JPH0829465A - コンデンサ容量変化検出回路および電源寿命検出回路 - Google Patents
コンデンサ容量変化検出回路および電源寿命検出回路Info
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- JPH0829465A JPH0829465A JP6167882A JP16788294A JPH0829465A JP H0829465 A JPH0829465 A JP H0829465A JP 6167882 A JP6167882 A JP 6167882A JP 16788294 A JP16788294 A JP 16788294A JP H0829465 A JPH0829465 A JP H0829465A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】環境温度下での機器の稼働時間の累積計算を不
要としてその累積のための累積計とかメモリの必要性を
なくし、また環境温度の測定のための高価なセンサの使
用の必要性をなくす。 【構成】電源用コンデンサＣ１が使用されるのと実質的
に同じ環境温度下で検出コンデンサＣ２を配備し、この
コンデンサＣ２をマイコンＣＰＵからの充放電パルスＳ
１でトランジスタＴｒ１をオンオフさせて充放電させ、
コンデンサＣ２が充電を開始する時刻Ｔ０と、この時刻
Ｔ０からコンデンサＣ２の容量抜けの程度に対応するこ
れの充電カーブの上昇速度によって基準電圧Ｖｒｅｆに
到達するまでの時刻を比較器ＡＭＰの出力で得、マイコ
ンＣＰＵではコンデンサＣ２の容量抜け、すなわちコン
デンサＣ１の容量抜けを判定し、これによって機器の機
能の低下を判定する。
要としてその累積のための累積計とかメモリの必要性を
なくし、また環境温度の測定のための高価なセンサの使
用の必要性をなくす。 【構成】電源用コンデンサＣ１が使用されるのと実質的
に同じ環境温度下で検出コンデンサＣ２を配備し、この
コンデンサＣ２をマイコンＣＰＵからの充放電パルスＳ
１でトランジスタＴｒ１をオンオフさせて充放電させ、
コンデンサＣ２が充電を開始する時刻Ｔ０と、この時刻
Ｔ０からコンデンサＣ２の容量抜けの程度に対応するこ
れの充電カーブの上昇速度によって基準電圧Ｖｒｅｆに
到達するまでの時刻を比較器ＡＭＰの出力で得、マイコ
ンＣＰＵではコンデンサＣ２の容量抜け、すなわちコン
デンサＣ１の容量抜けを判定し、これによって機器の機
能の低下を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサ容量変化検
出回路および電源寿命検出回路に関する。
出回路および電源寿命検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の温度調節器はフリー電源化と小型
化によりその内部の環境温度が著しく増大する傾向にあ
る。温度調節器に限らず機器は一般に高い環境温度下に
置かれた状態で使用を継続されると内部部品が消耗を来
してその機能が低下してくる。この環境温度が原因とな
ってその使用寿命が到来したことを推定してこれを外部
に報知できるようにすることは温度調節器その他の機器
を安全にかつ常時最適な状態で用いるうえでは必要なこ
とが多い。
化によりその内部の環境温度が著しく増大する傾向にあ
る。温度調節器に限らず機器は一般に高い環境温度下に
置かれた状態で使用を継続されると内部部品が消耗を来
してその機能が低下してくる。この環境温度が原因とな
ってその使用寿命が到来したことを推定してこれを外部
に報知できるようにすることは温度調節器その他の機器
を安全にかつ常時最適な状態で用いるうえでは必要なこ
とが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電源で駆動される機器
がその内部環境温度の増大でその寿命に影響を受けやす
いものとしては電源によく用いられる平滑用のアルミ電
解コンデンサがある。この電解コンデンサは環境温度と
その環境温度下での使用時間とに依存した容量抜けを起
こしてくる。そこで機器の内部に環境温度のセンサを配
備するとともに、機器の稼働時間を計測する計測手段を
付加し、その環境温度に関連した稼働時間をマイクロコ
ンピュータの制御の下にメモリに累積記憶させていき、
必要なときにその累積データからコンデンサの残りの寿
命を所定の式例えばアレニウスと称される式を用いて演
算して推定できるようにして外部に機器の寿命を出力で
きるようにすることが考えられる。
がその内部環境温度の増大でその寿命に影響を受けやす
いものとしては電源によく用いられる平滑用のアルミ電
解コンデンサがある。この電解コンデンサは環境温度と
その環境温度下での使用時間とに依存した容量抜けを起
こしてくる。そこで機器の内部に環境温度のセンサを配
備するとともに、機器の稼働時間を計測する計測手段を
付加し、その環境温度に関連した稼働時間をマイクロコ
ンピュータの制御の下にメモリに累積記憶させていき、
必要なときにその累積データからコンデンサの残りの寿
命を所定の式例えばアレニウスと称される式を用いて演
算して推定できるようにして外部に機器の寿命を出力で
きるようにすることが考えられる。
【０００４】しかしながら、このような寿命の推定で
は、演算結果をメモリに累積させておく必要があるがマ
イクロコンピュータの暴走などによりメモリが破壊され
てしまったり、いゆわるメモリ化けなどがあったときに
はその累積データが損なわれてしまい正確な寿命の推定
がまったくできなくなるという問題がある。
は、演算結果をメモリに累積させておく必要があるがマ
イクロコンピュータの暴走などによりメモリが破壊され
てしまったり、いゆわるメモリ化けなどがあったときに
はその累積データが損なわれてしまい正確な寿命の推定
がまったくできなくなるという問題がある。
【０００５】また、このような寿命の推定では直接、機
器内部の環境温度を測定させるために高価なセンサを配
備させる必要があってコスト面でも問題がある。
器内部の環境温度を測定させるために高価なセンサを配
備させる必要があってコスト面でも問題がある。
【０００６】それゆえに本発明においては、環境温度下
での機器の稼働時間の累積計算をまったく不要にするこ
とでデータを累積記憶させるためのメモリの必要性をな
くし、これによってメモリの破壊とかメモリ化けによる
