JPH10322932A - 電源電圧監視回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流電圧の給電がなくなってもこれを直ちに
検出することを可能とし、交流電圧の給電状態をリアル
タイムで監視することができるようにする。 【解決手段】 電源供給元から交流電圧が供給される入
力端子１０と、前記入力端子に供給された交流電圧を整
流する整流回路２０と、この整流回路２０の前段に接続
され、この整流回路２０での整流が行われる前の交流電
圧の電圧値を検出する電圧検出手段４４と、前記電圧検
出手段４４が検出した電圧値が所定値以下になると警報
信号を出力する警報手段４５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電圧の給電に
よって動作する電源装置等において用いられ、交流電圧
の給電状態を監視する電源電圧監視回路に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、電源電圧監視回路としては、例え
ば図３に示すようなものが知られている。この電源電圧
監視回路は、電源供給元から交流電圧が供給されるＡＣ
入力端子１０と、このＡＣ入力端子１０に供給された交
流電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路２０と、
この整流回路２０で変換された直流電圧を出力する電源
出力端子３０と、ＡＣ入力端子１０への給電状態を監視
するための電圧検出回路５０とから構成されているもの
である。

【０００３】このうち、整流回路２０は、ＡＣ入力端子
１０に供給された交流電圧を整流して脈流電圧とする整
流器２１と、この整流器２１で作られた脈流電圧に平滑
化を行って一定の直流電圧とする平滑回路２２とからな
るものである。なお、平滑回路２２は、脈流電圧に平滑
化を行うための平滑コンデンサ２３によって構成されて
いる。

【０００４】このような構成の電源電圧監視回路におい
て、電圧検出回路５０は、平滑コンデンサ２３における
電圧値を常時検出しているとともに、その検出結果が予
め設定されている所定値以下になると、ＡＣ入力端子１
０への交流電圧の供給がなくなったと判断し、その旨を
表す警報信号を出力するようになっている。つまり、従
来の電源電圧監視回路では、交流電圧を整流した後の平
滑コンデンサ２３における電圧値を電圧検出回路５０が
監視することによって、ＡＣ入力端子１０への給電状態
を監視するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電源電圧監視回路では、電圧検出回路５０が平
滑コンデンサ２３の電圧値を監視するようになっている
ので、ＡＣ入力端子１０への交流電圧の供給がなくなっ
ても、これを直ちに検出することができない。これは、
通常の状態においては平滑コンデンサ２３が電荷を蓄え
ているので、交流電圧の供給がなくなってから平滑コン
デンサ２３の電圧が所定値以下になるまでに、タイムラ
グが生じてしまうためである。

【０００６】しかも、そのタイムラグは、供給される交
流電圧の電圧値、平滑コンデンサ２３の種類（容量
等）、周囲温度、変換後の直流電圧の電圧値などの条件
によって変動してしまう。したがって、タイムラグを事
前に予測したり、そのタイムラグを見越した処理制御に
よって検出の遅れを補うことは、非常に困難である。

【０００７】さらに、従来の電源電圧監視回路では、電
圧検出回路５０が警報信号を出力した時点で、電源出力
端子３０から出力される直流電圧も規定値以下になって
しまう。よって、その警報信号を基に、例えば直流電圧
の供給元の切り替えや、電源出力端子３０に接続する被
給電装置の停止指示等を行っても、その被給電装置で
は、一時的な電圧ドロップによる悪影響が発生してしま
う可能性がある。

【０００８】そこで、本発明は、交流電圧の供給がなく
なってもこれを直ちに検出することを可能とし、交流電
圧の給電状態をリアルタイムで監視することができる電
源電圧監視回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために案出された電源電圧監視回路で、電源供給
元から交流電圧が供給される入力端子と、前記入力端子
に供給された交流電圧を整流する整流手段と、前記整流
手段の前段に接続され、その整流手段での整流が行われ
る前の交流電圧の電圧値を検出する電圧検出手段と、前
記電圧検出手段が検出した電圧値が所定値以下になると
警報信号を出力する警報手段とを備えてなることを特徴
とするものである。

