(57)【要約】【課題】  回路構成自由度が高く、入力電源としてＡＣ入力、ＤＣ入力など複数の電源入力に対応可能なコンデンサ劣化検出技術を提供すること。【解決手段】  電解コンデンサ１１は、複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行うダイオードブリッジ１０、の出力に接続されている。ピークホールド部１は、ダイオードブリッジ１０で整流され且つ電解コンデンサ１１に印加された電圧、の最大電圧であるピーク電圧を検出する。平均化部２は、上記印加された電圧の平均電圧を検出する。電源検出部６は、ピーク電圧と平均電圧との差分に対するゲインを、上記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて決定する。比較部５は、上記決定したゲインを上記差分に乗じて得られる電圧が、予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、電解コンデンサ１１が劣化していることを示す信号を出力する。【選択図】  図１
2012026854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行う整流手段、の出力に接続されたコンデンサと、
前記整流手段で整流され且つ前記コンデンサに印加された電圧、の最大電圧であるピーク電圧を検出する手段と、
前記印加された電圧の平均電圧を検出する手段と、
前記ピーク電圧と前記平均電圧との差分に対するゲインを、前記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて決定する決定手段と、
前記決定手段が決定したゲインを前記差分に乗じて得られる電圧が、予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記コンデンサが劣化していることを示す信号を出力する手段と
を備えることを特徴とするコンデンサ診断回路。
【請求項２】
複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行う整流手段、の出力に接続されたコンデンサと、
前記整流手段で整流され且つ前記コンデンサに印加された電圧、の最大電圧であるピーク電圧を検出する手段と、
前記印加された電圧の平均電圧を検出する手段と、
予め設定された２つの基準電圧のうち一方を、前記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて選択する選択手段と、
前記ピーク電圧と前記平均電圧との差分に規定のゲインを乗じて得られる電圧が、前記選択手段が選択した基準電圧よりも大きい場合には、前記コンデンサが劣化していることを示す信号を出力する手段と
を備えることを特徴とするコンデンサ診断回路。
【請求項３】
複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行う整流手段、の出力に接続されたコンデンサと、
前記整流手段で整流され且つ前記コンデンサに印加された電圧、の最大電圧であるピーク電圧を検出する手段と、
前記印加された電圧のボトム電圧を検出する手段と、
前記ピーク電圧と前記ボトム電圧との差分に対するゲインを、前記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて決定する決定手段と、
前記決定手段が決定したゲインを前記差分に乗じて得られる電圧が、予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記コンデンサが劣化していることを示す信号を出力する手段と
を備えることを特徴とするコンデンサ診断回路。
【請求項４】
複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行う整流手段、の出力に接続されたコンデンサと、
前記整流手段で整流され且つ前記コンデンサに印加された電圧、の最大電圧であるピーク電圧を検出する手段と、
前記印加された電圧のボトム電圧を検出する手段と、
予め設定された２つの基準電圧のうち一方を、前記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて選択する選択手段と、
前記ピーク電圧と前記ボトム電圧との差分に規定のゲインを乗じて得られる電圧が、前記選択手段が選択した基準電圧よりも大きい場合には、前記コンデンサが劣化していることを示す信号を出力する手段と
を備えることを特徴とするコンデンサ診断回路。
【請求項５】
複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行う整流手段、の出力に接続されたコンデンサと、
前記整流手段で整流され且つ前記コンデンサに印加された電圧、の平均電圧を検出する手段と、
前記印加された電圧のボトム電圧を検出する手段と、
前記平均電圧と前記ボトム電圧との差分に対するゲインを、前記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて決定する決定手段と、
