寿命検出回路
【課題】低コストの寿命検出回路を提供する。
【解決手段】スイッチング電源装置の寿命検出部１１では、平滑コンデンサ１０の端子間電圧ＶＤＣを分圧してモニタ電圧ＶＭを生成し、そのモニタ電圧ＶＭの瞬時値がトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低下すると、トランジスタ２５が非導通になって出力電圧ＶＯが「Ｈ」レベルになる。報知部２８は、出力電圧ＶＯが「Ｈ」レベルになると、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを報知する。したがって、寿命検出用コンデンサを別途設けていた従来に比べ、構成の簡素化による低コスト化を図ることができる。
【解決手段】スイッチング電源装置の寿命検出部１１では、平滑コンデンサ１０の端子間電圧ＶＤＣを分圧してモニタ電圧ＶＭを生成し、そのモニタ電圧ＶＭの瞬時値がトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低下すると、トランジスタ２５が非導通になって出力電圧ＶＯが「Ｈ」レベルになる。報知部２８は、出力電圧ＶＯが「Ｈ」レベルになると、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを報知する。したがって、寿命検出用コンデンサを別途設けていた従来に比べ、構成の簡素化による低コスト化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は寿命検出回路に関し、特に、電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング電源装置には、交流電圧を整流する整流回路と、整流回路の出力電圧を平滑化する平滑コンデンサとが設けられている。スイッチング電源装置の寿命は平滑コンデンサの寿命で決まる。このため、平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出部を設けたスイッチング電源装置がある。この寿命検出部は、平滑コンデンサと別の寿命検出用コンデンサに所定周波数のパルス電圧を印加し、寿命検出用コンデンサの端子間電圧に基づいて平滑コンデンサの寿命を判別していた（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３１２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、寿命検出部が寿命検出用コンデンサや、パルス電圧を発生する発振器などを備えていたので、寿命検出部の構成が複雑になり、コスト高になると言う問題があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、低コストの寿命検出回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る寿命検出回路は、交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、平滑コンデンサの端子間電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路を備えたものである。
【０００７】
また、この発明に係る他の寿命検出回路は、交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、平滑コンデンサの端子間電圧よりも低く、かつ平滑コンデンサの端子間電圧に応じたレベルのモニタ電圧を生成するモニタ電圧発生回路と、モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路とを備えたものである。
【０００８】
好ましくは、モニタ電圧発生回路は、平滑コンデンサの端子間電圧を分圧する分圧回路を含む。
【０００９】
また好ましくは、モニタ電圧発生回路は、平滑コンデンサの正側端子の電圧を負側にレベルシフトさせるレベルシフト回路を含む。
【００１０】
また好ましくは、モニタ電圧発生回路は温度上昇に応じて抵抗値が変化するサーミスタを含み、モニタ電圧は温度上昇に応じて低下する。
【００１１】
また好ましくは、信号発生回路は、平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続された抵抗素子と、出力端子と平滑コンデンサの負側端子との間に接続され、モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子とを含む。平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、スイッチング素子の非導通時に出力端子に出力される平滑コンデンサの正側端子の電圧である。
【００１２】
また好ましくは、信号発生回路は、平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続され、モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子と、出力端子と平滑コンデンサの負側端子との間に接続された抵抗素子とを含む。平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、スイッチング素子の導通時に出力端子に出力される平滑コンデンサの負側端子の電圧である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る寿命検出回路では、平滑コンデンサの端子間電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路が設けられる。したがって、寿命検出用コンデンサを別途設けていた従来に比べ、構成の簡素化による低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施の形態によるスイッチング電源装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示したスイッチング電源装置の出力電圧の波形を示す図である。
【図３】図１に示した寿命検出部の構成を示す回路ブロック図である。
【図４】図３に示した寿命検出回路の動作を示すタイムチャートである。
【図５】図３に示した寿命検出回路の動作を示す他のタイムチャートである。
