JPH0541950B2 - - Google Patents

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JPH0541950B2
JPH0541950B2 JP61224935A JP22493586A JPH0541950B2 JP H0541950 B2 JPH0541950 B2 JP H0541950B2 JP 61224935 A JP61224935 A JP 61224935A JP 22493586 A JP22493586 A JP 22493586A JP H0541950 B2 JPH0541950 B2 JP H0541950B2
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smoothing capacitor
current
smoothing
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capacitor
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Kosuke Harada
Akihiko Katsuki
Katayuki Fujiwara
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Nippon Chemi Con Corp
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Nippon Chemi Con Corp
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  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流電圧を整流して直流電圧を得
るよう構成した電源装置における平滑回路に使用
される平滑用コンデンサの寿命検出方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for detecting the life of a smoothing capacitor used in a smoothing circuit in a power supply device configured to rectify an alternating current voltage to obtain a direct current voltage.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、交流電圧を直流電圧に変換する電源回
路を構成する場合、直流出力電圧の平滑を行うた
め、チヨークコイルやコンデンサが使用される。
この場合、コンデンサは大容量であることが要求
され、通常電解コンデンサが使用される。
Generally, when configuring a power supply circuit that converts an alternating current voltage to a direct current voltage, a chiyoke coil or a capacitor is used to smooth the direct current output voltage.
In this case, the capacitor is required to have a large capacity, and an electrolytic capacitor is usually used.

また、安定化電源装置として、装置の小形化お
よび出力電圧の制御時における損失の低減等が可
能なことから、直流電圧をオン・オフ動作するこ
とにより出力電圧を制御するスイツチングレギユ
レータが普及されている。このスイツチングレギ
ユレータは、一般に直流入力電圧を交流に変換
し、任意の電圧に変圧した後整流して直流出力電
圧を得るDC−DCコンバータを備えている。この
ように構成されるスイツチングレギユレータにお
いても、直流出力の平滑を行うため、安価でしか
も大容量の得られる電解コンデンサが使用されて
いる。
In addition, as a stabilized power supply, it is possible to downsize the device and reduce loss when controlling the output voltage, so a switching regulator that controls the output voltage by turning on and off the DC voltage is used. It is widespread. This switching regulator generally includes a DC-DC converter that converts a DC input voltage into AC, transforms it to an arbitrary voltage, and then rectifies it to obtain a DC output voltage. In a switching regulator constructed in this way, an inexpensive electrolytic capacitor with a large capacity is used to smooth the DC output.

このように、今日における安定化電源は、スイ
ツチングレギユレータに代表されるようにその信
頼性が高められているが、反面電解コンデンサは
依然として化学的変化を生じるものであつて経時
的劣化を回避することができず、その寿命に従つ
て定期的に交換を行わなければならないという不
便がある。
As described above, the reliability of today's stabilized power supplies, as typified by switching regulators, has improved, but on the other hand, electrolytic capacitors still undergo chemical changes and are subject to deterioration over time. There is an inconvenience in that it cannot be avoided and must be replaced periodically over its lifespan.

一般に、コンデンサの劣化状態は、経時的な静
電容量の低下に伴い、誘電正接(tanδ)および等
価直列抵抗(ESR)もしくは漏れ電流の増加特
性として現われることが知られている。しかしな
がら、コンデンサのこれらの劣化特性を検出する
には、コンデンサを回路から取外して個々に測定
を行う必要があり、多くの手間と時間とを要する
ばかりでなく、回路動作を一時停止しなければな
らないという不都合がある。
Generally, it is known that the deterioration state of a capacitor appears as an increase in dielectric loss tangent (tan δ), equivalent series resistance (ESR), or leakage current as the capacitance decreases over time. However, in order to detect these deterioration characteristics of a capacitor, it is necessary to remove the capacitor from the circuit and measure each capacitor individually, which not only requires a lot of effort and time, but also requires the circuit operation to be temporarily stopped. There is this inconvenience.

