(57)【要約】【課題】Ｘコンデンサを伴う電源装置に対してＡＣ入力の低電圧を検出する低電圧検出装置に関し、軽負荷（無負荷）時にＡＣ入力の低電圧が発生し、Ｘコンデンサからの放電に遅延が発生しても、そのＡＣ入力の低電圧を速やかに検出できるようにする。【解決手段】ＡＣ入力の整流電圧が所定の閾値電圧を超えると第１状態を検出して低電圧検出信号Ｓｄの出力を禁止する一方、整流電圧が閾値電圧以下となると第２状態を検出し、かつこの第２状態が所定の第１の閾値時間を超えると低電圧検出信号Ｓｄを出力する電圧低下検出回路２０と、第１状態が所定の第２の閾値時間を超えて継続したときに、電圧低下検出回路２０の状態を反転させて低電圧検出信号Ｓｄを出力させる軽負荷状態検出回路３０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ入力を直流化して負荷に直流電圧を供給するもので、電源ライン中にノイズフィルタ用のＸコンデンサが接続された電源装置について、ＡＣ入力の低電圧を検出すると低電圧検出信号を出力する低電圧検出装置であって、
ＡＣ入力の整流電圧が所定の閾値電圧を超えると第１状態を検出して前記低電圧検出信号の出力を禁止する一方、前記整流電圧が前記閾値電圧以下となると第２状態を検出し、かつこの第２状態が所定の第１の閾値時間を超えると前記低電圧検出信号を出力する電圧低下検出回路と、
前記第１状態が所定の第２の閾値時間を超えて継続したときに、前記電圧低下検出回路の状態を反転させて前記低電圧検出信号を出力させる軽負荷状態検出回路とを備えたことを特徴とする低電圧検出装置。
【請求項２】
前記第２の閾値時間は前記第１の閾値時間以上に設定されている請求項１に記載の低電圧検出装置。
【請求項３】
前記電圧低下検出回路は、
ＡＣ入力が整流された前記整流電圧と前記所定の閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じてパルス信号を生成出力する第１のコンパレータと、
前記第１のコンパレータから出力される前記パルス信号が示す前記第２状態の継続時間が前記所定の第１の閾値時間を超えるのを待って出力を反転させる第１の時定数回路と、
前記第１の時定数回路の前記反転の動作に応答して前記低電圧検出信号を生成出力する検出信号出力回路とを有し、
前記軽負荷状態検出回路は、前記第１のコンパレータから出力される前記パルス信号が示す前記第１状態が前記第２の閾値時間を超えるのを待って出力を反転させることにより、前記第１の時定数回路が前記第１のコンパレータから受ける入力状態を反転させることを通じて、前記検出信号出力回路から前記低電圧検出信号を出力させる第２の時定数回路を有している請求項１または請求項２に記載の低電圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣ入力を直流化して負荷に直流電圧を供給するもので、電源ライン中にノイズフィルタ用のＸコンデンサが接続された電源装置について、ＡＣ入力の低電圧（停電または電圧低下）を検出する低電圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来の低電圧検出装置を示す回路図である（例えば特許文献１参照）。この従来の低電圧検出装置においては、整流器２からの全波整流波形が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分割され、パルス成形部４におけるコンパレータ５に入力される。コンパレータ５は、ツェナーダイオードＺ１で決まる基準電圧を閾値として、入力波形が閾値を超えた時間幅の矩形波状のパルスを出力する（図７参照）。入力電圧監視手段６のマイコン７は入力パルスを監視し、１０ｍｓ以上途絶えた場合に電源断と判定し、入力パルスの時間幅が上限値（Ｍａｘ）以上のときに電源電圧が過電圧と判定し、入力パルスの時間幅が下限値（Ｍｉｎ）以下のときに電源電圧が低電圧と判定する（図８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２２１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来例では、負荷が軽負荷または無負荷で電流量が小さい場合には、ＡＣ入力が低電圧となったときに、Ｘコンデンサでの放電速度が遅いことが問題となる。Ｘコンデンサはノイズ低減用のラインフィルタの要素として、チョークコイルとともに入力ライン中に介在している。ＡＣ入力が正常で、所定の周期をもって正電圧と負電圧とを交互に繰り返す正弦波状の変化をするのであれば、Ｘコンデンサには電荷が必要以上には蓄積されないが、ＡＣ入力の低電圧が生じて正電圧と負電圧の交番が停止（または電圧低下が発生）した場合であって、そのときに負荷が軽負荷または無負荷で電流量が小さいと、Ｘコンデンサにエネルギーが蓄積され、その状態が維持されてしまう。
【０００５】