【図６】実施の形態の変更例を示す回路ブロック図である。
【図７】実施の形態の他の変更例を示す回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施の形態によるスイッチング電源装置は、図１に示すように、入力端子１、入力フィルタ２、整流回路３、平滑コンデンサ（電界コンデンサ）４、トランス５、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ８、ダイオード９、平滑コンデンサ（電界コンデンサ）１０、寿命検出部１１、電圧検出回路１２、出力端子１３、フィードバック回路１４、および制御回路１５を備える。
【００１６】
入力端子１には、たとえば商用交流電源から交流電圧ＶＡＣが供給される。入力フィルタ２は、商用周波数の交流電圧ＶＡＣを通過させ、スイッチング電源で発生したスイッチング周波数のノイズが商用交流電源側に漏れるのを防止する低域通過フィルタである。
【００１７】
整流回路３は、入力フィルタ２を通過した交流電圧ＶＡＣを全波整流する。整流回路３の出力電圧は、平滑コンデンサ４によって平滑化されて直流電圧になる。トランス５の１次巻線６とＮチャネルＭＯＳトランジスタ８は、平滑コンデンサ４の正側端子と負側端子との間に直列接続される。
【００１８】
制御回路１５は、トランジスタ８をオン／オフ制御する。トランジスタ８がオン／オフされると、トランス５の２次巻線７の端子間に交流電圧が発生する。その交流電圧はダイオード９によって整流され、平滑コンデンサ１０によって平滑化されて直流電圧ＶＤＣになる。寿命検出部１１は、平滑コンデンサ１０の寿命を検出し、寿命が到来した場合はスイッチング電源装置の使用者にその旨を報知する。
【００１９】
直流電圧ＶＤＣは、出力端子１３に与えられ、たとえば高周波信号を増幅するブースターの電源電圧として使用される。電圧検出回路１２は、直流電圧ＶＤＣのレベルを検出し、検出結果を示す電圧検知信号をフィードバック回路１４に与える。フィードバック回路１４は、電圧検出回路１２にから与えられた電圧検知信号を制御回路１５に与える。制御回路１５は、電圧検知信号に基づいて、直流電圧ＶＤＣが所定の目標電圧になるようにトランジスタ８をオン／オフ制御する。
【００２０】
図２は、直流電圧ＶＤＣの波形図である。図２において、直流電圧ＶＤＣは、直流成分と交流成分（リプル電圧）を含む。平滑コンデンサ１０が劣化していない場合は、リプル電圧の振幅は平滑コンデンサ１０によって小さく抑制される。しかし、スイッチング電源装置の運転に伴って平滑コンデンサ１０が劣化すると、平滑コンデンサ１０の内部インピーダンスが増大してリプル電圧の振幅が増大する。
【００２１】
リプル電圧の振幅が増大すると、直流電圧ＶＤＣの平均値（直流成分）を目標電圧に維持しても直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が低下する。直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置（たとえばブースター）の最低動作電圧ＶＬよりも低下すると、負荷装置の動作が不安定になる。スイッチング電源装置と負荷装置で１つの製品（たとえば通信装置）を構成した場合、負荷装置が安定に動作しなくなったときが製品の寿命となる。そこで、本願発明では、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下したときに、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したと判断する。
【００２２】
図３は、図１に示した寿命検出部１１の構成を示す回路ブロック図である。図３において、寿命検出部１１は、寿命検出回路２０および報知部２８を備える。寿命検出回路２０は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来していないために直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高い場合は、出力電圧ＶＯを「Ｌ」レベル（０Ｖ）に維持する。また、寿命検出回路２０は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したために直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下した場合は、出力電圧ＶＯを「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）にする。
【００２３】
すなわち、寿命検出回路２０は、抵抗素子２１，２３，２６、コンデンサ２２、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ２５、および出力端子２７を含む。抵抗素子２１，２３は、平滑コンデンサ１０の正側端子および負側端子の間に直列接続される。コンデンサ２２およびサーミスタ２４の各々は、抵抗素子２３に並列接続される。コンデンサ２２は、ノイズを除去し、寿命検出回路２０の誤動作を防止するために設けられている。
【００２４】
抵抗素子２１，２３およびサーミスタ２４は、分圧回路（モニタ電圧発生回路）を構成する。抵抗素子２１の抵抗値をＲ１とし、抵抗素子２３およびサーミスタ２４の並列接続体の抵抗値をＲ２とすると、ノードＮ２１のモニタ電圧ＶＭはＶＭ＝ＶＤＣ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。サーミスタ２４の抵抗値は、温度上昇に応じて減少する。サーミスタ２４は、温度に応じてモニタ電圧ＶＭを補正するために設けられている。これについては後述する。
【００２５】
抵抗素子２６は、平滑コンデンサ１０の正側端子と出力端子２７との間に接続される。トランジスタ２５のコレクタは出力端子２７に接続され、そのベースは抵抗素子２１，２３間のノードＮ２１に接続され、そのエミッタは平滑コンデンサ１０の負側端子に接続される。温度が基準値の場合に、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬに到達したときに、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨに到達するように、抵抗素子２１，２３およびサーミスタ２４の抵抗値が設定されている。
