(57)【要約】  本発明の電源装置は、直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する電源制御部（１２）と、ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から直流システム電源を出力する電源回路（１１）と、を有し、電源制御部（１２）は、直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、交流電源の状況を示すログを出力する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する電源制御部と、
前記ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、を有し、
前記電源制御部は、
前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源の状況を示すログを出力する電源装置。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記直流システム電源のＣメッセージノイズ、ソフォメトリックノイズ、リップルノイズ、スパイクノイズ及び前記直流システム電源の電圧変動の少なくとも１つを検出し、検出対象のノイズレベルが前記ノイズレベル閾値以上となったことに応じて前記ログを出力する請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記電源制御部は、前記直流システム電源のノイズレベルに加えて、前記交流電源のノイズレベルが予め設定した外部入力ノイズレベル閾値以上となったことに応じて前記ログを出力する請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記電源制御部は、前記ログを格納する記憶部を有する請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する電源制御部と、
前記ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、
前記直流システム電源に基づき動作し、電話端末と局線との接続制御を行う構内交換機と、を有し、
前記電源制御部は、
前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源の状況を示すログを出力する電話システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源装置及び電話システムに関し、特に交流電源から直流電源を生成する電源装置及び電話システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器を構成する部品の多くは直流電源に基づき動作する。そのため、電気機器は、商用電源等から供給される交流電源から直流電源を生成する電源回路或いはＡＣアダプタ等を有する。しかし、この電源回路によって生成される直流電源は、交流電源の変動に起因して電圧レベルに変動が生じ、当該直流電源により動作する機器に不具合が生じるおそれがある。そこで、外部から供給される交流電源を監視する技術が特許文献１、２に開示されている。【０００３】
特許文献１、２では、交流電源の電圧低下又は瞬断を検出して、当該障害が発生した日時を記録する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−２７４９５号公報
【特許文献２】特開平０５−３２４１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、交流電源の電圧低下又は瞬断のログを取得したとしても、交流電源から生成した直流電源で動作するシステムの不具合がどのような電源不良に起因して発生したのかを判断するのは困難である問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる電源装置の一態様は、直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する電源制御部と、前記ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、を有し、前記電源制御部は、前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源の状況を示すログを出力する。【０００７】
