JPH09318680A - 電源断検出回路 - Google Patents

電源断検出回路

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JPH09318680A
JPH09318680A JP13818396A JP13818396A JPH09318680A JP H09318680 A JPH09318680 A JP H09318680A JP 13818396 A JP13818396 A JP 13818396A JP 13818396 A JP13818396 A JP 13818396A JP H09318680 A JPH09318680 A JP H09318680A
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JP
Japan
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voltage
detection circuit
power failure
photocoupler
failure detection
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Application number
JP13818396A
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English (en)
Inventor
Ishio Shimashita
石男 島下
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで電圧低下を高精度に検出すること
ができてフォトカプラの特性バラツキの影響が少ない電
源断検出回路を提供する。 【解決手段】 AC入力電源1を直流に変換して供給す
る電源装置2と、AC入力電源に直列に配置した抵抗器
5と電圧依存性素子6とを介してフォトカプラ4のフォ
トカプラ発光素子を接続し、フォトカプラ4の出力に積
分回路8とロジックIC9とを設け、AC入力電源1の
ピーク電圧が電圧依存性素子6で規定される電圧以上で
フォトカプラ発光素子を点灯して積分回路8に充電し、
AC入力電源1のピーク電圧が電圧依存性素子6で規定
される電圧未満でフォトカプラ発光素子を消灯して積分
回路8を放電し、積分回路8の出力電圧がロジックIC
9のスレッシュ電圧レベル以下になったときに電源断又
は電圧低下と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、交流電源を使用
するファクシミリ装置,パーソナルコンピュータ,電子
機器等の装置の電圧低下及び停電を検出する電源断検出
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、次のような電源断検出回路があっ
た。 (1)電源断検出回路では交流入力の全波整流電圧が直
接フォトカプラの入力としてあり、入力電圧の遮断検出
には比較的シンプルな回路構成にした電源断検出回路
(例えば、特開昭54−106844号公報参照)。
【0003】(2)整流回路によって交流電源電圧を整
流し、平滑回路によってその整流された電圧を平滑し、
ピークホールド回路によって平滑した電圧のリップルを
軽減する電源断検出回路(例えば、特開昭60−666
18号公報参照)。
【0004】(3)AC入力電源に発光素子と受光素子
とによるフォトカプラを接続し、そのフォトカプラにA
C入力電源の周期の1/2より大きい時間経過後にタイ
ムアップして停電検出出力を発生するタイマ回路を接続
した電源断検出回路(例えば、特開平1−210869
号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(1)
の電源断検出回路では、交流入力の全波整流電圧が直接
フォトカプラの入力としてあり、入力電圧の遮断検出に
は比較的シンプルな回路構成であるが、基準電圧と比較
判定する回路の部品点数が多くて大変コスト高になると
いう問題があった。また、入力電圧の低下に対してはそ
の検出精度が低くなるという問題もあった。
【0006】さらに、フォトカプラは電流変換率の特性
バラツキの大きい素子であり、無調整で安定して機能さ
せることはできない。そこで、可変抵抗器などを使って
調整を行なっているのでコスト高になるという問題もあ
った。
【0007】また、(2)の電源断検出回路では、検出
精度が低いとフォトカプラの特性バラツキによる調整は
必要ないが、ピークホールド回路,平滑回路,及び電圧
比較器(コンパレータ)等が必要になり、部品点数が多
くて大変コスト高になるという問題があった。
【0008】さらに、(3)の電源断検出回路では、停
