JPS63287363A - 入力コンデンサの容量抜け検出方式 - 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】 〔概　要〕 本発明は、電源装置の入力コンデンサの容量抜けを、出
力電流に比例して変化し且つ入力コンデンサが正常な時
のリップル電圧に比例する電圧に対し一定の関係となる
閾値を設け、これとリップル電圧に比例する電圧を比較
し、この比較結果が上記関係から反転したことをもって
、入力コンデンサの容量抜けが発生したことを検知する
ようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電源装置における入力コンデンサの容量抜は
検出方式に関する。

〔従来の技術〕

スイッチング方式の電源装置は、スイッチング素子でス
イッチングして得られる矩形波電圧を、トランスで変圧
し、これを更に整流・平滑して安定な直流電圧を得るも
のである。

この方式ではトランスの一次側のリップルを抑制するた
め、直流平滑回路に必ず平滑用の入力コンデンサが使用
されている。この入力コンデンサの容量抜けが生じると
、直流電圧中のリンプル電圧が大きくなることは良く知
られている。このことからリップル電圧を監視し、リッ
プル電圧が大きくなったことによりコンデンサの容量抜
けを検出することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがスイッチング方式の電源装置における一次側の
コンデンサ、即ち入力コンデンサのリップル電圧は、二
次側の出力電流に比例して変動する〔第２図（ａ）参照
〕。従って出力電流が一定でない場合には、出力電流の
変化に伴って入力コンデンサのリップル電圧も変化する
ため、上述の単にリップル電圧を監視する方法では、入
力コンデンサの容量抜けを的確に検出することができな
い。

そこで本発明においては、出力電流が変動しても入力コ
ンデンサの容量抜けを的確に検出できるようにすること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は、入力電流検出手段とリップル電圧検出手段と
比較手段とを設け、且つ、入力コンデンサが正常な時の
リップル電圧検出手段の出力レベルに対する入力電流検
出手段の出力レベルの比を所望の如く（但し、このレベ
ル比は１以上）設定しておき、両者の出力を比較手段で
比較し、リップル電圧検出手段の出力と入力電流検出手
段の出力との関係が反転したことをもって、入力コンデ
ンサの容量抜けと判定するようにした。

〔作　用〕

リップル電圧も入力電流も出力電流に比例して変化する
ので、出力電流の任意の値において入力電流の検出手段
の出力レベルをリップル電圧の検出出力レベルより太き
（設定すると、このレベル比は全出力電流範囲にわたっ
て成立する。即ち、入力電流検出手段の出力レベルを、
出力電流によって変化する基準値として用いることがで
きる。

従ってこれを閾値としてリップル電圧を監視することに
より、出力電流の変動によるリップル電圧の変動は異常
とは検知されず、入力コンデンサの容量抜けによるリッ
プル電圧の変動のみを検出できる。

〔実　施　例〕

以下本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。

第１図に上記一実施例の要部構成を示す。

同図において、ｌは入力コンデンサ、２は入力電流検出
手段、３はリップル電圧検出手段、４は比較手段、Ｔは
変圧用のトランスである。

１次側入力端子Ｔ＋　、Ｔｚへの直流入力状態において
、スイッチングトランジスタＱ（）ランジスタＱのベー
スにはパルス電圧が印加される）のスイッチング動作に
より、２次側に交流出力が誘起される。この交流出力は
ダイオードＤ、、Ｄ。

で整流され、チョークコイルＬ、コンデンサＣにより平
滑される。

入力電流検出手段２はカレントトランス５により入力電
流の大きさを検知し、その検知出力をダイオード１１と
コンデンサ１２で整流・平滑してレベル調整手段６に供
給する。

レベル調整手段６は直列に接続された二つの抵抗１３．
１４からなり、電圧分割回路を構成する。電圧の分割比
は上記抵抗１３と１４の値を選択することにより決定で
きる。

抵抗１３と１４により分割され両者の接続点から出力さ
れた電圧は、カレントトランス５で検知された入力電流
の大きさに比例した電圧となる。この電圧は比較回路１
５からなる比較手段４の負入力端子（図に−で示す端子
〕に入力される。

一方入力コンデンサＩの両端の電圧は、リップルミ圧検
出手段３において、まずコンデンサ２１゜抵抗２２．ダ
イオード２３によって直流成分が除去され、変化分、即
ちリップル電圧の大きさに比例した直流電圧に変換され
る。この電圧はフォトカプラ２４を介して取り出され、
比較回路１５の正入力端子（図の十端子）に送られる。