本発明にかかる電話システムの一態様は、直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する電源制御部と、前記ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、前記直流システム電源に基づき動作し、電話端末と局線との接続制御を行う構内交換機と、を有し、前記電源制御部は、前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源の状況を示すログを出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる電源装置及び電話システムによれば、システムの不具合が電源の不具合に起因したものか否かを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる電話システムのブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる電源装置のブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる電源装置で生成されるログの第１の例を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる電源装置で生成されるログの第２の例を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかる電源装置で生成されるログの第３の例を示す図である。
【図６】実施の形態１にかかる電源装置で生成されるログの表示例を示す図である。
【図７】実施の形態２にかかる電源装置のブロック図である。
【図８】実施の形態３にかかる電源装置のブロック図である。
【図９】実施の形態４にかかる電源装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本発明は、電源装置に関するものである。この電源装置は、電話システムに適用することで特に効果を奏するが、適用可能なシステムは電話システムに限られない。
【００１１】
図１に実施の形態１にかかる電話システム１のブロック図を示す。図１に示すように、実施の形態１にかかる電話システム１は、電源装置１０、構内交換機２０、電話端末ＴＭ１、ＴＭ２、システム温度センサＳＥＮを有する。システム温度センサＳＥＮは、電話システム１の筐体内温度（以下、周囲温度と称す）を示す温度情報ＴＳＥＮを出力する。
【００１２】
電源装置１０は、外部の商用系統電源から供給される交流電源から直流システム電源に変換する。以下の説明では、直流システム電源の電圧を直流出力電圧ＶＯＵＴと表記する。電源装置１０は、電源回路１１、電源制御部１２、絶縁回路１３を有する。
【００１３】
電源回路１１は、電源制御部１２が生成するＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する。電源制御部１２は、直流システム電源の電圧（直流出力電圧ＶＯＵＴ）と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する。また、電源制御部１２は、直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、交流電源の状況を示すログを出力する。このログは、構内交換機２０に送信される、若しくは、電源制御部１２内のメモリに記憶される。電源制御部１２は、例えば、プログラムに応じて各種演算及び制御を行うＭＰＵ（Micro Processor Unit）が用いられる。絶縁回路１３は、電源回路１１の電圧観測点ＯＶＳ及び電流観測点ＯＣＳと、電源制御部１２の入力端子との間を絶縁しながら、各観測点から得られる電圧に応じた信号レベルの信号を出力する。各観測点で観測される電圧が、電源制御部１２の入力レンジよりも大きくなる場合、絶縁回路１３を設けることが特に有効である。なお、電源装置１０については、その詳細を後述する。
【００１４】
構内交換機２０は、電話端末ＴＭ１、ＴＭ２と局線との接続制御を行う。構内交換機２０は、直流システム電源に基づき動作する。構内交換機２０は、システム制御部２１、メモリ２２、リアルタイムクロック生成部２３、インタフェース回路２４を有する。
【００１５】
システム制御部２１は、電話端末ＴＭ１と局線との接続制御を行う。システム制御部２１は、例えば、プログラムに応じて各種演算及び制御を行うＭＰＵ（Micro Processor Unit）が用いられる。メモリ２２は、システム制御部２１が動作するためのプログラム、及び電源装置１０で生成されたログを格納する。このメモリ２２は、電源装置１０に備えられたメモリよりも容量が大きいものとする。リアルタイムクロック生成部２３は、システム制御部２１に与えるリアルタイムクロック信号を生成する。このリアルタイムクロック信号は、システム制御部２１において時間の計測に用いられる。
【００１６】