上述した不具合を解消し、そのうえ環境温度の測定のた
めのセンサを実質的には不要とし、高価なセンサを用い
ることによるコスト面での不具合を解消できるようにす
ることを目的としている。
での機器の稼働時間の累積計算をまったく不要にするこ
とでデータを累積記憶させるためのメモリの必要性をな
くし、これによってメモリの破壊とかメモリ化けによる
上述した不具合を解消し、そのうえ環境温度の測定のた
めのセンサを実質的には不要とし、高価なセンサを用い
ることによるコスト面での不具合を解消できるようにす
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のコンデンサ容量変化検出回路におい
ては、容量変化が検出されるべき被検出コンデンサが使
用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に配備される
検出コンデンサと、前記検出コンデンサを充放電させる
充放電手段と、前記充放電手段によって充放電動作して
いる前記検出コンデンサからその両端電圧を入力し、こ
の両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達したときに
所定の出力を出力する出力手段と、前記出力手段からの
出力によって前記検出コンデンサの両端電圧が所定の電
圧から基準電圧に到達するするまでの時間を監視しその
監視データから前記被検出コンデンサの容量変化を演算
する演算手段とを備えたことを特徴としている。
るために、本発明のコンデンサ容量変化検出回路におい
ては、容量変化が検出されるべき被検出コンデンサが使
用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に配備される
検出コンデンサと、前記検出コンデンサを充放電させる
充放電手段と、前記充放電手段によって充放電動作して
いる前記検出コンデンサからその両端電圧を入力し、こ
の両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達したときに
所定の出力を出力する出力手段と、前記出力手段からの
出力によって前記検出コンデンサの両端電圧が所定の電
圧から基準電圧に到達するするまでの時間を監視しその
監視データから前記被検出コンデンサの容量変化を演算
する演算手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】前記充放電手段は前記検出コンデンサの両
端間にコレクタ・エミッタが接続されたスイッチングト
ランジスタと、このスイッチングトランジスタを前記被
検出コンデンサの容量変化の非測定時にオン動作させて
そのコレクタ・エミッタを介して前記検出コンデンサの
充電電荷を放電させ、その測定時にオフ動作させて前記
検出コンデンサに充電させるように制御する手段とから
構成されたものであってもよい。
端間にコレクタ・エミッタが接続されたスイッチングト
ランジスタと、このスイッチングトランジスタを前記被
検出コンデンサの容量変化の非測定時にオン動作させて
そのコレクタ・エミッタを介して前記検出コンデンサの
充電電荷を放電させ、その測定時にオフ動作させて前記
検出コンデンサに充電させるように制御する手段とから
構成されたものであってもよい。
【０００９】前記出力手段は、一方の入力部が前記検出
コンデンサに接続され、他方の入力部が基準電圧発生部
に接続された比較器で構成され、この比較器は前記一方
の入力部に入力された前記検出コンデンサの両端電圧が
他方の入力部に与えられている基準電圧を越えるときに
前記所定の出力を出力するものであってもよい。
コンデンサに接続され、他方の入力部が基準電圧発生部
に接続された比較器で構成され、この比較器は前記一方
の入力部に入力された前記検出コンデンサの両端電圧が
他方の入力部に与えられている基準電圧を越えるときに
前記所定の出力を出力するものであってもよい。
【００１０】本発明の電源寿命検出回路は、電源用コン
デンサが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に
配備される検出コンデンサと、前記検出コンデンサを充
放電させる充放電手段と、前記充放電手段によって充放
電動作している前記検出コンデンサからその両端電圧を
入力し、この両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達
したときに所定の出力を出力する出力手段と、前記出力
手段からの出力によって前記検出コンデンサの両端電圧
が所定の電圧から基準電圧に到達するするまでの時間を
監視しその監視データから前記電源用コンデンサの容量
抜けを測定しその測定から前記電源用コンデンサを内蔵
する電源の寿命を演算する演算手段とを備えたことを特
徴としている。
デンサが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に
配備される検出コンデンサと、前記検出コンデンサを充
放電させる充放電手段と、前記充放電手段によって充放
電動作している前記検出コンデンサからその両端電圧を
入力し、この両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達
したときに所定の出力を出力する出力手段と、前記出力
手段からの出力によって前記検出コンデンサの両端電圧
が所定の電圧から基準電圧に到達するするまでの時間を
監視しその監視データから前記電源用コンデンサの容量
抜けを測定しその測定から前記電源用コンデンサを内蔵
する電源の寿命を演算する演算手段とを備えたことを特
徴としている。
【００１１】前記電源寿命検出回路は、さらに前記演算
手段の所定の演算出力に応答して点灯することによって
前記電源の寿命を警告する警告器を備えたものでもよ
い。
手段の所定の演算出力に応答して点灯することによって
前記電源の寿命を警告する警告器を備えたものでもよ
い。
【００１２】前記演算手段はマイクロコンピュータで構
成され、前記マイクロコンピュータは、前記電源用コン
デンサの容量抜け非検出時には前記検出コンデンサを放
電させるように前記充放電手段を制御し、容量抜け検出
時には前記検出コンデンサの充電を第１の時刻に開始さ
せるとともに、この第１の時刻と前記検出コンデンサの
両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達するまでの第
