(57)【要約】【課題】交流電源線のインピーダンスが変動しても、誤動作耐力試験を高い信頼性をもって実施できるようにしたパルス性異常電圧印加試験装置を提供する。【解決手段】パルス性異常電圧１４を交流電源線１２に重畳して誤動作耐力を試験するとき、パルス性異常電圧１４の波高値と周期が交流電源線１２のインピーダンス変動により影響を受けたことを波高値比較部７と周期比較部９が検出したとき、インピーダンス変動を検出して変動分に対応して直流電圧発生回路２のゲート点弧角を制御する波高値制御部８と、バイアス回路を可変バイアス電圧方式とした周期制御用の非安定マルチバイブレータにより周期変動に対応して周期を制御する周期制御部１０を設けて試験に必要な安定したパルス性異常電圧１４を供給する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子のゲート点弧角の制御により交流電圧を脈流の直流電圧に変換する直流電圧発生回路を電圧変成器の一次巻線の一端に接続し、この一次巻線の他端に電磁石駆動による機械的接点を接続し、この機械的接点を開閉して上記一次巻線を流れる瞬間的な過渡電流によりパルス性異常電圧を発生させ、このパルス性異常電圧を電子機器の交流電源線上に重畳して誤動作耐力を試験するパルス性異常電圧印加試験装置において、パルス性異常電圧の波高値と周期が上記交流電源線のインピーダンス変動により影響を受けたことを検出する波高値比較部および周期比較部と、上記直流電圧発生回路の出力電圧をインピーダンス変動に対応させてゲート点弧角を制御する波高値制御部と、バイアス回路を可変バイアス電圧方式とした周期制御用の非安定マルチバイブレータにより周期変動に対応させて周期制御を行う周期制御部とを設けたことを特徴とするパルス性異常電圧印加試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機械設備が設置されている作業現場において作業データを管理するために構内ＬＡＮによるネットワークを用いてパソコンを使用するクライアント機とサーバ機の間でデータを授受するシステムのパルス性異常電圧印加試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気機械設備が設置されている作業現場において作業データを管理するために構内ＬＡＮによるネットワークを用いてパソコンを使用するクライアント機とサーバ機の間でデータを授受するシステムにおいては、電気機械設備の稼動により交流電源線にパルス性の異常電圧が生起されて、交流電源線を通してパソコン等の電子機器に誘導されると、パソコン内部に過渡電圧の高調波成分が輻射される。この高調波がパソコン内のデータラインや制御ラインにノイズとして誘導されてパソコンの誤動作の原因となり、データ授受の機能に支障を与えて誤動作する恐れがある。そこで、パルス性異常電圧の生起に対して誤動作耐力を試験する必要がある。従来のパソコンにおける誤動作耐力試験の一方法として、スィッチの開閉操作によって巻線に過渡電流を流すことによって交流電源線に擬似的にパルス性異常電圧を発生させて交流電源線に重畳し、データの授受が正常に機能するか否かを試験するパルス性異常電圧印加試験装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来のパルス性異常電圧印加試験装置を図３に示したブロックダイヤグラム図を用いて説明する。
交流電源１は商用電源線の電圧を所定の交流電圧に昇圧し直流電圧発生回路２に供給しており、この直流電圧発生回路２は半導体素子を用いて整流回路を構成し、半導体素子のゲート点弧角の制御により交流電圧を脈流の直流電圧に変換している。脈流の直流電圧は平滑回路により平滑されて電圧変成器３の一次巻線に供給されている。断続用接点４は電磁石駆動による機械的接点を備えており、電磁石の巻線部にパルス状の駆動電流を流すことによって機械的接点を開閉している。
【０００４】
機械的接点は電圧変成器３の一次巻線の一端と大地間に接続され、機械的接点の両端の電圧波形が接点電圧波形１６となるように周期制御部１０の制御により巻線部に駆動電流を流している。機械的接点が開状態から閉状態を経て開状態に戻る微小時間に過渡電流が流れて、パルス性異常電圧１４を電圧変成器３の一次巻線に生起する。このパルス性異常電圧１４の波高値は一次巻線に流れる直流電流値と一次巻線のインダクタンス値に比例し、一次巻線に生起したパルス性異常電圧１４は二次巻線に誘導されてパソコン１３の交流電源線１２に重畳されて重畳波形１７となる。波高値制御部８は発振回路および駆動回路により構成されており、直流電圧発生回路２にゲート点弧角制御のパルス信号を出力している。また周期制御部１０は非安定型マルチバイブレータ回路を構成し、接点電圧波形１６を得るように断続用接点４の巻線にパルス信号を出力している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパルス性異常電圧印加試験装置は、パソコン１３で構成するサーバ・クライアントシステムの交流電源線１２にパルス性異常電圧１４を重畳してデータ授受の誤動作耐力の機能確認試験を行う場合、交流電源線１２から電気の供給を受けているパソコン１３の交流電源線１２のインピーダンスが変動すると、パルス性異常電圧１４の波高値と周期が影響を受ける。このため電圧変成器３の電気定数が影響を受けることで、パソコン１３の交流電源線１２に一定の波高値と周期を有するパルス性異常電圧１４を重畳することができなくなり、パソコン１３の誤動作耐力試験において安定したパルス性異常電圧１４を供給することができなくなってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、交流電源線のインピーダンスが変動しても、誤動作耐力試験を高い信頼性をもって実施できるようにしたパルス性異常電圧印加試験装置を提供することにある。