このような観点から、従来よりこの種のコンデ
ンサの劣化状態を検出する手段として、コンデン
サの内部損失の増大によつて生じる発熱やこれに
伴うコンデンサの内部機構もしくは外装体の機械
的変形を検出することにより、コンデンサが劣化
破損に至る危険な状態を事前に検知して回路の遮
断等の保安動作を行う保護方式が種々提案されて
いる(例えば、特開昭57−9226号公報、特開昭59
−89521号公報)。
From this point of view, the conventional means of detecting the deterioration state of this type of capacitor is to detect the heat generated by the increase in internal loss of the capacitor and the accompanying mechanical deformation of the internal mechanism or exterior body of the capacitor. Therefore, various protection methods have been proposed that detect in advance a dangerous condition that could lead to deterioration or damage of a capacitor and perform safety operations such as cutting off the circuit (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-9226; 59
-89521).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前述した従来のコンデンサにおける劣化検出方
法は、コンデンサの過熱状態やコンデンサの構成
部材の変形等を検出するため、コンデンサの劣化
状態が相当進行した状態であり、この間にコンデ
ンサの電気的諸特性は極めて悪化しており、信頼
性の高い電源回路に与える悪影響は極めて大き
い。
The conventional deterioration detection method for capacitors described above detects overheating of the capacitor and deformation of the capacitor components, so the deterioration of the capacitor has progressed considerably, and during this time the electrical characteristics of the capacitor are extremely affected. The situation is getting worse, and the negative impact on highly reliable power supply circuits is extremely large.

そこで、本発明者等は、電解コンデンサの劣化
に伴いコンデンサの等価直列抵抗が増加すること
に着目し、鋭意研究を重ねた結果、交流電圧もし
くはパルス電圧を整流して得られるリツプル分を
含む直流電圧に対し、コイルとコンデンサからな
る平滑回路を介して負荷に平滑された直流電圧を
供給するよう構成した電源装置において、前記平
滑回路のコンデンサに正常品と劣化品とを使用し
た場合における負荷電流の変化に対する前記コイ
ルでのリツプル電流と前記コンデンサのリツプル
電流の変化を測定したところ、コイルのリツプル
電流には殆んど変化が認められず、コンデンサの
リツプル電流につき劣化品を使用した際には負荷
電流の増加に伴つて著しく低下することを突き止
めた。すなわち、コンデンサの劣化はコンデンサ
のリツプル電流の低下をピツクアツプコイル等を
使用して検出することにより、コンデンサの電気
的特性の劣化状態を適正に判別してその寿命検出
を回路動作中において簡便に行うことができるこ
とが判つた。
Therefore, the inventors of the present invention focused on the fact that the equivalent series resistance of an electrolytic capacitor increases as it deteriorates, and as a result of extensive research, the inventors found that a DC voltage containing ripple obtained by rectifying an AC voltage or a pulse voltage In a power supply device configured to supply smoothed DC voltage to a load via a smoothing circuit consisting of a coil and a capacitor, load current when normal and deteriorated capacitors are used in the smoothing circuit. When we measured the changes in the ripple current in the coil and the ripple current in the capacitor with respect to changes in , we found that there was almost no change in the ripple current in the coil. It was found that the value decreases significantly as the load current increases. In other words, deterioration of a capacitor can be detected by detecting a drop in the ripple current of the capacitor using a pick-up coil, etc., thereby appropriately determining the state of deterioration of the capacitor's electrical characteristics and easily detecting its lifespan during circuit operation. It turns out that it is possible.