電話端末ＴＭ１、ＴＭ２は例えば、固定電話である。電話端末ＴＭ１、ＴＭ２は、構内交換機２０のインタフェース回路２４と接続される。この電話端末ＴＭ１、ＴＭ２には、着信情報等の各種情報が表示される表示部（例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））及び端末制御部を有する。端末制御部は、例えば、プログラムに応じて各種演算及び制御を行うＭＰＵ（Micro Processor Unit）が用いられる。
【００１７】
続いて、電源装置１０の詳細について説明する。そこで、図２に実施の形態１にかかる電源装置１０の詳細なブロック図を示す。図２に示すように、実施の形態２にかかる電源装置１０の電源回路１１は、整流平滑回路３１、駆動回路３２、トランス３３、整流平滑回路３４、スイッチング素子（例えば、駆動トランジスタＴｒ）電流検出抵抗Ｒｓ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２を有する。
【００１８】
整流平滑回路３１は、交流電源から与えられる交流入力電圧を整流して直流電圧を生成する。駆動回路３２は、電源制御部１２から与えられるＰＷＭ信号に応じて駆動信号を生成して駆動トランジスタＴｒをスイッチングする。
【００１９】
トランス３３は、一次側コイルと二次側コイルとを有する。そして、一次側コイルの一端は、整流平滑回路３１の正出力端子に接続される。一次側コイルの他端は、駆動トランジスタＴｒを介して整流平滑回路３１の負出力端子に接続される。なお、駆動トランジスタＴｒは、ＮＭＯＳトランジスタである。この駆動トランジスタＴｒは、ゲートに駆動回路３２が出力する駆動信号が与えられ、ソースが整流平滑回路３１の負出力端子に接続され、ドレインがトランス３３の一次側コイルの他端に接続される。
【００２０】
トランス３３の二次側コイルは、一端が整流平滑回路３４の正入力端子に接続され、他端が整流平滑回路３４の負入力端子（例えば接地ノード）に接続される。整流平滑回路３４は、トランス３３の二次側コイルに生じたパルス信号を整流して直流電圧を出力する。整流平滑回路３４が出力する直流電圧は、直流システム電源となる。直流システム電源の電圧は、電源回路１１の直流出力電圧ＶＯＵＴである。
【００２１】
また、整流平滑回路３４の正出力端子には電源ノードが接続され、整流平滑回路３４の負出力端子には接地ノードが接続される。そして、電源ノードと接地ノードとの間には抵抗Ｒ１、Ｒ２が直列に接続される。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とが接続されるノードは、電圧観測点ＯＶＳとなる。また、接地ノードには電流検出抵抗Ｒｓ１が挿入される。そして、電流検出抵抗Ｒｓ１の整流平滑回路３４側の端子は、電流観測点ＯＣＳとなる。
【００２２】
電源制御部１２は、ＡＤ変換回路４１、演算部４２、ＰＷＭタイマ４３、メモリ４４、リアルタイムクロック生成部４５を有する。
【００２３】
ＡＤ変換回路４１は、絶縁回路１３を介して得た電流観測点ＯＣＳの電圧値と電圧観測点ＯＶＳの電圧値に対応するデジタル値を出力する。また、電源装置１０では、交流電源から与えられる交流入力電圧の電圧レベルを示す交流入力電圧値に対応するデジタル値を出力する。また、ＡＤ変換回路４１は、システム温度センサＳＥＮが出力する温度情報ＴＳＥＮに対応するデジタル値を出力する。
【００２４】
演算部４２は、直流システム電源として生成される直流出力電圧ＶＯＵＴと予め設定された目標電圧値との差がゼロに近づくようにＰＷＭタイマ４３の設定値を更新する。また、演算部４２は、電圧観測点ＯＶＳの電圧値に対してフーリエ変換、ウェーブレット変換等の処理を施し、さらに変換後の値に対してデジタルフィルタ処理を施す。これにより、演算部４２は、電圧観測点ＯＶＳの電圧値のＣメッセージノイズ、ソフォメトリックノイズ、リップルノイズ、スパイクノイズ及び電圧変動の少なくとも１つを観測する。そして、演算部４２は、観測した電圧値の変動を監視することで電源装置１０の直流出力電圧ＶＯＵＴの異常状態を監視して、直流出力電圧ＶＯＵＴに異常が検出された場合に、異常検出時点でのログを出力する。このログには、交流入力電圧の電圧値、直流出力電圧ＶＯＵＴの電圧値、出力電流の電流値、異常発生時間、アラームの種類等の情報が含まれる。このログの詳細については、後述する。なお、実施の形態１にかかる電話システム１では、直流出力電圧ＶＯＵＴの異常検出時点でのログに加えて、定期的なログも出力する。
【００２５】
ＰＷＭタイマ４３は、演算部４２から与えられた設定値に応じたデューティー比のＰＷＭ信号を出力する。また、ＰＷＭタイマ４３は、図示しないシステムクロック生成部が出力するシステムクロック信号に基づきＰＷＭ信号の周波数を決定する。
【００２６】
