(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子と第２の端子とを有する交流電源の前記第１の端子と接続され、前記第１の端子の電位が基準電位よりも高い第１の状態となった時点から、当該第１の状態が維持されている第１の時間が第１の所定期間を過ぎると前記交流電源に異常が生じたことを表す電源異常信号を出力する第１のタイマ回路と、
前記交流電源の前記第２の端子と接続され、前記第２の端子の電位が前記基準電位よりも高くなると、前記第１の時間を０にリセットする第１の位相反転検知回路と、
前記交流電源の前記第２の端子と接続され、前記第２の端子の電位が前記基準電位よりも高い第２の状態となった時点から、当該第２の状態が維持されている第２の時間が第２の所定期間を過ぎると前記電源異常信号を出力する第２のタイマ回路と、
前記交流電源の前記第１の端子と接続され、前記第１の端子の電位が前記基準電位よりも高くなると、前記第２の時間を０にリセットする第２の位相反転検知回路と、
を有することを特徴とする停電検知回路。
【請求項２】
前記第１の所定期間及び前記第２の所定期間は前記交流電源から供給される交流電圧の周期の1/2から前記交流電圧の周期の３倍までの期間である、請求項１に記載の停電検知回路。
【請求項３】
前記第１のタイマ回路は、制御端子が前記第１の端子と接続される第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子を介して一端が定電圧源と接続されるコンデンサと、前記コンデンサの前記一端に制御端子が接続され、かつ、一方の端子が前記停電検知回路の出力端子と接続され、他方の端子が接地される第２のスイッチング素子とを有し、
前記第１の位相反転検知回路は、制御端子が前記第２の端子と接続され、一方の端子が前記コンデンサの一端と接続され、他方の端子が接地される第３のスイッチング素子を有し、
前記第１の時間中、前記第１のスイッチング素子がオンとなって前記コンデンサが充電され、前記第１の時間が前記第１の所定期間を過ぎると、前記第２のスイッチング素子がオンとなることで前記出力端子から前記電源異常信号が出力され、
一方、前記第１の時間が前記第１の所定期間に達する前に前記第２の端子の電位が前記基準電位よりも高くなると、前記第３のスイッチング素子がオンとなることで前記コンデンサが放電されて、前記第１の時間が０にリセットされる、
請求項１または２に記載の停電検知回路。
【請求項４】
前記第１の端子及び前記第２の端子と接続され、前記第１の端子の電圧及び前記第２の端子の電圧の何れもが前記交流電源から供給される交流電圧の周期の1/2よりも長い第３の所定期間にわたって所定の電圧に達しない場合に前記電源異常信号を出力する電圧低下検知回路をさらに有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の停電検知回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源の停電を検知する停電検知回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、交流電源の停電を検知する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１には、交流電源から供給された電圧を整流器により直流化し、かつ、平滑コンデンサで平滑化することで得られた直流電圧に応じて停電を検知する回路が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２に開示された電源異常検知装置は、商用電源の電圧をパルス幅に変換し、そのパルス幅が規定値の範囲を越えたときに電源異常と判定する。
さらに、特許文献３に開示された電流調整装置では、商用電源と接続された電流トランスと負荷回路との間に参照端が接続された停電検出回路が、その参照端に印加された電圧に基づいて停電したか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３４２７９号公報
【特許文献２】特開２０００−３３９２３３号公報
