(57)【要約】【課題】後段回路の負荷変動に依存せず、電源回路の劣化状態を検知する経年劣化検知方法およびその機能をもった電源装置を得る事を目的とする。【解決手段】本発明に係る電源装置は、電源電圧の起動時間を計測することにより電源回路２０の経年劣化を検知する制御回路９、劣化状態であるときその旨を警告する警告装置１０を備えて構成される。本発明に係る電源回路２０の経年劣化検知方法は、電源電圧の起動時間を計測するステップ、計測した起動時間により電源回路２０の経年劣化を検知するステップを備えて構成される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧の起動時間を計測することにより電源回路の経年劣化を検知する手段と、
劣化状態であるときその旨を警告する手段と、を備える、
電源装置。
【請求項２】
電源電圧の起動時間を計測することにより電源回路の経年劣化を検知する手段と、
劣化状態であるとき前記電源回路を動作させない手段と、を備える、
電源装置。
【請求項３】
電源電圧の起動時間を計測するステップと、
前記計測した起動時間により電源回路の経年劣化を検知するステップと、を備えることを特徴とする、
電源回路の経年劣化検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置および電源回路の経年劣化検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電源回路は、製品の長期使用による電気回路の経年劣化を検知する機能を持たないため、電気回路の劣化が進行することにより発生する回路の異常状態を未然に防ぐことができず、故障が発生し拡大被害に至る可能性があった。
【０００３】
この改善策として、電源回路の平滑コンデンサの劣化を検出し、それにより製品全体の劣化を判定するための装置が開示されている。この回路劣化の検出装置は、平滑コンデンサの両端電圧であるリップル電圧又は平滑コンデンサに流れるリップル電流を検出し、これらリップル電圧、リップル電流が各々所定の寿命判定レベルよりも低下した場合に寿命として判定するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、電源回路の平滑コンデンサのリップル電圧、リップル電流を検出し、これを長期使用による劣化状態の判定材料とするようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２２４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の方法では、劣化が進行していない通常動作状態であっても、後段回路の負荷変動が大きい場合、平滑コンデンサのリップル電圧、リップル電流の変動も増加するので、回路が劣化していることの誤判定を起こしてしまう可能性があった。
【０００６】
本発明は上述のような課題を解消するためになされたもので、後段回路の負荷変動に依存せず、電源回路の劣化状態を検知する経年劣化検知方法およびその機能をもった電源装置を得る事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電源装置は、電源電圧の起動時間を計測することにより電源回路の経年劣化を検知する手段、劣化状態であるときその旨を警告する手段を備えて構成される。
【０００８】
本発明に係る電源回路の経年劣化検知方法は、電源電圧の起動時間を計測するステップ、計測した起動時間により電源回路の経年劣化を検知するステップを備えて構成される。
【発明の効果】
【０００９】
経年劣化によって電界コンデンサの静電容量は減少していく。この特性を用いて、電源回路の平滑コンデンサの容量減少により充電時間が短くなり、それに伴い電源の起動時間が減少するのを劣化検知の判定材料とした。製品の起動時の負荷はほぼ一定であり負荷変動に劣化検知の判定は左右されないため、負荷変動による誤判定をすることのない電源回路の経年劣化検知方法およびその機能をもった電源装置を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
（構成）
図１はこの発明の実施の形態１に係る電源回路２０の構成を示す図である。本発明に係る電源装置は、電源回路２０を備える。
【００１２】
交流電源１の出力端子の一端は、スイッチ２を介して、整流ダイオード３、平滑コンデンサ４、スイッチング電源５、およびトランス６の一次側端子の一端と接続される。交流電源１の出力端子の他端は、整流ダイオード３、平滑コンデンサ４、スイッチング電源５、およびトランス６の一次側端子の他端と接続される。
【００１３】
また、トランス６の二次側端子には負荷７が接続される。負荷７の一端には電圧検知回路８が接続され、電圧検知回路８は制御回路９と接続される。
【００１４】
（動作）
図１において、回路のスイッチ２がＯＦＦの時は、平滑コンデンサ４には電荷が充電されていない。スイッチ２がＯＮされると整流ダイオード３を介して平滑コンデンサ４に電荷が充電される。平滑コンデンサ４が充電され、スイッチング電源５が起動する電圧に達するとスイッチング電源５が動作を開始する。
【００１５】
交流電源１から出力される電圧は、整流ダイオード３と平滑コンデンサ４によって整流および平滑化が行われる。平滑された出力電圧はスイッチング電源５により高周波の交流に変換され、さらにトランス６で絶縁され、トランス６の二次側に発生した出力電圧は負荷７に入力される。