メモリ４４は、演算部４２の動作を決定するプログラム及び演算部４２が出力したログが格納される。また、メモリ４４は、演算部４２が演算途中で生成する中間データ等の各種情報を格納する。
【００２７】
リアルタイムクロック生成部４５は、リアルタイムクロック信号を生成する。このリアルタイムクロック信号は、演算部４２において時間の取得に利用される。なお、リアルタイムクロック信号は、構内交換機２０のリアルタイムクロック生成部２３が生成するリアルタイムクロック信号を利用することもできる。この場合、電源制御部１２のリアルタイムクロック生成部４５は不要になる。
【００２８】
続いて、実施の形態１にかかる電話システム１の動作について説明する。電話システム１は、電源装置１０が生成し、構内交換機２０の動作に用いられる直流出力電圧ＶＯＵＴに想定された範囲を超える異常状態が発生した場合に、交流電源の状態を含むログを出力することに特徴の１つを有する。そこで、電話システム１の動作の説明として、電話システム１において生成されるログについて説明する。電源装置１０が生成するログの形式には、様々な種類が考えられるが、ここでは３つの例を挙げて当該ログについて説明する。
【００２９】
図３に実施の形態１にかかる電源装置１０が生成するログの第１の例を示す。図３に示すように、第１の例では、１０秒毎に交流入力電圧等の情報を取得する。このとき、図３に示す例は、下線が引かれたタイミングで、直流出力電圧ＶＯＵＴのノイズレベルがノイズレベル閾値以上となるため、電源装置１０は、ノイズレベルが大きくなった時点の交流入力電圧等の情報を取得してログに記録する。図３に示す例では、１０時２０分３３秒に交流入力電圧の電圧レベルの低下と、直流出力電流の上昇が記録される。また、図３に示す例では、１０時２０分５６秒に交流電源の瞬断（交流入力電圧が０Ｖとなる状態）が記録される。
【００３０】
続いて、図４に実施の形態１にかかる電源装置１０が生成するログの第２の例を示す。図４に示す例は、直流出力電圧ＶＯＵＴにノイズが大きくなる等の異常が検出された場合、異常が検出された後に通常のログ取得周期よりも短い周期でログを取得する例である。そのため、図４に示す例では、１０時２０分２４秒で直流出力電圧ＶＯＵＴの異常が検出された後、直流出力電圧ＶＯＵＴが異常状態から正常状態に回復する１０時２０分２８秒までの間、１秒間隔でログを生成する。このように、異常状態が発生した後に短い周期でログを取得することで、電源不具合と電話システム１の異常との相関をより明確に把握することができる。
【００３１】
続いて、図５に実施の形態１にかかる電源装置１０が生成するログの第３の例を示す。図５に示す第３の例は、図３に示した第１の例と同じ電圧異常が発生した場合において、記録する情報を変更したものである。この第３の例では、ログに記録する情報として、直流出力電圧ＶＯＵＴが異常を示した時点における、交流入力電圧と、発信、着信、捕捉及びアイドル等の電話システム１の利用状況と、が記録される。直流出力電圧等の電気的情報に代えて、電話システム１の利用状況を、交流入力電圧と共に記録することで電話システム１の不具合と交流入力電圧との関係をより明確に把握することができる。
【００３２】
また、上記図３〜図５に示したログの例では、具体的な数値で電源等の状況を示しているが、電源装置１０のメモリ４４或いは構内交換機２０のメモリ２２に記録されているログを取得して、グラフ表示することで、ログを参照することもできる。そこで、図６に実施の形態１にかかる電源装置で生成されるログの表示例を示す。
【００３３】
図６に示す例では、交流入力電圧とシステム温度とを取得対象情報として表示するものである。この図６に示す例では、交流入力電圧とシステム温度とを時系列にグラフ化している。そして、図６に示す例では、１４時５分２３秒付近で交流入力電圧がシステムが正常に動作する正常動作範囲（上限電圧と下限電圧との間の範囲）から外れた電圧値となっている。
【００３４】
上記説明より、実施の形態１にかかる電話システム１では、電源装置１０が直流出力電圧ＶＯＵＴのノイズレベル等がノイズレベル閾値を超える等の異常状態となったことを検出し、当該異常状態が検出された時点での交流入力電圧等の情報をログとして出力する。これにより、実施の形態１にかかる電話システム１では、通常のログ取得間隔を長く設定してログの容量を削減しながら、不具合が生じる可能性がある電源異常状態のログを確実に取得することができる。
【００３５】
特に、電話システムでは、電源異常に起因して通話ノイズが生じることがある。そのため、実施の形態１にかかる電話システム１のように、電源異常の発生状態に応じて交流入力電圧等のログを取得することで、システム側の不具合に起因して通話ノイズが発生しているのか、外部の交流電源の異常に起因して通話ノイズが発生しているのかの特定が容易になる。
【００３６】