２の時刻とから前記電源用コンデンサの容量抜けの程度
を演算するものであってもよい。
成され、前記マイクロコンピュータは、前記電源用コン
デンサの容量抜け非検出時には前記検出コンデンサを放
電させるように前記充放電手段を制御し、容量抜け検出
時には前記検出コンデンサの充電を第１の時刻に開始さ
せるとともに、この第１の時刻と前記検出コンデンサの
両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達するまでの第
２の時刻とから前記電源用コンデンサの容量抜けの程度
を演算するものであってもよい。
【００１３】前記検出コンデンサは前記電源用コンデン
サに電気的に並列に接続され、前記電源用コンデンサと
共通に前記電源から充電用の電圧が供給されるものであ
ってもよい。
サに電気的に並列に接続され、前記電源用コンデンサと
共通に前記電源から充電用の電圧が供給されるものであ
ってもよい。
【００１４】前記検出コンデンサは前記電源から抵抗を
介して充電用電圧が供給され、前記検出コンデンサと前
記抵抗とで当該検出コンデンサに対する充電時定数が実
質的に決定されるものであってもよい。
介して充電用電圧が供給され、前記検出コンデンサと前
記抵抗とで当該検出コンデンサに対する充電時定数が実
質的に決定されるものであってもよい。
【００１５】
【作用】本発明のコンデンサ容量変化検出回路において
は、検出コンデンサが容量変化が検出されるべき被検出
コンデンサが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件
下に配備されるから、被検出コンデンサがその環境温度
下で容量変化をした場合、検出コンデンサもほぼ同様の
容量変化をすることになる。したがって、被検出コンデ
ンサが環境温度でどのような容量変化をするかのデータ
を得るためにその環境温度を直接測定するセンサを配備
しなくてもよい。
は、検出コンデンサが容量変化が検出されるべき被検出
コンデンサが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件
下に配備されるから、被検出コンデンサがその環境温度
下で容量変化をした場合、検出コンデンサもほぼ同様の
容量変化をすることになる。したがって、被検出コンデ
ンサが環境温度でどのような容量変化をするかのデータ
を得るためにその環境温度を直接測定するセンサを配備
しなくてもよい。
【００１６】また、演算手段によって演算された、検出
コンデンサの充放電に伴うその両端電圧の変化速度は、
検出コンデンサそのものの容量変化に対応しているが、
この容量変化は検出コンデンサが被検出コンデンサと同
じ環境温度下であるから、被検出コンデンサの容量変化
に対応していることになり、したがって、被検出コンデ
ンサの寿命を推定するために、その稼働時間を累積記憶
する必要がなくなり、その累積記憶のためのメモリが不
要化し、その結果、メモリの破壊とかメモリ化けといっ
たことによる寿命推定の判定ができなくなるということ
がない。
コンデンサの充放電に伴うその両端電圧の変化速度は、
検出コンデンサそのものの容量変化に対応しているが、
この容量変化は検出コンデンサが被検出コンデンサと同
じ環境温度下であるから、被検出コンデンサの容量変化
に対応していることになり、したがって、被検出コンデ
ンサの寿命を推定するために、その稼働時間を累積記憶
する必要がなくなり、その累積記憶のためのメモリが不
要化し、その結果、メモリの破壊とかメモリ化けといっ
たことによる寿命推定の判定ができなくなるということ
がない。
【００１７】なお、前記充放電手段を前記検出コンデン
サの両端間にコレクタ・エミッタが接続されたスイッチ
ングトランジスタと、このスイッチングトランジスタを
前記被検出コンデンサの容量変化の非測定時にオン動作
させてそのコレクタ・エミッタを介して前記検出コンデ
ンサの充電電荷を放電させ、その測定時にオフ動作させ
て前記検出コンデンサに充電させるように制御する手段
とから構成することで、検出コンデンサの充電電荷を被
検出コンデンサの容量変化の正確な測定のために確実に
放電させることができる。
サの両端間にコレクタ・エミッタが接続されたスイッチ
ングトランジスタと、このスイッチングトランジスタを
前記被検出コンデンサの容量変化の非測定時にオン動作
させてそのコレクタ・エミッタを介して前記検出コンデ
ンサの充電電荷を放電させ、その測定時にオフ動作させ
て前記検出コンデンサに充電させるように制御する手段
とから構成することで、検出コンデンサの充電電荷を被
検出コンデンサの容量変化の正確な測定のために確実に
放電させることができる。
【００１８】なお、前記出力手段を、一方の入力部が前
記検出コンデンサに接続され、他方の入力部が基準電圧
発生部に接続された比較器で構成し、この比較器は前記
一方の入力部に入力された前記検出コンデンサの両端電
圧が他方の入力部に与えられている基準電圧を越えると
きに前記所定の出力を出力する構成とした場合では、簡
素化された構成のもので検出コンデンサの両端電圧が所
定の値を越えたときに確実にそのことを出力することが
できる。
記検出コンデンサに接続され、他方の入力部が基準電圧
発生部に接続された比較器で構成し、この比較器は前記
一方の入力部に入力された前記検出コンデンサの両端電
圧が他方の入力部に与えられている基準電圧を越えると
きに前記所定の出力を出力する構成とした場合では、簡
素化された構成のもので検出コンデンサの両端電圧が所
定の値を越えたときに確実にそのことを出力することが
できる。
【００１９】本発明の電源寿命検出回路によれば、検出
コンデンサが容量変化が検出されるべき電源用コンデン
サが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に配備
されるから、電源用コンデンサがその環境温度下で容量
変化をした場合、検出コンデンサもほぼ同様の容量変化
をすることになる。したがって、電源用コンデンサが環
境温度でどのような容量変化をするかのデータを得るた
めにその環境温度を直接測定するセンサを配備しなくて
もよい。また、演算手段によって演算された、検出コン
デンサの充放電に伴うその両端電圧の変化速度は、検出
コンデンサそのものの容量変化に対応しているが、この
容量変化は検出コンデンサが電源用コンデンサと同じ環