従つて、本発明の目的は、平滑用コンデンサお
よび平滑用コイルのリツプル電流を監視してその
変化を検出することにより、動作状態にあるコン
デンサの劣化を容易に判別することができる平滑
用コンデンサの寿命検出方法を提供するにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a smoothing capacitor that can easily determine the deterioration of a capacitor in an operating state by monitoring the ripple current of the smoothing capacitor and smoothing coil and detecting its changes. To provide a lifespan detection method.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る平滑用コンデンサの寿命検出方法
は、交流電圧またはパルス電圧を整流して得られ
たリツプル分を含む直流電圧が平滑用コンデンサ
を含む平滑回路に供給され、平滑された電圧を負
荷に供給するよう構成した電源回路において、 前記平滑回路にインダクタンス素子を設け、該
インダクタンス素子を流れるリツプル電流
(ΔIL)と、前記平滑用コンデンサを流れるリツ
プル電流(ΔIC)と、および前記負荷に供給され
る負荷電流(IO)とを検出し、 前記インダクタンス素子を流れるリツプルの電
流(ΔIL)と前記平滑用コンデンサを流れるリツ
プル電流(ΔIC)との差(ΔIL−ΔIC)と、前記負
荷電流(IO)とから出力リツプル係数(γ=(ΔIL
−ΔIC)/IO)を演算し、 前記負荷電流(IO)の値に対して設定された正
常な平滑用コンデンサの出力リツプル係数(γ*
の値と、測定により得られた前記出力リツプル係
数(γ)の値とを比較してその相関関係から平滑
用コンデンサの劣化状態を判別することを特徴と
する。
In the smoothing capacitor life detection method according to the present invention, a DC voltage including ripple obtained by rectifying an AC voltage or a pulse voltage is supplied to a smoothing circuit including a smoothing capacitor, and the smoothed voltage is applied to a load. In a power supply circuit configured to supply an inductance element to the smoothing circuit, a ripple current (ΔI L ) flowing through the inductance element, a ripple current (ΔI C ) flowing through the smoothing capacitor, and the ripple current flowing through the smoothing capacitor are supplied to the load. detecting the load current (I O ) caused by the inductance element, and detecting the difference (ΔI L −ΔI C ) between the ripple current (ΔI L ) flowing through the inductance element and the ripple current (ΔI C ) flowing through the smoothing capacitor; From the load current (I O ), the output ripple coefficient (γ = (ΔI L
−ΔI C )/I O ) is calculated, and the output ripple coefficient (γ * ) of the normal smoothing capacitor set for the value of the load current (I O ) is calculated.
and the value of the output ripple coefficient (γ) obtained by measurement, and the deterioration state of the smoothing capacitor is determined from the correlation.

〔作用〕[Effect]

本発明に係る平滑用コンデンサの寿命検出方法
によれば、交流電圧等を整流して得られたリツプ
ル分を含む直流電圧を平滑用コンデンサを介して
平滑し負荷に供給するよう構成した場合、インダ
クタンス素子および平滑用コンデンサに流れるリ
ツプル電流を回路に影響を与えないように設けた
電流検出器で検出して常時これを監視することに
より、平滑用コンデンサの劣化状態が進行するに
伴い、正常の平滑用コンデンサに比べてリツプル
電流の値が次第に低下することから、この状態を
電気的に判別することにより、平滑用コンデンサ
をその使用状態のままで適正な寿命検出を達成す
ることができる。
According to the method for detecting the life of a smoothing capacitor according to the present invention, when a DC voltage including ripples obtained by rectifying an AC voltage etc. is smoothed and supplied to a load via a smoothing capacitor, the inductance By constantly monitoring the ripple current flowing through the element and smoothing capacitor by detecting it with a current detector installed so as not to affect the circuit, as the deterioration of the smoothing capacitor progresses, the normal smoothing Since the ripple current value gradually decreases compared to that of a smoothing capacitor, by electrically determining this state, it is possible to achieve appropriate life detection of the smoothing capacitor while it is in its used state.