【００１０】上記構成の電源電圧監視回路によれば、入
力端子に交流電圧が正しく供給されていれば、電圧検出
手段での電圧値の検出結果は、ほぼ所望する値になる。
ただし、電圧検出手段では、整流手段での整流が行われ
る前の交流電圧の電圧値を検出しているので、入力端子
に交流電圧が正しく供給されなくなると、電圧値の検出
結果が直ちに所定値以下となる。電圧検出手段での検出
結果が所定値以下になると、警報手段は、警報信号を出
力する。つまり、この電源電圧監視回路では、入力端子
に交流電圧が供給されなくなると、直ちに警報手段から
警報信号が出力される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係わ
る電源電圧監視回路について説明する。図１は、本発明
に係わる電源電圧監視回路の具体例を示す回路図であ
り、図２は、その電源電圧監視回路の概要を示すブロッ
ク図である。なお、図１及び図２において、従来のもの
（図３参照）と同一の構成要素については同一の符号を
与えている。

【００１２】ここで、本発明の電源電圧監視回路の具体
例の説明に先立ち、この電源電圧監視回路の概要につい
て説明する。本発明の電源電圧監視回路は、図２に示す
ように、従来のものと同様、ＡＣ入力端子１０と、整流
回路２０と、電源出力端子３０と、電圧検出回路４０と
を備えて構成されているものである。

【００１３】ただし、この電源電圧監視回路では、従来
のものと異なり、電圧検出回路４０が、整流回路２０の
前段に接続されており、整流回路２０での整流が行われ
る前の交流電圧の電圧値を検出するようになっている。
これにより、この電源電圧監視回路では、ＡＣ入力端子
１０に交流電圧が正しく供給されなくなると、電圧検出
回路４０での検出結果が直ちに所定値以下となるので、
検出結果が所定値以下となった時点で、電圧検出回路４
０がその旨を表す警報信号を出力する。

【００１４】つまり、この電源電圧監視回路では、ＡＣ
入力端子１０に交流電圧が供給されなくなると、直ちに
電圧検出回路４０から警報信号が出力されるので、結果
として交流電圧の給電状態をリアルタイムで監視するこ
とができるようになる。

【００１５】次に、本発明の電源電圧監視回路の構成の
具体例について、図１を参照しながら説明する。この電
源電圧監視回路では、ＡＣ入力端子１０、整流回路２
０、電源出力端子３０、及び電圧検出回路４０に加え
て、フィルタ１１と、コンバータ回路３１と、バッテリ
３２と、バッテリ切り替え回路３３とが設けられてい
る。

【００１６】このような構成の電源電圧監視回路におい
て、ＡＣ入力端子１０は、フィルタ１１の入力端子に接
続されている。フィルタ１１は、ＡＣ入力端子１０から
の交流電圧のうちの特定の周波数成分を通過させたり遮
断させたりするものである。このフィルタ１１は、２つ
の出力端子を有しており、その一方に整流器として機能
するブリッジダイオード２１の入力端子が、また他方に
ブリッジダイオード２１のもう一つの入力端子が、それ
ぞれ接続されている。

【００１７】ブリッジダイオード２１は、その出力プラ
ス端子が、平滑回路を構成する平滑コンデンサ２３のプ
ラス端子とコンバータ回路３１の入力プラス端子とに接
続されている。また、ブリッジダイオード２１の出力マ
イナス端子は、平滑コンデンサ２３のマイナス端子とコ
ンバータ回路３１の入力マイナス端子とに接続されてい
る。

【００１８】コンバータ回路３１は、平滑コンデンサ２
３によって平滑化が行われた後の直流電圧に対して、直
・交流の変換、電源周波数、相数等の変換を行うもので
あり、その出力端子が電源出力端子３０に接続されてい
るものである。

【００１９】ところで、この電源電圧監視回路では、電
圧検出回路４０が、ダイオード４１，４２と、コンデン
サ４３と、電圧検出部４４と、ＡＣ断警報部４５とから
構成されている。

【００２０】ダイオード４１，４２は、整流作用を有す
る２端子素子であり、それぞれのアノード端子が、フィ
ルタ１１の出力端子とブリッジダイオード２１の入力端
子との間に接続されている。これにより、各ダイオード
４１，４２のアノード端子には、ＡＣ入力端子１０に供
給された電圧が印加される。また、これらダイオード４
１，４２のカソード端子は、それぞれがコンデンサ４３
を介してブリッジダイオード２１の出力マイナス端子に
接続されている。ただし、ダイオード４１，４２のカソ
ード端子は、電圧検出部４４にも接続されている。

【００２１】電圧検出部４４は、ダイオード４１，４２
のカソード端子と接続するとともに、ブリッジダイオー
ド２１の出力マイナス端子と接続しているもので、ダイ
オード４１，４２に印加された電圧の電圧値を検出する
ものである。この電圧検出部４４の出力端子は、ＡＣ断
警報部４５に接続されている。