前記決定手段が決定したゲインを前記差分に乗じて得られる電圧が、予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記コンデンサが劣化していることを示す信号を出力する手段と
を備えることを特徴とするコンデンサ診断回路。
【請求項６】
複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行う整流手段、の出力に接続されたコンデンサと、
前記整流手段で整流され且つ前記コンデンサに印加された電圧、の平均電圧を検出する手段と、
前記印加された電圧のボトム電圧を検出する手段と、
予め設定された２つの基準電圧のうち一方を、前記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて選択する選択手段と、
前記平均電圧と前記ボトム電圧との差分に規定のゲインを乗じて得られる電圧が、前記選択手段が選択した基準電圧よりも大きい場合には、前記コンデンサが劣化していることを示す信号を出力する手段と
を備えることを特徴とするコンデンサ診断回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源に用いられるコンデンサの劣化検出を行う為の技術に関し、特に、ＡＣ２４Ｖ、ＤＣ１２Ｖ等の２入力に対応したネットワークカメラの電源に使用されるコンデンサの劣化検出を行うための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の電源に用いられるコンデンサには、一般に安価で比較的大容量が得られる電解コンデンサが用いられる。この電解コンデンサは電解液の減少等により、計時的に劣化が進行し、容量が減少する。また、１０℃２倍則（温度が１０℃下がると、寿命が２倍になる）などと言われるように、周囲温度によって劣化の進行度合いは大きく異なる。以下に電解コンデンサの寿命を求める計算式を示す。この式より、電解コンデンサの定格が８５℃（＝Ｔ０）、２０００時間（＝Ｌ０）品を６０℃（＝Ｔ）で使用する場合は、Ｌ≒１１３００となって１１３００時間の寿命が期待できる。
【０００３】
Ｌ＝Ｌ０×２（Ｔ０−Ｔ）／１０
Ｌ：コンデンサの寿命
Ｔ：コンデンサの温度
Ｌ０：そのコンデンサの期待寿命
Ｔ０：そのコンデンサの保証温度
また、コンデンサに印加されている電源のリップル成分を判定することで容量の減少を検知する技術が提案されている。例えば特許文献１には、平滑回路のアルミ電解コンデンサの劣化検出を行う技術が開示されている。この技術では、平滑前の電源からダイオードとコンデンサにてピークホールド回路を形成し、その出力Ｖｐとアルミ電解コンデンサの挿入された平滑回路の電圧Ｖａとの減算を行い、比較器で比較電圧との比較を行い、警報出力する。
【０００４】
特許文献２には、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力部に挿入されたアルミ電解コンデンサの劣化検出を行う技術が開示されている。この技術では、アルミ電解コンデンサ両端のピーク検出器と平均値検出器との差分を差分検出器でとり、その出力と基準電圧生成回路の出力との比較を比較器で行って制御回路に出力する。
【０００５】
特許文献３には、直流電圧に挿入された電解コンデンサの劣化検出を行う技術が開示されている。この技術では、直流電圧のピーク検出部と平均値検出部との差分を差分検出部でとり、その出力と差分上限値との比較を比較回路で行い、アラーム信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−０３６６６６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３０４６号公報
【特許文献３】特開２００９−０１４３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、劣化検出を行うコンデンサへの印加電圧が一通りのみしか考慮されていない。ネットワークカメラ機器等では、ＡＣ入力とＤＣ入力など、複数の電源入力に対応することが通常である。しかし従来では、入力電源としてＡＣ入力とＤＣ入力との両方に対応した劣化検出回路は開示されていなかった。また、劣化検出技術としては、電源のピーク検出部と平均検出部との差分をとる技術であり、回路構成の自由度が限られてしまっていた。
【０００８】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、回路構成自由度が高く、入力電源としてＡＣ入力、ＤＣ入力など複数の電源入力に対応可能なコンデンサ劣化検出技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的を達成するために、本発明の一例としてのコンデンサ診断回路は以下の構成を備える。即ち、複数種の電源電圧を受付可能であって受け付けた電源電圧の整流を行う整流手段、の出力に接続されたコンデンサと、前記整流手段で整流され且つ前記コンデンサに印加された電圧、の最大電圧であるピーク電圧を検出する手段と、前記印加された電圧の平均電圧を検出する手段と、前記ピーク電圧と前記平均電圧との差分に対するゲインを、前記印加された電圧が規定の電圧以下であるか否かに応じて決定する決定手段と、前記決定手段が決定したゲインを前記差分に乗じて得られる電圧が、予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記コンデンサが劣化していることを示す信号を出力する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成によれば、回路構成自由度が高く、入力電源としてＡＣ入力、ＤＣ入力など複数の電源入力に対応可能なコンデンサ劣化検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ネットワークカメラの電源部の機能構成例を示すブロック図。