【００２６】
図４および図５は、寿命検出回路２０の動作を示すタイムチャートである。図４および図５において、平滑コンデンサ１０の劣化前、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来していない場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高くなる。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも高くなり、トランジスタ２５が導通して出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｌ」レベル（０Ｖ）になる。
【００２７】
また、平滑コンデンサ１０の劣化後、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来した場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下する。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低くなり、トランジスタ２５が非導通になって出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）になる。
【００２８】
平滑コンデンサ１０の寿命が到来した後もスイッチング電源装置の使用を継続すると、平滑コンデンサ１０の劣化がさらに進み、リプル電圧の振幅が徐々に増大し、図５に示すように、電圧ＶＯのパルス幅が徐々に増大する。
【００２９】
報知部２８は、寿命検出回路２０の出力電圧ＶＯが「Ｈ」レベルにされた場合は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを音、光、信号などによってスイッチング電源装置の使用者に報知する。寿命検出回路２０の出力電圧ＶＯのパルス幅の増大に応じて、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを報知する音、光、信号のレベルを増大してもよい。これにより、スイッチング電源装置の使用者は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを検知し、スイッチング電源装置を新品と交換する。
【００３０】
ここで、サーミスタ２４を設けた理由について説明する。温度が上昇すると、平滑コンデンサ１０を構成する電界コンデンサの内部インピーダンスが低下し、リプル電圧の振幅が小さくなる。逆に、温度が低下すると、平滑コンデンサ１０を構成する電界コンデンサの内部インピーダンスが増大し、リプル電圧の振幅が大きくなる。
【００３１】
このため、サーミスタ２４が無い場合は、温度が高い日中には平滑コンデンサ１０の寿命が未だ到来していないと判別され、温度が低い深夜には平滑コンデンサ１０の寿命が到来したと判別される場合が起こり得る。この場合、スイッチング電源装置の使用者は、深夜にはスイッチング電源装置を監視していないため、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことに気付かない恐れがある。
【００３２】
また、温度が高いと夏季には、平滑コンデンサ１０の寿命が到来しているのにそれが検出されず、温度が低い冬季に多数のスイッチング電源装置において平滑コンデンサ１０の寿命の到来が一斉に検出され、スイッチング電源装置の交換が困難になる事態も起こり得る。
【００３３】
一方、サーミスタ２４を設けた場合は、温度が上昇すると、サーミスタ２４の抵抗値が減少して上記抵抗値Ｒ２が減少し、モニタ電圧ＶＭが低下する。これにより、温度が高い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が到来しているのに、未だ寿命が到来していないと誤って判別されることを防止できる。逆に、温度が低下すると、サーミスタ２４の抵抗値が増大して上記抵抗値Ｒ２が増大し、モニタ電圧ＶＭが上昇する。これにより、温度が低い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が未だ到来していないのに、寿命が到来したと誤って判別されることが防止される。このように、温度に応じて特性が変化する素子を利用することにより、寿命検出回路２０の温度補正を簡易に行なうことができる。
【００３４】
以上のように、この実施の形態では、平滑コンデンサ１０の端子間電圧ＶＤＣを分圧してモニタ電圧ＶＭを生成し、そのモニタ電圧ＶＭの瞬時値がトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低下した場合に平滑コンデンサ１０の寿命が到来したと判別する。したがって、寿命検出用コンデンサを別途設けていた従来に比べ、寿命検出回路２０の構成の簡素化による低コスト化を図ることができる。
【００３５】
なお、この実施の形態では、スイッチング電源装置の２つの平滑コンデンサ４，１０のうちの平滑コンデンサ１０の寿命を検出したが、平滑コンデンサ４の寿命を検出してもよい。２つの平滑コンデンサ４，１０のうちの寿命の短い方の平滑コンデンサの寿命を検出すればよい。あるいは、スイッチング電源装置の動作時の温度上昇の大小の観点などから、寿命を正確かつ簡単に検出できる方の平滑コンデンサの寿命を検出すればよい。
【００３６】
また、複数の直流電圧を出力するスイッチング電源装置のように、複数の平滑コンデンサを備えたものがある。この場合は、各平滑コンデンサに寿命検出回路２０を設けてもよいし、最も寿命が短い平滑コンデンサのみに寿命検出回路２０を設けてもよい。
【００３７】
また、回路構成上、最も寿命が短い平滑コンデンサの近傍に寿命検出回路２０を配置することが困難な場合は、近傍に寿命検出回路２０を最も配置し易い平滑コンデンサをモニタ用コンデンサとし、そのモニタ用コンデンサに寿命検出回路２０を設けてもよい。この場合は、最も寿命が短い平滑コンデンサの寿命が到来したときのモニタ用コンデンサの端子間電圧の下限値を予め求めておき、モニタ用コンデンサの端子間電圧が予め求めた下限値よりも低下したときにスイッチング電源装置の寿命が到来したと判別するとよい。
【００３８】