【０００７】
【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、半導体素子のゲート点弧角の制御により交流電圧を脈流の直流電圧に変換する直流電圧発生回路を電圧変成器の一次巻線の一端に接続し、この一次巻線の他端に電磁石駆動による機械的接点を接続し、この機械的接点を開閉して上記一次巻線を流れる瞬間的な過渡電流によりパルス性異常電圧を発生させ、このパルス性異常電圧を電子機器の交流電源線上に重畳して誤動作耐力を試験するパルス性異常電圧印加試験装置において、パルス性異常電圧の波高値と周期が上記交流電源線のインピーダンス変動により影響を受けたことを検出する波高値比較部および周期比較部と、上記直流電圧発生回路の出力電圧をインピーダンス変動に対応させてゲート点弧角を制御する波高値制御部と、バイアス回路を可変バイアス電圧方式とした周期制御用の非安定マルチバイブレータにより周期変動に対応させて周期制御を行う周期制御部とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によるパルス性異常電圧印加試験装置は、波高値比較部および周期比較部によって交流電源線のインピーダンス変動によるパルス性異常電圧の変動を検出すると、波高値制御部が直流電圧発生回路の半導体素子のゲート点弧角を制御して電圧変成器の一次巻線に流れる電流を制御し、これによりパルス性異常電圧の波高値の制御を行い、また、そのバイアス電圧を可変電圧方式とした非安定マルチバイブレータ回路で構成される周期制御部が、断続用接点を制御する信号間隔をパルス性異常電圧の変動分に対応する変化を与えるため、交流電源線のインピーダンス変動によるパルス性異常電圧の変動があっても、所定のパルス性異常電圧を供給でき、試験結果の信頼性を一層向上することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるパルス性異常電圧印加試験装置を示すブロックダイヤグラム図である。
このパルス性異常電圧印加試験装置は、図１に示した従来構成に、点線で囲んだパルス波抽出部５、レベル変換部６、波高値比較部７、周期比較部９および基準値設定部１１を追加し、電圧変成器３の二次巻線に出力される波高値および周期の所定の制御を行うようにしている。交流電源１は商用電源線の電圧を所定の交流電圧に昇圧して直流電圧発生回路２に供給しており、この直流電圧発生回路２は半導体素子のゲート点弧角の制御により交流電圧を脈流の直流電圧に変換している。脈流の直流電圧は平滑回路により平滑されて電圧変成器３の一次巻線に供給されている。断続用接点４は電磁石駆動による機械的接点を備えており、電磁石の巻線部にパルス状の駆動電流を流すことによって機械的接点を開閉する構成である。
【００１０】
機械的接点は電圧変成器３の一次巻線の一端と大地間に接続され、機械的接点の両端の電圧波形が接点電圧波形１６となるように周期制御部１０の制御により巻線部に駆動電流を流している。機械的接点が開状態から閉状態を経て開状態に戻る微小時間に過渡電流が流れて、パルス性異常電圧１４を電圧変成器３の一次巻線に生起する。このパルス性異常電圧１４の波高値は一次巻線に流れる直流電流値と一次巻線のインダクタンス値に比例し、一次巻線に生起したパルス性異常電圧１４は二次巻線に誘導されてパソコン１３の交流電源線１２に重畳されて重畳波形１７となる。波高値制御部８は、直流電圧発生回路２にゲート点弧角制御のパルス信号を出力しており、また周期制御部１０は非安定型マルチバイブレータ回路を構成し、接点電圧波形１６を得るように断続用接点４の巻線にパルス信号を出力している。
【００１１】
図２は、図１に示したパルス性異常電圧印加試験装置の要部を示す回路図である。
図１および図２から分かるように、電圧変成器３の二次巻線からパルス波抽出部５によりパルス性異常電圧１４の正極性側を抽出し、レベル変換部６によりレベル変換を行い、波高値比較部７と周期比較部９へ入力する。交流電源線１２のインピーダンス変動によるパルス性異常電圧１４の変動分は基準値設定部１１の基準値と比較することにより検出し、直流電圧発生回路２の半導体素子のゲート点弧角を制御して電圧変成器３の一次巻線に流れる電流を制御し、これによりパルス性異常電圧１４の波高値の制御を行っている。また、非安定マルチバイブレータ回路で構成される周期制御部１０は、そのバイアス電圧を可変電圧方式としており、この周期制御部１０により断続用接点４を制御する信号間隔をパルス性異常電圧１４の変動分に対応する変化を持たせている。
【００１２】
上述したパルス性異常電圧印加試験装置の要部をさらに説明する。