なお、この場合、前記インダクタンス素子に流
れるリツプル電流を基準値とし、前記平滑用コン
デンサのリツプル電流と比較することにより、平
滑用コンデンサの劣化状態の電気的な判別精度を
高めることができる。
In this case, by using the ripple current flowing through the inductance element as a reference value and comparing it with the ripple current of the smoothing capacitor, it is possible to improve the accuracy of electrically determining the deterioration state of the smoothing capacitor.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明に係る平滑用コンデンサの寿命検
出方法の実施例につき添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
Next, an embodiment of the method for detecting the life of a smoothing capacitor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明に係る平滑用コンデンサの寿
命検出方法を実施するスイツチングレギユレータ
の典型的な回路構成を示すものである。すなわ
ち、第1図において、参照符号10は直流電源、
12は電圧変成器、14はスイツチング素子、1
6,18,20はダイオード、22は平滑用コイ
ル、24は平滑用コンデンサ、26は負荷をそれ
ぞれ示し、フオワード形コンバータとして構成さ
れたものである。このように構成されたスイツチ
ングレギユレータは、直流電源10により供給さ
れる直流電圧Eiをスイツチング素子14によつて
パルス電圧を得、このパルス電圧を変成器12を
介して所定の電圧値に変換し、さらにこのパルス
電圧をダイオード18,20によつて整流すると
共に平滑用コイル22および平滑用コンデンサ2
4により平滑して負荷26に供給するよう動作す
る。
FIG. 1 shows a typical circuit configuration of a switching regulator that implements the method for detecting the life of a smoothing capacitor according to the present invention. That is, in FIG. 1, reference numeral 10 indicates a DC power supply;
12 is a voltage transformer, 14 is a switching element, 1
6, 18, and 20 are diodes, 22 is a smoothing coil, 24 is a smoothing capacitor, and 26 is a load, which is configured as a forward converter. The switching regulator configured in this way obtains a pulse voltage from the DC voltage Ei supplied by the DC power supply 10 through the switching element 14, and converts this pulse voltage into a predetermined voltage value via the transformer 12. This pulse voltage is then rectified by diodes 18 and 20, and smoothing coil 22 and smoothing capacitor 2
4 to smooth the signal and supply it to the load 26.

そこで、本発明においては、前記構成からなる
電源回路において、平滑用コンデンサ24および
平滑用コイル22に対し、それぞれ個別に流れる
リツプル電流を検出するためのピツクアツプコイ
ル等からなる電流検出器28,30を設ける。こ
の場合、第1図に示す回路において、スイツチン
グ素子14のオン状態およびオフ状態の時におけ
る等価回路を示せば、第2図および第3図に示す
通りである。なお、第2図および第3図における
各素子の内容は次の通りである。
Therefore, in the present invention, in the power supply circuit having the above configuration, current detectors 28 and 30 each consisting of a pick-up coil or the like are provided for the smoothing capacitor 24 and the smoothing coil 22 to detect the ripple current flowing individually. establish. In this case, in the circuit shown in FIG. 1, equivalent circuits when the switching element 14 is in the on state and off state are as shown in FIGS. 2 and 3. The contents of each element in FIGS. 2 and 3 are as follows.