また、実施の形態１にかかる電話システム１では、電源装置１０の電圧制御にＭＰＵ等のプログラムにより動作する演算器を用い、当該演算器により直流出力電圧ＶＯＵＴの異常を検出する。そのため、電話システム１では、演算器の動作を規定するプログラムにノイズ検出プログラムを組み込むだけで、ハードウェアを追加することなくログ取得の機能を追加することができる。
【００３７】
実施の形態２
実施の形態２では、実施の形態１の電源装置１０の別の形態について説明する。そこで、図７に実施の形態２にかかる電源装置５０のブロック図を示す。なお、実施の形態２の説明において、実施の形態１で説明した構成要素については、実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図７に示すように、電源装置５０は、電源装置１０の電源回路１１を電源回路５１に置き換え、電源制御部１２を電源制御部５２に置き換えたものである。
【００３９】
電源回路５１は、直流出力電圧ＶＯＵＴを生成する回路としてＰＦＣ回路（力率改善回路：Power Factor Correction回路）を用いるものである。電源回路５１は、整流平滑回路６１、駆動回路６２、駆動トランジスタＴｒ、インダクタＬ、ダイオードＤ、コンデンサＣ、ヒートシンク温度センサＴＨＳＥＮ１、ＴＨＳＥＮ２、電流検出抵抗Ｒｓ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２を有する。
【００４０】
整流平滑回路６１は、交流電源から与えられる交流入力電圧を整流して直流電圧を出力する。この直流電圧は、整流平滑回路６１の正出力端子に接続される電源ノードと、負出力端子に接続される接地ノードと、に出力される。
【００４１】
電源ノードには、インダクタＬとダイオードＤとが直列接続されるように挿入される。そして、インダクタＬとダイオードＤとの間のノードと接地ノードとの間に駆動トランジスタＴｒが接続される。駆動トランジスタＴｒのゲートには駆動回路６２から駆動信号が与えられる。駆動回路６２は、電源制御部５２のＰＷＭタイマ４３が出力するＰＷＭ信号から駆動信号を生成する。また、電源回路５１では、駆動トランジスタＴｒ及びダイオードＤにはヒートシンクが設けられている。そして、駆動トランジスタＴｒに設けられているヒートシンクには、当該ヒートシンクの温度を検出するヒートシンク温度センサＴＨＳＥＮ１が設けられている。ダイオードＤに設けられているヒートシンクには、当該ヒートシンクの温度を検出するヒートシンク温度センサＴＨＳＥＮ２が設けられている。そして、ヒートシンク温度センサＴＨＳＥＮ１、ＴＨＳＥＮ２が検出した温度情報は、電源制御部５２のＡＤ変換回路７１に与えられる。
【００４２】
コンデンサＣは、ダイオードＤの端子のうち電源回路５１の出力側の端子と接地ノードとの間に設けられる。このコンデンサＣは、インダクタＬと駆動トランジスタＴｒのスイッチングにより生じたパルス信号を平滑化するものである。
【００４３】
また、電源回路５１においても、電流検出抵抗Ｒｓ１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２とが電源回路１１と同様に設けられている。
【００４４】
電源制御部５２は、電源制御部１２のＡＤ変換回路４１をＡＤ変換回路７１に置き換えたものである。ＡＤ変換回路７１は、ＡＤ変換回路４１にヒートシンク温度センサＴＨＳＥＮ１、ＴＨＳＥＮ２から出力される温度情報をデジタル値に変換する機能をＡＤ変換回路４１に追加したものである。
【００４５】
ＰＦＣ回路では、入力される交流入力電圧に大きな変動が生じると駆動トランジスタＴｒとダイオードＤとが加熱することがある。そこで、実施の形態２にかかる電源装置１０では、直流出力電圧ＶＯＵＴのノイズを直接観測することに加えて、ヒートシンク温度センサＴＨＳＥＮ１、ＴＨＳＥＮ２が出力する温度情報が予め設定した温度を超えた場合にログを出力する。
【００４６】
実施の形態２にかかる電源装置５０では、直流出力電圧ＶＯＵＴのノイズ等の変動だけでなく、電圧変換に用いられるスイッチング素子等の温度に応じてログを生成する。これにより、実施の形態２にかかる電源装置５０では、実施の形態１にかかる電源装置１０よりもより広範囲な要因についてのログを取得し、電話システムの不具合解析の精度を向上させることができる。
【００４７】
実施の形態３
実施の形態３では、実施の形態１にかかる電源装置１０よりも広範囲な不具合の原因を可能とする電源装置の変形例について説明する。そこで、図８に実施の形態３にかかる電源装置８０のブロック図を示す。なお、実施の形態３の説明において、実施の形態１で説明した構成要素については、実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図８に示すように、電源装置８０は、実施の形態１にかかる電源装置１０の交流電源供給線にＸキャパシタＸＣ及び電流検出部８２を追加したものである。また、電源装置８０では、電流検出部８２の追加に伴い、電源制御部１２のＡＤ変換回路４１に電流検出部８２から出力される電流情報をデジタル値に変換する機能を追加したＡＤ変換回路８３を含む電源制御部８１を有する。
