(57)【要約】  【課題】  従来は停電検出回路とは別に設けていた過電圧・低電圧検出回路を低コストで、かつ簡単な回路で実現することを目的とする。  【解決手段】  整流器２で全波整流された電圧はダイオードD1を経てコンデンサC1で平滑され、負荷３に供給される。整流器２からの全波整流波形は抵抗R1とR2で分割され、パルス形成部４のコンパレータ５に入力される。コンパレータ５は、ツェナダイオードZ1で決まる基準電圧を閾値として、入力波形が閾値を越えた時間幅の矩形波状のパルスを出力する。入力電圧検出手段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以上のとき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以下のとき電源電圧が低電圧と判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を整流した脈流を入力し、同脈流の電圧と所定の閾値電圧との比較により前記交流電源の電圧波形に対応したパルスを成形するパルス成形部と、同パルス成形部から出力された前記パルスを入力し、同パルスの欠落及び、または時間幅を検出すると共に、同パルスの検出結果により前記交流電源の電圧監視を行なう入力電圧監視手段を設け、
同入力電圧監視手段は、前記パルスの時間幅と所定の時間幅との比較により前記交流電源の電圧を監視してなることを特徴とする入力電圧監視回路。
【請求項２】
前記入力電圧監視手段は、前記交流電源の電圧を監視する一方、前記パルスの欠落を監視し、前記パルスの欠落により、前記交流電源の停電を検出してなることを特徴とする請求項１記載の入力電圧監視回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源を入力して電圧を監視する回路に係わり、より詳細には、入力した交流電源の断（停電）、および入力された交流電源の電圧を監視するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
交流を用いた電源、例えば商用電源で動作し、マイコンで機器内の制御を行っている電子機器では、各種ユーザー設定データの保持管理をマイコンに行わせているものがある。このような機器では、突然の停電でこれらのデータが消滅したりデータが変化することがあるため、停電検出回路を設け、停電が発生した場合に、電源部内にマイコンが動作可能な電圧が残っている内にマイコンがメモリ等へのデータの書き込みを完了させ、データの保護を行っている。
【０００３】
図５に示す回路は従来の停電検出回路の一例で、商用電源は電源トランスＴの一次巻線L1に印加され、二次巻線L2に誘起された電圧をダイオードＤ21で整流し、コンデンサＣ21で平滑し、マイコン22に供給している。トランスＴの三次巻線L3に誘起された電圧はブリッジ整流器21で全波整流され、全波整流波形となり、マイコン22の停電検出端子23に印加されている。
【０００４】
マイコン22の停電検出の動作を図６に示すフローチャートを用いて説明するならば、マイコン22は、停電検出端子23に印加される信号（全波整流波形）がLow レベルとなったとき（ステップ21：Yes 、以降、ST21と略す）、タイマーを起動させる（ST22）。
【０００５】
停電検出端子23の信号がLow レベルの間に（ST23：No）、タイマー値が10mS（電源周波数が50Hzの場合。60Hzの場合は8.3mS)を越えた場合（ST24：Yes)、パルスが少なくとも１波欠落したのであるから電源断が生じたものと判定し（ST25）、マイコン22は、コンデンサＣ21等の蓄電で電源電圧が残っている内にメモリ等へのデータの書込みを完了させる。
【０００６】
電源断でない場合は、前記タイマー値が10mSに達する前にマイコン22の停電検出端子23の信号がHighレベルとなるので（ST23：Yes)、タイマー動作を一旦停止させ（ST26) 、停電検出端子23の信号がLow レベルになるのを待ち、上記の動作を繰り返す（ST21に戻る）。（例えば、特許文献１参照。）
上述の回路は、交流電源の停電という異常事態を検出し、ユーザー設定データ等が消えない内に不揮発性メモリ等に書き込んでデータを保護するものであるが、この他に、交流電源の電圧が過電圧や低電圧になることも考えられる。
このような場合にも、マイコン等が異常な動作状態となり、データの消滅や変化が生じる場合があるが、これらに対処するためには上記とは別に、交流電源の過電圧や低電圧の検出回路を設け、機器の動作に支障がでる電圧となった場合に、マイコンで処理途中のデータをメモリに書き込んでデータの保護を行ったり、電源部の動作を停止させたりして機器を保護する必要があった。
【０００７】
