JP2015027216A - Power-supply device - Google Patents
Power-supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015027216A JP2015027216A JP2013156366A JP2013156366A JP2015027216A JP 2015027216 A JP2015027216 A JP 2015027216A JP 2013156366 A JP2013156366 A JP 2013156366A JP 2013156366 A JP2013156366 A JP 2013156366A JP 2015027216 A JP2015027216 A JP 2015027216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- power supply
- circuit
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電源装置に関し、特に、過電圧保護機能を備えた電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device having an overvoltage protection function.
従来より、過電圧保護回路を設けた電源装置が紹介されている(特開平06−105547号公報)。この電源装置は、フォトカプラ及びスイッチングレギュレータ等からなる電圧検出回路と、ツェナーダイオードから成る過電圧保護回路とを備え、メイン電源ラインの出力電圧とサブ電源ラインの出力電圧について、各々のオープンモードに対応した出力制限を機能させている。 Conventionally, a power supply device provided with an overvoltage protection circuit has been introduced (Japanese Patent Laid-Open No. 06-105547). This power supply device is equipped with a voltage detection circuit consisting of a photocoupler, a switching regulator, etc., and an overvoltage protection circuit consisting of a Zener diode, and supports each open mode for the output voltage of the main power supply line and the output voltage of the sub power supply line The output limit function is activated.
特許文献1の技術によれば、出力電圧が過電圧に達した後に再び正常値へ回復すると、電源装置の通常運転が再開されることとなる。しかし、当該電源装置が組込まれる機器によっては、安全上の観点から、使用者によるリスタート操作を行ってから運転再開させるべきとの要求がある。
According to the technique of
本発明は上記課題に鑑み、過電圧検出により形成された停止モードを維持させることが可能な電源装置の提供を目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power supply device capable of maintaining a stop mode formed by overvoltage detection.
上記課題を解決するため、本発明では次のような電源装置の構成とする。即ち、ドライブ回路によって応動し励起電圧を出力させるトランスと、前記励起電圧から略一定値である第1の電圧へ変換させる平滑回路部と、前記第1の電圧が印加される第1電源ラインと、前記第1の電圧よりも低く設定された第2の電圧を前記第1の電圧に基づいて生成させるレギュレータと、前記レギュレータの出力端へ電気的に接続され前記第2の電圧が印加される第2電源ラインと、前記トランスの後段の電圧に基づいて前記ドライブ回路へ指令信号を与えるドライブ信号生成回路と、ラッチ部に内部電流が生じると当該内部電流を持続させ且つ当該内部電流の発生によって出力するラッチ信号を出力維持させるラッチ状態検出回路と、前記第2の電圧が規定値より高くなる場面で前記内部電流を発生させる制御用過電圧検出回路とを備え、
前記ドライブ信号生成回路は、前記ラッチ信号を受けると前記トランスの励起動作を抑制させることとする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration of the power supply device. A transformer that responds by a drive circuit and outputs an excitation voltage; a smoothing circuit that converts the excitation voltage to a first voltage that is a substantially constant value; and a first power supply line to which the first voltage is applied A regulator for generating a second voltage set lower than the first voltage based on the first voltage, and the second voltage applied to the output terminal of the regulator. A second power supply line, a drive signal generation circuit for giving a command signal to the drive circuit based on the voltage at the subsequent stage of the transformer, and the internal current is sustained when an internal current is generated in the latch unit; A latch state detection circuit for maintaining the output of the latch signal to be output, and a control overvoltage detection circuit for generating the internal current when the second voltage becomes higher than a specified value. It equipped with a door,
The drive signal generation circuit suppresses the excitation operation of the transformer when receiving the latch signal.
前記指令信号は、前記ラッチ信号の出力中に前記トランスの励起動作を停止させる動作停止信号と、前記ラッチ信号の非出力中に前記第1の電圧を略一定値に制御させるフィードバック信号との何れかに切換えられることとする。 The command signal may be any of an operation stop signal for stopping the excitation operation of the transformer during the output of the latch signal and a feedback signal for controlling the first voltage to a substantially constant value during the non-output of the latch signal. It will be switched to.
本発明に係る電源装置は、制御用過電圧検出回路で過電圧が検出されると、これに応じて停止モードを持続させるので、装置の自発的な動作回復に伴う不測の事故発生を予防でき、高度な安全性を保障できる。 When the overvoltage is detected by the control overvoltage detection circuit, the power supply device according to the present invention maintains the stop mode accordingly, so that it is possible to prevent the occurrence of unforeseen accidents associated with the spontaneous operation recovery of the device. Safe safety.
以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して具体的に説明する。図1は、本実施の形態に係る電源装置100の構成が示されている。尚、本実施の形態で説明する電源装置100は、石油ファンヒータ等の燃焼装置へ組込まれるものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a power supply device 100 according to the present embodiment. In addition, the power supply device 100 demonstrated by this Embodiment shall be integrated in combustion apparatuses, such as an oil fan heater.