【特許文献３】特開２００２−１１２４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、交流電源から負荷回路へ電力を供給する回路に、電圧を平滑化したり、あるいはノイズ軽減のために、コンデンサが接続されていることがある。このような場合、交流電源が停電すると、そのコンデンサが放電することで、停電を検知する回路に印加される電圧の変化が緩やかとなり、停電の発生から停電の検知までに時間がかかってしまうおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、交流電源の停電の検知に要する時間を短縮できる停電検知回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの形態として、停電検知回路が提供される。この停電検知回路は、第１の端子と第２の端子とを有する交流電源の第１の端子と接続され、第１の端子の電位が基準電位よりも高い第１の状態となった時点から、その第１の状態が維持されている第１の時間が第１の所定期間を過ぎると交流電源に異常が生じたことを表す電源異常信号を出力する第１のタイマ回路と、交流電源の第２の端子と接続され、第２の端子の電位が基準電位よりも高くなると第１の時間を０にリセットする第１の位相反転検知回路と、交流電源の第２の端子と接続され、第２の端子の電位が基準電位よりも高い第２の状態となった時点から、その第２の状態が維持されている第２の時間が第２の所定期間を過ぎると電源異常信号を出力する第２のタイマ回路と、交流電源の第１の端子と接続され、第１の端子の電位が基準電位よりも高くなると第２の時間を０にリセットする第２の位相反転検知回路とを有することを特徴とする。
【０００９】
この停電検知回路において、第１の所定期間及び第２の所定期間は交流電圧の周期の1/2から交流電圧の周期の３倍までの期間であることが好ましい。
【００１０】
またこの停電検知回路において、第１のタイマ回路は、制御端子が第１の端子と接続される第１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子を介して一端が定電圧源と接続されるコンデンサと、そのコンデンサの一端に制御端子が接続され、かつ、一方の端子が停電検知回路の出力端子と接続され、他方の端子が接地される第２のスイッチング素子とを有することが好ましい。この場合において、第１の位相反転検知回路は、制御端子が第２の端子と接続され、一方の端子が上記のコンデンサの一端と接続され、他方の端子が接地される第３のスイッチング素子を有することが好ましい。
この場合、第１の時間中、第１のスイッチング素子がオンとなってコンデンサが充電され、第１の時間が第１の所定期間を過ぎると、第２のスイッチング素子がオンとなることで出力端子から電源異常信号が出力され、一方、第１の時間が第１の所定期間に達する前に第２の端子の電位が基準電位よりも高くなると、第３のスイッチング素子がオンとなることでコンデンサが放電されて、第１の時間が０にリセットされることが好ましい。
【００１１】
さらに、この停電検知回路は、第１の端子及び第２の端子と接続され、第１の端子の電圧及び第２の端子の電圧の何れもが交流電源から供給される交流電圧の周期の1/2よりも長い第３の所定期間にわたって所定の電圧に達しない場合に電源異常信号を出力する電圧低下検知回路をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る停電検知回路は、交流電源の停電の検知に要する時間を短縮できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一つの実施形態に係る停電検知回路の回路図である。
【図２】交流電源が正常動作している場合における、停電検知回路の各部の電圧の時間変化を示す図である。
【図３】交流電源が停電した場合における、停電検知回路の各部の電圧の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一つの実施形態による停電検知回路を、図を参照しつつ説明する。この停電検知回路は、交流電源から供給される電圧の位相反転がその交流の周期に応じているか否かを調べ、交流の周期に応じて想定される期間を越えても位相反転しない場合に交流電源の停電を検知することで、停電の検知に要する時間を短縮する。
【００１５】
図１は、本発明の一つの実施形態に係る停電検知回路の回路図である。図１に示されるように、停電検知回路１は、電圧低下検知回路１１と、第１のタイマ回路１２−１及び第２のタイマ回路１２−２と、第１の位相反転検知回路１３−１及び第２の位相反転検知回路１３−２とを有する。そして停電検知回路１は、交流電源２の第１の端子２−１及び第２の端子２−２に対して、交流電源２から供給される交流電圧を直流電圧に変換してその直流電圧を負荷回路（図示せず）へ供給する整流回路３と並列に接続される。そして停電検知回路１は、交流電源２の停電を検知するか、あるいは、交流電源２から供給される交流電圧の振幅が所定値以下となると、トリガ端子１４から電源異常を表す信号を出力する。トリガ端子１４は、例えば、交流電源２から整流回路３を介して供給される電力により駆動される負荷回路を持つ機器の制御回路（図示せず）などと接続され、トリガ端子１４からの信号により、その機器に、交流電源２に電源異常が発生したことが通知される。