境温度下であるから、電源用コンデンサの容量変化に対
応していることになり、したがって、電源の寿命を推定
するために、その稼働時間を累積記憶する必要がなくな
り、その累積記憶のためのメモリが不要化し、その結
果、メモリの破壊とかメモリ化けといったことによる寿
命推定の判定ができなくなるということがない。
コンデンサが容量変化が検出されるべき電源用コンデン
サが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に配備
されるから、電源用コンデンサがその環境温度下で容量
変化をした場合、検出コンデンサもほぼ同様の容量変化
をすることになる。したがって、電源用コンデンサが環
境温度でどのような容量変化をするかのデータを得るた
めにその環境温度を直接測定するセンサを配備しなくて
もよい。また、演算手段によって演算された、検出コン
デンサの充放電に伴うその両端電圧の変化速度は、検出
コンデンサそのものの容量変化に対応しているが、この
容量変化は検出コンデンサが電源用コンデンサと同じ環
境温度下であるから、電源用コンデンサの容量変化に対
応していることになり、したがって、電源の寿命を推定
するために、その稼働時間を累積記憶する必要がなくな
り、その累積記憶のためのメモリが不要化し、その結
果、メモリの破壊とかメモリ化けといったことによる寿
命推定の判定ができなくなるということがない。
【００２０】なお、さらに演算手段の所定の演算出力に
応答して点灯することによって前記電源の寿命を警告す
る警告器を備えた場合では、装置の寿命を知ることがで
きて便利である。
応答して点灯することによって前記電源の寿命を警告す
る警告器を備えた場合では、装置の寿命を知ることがで
きて便利である。
【００２１】なお、演算手段をマイクロコンピュータで
構成し、前記マイクロコンピュータは、前記電源用コン
デンサの容量抜け非検出時には前記検出コンデンサを放
電させるように前記充放電手段を制御し、容量抜け検出
時には前記検出コンデンサの充電を第１の時刻に開始さ
せるとともに、この第１の時刻と前記出力手段から前記
検出コンデンサの両端電圧が所定の電圧から基準電圧に
到達するまでの第２の時刻とから前記電源用コンデンサ
の容量抜けの程度を演算するようにした場合では、電源
用コンデンサの容量抜けから電源の寿命を正確に判定で
きる。
構成し、前記マイクロコンピュータは、前記電源用コン
デンサの容量抜け非検出時には前記検出コンデンサを放
電させるように前記充放電手段を制御し、容量抜け検出
時には前記検出コンデンサの充電を第１の時刻に開始さ
せるとともに、この第１の時刻と前記出力手段から前記
検出コンデンサの両端電圧が所定の電圧から基準電圧に
到達するまでの第２の時刻とから前記電源用コンデンサ
の容量抜けの程度を演算するようにした場合では、電源
用コンデンサの容量抜けから電源の寿命を正確に判定で
きる。
【００２２】なお、検出コンデンサを前記電源用コンデ
ンサに電気的に並列に接続し、前記電源用コンデンサと
共通に前記電源から充電用の電圧が供給されるようにし
た場合では、一層電源用コンデンサと同様の使用環境に
置けるから、電源用コンデンサの容量抜けの演算ひいて
は電源の寿命の判定を正確にできる。
ンサに電気的に並列に接続し、前記電源用コンデンサと
共通に前記電源から充電用の電圧が供給されるようにし
た場合では、一層電源用コンデンサと同様の使用環境に
置けるから、電源用コンデンサの容量抜けの演算ひいて
は電源の寿命の判定を正確にできる。
【００２３】なお、検出コンデンサは前記電源から抵抗
を介して充電用電圧が供給され、前記検出コンデンサと
前記抵抗とで当該検出コンデンサに対する充電時定数が
実質的に決定されるようにした場合では、その検出コン
デンサに充電電圧を供給するのに便利であるうえ、その
充放電時定数も簡単に設定できる。
を介して充電用電圧が供給され、前記検出コンデンサと
前記抵抗とで当該検出コンデンサに対する充電時定数が
実質的に決定されるようにした場合では、その検出コン
デンサに充電電圧を供給するのに便利であるうえ、その
充放電時定数も簡単に設定できる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２５】図１は、電源用コンデンサを含む電源と、
この電源用コンデンサの容量変化（容量抜け）を検出す
るための本発明の実施例に従うコンデンサ容量変化検出
回路とが示されている。同図を参照して、この実施例は
例えば温度調節器の電源に適用される。
この電源用コンデンサの容量変化（容量抜け）を検出す
るための本発明の実施例に従うコンデンサ容量変化検出
回路とが示されている。同図を参照して、この実施例は
例えば温度調節器の電源に適用される。
【００２６】その電源Ｐ／Ｓは交流入力を直流に変換す
るもので、図面上は理解の容易化のために変圧器とかブ
リッジ整流回路などが含まれる本体ＰＭがブロック図で
示される一方で、これとは別にこの整流回路出力を平滑
する平滑用コンデンサがその本体ＰＭ外に図示されてい
る。この平滑用コンデンサはアルミ電解コンデンサなど
で構成された電源用コンデンサＣ１である。この電源用
コンデンサＣ１には並列に抵抗Ｒ１と検出コンデンサＣ
２との直列接続回路が設けられている。この検出コンデ
ンサＣ２は電源用コンデンサＣ１と例えば温度調節器内
部の回路基板上に密着して例えばホットメルト樹脂で接
着されることで、容量抜けといった容量変化が検出され
るべき被検出コンデンサとしてこの電源用コンデンサＣ
１が使用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に配備
されている。検出コンデンサＣ２には該検出コンデンサ
を充放電させるための充放電手段としてのスイッチング
トランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタが並列に接続
されている。このスイッチングトランジスタＴｒ１のベ
ースは抵抗を介してスイッチングトランジスタと共に前
記充放電手段を構成するマイクロコンピュータＣＰＵに
接続されている。抵抗Ｒ１と検出コンデンサＣ２との共
通接続部には比較器ＡＭＰの一方の入力部が接続されて
いる。この比較器ＡＭＰはその一方の入力部に充放電手
段であるスイッチングトランジスタＴｒ１のオンオフ動
作によって充放電動作している検出コンデンサＣ２から
