイ状態にある。

同様に、Ｓｉ４圏ｍ差動増幅各３２からの出力信号ノー
ドＢにおける論理値は交流電圧波形ＡＣが負の電圧閾値
−■１ボルトよりもさらに負となる時間中論理ハイ状態
となる。ノード△及びＢの信号をＯＲゲート３３で結合
するとノードＳの信号を生じる。この信号を第３ｂ図に
示し、入力電力の電圧波形がゼ［１２差領域の電圧１１
１ａ間（各サイクルに２度）にある通常１°の持続閃間
の期間を除いてハイである。従って、全体として、素子
３１〜３３はウィンド比較器を構成すると考えることが
でき、このウィンド比較器の目的は入力交流電力の電圧
波形が電圧閾値により確立される領域内及び領域外にあ
る全時間を検出することである。

第３２１図に示す本発明の回路の実施例の第２の部分は
警報タイマ一部である。この部分は入力交流電力の遮断
ＩＩＩＷｌ中にブラックアウト故障出力である信号０Ｌ
ＪＴのロー状態を示す警報を発するように作動する。回
路はノードＳに生じる比較器信号を々信して、次のよう
にこの機能を実行する。

ノードＳのこのような信号のロー状態によりスイッチ３
４が開いて、電流源１３５はコンデンサＣ３６を充電開
始することができる。このような電信の蓄積は第３ｂ図
のノードＤの電圧波形で示す特性を有している。正規の
ゼロ交差ｌｌＪ間中、ノードＤにお４プるコンデンサＣ
３６の電荷の蓄積は基準電圧ＶＴを越えることはない。

ノードＤのこのような電圧は差動増幅！３７によりこの
ような基準電圧ＶＴと比較される。このような差動増幅
器３７の正規の出力は、入力交流電力が正規に継続する
全ｍｎ中、ハイ信号０ｔＪＴ、ブラックアウト故障出力
となる。第３ｂ図に示すように、入力電力波形が（閾値
−■１ボルトと＋■１ボルト間の）０ボルトに降下して
そこにとどまることによりブラックアウト故障となれば
、ノードＳの信号のロー状態によりスイッチ３４が開放
保持され、ノードＤに対して示すように電流源１３５に
よりコンデンサ０３６へ連続的に電圧を蓄積することが
できる。ｄＶ／ｄＴ−１／Ｃの割合で増大する電圧が閾
値ＶＴを越えるような時点では、差動増幅器３７からの
信号０ＬＪＴはローとなり、″ブラックアウト“停電状
態の発生を示す。ノードＤの信号がこのような閾値電圧
ＶＴまで上昇する時間はおよそ、Ｔ＝ＣｘＶＴ／Ｉであ
る。

本発明の別の実施例を第４ａ図に示し、このような異な
る実施例の動作に関連する波形図を第４ｂ図に示す。交
流電源３０１ｆｉ電圧波形ＡＣを発生しそれは仝波整ｖ
ｌ器４０で整流されてノードＡに全波整流倍９を生じる
。正のみのこの信号は差動増幅器４１内で−゛つの正の
電圧ｌａｌ値＋ｖ１ボルトと比較される。仝被整流交流
信号が一トｖ１ボルトのこのような閾値電圧を越える全
期間について、ノードＳにおける信号出力は論理ハイ状
態をとる。

逆に、元の交流電圧波形がぜ口交差を行って絶対値が＋
■１ボルトよりも小さい１１！１間中、ノードＳの信号
出力は論理ロー状態をとる。ノードＳの論理ハイ状態に
よりスイッチ４２が開成され、ノード５（Ｉ）論理ロー
状態によりスイッチ４２が開放される。前と同様に、警
報タイマーはス開放チ４２０間放状態中電流源１４３に
コンデンサＣ４４を充電させて、ｄＶ／ｄＴ　−１／Ｃ
の割合でノードＤに電圧を蓄積させるように作動する。

ノードＤの電圧は；’Ｓ　ＩＪ増幅器４５により常時基
準電Ｆ〔ＶＴと比較され、ノードＤにおける電圧がこの
ような閾値重圧ＶＴボルトを越えると、信号ＯＵＴはロ
ー状態をとり故障を示す。このような事態は再び第４ｂ
図に示した様に、入力交流電力の゛ブラックアウト“遮
斯時に生じる。このような場合、ノードＳの信号はロー
状態となってそこにとどまり、スイッチ４２を開放した
ままとする。

時間ＴＤ−ＣＸＶＴ／　Ｉ後に、ノードＤの電圧は１１
１ｉｉＶＴを越え、差動増幅器４５はロー信号ＯＵＴを
発生することができ、信号ＯＵＴのロー状態４人力の停
電を示す。