【００２２】ＡＣ断警報部４５は、電圧検出部４４がダ
イオード４１，４２に印加された電圧の電圧値を検出す
ると、その検出結果を予め設定されている所定値（しき
い値）と比較し、その検出結果が所定値以下になると、
警報信号を出力するものである。この警報信号は、バッ
テリ切り替え回路３３に対して出力される。ただし、警
報信号は、電源電圧監視回路を管理する上位装置に対し
て出力されるものであってもよい。

【００２３】このように、ダイオード４１，４２と、コ
ンデンサ４３と、電圧検出部４４と、ＡＣ断警報部４５
とから構成される電圧検出回路４０は、ブリッジダイオ
ード２１の前段、すなわちフィルタ１１とブリッジダイ
オード２１との間に接続されており、整流回路２０での
整流が行われる前の交流電圧の電圧値を検出するように
なっている。

【００２４】また、この電源電圧監視回路に設けられた
バッテリ３２及びバッテリ切り替え回路３３は、いわゆ
るバッテリバックアップ機能を実現するためのものであ
る。バッテリ３２は、予め直流電圧を蓄電している一次
電池または二次電池からなるものである。なお、このバ
ッテリ３２が蓄電している直流電圧は、整流回路２０で
変換された後の直流電圧と同一定格である。バッテリ切
り替え回路３３は、コンバータ回路３１、バッテリ３
２、及びＡＣ断警報部４５と接続しているもので、ＡＣ
断警報部４５からの警報信号に基づいて、バッテリ３２
が蓄電している直流電圧を、コンバータ回路３１に供給
するか否かを切り替えるものである。

【００２５】次に、以上のように構成された電源電圧監
視回路において、ＡＣ入力端子１０に交流電圧が供給さ
れている場合、及び、交流電圧が供給されていない場合
の動作例について説明する。

【００２６】この電源電圧監視回路では、ＡＣ入力端子
１０に電源供給元から規定電圧値（例えばＡＣ１００
Ｖ）の交流電圧が供給されると、その交流電圧が、フィ
ルタ１１を通過した後に、ブリッジダイオード２１で整
流され、さらに平滑コンデンサ２３でほぼ直流電圧に平
滑化される。そして、平滑化が行われた後の直流電圧
は、コンバータ回路３１に加えられた後に、電源出力端
子３０から電源出力電圧（例えばＤＣ５ＶやＤＣ１２
Ｖ）として出力される。

【００２７】このとき、電圧検出回路４０のダイオード
４１，４２には、ＡＣ入力端子１０に供給された交流電
圧が印加されている。ダイオード４１，４２に交流電圧
が印加されると、その交流電圧は、ダイオード４１，４
２にて整流され、コンデンサ４３にて平滑された後に、
電圧検出部４４に入力される。つまり、電圧検出部４４
では、ダイオード４１，４２に印加された交流電圧の電
圧値を検出する。したがって、ＡＣ入力端子１０に交流
電圧が正しく供給されていれば、電圧検出部４４での電
圧値の検出結果は所望する値（規定の値）となるので、
ＡＣ断警報部４５からの警報信号の出力は行われない。

【００２８】一方、例えば電源供給元におけるトラブル
の発生により、ＡＣ入力端子１０に交流電圧が供給され
なくなると、電源電圧監視回路では、平滑コンデンサ２
３に蓄えられている電荷により、その後しばらくの間は
電源出力端子３０から電源出力電圧を出力し続ける。と
ころが、ＡＣ入力端子１０への交流電圧の供給がなくな
ると、その後すぐに、ダイオード４１，４２には、交流
電圧が印加されなくなる。そのために、電圧検出部４４
で検出される電圧値が所定値（例えば、規定の値の２０
％減の値）以下となり、ＡＣ断警報部４５からは警報信
号が出力される。

【００２９】つまり、この電源電圧監視回路では、ＡＣ
入力端子１０に交流電圧が供給されなくなると、直ちに
ＡＣ断警報部４５から警報信号が出力されるので、結果
として交流電圧の給電状態をリアルタイムで監視するこ
とができるようになる。

【００３０】ＡＣ断警報部４５から警報信号が出力され
ると、バッテリ切り替え回路３３は、この警報信号に基
づいて、電源出力端子３０からの出力を、整流回路２０
で平滑化が行われた後の直流電圧ではなく、バッテリ３
２が蓄電している直流電圧によって行うように切り替え
る。これにより、ＡＣ入力端子１０への給電がなくなっ
ても、その後速やかにバッテリ３２からの給電が行われ
る。しかも、給電がなくなった後、しばらくは平滑コン
デンサ２３内の電荷が出力される。したがって、この電
源電圧監視回路では、ＡＣ入力端子１０への給電がなく
なっても、電源出力端子３０からの電源出力電圧がドロ
ップしてしまうことがない。