また、この実施の形態では、平滑コンデンサ１０の端子間電圧ＶＤＣを分圧してモニタ電圧ＶＭを生成したが、これに限るものではなく、平滑コンデンサ１０の正側端子の電圧ＶＤＣを負側に所定電圧だけレベルシフトさせてモニタ電圧ＶＭを生成してもよい。レベルシフト回路としては、たとえばツェナーダイオードを用いたものや、直列接続された複数のダイオードを用いたものがある。また、平滑コンデンサ１０の正側端子の電圧ＶＤＣを負側に所定電圧だけレベルシフトさせた電圧を図３の分圧回路で分圧してモニタ電圧ＶＭを生成してもよい。
【００３９】
また、図６は、この実施の形態の変更例を示す回路ブロック図であって、図３と対比される図である。図６を参照して、この変更例は、図１〜図５で示したスイッチング電源装置において寿命検出回路２０を寿命検出回路３０で置換したものである。寿命検出回路３０は、寿命検出回路２０からサーミスタ２４を除去し、サーミスタ３１を追加したものである。サーミスタ２４は温度上昇に応じて抵抗値が減少する素子であるのに対し、サーミスタ３１は温度上昇に応じて抵抗値が増大する素子である。サーミスタ３１は、平滑コンデンサ１０の正側端子とノードＮ２１との間に抵抗素子２１と直列接続される。
【００４０】
抵抗素子２１，２３およびサーミスタ３１は、分圧回路（モニタ電圧発生回路）を構成する。抵抗素子２１およびサーミスタ３１の直列接続体の抵抗値をＲ１１とし、抵抗素子２３の抵抗値をＲ１２とすると、ノードＮ２１のモニタ電圧ＶＭはＶＭ＝ＶＤＣ×Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）となる。サーミスタ３１は、温度に応じてモニタ電圧ＶＭを補正するために設けられている。
【００４１】
温度が基準値の場合に、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬに到達したときに、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨに到達するように、抵抗素子２１，２３およびサーミスタ３１の抵抗値が設定されている。
【００４２】
平滑コンデンサ１０の劣化前、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来していない場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高くなる。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも高くなり、トランジスタ２５が導通して出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｌ」レベル（０Ｖ）になる。
【００４３】
また、平滑コンデンサ１０の劣化後、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来した場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下する。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低くなり、トランジスタ２５が非導通になって出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）になる。
【００４４】
また、温度が上昇すると、サーミスタ３１の抵抗値が増大して上記抵抗値Ｒ１１が増大し、モニタ電圧ＶＭが低下する。これにより、温度が高い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が到来しているのに、未だ寿命が到来していないと誤って判別されることを防止できる。逆に、温度が低下すると、サーミスタ３１の抵抗値が減少して上記抵抗値Ｒ１１が減少し、モニタ電圧ＶＭが上昇する。これにより、温度が低い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が未だ到来していないのに、寿命が到来したと誤って判別されることが防止される。他の構成および動作は、実施の形態と同じであるので、その説明は繰り返さない。この変更例でも、実施の形態と同じ効果が得られる。
【００４５】
また、図７は、この実施の形態の他の変更例を示す回路ブロック図であって、図３と対比される図である。図７を参照して、この変更例は、図１〜図５で示したスイッチング電源装置において寿命検出回路２０および報知部２８をそれぞれ寿命検出回路３５および報知部３８で置換したものである。寿命検出回路３５は、寿命検出回路２０のＮＰＮ型バイポーラトランジスタ２５および抵抗素子２６をＰＮＰ型バイポーラトランジスタ３６および抵抗素子３７で置換したものである。
【００４６】
温度が基準値の場合に、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬに到達したときに、モニタ電圧ＶＭと直流電圧ＶＤＣの差の電圧ＶＭ−ＶＤＣがトランジスタ３６のしきい値電圧（−ＶＴＨ）に到達し、トランジスタ３６が非導通になるように、抵抗素子２１，２３およびサーミスタ３１の抵抗値が設定されている。
【００４７】
平滑コンデンサ１０の劣化前、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来していない場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高くなる。この場合は、ＶＭ−ＶＤＣ＜−ＶＴＨとなり、トランジスタ３６が導通して出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）になる。
【００４８】
また、平滑コンデンサ１０の劣化後、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来した場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下する。この場合は、ＶＭ−ＶＤＣ＞−ＶＴＨとなり、トランジスタ３６が非導通になって出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｌ」レベル（０Ｖ）になる。
【００４９】