その両端電圧を入力する一方で、他方の入力部には抵抗
Ｒ３とツェナーダイオードＤ１とからなる基準電圧部が
接続されている。比較器ＡＭＰはまた出力手段として、
一方の入力部に与えられた検出コンデンサＣ２の両端電
圧を基準電圧部で設定された基準電圧と比較し、その両
端電圧が基準電圧に到達したときに所定の出力をマイク
ロコンピュータＣＰＵに出力する。マイクロコンピュー
タＣＰＵは前記充放電手段としてスイッチングトランジ
スタＴｒ１に定期的にそれをオンオフさせる充放電パル
スを出力する際に、電源用コンデンサＣ１の容量抜けを
検出しないときには充放電パルスをハイレベルにしてお
き、検出するときは所定の期間、ローレベルに立ち下が
らせる機能とともに、ローレベルに立ち下がる第１の時
刻から比較器ＡＭＰからの出力によって検出コンデンサ
Ｃ２の両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達するす
るまでの第２の時刻とを監視し、両時刻の差を監視デー
タとして電源用コンデンサＣ１の容量抜けを演算する演
算手段としての機能をも有している。
るもので、図面上は理解の容易化のために変圧器とかブ
リッジ整流回路などが含まれる本体ＰＭがブロック図で
示される一方で、これとは別にこの整流回路出力を平滑
する平滑用コンデンサがその本体ＰＭ外に図示されてい
る。この平滑用コンデンサはアルミ電解コンデンサなど
で構成された電源用コンデンサＣ１である。この電源用
コンデンサＣ１には並列に抵抗Ｒ１と検出コンデンサＣ
２との直列接続回路が設けられている。この検出コンデ
ンサＣ２は電源用コンデンサＣ１と例えば温度調節器内
部の回路基板上に密着して例えばホットメルト樹脂で接
着されることで、容量抜けといった容量変化が検出され
るべき被検出コンデンサとしてこの電源用コンデンサＣ
１が使用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に配備
されている。検出コンデンサＣ２には該検出コンデンサ
を充放電させるための充放電手段としてのスイッチング
トランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタが並列に接続
されている。このスイッチングトランジスタＴｒ１のベ
ースは抵抗を介してスイッチングトランジスタと共に前
記充放電手段を構成するマイクロコンピュータＣＰＵに
接続されている。抵抗Ｒ１と検出コンデンサＣ２との共
通接続部には比較器ＡＭＰの一方の入力部が接続されて
いる。この比較器ＡＭＰはその一方の入力部に充放電手
段であるスイッチングトランジスタＴｒ１のオンオフ動
作によって充放電動作している検出コンデンサＣ２から
その両端電圧を入力する一方で、他方の入力部には抵抗
Ｒ３とツェナーダイオードＤ１とからなる基準電圧部が
接続されている。比較器ＡＭＰはまた出力手段として、
一方の入力部に与えられた検出コンデンサＣ２の両端電
圧を基準電圧部で設定された基準電圧と比較し、その両
端電圧が基準電圧に到達したときに所定の出力をマイク
ロコンピュータＣＰＵに出力する。マイクロコンピュー
タＣＰＵは前記充放電手段としてスイッチングトランジ
スタＴｒ１に定期的にそれをオンオフさせる充放電パル
スを出力する際に、電源用コンデンサＣ１の容量抜けを
検出しないときには充放電パルスをハイレベルにしてお
き、検出するときは所定の期間、ローレベルに立ち下が
らせる機能とともに、ローレベルに立ち下がる第１の時
刻から比較器ＡＭＰからの出力によって検出コンデンサ
Ｃ２の両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達するす
るまでの第２の時刻とを監視し、両時刻の差を監視デー
タとして電源用コンデンサＣ１の容量抜けを演算する演
算手段としての機能をも有している。
【００２７】マイクロコンピュータＣＰＵの出力部には
演算手段としての機能を実行してその演算手段からの演
算出力に応答する警告手段が接続されている。この警告
手段はこの演算出力によってオンオフするトランジスタ
Ｔｒ２と、このトランジスタＴｒ２がオンしたときには
電流制限抵抗Ｒ４を介して与えられる電流によって点灯
する警告表示用の発光ダイオードＤ２とで構成され、こ
の発光ダイオードＤ２の点灯によって電源用コンデンサ
Ｃ１の容量が所定以下に抜けて装置の寿命が到来してい
ることを外部に警告するようになっている。
演算手段としての機能を実行してその演算手段からの演
算出力に応答する警告手段が接続されている。この警告
手段はこの演算出力によってオンオフするトランジスタ
Ｔｒ２と、このトランジスタＴｒ２がオンしたときには
電流制限抵抗Ｒ４を介して与えられる電流によって点灯
する警告表示用の発光ダイオードＤ２とで構成され、こ
の発光ダイオードＤ２の点灯によって電源用コンデンサ
Ｃ１の容量が所定以下に抜けて装置の寿命が到来してい
ることを外部に警告するようになっている。
【００２８】まず、検出コンデンサＣ２に容量抜けが無
い場合の動作を図２を参照して説明すると、マイクロコ
ンピュータＣＰＵは定期的に充放電パルスＳ１をスイッ
チングトランジスタＴｒ１のベースに抵抗を介して与え
ている。この充放電パルスＳ１はハイレベルのときは電
源用コンデンサＣ１の容量抜けの非検出時であって、こ
のハイレベルではスイッチングトランジスタＴｒ１はオ
ンしている。したがって、電源用コンデンサＣ１は電源
の平滑用のコンデンサとして機能している一方で、検出
コンデンサＣ２の両端はスイッチングトランジスタＴｒ
１のコレクタ・エミッタで短絡されていて充電電荷はな
い。そして、容量抜けの検出時ではハイレベルからロー
レベルに立ち下がる、すなわち、充放電パルスＳ１が第
１の時刻かＯで立ち下がると、スイッチングトランジス
タＴｒ１はオフするから、検出コンデンサＣ２は充電電
荷がゼロの状態から電源からの電圧で充電されていく。
この検出コンデンサＣ２の両端電圧はＳ２で示すように
上昇していく。この上昇カーブは検出コンデンサＣ２の
容量抜けの程度に対応している。すなわち図２では検出
コンデンサＣ２の容量抜けが無い場合に対応しているか
ら、この両端電圧Ｓ２は第２の時刻ｔ１で基準電圧部の
基準電圧Ｖｒｅｆに到達する。そして、検出コンデンサ
Ｃ２の両端電圧Ｓ２が基準電圧Ｖｒｅｆに到達すると、
比較器ＡＭＰの出力Ｓ３はローレベルからハイレベルに