【００１６】
本実施形態では、トリガ端子１４から出力される信号が電源異常を表す場合、トリガ端子１４の出力電圧は相対的に低くなり、一方、トリガ端子１４から出力される信号が交流電源２が正常動作していることを表す場合、トリガ端子１４の出力電圧は相対的に高くなる。
【００１７】
なお、以下では、便宜上、第１の端子２−１の電位が第２の端子２−２の電位と等しく、かつ、その後に第１の端子２−１の電位が第２の端子２−２の電位よりも高くなる時点での交流電源２から供給される交流電圧の位相を0°とする。すなわち、第１の端子２−１の電位が第２の端子２−２の電位よりも高ければ、交流電源２から供給される交流電圧の位相は0°〜180°の範囲に含まれ、その電位差が最大となる場合に位相は90°となる。逆に、第１の端子２−１の電位よりも第２の端子２−２の電位の方が高ければ、交流電源２から供給される交流電圧の位相は180°〜360°の範囲に含まれ、その電位差が最大となる場合に位相は270°となる。また、便宜上、交流電圧の位相が0°〜180°に含まれる場合、電圧及びその位相は正であるとし、交流電圧の位相が180°〜360°に含まれる場合、電圧及びその位相は負であるとする。
【００１８】
電圧低下検知回路１１は、交流電源２から供給される交流電圧が所定の期間（第３の所定期間）にわたって所定の閾値電圧以下となった場合に、電源異常を表す信号をトリガ端子１４に出力させる。そのために、電圧低下検知回路１１は、二つのダイオードD1、D2と、ツェナーダイオードZD1と、二つのNPN型のバイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタと呼ぶ）TR1、TR2と、コンデンサC1とを有する。
【００１９】
ダイオードD1のアノード端子は交流電源２の第１の端子２−１と接続され、ダイオードD2のアノード端子は交流電源２の第２の端子２−２と接続される。そしてその二つのダイオードD1、D2の何れのカソード端子も、ツェナーダイオードZD1のカソード端子と接続される。また、ツェナーダイオードZD1のアノード端子は、抵抗R1を介してスイッチング素子であるトランジスタTR1のベース端子と接続される。なお、ベース端子は、スイッチング素子のオン・オフを切り替えるための信号が入力される制御端子の一例である。また、トランジスタTR1のコレクタ端子は、抵抗R2を介して定電圧源Vccと接続される。一方、トランジスタTR1のエミッタ端子は接地される。
【００２０】
さらに、コンデンサC1の正極側の一端も、抵抗R2を介して定電圧源Vccと接続されるとともに、その正極側の一端は、抵抗R3を介してスイッチング素子であるトランジスタTR2のベース端子に接続される。一方、コンデンサC1の負極側の他端は接地される。
【００２１】
また、トランジスタTR2のコレクタ端子は、抵抗R4を介して定電圧源Vccと接続されるとともに、トリガ端子１４と接続される。一方、トランジスタTR2のエミッタ端子は接地される。
【００２２】
以下、電圧低下検知回路１１の動作について説明する。
交流電源２の第１の端子２−１及び第２の端子２−２の何れかの電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高い場合、トランジスタTR1のベース端子に電流が流れ、トランジスタTR1はオンとなる。そのため、トランジスタTR2のベース端子には電流が流れず、トランジスタTR2はオフとなる。そのため、トリガ端子１４の電圧が定電圧源Vccから供給される電圧に応じた比較的高い値となる。すなわち、トリガ端子１４からは、交流電源２が正常動作していることを表す信号が出力される。なお、このツェナー電圧は、上記の閾値電圧の一例であり、例えば、負荷回路が正常動作可能な電圧を得ることができる交流電圧の振幅の最小値、例えば、交流電源２の定格電圧の1/5〜1/2に設定される。
【００２３】
一方、交流電源２の第１の端子２−１及び第２の端子２−２の両方の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも低下すると、トランジスタTR1のベース端子に電流が流れず、トランジスタTR1はオフとなるので、コンデンサC1は、定電圧源Vccからの電圧により充電される。コンデンサC1の充電量がある一定値に達する遅延期間が経過するまでは、トランジスタTR2のベース端子に電流が流れず、トランジスタTR2がオフのまま維持される。なお、この遅延時間は、上記の第３の所定期間に対応する。したがって、交流電源２が正常動作しており、その遅延期間が経過する前に、第１の端子２−１及び第２の端子２−２の何れか一方の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高くなれば、トリガ端子１４が電源異常を表す信号を出力することはない。