つまり、パルス成形部４におけるコンパレータ５に入力される電圧（ＡＣ入力の検出電圧）が高止まりして、コレクタ５が“Ｈ”，“Ｌ”繰り返しのパルス信号を出力することができなくなって、“Ｈ”レベルに高止まりした信号をマイコン７に送出するようになる。その結果として、軽負荷（無負荷）時のＡＣ入力の低電圧に対して、マイコン７はそのＡＣ入力の低電圧を検出できなくなってしまう。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、電源ライン中にノイズフィルタ用のＸコンデンサが接続された電源装置について、ＡＣ入力の低電圧を検出する低電圧検出装置に関し、軽負荷（無負荷）時にＡＣ入力の低電圧が発生し、Ｘコンデンサの電圧が高止まり状態になったとしても、そのＡＣ入力の低電圧を速やかに検出できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、次の手段を講じることにより上記の課題を解決する。
【０００８】
本発明による低電圧検出装置は、
ＡＣ入力を直流化して負荷に直流電圧を供給するもので、電源ライン中にノイズフィルタ用のＸコンデンサが接続された電源装置について、ＡＣ入力の低電圧を検出すると低電圧検出信号を出力する低電圧検出装置であって、
ＡＣ入力の整流電圧が所定の閾値電圧を超えると第１状態を検出して前記低電圧検出信号の出力を禁止する一方、前記整流電圧が前記閾値電圧以下となると第２状態を検出し、かつこの第２状態が所定の第１の閾値時間を超えると前記低電圧検出信号を出力する電圧低下検出回路と、
前記第１状態が所定の第２の閾値時間を超えて継続したときに、前記電圧低下検出回路の状態を反転させて前記低電圧検出信号を出力させる軽負荷状態検出回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の上記の構成によれば、次のような作用が発揮される。
【００１０】
電圧低下検出回路において、ＡＣ入力の整流電圧を所定の閾値電圧と比較し、整流電圧が閾値電圧を超えるときは第１状態とされ、低電圧検出信号の出力が禁止される。整流電圧が閾値電圧以下のときは第２状態とされる。ＡＣ入力が停電または電圧低下（以下「低電圧」と記載する。）のない正常状態のときは、第１状態と第２状態とが一定の周期で繰り返される。
【００１１】
そして、電圧低下検出回路は第２状態の継続時間を所定の第１の閾値時間と比較する。ＡＣ入力に低電圧が生じた場合の反応は、負荷の状態が重負荷であるか軽負荷または無負荷（以下、軽負荷（無負荷）と記載する。）であるかによって異なる。
【００１２】
重負荷の場合、負荷へ流れて消費される電流が比較的大きいことから、ＡＣ入力の低電圧の発生によってＸコンデンサからの電荷放出が速やかに行われ、整流電圧は連動して速やかに基底レベルへと収束する。すなわち、整流電圧が閾値電圧以下となり、第２状態の結果が得られる。第２状態では、言うまでもなく、第１状態が解消され、低電圧検出信号の出力禁止状態が解除される。ＡＣ入力の低電圧の状態が継続すれば、整流電圧が閾値電圧以下である第２状態の継続時間が第１の閾値時間を超えるに至り、電圧低下検出回路はＡＣ入力の低電圧を表す低電圧検出信号を出力する。
【００１３】
軽負荷（無負荷）の場合、負荷へ流れる電流が小さいことから、ＡＣ入力の低電圧が発生しても、Ｘコンデンサからの電荷放出が大きく遅延し、整流電圧も比較的高い電圧状態を継続する。すなわち、整流電圧が閾値電圧を超えている状態が継続し、整流電圧が閾値電圧を超える第１状態が継続する。第１状態が継続する限りは、電圧低下検出回路においては低電圧検出信号の出力が禁止される。第１状態の結果は軽負荷状態検出回路に送出される。
【００１４】
一方、軽負荷状態検出回路においては、電圧低下検出回路からの第１状態の結果（整流電圧が所定の閾値電圧を超えている）が入力され、第１状態の継続時間を所定の第２の閾値時間と比較し、第１状態の継続時間が第２の閾値時間を超えたときは、その直前まで低電圧検出信号の出力禁止状態となっている電圧低下検出回路の状態を反転させ、低電圧検出信号を出力させる。すなわち、ＡＣ入力が低電圧となったときに、負荷が軽負荷（無負荷）状態でＸコンデンサからの電荷放出が遅延し、整流電圧が高止まり傾向となっても、軽負荷状態検出回路の機能により低電圧検出信号を強制的に出力させる。
【００１５】
以上により、重負荷時にあってはもとより、軽負荷（無負荷）時にあっても、Ｘコンデンサからの電荷放出の遅延にもかかわらず、ＡＣ入力の低電圧を速やかに検出することが可能となる。
【００１６】
上記構成の本発明の低電圧検出装置には、次のような好ましい態様ないし変化・変形の態様がある。
【００１７】
前記第２の閾値時間は前記第１の閾値時間以上に設定されている、という態様がある。もし、第２の閾値時間をＡＣ入力の半周期よりも短く設定すると、スイッチングのオン、オフを繰り返すようになる結果、ＡＣ入力が低電圧となった場合に第１の閾値時間が短くなり、第１の閾値時間をＡＣ入力の半周期以上に保持することができなくなる可能性がある。この対策として、第２の閾値時間を第１の閾値時間以上に設定することにより、この不都合を回避することが可能となる。