電源装置100は、図示の如く、AC入力部110と,全波整流部130と,DC入力部140と,トランスTRと,第1の負荷回路150と,DC出力部160と,過電圧保護機能部170と,制御部180と,ウォッチドッグIC190とから構成される。
As illustrated, the power supply apparatus 100 includes an
AC入力部110,全波整流部130,及び,DC入力部140は、トランスTRの一次側に設けられる。また、第1の負荷部150及びDC出力部160は、トランスTRの二次側に設けられる。
AC入力部110は、AC電源が入力される回路部位であって、電源ラインでは、交流電力が印加されている。また、当該AC入力部110は、フィルター回路111及び113,第2の負荷112が設けられる。このうち、第2の負荷112は、ファンモータ,点火ヒーターといった装置が設けられ、制御部180によって適宜に運転される。
The
全波整流部130は、ダイオードブリッジといった整流回路120の後段に設けられ、ここでの電源ラインには、全波整流された電圧が与えられている。この全波整流部130には、ゼロクロス検出回路131が形成されている。この回路構成については、追って詳述する。
The full-wave rectification unit 130 is provided in the subsequent stage of the
DC入力部140は、平滑コンデンサC1の後段に設けられ、ここでの電源ラインLx,Lyには、平滑コンデンサC1からの出力電圧(直流電圧)が印加されている。図示の如く、DC入力部140は、入力直流電圧検出回路141とドライブ回路143とが設けられる。これらの回路構成,機能についても、追って詳述することとする。
The
このように、トランスTRの一次側では、入力されたAC電源電力が負荷112で消費され、AC電源電力の残りの一部が直流電力へと変換される。また、この過程では、ゼロクロス信号SG6,電圧検出信号SG7等が検出・出力される。
As described above, on the primary side of the transformer TR, the input AC power is consumed by the
トランスTRは、一次側の回路に接続される一次巻線L1,第1の負荷回路150に接続される二次巻線L2,及び,DC出力部160に接続される二次巻線L3と、これらを電磁的に結合させる鉄心とから構成される。当該トランスTRは、ドライブ回路143によって応動して一次側の通過電流を段発的に発生させ、これにより、二次側コイルL2,L3から励起電圧を出力させる。
The transformer TR includes a primary winding L1 connected to the primary circuit, a secondary winding L2 connected to the
このうち、第1の負荷回路150は、ダイオードD2及びコンデンサC2から成る平滑回路と、負荷151とが構成されている。負荷151は、DC電力によって駆動される装置であり、本実施の形態にあっては、燃料用ポンプ装置が接続される。尚、当該燃料用ポンプ装置も、先と同様、制御部180によって動作制御される。
Among these, the
一方、DC出力部160は、二次コイルL3の各端部へ電源ラインLv1及びLv4が接続され、更に、レギュレータ161を介して電源ライン(Lv2,Lv3)が分枝配設されている。そして、電源ラインLv1及びLv4には平滑回路174(C3,D3)が設けられ,電源ラインLv2及びLv4には平滑回路(C4,D4a)が設けられ,電源ラインLv3及びLv4には平滑回路(C5,D4b)が設けられる。これらの平滑回路は、励起電圧又は高周波で振動する電圧を平滑化(略一定値に制御すること)させる。
On the other hand, in the
そして、電源ラインLv1(第1電源ライン)は、平滑回路174の出力電圧によって、12V程度の主電源電圧V1(第1の電圧)が印加されることとなる。また、電源ラインLv2(第2電源ライン)は、主電源電圧V1を降圧させるレギュレータ161の後段で電気的に接続され、5V程度の制御電圧V2が印加される。更に、電源ラインLv3は、電源ラインLv2から分枝される電源ラインであって、制御電圧V2と同じく5V程度の制御用バックアップ電圧V3(以下、バックアップ電圧と呼ぶ)が生じている。特に、コンデンサC5の電気容量は、コンデンサC4の其れと比較して十分な大きさとされ、制御部180を数時間〜数十時間程度機能させることが可能である。
The main power supply voltage V1 (first voltage) of about 12 V is applied to the power supply line Lv1 (first power supply line) by the output voltage of the
過電圧保護機能部170は、図2に示す如く、制御用過電圧検出回路171と、ラッチ状態検出回路172と、ドライブ信号生成回路173とから構成される。このうち、制御用過電圧検出回路171は、検出点taへ接続された入力信号ラインLaに、分圧抵抗R2,R3と、ツェナーダイオードDzとが直列に接続される。また、分圧抵抗R2及びR3は、其の両端に抵抗R1が並列接続され、其の分圧点にトランジスタTr1の信号入力端(ベース部)が接続される。更に、このトランジスタTr1は、入力端(コレクタ部)に内部電流ラインL3が接続され、出力端(エミッタ部)がアース電位に導通されている。