【００４９】
ＸキャパシタＸＣは、交流電源から供給される交流入力電圧が伝達される２つの配線の間に設けられる。ＸキャパシタＸＣは、交流入力電圧に含まれるノイズ成分を除去するためのものである。電流検出部８２は、ＸキャパシタＸＣに流れる電流を検出して、検出した電流値に対応する電流情報を出力する。なお、電流検出部８２は、ＰＣＢパターンをコイルとして利用することで形成することができる。
【００５０】
ここで、交流電源として矩形波を有する信号を出力する無停電装置が接続されることがある。このような交流電源として矩形波が与えられた場合、ＸキャパシタＸＣが破壊される可能性がある。これは、矩形波入力があった場合、ＸキャパシタＸＣに流れる電流Ｉｃが大きくなり、ＸキャパシタＸＣが過剰に発熱して破壊される可能性がある。
【００５１】
そこで、実施の形態３にかかる電源装置８０では、電流検出部８２をＸキャパシタＸＣと直列に設けることで、ＸキャパシタＸＣに流れる電流Ｉｃを検出する。ＸキャパシタＸＣは、時間単位に流れる電流Ｉｃが大きくなると、内部抵抗における発熱量が大きくなる。この電流Ｉｃと、発熱量との間には（１）式の関係がある。
Ｐ［ｊ／ｓ］＝Ｉｃ２×ＥＳＲ  ・・・  （１）
ここで、Ｐは発熱量であり、ＥＳＲは内部抵抗の抵抗値である。
また、電流Ｉｃは（２）式〜（４）式を用いて導出できる。
Ｉｃ＝ΔＱ／Δｔ  ・・・  （２）
Ｑ＝ＣＶ  ・・・  （３）
Ｉｃ＝（Ｃ×ΔＶ）／Δｔ  ・・・・  （４）
ここで、ＱはＸキャパシタＸＣの容量値であり、ＶはＸキャパシタＸＣに印加される電圧であり、ｔは時間である。（４）式より、電流Ｉｃは、時間当たりの交流入力電圧の変動の大きさを求めることで導出できることがわかる。
【００５２】
そして、電源制御部８１の演算部４２において、（１）式及び（４）式に基づきＸキャパシタＸＣの内部抵抗の発熱量を演算する。ＸキャパシタＸＣの発熱量が想定した外部入力ノイズレベル閾値（例えば、発熱量閾値）よりも大きくなった場合には、電源装置８０は、交流電源に異常が発生したと判断してログを生成する。
【００５３】
これにより、実施の形態３にかかる電源装置８０は、直流出力電圧ＶＯＵＴのノイズ等の変動からだけでは判断が難しいＸキャパシタＸＣの故障の原因となる交流電源の異常をログに記録することができる。ＸキャパシタＸＣが破壊した場合、交流入力電圧のノイズレベルが大きくなり、当該ノイズに起因して通話ノイズが発生することがある。また、故障の原因となる無停電装置が現場検証時に外されていた場合には、ＸキャパシタＸＣの故障の原因特定が困難である問題がある。しかし、実施の形態３にかかる電源装置８０によれば、ＸキャパシタＸＣに流れる電流Ｉｃの大きさからこのような交流電源の異常をログから特定することができる。
【００５４】
実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態１にかかる電源装置１０よりも広範囲な不具合の原因を可能とする電源装置の変形例について説明する。そこで、図９に実施の形態４にかかる電源装置９０のブロック図を示す。なお、実施の形態４の説明において、実施の形態１で説明した構成要素については、実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図９に示すように、電源装置９０は、実施の形態１にかかる電源装置１０の交流電源供給線にサージアブソーバＶＡ及び電流検出部８２を追加したものである。また、電源装置９０では、電流検出部８２の追加に伴い、電源制御部１２のＡＤ変換回路４１に電流検出部８２から出力される電流情報をデジタル値に変換する機能を追加したＡＤ変換回路９２を含む電源制御部９１を有する。
【００５６】
サージアブソーバＶＡは、バリスタを含む回路である。このバリスタは、交流電源に雷サージ等のサージ電流が発生した場合に、サージ電流を交流電源ラインから引き抜くものである。サージアブソーバＶＡは、交流電源から供給される交流入力電圧が伝達される２つの配線の間に設けられる。電流検出部８２は、サージアブソーバＶＡに流れる電流を検出して、検出した電流値に対応する電流情報を出力する。なお、電流検出部８２は、ＰＣＢパターンをコイルとして利用することで形成することができる。
【００５７】