【００１８】
また、前記電圧低下検出回路は、
ＡＣ入力が整流された前記整流電圧と前記所定の閾値電圧とを比較し、その比較結果に応じてパルス信号を生成出力する第１のコンパレータと、
前記第１のコンパレータから出力される前記パルス信号が示す前記第２状態の継続時間が前記所定の第１の閾値時間を超えるのを待って出力を反転させる第１の時定数回路と、
前記第１の時定数回路の前記反転の動作に応答して前記低電圧検出信号を生成出力する検出信号出力回路とを有し、
前記軽負荷状態検出回路は、前記第１のコンパレータから出力される前記パルス信号が示す前記第１状態が前記第２の閾値時間を超えるのを待って出力を反転させることにより、前記第１の時定数回路が前記第１のコンパレータから受ける入力状態を反転させることを通じて、前記検出信号出力回路から前記低電圧検出信号を出力させる第２の時定数回路を有している、という態様がある。
【００１９】
この態様によれば、次のような作用が発揮される。
【００２０】
電圧低下検出回路は、その第１のコンパレータにおいて、ＡＣ入力の整流電圧を入力して、これを所定の閾値電圧と比較する。整流電圧が閾値電圧を超えるときは第１状態とし（低電圧検出信号の出力が禁止される）、整流電圧が閾値電圧以下のときは第２状態とする。ＡＣ入力に低電圧の発生がない正常状態のときは、第１状態と第２状態とが一定の周期で繰り返され、この反転動作によって、第１のコンパレータは“Ｈ”，“Ｌ”を交互に繰り返すパルス信号を生成出力する。
【００２１】
電圧低下検出回路における第１の時定数回路では、第１のコンパレータから出力されるパルス信号が示す第２状態の継続時間が第１の閾値時間を超えるのを待つ。ＡＣ入力が正常で、第１のコンパレータからパルス信号が継続して出力されている間は、第２状態が第１の閾値時間を超えることはない。したがって、第１の時定数回路の出力状態は反転しない。しかし、ＡＣ入力に低電圧が生じると、第１の時定数回路の出力状態に変化が起こる。この変化は、負荷の状態が重負荷であるか軽負荷または無負荷であるかによって異なる。
【００２２】
重負荷の場合、負荷へ流れて消費される電流が比較的大きいことから、ＡＣ入力の低電圧によってＸコンデンサからの電荷放出が速やかに行われ、整流電圧が速やかに閾値電圧以下となり、第１のコンパレータの出力状態として第２状態の結果が得られ、低電圧検出信号の出力禁止状態が解除される。第２状態の継続時間が第１の閾値時間を超えるに至ると、第１の時定数回路は、その出力状態を反転させる。
【００２３】
この第１の時定数回路の反転動作に応答して、検出信号出力回路は低電圧検出信号を出力する。これによって、重負荷時のＡＣ入力の低電圧が速やかに検出される。
【００２４】
一方、軽負荷（無負荷）の場合、負荷へ流れる電流が小さいことから、ＡＣ入力が低電圧となっても、Ｘコンデンサからの電荷放出が大きく遅延し、整流電圧も比較的高い電圧状態を継続する。すなわち、整流電圧が閾値電圧を超えている状態が継続し、第１のコンパレータの出力状態は第１状態を継続する（出力電圧高止まりの状態）。すなわち、ＡＣ入力が低電圧となっているにもかかわらず、第２状態が出現することがなく、したがって、第１の時定数回路の出力状態は反転しない。つまり、検出信号出力回路は動作せず、低電圧検出信号の出力は禁止されたままとなる（軽負荷検出回路がないと仮定した場合）。
【００２５】
ところが、本実施形態の場合は、第２の時定数回路を有する軽負荷状態検出回路を備えている。軽負荷状態検出回路においては、電圧低下検出回路の第１のコンパレータからの第１状態の結果（出力電圧高止まりの状態）を入力した第２の時定数回路は、第１状態の継続時間を第２の閾値時間と比較する。そして、第１状態の継続時間が第２の閾値時間を超えると、第１の時定数回路および検出信号出力回路の反転動作を介して低電圧検出信号を出力させる。すなわち、ＡＣ入力が低電圧となったときに、負荷が軽負荷（無負荷）状態でＸコンデンサからの電荷放出が遅延し、整流電圧が高止まり傾向となっても、軽負荷状態検出回路における第２の時定数回路の機能により低電圧検出信号を強制的に出力させる。
【００２６】
以上により、重負荷時にあってはもとより、軽負荷（無負荷）時にあっても、Ｘコンデンサからの電荷放出の遅延にもかかわらず、ＡＣ入力の低電圧を速やかに検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、重負荷時にあってはもとより、軽負荷（無負荷）時にあっても、Ｘコンデンサからの電荷放出の遅延にもかかわらず、ＡＣ入力の低電圧を速やかに検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例における低電圧検出装置の構成を示す回路図
【図２】本発明の実施例における低電圧検出装置の重負荷時の動作を示す波形図