As shown in FIG. 2, the overvoltage
この制御用過電圧検出回路171は、レギュレータ161の後段に設けられた電源ラインLv2,Lv3の電位が所定閾値(規定値)を上回ると、ツェナーダイオードDzが降伏電圧に達し入力信号ラインLaに電流が流れ始める。このとき、トランジスタTr1は導通状態に切換えられる。即ち、制御用過電圧検出回路171は、制御用電圧(V2,V3)の過電圧状態を検出すると、ラッチ状態検出回路172から出力される電流(内部電流)を通過・発生させ、過電圧状態が収束すると、当該電流(内部電流)の通過を遮るよう機能する。
When the potentials of the power supply lines Lv2 and Lv3 provided at the subsequent stage of the
ラッチ状態検出回路172は、ラッチ部と信号出力部とから構成される。このうち、ラッチ部は、入力電流ラインLbを介して、平滑回路174の後段接点tbに導通される。この入力電流ラインLbは、分圧抵抗R4,R5を介して接点txへ配線され、其の後段で内部電流ラインL3に導通接続される。この電流経路に分枝して、トランジスタTr3及びTr2が接続される。トランジスタTr3を有する第1の経路は、抵抗R6及びコンデンサCpを介してアース電位へ導通される。また、トランジスタTr3の信号入力端(ベース部)は、分圧抵抗R4及びR5の分圧点に接続される。一方、トランジスタTr2は、内部電流の更なる分枝経路を形成する。また、このトランジスタTr2は、信号入力端(ベース部)と出力端(エミッタ部)との間に抵抗R7及びコンデンサCpが並列接続され、当該信号入力端(ベース部)に信号ラインL4が接続される。この信号ラインL4は、自身からドライブ信号生成回路へ向かって順方向となるダイオードDpを有し、上述した信号出力部を形成する。
The latch
かかる構成を具備するラッチ状態検出回路172は、制御用過電圧検出回路171にて過電圧が検出されると、「入力電流ラインLb→内部電流ラインL3→トランジスタTr1」という経路に内部電流が流れ始め、これを受けてトランジスタTr3が通電状態へ切換る。そうすると、コンデンサCpの電位が上昇するので、トランジスタTr2も通電状態へ切換る。ここで、内部電流は、過電圧が静まってもトランジスタTr2を経由して流れ続けるので、其のトランジスタTr2を含む経由経路と、トランジスタTr3を含む経由経路とに分枝して流れ続ける。このように、ラッチ状態検出回路172は、過電圧が一度生じるとこれを受けてラッチ状態を形成し、装置電源をオフさせる操作(操作者が行う電源ボタンのオフ操作、又は、電源コンセントを外す操作)が行われるまで、このラッチ状態を維持させる。
In the latch
ラッチ状態が形成された場面では、コンデンサCpがチャージアップされた状態なので、信号ラインL4による出力電圧はHIGH状態とされ、装置電源のオフ操作(使用者によるリセット操作)が行われるまでこの状態が維持されることとなる。以下、信号ラインL4におけるこの状態を、ラッチ信号SG4と呼ぶこととする。 In the scene where the latch state is formed, since the capacitor Cp is in a charged state, the output voltage by the signal line L4 is in a HIGH state, and this state is kept until the apparatus power supply is turned off (reset operation by the user). Will be maintained. Hereinafter, this state in the signal line L4 is referred to as a latch signal SG4.
ドライブ信号生成回路173は、平滑回路174におけるダイオードと平滑コンデンサとの間の電源ラインに接続され(接点部tc)、当該接点部tcは、接点tc及びtc2,これの間に配されるコイルLとから構成される。接点Lc1は、通電ラインLc1に接続され、「抵抗R9→フォトカプラPC1の能動素子部→シャントレギュレータREG(通電制御部)」という通電経路を経由して、アース電位とされる適宜部位へ接続される。一方、接点tc2は、通電ラインLc2に接続され、抵抗R8及び抵抗R11の直列回路なる通電経路を経由して、アース電位の適宜部位へ接続される。
The drive
この分圧抵抗の接点tyは、一方では信号ラインL4に接続され、他方ではシャントレギュレータREGの入力端に接続される。また、通電ラインLc1及びLc2の間では、コンデンサCr,コンデンサCq及び抵抗R10の直列回路が設けられ、位相補償が適宜に行われる。 The voltage dividing resistor contact ty is connected to the signal line L4 on the one hand and to the input end of the shunt regulator REG on the other hand. Further, a series circuit of a capacitor Cr, a capacitor Cq, and a resistor R10 is provided between the energization lines Lc1 and Lc2, and phase compensation is appropriately performed.