【図２】回路構成を示す図。
【図３】電圧波形を示す図。
【図４】電圧波形を示す図。
【図５】ネットワークカメラの電源部の機能構成例を示すブロック図。
【図６】回路構成を示す図。
【図７】ネットワークカメラの電源部の機能構成例を示すブロック図。
【図８】回路構成を示す図。
【図９】電圧波形を示す図。
【図１０】電圧波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。
【００１３】
［第１の実施形態］
先ず、本実施形態に係るコンデンサ診断回路に適用可能な、ネットワークカメラの電源部の機能構成例について、図１のブロック図を用いて説明する。外部接続端子１４、１５には、ＡＣ２４Ｖ、あるいはＤＣ１２Ｖが外部から供給される。このＡＣとＤＣとの２電源入力はネットワークカメラ特有の仕様といえる。
【００１４】
外部接続端子１４、１５を介して入力されたＡＣ２４Ｖ、あるいはＤＣ１２Ｖは、複数種の電源電圧を受付可能なダイオードブリッジ１０の２つの交流端子に供給される。ダイオードブリッジ１０のプラス端子は図１でＶｉｎと記した電源出力であり、劣化検出用の電解コンデンサ１１とＤＣ／ＤＣコンバータ１２に接続されている。ダイオードブリッジ１０のマイナス端子はＧＮＤであり、電解コンデンサ１１のもう一端とＤＣ／ＤＣコンバータ１２に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力は接続端子１６、１７を経て負荷１３に供給される。本実施形態では、この負荷１３の部分がネットワークカメラのシステム部分となる。
【００１５】
ピークホールド部１は、電源の電圧Ｖｉｎの最大電圧であるピーク電圧Ｖｐを検知し、検知したピーク電圧Ｖｐを出力する。平均化部２は、電源の電圧Ｖｉｎの平均電圧Ｖａを検知し、検知した平均電圧Ｖａを出力する。差動部３は、ピーク電圧Ｖｐと平均電圧Ｖａとの差分電圧を、所定のゲインにより差動電圧Ｖｏとして出力する。電源検出部６は、電源の電圧Ｖｉｎが規定の電圧以下であれば、外部入力（電源）をＤＣと判断し、切換え信号ＳｃをＨＩＧＨに設定する。一方、電源検出部６は、電源の電圧Ｖｉｎが規定の電圧よりも大きい場合には、外部入力をＡＣと判断し、切換え信号ＳｃをＬＯＷに設定する。本実施形態では、本装置にＡＣ２４Ｖが入力されると、ダイオードブリッジ１０と電解コンデンサ１１とで平滑され、電源の電圧Ｖｉｎ（＝電解コンデンサ１１に印加された電圧）は以下の式により計算される。
【００１６】
Ｖｉｎ＝２４×√２−ＶＦ    （ＶＦはダイオードブリッジ１０の降下分）
すなわち、電源の電圧ＶｉｎはＤＣ３３Ｖ程度と計算される。一方、本装置にＤＣ１２Ｖが入力されると、Ｖｉｎ＝１２Ｖ−ＶＦで１１Ｖ程度になる。然るに、上記の「規定の電圧」を１８Ｖ程度とし、電源の電圧Ｖｉｎが１８Ｖ以下となった場合には、本装置にＤＣ１２Ｖが入力されたと判断し、電源の電圧Ｖｉｎが１８Ｖよりも大きい場合には、本装置にＡＣ２４Ｖが入力されたと判断する。電源検出部６からの切り替え信号Ｓｃは差動部３に入力され、差動部３はこの切り替え信号Ｓｃにより自身のゲイン（ピーク電圧Ｖｐと平均電圧Ｖａとの差分電圧に対するゲイン）を切換える（決定する）。
【００１７】
基準値出力部４は、基準電圧Ｖｃを出力する。比較部５は、差動電圧Ｖｏと基準電圧Ｖｃとの比較を行い、差動電圧Ｖｏが基準電圧Ｖｃを越えた場合には、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。この負荷１３は上記の通り、ネットワークカメラのシステム部である。
【００１８】
次に、ピークホールド部１、平均化部２、差動部３、基準値出力部４、比較部５、電源検出部６の詳細な回路構成について、図２を用いて説明する。ピークホールド部１のＯＰアンプ１０１の非反転入力端子は電源（Ｖｉｎ）に接続され、反転入力端子にはコンデンサ１０５と抵抗１０４の一端、ダイオード１０３のカソード、ＯＰアンプ１０２の非反転入力端子が接続されている。抵抗１０４とコンデンサ１０５のもう一端はＧＮＤに接続され、ダイオード１０３のアノードはＯＰアンプ１０１の出力に接続されている。ＯＰアンプ１０２の出力はピーク電圧Ｖｐとして差動部３に出力されると共に、ＯＰアンプ１０２の反転入力端子に帰還され、ゲイン１のアンプを形成している。
【００１９】
ＯＰアンプ１０１の非反転入力端子に入力された電源電圧Ｖｉｎは、ＯＰアンプ１０１の出力端子からダイオード１０３を経由してコンデンサ１０５を充電する。このコンデンサ１０５の電圧がＯＰアンプ１０１の反転入力端子に接続され、電源電圧Ｖｉｎがコンデンサ１０５の電圧を越えると、さらにコンデンサ１０５が電源電圧Ｖｉｎに充電される。これを繰り返し、電源電圧Ｖｉｎのピーク値がコンデンサ１０５に充電されるピークホールド回路となる。