立ち上がり、これによって、マイクロコンピュータＣＰ
Ｕには充放電パルスＳ１が立ち下がる第１の時刻ｔ０
と、検出コンデンサＣ２の両端電圧が所定値に到達する
第２の時刻ｔ１との差の時間Ｔ１である監視データが与
えられることになり、マイクロコンピュータＣＰＵはこ
の監視データに基づいて検出コンデンサＣ２の容量抜け
が無く、したがって、この検出コンデンサＣ２と同じ環
境温度下にある電源用コンデンサＣ１も容量抜けが無い
と判定する。
い場合の動作を図２を参照して説明すると、マイクロコ
ンピュータＣＰＵは定期的に充放電パルスＳ１をスイッ
チングトランジスタＴｒ１のベースに抵抗を介して与え
ている。この充放電パルスＳ１はハイレベルのときは電
源用コンデンサＣ１の容量抜けの非検出時であって、こ
のハイレベルではスイッチングトランジスタＴｒ１はオ
ンしている。したがって、電源用コンデンサＣ１は電源
の平滑用のコンデンサとして機能している一方で、検出
コンデンサＣ２の両端はスイッチングトランジスタＴｒ
１のコレクタ・エミッタで短絡されていて充電電荷はな
い。そして、容量抜けの検出時ではハイレベルからロー
レベルに立ち下がる、すなわち、充放電パルスＳ１が第
１の時刻かＯで立ち下がると、スイッチングトランジス
タＴｒ１はオフするから、検出コンデンサＣ２は充電電
荷がゼロの状態から電源からの電圧で充電されていく。
この検出コンデンサＣ２の両端電圧はＳ２で示すように
上昇していく。この上昇カーブは検出コンデンサＣ２の
容量抜けの程度に対応している。すなわち図２では検出
コンデンサＣ２の容量抜けが無い場合に対応しているか
ら、この両端電圧Ｓ２は第２の時刻ｔ１で基準電圧部の
基準電圧Ｖｒｅｆに到達する。そして、検出コンデンサ
Ｃ２の両端電圧Ｓ２が基準電圧Ｖｒｅｆに到達すると、
比較器ＡＭＰの出力Ｓ３はローレベルからハイレベルに
立ち上がり、これによって、マイクロコンピュータＣＰ
Ｕには充放電パルスＳ１が立ち下がる第１の時刻ｔ０
と、検出コンデンサＣ２の両端電圧が所定値に到達する
第２の時刻ｔ１との差の時間Ｔ１である監視データが与
えられることになり、マイクロコンピュータＣＰＵはこ
の監視データに基づいて検出コンデンサＣ２の容量抜け
が無く、したがって、この検出コンデンサＣ２と同じ環
境温度下にある電源用コンデンサＣ１も容量抜けが無い
と判定する。
【００２９】これに対し、検出コンデンサＣ２に容量抜
けがある場合を図３を参照して説明すると、前記と同様
にマイクロコンピュータＣＰＵからの充放電パルスＳ１
が第１の時刻ｔ０で立ち下がり、スイッチングトランジ
スタＴｒ１がこれによってオフして検出コンデンサＣ２
が充電されていく。検出コンデンサＣ２に容量抜けがあ
る場合は、抵抗Ｒ１と検出コンデンサＣ２とで構成され
る時定数が小さくなるからこの充電カーブは図３のＳ２
のように速く上昇していく。したがって、この検出コン
デンサＣ２の両端電圧Ｓ２が第１の時刻ｔ０から比較器
ＡＭＰの基準電圧Ｖｒｅｆに到達する第２の時刻ｔ１′
までの時間Ｔ２は図２の場合の時間Ｔ１に比較して短
い。マイクロコンピュータＣＰＵはこの時間Ｔ２である
監視データから検出コンデンサＣ２の容量抜けの程度を
判定し、この検出コンデンサＣ２と同じ環境温度下の電
源用コンデンサＣ１についての容量抜けを判定できるこ
とになる。また、この時間Ｔ２があらかじめ記憶してい
る値以下になると、数回上記した動作を繰り返し、ノイ
ズあるいは電源変動などの影響による誤動作を防止する
ようにプログラムを組むことにより、検出の確度をあげ
るように構成されている。
けがある場合を図３を参照して説明すると、前記と同様
にマイクロコンピュータＣＰＵからの充放電パルスＳ１
が第１の時刻ｔ０で立ち下がり、スイッチングトランジ
スタＴｒ１がこれによってオフして検出コンデンサＣ２
が充電されていく。検出コンデンサＣ２に容量抜けがあ
る場合は、抵抗Ｒ１と検出コンデンサＣ２とで構成され
る時定数が小さくなるからこの充電カーブは図３のＳ２
のように速く上昇していく。したがって、この検出コン
デンサＣ２の両端電圧Ｓ２が第１の時刻ｔ０から比較器
ＡＭＰの基準電圧Ｖｒｅｆに到達する第２の時刻ｔ１′
までの時間Ｔ２は図２の場合の時間Ｔ１に比較して短
い。マイクロコンピュータＣＰＵはこの時間Ｔ２である
監視データから検出コンデンサＣ２の容量抜けの程度を
判定し、この検出コンデンサＣ２と同じ環境温度下の電
源用コンデンサＣ１についての容量抜けを判定できるこ
とになる。また、この時間Ｔ２があらかじめ記憶してい
る値以下になると、数回上記した動作を繰り返し、ノイ
ズあるいは電源変動などの影響による誤動作を防止する
ようにプログラムを組むことにより、検出の確度をあげ
るように構成されている。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明のコンデンサ容量変
化検出回路によれば、検出コンデンサが容量変化が検出
されるべき被検出コンデンサが使用されるのと実質的に
同じ環境温度条件下に配備されるから、被検出コンデン
サがその環境温度下で容量変化をした場合、検出コンデ
ンサもほぼ同様の容量変化をすることになる。したがっ
て、被検出コンデンサが環境温度でどのような容量変化
をするかのデータを得るためにその環境温度を直接測定
するセンサを配備しなくてもよい。また、演算手段によ
って演算された、検出コンデンサの充放電に伴うその両
端電圧の変化速度は、検出コンデンサそのものの容量変
化に対応しているが、この容量変化は検出コンデンサが
被検出コンデンサと同じ環境温度下であるから、被検出
コンデンサの容量変化に対応していることになり、した
がって、被検出コンデンサの寿命を推定するために、そ
の稼働時間を累積記憶する必要がなくなり、その累積計
とかその累積記憶のためのメモリが不要化し、その結
果、コスト的に有利となるうえメモリの破壊とかメモリ
化けといったことによる寿命推定の判定ができなくなる
という不具合がない。
化検出回路によれば、検出コンデンサが容量変化が検出
されるべき被検出コンデンサが使用されるのと実質的に
同じ環境温度条件下に配備されるから、被検出コンデン
サがその環境温度下で容量変化をした場合、検出コンデ
ンサもほぼ同様の容量変化をすることになる。したがっ
て、被検出コンデンサが環境温度でどのような容量変化
をするかのデータを得るためにその環境温度を直接測定
するセンサを配備しなくてもよい。また、演算手段によ