【図３】本発明の実施例における低電圧検出装置の軽負荷（無負荷）時の動作を示す波形図
【図４】本発明の実施例における低電圧検出装置の軽負荷（無負荷）時の別態様の動作を示す波形図
【図５】本発明の別の実施例における低電圧検出装置の構成を示す回路図
【図６】従来例の低電圧検出装置の構成を示す回路図
【図７】従来例の低電圧検出装置の電源断の前後のコンパレータの入出力波形の説明図
【図８】従来例の低電圧検出装置の電源電圧変動時のコンパレータの入出力波形の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、上記構成の本発明の低電圧検出装置につき、その実施の形態を具体的な実施例のレベルで詳しく説明する。
【００３０】
図１は本発明の実施例における低電圧検出装置の構成を示す回路図である。図１において、８はＡＣ入力よりＤＣ出力を生成して負荷９へ供給する電源装置、１０は発明対象としての低電圧検出装置、２０は電圧低下検出回路、２１は比較回路、２２は第１の時定数回路、２３は検出信号出力回路、３０は軽負荷状態検出回路、３１は第２の時定数回路である。
【００３１】
低電圧検出装置１０は、電源装置８について、ＡＣ入力の低電圧（停電または電圧低下）を検出するためのものである。低電圧検出装置１０は、電圧低下検出回路２０と軽負荷状態検出回路３０とを有している。電圧低下検出回路２０は、比較回路２１と第１の時定数回路２２と検出信号出力回路２３とを有している。軽負荷状態検出回路３０は第２の時定数回路３１を有している。
【００３２】
電源装置８の構成要素としての８ａはＡＣ入力部、８ｂは第１のコイルＬ１と第２のコイルＬ２からなるノイズ低減用のチョークコイル、Ｃ１１は同じくノイズ低減用のＸコンデンサ、８ｃはダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサ（電解コンデンサ）Ｃ１２からなる整流平滑回路である。
【００３３】
まず、電圧低下検出回路２０について説明する。
【００３４】
電圧低下検出回路２０における比較回路２１は、第１のコンパレータＵ１と逆流防止用ダイオードＤ５，Ｄ６と抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６とを備えている。逆流防止用ダイオードＤ５は、そのアノードが電源装置８の第１のライン（Ｌｉｖｅライン、Ｌライン）８ｄに接続され、逆流防止用ダイオードＤ６は、そのアノードが第２のライン（ニュートラルライン、Ｎライン）８ｅに接続されている。逆流防止用ダイオードＤ５，Ｄ６はカソードどうしが接続され、その接続点とグラウンドＧＮＤとの間に抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の直列回路が接続されている。第１のコンパレータＵ１の正極・負極の電源端子（ＶＣＣ、ＶＥＥ）はそれぞれ直流電源Ｖ１の正極端子、負極端子に接続されている。抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の接続点が抵抗素子Ｒ５を介して第１のコンパレータＵ１の非反転入力端子（＋）に接続されている。第１のコンパレータＵ１の反転入力端子（−）には直列接続された抵抗素子Ｒ２３，Ｒ４の接続点が接続されている。抵抗素子Ｒ２３の高電位側の一端は直流電源Ｖ１の正極端子に接続され、抵抗素子Ｒ４の低電位側の一端は直流電源Ｖ１の負極端子すなわちグラウンドＧＮＤに接続されている。第１のコンパレータＵ１の出力端子と非反転入力端子（＋）との間には抵抗素子Ｒ６が接続されている。
【００３５】
電圧低下検出回路２０における第１の時定数回路２２は、スイッチングトランジスタＱ１、時間計測に供する充放電用のコンデンサＣ３、逆流防止用ダイオードＤ７，Ｄ８および抵抗素子Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１を備えている。直流電源Ｖ１の両端子間に、抵抗素子Ｒ１０とスイッチングトランジスタＱ１の直列回路が接続されている。スイッチングトランジスタＱ１はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタで構成されている。スイッチングトランジスタＱ１のバイアスとして、抵抗素子Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９の直列回路が直流電源Ｖ１の両端子間に接続され、抵抗素子Ｒ８，Ｒ９の接続点がスイッチングトランジスタＱ１のベースに接続されている。抵抗素子Ｒ７，Ｒ８の接続点が逆流防止用ダイオードＤ７のアノードに接続され、そのカソードが比較回路２１における第１のコンパレータＵ１の出力端子に接続されている。スイッチングトランジスタＱ１のコレクタとエミッタとの間に逆流防止用ダイオードＤ８と充放電用のコンデンサＣ３の直列回路が接続されている。逆流防止用ダイオードＤ８の両端子間に抵抗素子Ｒ１１が接続されている。