【００２０】
抵抗１０４はリーク用の抵抗であり、コンデンサ１０５の電圧が上がり過ぎないように、あるいは電源ＯＦＦ時にコンデンサ１０５のチャージを抜くために入れられている。ＯＰアンプ１０２は直接ピークホールドには関係なく、コンデンサ１０５の電圧を低インピーダンスで出力するためのインピーダンス用の変換バッファである。よって、電源電圧Ｖｉｎがコンデンサ１０５にピークホールドされ、低インピーダンス化されて、ＯＰアンプ１０２より電源電圧Ｖｉｎのピーク電圧Ｖｐとして出力される。
【００２１】
平均化部２の抵抗２０１の一端は電源（Ｖｉｎ）に接続され、もう一端はコンデンサ２０２に接続されており、電源電圧Ｖｉｎの平均電圧Ｖａとして出力される。コンデンサ２０２のもう一端はＧＮＤに接続されており、抵抗２０１、コンデンサ２０２により電源電圧Ｖｉｎが平均化されて平均電圧Ｖａが出力される。
【００２２】
差動部３のＯＰアンプ３１の非反転入力端子には、ピーク電圧Ｖｐが抵抗３２、３３を経由して入力され、抵抗３４でプルダウンされる。平均電圧Ｖａは抵抗３５、３６を経由してＯＰアンプ３１の反転入力端子に入力され、抵抗３７で出力電圧Ｖｏが反転入力端子に帰還される。
【００２３】
スイッチ３８は、抵抗３２、抵抗３３をそれぞれショート可能である。電源検出部６からの切り替え信号ＳｃがＨＩＧＨの時には、スイッチ３８はＯＮとなり、抵抗３２、抵抗３５はショートされる。一方、切り替え信号ＳｃがＬＯＷの時には、スイッチはＯＦＦとなり、抵抗３２、抵抗３５が有効となる。通常、各抵抗は、抵抗３２の抵抗値＝抵抗３５の抵抗値、抵抗３３の抵抗値＝抵抗３６の抵抗値、抵抗３４の抵抗値＝抵抗３７の抵抗値と設定する。そして、抵抗３２の抵抗値＋抵抗３３の抵抗値＝抵抗３４の抵抗値と設定すると、スイッチ３８がＯＦＦの時、ゲイン１の差動アンプとなり、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａが成立する。また、抵抗３４／抵抗３３＝ｎと設定すると、スイッチ３８がＯＮの時、Ｖｏ＝（Ｖｐ−Ｖａ）×ｎが成立する。すなわち、切り替え信号ＳｃがＬＯＷの時にはゲイン１の差動アンプとして動作し、切り替え信号ＳｃがＨＩＧＨの時には、ゲインｎの作動アンプとして動作する。基準値出力部４のレギュレータ４１の入力端子には電源（Ｖｉｎ）が接続されており、コモン端子にはＧＮＤが接続されており、基準電圧Ｖｃを出力する。
【００２４】
比較部５のコンパレータ５１は、差動電圧Ｖｏと基準電圧Ｖｃとの比較を行う。差動電圧Ｖｏが基準電圧Ｖｃを越えている場合には、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００２５】
電源検出部６の６２は、本実施形態では１８Ｖのツェナーダイオードであり、そのアノードはトランジスタ６１のベースに接続されており、カソードが抵抗６３の一端に接続されている。抵抗６３のもう一端は電源（Ｖｉｎ）に接続され、トランジスタ６１のエミッタは接地、コレクタは抵抗６４の一端に接続される他、切り替え信号Ｓｃを出力する。抵抗６４のもう一端は電源（Ｖｉｎ）に接続されている。
【００２６】
ここで、電源電圧Ｖｉｎがツェナー電圧の１８Ｖを超えると、トランジスタ６１がＯＮとなり、切り替え信号ＳｃはＬＯＷとなる。すなわち、ＡＣ２４Ｖの入力時には切り替え信号ＳｃはＬＯＷとなる。一方、電源電圧Ｖｉｎがツェナー電圧の１８Ｖ以下となると、トランジスタ６１がＯＦＦとなり、切り替え信号ＳｃはＨＩＧＨとなる。すなわち、ＤＣ１２Ｖの入力時には切り替え信号ＳｃはＨＩＧＨとなる。
【００２７】
ここまで述べたように、ＡＣ２４Ｖの入力時には切り替え信号ＳｃがＬＯＷとなって差動部３のゲインは１に、ＤＣ１２Ｖの入力時には切り替え信号ＳｃがＨＩＧＨとなって差動部３のゲインはｎとなる。
【００２８】
次に、以上に述べた回路構成を有する装置の基本的な動作について説明する。ＡＣ２４Ｖが本装置に入力された場合の、本装置による各処理時における電圧波形について、図３（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。
【００２９】
ＡＣ２４Ｖをダイオードブリッジ１０で整流し、電解コンデンサ１１で平滑しているため、電源（Ｖｉｎ）のリップルは数Ｖ単位の電圧となる。また、ＡＣ２４Ｖ入力では差動部３のゲインは１になるので、図３（Ａ）〜（Ｃ）では、差動電圧Ｖｏは、ピーク電圧Ｖｐと平均電圧Ｖａとの差分にゲイン（＝１）を乗じて得られる電圧、即ち、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａとなっている。
【００３０】
電解コンデンサ１１の劣化初期の波形は図３（Ａ）に示す如く波形であり、差動電圧Ｖｏの値は小さくなっている。電解コンデンサ１１の劣化がある程度進んだ状態の波形は図３（Ｂ）に示す如く波形であり、差動電圧Ｖｏは図３（Ａ）に示したものよりも大きくなっている。電解コンデンサ１１の劣化が末期状態の波形は図３（Ｃ）に示す如く波形であり、差動電圧Ｖｏは図３（Ｂ）に示したものよりもさらに大きくなっている。