かかる構成を具備するドライブ信号生成回路173は、フォトカプラPC1の能動素子部から指令信号を適宜に発生させ、通常モードによる動作指令、又は、停止モードによる動作指令を行う。このうち、通常モードによる動作指令は、トランスTRの後段の電圧(本実施の形態ではダイオードD3直後の電圧)の増減に応じて形成される信号であって、其の電圧の実効値が高ければ発光周波数を増加させ、当該実効値が低ければ発光周波数を低下させる。このとき、ドライブ回路143では、フォトカプラPC1の受動素子部にて当該発光信号を受信し、発光周波数に応じて一次電流を通電・遮断させ、主電源電圧V1が一定となるように制御する。このような通常モードによる指令信号は、ラッチ信号の出力されていない場面で発生するものであって、フィードバック信号と呼ぶことがある。
The drive
一方、停止モードによる動作指令は、ラッチ信号SG4が入力されるとシャントレギュレータREGの通電量が増加するので、これに応じてフォトカプラPC1の発光周波数を一層高くさせる。このとき、ドライブ回路143では、通常モードよりも高い発光周波数の光信号を受信し、トランスTRの励起動作を抑制(停止、又は、出力電圧が十分でない状態)させる。このような停止モードによる指令信号は、ラッチ信号SG4の入力中に発生するものであって、動作停止信号と呼ぶことがある。
On the other hand, the operation command in the stop mode increases the light emission frequency of the photocoupler PC1 according to the increase of the energization amount of the shunt regulator REG when the latch signal SG4 is input. At this time, the
上述の如く、本実施の形態に係る電源装置100は、ラッチ状態検出回路172によって過電圧発生の事実を持続的に報知させ、ドライブ回路143の動作を制限させる。この為、トランスTRの後段における各出力電圧は、一度過電圧が生じると、操作者による復帰操作が行われるまで、電源として機能しない程度の低下状態(又は、停止状態)で保たれる。
As described above, the power supply device 100 according to the present embodiment continuously notifies the fact of the occurrence of the overvoltage by the latch
このため、当該電源装置100は、自発的な動作回復に伴う不測の事故発生を予防でき、高度な安全性を保障できる。例えば、制御部180による負荷の制御動作が行われなくなるので、点火ヒーターといった装置での発熱事故を回避できる。また、負荷151への電力供給も抑えられるので、化石燃料等の過供給、これに伴う火災といった事態も回避される。
For this reason, the power supply apparatus 100 can prevent an unexpected accident caused by spontaneous recovery of operation, and can guarantee a high level of safety. For example, since the load control operation by the control unit 180 is not performed, it is possible to avoid a heat generation accident in a device such as an ignition heater. In addition, since the power supply to the
特に、本実施の形態に係る電源装置100は、制御電圧(V2,V3)の過電圧を検出する回路構成とされる。このため、マイコン等から構成される制御部180の暴走を未然に食い止め、操作者の電源再投入によって、適正な制御電圧によるマイコン等の起動が行われる。 In particular, power supply apparatus 100 according to the present embodiment has a circuit configuration that detects an overvoltage of control voltages (V2, V3). For this reason, the runaway of the control unit 180 constituted by a microcomputer or the like is prevented in advance, and the microcomputer or the like is activated by an appropriate control voltage by the operator turning on the power again.
図3を参照し、ウォッチドッグIC190及びこれに関係する回路構成について説明する。先ず、ゼロクロス検出回路131は、電源側検出部131aと制御部側信号出力部131bとから構成され、これらはフォトカプラPC2を介して動作連結されている。
With reference to FIG. 3, the
電源側検出部131aは、抵抗R21及びR22の直列回路を具備し、更に、抵抗R21に対し並列にコンデンサCv及びフォトカプラPC2の能動素子部が接続される。当該電源側検出部131aは、整流回路120の後段電源ラインに接続され、全波整流波形を監視することでゼロクロスタイミングを検出する。このため、電源側検出部131aは、其のタイミングを発光信号SG1によって表現できるよう、コンデンサ及び抵抗素子から成る回路の時定数が適宜に設定される。
The power supply
制御部側信号出力部131bは、光信号SG1を受けると、これを現す周波数のゼロクロス信号SG6を出力させる。また、当該制御部側信号出力部131bは、ゼロクロス信号SG6の状態が制御部180で判別されるよう、H−L信号の電圧値のレンジが適宜に調整されている。
When the control unit side
入力直流電圧検出回路141は、ゼロクロス検出回路131と同様、電源側検出部141aと制御部側信号出力部141bとから構成される。電源側検出部141aは、抵抗R31及びR32の直列回路を具備し、更に、抵抗R31に対し並列にコンデンサCv及びフォトカプラPC3の能動素子部が接続される。当該電源側検出部141aは、平滑コンデンサC1の直後の電源ライン(直流入力部140に設けられた電源ライン)に接続され、平滑コンデンサC1直後の直流電圧を検出し、これが規定値Vthに達した時点で発光信号SG2を出力する。このため、電源側検出部141aは、規定値Vthを適宜に設定できるよう、コンデンサの容量及び抵抗素子の抵抗値が適宜に設定される。即ち、電源側検出部141aにあっても、これを構成する電気的素子が適宜に選択されるところ、これに応じた時定数が設定されることになる。
Similar to the zero-cross detection circuit 131, the input DC voltage detection circuit 141 includes a power supply
制御部側信号出力部141bは、抵抗R33と、抵抗(R34,R35)及びフォトカプラPC3の受動素子部より成る直流回路と、当該直流回路に並列接続されるコンデンサCsと、抵抗(R34,R35)の分圧点に入力信号端(ベース部)が接続されるトランジスタTr4とを具備している。このトランジスタTr4は、入力端(コレクタ部)が信号ラインL7に接続され、出力端(エミッタ部)がアース電位へ導通されている。
The control unit side
当該制御部側信号出力部141bは、直流入力電圧Vinが規定値Vthへ達すると光信号SG2を受光し、このとき、フォトカプラPC3の受光側に生じる電流によってトランジスタTr4を通電状態とさせる。即ち、入力直流電圧検出回路141は、入力直流電圧Vinが規定値Vthに達すると、トランジスタTr4のプルアップされていたコレクタ電位が低下させ、信号ラインL7での電位状態を切換える。以下、信号ラインL7に印加されるコレクタ電位を、電圧検出信号SG7と呼ぶこととする。
When the DC input voltage Vin reaches the specified value Vth, the control unit side
制御部180は、バックアップ電圧V3が印加される電源ポートVcc,アース側に電炉が形成されたVss,信号ラインL6に接続される入力ポートP1,信号ラインL8に接続される出力ポートP2,信号ラインL9に接続される入力ポートP3を配備させている。当該制御部180は、例えばマイコンのような演算処理機能を具備する電子装置であって、CPU,メモリ,AD変換部等を内蔵させている。 The control unit 180 includes a power supply port Vcc to which the backup voltage V3 is applied, Vss in which an electric furnace is formed on the ground side, an input port P1 connected to the signal line L6, an output port P2 connected to the signal line L8, and a signal line An input port P3 connected to L9 is provided. The control unit 180 is an electronic device having an arithmetic processing function such as a microcomputer, and includes a CPU, a memory, an AD conversion unit, and the like.