【００２４】
しかし、交流電源２から出力される交流電圧の振幅が低下して、第１の端子２−１及び第２の端子２−２の何れから出力される電圧も、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高くならなければ、遅延期間内にトランジスタTR1がオンにならないので、トランジスタTR2のベース端子に電流が流れてトランジスタTR2がオンとなる。その結果、トリガ端子１４の電圧が低下し、トリガ端子１４から、電源異常を表す信号が出力されることになる。なお、交流電源２が正常動作している場合に、電源異常を表す信号が出力されることがないよう、遅延時間が交流電圧の周期の1/2よりも長くなるようにコンデンサC1の容量及び抵抗R3の抵抗値が設定されることが好ましい。一方、交流電源２から供給される交流電圧が低下してから、そのことを検知するまでに要する時間を短縮するために、遅延時間が交流電圧の周期よりも短くなるようにコンデンサC1の容量及び抵抗R3の抵抗値が設定されることが好ましい。
【００２５】
第１のタイマ回路１２−１は、交流電源２から供給される交流電圧が負から正に変化した時点（すなわち、交流電圧の位相が0°になった時点）から、電圧が正の状態（第１の状態）のまま維持される経過時間が所定の期間（以下、第１の所定期間と呼ぶ）を経過すると電源異常を表す信号をトリガ端子１４に出力させる。なお、本実施形態においては、交流電源２から供給される交流電圧が負から正に変化した時点は、交流電源２の第１の端子２−１の電位が基準電位よりも高くなった時点に対応する。また基準電位は、停電検知回路１の接地電位である。
【００２６】
同様に、第２のタイマ回路１２−２は、交流電源２から供給される交流電圧が正から負に変化した時点（すなわち、交流電圧の位相が180°になった時点）から、電圧が負の状態（第２の状態）のまま維持される経過時間が所定の期間（以下、第２の所定期間と呼ぶ）を経過すると電源異常を表す信号をトリガ端子１４に出力させる。なお、本実施形態においては、交流電源２から供給される交流電圧が正から負に変化した時点は、交流電源２の第２の端子２−２の電位が基準電位よりも高くなった時点に対応する。
【００２７】
第１の位相反転検知回路１３−１は、交流電源２から供給される交流電圧が正から負に反転すると（すなわち、交流電圧の位相が180°になると）、第１のタイマ回路１２−１による、第１の状態の経過時間をリセットする。同様に、第２の位相反転検知回路１３−２は、交流電源２から供給される交流電圧が負から正に反転すると（すなわち、交流電圧の位相が0°になると）、第２のタイマ回路１２−２による、第２の状態の経過時間をリセットする。
【００２８】
第１のタイマ回路１２−１と第２のタイマ回路１２−２とは、それぞれ、第１のタイマ回路１２−１の入力端子が交流電源２の第１の端子２−１と接続され、第２のタイマ回路１２−２の入力端子が交流電源２の第２の端子２−２と接続される点を除いて、同一の構成とすることができる。同様に、第１の位相反転検知回路１３−１と第２の位相反転検知回路１３−２とは、それぞれ、第１の位相反転検知回路１３−１の入力端子が交流電源２の第２の端子２−２と接続され、第２の位相反転検知回路１３−２の入力端子が交流電源２の第１の端子２−１と接続される点を除いて、同一の構成とすることができる。
そこで以下では、第１のタイマ回路１２−１と第１の位相反転検知回路１３−１について説明する。
【００２９】
第１のタイマ回路１２−１は、ダイオードD3と、３個のバイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタと呼ぶ）TR3〜TR5と、コンデンサC2とを有する。
【００３０】
第１のタイマ回路１２−１の入力端子であるダイオードD3のアノード端子は交流電源２の第１の端子２−１と接続され、一方、カソード端子は、抵抗R5を介してNPN型のトランジスタTR3のベース端子と接続される。
【００３１】
トランジスタTR3のコレクタ端子は、抵抗R6及びR7を介して定電圧源Vccと接続され、さらに、抵抗R7を介してPNP型のトランジスタTR4のベース端子と接続される。一方、トランジスタTR3のエミッタ端子は接地される。また、トランジスタTR4のエミッタ端子は定電圧源Vccと接続され、一方、トランジスタTR4のコレクタ端子は、抵抗R8を介してコンデンサC2の一端と接続される。さらに、トランジスタTR4のコレクタ端子は、抵抗R8及びR9を介してNPN型のトランジスタTR5のベース端子と接続される。