【００３１】以上のように、この電源電圧監視回路で
は、ダイオード４１，４２及びコンデンサ４３をブリッ
ジダイオード２１の前段に接続するとともに、電圧検出
部４４がダイオード４１，４２に印加された電圧の電圧
値を検出するように構成し、電圧検出部４４での検出結
果が所定値以下になると、ＡＣ断警報部４５が警報信号
を出力するようになっている。これにより、ＡＣ入力端
子１０への給電がなくなっても、これを直ちに検出する
ことが可能となり、交流電圧の給電状態をリアルタイム
で監視することができるようになる。

【００３２】したがって、この電源電圧監視回路により
給電状態の監視を行えば、ＡＣ断警報部４５からの警報
信号を基に、電源出力端子３０に接続する被給電装置の
停止指示等の制御を行う場合であっても、平滑コンデン
サ２３が電荷を蓄えていることによるタイムラグ等を考
慮する必要がなく、またその被給電装置に対して一時的
な電圧ドロップによる悪影響を与えてしまうこともな
い。

【００３３】さらに、この電源電圧監視回路では、ＡＣ
断警報部４５からの警報信号があると、バッテリ切り替
え回路３３による切り替えによって、その後速やかにバ
ッテリ３２からの給電が行われるようになっている。こ
れにより、ＡＣ入力端子１０への給電がなくなっても、
確実なバッテリバックアップ機能を実現できる。また、
ＡＣ断警報部４５からの警報信号をバッテリ切り替え回
路３３に入力することにより、通常ダイオードで構成さ
れているバッテリ切り替え回路３３を半導体スイッチに
変更することが可能になり、大幅な損失の低減を図るこ
とができるようになる。

【００３４】なお、上述した実施の形態では、ＡＣ１０
０Ｖの入力に対してＤＣ５Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、あるいはＤ
Ｃ２４Ｖ等を出力する電源装置等で用いて好適な電源電
圧監視回路について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば、交流電圧の給電によって動
作するものであれば、他のものであっても適用可能であ
る。具体的には、上述したような直流電圧ではなく、交
流電圧を出力するものであってもよい。また、出力手段
としてモータやヒータ等が設けられ、直流電圧をそのま
ま端子から出力するのではなく、他のエネルギーに変換
して出力するものであっても同様に適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電源電
圧監視回路では、電圧検出手段が整流回路での整流が行
われる前の交流電圧の電圧値を検出し、その電圧値が所
定値以下になると警報手段が直ちに警報信号を出力する
ようになっている。したがって、入力端子に交流電圧が
供給されなくなると、そのことが直ちに分かるようにな
り、結果として交流電圧の給電状態をリアルタイムで監
視できるようになるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電源電圧監視回路の実施の形態
の一例の詳細な構成を示す回路図である。

【図２】本発明に係わる電源電圧監視回路の一例の概要
を説明するブロック図である。

【図３】従来の電源電圧監視回路の一例の概要を説明す
るブロック図である。

【符号の説明】 １０ ＡＣ入力端子 ２０ 整流回路 ２１ ブリッジダイオード（整流器） ２３ 平滑コンデンサ ３０ 電源出力端子 ３２ バッテリ ３３ バッテリ切り替え回路 ４０ 電圧検出回路 ４１，４２ ダイオード ４３ コンデンサ ４４ 電圧検出部 ４５ ＡＣ断警報部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源供給元から交流電圧が供給される入
   力端子と、 前記入力端子に供給された交流電圧を整流する整流手段
   と、 前記整流手段の前段に接続され、該整流手段での整流が
   行われる前の交流電圧の電圧値を検出する電圧検出手段
   と、 前記電圧検出手段が検出した電圧値が所定値以下になる
   と警報信号を出力する警報手段とを備えてなることを特
   徴とする電源電圧監視回路。
2. 【請求項２】 前記整流手段での整流後の電源電圧を出
   力する出力手段と、予め直流電圧を蓄電している蓄電手
   段と、 前記警報手段による警報信号の出力があると、前記整流
   後の電源電圧に替えて前記蓄電手段内の直流電圧を前記
   出力手段に出力させる切り替え手段とが設けられたこと
   を特徴とする請求項１記載の電源電圧監視回路。