報知部３８は、寿命検出回路３５の出力電圧ＶＯが「Ｌ」レベルにされた場合は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを音、光、信号などによってスイッチング電源装置の使用者に報知する。他の構成および動作は、実施の形態と同じであるので、その説明は繰り返さない。この変更例でも、実施の形態と同じ効果が得られる。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
１ 入力端子、２ 入力フィルタ、３ 整流回路、４，１０ 平滑コンデンサ、５ トランス、６ １次巻線、７ ２次巻線、８ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、９ ダイオード、１１ 寿命検出部、１２ 電圧検出回路、１３，２７ 出力端子、１４ フィードバック回路、１５ 制御回路、２０，３０，３５ 寿命検出回路、２１，２３，２６，３７ 抵抗素子、２２ コンデンサ、２４，３１ サーミスタ、２５ ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、２８，３８ 報知部、３６ ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は寿命検出回路に関し、特に、電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング電源装置には、交流電圧を整流する整流回路と、整流回路の出力電圧を平滑化する平滑コンデンサとが設けられている。スイッチング電源装置の寿命は平滑コンデンサの寿命で決まる。このため、平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出部を設けたスイッチング電源装置がある。この寿命検出部は、平滑コンデンサと別の寿命検出用コンデンサに所定周波数のパルス電圧を印加し、寿命検出用コンデンサの端子間電圧に基づいて平滑コンデンサの寿命を判別していた（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３１２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、寿命検出部が寿命検出用コンデンサや、パルス電圧を発生する発振器などを備えていたので、寿命検出部の構成が複雑になり、コスト高になると言う問題があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、低コストの寿命検出回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る寿命検出回路は、交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、平滑コンデンサの端子間電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路を備えたものである。
【０００７】
また、この発明に係る他の寿命検出回路は、交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、平滑コンデンサの端子間電圧よりも低く、かつ平滑コンデンサの端子間電圧に応じたレベルのモニタ電圧を生成するモニタ電圧発生回路と、モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路とを備えたものである。
【０００８】
好ましくは、モニタ電圧発生回路は、平滑コンデンサの端子間電圧を分圧する分圧回路を含む。
【０００９】
また好ましくは、モニタ電圧発生回路は、平滑コンデンサの正側端子の電圧を負側にレベルシフトさせるレベルシフト回路を含む。
【００１０】
また好ましくは、モニタ電圧発生回路は温度上昇に応じて抵抗値が変化するサーミスタを含み、モニタ電圧は温度上昇に応じて低下する。
【００１１】
また好ましくは、信号発生回路は、平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続された抵抗素子と、出力端子と平滑コンデンサの負側端子との間に接続され、モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子とを含む。平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、スイッチング素子の非導通時に出力端子に出力される平滑コンデンサの正側端子の電圧である。
【００１２】
また好ましくは、信号発生回路は、平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続され、モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子と、出力端子と平滑コンデンサの負側端子との間に接続された抵抗素子とを含む。平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、スイッチング素子の導通時に出力端子に出力される平滑コンデンサの負側端子の電圧である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る寿命検出回路では、平滑コンデンサの端子間電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路が設けられる。したがって、寿命検出用コンデンサを別途設けていた従来に比べ、構成の簡素化による低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施の形態によるスイッチング電源装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示したスイッチング電源装置の出力電圧の波形を示す図である。
【図３】図１に示した寿命検出部の構成を示す回路ブロック図である。
【図４】図３に示した寿命検出回路の動作を示すタイムチャートである。
【図５】図３に示した寿命検出回路の動作を示す他のタイムチャートである。
【図６】実施の形態の変更例を示す回路ブロック図である。
【図７】実施の形態の他の変更例を示す回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施の形態によるスイッチング電源装置は、図１に示すように、入力端子１、入力フィルタ２、整流回路３、平滑コンデンサ（電界コンデンサ）４、トランス５、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ８、ダイオード９、平滑コンデンサ（電界コンデンサ）１０、寿命検出部１１、電圧検出回路１２、出力端子１３、フィードバック回路１４、および制御回路１５を備える。