【００１６】
電源回路２０が長期間使用され回路が経年劣化した場合、最も顕著な兆候として平滑コンデンサ４の静電容量が減少する。図２にコンデンサの一般的な劣化特性を示す。平滑コンデンサ４の静電容量が減少すると電源投入時に平滑コンデンサ４は短時間で充電されるので、電源回路２０の起動時間も短くなる。図３にその相関関係を示す。
【００１７】
電源回路２０の出力電圧、すなわち電圧検知回路８と接続される負荷７の一端の電圧を電圧検知回路８により検知し、電源投入時からある一定の電圧に到達するまでの立ち上り時間（起動時間）を制御回路９で計測・監視する。計測した時間により、この時間が予め設定された時間より短くなった場合、その状態は平滑コンデンサ４への充電時間が短くなっていることを示しているので、平滑コンデンサ４の容量抜けが生じていると判断し、平滑コンデンサ４の劣化と判定することにより電源回路２０の経年劣化を検知する。
【００１８】
すなわち、制御回路９は電圧検知回路８を介して電源電圧の起動時間を計測することにより、平滑コンデンサ４の経年劣化を判定材料として電源回路２０の経年劣化を検知する。
【００１９】
（効果）
経年劣化によって電界コンデンサの静電容量は減少していく。この特性を用いて、電源回路２０の平滑コンデンサ４の容量減少により充電時間が短くなり、それに伴い電源の起動時間が減少するのを劣化検知の判定材料とした。製品の起動時の負荷はほぼ一定であるため負荷変動に劣化検知の判定は左右されず、リップル電圧またはリップル電流を判定材料とした場合に起こりうる誤判定を回避し、劣化検知を行うことが可能な電源装置、および電源回路の経年劣化検知方法を得ることが可能である。
【００２０】
＜実施の形態２＞
（構成）
図４を基に、本実施の形態に係る電源回路２０の構成を説明する。
【００２１】
本実施の形態において、制御回路９は警告装置１０と接続され、警告装置１０を制御する機能を有する。
【００２２】
その他の構成は実施の形態１と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２３】
（動作）
次に、動作について説明する。
【００２４】
図４において、制御回路９で電源回路２０の起動時間が予め設定された時間より短くなり電源回路２０が劣化状態であると判定された場合、警告装置１０により回路が経年劣化している旨を警告する。警告装置１０は例えばブザーなど音で知らせるものであっても良いし、表示ランプなど視認性のある装置でも良い。
【００２５】
その他の動作は実施の形態１と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
（効果）
電源回路２０の劣化検知がされたとき、警告装置１０により回路が経年劣化していることを通知するようにしたため、電源装置の使用者等は経年劣化が起こっている旨を認識し、それに対応することが可能であり、劣化が進むことによる回路の異常状態を未然に防ぐことが可能である。
【００２７】
＜実施の形態３＞
（構成）
図５を基に、本実施の形態に係る電源回路２０の構成を説明する。
【００２８】
本実施の形態において、制御回路９は実施の形態２で示した警告装置１０に接続され、警告装置１０を制御する機能を有するとともに、スイッチ２と接続され、スイッチ２を制御する機能を有する。
【００２９】
その他の構成は実施の形態１と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３０】
（動作）
次に、動作について説明する。
【００３１】
図５において、制御回路９で電源回路２０の起動時間が予め設定された時間より短くなり電源回路２０が劣化状態であると判定された場合、警告装置１０により回路が経年劣化していることを通知するとともに、制御回路９の動作によりスイッチ２を切り、電源回路２０を動作させない。
【００３２】
その他の動作は実施の形態１と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３３】
（効果）
電源回路２０の劣化検知がされたとき、制御回路９の動作によりスイッチ２を切り電源回路２０を止めるようにしたため、劣化が進むことによる回路の異常状態を未然にかつ自動的に防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電源回路を示す回路図である。
【図２】電源回路の使用時間と平滑コンデンサの静電容量の関係を示すグラフである。
【図３】平滑コンデンサの静電容量と電源回路の起動時間の関係を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態２に係る電源回路を示す回路図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る電源回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  交流電源、２  スイッチ、３  整流ダイオード、４  平滑コンデンサ、５  スイッチング電源、６  トランス、７  負荷、８  電圧検知回路、９  制御回路、１０  警告装置、２０  電源回路。
【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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