このうち、メモリには適宜の制御プログラムが格納されている。そして、制御部180は、CPUといったハードウェア資源とプログラム等のソフトウェア資源とが協働して、所定の処理機能が構築される。特に、本実施の形態に係る制御部180では、図3に示す如く、ゼロクロス信号検出処理181,ウォッチドッグ信号出力処理182,及び,リセット動作処理183などが構築される。
Among these, an appropriate control program is stored in the memory. The control unit 180 constructs a predetermined processing function in cooperation with hardware resources such as a CPU and software resources such as a program. In particular, in the control unit 180 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, a zero-cross
ゼロクロス信号検出処理181は、入力ポートP1へ印加されたゼロクロス信号SG6に対して閾値判定を行い、其の検出時点がゼロクロスタイミングであるか否かを判別する。尚、制御部180は、適正なゼロクロス信号が与えられていないと動作ベースとなるタイミングを把握できなくなるので、正しい動作を続けることができなくなる。即ち、制御部180は、電源供給が適正に行われている他、ゼロクロス信号SG6が適正値で入力されていることも、正しい動作を実現させる条件の一つとなる。
The zero cross
ウォッチドッグ信号出力処理182は、ゼロクロス信号SG6及びその他の動作が正常状態であると、ウォッチドッグ信号SG8を周期的なパルス波として出力する(図4では、これを便宜的にHIGH状態で表している)。また、ウォッチドッグ信号出力処理182は、ゼロクロス信号SG6及びその他の動作が異常状態であると、ウォッチドッグ信号をLOW状態とさせる。このように、ウォッチドッグ信号出力処理182は、ゼロクロス信号等の状態(正常状態/異常状態)に応じてウォッチドッグ信号SG8を切換出力させる。尚、ゼロクロス信号SG6が異常状態であるとは、所定の周波数(例えば、50Hz又は60Hz)でゼロクロスタイミングが刻まれない状態を指す。
The watchdog
リセット動作処理183は、動作中のプログラムの処理を中断させ、制御部自身の動作について再起動を実施させる処理である。このリセット動作処理183は、一時的な不具合が生じた際に有用な処理であって、自身を再起動させることでその不具合が解消されることがある。当該リセット動作処理183は、ポートP3に入力されるリセット信号SG9に応じて起動される。本実施の形態の場合、リセット信号SG9は、後述する機能期間において出力されるパルス波であって、当該機能期間について所定の条件が整った場合に出力される。また、当該リセット信号SG9は、規制期間モード中に出力されることはない。 The reset operation process 183 is a process for interrupting the processing of the operating program and restarting the operation of the control unit itself. The reset operation processing 183 is useful when a temporary malfunction occurs, and the malfunction may be resolved by restarting itself. The reset operation process 183 is activated in response to a reset signal SG9 input to the port P3. In the case of the present embodiment, the reset signal SG9 is a pulse wave that is output in a function period to be described later, and is output when a predetermined condition is satisfied for the function period. Further, the reset signal SG9 is not output during the regulation period mode.