【００３１】
ここで、レギュレータ４１を６Ｖに設定し、基準電圧Ｖｃを６Ｖとする。図３（Ｃ）ではＶｐが３３Ｖ、Ｖａが２７Ｖの場合を記載しており、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａ＝６Ｖである。ここで、Ｖｏが６Ｖを越えると、比較部５のコンパレータ５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００３２】
ＤＣ１２Ｖが本装置に入力された場合の、本装置による各処理時における電圧波形について、図４（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。ＤＣ１２Ｖは通常、ＡＣアダプタ等から供給される。ＡＣアダプタの出力にはコンデンサが挿入されているが、本実施形態ではＡＣ入力と兼用するためにダイオードブリッジ１０が存在するので、ＡＣアダプタの出力コンデンサは機能しない。よって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２への入力コンデンサは電解コンデンサ１１のみとなる。また、ＤＣ１２Ｖ入力では差動部３のゲインはｎになるので、図４（Ａ）〜（Ｃ）では、差動電圧Ｖｏは、ピーク電圧Ｖｐと平均電圧Ｖａとの差分にゲイン（＝ｎ）を乗じて得られる電圧、即ち、Ｖｏ＝（Ｖｐ−Ｖａ）×ｎとなっている。
【００３３】
電解コンデンサ１１が劣化初期の波形は図４（Ａ）に示す如く波形であり、差動電圧Ｖｏは小さくなっている。電解コンデンサ１１の劣化がある程度進んだ状態の波形は図４（Ｂ）に示す如く波形であり、差動電圧Ｖｏの値は図４（Ａ）に示したものよりも大きくなっている。電解コンデンサ１１の劣化が末期状態の波形は図４（Ｃ）に示す如く波形であり、差動電圧Ｖｏは図４（Ｂ）に示したものよりもさらに大きくなっている。
【００３４】
ここで、前述したように基準電圧Ｖｃを６Ｖとする。この場合、図４（Ｃ）のＶｏ＝（Ｖｐ−Ｖａ）×ｎが６Ｖを越えていると、比較部５のコンパレータ５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。以上の説明により、本実施形態によれば、コンデンサのリップル電圧が変化してもコンデンサの劣化判断が的確に行うことができる。
【００３５】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、電源検出部６からの切り替え信号Ｓｃにより差動部３のゲインを切り替えていた。本実施形態では、基準値出力部を２種類備え、切り替え信号Ｓｃにより基準電圧を切換えて使用する。以下では、第１の実施形態との差異についてのみ説明する。
【００３６】
本実施形態に係るネットワークカメラの電源部の機能構成例について、図５のブロック図を用いて説明する。図５において図１に示した部分と同じ部分については同じ参照番号を付けている。即ち、本実施形態では、差動部２０、基準値出力部２１，２２、比較部２５、が第１の実施形態と異なっている。
【００３７】
差動部２０は、ピーク電圧Ｖｐと平均電圧Ｖａとの差分電圧を所定のゲインで増幅させ、差動電圧Ｖｏとして出力する。基準値出力部２１は基準電圧Ｖｃ１を出力し、基準値出力部２２は基準電圧Ｖｃ２を出力する。
【００３８】
比較部２５には差動電圧Ｖｏ、基準電圧Ｖｃ１、基準電圧Ｖｃ２、電源検出部６からの切り替え信号Ｓｃが入力される。そして比較部２５は、この切り替え信号Ｓｃによって基準電圧Ｖｃ１及び基準電圧Ｖｃ２の何れかを選択し、選択した方の基準電圧（選択基準電圧）と差動電圧Ｖｏとを比較する。そしてこの比較の結果、差動電圧Ｖｏが選択基準電圧を越えている場合には、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００３９】
次に、ピークホールド部１、平均化部２、差動部２０、基準値出力部２１，２２、比較部２５、電源検出部６の詳細な回路構成について、図６を用いて説明する。図６において図２に示した部分と同じ部分については同じ参照番号を付けている。
【００４０】
差動部２０のＯＰアンプ２０８の非反転入力端子には、ピーク電圧Ｖｐが抵抗２０９を経由して入力され、抵抗２０３でプルダウンされる。平均電圧Ｖａは抵抗２０４を経由してＯＰアンプ２０８の反転入力端子に入力され、抵抗２０５で出力電圧Ｖｏが反転入力端子に帰還される。通常、各抵抗は、抵抗２０９の抵抗値＝抵抗２０４の抵抗値、抵抗２０３の抵抗値＝抵抗２０５の抵抗値と設定する。そして、抵抗２０９の抵抗値＝抵抗２０３の抵抗値と設定すると、ゲイン１の差動アンプとなり、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａが成立する。
【００４１】
基準値出力部２１のレギュレータ２１１の入力端子には電源（Ｖｉｎ）が接続されており、コモン端子にはＧＮＤが接続されており、基準電圧Ｖｃ１を出力する。基準値出力部２２のレギュレータ２２１の入力端子には電源（Ｖｉｎ）が接続されており、コモン端子にはＧＮＤが接続されており、基準電圧Ｖｃ２を出力する。
【００４２】