Ei:入力電圧 EO:出力電圧 C:平滑用コンデンサ24のキヤパシタンス L:平滑用コイル22のインダクタンス RL:負荷抵抗 VD2:ダイオード18の順方向等価電圧源 VD3:ダイオード20の順方向等価電圧源 r1:入力電源10の内部抵抗、スイツチング素子
14のオン状態での抵抗および変成器12の一
次側巻線抵抗の和 r2:ダイオード18の内部抵抗、コイル22の巻
線抵抗および変成器12の二次側巻線抵抗の和 r3:ダイオード20の内部抵抗とコイル22の巻
線抵抗の和 rC:平滑用コンデンサ24の等価直列抵抗
(ESR) IL:平滑用コイル22を流れる電流平均値 IO:負荷の電流平均値 ΔIL:平滑用コイル22のリツプル電流 ΔIC:平滑用コンデンサ24のリツプル電流 従つて、前述した回路構成において、平滑用コ
ンデンサ24として、容量441.2μF、ESR108.5m
Ωの正常品と、容量345.7μF、ESR996.3mΩの劣
化品につき、負荷電流IOに対する平滑用コイル2
2および平滑用コンデンサ24のリツプル電流
ΔIL、ΔICを測定した結果、第4図(正常品)お
よび第5図(劣化品)に示すような特性が得られ
た。これらの測定結果から、平滑用コンデンサ2
4の劣化品については、平滑用コイル22のリツ
プル電流ΔILに殆んど変化が見られないが、平滑
用コンデンサ24のリツプル電流ΔICについては
顕著な変化が認められた。なお、第4図および第
5図において、それぞれ実線で示す特性曲線は、
前記第2図および第3図に示す等価回路に基づい
て算出した計算値によるものである。また、第4
図および第5図に示す特性曲線は、フオワード形
コンバータの場合であるが、帰還を施した場合に
おいも同様の特性曲線が得られることが確認され
た。
Ei: Input voltage E O : Output voltage C: Capacitance of smoothing capacitor 24 L: Inductance of smoothing coil 22 R L : Load resistance V D2 : Forward equivalent voltage source of diode 18 V D3 : Forward equivalent of diode 20 Voltage source r 1 : Sum of internal resistance of input power supply 10, on-state resistance of switching element 14, and primary winding resistance of transformer 12 r 2 : Internal resistance of diode 18, winding resistance of coil 22, and transformation Sum of the secondary winding resistances of the capacitor 12 r 3 : Sum of the internal resistance of the diode 20 and the winding resistance of the coil 22 r C : Equivalent series resistance (ESR) of the smoothing capacitor 24 I L : The sum of the internal resistance of the diode 20 and the winding resistance of the coil 22 Average flowing current I O : Average current value of the load ΔI L : Ripple current of the smoothing coil 22 ΔI C : Ripple current of the smoothing capacitor 24 Therefore, in the circuit configuration described above, the capacitance of the smoothing capacitor 24 is 441.2 μF. ,ESR108.5m
Smoothing coil 2 for load current I O for a normal product with Ω and a deteriorated product with a capacity of 345.7 μF and an ESR of 996.3 mΩ.
As a result of measuring the ripple currents ΔI L and ΔI C of the smoothing capacitor 2 and the smoothing capacitor 24, the characteristics shown in FIG. 4 (normal product) and FIG. 5 (deteriorated product) were obtained. From these measurement results, smoothing capacitor 2
Regarding the deteriorated product No. 4, almost no change was observed in the ripple current ΔI L of the smoothing coil 22, but a remarkable change was observed in the ripple current ΔI C of the smoothing capacitor 24. In addition, the characteristic curves shown by solid lines in FIGS. 4 and 5 are as follows.
This is based on calculated values calculated based on the equivalent circuits shown in FIGS. 2 and 3. Also, the fourth
Although the characteristic curves shown in FIG. 5 and FIG. 5 are for a forward type converter, it has been confirmed that similar characteristic curves can be obtained when feedback is applied.

ここで、第1図に示す回路によつて検出される
平滑用コイル22のリツプル電流ΔILと、平滑用
コンデンサ24のリツプル電流ΔICとの差、すな
わち出力リツプル電流を取り、γ=(ΔIL
ΔIC)/IOで定義される無次元量(出力リツプル
係数という)を求めれば、負荷の影響を殆んど受
けずにESRの大きさの程度を判別することがで
きる。従つて、この場合のγ対IO特性を示せば、
第6図に示す通りである。すなわち、第6図から
明らかなように、負荷電流IO=3Aの場合、正常
品ではγ=0.8%であるのに対し、劣化品ではγ
=6%程度の大きさとなり、平滑用コンデサの劣
化状態を充分判別することができる。
Here, the difference between the ripple current ΔI L of the smoothing coil 22 detected by the circuit shown in FIG. 1 and the ripple current ΔI C of the smoothing capacitor 24, that is, the output ripple current, is taken, and γ=(ΔI L
If a dimensionless quantity (referred to as an output ripple coefficient) defined by ΔI C )/I O is obtained, the degree of ESR can be determined with almost no influence from the load. Therefore, if we show the γ vs. I O characteristic in this case,
As shown in FIG. In other words, as is clear from Fig. 6, when the load current I O = 3A, γ is 0.8% for the normal product, while γ is 0.8% for the deteriorated product.
= about 6%, and the deterioration state of the smoothing capacitor can be sufficiently determined.

前述した本発明の寿命検出方法に基づき、平滑
用コンデンサの劣化状態を判別して警報表示等の
出力信号を得る手段としては、平滑用コンデンサ
の正常品における負荷電流に対する出力リツプル
係数特性(γ対IO特性)を設定し、この設定値と
実際の回路状態の検出値とを比較することによ
り、容易に実現することができる。この場合、負
荷電流の検出については、公知の計器用変流器等
を使用して容易に検出するこができる。
Based on the above-described life detection method of the present invention, the output ripple coefficient characteristics (γ vs. This can be easily achieved by setting the I/ O characteristics) and comparing this set value with the detected value of the actual circuit state. In this case, the load current can be easily detected using a known instrument current transformer or the like.