ウォッチドッグIC190は、Vccポートと、Vssポートと、WDポートと、RSTポートと、ENBポートとが設けられる。このうち、WDポートは、ポートP2に接続され、ウォッチドッグ信号SG8が入力される。RSTポートは、ポートP3に接続され、リセット信号SG9を出力させる。ENBポートは、信号ラインL7に接続され、電圧検出信号SG7が入力される。また、Vccポートは、電源の入力ポートであって、バックアップ電圧V3が印加される。
The
ウォッチドッグICは、ウォッチドッグ信号のパルス幅を要素タイミング毎にカウントし、所定時間内でウォッチドッグ信号のパルスエッジが検出されなかった場合のみリセット信号(パルス波)を出力させる。その後、先のカウント値をクリヤさせ、次回の規定値到来に備えてウォッチドッグ信号の監視を続ける。即ち、ウォッチドッグICでは、ウォッチドッグ信号のパルス状態を監視し、そのパルス幅が不適切であると、所定のタイミングにてリセット信号を出力させ、ウォッチドッグ信号のパルス幅が適正であれば、リセット信号の出力を行わない。このような、リセット信号が出力許可されている期間を「機能期間」と呼び、リセット信号が出力許可されている設定を「機能期間モード」と呼ぶ。 The watch dog IC counts the pulse width of the watch dog signal for each element timing, and outputs a reset signal (pulse wave) only when the pulse edge of the watch dog signal is not detected within a predetermined time. Thereafter, the previous count value is cleared, and the watchdog signal is continuously monitored in preparation for the arrival of the next specified value. That is, the watchdog IC monitors the pulse state of the watchdog signal. If the pulse width is inappropriate, the watchdog IC outputs a reset signal at a predetermined timing. If the pulse width of the watchdog signal is appropriate, Does not output reset signal. Such a period in which the reset signal is permitted to be output is referred to as a “function period”, and a setting in which the reset signal is permitted to be output is referred to as a “function period mode”.
一方、ウォッチドッグICは、電圧検出信号SG7がHIGH状態のとき、電源復帰が未達であるとして、リセット信号SG9の出力を不許可とさせる。これが、イネーブル機能に相当する。以下、リセット信号の出力が規制されている期間を「規制期間」と呼び、リセット信号が出力規制(不許可)されている設定を「規制期間モード」と呼ぶ。 On the other hand, when the voltage detection signal SG7 is in the HIGH state, the watchdog IC determines that the power recovery has not been achieved and disallows the output of the reset signal SG9. This corresponds to the enable function. Hereinafter, a period in which the output of the reset signal is regulated is referred to as a “regulation period”, and a setting in which the reset signal is regulated (not permitted) is referred to as a “regulation period mode”.
リセット信号SG9は、「規制期間モード」と区別できるように「機能期間モード」中に出力できる信号であって、「規制期間モード」中に出力されることはない。当該リセット信号SG9は、ウォッチドッグIC190でウォッチドッグ信号の波形異常が検知されたときのみ所定期間出力する信号であって、其の波形云々について特段問うものではない。
The reset signal SG9 is a signal that can be output during the “functional period mode” so that it can be distinguished from the “regulation period mode”, and is not output during the “regulation period mode”. The reset signal SG9 is a signal that is output for a predetermined period only when the
上述の如く、ウォッチドッグICは、電圧検出信号SG7の状態に応じて、「機能期間モード」か「規制期間モード」の何れかに切換設定する。本実施の形態では、電圧検出信号SG7がHIGH状態のとき「規制期間モード」が設定され、電圧検出信号SG7がLOW状態のとき「機能期間モード」が設定される。即ち、ウォッチドッグIC190は、電源の復帰が確認されているときリセット信号を出力許可させ、この状態の中で、ウォッチドッグ信号の波形異常が検知された時点でリセット信号を出力させる。他方、電源復帰が未達の場合、リセット信号の出力を制限させるので、この信号が出力されることはない。
As described above, the watchdog IC switches between the “functional period mode” and the “regulation period mode” according to the state of the voltage detection signal SG7. In the present embodiment, the “regulation period mode” is set when the voltage detection signal SG7 is in the HIGH state, and the “functional period mode” is set when the voltage detection signal SG7 is in the LOW state. That is, the
図4は、電源復帰動作中における各信号のタイムチャートが示されている。このうち、図4(a)は、商用電源ACが比較的急峻に立上る場面が示されている。ゼロクロス信号SG6は、電源投入中に当該電源の半周期に同期したパルス信号が形成され、停電中にはこのパルスが現れることはない。即ち、図4(a)におけるゼロクロス信号SG6は、HIGH状態の部分で同期パルスが正しく形成される。同図にあっては、同期パルスが正しく出力される期間を便宜的にHIGH状態として表現している。 FIG. 4 shows a time chart of each signal during the power recovery operation. Among these, FIG. 4A shows a scene in which the commercial power supply AC rises relatively steeply. The zero-cross signal SG6 is formed with a pulse signal synchronized with the half cycle of the power supply during power-on, and this pulse does not appear during a power failure. That is, in the zero cross signal SG6 in FIG. 4A, the synchronization pulse is correctly formed in the HIGH state portion. In the figure, the period during which the synchronization pulse is correctly output is expressed as a HIGH state for convenience.
図4(a)参照すると、商用電源ACの電圧実効値Vrmsが回復する時点から、Δt2後に、ゼロクロス信号SG6が復帰するとされている。以下、Δt2を第2の復帰期間と呼ぶ。ウォッチドッグ信号SG8は、ゼロクロス信号SG6の状態を監視する役割を担うので、これが正常に戻るのと同時に正常を示す電位状態へと切換る。 Referring to FIG. 4A, it is assumed that the zero cross signal SG6 is restored after Δt2 from the time when the voltage effective value Vrms of the commercial power supply AC is recovered. Hereinafter, Δt2 is referred to as a second return period. Since the watchdog signal SG8 plays a role of monitoring the state of the zero-cross signal SG6, the watchdog signal SG8 switches to a potential state indicating normality at the same time as it returns to normal.