交流電源の過電圧や低電圧の検出回路を別に設けた場合、コストが増加するだけでなく、この回路を収納する基板スペースが増大したり、また、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ−デジタル変換）を用いた電圧測定方式では、交流電圧のサンプリングとピーク電圧の確定にマイコンの処理が占有されるので、電圧監視以外の処理も同時に行なうために処理能力が高いマイコン、または、複数のマイコンが必要となり、結果的にコスト増加を招いてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−１０１６４号公報（第３−４頁、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上述べた問題点に鑑み、従来は停電検出回路とは別に設けていた過電圧・低電圧検出回路を低コストで、かつ簡単な回路で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述の課題を解決するため、交流電源を整流した脈流を入力し、同脈流の電圧と所定の閾値電圧との比較により前記交流電源の電圧波形に対応したパルスを成形するパルス成形部と、同パルス成形部から出力された前記パルスを入力し、同パルスの欠落及び、または時間幅を検出すると共に、同パルスの検出結果により前記交流電源の電圧監視を行なう入力電圧監視手段を設け、
同入力電圧監視手段は、前記パルスの時間幅と所定の時間幅との比較により前記交流電源の電圧を監視する。
【００１０】
また、前記入力電圧監視手段は、前記交流電源の電圧を監視する一方、前記パルスの欠落を監視し、前記パルスの欠落により、前記交流電源の停電を検出する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明による入力電圧監視回路によれば、
請求項１に係わる発明は、パルス成形部と、入力電圧監視手段を設け、入力電圧監視手段が、パルスの時間幅と所定の時間幅との比較により前記交流電源の電圧を監視する構成にしたので、過電圧・低電圧検出回路を低コストで、かつ簡単な回路で実現することができる。
【００１２】
請求項２に係わる発明は、入力電圧監視手段が、交流電源の電圧を監視する一方、パルスの欠落を監視し、パルスの欠落により、交流電源の停電を検出する構成にしたので、停電監視のための回路と、過電圧・低電圧検出回路とを共用させ、簡単で、かつ、低コストな１つの回路で２つの機能を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明による入力電圧監視回路の一実施例を示す要部ブロック図である。
【００１５】
図１において、1aと1bはＡＣ入力端子で、交流電源電圧を入力する。２はブリッジ整流器で、入力電圧を全波整流する。３は負荷で、ブリッジ整流器２で整流されダイオードD1を経てコンデンサC1で平滑された電圧が供給されて動作する。
【００１６】
４はパルス成形部で、コンパレータ５の比較端子に抵抗器R1とR2で分割された全波整流波形が入力され、基準端子にはプリ電圧を抵抗器R3とツェナダイオードZ1で分圧した定電圧が基準電圧（閾値電圧）として印加されている。なお、プリ電圧は、例えば、テレビのリモコン信号受信用として機器が商用電源に接続されると出力される待機用電源の出力電圧である。この電源は負荷変動が比較的小さく、また、負荷自体も小さいで交流電源が停電となっても、比較的長時間（負荷３に供給される電圧よりも長い時間）、直流電圧を維持できる。
【００１７】
６は入力電圧監視手段で、マイコン７で構成され、コンパレータ５から出力される信号( パルス) の有無に基づき電源断を判定し、コンパレータ５から出力される信号( パルス) のパルス時間幅に基づいて過電圧、低電圧を判定する。なお、ダイオードD1は、コンパレータ５に平滑される前の全波整流波形が供給されるように平滑回路のコンデンサC1の前に挿入したものである。
【００１８】
次に、図１の回路の動作を、図２および図３に示す波形図と図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００１９】
交流電源が50Hzの場合、パルス成形部４のコンパレータ５の比較端子には、図２に示すようにブリッジ整流器２で全波整流された10mS幅（電源が50Hzの場合。60Hzの場合は8.3mS 幅）の半周期の整流波形が連続して入力され、コンパレータ５の出力端子からは、この半周期の整流波形に対応した10mS周期（60Hzの場合は 8.3mS周期）の矩形波状のパルスが出力される。
【００２０】
パルス成形部４のコンパレータ５は、図３に示すように、入力される全波整流波形が基準端子に印加される閾値電圧（ツェナダイオードZ1で決まる電圧）以上のとき、出力端子に矩形波状のパルスを出力する。このパルスは、入力全波整流波形の幅10mS（60Hzの場合は8.3mS)と同じ10mS (8.3mS)の周期で出力される。