比較部２５のコンパレータ２５１は、基準電圧Ｖｃ１及び基準電圧Ｖｃ２のうちスイッチ２５２で選択された一方と、差動電圧Ｖｏと、の比較を行う。ＡＣ２４Ｖ入力のときには、電源検出部６からの切り替え信号ＳｃがＬＯＷとなり、スイッチ２５２は上接点側にセットされるため、基準電圧Ｖｃ１が選択される。一方、ＤＣ１２Ｖ入力のときには、電源検出部６からの切り替え信号ＳｃがＨＩＧＨとなり、スイッチ２５２は下接点側にセットされるため、基準電圧Ｖｃ２が選択される。第１の実施形態では、基準電圧としてＶｃのみを使用したが、本実施形態では、Ｖｃ１＝Ｖｃ、Ｖｃ２＝Ｖｃ／ｎと予め設定すると、第１の実施形態と同じ条件で電解コンデンサ１１の劣化検出を行うことができる。
【００４３】
次に、以上に述べた回路構成を有する装置の基本的な動作について説明する。ＡＣ２４Ｖが本装置に入力された場合の、本装置による各処理時における電圧波形については第１の実施形態と同様、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す如く波形となる。
【００４４】
ＡＣ２４Ｖ入力では上記の通り、基準電圧Ｖｃ１が選択されると共に、第１の実施形態と同様、差動部２０のゲインは１になり、図３（Ａ）〜（Ｃ）では、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａとなっている。然るに、比較部２５は、基準電圧Ｖｃ１と（Ｖｐ−Ｖａ）との比較を行うことになる。ここでは、レギュレータ２１１を６Ｖに設定し、基準電圧Ｖｃ１を６Ｖとする。図３（Ｃ）ではＶｐが３３Ｖ、Ｖａが２７Ｖの場合を示しており、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａ＝６Ｖである。ここで、Ｖｏが６Ｖを越えると、比較部２５のコンパレータ２５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００４５】
ＤＣ１２Ｖ入力でも第１の実施形態と同様、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す如く波形となる。第１の実施形態では、差動部３のゲインをｎとし、Ｖｏ＝（Ｖｐ−Ｖａ）×ｎとレギュレータ４１の出力６Ｖとの比較を行った。本実施形態では、ＤＣ１２Ｖ入力の際には基準電圧Ｖｃ２を選択し、差動電圧Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａと基準電圧Ｖｃ２との比較を行う。レギュレータ２２１を６Ｖ／ｎに設定すると、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖａと６Ｖ／ｎとの比較を行うことになり、Ｖｏ＝（Ｖｐ−Ｖａ）×ｎと６Ｖの比較を行った第１の実施形態と同じ条件となる。すなわち、（Ｖｐ−Ｖａ）が６Ｖ／ｎを越えると、比較部２５のコンパレータ２５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。以上の説明により、本実施形態によれば、コンデンサのリップル電圧が変化してもコンデンサの劣化判断が的確に行うことができる。
【００４６】
［第３の実施形態］
第１，２の実施形態では、電源電圧Ｖｉｎのピーク電圧Ｖｐと平均電圧Ｖａとの差分を取っていたが、本実施形態では、平均電圧Ｖａの代わりにボトム電圧Ｖｂを使用する。以下では、第１の実施形態との差異についてのみ説明する。
【００４７】
本実施形態に係るネットワークカメラの電源部の機能構成例について、図７のブロック図を用いて説明する。図７において図１に示した部分と同じ部分については同じ参照番号を付けている。第１の実施形態との差異は、平均化部２の代わりにボトムホールド部３０が使用され、その出力が平均電圧Ｖａからボトム電圧Ｖｂになっている点のみである。これに伴い、差動電圧Ｖｏは、ＡＣ２４Ｖ入力のときにＶｏ＝Ｖｐ−Ｖｂ、ＤＣ１２Ｖ入力のときにＶｏ＝（Ｖｐ−Ｖｂ）×ｎとなる。
【００４８】
ボトムホールド部３０の回路構成例について、図８を用いて説明する。ボトムホールド部３０のＯＰアンプ３０１の非反転入力端子は電源（Ｖｉｎ）に接続されており、反転入力端子にはコンデンサ３０５と抵抗３０４の一端、ダイオード３０３のアノード、ＯＰアンプ３０２の非反転入力端子が接続されている。抵抗３０４とコンデンサ３０５のもう一端は電源（Ｖｉｎ）に接続されており、ダイオード３０３のカソードはＯＰアンプ３０１の出力に接続されている。ＯＰアンプ３０２の出力はボトム電圧Ｖｂとして出力されるほか、反転入力端子に帰還され、ゲイン１のアンプを形成している。ＯＰアンプ３０１の非反転入力端子に入力された電源（Ｖｉｎ）は出力端子からダイオード３０３を経由してコンデンサ３０５を反対の端子に対して低電位に設定する。このコンデンサ３０５の電圧がＯＰアンプ３０１の反転入力端子に接続され、電源電圧Ｖｉｎがコンデンサ３０５の電圧を下回ると、さらにコンデンサ３０５が電源電圧Ｖｉｎに設定される。これを繰り返し、電源電圧Ｖｉｎのボトム値がコンデンサ３０５に設定されるボトムホールド回路となる。抵抗３０４はリーク用の抵抗であり、コンデンサ３０５の電圧が下がり過ぎないように、あるいは電源ＯＮ／ＯＦＦ時にコンデンサ３０５のチャージを抜くために入れられている。ＯＰアンプ３０２は直接ボトムホールドには関係なく、コンデンサ３０５の電圧を低インピーダンスで出力するためのインピーダンス用の変換バッファである。よって、電源電圧Ｖｉｎがコンデンサ３０５にボトムホールドされ、低インピーダンス化されて、ＯＰアンプ３０２よりボトム電圧Ｖｂとして出力される。