トランジスタTR3及びTR4は、第１のタイマ回路１２−１が有する第１のスイッチング素子の一例である。
【００３２】
上述したように、コンデンサC2の正極側の一端は、抵抗R8、R9を介してトランジスタTR4のコレクタ端子及びトランジスタTR5のベース端子と接続されるとともに、第１の位相反転検知回路１３−１の出力端子と接続される。また、コンデンサC2の負極側の他端は接地される。
【００３３】
さらに、第１のタイマ回路１２−１の出力端子である、トランジスタTR5のコレクタ端子は、トリガ端子１４と接続され、一方、トランジスタTR5のエミッタ端子は接地される。トランジスタTR5は、第１のタイマ回路１２−１が有する第２のスイッチング素子の一例である。
【００３４】
第１の位相反転検知回路１３−１は、ダイオードD4と、スイッチング素子である、NPN型のバイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタと呼ぶ）TR6を有する。
【００３５】
第１の位相反転検知回路１３−１の入力端子であるダイオードD4のアノード端子は交流電源２の第２の端子２−２と接続され、一方、カソード端子は、抵抗R10を介してトランジスタTR6のベース端子と接続される。第１の位相反転検知回路１３−１の出力端子であるトランジスタTR6のコレクタ端子は、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の正極側の端子と接続される。一方、トランジスタTR6のエミッタ端子は接地される。
【００３６】
以下、第１のタイマ回路１２−１及び第１の位相反転検知回路１３−１の動作について説明する。
【００３７】
交流電源２から出力される交流電圧が負から正に変わると、第１の端子２−１の電位が基準電位である停電検知回路１の接地電位よりも高くなり、第１の端子２−１からダイオードD3を介してトランジスタTR3のベース端子に電流が流れるので、トランジスタTR3はオンとなる。そのため、トランジスタTR4のベース端子にも電流が流れて、トランジスタTR4もオンとなる。その結果、コンデンサC2の充電が開始される。そして交流電圧が正となっている間、コンデンサC2の充電が継続する。交流電圧が負から正に変わってから正のまま保たれている経過時間が第１の所定期間を超えてコンデンサC2の充電が継続されると、トランジスタTR5のベース端子に電流が流れるようになり、トランジスタTR5がオンになる。トランジスタTR5がオンになると、定電圧源Vccからトリガ端子１４を介してトランジスタTR5を通って電流が流れるので、トリガ端子１４の電圧が低下し、トリガ端子から電源異常を表す信号が出力されるようになる。
【００３８】
一方、詳細は後述するように、その経過時間が第１の所定期間に達するまでに、第１の位相反転検知回路１３−１により第１のタイマ回路１２−１がリセットされると、コンデンサC2は放電するので、トランジスタTR5はオフのまま保たれる。トランジスタTR5がオフであれば、第１のタイマ回路１２−１によってトリガ端子１４の出力電圧が相対的に低い電圧となることはない。
【００３９】
また、交流電圧が負の間、トランジスタTR3のベース端子に電流が流れないのでトランジスタTR3はオフとなる。そのため、トランジスタTR4のベース端子にも電流が流れなくなり、トランジスタTR4もオフになる。その結果、コンデンサC2の充電は停止される。そのため、既にトランジスタTR5がオンになっていない限り、トランジスタTR5がオンになることはない。
【００４０】
次に、第１の位相反転検知回路１３−１について、交流電源２から出力される交流電圧が正の間、トランジスタTR6のベース端子に電流が流れないのでトランジスタTR6はオフとなる。そのため、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2が、トランジスタTR6を介して放電されることはない。
【００４１】
一方、交流電圧が正から負に変わると、第２の端子２−２の電位が基準電位である停電検知回路１の接地電位よりも高くなり、第２の端子２−２からダイオードD4を介してトランジスタTR6のベース端子に電流が流れるようになり、トランジスタTR6がオフになる。そのため、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2は、トランジスタTR6を介して放電されるので、第１のタイマ回路１２−１はリセットされる。
【００４２】