【００１６】
入力端子１には、たとえば商用交流電源から交流電圧ＶＡＣが供給される。入力フィルタ２は、商用周波数の交流電圧ＶＡＣを通過させ、スイッチング電源で発生したスイッチング周波数のノイズが商用交流電源側に漏れるのを防止する低域通過フィルタである。
【００１７】
整流回路３は、入力フィルタ２を通過した交流電圧ＶＡＣを全波整流する。整流回路３の出力電圧は、平滑コンデンサ４によって平滑化されて直流電圧になる。トランス５の１次巻線６とＮチャネルＭＯＳトランジスタ８は、平滑コンデンサ４の正側端子と負側端子との間に直列接続される。
【００１８】
制御回路１５は、トランジスタ８をオン／オフ制御する。トランジスタ８がオン／オフされると、トランス５の２次巻線７の端子間に交流電圧が発生する。その交流電圧はダイオード９によって整流され、平滑コンデンサ１０によって平滑化されて直流電圧ＶＤＣになる。寿命検出部１１は、平滑コンデンサ１０の寿命を検出し、寿命が到来した場合はスイッチング電源装置の使用者にその旨を報知する。
【００１９】
直流電圧ＶＤＣは、出力端子１３に与えられ、たとえば高周波信号を増幅するブースターの電源電圧として使用される。電圧検出回路１２は、直流電圧ＶＤＣのレベルを検出し、検出結果を示す電圧検知信号をフィードバック回路１４に与える。フィードバック回路１４は、電圧検出回路１２にから与えられた電圧検知信号を制御回路１５に与える。制御回路１５は、電圧検知信号に基づいて、直流電圧ＶＤＣが所定の目標電圧になるようにトランジスタ８をオン／オフ制御する。
【００２０】
図２は、直流電圧ＶＤＣの波形図である。図２において、直流電圧ＶＤＣは、直流成分と交流成分（リプル電圧）を含む。平滑コンデンサ１０が劣化していない場合は、リプル電圧の振幅は平滑コンデンサ１０によって小さく抑制される。しかし、スイッチング電源装置の運転に伴って平滑コンデンサ１０が劣化すると、平滑コンデンサ１０の内部インピーダンスが増大してリプル電圧の振幅が増大する。
【００２１】
リプル電圧の振幅が増大すると、直流電圧ＶＤＣの平均値（直流成分）を目標電圧に維持しても直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が低下する。直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置（たとえばブースター）の最低動作電圧ＶＬよりも低下すると、負荷装置の動作が不安定になる。スイッチング電源装置と負荷装置で１つの製品（たとえば通信装置）を構成した場合、負荷装置が安定に動作しなくなったときが製品の寿命となる。そこで、本願発明では、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下したときに、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したと判断する。
【００２２】
図３は、図１に示した寿命検出部１１の構成を示す回路ブロック図である。図３において、寿命検出部１１は、寿命検出回路２０および報知部２８を備える。寿命検出回路２０は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来していないために直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高い場合は、出力電圧ＶＯを「Ｌ」レベル（０Ｖ）に維持する。また、寿命検出回路２０は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したために直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下した場合は、出力電圧ＶＯを「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）にする。
【００２３】
すなわち、寿命検出回路２０は、抵抗素子２１，２３，２６、コンデンサ２２、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ２５、および出力端子２７を含む。抵抗素子２１，２３は、平滑コンデンサ１０の正側端子および負側端子の間に直列接続される。コンデンサ２２およびサーミスタ２４の各々は、抵抗素子２３に並列接続される。コンデンサ２２は、ノイズを除去し、寿命検出回路２０の誤動作を防止するために設けられている。
【００２４】
抵抗素子２１，２３およびサーミスタ２４は、分圧回路（モニタ電圧発生回路）を構成する。抵抗素子２１の抵抗値をＲ１とし、抵抗素子２３およびサーミスタ２４の並列接続体の抵抗値をＲ２とすると、ノードＮ２１のモニタ電圧ＶＭはＶＭ＝ＶＤＣ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。サーミスタ２４の抵抗値は、温度上昇に応じて減少する。サーミスタ２４は、温度に応じてモニタ電圧ＶＭを補正するために設けられている。これについては後述する。
【００２５】
抵抗素子２６は、平滑コンデンサ１０の正側端子と出力端子２７との間に接続される。トランジスタ２５のコレクタは出力端子２７に接続され、そのベースは抵抗素子２１，２３間のノードＮ２１に接続され、そのエミッタは平滑コンデンサ１０の負側端子に接続される。温度が基準値の場合に、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬに到達したときに、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨに到達するように、抵抗素子２１，２３およびサーミスタ２４の抵抗値が設定されている。
【００２６】
図４および図５は、寿命検出回路２０の動作を示すタイムチャートである。図４および図５において、平滑コンデンサ１０の劣化前、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来していない場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高くなる。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも高くなり、トランジスタ２５が導通して出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｌ」レベル（０Ｖ）になる。