図２に示したパルス波抽出部５は、電圧変成器３の二次巻線１８からパルス性異常電圧１４を抽出する結合コンデンサ１９と、パルス性異常電圧１４の正負両極性パルスのうち正極性側パルス１５を抽出するダイオード２０とから構成されている。正極性側パルス１５は、可変抵抗器２１の構成によるレベル変換部６により波高値比較部７および周期比較部９の入力として必要なレベルに変換している。
【００１３】
波高値比較部７は、波形整形回路２２および比較回路２３から構成されており、レベル変換後のパルス性異常電圧１４を波形整形回路２２により波高値に応じた直流電圧を生起し、比較回路２３で基準値設定部１１からの基準の直流電圧と比較し、基準値との差に応じた信号を出力する。この波高値比較部７の出力信号は図１に示した波高値制御部８に入力され、この波高値制御部８では、直流電圧発生回路２の出力電圧をインピーダンス変動に対応させてゲート点弧角の制御用パルス発生間隔を制御するようにしている。ここで基準値設定部１１は、波高値比較部７の比較回路２３の基準となる直流電圧を予め設定して供給している。
【００１４】
周期比較部９は、波形整形回路２４および比較回路２５から構成されており、抽出したパルス性異常電圧１４の生起周期を監視するために所定の電圧波形に整形されて、パルス性異常電圧１４の生起周期に応じた直流電圧を出力し周期制御部１０に入力している。基準値設定部１１は、周期比較部９の比較回路２５の基準となる直流電圧を予め設定して供給している。
【００１５】
周期制御部１０は、従来固定バイアス電圧方式による非安定マルチバイブレータ回路２６を構成しており、バイアス電圧値および構成部品の定数により決まるパルス信号を出力している。また断続用周期を制御するため固定バイアス電圧方式から可変バイアス電圧方式とし周期変動に対応させることとし、周期比較部９の出力電圧を周期制御部１０のバイアス電圧として出力している。このようにパルス性異常電圧１４の生起周期変動に連動してバイアス電圧を変化させることで、非安定マルチバイブレータ回路２６から出力されるパルス信号の間隔を変化させることが可能となり、パルス性異常電圧１４の生起周期制御を行うことができる。
【００１６】
このような周期制御部１０から出力されるパルス信号を図１に示した断続用接点４の駆動部に与えることにより、接点間電圧１６を得る断続用接点４の動作制御を行うことができる。こうして所定の動作により生起されたパルス性異常電圧１４は、従来と同様の方法で電圧変成器３の二次巻線１８からパソコン１３の交流電源線１２の任意の位置に重畳されて重畳波形１７を得る。この試験中にパソコン１３に電気を供給している交流電源線１２のインピーダンスが変動しても、波高値比較部７および周期比較部９によって交流電源線１２のインピーダンス変動によるパルス性異常電圧の変動を検出すると、波高値制御部８が直流電圧発生回路２の半導体素子のゲート点弧角を制御して電圧変成器３の一次巻線に流れる電流を制御し、これによりパルス性異常電圧の波高値の制御を行い、また、そのバイアス電圧を可変電圧方式とした非安定マルチバイブレータ回路２６で構成される周期制御部１０が、断続用接点４を制御する信号間隔をパルス性異常電圧の変動分に対応する変化を与えるため、所定のパルス性異常電圧１４を安定して供給することができる。
【００１７】
従って、従来のように交流電源線１２から電気の供給を受けているパソコン１３の交流電源線１２のインピーダンスが変動すると、パルス性異常電圧１４の波高値と周期が影響を受けることはない。このため、パソコン１３の交流電源線１２に一定の波高値と周期を有するパルス性異常電圧１４を重畳することができ、パソコン１３の誤動作耐力試験において、安定したパルス性異常電圧１４を供給することができ、精度の高い試験を行うことができるようになる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のパルス性異常電圧印加試験装置によれば、交流電源線のパルス性異常電圧の影響によるパソコンの誤動作耐力試験において、試験中にパソコンに電気を供給している交流電源線のインピーダンスが変動しても、所定のパルス性異常電圧を供給でき、試験結果の信頼性を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に一実施の形態によるパルス性異常電圧印加試験装置を示すブロックダイアグラム図である。
【図２】図１に示したパルス性異常電圧印加試験装置の要部を示す回路図である。
【図３】従来のパルス性異常電圧印加試験装置を示すブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
１  交流電源
２  直流電圧発生回路
３  電圧変成器
４  断続用接点
５  パルス波抽出部
６  レベル変換部
７  波高値比較部
８  波高値制御部
９  周期比較部
１０  周期制御部
１１  基準値設定部
１２  交流電源線
１３  パソコン
１４  パルス性異常電圧
１５  正極性側パルス
１６  接点間電圧
１７  重畳波形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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