このように、交流電源２が停電しなければ、第１のタイマ回路１２−１がトリガ端子１４に電源異常を表す信号を出力させるよりも前に、第１のタイマ回路１２−１は、第１の位相反転検知回路１３−１によりリセットされるので、トリガ端子１４から電源異常を表す信号が出力されることはない。しかし、交流電圧が正となっている間に交流電源２が停電すると、第１の所定期間が経過しても交流電圧が正から負に切り替わらないので、第１のタイマ回路１２−１は、第１の位相反転検知回路１３−１によりリセットされず、交流電圧が負から正に切り替わってから第１の所定期間経過後、トリガ端子１４から電源異常を表す信号が出力されることになる。
【００４３】
同様に、交流電圧の位相が負となっている間に交流電源２が停電すると、第２の所定期間が経過しても交流電圧が負から正に切り替わらないので、第２のタイマ回路１２−２は、第２の位相反転検知回路１３−２によりリセットされず、トリガ端子１４から電源異常を表す信号が出力されることになる。
【００４４】
したがって、この停電検知回路１は、交流電源２の停電が発生してから、遅くとも、第１の所定期間及び第２の所定期間の長い方が経過した時点で停電を検知でき、電源異常が生じたことをトリガ端子１４に接続される機器に知らせることができる。そのため、その機器は、交流電源２の停電が生じてから、その機器自身が動作を停止するまでの間の停電対策（例えば、交流電源２からの電力により駆動されている機器の動作状況を表すデータを不揮発性のメモリに記憶するなど）に利用できる時間を長くとることができる。
【００４５】
なお、交流電源２が正常動作している場合に、電源異常を表す信号が出力されることがないよう、第１及び第２の所定期間が交流電圧の周期の1/2以上となるように、第１のタイマ回路１２−１及び第２のタイマ回路１２−２のコンデンサC2の容量及び抵抗R9の抵抗値が設定されることが好ましい。一方、交流電源２が停電してから、そのことを検知するまでに要する時間を短縮するために、第１及び第２の所定期間が交流電圧の周期よりも短くなるようにコンデンサC2の容量及び抵抗R9の抵抗値が設定されることが好ましい。そこで例えば、第１及び第２の所定期間が交流電圧の周期の1/2から交流電圧の周期の3倍までの期間となるように、コンデンサC2の容量及び抵抗R9の抵抗値が設定されることが好ましい。第１及び第２の所定期間が交流電圧の周期の3倍以下となることで、停電検知回路１は、従来の停電検知回路よりも短期間で停電を検知できる。特に、第１及び第２の所定期間が交流電圧の周期の1/2に所定のオフセット（例えば、0.1〜1msec）を加えた期間となるように、コンデンサC2の容量及び抵抗R9の抵抗値が設定されることが好ましい。例えば、第１及び第２の所定期間が交流電圧の周期の1/2となるようにコンデンサC2の容量及び抵抗R9の抵抗値が設定される場合、停電検知回路１は、遅くとも、交流電源２が停電してから交流電圧の周期の1/2が経過した時点（例えば、交流電圧の周期が50Hzであれば、10msecを経過した時点であり、交流電圧の周期が60Hzであれば、8.3msecを経過した時点）で停電が発生したことを検知できる。
【００４６】
図２は、交流電源が正常動作している場合における、停電検知回路の各部の電圧の時間変化を示す図である。図２において、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。波形２００は、トリガ端子１４からの出力電圧の時間変化を表す。波形２０１は、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の正極側端子の電圧の時間変化を表す。また、波形２０２は、第２のタイマ回路１２−２のコンデンサC2の正極側端子の電圧の時間変化を表す。さらに、波形２０３は、電圧低下検知回路１１のコンデンサC1の正極側端子の電圧の時間変化を表す。そして波形２０４は、交流電源２から出力される交流電圧の波形である。
【００４７】
時刻t1にて交流電圧が負から正に変わるのに伴い、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の充電が開始されるので、波形２０１に示されるように、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の正極側端子の電圧も上昇する。しかし、時刻t4にて交流電圧が正から負に変わるので、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2は放電し、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の正極側端子の電圧は、第１のタイマ回路１２−１のトランジスタTR5がオンとなる電圧に達する前にほぼ0になるまで低下する。逆に、波形２０２に示されるように、第２のタイマ回路１２−２のコンデンサC2の正極側端子の電圧は上昇を開始する。しかし、時刻t7にて交流電圧が負から正に変わるので、第２のタイマ回路１２−２のコンデンサC2は放電し、第２のタイマ回路１２−２のコンデンサC2の正極側端子の電圧は、第２のタイマ回路１２−２のトランジスタTR5がオンとなる電圧に達する前にほぼ0になるまで低下する。交流電圧の１周期ごとに、各タイマ回路のコンデンサC2の正極側端子において、このような電圧変化が繰り返される。