比較回路１５においては、負入力端子と正入力端子に入
力された二つの電圧が比較され、比較結果に基づいた信
号が出力される。

第２図は上記一実施例の動作説明図であって、以下同図
に基づいて本実施例の原理及び動作を説明する。

人力コンデンサ１のリップル電圧は同９　（ａ）に示す
如く出力電流に比例して変化する。従って単にリップル
電圧の大きさのみを監視する方法では、リップル電圧が
大きくなったことを検知しても、これが入力コンデンサ
１の容量抜けによるものか出力電流の変動によるものか
判定できない。

一方入力電流は同図（ｂ）に見られる如く出力電流に比
例して変化する。そこで本実施例では上述の出力電流に
対するリップル電圧及び入力電流の依存関係を考慮し、
単にリップル電圧を監視するのではな（、出力電流の値
に対応して変化する闇値を設定し、リップル電圧の大き
さがこの闇値を越えたことを検出した場合に、入力コン
デンサ１の容量抜けと判定するようにしたものである。

即ち、入力コンデンサ１が正常な場合のリップル電圧（
同図（Ｃ）の１参照）に対し、僅かに大きい電圧〔同図
（Ｃ）の■参照）を闇値として設定する。

この関係は、リップル電圧及び入力電流が出力電流に比
例するので、リップル電圧及び入力電流に比例する電圧
を取り出すことにより、出力電流の所定の範囲全域にわ
たって成り立つようにすることは可能である。

上述の入力電流検出手段２及びリップル電圧検出手段３
はこの目的のために設けたものである。

前述の説明から明らかな如く、入力電流検出手段２の出
力電圧は入力電流に比例し、またリップル電圧検出手段
３の出力電圧はリップル電圧に比例する。入力電流検出
手段の出力レベルは、レベル調整手段６の抵抗１３．１
４の抵抗値を選択することによって調整できるので、こ
の出力レベルを、入力コンデンサ１が正常な時のリップ
ル電圧検出手段３の出力電圧より僅かに大きくなるよう
、レベル調整手段６により調整しておく。以上により第
２図（Ｃ）に示すような、出力電流の所定範囲にわたっ
てリップル電圧〔図示の！〕より僅かに大きい闇値〔図
示の■〕を設定できる。

入力コンデンサ１が正常な間は、上記第２図（Ｃ）の関
係が維持されるので、比較手段４の正入力端子の入力電
圧は負入力端子の入力電圧より低い。

従って比較手段４の出力は、出力電流が変化しても“Ｏ
゛を保つ。

入力コンデンサ１の容量が抜けてくるとリップル電圧も
次第に増大し、容量抜けが”あるレベルに達すると、リ
ップル電圧検出手段３の出力電圧の大きさは第２図（ｄ
）の■“に示すように、出力電流の大きさに関係なく閾
値■を越えることとなる。

この場合には比較手段４の正入力端子の入力電圧が負入
力端子の入力電圧より大きくなるので、比較手段４の出
力はｌ°に反転する。従ってこの信号を用いて容量抜は
アラームを出力するようにすることができる。

このように、入力電流に比例する電圧と入力コンデンサ
ｌのリップル電圧に比例する電圧との比を監視している
ために、出力電流が変動してリップル電圧が変動した場
合には、第２図（Ｃ）に示すように闇値を越えることが
なく、容量抜けによるリップル電圧の変動のみを出力電
流の増減に関係な（検知でき、容量抜けを的確に検出す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、出力電流の変動に影
響されることなく、入力コンデンサの容量抜けを的確に
検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部構成説明図、第２図は上
記一実施例の動作説明図である。 図において、１は入力コンデンサ、２は入力電流検出手
段、３はリップル電圧検出手段、４は比較手段、５はカ
レントトランス、６はレベル調整手段、Ｔはトランスを
示す。 半に明−笑務例楕へ説明口 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 矩形波電圧を変圧用トランス（Ｔ）で変圧するスイッチ
   ング電源装置において、 前記トランス（Ｔ）の一次側に設けられた平滑回路の入
   力コンデンサ（１）の両端のリップル電圧を検出するリ
   ップル電圧検出手段（３）と、前記トランス（Ｔ）の一
   次側の電流を検出する入力電流検出手段（２）と、 前記リップル電圧検出手段（３）と入力電流検出手段（
   ２）の出力レベルとを比較する比較手段（４）とを設け
   、 前記入力コンデンサ（１）が正常な状態で、前記入力電
   流検出手段（２）の出力レベルを、前記リップル電圧検
   出手段（３）の出力レベルより大きく設定しておき、 前記比較手段（４）による比較結果が前記予め設定され
   た関係から反転したことをもって、前記入力コンデンサ
   （１）の容量抜けと判定するように構成したことを特徴
   とする入力コンデンサの容量抜け検出方式。