【００４９】
次に、以上に述べた回路構成を有する装置の基本的な動作について説明する。ＡＣ２４Ｖが本装置に入力された場合の、本装置による各処理時における電圧波形は、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示す如く波形となる。ＡＣ２４Ｖ入力では差動部３のゲインは１になるので、図９（Ａ）〜（Ｃ）でＶｏ＝Ｖｐ−Ｖｂとなっている。
【００５０】
電解コンデンサ１１が劣化初期の波形は図９（Ａ）に示す如く波形となっており、差動電圧Ｖｏの値は小さくなっている。電解コンデンサ１１の劣化がある程度進んだ状態の波形は図９（Ｂ）に示す如く波形となっており、差動電圧Ｖｏの値は図３（Ａ）に示したものよりも大きくなっている。電解コンデンサ１１の劣化が末期状態の波形は図９（Ｃ）に示す如く波形となっており、差動電圧Ｖｏは図９（Ｂ）に示したものよりもさらに大きくなっている。
【００５１】
ここで、第１の実施形態ではレギュレータ４１を６Ｖに設定したが、差動部３への入力が平均電圧Ｖａからボトム電圧Ｖｂに変更になっており、図９（Ａ）〜（Ｃ）からもＶｏが第１の実施形態の２倍程度になっていることが分かる。よって本実施形態では、レギュレータ４１を２倍の１２Ｖに設定する。図９（Ｃ）ではＶｐが３３Ｖ、Ｖｂが２１Ｖの場合を示しており、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖｂ＝１２Ｖである。ここで、Ｖｏが１２Ｖを越えると、比較部５のコンパレータ５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００５２】
ＤＣ１２Ｖが本装置に入力された場合の、本装置による各処理時における電圧波形は、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す如く波形となる。ＤＣ１２Ｖ入力では差動部３のゲインはｎになるので、図１０（Ａ）〜（Ｃ）でＶｏ＝（Ｖｐ−Ｖｂ）×ｎとなっている。
【００５３】
電解コンデンサ１１が劣化初期の波形は図１０（Ａ）に示す如く波形となっており、差動電圧Ｖｏの値は小さくなっている。電解コンデンサ１１の劣化がある程度進んだ状態の波形は図１０（Ｂ）に示す如く波形となっており、差動電圧Ｖｏの値は図１０（Ａ）に示したものよりも大きくなっている。電解コンデンサ１１の劣化が末期状態の波形は図１０（Ｃ）に示す如く波形となっており、差動電圧Ｖｏは図１０（Ｂ）に示したものよりもさらに大きくなっている。
【００５４】
ここで、前述したように基準値出力部４の出力を１２Ｖとする。この場合、図１０（Ｃ）のＶｏ＝（Ｖｐ−Ｖｂ）×ｎが１２Ｖを越えていると、比較部５のコンパレータ５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。以上の説明により、本実施形態によれば、コンデンサのリップル電圧が変化してもコンデンサの劣化判断が的確に行うことができる。
【００５５】
［第４の実施形態］
第３の実施形態では、平均化部２（図１）をボトムホールド部３０（図７）に変更する場合を説明を行った。しかしながら、第２の実施形態で説明した構成において、平均化部２（図５）をボトムホールド部３０に変更してもよい。
【００５６】
この場合、ＡＣ２４Ｖ入力では基準電圧Ｖｃ１が選択され、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖｂとなるため、比較部２５（図５）では基準電圧Ｖｃ１と（Ｖｐ−Ｖｂ）との比較を行うことになる。よって、レギュレータ２１１を１２Ｖに設定し、基準電圧Ｖｃ１を１２Ｖとすると、差動部３の出力電圧Ｖｏが１２Ｖを越えたときに、比較部２５のコンパレータ２５１がＨＩＧＨとなる。これにより、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００５７】
次に、ＤＣ１２Ｖ入力の場合について説明する。ＤＣ１２Ｖ入力の際には基準電圧Ｖｃ２を選択し、差動電圧Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖｂと基準電圧Ｖｃ２との比較を行う。レギュレータ２２１を１２Ｖ／ｎに設定すると、Ｖｏ＝Ｖｐ−Ｖｂと１２Ｖ／ｎとの比較を行うことになり、Ｖｏ＝（Ｖｐ−Ｖｂ）×ｎと１２Ｖの比較を行った第３の実施形態と同じ条件となる。すなわち、（Ｖｐ−Ｖｂ）が１２Ｖ／ｎを越えると、比較部２５のコンパレータ２５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。以上の説明により、本実施形態によれば、コンデンサのリップル電圧が変化してもコンデンサの劣化判断が的確に行うことができる。
【００５８】
［第５の実施形態］
第１の実施形態では、ピークホールド部１からのピーク電圧Ｖｐと平均化部２からの平均電圧Ｖａとの差分を差動部３で得る構成を採用した。本実施形態では、ピークホールド部１を平均化部２に変更し、平均化部２をボトムホールド部３０に変更する。
【００５９】