従って、２つの異なる実施例の前記説明に従って、本発
明は一般的に、およそ０ボルトを公称中心とする２つの
電圧閾値間を交流電力電圧波形が経過する持続時間を検
出し、このような検出に応答してこのような持続時間が
所定の基準持続時間を越える場合に警報を発する方法と
装置を提供づる。各電圧閾値及び基準持続時間は個々に
指定することができる。さらに、公知の容量性回路を充
電する時定数により、このようなコンデンサの蓄積電圧
と基ｔＦ−電圧の比較を使用して、このような電荷の蓄
積が可能となってから経過した持続時間が基準持続時間
を越えたかどうかを決定することができる。

明らかに別の手段で本発明の方法を実現することが可能
である。例えば、本発明の回路の警報時間部はくコンデ
ンサの充電を介した）時局間隔を検出するのにアナログ
回路を使用する必要はなく、外部クロック周波数を基準
とするデジタルタイマーを使用することができる。同様
に回路のウィンド比較器部はアナログ回路で実施する必
要はなく、元の交流電力電圧波形がデジタル化されてお
れば、デジタル回路で実施することかできる。このよう
な場合、このような波形の後の全ての比較はデジタルに
実行される。

本発明の２つの実施例は木発１１の機能の経済的なアナ
ログ手段を表わしている。これらの手段はモノリシック
集積回路として１個の素子に完全に布置することができ
る。特に、このようなモノリック手段の場合、本発明の
回路は電気及び電子装置の交流電力の感知を必要とする
さまざまな応用に広範且つ容易に適用することができる
。従って、本発明は説明を行ったこれらの実施例の文脈
のみで解釈するのではなく、特許請求の範囲に従って広
く解釈するものとする。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図ｔよ交流電力の”ブラウナウト″故陣状態の発
生を表わす波形、第１ｂ図は交流電力の”ブラックアウ
ト”故障状態の発生を表わす波形、第１Ｃ図は交流電力
電圧波形の正及び負の尖頭値が近尖頭電圧日値を連続的
に交差する波形、第２ａ図は従来の一つの方法により゛
ブラックアウト′。 停電状態を早期に検出する最良のケースを表わす波形、
第２ｂ図は従来の方法により゛ブラックアウト“停電状
態を早期に検出する最悪のケースを表わす波形、第２Ｃ
図は本発明に従って検出器回路に対して確立された小さ
な正及び負の電圧閾値の例、第３ａ図は本発明に従った
回路装置の一実施例の略図、第３ｂ図は第３ａ図の回路
装置の動作にＩＩＩＭする電圧波形、第４ａ図は本発明
に従った回路装置の別の実施例の略図、第４ｂ図は第４
ａ図の回路装置の動作にｒ’Ａ　＞＠する電圧波形図で
ある。 参照符号の説明 ３０・・・交流電源 ３１・・・正間値差動増幅器 ３２・・・負閾値差動増幅各 ３３・・・０［くゲート ３４．４２・・・スイッチ ３５．４３・・・電流源 ３６．４４・・・コンデンサ ３７．４１．４５・・・差動増幅器 ４０・・・全波整流：Ｓ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電力の電圧波形の第１及び第２の電圧間の遷
   移時間を表わす信号を発生する手段と、前記信号を受信
   して、前記遷移時間が所定時間よりも大きい場合に警報
   を発する手段を具備し、前記第１及び第２の電圧の各々
   を電圧波形の尖頭電圧よりも遥かに小さくなるようにし
   た 交流電力損失検出装置。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載の装置において、
   前記第１の電圧は正であり前記第２の電圧は負である交
   流電力損失検出装置。
3. （３）特許請求の範囲第（２）項記載の装置において、
   前記第１の電圧の大きさは前記第２の電圧の大きさと等
   しくなるようにした交流電力損失検出装置。
4. （４）第１及び第２の電圧により画定される電圧ウイン
   ドを通る交流電力電圧波形の遷移時間を決定する手段と
   、 決定された遷移時間に応答して、遷移時間が所定時間を
   越える場合に交流電力の損失を示す信号を発生する手段
   とを具備し、 前記第１及び第２の電圧の各々を電圧波形の尖頭電圧よ
   りも遥かに小さくなるようにした 交流電力損失検出装置。
5. （５）特許請求の範囲第（４）項記載の装置において、
   前記第１の電圧は正であり前記第２の電圧は負である交
   流電力損失検出装置。
6. （６）特許請求の範囲第（５）項記載の装置において、
   前記第１の電圧の大きさは前記第２の電圧の大きさに等
   しい交流電力損失検出装置。
7. （７）交流電力の電圧が各々が前記交流電力の尖頭電圧
   値よりも遥かに小さい２つの電圧閾値間にある持続時間
   に応答して信号を発生する手段と、前記信号を受信して
   前記持続時間が所定の持続時間よりも大きい場合に警報
   を発する手段 とを具備する交流電力損失検出装置。