ここで、直流入力部140に設けられた電源ラインの電圧値(入力直流電圧Vinに相当)は、商用電源ACの復帰開始時点と略同一時刻から増加が開始する。但し、入力直流電圧Vinは、其の検出回路141によって時定数が与えられている為、図示の如く、徐々に増加していく。そして、入力直流電圧Vinが規定値Vthに達する時刻は、ウォッチドッグ信号SG8が切換る時刻より後に現れるよう、制御部側信号出力部141aのコンデンサ,抵抗が適宜設定されている。これにより、電圧検出信号SG7,及び,リセット信号SG9は、ウォッチドッグ信号SG8が切換る時刻より後に現れる。即ち、直流入力電圧Vinが増加開始してからウォッチドッグ信号SG8が切換る迄の期間(以下、第1の復帰期間Δt1)は、ウォッチドッグ信号SG8の切換り時刻を終点とする第2の期間Δt2よりも長期間とされる。
Here, the voltage value of the power supply line provided in the DC input unit 140 (corresponding to the input DC voltage Vin) starts to increase from substantially the same time as the return of the commercial power supply AC. However, since the input DC voltage Vin is given a time constant by the detection circuit 141, it gradually increases as shown in the figure. And the capacitor | condenser and resistance of the control part side
このように、本実施の形態に係る電源装置100は、商用電源ACが復帰する際、ゼロクロス信号SG6の復帰を待って、リセット信号の出力規制を解く。従って、制御部180は、自身の動作が正常(暴走動作していない状態)に復帰してからリセット信号SG8を受信することになり、当該リセット動作処理183を正しく実行させることが可能となる。 As described above, when the commercial power supply AC is restored, the power supply device 100 according to the present embodiment waits for the zero cross signal SG6 to be restored and releases the output restriction of the reset signal. Therefore, the control unit 180 receives the reset signal SG8 after its own operation returns to a normal state (a state in which the runaway operation is not performed), and can correctly execute the reset operation processing 183.
また、リセット信号SG9を出力許可させる時刻は、第1の復帰期間Δt1によって決定されるところ、制御部側信号出力部141aの回路構成(コンデンサCv,抵抗R21,R22)によって調整が可能である。このため、第2の復帰期間Δt2が長期化する場合でも、当該回路構成の電気的素子を適宜に選択することで、制御部180の暴走動作を誘発しないよう、リセット信号SG9の出力可能時期を正しく設定することができる。
The time when the output of the reset signal SG9 is permitted is determined by the first return period Δt1, and can be adjusted by the circuit configuration (capacitor Cv, resistors R21, R22) of the control unit side
特に、本実施の形態に係る電源装置100は、図4(b)に示す如く、商用電源ACの電圧実効値Vrmsが所定時間かけて正常値へ回復する場面で有用である。かかる場面では、ゼロクロス検出回路131へ印加される電源も徐々に回復するので、第2の復帰期間Δt2、即ち、ゼロクロス信号SG6が正常に回復する時間も長期化してしまう。 In particular, the power supply apparatus 100 according to the present embodiment is useful in a scene where the voltage effective value Vrms of the commercial power supply AC recovers to a normal value over a predetermined time, as shown in FIG. 4B. In such a scene, the power applied to the zero-cross detection circuit 131 is also gradually recovered, so that the second recovery period Δt2, that is, the time for the zero-cross signal SG6 to recover normally is lengthened.
しかし、本実施の形態に係る電源装置100は、この事情を踏まえて「第1の復帰期間Δt1」が「第2の復帰期間Δt2」よりも長期間となるように設定させることが可能なので、ゼロクロス信号SG6が正常に復帰してから、リセット信号SG9の出力許可させる設定を行い得る。即ち、制御部180が不安定な動作中にリセット動作処理が起動されることはない。 However, the power supply device 100 according to the present embodiment can be set so that the “first return period Δt1” is longer than the “second return period Δt2” in view of this situation. After the zero-cross signal SG6 returns to normal, the setting for permitting the output of the reset signal SG9 can be performed. That is, the reset operation process is not started during the unstable operation of the control unit 180.
尚、停電発生時に商用電源が徐々に低下(徐々に停電状態へ変化)する場合、ゼロクロス信号が不安定になってからリセット信号SG9の出力制限をしてしまうと、制御部180は、このリセット信号SG9によって暴走してしまう可能性がある。このため、規制期間モードへ切換えられるリセット信号SG9のタイミングは、ウォッチドッグ信号SG8がゼロクロス信号の異常を示す切換タイミングよりも早期に設定されるのが好ましい。 If the commercial power supply gradually decreases (slowly changes to a power failure state) when a power failure occurs, the controller 180 resets the reset signal SG9 after the zero cross signal becomes unstable. There is a possibility of runaway due to the signal SG9. For this reason, it is preferable that the timing of the reset signal SG9 to be switched to the regulation period mode is set earlier than the switching timing at which the watchdog signal SG8 indicates an abnormality of the zero cross signal.