【００３６】
電圧低下検出回路２０における検出信号出力回路２３は、第２のコンパレータＵ２とフォトカプラＰＣと抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６を備えている。第２のコンパレータＵ２の正極・負極の電源端子（ＶＣＣ、ＶＥＥ）はそれぞれ直流電源Ｖ１の正極端子、負極端子に接続されている。抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３の直列回路が直流電源Ｖ１の正極端子、負極端子に接続されている。抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３の接続点が抵抗素子Ｒ１４を介して第２のコンパレータＵ２の非反転入力端子（＋）に接続されている。第１の時定数回路２２における充放電用のコンデンサＣ３の正極端子が第２のコンパレータＵ２の反転入力端子（−）に接続されている。第２のコンパレータＵ２の出力端子と非反転入力端子（＋）との間には抵抗素子Ｒ１５が接続されている。抵抗素子Ｒ１６とフォトカプラＰＣにおける発光ダイオードＬＤの直列回路が直流電源Ｖ１の正極端子と第２のコンパレータＵ２の出力端子との間に接続されている。フォトカプラＰＣにおけるフォトトランジスタＰＴはオープンコレクタであり、そのエミッタは直流電源Ｖ１の負極端子に接続されている。フォトトランジスタＰＴのコレクタは、低電圧検出信号Ｓｄを出力する端子であり、図外のマイクロコンピュータなどの制御部に接続される。
【００３７】
次に、軽負荷状態検出回路３０について説明する。軽負荷状態検出回路３０は第２の時定数回路３１で構成されている。第２の時定数回路３１は、スイッチングトランジスタＱ２と時間計測に供する充放電用のコンデンサＣ４とツェナーダイオードＺＤ１と逆流防止用ダイオードＤ９と抵抗素子Ｒ１７，Ｒ１８とを備えている。
【００３８】
スイッチングトランジスタＱ２は、そのコレクタが第１の時定数回路２２における抵抗素子Ｒ７，Ｒ８および逆流防止用ダイオードＤ７の接続点に接続され、そのエミッタがグラウンドＧＮＤに接続されている。抵抗素子Ｒ１７と充放電用のコンデンサＣ４の直列回路が直流電源Ｖ１の両端子間に接続されている。充放電用のコンデンサＣ４の正極端子がツェナーダイオードＺＤ１を介してスイッチングトランジスタＱ２のベースに接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、そのアノードがスイッチングトランジスタＱ２のベースに接続され、そのカソードが充放電用のコンデンサＣ４の正極端子に接続されている。スイッチングトランジスタＱ２のベースとエミッタとの間には抵抗素子Ｒ１８が接続されている。充放電用のコンデンサＣ４の正極端子と比較回路２１における第１のコンパレータＵ１の出力端子との間に逆流防止用ダイオードＤ９が接続されている。
【００３９】
次に、上記のように構成された低電圧検出装置１０の動作を説明する。
【００４０】
（１）重負荷時の動作
まず、重負荷時の動作を図２の波形図を用いて説明する。
【００４１】
抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の接続点に正弦波が整流されたＡＣ入力検出電圧Ｖａが入力される。このＡＣ入力検出電圧Ｖａにほぼ比例するコンパレータ入力電圧ＶU1が反転入力端子（−）に印加されている基準電圧Ｖref1を上回る状態（第１状態）になると、第１のコンパレータＵ１は“Ｈ”レベルの信号を出力する。一方、コンパレータ入力電圧ＶU1が基準電圧Ｖref1以下の状態（第２状態）になると、第１のコンパレータＵ１は“Ｌ”レベルの信号を出力する。この動作が繰り返されるため、第１のコンパレータＵ１の出力端子に現れる矩形波状のパルスの時間幅は、コンパレータ入力電圧ＶU1が基準電圧Ｖref1を超えている時間に対応することになる。ＳU1は第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号である。
【００４２】
コンパレータ入力電圧ＶU1が基準電圧Ｖref1を上回る第１状態になっていて第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1が“Ｈ”レベルのときは、ノードＮ１（逆流防止用ダイオードＤ７と抵抗素子Ｒ７，Ｒ８との接続点）の電位が“Ｈ”レベルで、スイッチングトランジスタＱ１は導通状態にあり、ノードＮ２（スイッチングトランジスタＱ１のコレクタと抵抗素子Ｒ１０との接続点）の電位ＶQ1が“Ｌ”レベルで、第２のコンパレータＵ２の出力電圧は“Ｈ”レベルとなっている。したがって、フォトカプラＰＣは不動作状態であり、フォトトランジスタＰＴのコレクタに現れる低電圧検出信号Ｓｄは“Ｈ”レベルとなり、これはＡＣ入力が停電（低電圧）状態ではなく、平常状態であることを示している。低電圧検出信号Ｓｄは、負論理のローアクティブ信号であるので、“Ｈ”レベルのときは、低電圧検出信号Ｓｄはその実効的な出力が禁止されることになる。