通常の雷サージが交流電源に印加された場合、そのサージ電流は短時間に十分に大きさとなる。そのため、通常の雷サージに対しては、サージアブソーバＶＡは問題なく機能する。しかし、通常の雷サージよりも小さなサージ電流が長時間印加されると、サージアブソーバＶＡに含まれるバリスタが加熱して皮膜に発煙、発火等の問題が生じる可能性がある。このような問題が生じた場合、サージアブソーバＶＡが破損して、電源品質に問題が生じる場合がある。しかしながら、このような問題が生じた場合、直流出力電圧ＶＯＵＴのノイズ等の変動から原因を特定することが難しい。
【００５８】
そこで、実施の形態４にかかる電源装置９０では、電流検出部８２をサージアブソーバＶＡと直列に設けることで、サージアブソーバＶＡに流れる電流Ｉｃを検出する。そして、当該電流Ｉｃの値が外部入力ノイズレベル閾値（例えば、ノイズ電流閾値）異常となり、サージアブソーバＶＡが破損するおそれがあると判断した場合には、その時点での交流電源等の状況をログとして出力する。
【００５９】
これにより、実施の形態４にかかる電源装置９０は、直流出力電圧ＶＯＵＴのノイズ等の変動からだけでは判断が難しいサージアブソーバＶＡの故障の原因となる交流電源の異常をログに記録することができる。サージアブソーバＶＡが破壊した場合、交流入力電圧のノイズレベルが大きくなり、当該ノイズに起因して通話ノイズが発生することがある。また、故障の原因となる誘導雷サージは現場検証時には発生していないため、サージアブソーバＶＡの故障の原因特定が困難である問題がある。しかし、実施の形態４にかかる電源装置９０によれば、サージアブソーバＶＡに流れる電流Ｉｃの大きさからこのような交流電源の異常をログから特定することができる。
【００６０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  電話システム
１０、５０、８０、９０  電源装置
１１、５１  電源回路
１２、５２、８１、９１  電源制御部
１３  絶縁回路
２０  構内交換機
２１  システム制御部
２２、４４  メモリ
２３、４５  リアルタイムクロック生成部
２４  インタフェース回路
３１、３４、６１  整流平滑回路
３２、６２  駆動回路
３３  トランス
４１、７１、８３、９２  ＡＤ変換回路
４２  演算部
４３  ＰＷＭタイマ
８２  電流検出部
ＯＶＳ  電圧観測点
ＯＣＳ  電流観測点
ＴＭ１、ＴＭ２  電話端末
【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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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年3月2日(2016.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する電源制御部と、
前記ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、を有し、
前記電源制御部は、
前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源において異常が発生しているか否かに関わらず前記交流電源の状況を示すログを出力する電源装置。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記直流システム電源のＣメッセージノイズ、ソフォメトリックノイズ、リップルノイズ、スパイクノイズ及び前記直流システム電源の電圧変動の少なくとも１つを検出し、検出対象のノイズレベルが前記ノイズレベル閾値以上となったことに応じて前記ログを出力する請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記電源制御部は、前記直流システム電源のノイズレベルに加えて、前記交流電源のノイズレベルが予め設定した外部入力ノイズレベル閾値以上となったことに応じて前記ログを出力する請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記電源制御部は、前記ログを格納する記憶部を有する請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するＰＷＭ信号を出力する電源制御部と、
前記ＰＷＭ信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、
前記直流システム電源に基づき動作し、電話端末と局線との接続制御を行う構内交換機と、を有し、
前記電源制御部は、
前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源において異常が発生しているか否かに関わらず前記交流電源の状況を示すログを出力する電話システム。
【国際調査報告】
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