これにより、リセット信号SG9は、ゼロクロス信号SG6が不正規な状態となる前に出力制限されるので、制御部180の暴走を誘発させずに済み当該制御部180の誤動作を回避させる。これに伴い、制御部280では、ヒーターの異常発熱,ポンプの誤動作に伴う燃料の過供給,バックアップ電源の無駄な消費,といった誤動作に基づく不具合も回避できる。特に、バックアップ電源が保護されることは、停電直前の動作上の情報,タイマー情報の消失を防ぐ有益なメリットとなる。 Thereby, the output of the reset signal SG9 is limited before the zero-cross signal SG6 becomes in an irregular state, so that it is not necessary to induce the runaway of the control unit 180, and the malfunction of the control unit 180 is avoided. Accordingly, the control unit 280 can also avoid problems due to malfunctions such as abnormal heat generation of the heater, fuel oversupply accompanying pump malfunction, and wasteful consumption of the backup power source. In particular, the protection of the backup power supply is a beneficial merit for preventing the loss of operational information and timer information immediately before a power failure.
100 電源装置, 143 ドライブ回路, 140 トランス, 174 平滑回路部, Lv1 第1電源ライン, Lv2 第2電源ライン, 161 レギュレータ, 173 ドライブ信号生成部, 172 ラッチ状態検出回路, 171 制御用過電圧検出回路, SG4 ラッチ信号。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Power supply device, 143 Drive circuit, 140 Transformer, 174 Smoothing circuit part, Lv1 1st power supply line, Lv2 2nd power supply line, 161 Regulator, 173 Drive signal generation part, 172 Latch state detection circuit, 171 Control overvoltage detection circuit, SG4 Latch signal.
Claims (2)
前記ドライブ信号生成回路は、前記ラッチ信号を受けると前記トランスの励起動作を抑制させることを特徴とする電源装置。 A transformer that responds by a drive circuit and outputs an excitation voltage; a smoothing circuit that converts the excitation voltage to a first voltage that is a substantially constant value; a first power supply line to which the first voltage is applied; A regulator that generates a second voltage set lower than the first voltage based on the first voltage, and a second that is electrically connected to the output terminal of the regulator and to which the second voltage is applied A power supply line, a drive signal generation circuit for giving a command signal to the drive circuit based on the voltage at the subsequent stage of the transformer, and when the internal current is generated in the latch unit, the internal current is maintained and output by the generation of the internal current A latch state detection circuit for maintaining the output of a latch signal; a control overvoltage detection circuit for generating the internal current when the second voltage becomes higher than a specified value; Provided,
The drive signal generation circuit is configured to suppress an excitation operation of the transformer when receiving the latch signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013156366A JP2015027216A (en) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Power-supply device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013156366A JP2015027216A (en) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Power-supply device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015027216A true JP2015027216A (en) | 2015-02-05 |
Family
ID=52491463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013156366A Pending JP2015027216A (en) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Power-supply device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015027216A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016163438A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 富士電機株式会社 | Switching power supply device |
-
2013
- 2013-07-29 JP JP2013156366A patent/JP2015027216A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016163438A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 富士電機株式会社 | Switching power supply device |
US10291133B2 (en) | 2015-03-02 | 2019-05-14 | Fuji Electric Co., Ltd. | Switching power supply device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4923864B2 (en) | Switching power supply | |
JP5168010B2 (en) | Switching power supply | |
EP1742337A2 (en) | Method and apparatus for conditional response to a fault condition in a switching power supply | |
JP5701292B2 (en) | Current resonance power supply | |
JP2009177990A (en) | Switching power supply device and electric equipment using the same | |
JP2006060891A (en) | Switching power supply | |
JP2010041834A (en) | Switching power unit | |
JP2014064376A (en) | Switching power supply device | |
JP2013188093A (en) | Power source device | |
JP2014064391A (en) | Switching power supply device | |
JP2010178594A (en) | Power supply apparatus | |
JP3897035B2 (en) | Power protection device | |
JP2015027216A (en) | Power-supply device | |
JP5631161B2 (en) | Control circuit | |
JP2015027215A (en) | Power supply device | |
WO2011158282A1 (en) | Switching power supply apparatus, and semiconductor device for controlling thereof | |
CN108683374B (en) | Excitation shaft generator system start-stop logic control circuit and excitation shaft generator system | |
JP4396315B2 (en) | Switching power supply | |
JP5277706B2 (en) | Switching power supply | |
JP2013070576A (en) | Switching power supply device | |
KR102376334B1 (en) | Switching-mode power supply | |
JP2011010422A (en) | Switching power supply device | |
JP5450255B2 (en) | Switching power supply | |
JP2006141193A (en) | Switching power supply apparatus | |
JPH0681496B2 (en) | Inrush current prevention circuit |