第7図は、電流検出器28による平滑用コンデ
ンサ24のリツプル電流ΔICと、電流検出器30
による平滑用コイル22のリツプル電流ΔILとを
検出し、これらリツプル電流ΔIC、ΔILと負荷電
流IOとの関係における出力リツプル係数γ=(ΔIL
−ΔIC)/IOを演算器OPで算出し、この出力リツ
プル係数γを負荷電流IOに基づく正常な平滑用コ
デンサの出力リツプル係数の設置値γ*を定めた
比較器COMPに入力し、前記出力リツプル係数
の設定値γ*と出力リツプル係数の検出値γとを
比較し所定値以上の偏差が生じた場合に警報出力
信号SAを出力するよう構成したものである。
FIG. 7 shows the ripple current ΔI C of the smoothing capacitor 24 detected by the current detector 28 and the ripple current ΔI C of the smoothing capacitor 24 detected by the current detector 28, and
The output ripple coefficient γ = ( ΔI L
−ΔI C )/I O is calculated by the calculator OP, and this output ripple coefficient γ is input to the comparator COMP, which determines the set value γ * of the output ripple coefficient of a normal smoothing capacitor based on the load current I O. , the set value γ * of the output ripple coefficient is compared with the detected value γ of the output ripple coefficient, and when a deviation of a predetermined value or more occurs, an alarm output signal S A is output.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

前述した実施例から明らかなように、本発明に
よれば、平滑用コンデンサの経時的な劣化をこの
平滑用コンデンサと平滑用コイルに流れるリツプ
ル電流を回路に影響を与えない電流検出器により
常時監視し、平滑用コイルに流れるリツプル電流
を基準値とし、前記平滑用コンデンサを流れるリ
ツプル電流との関係における出力リツプル係数を
求めることにより、容易かつ確実に平滑用コンデ
ンサの劣化状態を判別し、所要の警報動作を行う
よう構成することができる。
As is clear from the embodiments described above, according to the present invention, the deterioration of the smoothing capacitor over time is constantly monitored by a current detector that does not affect the circuit by monitoring the ripple current flowing through the smoothing capacitor and the smoothing coil. By using the ripple current flowing through the smoothing coil as a reference value and determining the output ripple coefficient in relation to the ripple current flowing through the smoothing capacitor, the deterioration state of the smoothing capacitor can be easily and reliably determined, and the required It can be configured to take an alarm action.

このようにして、本発明によれば、平滑用コデ
ンサに対し特別な加工を施すことなく、平滑用コ
ンデンサを動作状態のままでその劣化を適正に検
出することができるため、従来のような予測的部
品交換等の煩雑な手間を要せず、経済的にしかも
能率的に劣化判別と部品交換とを行うことができ
る。
In this way, according to the present invention, it is possible to properly detect the deterioration of the smoothing capacitor in its operating state without performing any special processing on the smoothing capacitor. Deterioration determination and parts replacement can be performed economically and efficiently without the need for complicated parts replacement.