【００４３】
なお、スイッチングトランジスタＱ１が導通状態のときは、充放電用のコンデンサＣ３は放電されて、その正極端子の電圧は“Ｌ”レベルとなる。
【００４４】
コンパレータ入力電圧ＶU1が基準電圧Ｖref1以下となって第１のコンパレータＵ１の出力電圧が“Ｌ”レベルになると、ノードＮ１が“Ｌ”レベルでスイッチングトランジスタＱ１は非導通状態になる。すると、それまで、抵抗素子Ｒ１０および導通状態のスイッチングトランジスタＱ１の経路に流れていた電流が、抵抗素子Ｒ１０、ダイオードＤ８、充放電用のコンデンサＣ３の経路に切り替わり、充放電用のコンデンサＣ３への充電が行われる。これに伴って、ノードＮ２（スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ）の電位ＶQ1つまりは第２のコンパレータＵ２の反転入力端子（−）に印加されるコンパレータ入力電圧ＶU2が次第に上昇する。
【００４５】
しかし、ＡＣ入力が正常であるために、コンパレータ入力電圧ＶU2が基準電圧Ｖref2に達するまでに、スイッチングトランジスタＱ１が反転して導通状態となる。すなわち、コンパレータ入力電圧ＶU1がいったん基底レベルにまで降下すると再び上昇を開始し、基準電圧Ｖref1を上回ると、スイッチングトランジスタＱ１が再びターンオンするからである。このスイッチングトランジスタＱ１のターンオンにより、充放電用のコンデンサＣ３が放電を開始する。すなわち、充放電用のコンデンサＣ３の充電電荷が抵抗素子Ｒ１１、スイッチングトランジスタＱ１を介して急速放電される。これにより、第２のコンパレータＵ２の入力電圧ＶU2が急速降下する。結果として、コンパレータ入力電圧ＶU2が基準電圧Ｖref2に達することはない。すなわち、これは、ＡＣ入力が正常であることによる。この場合は、第２のコンパレータＵ２の入力電圧ＶU2が基準電圧Ｖref2を上回ることがなく、ローアクティブ（負論理）の低電圧検出信号Ｓｄは非活性の“Ｈ”レベル状態を維持する。
【００４６】
なお、スイッチングトランジスタＱ１がターンオンしたときの充放電用のコンデンサＣ３の放電が急速に行われるように、充放電用のコンデンサＣ３の静電容量値、抵抗素子Ｒ１０，Ｒ１１の抵抗値が定められている（Ｒ１１＜Ｒ１０）。
【００４７】
なお、軽負荷状態検出回路３０を構成する第２の時定数回路３１の充放電用のコンデンサＣ４においては、第１の時定数回路２２の充放電用のコンデンサＣ３と同様に、第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1の短周期の交互の“Ｈ”，“Ｌ”の繰り返しによって、充電と放電が交互に行われるため、ＡＣ入力が正常である限りにおいて、スイッチングトランジスタＱ２がターンオンすることはない。
【００４８】
次に、重負荷状態において、ＡＣ入力が低電圧となった場合の動作を説明する。
【００４９】
重負荷の場合、消費される電流が大きいことから、ＡＣ入力の低電圧によってＸコンデンサＣ１１からの電荷放出が速やかに行われ、整流電圧は連動して速やかに基底レベルへと収束する。すなわち、整流電圧が閾値電圧以下となり、その状態（第２状態）が継続することになる。第２状態では、言うまでもなく第１状態が解消され、低電圧検出信号Ｓｄの出力禁止状態が解除される。
【００５０】
ＡＣ入力の低電圧が発生すると、第１のコンパレータＵ１の入力電圧ＶU1が基底レベルに下がったままの状態すなわち第２状態が継続することになる。その結果、充放電用のコンデンサＣ３の充電電圧が指数関数的に上昇する過程が長くなり、ついには第２のコンパレータＵ２の反転入力端子（−）に印加される入力電圧ＶU2が所定の基準電圧Ｖref2を上回るに至る。基準電圧Ｖref2は、ＡＣ入力の低電圧の直前で充放電用のコンデンサＣ３の電位ひいては第２のコンパレータＵ２の入力電圧ＶU2が上昇を開始したタイミングから当該基準電圧Ｖref2を上回るに至るまでの所定の時間Ｔ１（第１の閾値時間）に対応している。
【００５１】
第１の閾値時間Ｔ１は、第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1が立ち下がり開始したタイミングから、抵抗素子Ｒ１０、逆流防止用ダイオードＤ９および充放電用のコンデンサＣ３の時定数に基づく経過時間により設定される。通常、瞬断時間は最低でもＡＣ入力周期の半周期以上保持させる必要があるため、第１の閾値時間Ｔ１としてＡＣ入力周期の半周期以上（本実施例では、１０ｍｓ以上）に設定される。
【００５２】
このコンパレータ入力電圧ＶU2が基準電圧Ｖref2を上回ると、第２のコンパレータＵ２の出力電圧がそれまでの“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに反転し、フォトカプラＰＣが動作してフォトトランジスタＰＴからローアクティブの低電圧検出信号Ｓｄが出力され、ＡＣ入力が低電圧となったことに対応した制御動作に供される。すなわち、重負荷時におけるＡＣ入力の低電圧を速やかに検出することができる。