電を検出する機能のみに特化した非常にシンプルで低コ
ストな回路であるが、フォトカプラの特性バラツキの影
響が大きく、入力電圧低下の検出精度が低くて停電と共
に電圧低下も確実に検出して安定した電源供給を保証す
るシステムを設計したいときには使用できないという問
題があった。
【0009】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、低コストで電圧低下を高精度に検出することが
できてフォトカプラの特性バラツキの影響が少ない電源
断検出回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、AC入力電源を直流に変換して供給する
電源装置と、上記AC入力電源に直列に配置した抵抗器
と電圧依存性素子とを介してフォトカプラの発光素子を
接続し、上記フォトカプラの出力に積分回路とロジック
ICとを設け、上記AC入力電源のピーク電圧が上記電
圧依存性素子で規定される電圧以上で上記発光素子を点
灯して上記積分回路に充電し、上記AC入力電源のピー
ク電圧が上記電圧依存性素子で規定される電圧未満で上
記発光素子を消灯して上記積分回路を放電し、上記積分
回路の出力電圧が上記ロジックICのスレッシュ電圧レ
ベル以下になったときに電源断又は電圧低下と判定する
手段を備えた電源断検出回路を提供する。
【0011】また、上記AC入力電源を抵抗器で分圧
し、その分圧点に上記電圧依存性素子と上記フォトカプ
ラの発光素子とを接続するとよい。
【0012】さらに、上記AC入力電源をブリッジ整流
器で整流し、その出力端子に抵抗器及びツェナーダイオ
ードを介して上記フォトカプラの発光素子側に接続する
とよい。
【0013】また、上記フォトカプラが交流入力型フォ
トカプラであり、上記電圧依存性素子がバリスタ,双方
向型ツェナーダイオード,又は抵抗して配置したツェナ
ーダイオードにするとよい。
【0014】さらに、上記積分回路の時定数を、充電時
には前記AC入力電源の1/2周期よりも小さくし、放
電時には大きくするとよい。
【0015】さらにまた、上記電源装置のブリッジ整流
器と2つのダイオードとからなる整流器を設け、その整
流器の出力端子に抵抗器及びツェナーダイオードを介し
て上記フォトカプラの発光素子側に接続するとよい。
【0016】この発明の請求項1の電源断検出回路によ
れば、AC入力電源とフォトカプラとの間に電圧依存性
素子を挿入しているので、AC入力電源のピーク電圧を
精度良く検出することができ、フォトカプラの電流変換
率等の特性バラツキによる検出電圧の精度の低下を防止
することができる。また、電圧低下の判定手段として安
価な積分回路を用いることにより、コストを低減するこ
とができる。したがって、部品点数を少なくすると共に
部品コストを安価に抑えて、電圧低下の検出を高精度に
行なうことができる。
【0017】また、この発明の請求項2の電源断検出回
路によれば、AC入力電源の電圧を抵抗器で分圧するの
で、電圧低下の検出点を微調整することができ、電圧低
下をより高精度に行なうことができる。
【0018】さらに、この発明の請求項3の電源断検出
回路によれば、AC入力電源を整流するので、フォトカ
プラに安価な直流型のフォトカプラを使用することがで
き、さらに電圧依存性素子も安価なツェナーダイオード
を使用することができるので、部品点数は若干増加する
がさらに安価な回路にすることができる。
【0019】また、この発明の請求項4の電源断検出回
路によれば、電圧依存性素子及びフォトカプラを交流入
力タイプにすることにより、AC入力電源の正負両方の
位相において回路を動作させることができるので、AC
入力電源の1/2周期の停電(瞬断)まで検出すること
ができる。
【0020】さらに、この発明の請求項5の電源断検出
回路によれば、積分回路の充電時の時定数を小さくして
放電の時定数を大きくすることにより、AC入力電源の
電圧正常時の積分回路の出力を充分高くすることがで
き、ACラインノイズなどの外来ノイズによる誤動作に
対する余裕を大きくすることができる。
【0021】さらにまた、この発明の請求項6の電源断
検出回路によれば、同時に搭載する電源装置のブリッジ
整流器と2つのダイオードとからなる整流回路を設ける
ことにより、その2つのダイオードによって全波整流が
可能になり、少ない部品点数で高精度で安価な回路にす
ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。図1は、この発明の第
1の実施形態の電源断検出回路の構成を示すブロック図
である。この電源断検出回路は、交流(AC)電源を使
用するファクシミリ装置,パーソナルコンピュータ,電
子機器等の装置に搭載する。
【0023】この電源断検出回路は、図1に示すよう