【００４８】
また、波形２０３に示されるように、時刻t0から時刻t2の間、第１の端子２−１及び第２の端子２−２の何れの電圧もツェナーダイオードZD1のツェナー電圧以下となるので、電圧低下検知回路１１のコンデンサC1の正極側端子の電圧は上昇する。しかし、時刻t2において、第１の端子２−１の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高くなるので、コンデンサC1の正極側端子の電圧はトランジスタTR2がオンとなる電圧に達することなく、ほぼ0になるまで低下する。その後、時刻t3まで、第１の端子２−１の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高いので、コンデンサC1の正極側端子の電圧はほぼ0のままとなる。
【００４９】
時刻t3以降、第１の端子２−１及び第２の端子２−２の何れの電圧もツェナーダイオードZD1のツェナー電圧以下となるので、コンデンサC1の正極側端子の電圧は再び上昇を開始する。しかし、時刻t5において、第２の端子２−２の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高くなるので、コンデンサC1の正極側端子の電圧はトランジスタTR2がオンとなる電圧に達することなく、ほぼ0になるまで低下する。その後、時刻t6まで、第２の端子２−２の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高いので、コンデンサC1の正極側端子の電圧はほぼ0のままとなる。
【００５０】
以後、交流電圧の１周期ごとに、コンデンサC1の正極側端子において、このような電圧変化が繰り返される。そのため、波形２００に示されるように、トリガ端子１４からの出力電圧は、電源異常を示す電圧とならず、交流電源２が正常動作していることを表す電圧のまま維持される。
【００５１】
図３は、交流電源が停電した場合における、停電検知回路の各部の電圧の時間変化を示す図である。図３において、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。波形３００は、トリガ端子１４からの出力電圧の時間変化を表す。波形３０１は、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の正極側端子の電圧の時間変化を表す。また、波形３０２は、第２のタイマ回路１２−２のコンデンサC2の正極側端子の電圧の時間変化を表す。さらに、波形３０３は、電圧低下検知回路１１のコンデンサC1の正極側端子の電圧の時間変化を表す。そして波形３０４は、交流電源２から出力される交流電圧の波形である。
【００５２】
この例では、波形３０４に示されるように、時刻t1で停電が発生し、その後、交流電源からの電圧は正、すなわち、第１の端子２−１の電位が第２の端子２−２の電位よりも高い状態で一定となっている。そのため、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の充電が継続されるので、波形３０１に示されるように、第１のタイマ回路１２−１のコンデンサC2の正極側端子の電圧は上昇を続け、時刻t2にて第１のタイマ回路１２−１のトランジスタTR5がオンとなる電圧に達する。そのため、波形３００に示されるように、時刻t2以降、トリガ端子１４からの出力電圧は低下し、停電が検知されたことが分かる。なお、波形３０２に示されるように、時刻t1以降では、第１の端子２−１の電位が第２の端子２−２の電位よりも高い状態で一定となっているため、第２のタイマ回路１２−２のコンデンサC2の正極側端子の電圧は、ほぼ0のまま一定となる。さらに、時刻t1以降、第１の端子２−１の電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高いままとなっているので、電圧低下検知回路１１のコンデンサC1の正極側端子の電圧はほぼ0のままとなる。
【００５３】