【００５３】
なお、第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1が“Ｈ”，“Ｌ”を繰り返している状態および“Ｌ”レベルを継続している状態では、軽負荷状態検出回路３０における第２の時定数回路３１の充放電用のコンデンサＣ４は充電と放電を繰り返すが、充電電圧はスイッチングトランジスタＱ２をターンオンするに足るだけのレベルまで上昇することはない。
【００５４】
（２）軽負荷（無負荷）時の動作
次に、軽負荷（無負荷）時の動作を図３の波形図を用いて説明する。
【００５５】
ＡＣ入力が正常である場合の動作は上記の（１）の場合と同様である。したがって、ここでは、ＡＣ入力が低電圧となった場合の動作を中心に説明する。
【００５６】
軽負荷（無負荷）時においてＡＣ入力の低電圧が発生すると、重負荷時とは異なり、ＡＣ入力ラインに挿入されているノイズフィルタ等のＸコンデンサＣ１１に蓄えられている電荷（エネルギー）を速やかに放出することができない。そのため、第１のコンパレータＵ１の非反転入力端子（＋）への入力電圧ＶU1が高止まりとなってしまい、その結果、スイッチングトランジスタＱ１は導通状態を継続し、第２のコンパレータＵ２に対する入力電圧ＶU2は“Ｌ”レベルを継続し、第２のコンパレータＵ２の出力電圧は“Ｈ”レベルを継続する。
【００５７】
したがって、本実施例で追加された軽負荷状態検出回路３０がないとすれば、低電圧検出信号Ｓｄは非活性の“Ｈ”レベル状態を維持する。つまり、ＡＣ入力の低電圧が発生しているにもかかわらず、その事態を検出することができない。すなわち、低電圧検出信号Ｓｄの出力が禁止された状態が続くことになってしまう。
【００５８】
この不都合を解消するのが軽負荷状態検出回路３０である。以下、軽負荷状態検出回路３０の動作を説明する。
【００５９】
ＡＣ入力が正常にある状態では、第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1は時間的に交互に“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルとを繰り返すが、このパルス信号ＳU1が“Ｈ”レベルの期間では、充放電用のコンデンサＣ４からの放電はなく、直流電源Ｖ１から抵抗素子Ｒ１７を介して充放電用のコンデンサＣ４へ充電が行われ、パルス信号ＳU1が“Ｌ”レベルの期間では充放電用のコンデンサＣ４の充電電荷が逆流防止用ダイオードＤ９を介して第１のコンパレータＵ１の出力端子（“Ｌ”レベル）へと放電される。すなわち、既述のとおり、第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1が“Ｈ”，“Ｌ”を繰り返している状態では、充放電用のコンデンサＣ４は、スイッチングトランジスタＱ２をターンオンするに足るだけのレベルまで充電されることはない。したがって、そのままでは、ノードＮ１の電位も高止まりし、スイッチングトランジスタＱ１は導通したままの状態で、充放電用のコンデンサＣ３の電位が上昇することもない。つまりは、有効な低電圧検出信号Ｓｄの出力は起こらない（低電圧検出信号Ｓｄは無効な“Ｈ”レベル状態に維持される）。
【００６０】
ところが、ＡＣ入力に低電圧が発生して、第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1が“Ｈ”レベルに維持されると、軽負荷状態検出回路３０の第２の時定数回路３１において、充放電用のコンデンサＣ４からの間欠的な放電がなくなり、一定の時定数のもとで充放電用のコンデンサＣ４の電圧ＶC4が上昇を開始する。この充放電用のコンデンサＣ４の正極端子の電圧ＶC4が所定の基準電圧Ｖref3 を上回ると、ツェナーダイオードＺＤ１が導通し、それまで非導通状態にあったスイッチングトランジスタＱ２が反転して導通しノードＮ１の電位を“Ｌ”レベルに降下させる。ここで、所定の基準電圧Ｖref3 は、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧とスイッチングトランジスタＱ２のベース・エミッタ間電圧ＶBEの合計電圧である。所定の基準電圧Ｖref3 は、ＡＣ入力の低電圧の直前で充放電用のコンデンサＣ４の電圧ＶC4が上昇を開始したタイミングからスイッチングトランジスタＱ２がターンオンするまでの所定の時間Ｔ２（第２の閾値時間）に対応している。
【００６１】