【００２７】
また、平滑コンデンサ１０の劣化後、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来した場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下する。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低くなり、トランジスタ２５が非導通になって出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）になる。
【００２８】
平滑コンデンサ１０の寿命が到来した後もスイッチング電源装置の使用を継続すると、平滑コンデンサ１０の劣化がさらに進み、リプル電圧の振幅が徐々に増大し、図５に示すように、電圧ＶＯのパルス幅が徐々に増大する。
【００２９】
報知部２８は、寿命検出回路２０の出力電圧ＶＯが「Ｈ」レベルにされた場合は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを音、光、信号などによってスイッチング電源装置の使用者に報知する。寿命検出回路２０の出力電圧ＶＯのパルス幅の増大に応じて、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを報知する音、光、信号のレベルを増大してもよい。これにより、スイッチング電源装置の使用者は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを検知し、スイッチング電源装置を新品と交換する。
【００３０】
ここで、サーミスタ２４を設けた理由について説明する。温度が上昇すると、平滑コンデンサ１０を構成する電界コンデンサの内部インピーダンスが低下し、リプル電圧の振幅が小さくなる。逆に、温度が低下すると、平滑コンデンサ１０を構成する電界コンデンサの内部インピーダンスが増大し、リプル電圧の振幅が大きくなる。
【００３１】
このため、サーミスタ２４が無い場合は、温度が高い日中には平滑コンデンサ１０の寿命が未だ到来していないと判別され、温度が低い深夜には平滑コンデンサ１０の寿命が到来したと判別される場合が起こり得る。この場合、スイッチング電源装置の使用者は、深夜にはスイッチング電源装置を監視していないため、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことに気付かない恐れがある。
【００３２】
また、温度が高いと夏季には、平滑コンデンサ１０の寿命が到来しているのにそれが検出されず、温度が低い冬季に多数のスイッチング電源装置において平滑コンデンサ１０の寿命の到来が一斉に検出され、スイッチング電源装置の交換が困難になる事態も起こり得る。
【００３３】
一方、サーミスタ２４を設けた場合は、温度が上昇すると、サーミスタ２４の抵抗値が減少して上記抵抗値Ｒ２が減少し、モニタ電圧ＶＭが低下する。これにより、温度が高い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が到来しているのに、未だ寿命が到来していないと誤って判別されることを防止できる。逆に、温度が低下すると、サーミスタ２４の抵抗値が増大して上記抵抗値Ｒ２が増大し、モニタ電圧ＶＭが上昇する。これにより、温度が低い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が未だ到来していないのに、寿命が到来したと誤って判別されることが防止される。このように、温度に応じて特性が変化する素子を利用することにより、寿命検出回路２０の温度補正を簡易に行なうことができる。
【００３４】
以上のように、この実施の形態では、平滑コンデンサ１０の端子間電圧ＶＤＣを分圧してモニタ電圧ＶＭを生成し、そのモニタ電圧ＶＭの瞬時値がトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低下した場合に平滑コンデンサ１０の寿命が到来したと判別する。したがって、寿命検出用コンデンサを別途設けていた従来に比べ、寿命検出回路２０の構成の簡素化による低コスト化を図ることができる。
【００３５】
なお、この実施の形態では、スイッチング電源装置の２つの平滑コンデンサ４，１０のうちの平滑コンデンサ１０の寿命を検出したが、平滑コンデンサ４の寿命を検出してもよい。２つの平滑コンデンサ４，１０のうちの寿命の短い方の平滑コンデンサの寿命を検出すればよい。あるいは、スイッチング電源装置の動作時の温度上昇の大小の観点などから、寿命を正確かつ簡単に検出できる方の平滑コンデンサの寿命を検出すればよい。
【００３６】
また、複数の直流電圧を出力するスイッチング電源装置のように、複数の平滑コンデンサを備えたものがある。この場合は、各平滑コンデンサに寿命検出回路２０を設けてもよいし、最も寿命が短い平滑コンデンサのみに寿命検出回路２０を設けてもよい。
【００３７】
また、回路構成上、最も寿命が短い平滑コンデンサの近傍に寿命検出回路２０を配置することが困難な場合は、近傍に寿命検出回路２０を最も配置し易い平滑コンデンサをモニタ用コンデンサとし、そのモニタ用コンデンサに寿命検出回路２０を設けてもよい。この場合は、最も寿命が短い平滑コンデンサの寿命が到来したときのモニタ用コンデンサの端子間電圧の下限値を予め求めておき、モニタ用コンデンサの端子間電圧が予め求めた下限値よりも低下したときにスイッチング電源装置の寿命が到来したと判別するとよい。
【００３８】
また、この実施の形態では、平滑コンデンサ１０の端子間電圧ＶＤＣを分圧してモニタ電圧ＶＭを生成したが、これに限るものではなく、平滑コンデンサ１０の正側端子の電圧ＶＤＣを負側に所定電圧だけレベルシフトさせてモニタ電圧ＶＭを生成してもよい。レベルシフト回路としては、たとえばツェナーダイオードを用いたものや、直列接続された複数のダイオードを用いたものがある。また、平滑コンデンサ１０の正側端子の電圧ＶＤＣを負側に所定電圧だけレベルシフトさせた電圧を図３の分圧回路で分圧してモニタ電圧ＶＭを生成してもよい。