ＡＣ２４Ｖ入力では差動部３のゲインは１になるので、差動電圧ＶｏはＶｏ＝Ｖａ−Ｖｂとなる。ここで、第１の実施形態と同様にレギュレータ４１（図２）を６Ｖに設定する。差動部３への入力がピーク電圧Ｖｐ及び平均電圧Ｖａから平均電圧Ｖａ及びボトム電圧Ｖｂに変更になっているが、実質的なＶｏの値に変化はない。よって、差動電圧Ｖｏが６Ｖを越えると、比較部５のコンパレータ５１（図２）がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００６０】
次に、ＤＣ１２Ｖ入力の際の動作について説明する。ＤＣ１２Ｖ入力では差動部３のゲインはｎになるので、差動電圧ＶｏはＶｏ＝（Ｖａ−Ｖｂ）×ｎとなる。前述したように、基準電圧Ｖｃを６Ｖとすると、Ｖｏ＝（Ｖａ−Ｖｂ）×ｎが６Ｖを越えていると、比較部５のコンパレータ５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。以上の説明により、本実施形態によれば、コンデンサのリップル電圧が変化してもコンデンサの劣化判断が的確に行うことができる。
【００６１】
［第６の実施形態］
第５の実施形態では、ピークホールド部１を平均化部２に変更し、平均化部２をボトムホールド部３０に変更する場合で説明を行った。しかしながら、第２の実施形態を基準に同様の変更を行ってもよい。
【００６２】
この場合、ＡＣ２４Ｖ入力では基準電圧Ｖｃ１が選択され、Ｖｏ＝Ｖａ−Ｖｂとなるため、比較部２５（図５）で基準電圧Ｖｃ１と（Ｖａ−Ｖｂ）の比較を行うことになる。よって、レギュレータ２１１を６Ｖに設定し、基準電圧Ｖｃ１を６Ｖとすると、差動部３の出力Ｖｏが６Ｖを越えたときに、比較部２５のコンパレータ２５１がＨＩＧＨとなる。これにより、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。
【００６３】
次に、ＤＣ１２Ｖ入力の際の動作について説明する。ＤＣ１２Ｖ入力の際には基準電圧Ｖｃ２を選択し、差動電圧Ｖｏ＝Ｖａ−Ｖｂと基準電圧Ｖｃ２との比較を行う。レギュレータ２２１を６Ｖ／ｎに設定すると、Ｖｏ＝Ｖａ−Ｖｂと６Ｖ／ｎとの比較を行うことになり、Ｖｏ＝（Ｖａ−Ｖｂ）×ｎと６Ｖの比較を行った第５の実施形態と同じ条件となる。すなわち、（Ｖａ−Ｖｂ）が６Ｖ／ｎを越えると、比較部２５のコンパレータ２５１がＨＩＧＨとなり、電解コンデンサ１１の劣化を検知したことを示す信号（検知出力）を、接続端子７を介して負荷１３に通知する。以上の説明により、本実施形態によれば、コンデンサのリップル電圧が変化してもコンデンサの劣化判断が的確に行うことができる。
【００６４】
［第７の実施形態］
電解コンデンサ１１はＡＣ入力の際には平滑コンデンサとして働くので、ある程度の容量が必要である。しかし、ＤＣ入力の際には後段ＤＣ／ＤＣコンバータの入力コンデンサとして働くため、容量よりも低ＥＳＲなどの特徴が要求される。よって、セラミックコンデンサ、タンタルコンデンサ等が使用可能である。電解コンデンサ１１と同じラインにこれらのコンデンサを付加することで、ＤＣ入力の際には電解コンデンサ１１が劣化しても何ら問題がない。このため、コンデンサを付加した場合には、ＤＣ入力の際に電解コンデンサ１１の劣化検出を停止する。この実施形態としては、ここまでの実施形態で説明した電源検出部の切り替え信号Ｓｃを用いて、切り替え信号ＳｃがＨＩＧＨでＤＣ入力と判断された場合にはコンデンサの劣化検出を止めればよい。第２の実施形態の基準電圧Ｖｃ２をレギュレータ２２１で作成するのではなく、電源（Ｖｉｎ）を直結することで実現できる。差動出力Ｖｏが電源電圧Ｖｉｎを越えることはないため、ＤＣ入力の際にコンデンサの劣化出力が行われることはない。
【００６５】
［その他の実施形態］
上記の各実施形態では、ＡＣ２４Ｖ、ＤＣ１２Ｖの電源入力を例に説明したが、この電圧に限られたのもではなく、ＡＣ電源同士、ＤＣ電源同士の組合せや、３種類以上の組合せ等、複数種の電源電圧に対応することが可能である。これは、電源検出部の出力を複数ビットにし、それに応じて、差動部のゲインを３種類以上に変更したり、基準電圧を３種類以上から選択することで対応可能である。また、上記の各実施形態では、差動部のゲインとして１とｎの場合で説明したが、これに限られるものではない。さらに、上記の各実施形態では、基準電圧として６Ｖ、６Ｖ／ｎ、１２Ｖを例に説明したが、これも種々の設定が可能である。もちろん、上記の各実施形態は適宜組み合わせても良いし、同様の目的が達成できるのであれば、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００６６】
何れの構成にせよ、ＡＣ入力、ＤＣ入力２電源に対応したコンデンサの劣化検出を行う回路が実現できる。これは、特にマルチ入力に対応したネットワークカメラ機器の電源に使用されるコンデンサの劣化検出に適している。
【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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【図１０】
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