第２の閾値時間Ｔ２は、第１のコンパレータＵ１が出力するパルス信号ＳU1が立ち上がり開始したタイミングから、抵抗素子Ｒ１７と充放電用のコンデンサＣ４の時定数に基づく経過時間により設定される。なお、第２の閾値時間Ｔ２は、第１の閾値時間Ｔ１以上に設定することが好ましい。図４に示すように、第２の閾値時間Ｔ２をＡＣ入力の半周期（ＴＢまたはＴＡ）よりも短く設定すると、スイッチングトランジスタＱ２がオン、オフを繰り返すようになり（Ｑ２波形の破線参照）、スイッチングトランジスタＱ２がオンし、スイッチングトランジスタＱ１がターンオフすることにより第２のコンパレータＵ２の反転入力端子（−）に電圧が印加され、基準電圧Ｖref2に到達し易くなる。その結果、ＡＣ入力が低電圧となった場合に第１の閾値時間Ｔ１が短くなり、第１の閾値時間Ｔ１をＡＣ入力の半周期以上に保持することができなくなる可能性がある。このため、上記のとおり、第２の閾値時間Ｔ２を第１の閾値時間Ｔ１以上に設定することが好ましい。
【００６２】
このようにして、充放電用のコンデンサＣ４の電圧ＶC4が基準電圧Ｖref3 を上回り、ツェナーダイオードＺＤ１が導通し、スイッチングトランジスタＱ２が導通すると、これに連動して、電圧低下検出回路２０における第１の時定数回路２２のスイッチングトランジスタＱ１がターンオフし、ノードＮ２（スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ）の電位ＶQ1ひいては充放電用のコンデンサＣ３の電圧が上昇を開始する。スイッチングトランジスタＱ２がターンオンしてから所定の時間Ｔ１が経過して、スイッチングトランジスタＱ１のコレクタ電位ＶQ1が基準電圧Ｖref2を上回って第２のコンパレータＵ２の出力電圧が“Ｌ”レベルとなると、フォトカプラＰＣが動作してフォトトランジスタＰＴが導通し、ローアクティブの低電圧検出信号Ｓｄが出力され、ＡＣ入力が低電圧となったことに対応した制御動作に供される。
【００６３】
以上のように、軽負荷（無負荷）時でのＡＣ入力の低電圧に際して、ＸコンデンサＣ１１からの電荷放出の遅延にもかかわらず、軽負荷状態検出回路３０（第２の時定数回路３１）の機能により、ＡＣ入力の低電圧を速やかに検出することができる。
【００６４】
なお、上記実施例では、ＡＣ入力の電圧レベルの変化を判定するために比較回路２１の第１のコンパレータＵ１の非反転入力端子（＋）に導入する電圧を、電源装置８の第１のライン８ｄおよび第２のライン８ｅから逆流防止用ダイオードＤ５，Ｄ６を介して取り込んでいるが、必ずしもそれに限定する必要はなく、ダイオードブリッジＤＢの出力端子から取り込むようにしてもよい。
【００６５】
また、上記実施例では、第１のコンパレータＵ１の反転入力端子（−）に基準電圧Ｖref1を供給するための回路として、直流電源Ｖ１の両端子間に抵抗素子Ｒ２３、Ｒ４の直列回路を接続しているが、必ずしもそれに限定する必要はなく、抵抗素子Ｒ４に代えてツェナーダイオードを用いてもよい。
【００６６】
同様に第２のコンパレータＵ２の反転入力端子（−）に基準電圧Ｖref2を供給するための回路として、直流電源Ｖ１の両端子間に抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３の直列回路を接続しているが、必ずしもそれに限定する必要はなく、抵抗素子Ｒ１３に代えてツェナーダイオードを用いてもよい。
【００６７】
また、上記実施例では、軽負荷状態検出回路３０の第２の時定数回路３１で時間計測に供するスイッチング素子としてスイッチングトランジスタＱ２を用いたが、必ずしもそれに限定する必要はなく、コンパレータを用いて構成してもよい。また、第１のコンパレータＵ１や第２のコンパレータＵ２について、これらをスイッチングトランジスタで構成してもよい。
【００６８】
また、上記実施例では、低電圧検出信号Ｓｄの期間は、ＡＣ入力が低電圧になってから第２の閾値時間Ｔ２と第１の閾値時間Ｔ１とが合算された時間を含む。これに対し、図５のようにスイッチングトランジスタＱ２のコレクタを第２のコンパレータＵ２の出力端子に接続してもよい。このように構成した場合は、低電圧検出信号Ｓｄの期間は、第２の閾値時間Ｔ２のみを含むようにすることができ、軽負荷（無負荷）時のＡＣ入力の低電圧を速やかに検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、電源ライン中にノイズフィルタ用のＸコンデンサが接続された電源装置についてＡＣ入力の低電圧（停電または電圧低下）を検出する低電圧検出装置に関し、軽負荷（無負荷）時にＡＣ入力の低電圧が発生し、Ｘコンデンサからの放電に遅延が発生しても、そのＡＣ入力の低電圧を速やかに所期通り検出できるようにする技術として有用である。
【符号の説明】
【００７０】
８  電源装置
１０  低電圧検出装置
２０  電圧低下検出回路
２２  第１の時定数回路
２３  検出信号出力回路
３０  軽負荷状態検出回路
３１  第２の時定数回路
Ｃ１１  Ｘコンデンサ
Ｓｄ  低電圧検出信号
Ｕ１  第１のコンパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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