以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明は前述した実施例に限定されることな
く、例えば交流電圧電源を変圧し、これを整流し
て得られるリツプル分を含む直流電圧をチヨーク
インプツト形平滑回路で平滑するよう構成した電
源回路における平滑用コンデンサについての劣化
状態を判別する寿命検出方法として広く応用する
ことができるばかりでなく、本発明の精神を逸脱
しない範囲内において種々の設計変更をなし得る
ことは勿論である。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Not only can it be widely applied as a lifespan detection method for determining the deterioration state of a smoothing capacitor in a power supply circuit configured to smooth with a chiyo-impact type smoothing circuit, but also can be applied within the scope of the spirit of the present invention. Of course, various design changes can be made.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る平滑用コンデンサの寿命
検出方法の一実施例を示すスイツチングレギユレ
ータの基本回路図、第2図および第3図は第1図
に示す回路のスイツチング素子のオン・オフ動作
時のそれぞれ等価回路図、第4図は第1図に示す
回路における平滑用コンデンサに正常品を使用し
た場合のリツプル電流と負荷電流との関係を示す
特性曲線図、第5図は平滑用コンデンサに劣化品
を使用した場合の第4図と同様の特性曲線図、第
6図は平滑用コンデンサに正常品と劣化品を使用
した場合の出力リツプル係数と負荷電流との関係
を示す特性曲線図、第7図は平滑用コンデンサと
平滑用コイルとのリツプル電流検出値に基づく出
力リツプル係数と設定された出力リツプル係数と
により寿命検出を行うブロツク回路図である。 10……直流電源、12……電圧変成器、14
……スイツチング素子、16,18,20……ダ
イオード、22……平滑用コイル、24……平滑
用コンデンサ、26……負荷、28……電流検出
器、30……電流検出器、COMP……比較器、
OP……演算器、SA……警報出力信号。
FIG. 1 is a basic circuit diagram of a switching regulator showing an embodiment of the method for detecting the life of a smoothing capacitor according to the present invention, and FIGS.・Equivalent circuit diagram in off-operation, Figure 4 is a characteristic curve diagram showing the relationship between ripple current and load current when a normal product is used as the smoothing capacitor in the circuit shown in Figure 1, and Figure 5 is A characteristic curve diagram similar to Figure 4 when a deteriorated smoothing capacitor is used. Figure 6 shows the relationship between output ripple coefficient and load current when a normal and deteriorated smoothing capacitor is used. The characteristic curve diagram, FIG. 7, is a block circuit diagram for detecting the life span based on the output ripple coefficient based on the ripple current detection value of the smoothing capacitor and the smoothing coil and the set output ripple coefficient. 10...DC power supply, 12...Voltage transformer, 14
... Switching element, 16, 18, 20 ... Diode, 22 ... Smoothing coil, 24 ... Smoothing capacitor, 26 ... Load, 28 ... Current detector, 30 ... Current detector, COMP ... comparator,
OP...Arithmetic unit, S A ...Alarm output signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 交流電圧またはパルス電圧を整流して得られ
たリツプル分を含む直流電圧が平滑用コンデンサ
を含む平滑回路に供給され、平滑された電圧を負
荷に供給するよう構成した電源回路において、 前記平滑回路にインダクタンス素子を設け、 該インダクタンス素子を流れるリツプル電流
(ΔIL)と、前記平滑用コンデンサを流れるリツ
プル電流(ΔIC)と、および前記負荷に供給され
る負荷電流(IO)とを検出し、 前記インダクタンス素子を流れるリツプル電流
(ΔIL)と前記平滑用コンデンサを流れるリツプ
ル電流(ΔIC)との差(ΔIL−ΔIC)と、前記負荷
電流(IO)とから出力リツプル係数(γ=(ΔIL
ΔIC)/IO)を演算し、 前記負荷電流(IO)の値に対して設定された正
常な平滑用コンデンサの出力リツプル係数(γ*
の値と、測定により得られた前記出力リツプル係
数(γ)の値とを比較してその相関関係から平滑
用コンデンサの劣化状態を判別することを特徴と
する平滑用コンデンサの寿命検出方法。
[Scope of Claims] 1. A power source configured such that a DC voltage including ripple obtained by rectifying an AC voltage or a pulse voltage is supplied to a smoothing circuit including a smoothing capacitor, and the smoothed voltage is supplied to a load. In the circuit, an inductance element is provided in the smoothing circuit, and a ripple current (ΔI L ) flowing through the inductance element, a ripple current (ΔI C ) flowing through the smoothing capacitor, and a load current (I O ) is detected, and the difference (ΔI L −ΔI C ) between the ripple current (ΔI L ) flowing through the inductance element and the ripple current (ΔI C ) flowing through the smoothing capacitor, and the load current (I O ) are detected. and the output ripple coefficient (γ=(ΔI L
Calculate ΔI C )/I O ) and find the output ripple coefficient (γ * ) of a normal smoothing capacitor set for the value of the load current (I O ).
and the value of the output ripple coefficient (γ) obtained by measurement, and the deterioration state of the smoothing capacitor is determined from the correlation thereof.
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