以上に説明してきたように、この停電検知回路は、交流電源から供給される交流電圧の位相が所定の期間を越えても正から負または負から正に反転しない場合に交流電源の停電を検知する。そのため、この停電検知回路は、交流電源に接続されたコンデンサなどの影響により、停電発生後の電圧変化が緩やかであっても、停電の発生を迅速に検知できる。またこの停電検知回路は、簡単な回路構成で交流電源の停電を検知できる。さらに、この停電検知回路は、交流電源から供給された交流電圧の低下を検知する回路を別途有するので、交流電源が完全に停止せず、供給された交流電圧が低下したことも検知できる。
【００５４】
変形例によれば、各回路において、バイポーラトランジスタの代わりに、MOSFETあるいは他のスイッチング素子が用いられてもよい。
【００５５】
また、他の変形例によれば、第１のタイマ回路は、トランジスタTR3、TR4及びコンデンサC2の代わりに、コンパレータと、サンプリング回路と、カウンタとを有していてもよい。例えば、コンパレータの入力の一方は、交流電源２の第１の端子２−１と接続され、コンパレータの入力の他方は接地される。そしてコンパレータは、第１の端子２−１の電位が第２の端子２−２の電位よりも高い（すなわち、交流電圧の位相が正）のときに相対的に高い電圧を出力し、一方、第１の端子２−１の電位が第２の端子２−２の電位よりも低い（すなわち、交流電圧の位相が負）のときに相対的に低い電圧を出力する。サンプリング回路は、交流電圧の周期よりも短い所定の周期（例えば、0.1msec〜1msec）でコンパレータから出力された電圧をサンプリングして、コンパレータからの出力電圧が相対的に高い場合にパルス信号を生成する。そしてサンプリング回路の出力端子は、カウンタの入力端子と接続される。カウンタは、サンプリング回路からパルス信号が入力される度に、カウント値を1インクリメントする。そしてカウンタは、カウント値が交流電圧の周期の1/2の期間に入力されるパルス信号の数に相当する閾値を越えたとき、トランジスタTR5をオンにすることで、トリガ端子１４から電源異常を表す信号が出力される。
【００５６】
この場合、第１の位相反転検知回路１３−１も、トランジスタTR6の代わりにコンパレータを有していてもよい。そしてコンパレータの入力の一方は、交流電源２の第２の端子２−２と接続され、コンパレータの入力の他方は接地される。そしてコンパレータは、第２の端子２−２の電位が第１の端子２−１の電位よりも高い（すなわち、交流電圧の位相が負）のときに相対的に高い電圧を出力し、一方、第２の端子２−２の電位が第１の端子２−１の電位よりも低い（すなわち、交流電圧の位相が正）のときに相対的に低い電圧を出力する。そしてコンパレータからの出力は、カウンタのリセット端子に入力され、コンパレータが相対的に高い電圧を出力すると、カウンタがリセットされる。これにより、交流電源２が正常動作している場合には、カウンタのカウント値が閾値に達するよりも前にリセットされるので、トリガ端子１４が電源異常を表す信号を出力することが防止される。
なお、第２のタイマ回路１２−２及び第２の位相反転検知回路１３−２も、上記の変形例のように構成されてもよい。
【００５７】
上記の実施形態または変形例による停電検知回路は、例えば、弾球遊技機または回胴遊技機といった遊技機に搭載されてもよい。
【００５８】
このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１    停電検知回路
２    交流電源
２−１    第１の端子
２−２    第２の端子
３    整流回路
１１    電圧低下検知回路
１２−１    第１のタイマ回路
１２−２    第２のタイマ回路
１３−１    第１の位相反転検知回路
１３−２    第２の位相反転検知回路
１４    トリガ端子
【要約】
【課題】交流電源の停電の検知に要する時間を短縮できる停電検知回路を提供する。
【解決手段】停電検知回路は、交流電源（２）の第１の端子（２−１）の電位が交流電源の第２の端子（２−２）の電位よりも高い第１の状態となった時点から、第１の状態が維持されている第１の時間が所定期間を過ぎると交流電源に異常が生じたことを表す電源異常信号を出力する第１のタイマ回路（１２−１）と、第２の端子の電位が第１の端子の電位よりも高くなると第１の時間を０にリセットする第１の位相反転検知回路（１３−１）と、第２の端子の電位が第１の端子の電位よりも高い第２の状態となった時点から、第２の状態が維持されている第２の時間が所定期間を過ぎると電源異常信号を出力する第２のタイマ回路（１２−２）と、第１の端子の電位が第２の端子の電位よりも高くなると第２の時間を０にリセットする第２の位相反転検知回路（１３−２）とを有する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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