って演算された、検出コンデンサの充放電に伴うその両
端電圧の変化速度は、検出コンデンサそのものの容量変
化に対応しているが、この容量変化は検出コンデンサが
被検出コンデンサと同じ環境温度下であるから、被検出
コンデンサの容量変化に対応していることになり、した
がって、被検出コンデンサの寿命を推定するために、そ
の稼働時間を累積記憶する必要がなくなり、その累積計
とかその累積記憶のためのメモリが不要化し、その結
果、コスト的に有利となるうえメモリの破壊とかメモリ
化けといったことによる寿命推定の判定ができなくなる
という不具合がない。
【００３１】また、本発明の電源寿命検出回路によれ
ば、検出コンデンサが容量変化が検出されるべき電源用
コンデンサが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件
下に配備されるから、電源用コンデンサがその環境温度
下で容量変化をした場合、検出コンデンサもほぼ同様の
容量変化をすることになる。したがって、電源用コンデ
ンサが環境温度でどのような容量変化をするかのデータ
を得るためにその環境温度を直接測定するセンサを配備
しなくてもよい。また、演算手段によって演算された、
検出コンデンサの充放電に伴うその両端電圧の変化速度
は、検出コンデンサそのものの容量変化に対応している
が、この容量変化は検出コンデンサが電源用コンデンサ
と同じ環境温度下であるから、電源用コンデンサの容量
変化に対応していることになり、したがって、電源の寿
命を推定するために、その稼働時間を記憶する必要がな
くなり、その累積計とかその累積記憶のためのメモリが
不要化し、その結果、コスト的に有利となるうえメモリ
の破壊とかメモリ化けといったことによる寿命推定の判
定ができなくなるという不具合がなくなる。
ば、検出コンデンサが容量変化が検出されるべき電源用
コンデンサが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件
下に配備されるから、電源用コンデンサがその環境温度
下で容量変化をした場合、検出コンデンサもほぼ同様の
容量変化をすることになる。したがって、電源用コンデ
ンサが環境温度でどのような容量変化をするかのデータ
を得るためにその環境温度を直接測定するセンサを配備
しなくてもよい。また、演算手段によって演算された、
検出コンデンサの充放電に伴うその両端電圧の変化速度
は、検出コンデンサそのものの容量変化に対応している
が、この容量変化は検出コンデンサが電源用コンデンサ
と同じ環境温度下であるから、電源用コンデンサの容量
変化に対応していることになり、したがって、電源の寿
命を推定するために、その稼働時間を記憶する必要がな
くなり、その累積計とかその累積記憶のためのメモリが
不要化し、その結果、コスト的に有利となるうえメモリ
の破壊とかメモリ化けといったことによる寿命推定の判
定ができなくなるという不具合がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電源とこれの平滑コンデンサとしての電源用コ
ンデンサの容量抜けを検出するための本発明の一実施例
に係るコンデンサ容量変化検出回路の回路図である。
ンデンサの容量抜けを検出するための本発明の一実施例
に係るコンデンサ容量変化検出回路の回路図である。
【図２】電源用コンデンサに容量抜けが無い場合の動作
説明に供するタイミングチャートである。
説明に供するタイミングチャートである。
【図３】電源用コンデンサに容量抜けがある場合の動作
説明に供するタイミングチャートである。
説明に供するタイミングチャートである。
Ｃ１ 電源用コンデンサ Ｃ２ 検出コンデンサ Ｒ１ 充電抵抗 Ｔｒ１ スイッチングトランジスタ ＡＭＰ 比較器 ＣＰＵ マイクロコンピュータ
Claims (8)
- 【請求項１】 容量変化が検出されるべき被検出コンデ
ンサが使用されるのと実質的に同じ環境温度条件下に配
備される検出コンデンサと、 前記検出コンデンサを充放電させる充放電手段と、 前記充放電手段によって充放電動作している前記検出コ
ンデンサからその両端電圧を入力し、この両端電圧が所
定の電圧から基準電圧に到達したときに所定の出力を出
力する出力手段と、 前記出力手段からの出力によって前記検出コンデンサの
両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達するするまで
の時間を監視しその監視データから前記被検出コンデン
サの容量変化を演算する演算手段とを備えたことを特徴
とするコンデンサ容量変化検出回路。 - 【請求項２】 前記充放電手段は前記検出コンデンサの
両端間にコレクタ・エミッタが接続されたスイッチング
トランジスタと、このスイッチングトランジスタを前記
被検出コンデンサの容量変化の非測定時にオン動作させ
てそのコレクタ・エミッタを介して前記検出コンデンサ
の充電電荷を放電させ、その測定時にオフ動作させて前
記検出コンデンサに充電させるように制御する手段とか
らなる請求項１に記載のコンデンサ容量変化検出回路。 - 【請求項３】 前記出力手段は、一方の入力部が前記検
出コンデンサに接続され、他方の入力部が基準電圧発生
部に接続された比較器で構成され、この比較器は前記一
方の入力部に入力された前記検出コンデンサの両端電圧
が他方の入力部に与えられている基準電圧を越えるとき
に前記所定の出力を出力するものであることを特徴とす
る請求項１または２に記載のコンデンサ容量変化検出回
路。 - 【請求項４】 電源用コンデンサが使用されるのと実質
的に同じ環境温度条件下に配備される検出コンデンサ
と、 前記検出コンデンサを充放電させる充放電手段と、 前記充放電手段によって充放電動作している前記検出コ
ンデンサからその両端電圧を入力し、この両端電圧が所
定の電圧から基準電圧に到達したときに所定の出力を出
力する出力手段と、 前記出力手段からの出力によって前記検出コンデンサの
両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達するするまで
の時間を監視しその監視データから前記電源用コンデン
サの容量抜けを測定しその測定から前記電源用コンデン
サを内蔵する電源の寿命を演算する演算手段とを備えた
ことを特徴とする電源寿命検出回路。 - 【請求項５】 さらに前記演算手段の所定の演算出力に
応答して点灯することによって前記電源の寿命を警告す