に、AC入力電源1,直流電源装置(以下「電源装置」
と称する)2,負荷部3,フォトカプラ4,フォトカプ
ラ発光素子41,フォトカプラ受光素子42,抵抗器5
と81と82,電圧依存性素子6,レベル変換回路7,
積分回路8,コンデンサ83,ロジックIC9,制御回
路直流電源(Vcc)10等からなり、同図に示すよう
に構成されている。
【0024】なお、上記フォトカプラ4,抵抗器5,及
び電圧依存性素子6の配置は入れ換え可能である。
【0025】図2は、図1に示した電源断検出回路の主
要部における動作波形を示す図である。まず、AC入力
電源1がONして入力電圧が正常な場合、その入力電圧
のピーク電圧は電圧依存性素子6の規定電圧によって充
分大きく、フォトカプラ4のフォトカプラ発光素子41
が点灯してフォトカプラ受光素子42の端子間電圧は低
レベルになる。そして、レベル変換回路7によって信号
レベルを反転して積分回路8に充電する。
【0026】ここで、抵抗器81:Ra,抵抗器82:
Rb,コンデンサ83:CTとすると、積分回路8の充
電側時定数:T1は次式(1)によって、放電側時定
数:T2は次式(2)によってそれぞれ決定される。
【0027】 T1=CT×{Ra×Rb/(Ra+Rb)}……(1) T2=Rb×CT ……(2)
【0028】そして、AC入力電源の1/2周期に基づ
いて充電側時定数:T1は小さく、放電側時定数:T2
は大きくする。 例えば、充電側時定数:T1を概ね1ms以下にして、
AC入力電源の1/2周期よりも充分小さくする。 また、放電側時定数:T2を概ね20ms以上にして、
AC入力電源の1/2周期よりも充分大きくする。
【0029】その結果、AC入力電源1のピーク電圧が
電圧依存性素子6の規定電圧よりも大きい場合、積分回
路8の出力電圧はロジックICのスレッシュ電圧レベル
(ハイレベル電圧)Lよりも充分に高い電圧になる。ま
た、AC入力電源1のピーク電圧が電圧依存性素子6の
規定電圧よりも小さい場合、積分回路8は放電して出力
電圧はロジックIC9のスレッシュ電圧レベル(ローレ
ベル電圧)Lよりも充分に低い電圧になる。
【0030】そして、この状態を入力電圧低下と判定す
る。したがって、図2の(d)に示すように、積分回路
8の出力電圧がロジックICのスレッシュ電圧レベル
(ローレベル電圧)Lよりも充分に高い電圧になると、
正常なAC入力電圧を検出して、AC入力電源が正常で
あると判定する。
【0031】また、AC入力電源1の入力電圧が遮断さ
れた場合も同様にして積分回路8は充電されずに放電さ
れて、その出力電圧はロジックIC9のスレッシュ電圧
レベルLよりも充分に低い電圧になる。したがって、図
2の(d)に示すように、積分回路8が放電されてロジ
ックIC9のスレッシュ電圧レベルLよりも充分に低い
出力電圧になり、停電を検出してAC入力電源の停電と
判定する。
【0032】図3はこの発明の第2の実施形態の電源断
検出回路の構成を示すブロック図であり、図1と共通す
る部分には同一符号を付している。この電源断検出回路
は、図1に示した電源断検出回路に新たに抵抗器11を
追加している。そして、この電源断検出回路は、図1に
示した電源断検出回路と同じように動作する。
【0033】つまり、図3の電源断検出回路では、抵抗
器11が抵抗器5と直列回路を形成してAC入力電源1
を分圧することによって、抵抗器11によって電圧低下
時の検出電圧の設定値を微細に調整することができる。
【0034】図4はこの発明の第3の実施形態の電源断
検出回路の構成を示すブロック図であり、図1及び図3
と共通する部分には同一符号を付している。この電源断
検出回路は、図3に示した電源断検出回路にAC入力電
源1を整流するブリッジ整流器12を設けており、その
ブリッジ整流器12によってAC入力電源1の電圧を整
流後、抵抗器5と11,電圧依存性素子6,及びフォト
カプラ4へ出力している。そして、この電源断検出回路
は、図1に示した電源断検出回路と同じように動作す
る。
【0035】つまり、図4の電源断検出回路では、高精
度で安価な直流タイプの電圧依存性素子6とフォトカプ
ラ4を使用することができ、低コストの回路構成で電源
電圧の低下の検出を高精度で行なうことができる。
【0036】図5はこの発明の第4の実施形態の電源断
検出回路の構成を示すブロック図であり、図1,図3,
及び図4と共通する部分には同一符号を付している。こ
の電源断検出回路は、組み合わせて使用する電源装置2
の整流回路13によってAC入力電源1の入力電圧を整
流後、抵抗器5と11,電圧依存性素子6,及びフォト
カプラ4へ出力する。
【0037】そして、この電源断検出回路は、図1に示
した電源断検出回路と同じように動作する。つまり、図
5の電源断検出回路では、電源装置2と部品を共用する