【００２１】
次に、入力電圧監視手段６のマイコン７の動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。マイコン７は、コンパレータ５からの入力信号（パルス）がLow レベルとなったとき（ステップ（以降、STと略す）１：Yes)、タイマーを起動させ（ST２）、Low レベルが続き（ST３：Yes)、タイマー値が10mS以上となった場合（ST４：Yes)、コンパレータ５の入出力がない、すなわち交流電源が少なくとも半サイクル以上欠落したのであるから（図２参照）、電源が断絶したものと判定し（ST５）、例えば、ユーザーにより設定されたデータ等をマイコン７の電源電圧が残っている間にメモリ等に書き込み完了させる。
【００２２】
マイコン７は、入力信号レベルＬでのタイマー値が10mSとなる前に（ST４：No）、入力信号がHighレベルとなった場合（ST３：No）、今度は入力パルスの時間幅をカウントするため、タイマーを再起動（一旦停止して再度起動）させる（ST６）。そして、信号がLow レベルとなったとき（ST７：Yes)、タイマーを停止させる（ST８）。
【００２３】
このときのタイマー値が図３に示す所定の時間幅であるMax 値（機器が対応可能として設定された入力電圧の上限に相応）以上の場合（ST９：Yes)、交流電源の電圧が、予め設定されている上限電圧を越えた過電圧の状態にあると判定し（ST10）、例えば、ユーザーにより設定されたデータ等をメモリ等に書込み完了させた後、機器の安全のため電源オフ等の処理を行う。
【００２４】
また、タイマー値が図３に示す所定の時間幅であるMin 値（機器が対応可能として設定された入力電圧の下限に相応）以下の場合（ST11：Yes)、交流電源の電圧が予め設定されている下限電圧以下に低下したものと判定し（ST12）、予め機器で設定されている処理、例えば、データ等をメモリ等に書込んだ後に電源をオフするか、そのまま動作を継続するか、等とする。
【００２５】
タイマー値がMax 値以下（ST９：No）で、Min 値以上（ST11：No）の場合は交流電源の電圧は許容範囲内にあるのであるから、何ら処理せずに前記ST２に戻る。
【００２６】
以上説明したように、本発明は交流電源の停電（電源断）と過電圧や低電圧を同時に監視するもので、交流電源の電圧波形に対応して成形されるパルスを監視し、パルスの欠落が検出された場合は電源断、パルスの時間幅が所定値以上の場合は交流電源の過電圧、パルスの時間幅が所定値以下の場合は交流電源が低電圧と判定するものであるから、従来のように停電検出回路と過電圧・低電圧検出回路の二つを設ける必要がなく、コストの低減を図ることができる。
【００２７】
また、時間を計測するタイマーカウンタは、通常、マイコン内に複数個内蔵されており、新たなハードウェアとして容易する必要がない。さらに、パルス成形部の出力信号をゲート入力とするタイマーカウンタを用いれば、タイマーの開始／停止をハードウェアで自動的に行なうことができ、マイコンの処理時間を低減させることができるため、処理能力が低くて安価なマイコンを採用したり、電源電圧監視以外の処理にマイコンの処理能力を振り向ける事が出来る。
【００２８】
また、本実施例ではプリ電圧を用いているがこれに限るものでなく、直流の電圧変動が少なければ、負荷に供給されている電源を用いてもよい。また、本実施例では交流電源の半サイクル欠落で停電と判断しているが、これに限るものでなく、複数サイクルの欠落を確認するようにしてもよい。さらに、本実施例では過電圧や低電圧を半サイクルで判断しているが、これに限るものでなく、複数サイクルの連続で判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による入力電圧監視回路の一実施例を示す要部ブロック図である。
【図２】電源断の前後のコンパレータの入・出力波形の説明図である。
【図３】電源電圧変動時のコンパレータの入・出力波形の説明図である。
【図４】電源断、過電圧、低電圧の判定動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】従来の停電検出回路の一例を示す要部ブロック図である。
【図６】従来の停電検出回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
1a、1b  ＡＣ入力端子
２  ブリッジ整流器
３  負荷
４  パルス成形部
５  コンパレータ
６  入力電圧監視手段
７  マイコン
R1、R2、R3  抵抗器
D1  ダイオード
C1  コンデンサ
Z1  ツェナダイオード
【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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