る警告器を備えた請求項４に記載の電源寿命検出回路。 - 【請求項６】 前記演算手段がマイクロコンピュータで
構成され、前記マイクロコンピュータは、前記電源用コ
ンデンサの容量抜け非検出時には前記検出コンデンサを
放電させるように前記充放電手段を制御し、容量抜け検
出時には前記検出コンデンサの充電を第１の時刻に開始
させるとともに、この第１の時刻と前記検出コンデンサ
の両端電圧が所定の電圧から基準電圧に到達するまでの
第２の時刻とから前記電源用コンデンサの容量抜けの程
度を演算することを特徴とする請求項４または５に記載
の電源寿命検出回路。 - 【請求項７】 前記検出コンデンサは前記電源用コンデ
ンサに電気的に並列に接続され、前記電源用コンデンサ
と共通に前記電源から充電用の電圧が供給されることを
特徴とする請求項４ないし６のうちのいずれかに記載の
電源寿命検出回路。 - 【請求項８】 前記検出コンデンサは前記電源から抵抗
を介して充電用電圧が供給され、前記検出コンデンサと
前記抵抗とで当該検出コンデンサに対する充電時定数が
実質的に決定されるものであることを特徴とする請求項
７に記載の電源寿命検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6167882A JPH0829465A (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | コンデンサ容量変化検出回路および電源寿命検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6167882A JPH0829465A (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | コンデンサ容量変化検出回路および電源寿命検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829465A true JPH0829465A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15857834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6167882A Pending JPH0829465A (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | コンデンサ容量変化検出回路および電源寿命検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829465A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7497304B2 (en) | 2004-05-27 | 2009-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for detecting failure in driving power supply for elevator, and method for detecting failure in driving power supply for elevator |
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| JP2010518967A (ja) * | 2007-02-20 | 2010-06-03 | ニューロネティクス、インク． | コンデンサーの故障検出 |
| JP2010185846A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Rubycon Corp | コンデンサの状態推定システム、コンデンサの状態推定ユニット、コンデンサの状態推定方法およびコンデンサ装置 |
| US8093905B2 (en) | 2006-07-31 | 2012-01-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power supply device and sequencer system |
| JP2012023826A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 電源装置 |
| CN110933827A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 株式会社岛津制作所 | X射线摄影装置及x射线源的消耗度推断方法 |
| WO2020136931A1 (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | 株式会社日立産機システム | 真空遮断器システムおよび真空遮断器の異常診断方法 |
| US10871526B2 (en) | 2018-12-31 | 2020-12-22 | Nxp B.V. | Apparatus and method for detecting faulty charge pump capacitor |
-
1994
- 1994-07-20 JP JP6167882A patent/JPH0829465A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110933827B (zh) * | 2018-09-20 | 2023-11-03 | 株式会社岛津制作所 | X射线摄影装置及x射线源的消耗度推断方法 |
| WO2020136931A1 (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | 株式会社日立産機システム | 真空遮断器システムおよび真空遮断器の異常診断方法 |
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| US10871526B2 (en) | 2018-12-31 | 2020-12-22 | Nxp B.V. | Apparatus and method for detecting faulty charge pump capacitor |
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