ことができるので、回路のコストダウンを可能にする。
【0038】なお、上記電源断検出回路のロジックIC
9はコンパレータ等の検出手段を用いても良いし、トラ
ンジスタ(Tr)と抵抗でも構成できるある電圧レベル
でON/OFFする素子ならどのような素子でも使用可
能である。また、電圧依存性素子6はバリスタやツェナ
ーダイオードのようなある一定電圧以上で電流がながれ
る回路部品であれば他の素子を使用してもよい。
【0039】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る電源断検出回路によれば、低コストで電圧低下を高精
度に検出することができてフォトカプラの特性バラツキ
の影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態の電源断検出回路の
構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した電源断検出回路の主要部における
動作波形を示す図である。
【図3】この発明の第2の実施形態の電源断検出回路の
構成を示すブロック図である。
【図4】この発明の第3の実施形態の電源断検出回路の
構成を示すブロック図である。
【図5】この発明の第4の実施形態の電源断検出回路の
構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1:AC入力電源 2:(直流)電源装置 3:負荷部 4:フォトカプラ 41:フォトカプラ発光素子 42:フォトカプラ受光素子 5,11,81,82:抵抗器 6:電圧依存性素子 7:レベル変換回路 8:積分回路 83:コンデンサ 9:ロジックIC 10:制御回路直流電源(Vcc) 12:ブリッジ整流器 13:整流回路 L:スレッシュ電圧レベル

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 AC入力電源を直流に変換して供給する
    電源装置と、前記AC入力電源に直列に配置した抵抗器
    と電圧依存性素子とを介してフォトカプラの発光素子を
    接続し、前記フォトカプラの出力に積分回路とロジック
    ICとを設け、前記AC入力電源のピーク電圧が前記電
    圧依存性素子で規定される電圧以上で前記発光素子を点
    灯して前記積分回路に充電し、前記AC入力電源のピー
    ク電圧が前記電圧依存性素子で規定される電圧未満で前
    記発光素子を消灯して前記積分回路を放電し、前記積分
    回路の出力電圧が前記ロジックICのスレッシュ電圧レ
    ベル以下になったときに電源断又は電圧低下と判定する
    手段を備えたことを特徴とする電源断検出回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電源断検出回路におい
    て、 前記AC入力電源を抵抗器で分圧し、その分圧点に前記
    電圧依存性素子と前記フォトカプラの発光素子とを接続
    したことを特徴とする電源断検出回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の電源断検出回路に
    おいて、 前記AC入力電源をブリッジ整流器で整流し、その出力
    端子に抵抗器及びツェナーダイオードを介して前記フォ
    トカプラの発光素子側に接続したことを特徴とする電源
    断検出回路。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載の電源断検出回路に
    おいて、 前記フォトカプラが交流入力型フォトカプラであり、前
    記電圧依存性素子がバリスタ,双方向型ツェナーダイオ
    ード,又は抵抗して配置したツェナーダイオードである
    ことを特徴とする電源断検出回路。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の
    電源断検出回路において、 前記積分回路の時定数を、充電時には前記AC入力電源
    の1/2周期よりも小さくし、放電時には大きくするこ
    とを特徴とする電源断検出回路。
  6. 【請求項6】 請求項1又は2記載の電源断検出回路に
    おいて、 前記電源装置のブリッジ整流器と2つのダイオードとか
    らなる整流器を設け、その整流器の出力端子に抵抗器及
    びツェナーダイオードを介して前記フォトカプラの発光
    素子側に接続したことを特徴とする電源断検出回路。
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Cited By (4)

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