8. （８）特許請求の範囲第（７）項記載の装置において、
   前記２つの電圧閾値は０ボルト付近の正及び負の値であ
   る交流電力損失検出装置。
9. （９）特許請求の範囲第（７）項記載の装置において、
   前記信号発生手段はさらに、 前記交流電力の電圧が前記２つの電圧閾値の中の大きい
   方よりも高い場合に第１の信号を発生する手段と、 前記交流電力の電圧が前記２つの電圧閾値の小さい方よ
   りも低い場合に第２の信号を発生する手段と、 前記第１の信号及び前記第２の信号を受信して前記交流
   電力の電圧が前記２つの電圧閾値の中の前記小さい方よ
   りも高く前記２つの電圧閾値の中の前記大きい方よりも
   低い電圧である持続時間中前記信号を発生する結合手段 とを具備する交流電力損失検出装置。
10. （１０）特許請求の範囲第（７）項記載の装置において
    、前記警報発生手段はさらに、 前記信号の持続時間中に電圧電荷を蓄積する手段と、 前記蓄積された電圧電荷及び所定基準電圧に応答して、
    前記蓄積された電圧電荷が前記所定基準電圧を越える場
    合に前記警報を発する手段 とを具備する交流電力損失検出装置。
11. （１１）特許請求の範囲第（７）項記載の装置において
    、前記信号発生手段はさらに、 前記交流電力の電圧を全波整流する手段と、全波整流さ
    れた前記交流電力の電圧及び基準電圧に応答して、前記
    全波整流された交流電力が前記基準電圧よりも低電圧で
    ある持続時間中前記信号を発生する手段 とを具備する交流電力損失検出装置。
12. （１２）交流電力電圧波形が該波形の尖頭電圧よりも遥
    かに小さい各々２つの電圧閾値と交差する間の持続時間
    を検出し、 前記持続時間が所定の基準持続時間よりも大きい場合に
    警報を発する ことからなる交流電流遮断検出方法。
13. （１３）電圧Ｖの変化に感応してそこから交流電力電圧
    波形の経過時間Ｔを検出する装置において、該装置は、 最初に、前記交流電力電圧波形がその負の尖頭値の５０
    ％よりも小さい負の電圧閾値−ＶＴよりも小さい電圧と
    なる時点を検出する第１の閾値検出手段と、 次に、前記交流電力電圧波形がその正の尖頭値の５０％
    よりも小さい正の電圧閾値＋ＶＴよりも大きい電圧とな
    る時点を検出する第２の閾値検出手段と、ＶＴ−（−Ｖ
    Ｔ）＝Ｖ 前記第１及び第２の検出に応答して、前記交流電力電圧
    波形が−ＶＴよりも大きく＋ＶＴよりも小さい電圧であ
    る経過時間Ｔの間、前記交流電力電圧波形がＶ内にある
    ことを意味する信号を発生する結合手段 とを具備する交流電力電圧波形の経過時間検出装置。
14. （１４）特許請求の範囲第（１３）項記載の装置におい
    て、−ＶＴは前記交流電力電圧波形の負の尖頭電圧値の
    およそ５％であり、 ＋ＶＴは前記交流電力電圧波形の正の尖頭電圧値のおよ
    そ５％であり、 交流電力の電圧波形は正弦状であり、 ここに、Ｔは前記正弦状交流電力電圧波形の半周期のお
    よそ５％である、 交流電力電圧波形の経過時間検出装置。
15. （１５）交流電力電圧が０ボルト近辺で経過する持続時
    間を検出するゼロ交差時間検出手段と、前記交流電力電
    圧が通常０ボルト近辺で正確に経過する所定持続時間を
    知り、前記検出に応答して検出された持続時間が所定持
    続時間よりも長い場合に信号を出力する警報手段 とを具備する交流電力遮断検出装置。
16. （１６）０ボルト近辺がさらに０ボルトを中心とする電
    圧間隔内に定義されている特許請求の範囲第（１５）項
    記載の交流電力遮断検出装置。
17. （１７）特許請求の範囲第（１６）項記載の装置におい
    て、前記０ボルトを中心とする間隔は前記交流電力電圧
    の正規偏差により前記検出された持続時間が前記所定持
    続時間よりも長くなることがない程充分に大きく、且つ
    前記間隔は同時に前記交流電力を尖頭電圧の大きさより
    も遥かに小さくなるよう充分に小さくした交流電力遮断
    検出装置。
18. （１８）連続する各時間において交流電力電圧が基準電
    圧値よりも小さい値である第１の持続時間を決定し、連
    続する各時間において交流電力電圧が基準電圧値よりも
    大きい値であり交流電力の各サイクル中の第１の持続時
    間と相補的な第２の持続時間を決定する電圧比較手段と
    、 第１の持続時間を所定の基準持続時間と比較して第１の
    持続時間が所定の基準持続時間よりも大きい場合に交流
    電力の停止を示す信号を出力し、第２の持続時間を所定
    の基準持続時間と比較して第２の持続時間が所定の基準
    持続時間より小さい場合に交流電力の停止を示す信号を
    出力する比較手段を具備し、 基準電圧値は交流電力電圧を尖頭電圧値の５０％よりも
    小さくなるようにした交流電力出力遮断検出装置。