【００３９】
また、図６は、この実施の形態の変更例を示す回路ブロック図であって、図３と対比される図である。図６を参照して、この変更例は、図１〜図５で示したスイッチング電源装置において寿命検出回路２０を寿命検出回路３０で置換したものである。寿命検出回路３０は、寿命検出回路２０からサーミスタ２４を除去し、サーミスタ３１を追加したものである。サーミスタ２４は温度上昇に応じて抵抗値が減少する素子であるのに対し、サーミスタ３１は温度上昇に応じて抵抗値が増大する素子である。サーミスタ３１は、平滑コンデンサ１０の正側端子とノードＮ２１との間に抵抗素子２１と直列接続される。
【００４０】
抵抗素子２１，２３およびサーミスタ３１は、分圧回路（モニタ電圧発生回路）を構成する。抵抗素子２１およびサーミスタ３１の直列接続体の抵抗値をＲ１１とし、抵抗素子２３の抵抗値をＲ１２とすると、ノードＮ２１のモニタ電圧ＶＭはＶＭ＝ＶＤＣ×Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）となる。サーミスタ３１は、温度に応じてモニタ電圧ＶＭを補正するために設けられている。
【００４１】
温度が基準値の場合に、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬに到達したときに、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨに到達するように、抵抗素子２１，２３およびサーミスタ３１の抵抗値が設定されている。
【００４２】
平滑コンデンサ１０の劣化前、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来していない場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高くなる。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも高くなり、トランジスタ２５が導通して出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｌ」レベル（０Ｖ）になる。
【００４３】
また、平滑コンデンサ１０の劣化後、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来した場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下する。この場合は、モニタ電圧ＶＭがトランジスタ２５のしきい値電圧ＶＴＨよりも低くなり、トランジスタ２５が非導通になって出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）になる。
【００４４】
また、温度が上昇すると、サーミスタ３１の抵抗値が増大して上記抵抗値Ｒ１１が増大し、モニタ電圧ＶＭが低下する。これにより、温度が高い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が到来しているのに、未だ寿命が到来していないと誤って判別されることを防止できる。逆に、温度が低下すると、サーミスタ３１の抵抗値が減少して上記抵抗値Ｒ１１が減少し、モニタ電圧ＶＭが上昇する。これにより、温度が低い場合に、平滑コンデンサ１０の寿命が未だ到来していないのに、寿命が到来したと誤って判別されることが防止される。他の構成および動作は、実施の形態と同じであるので、その説明は繰り返さない。この変更例でも、実施の形態と同じ効果が得られる。
【００４５】
また、図７は、この実施の形態の他の変更例を示す回路ブロック図であって、図３と対比される図である。図７を参照して、この変更例は、図１〜図５で示したスイッチング電源装置において寿命検出回路２０および報知部２８をそれぞれ寿命検出回路３５および報知部３８で置換したものである。寿命検出回路３５は、寿命検出回路２０のＮＰＮ型バイポーラトランジスタ２５および抵抗素子２６をＰＮＰ型バイポーラトランジスタ３６および抵抗素子３７で置換したものである。
【００４６】
温度が基準値の場合に、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬに到達したときに、モニタ電圧ＶＭと直流電圧ＶＤＣの差の電圧ＶＭ−ＶＤＣがトランジスタ３６のしきい値電圧（−ＶＴＨ）に到達し、トランジスタ３６が非導通になるように、抵抗素子２１，２３およびサーミスタ３１の抵抗値が設定されている。
【００４７】
平滑コンデンサ１０の劣化前、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来していない場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも高くなる。この場合は、ＶＭ−ＶＤＣ＜−ＶＴＨとなり、トランジスタ３６が導通して出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｈ」レベル（直流電圧ＶＤＣ）になる。
【００４８】
また、平滑コンデンサ１０の劣化後、すなわち平滑コンデンサ１０の寿命が到来した場合は、直流電圧ＶＤＣの瞬時値の最低値が負荷装置の最低動作電圧ＶＬよりも低下する。この場合は、ＶＭ−ＶＤＣ＞−ＶＴＨとなり、トランジスタ３６が非導通になって出力端子２７の電圧ＶＯは「Ｌ」レベル（０Ｖ）になる。
【００４９】
報知部３８は、寿命検出回路３５の出力電圧ＶＯが「Ｌ」レベルにされた場合は、平滑コンデンサ１０の寿命が到来したことを音、光、信号などによってスイッチング電源装置の使用者に報知する。他の構成および動作は、実施の形態と同じであるので、その説明は繰り返さない。この変更例でも、実施の形態と同じ効果が得られる。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
１ 入力端子、２ 入力フィルタ、３ 整流回路、４，１０ 平滑コンデンサ、５ トランス、６ １次巻線、７ ２次巻線、８ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、９ ダイオード、１１ 寿命検出部、１２ 電圧検出回路、１３，２７ 出力端子、１４ フィードバック回路、１５ 制御回路、２０，３０，３５ 寿命検出回路、２１，２３，２６，３７ 抵抗素子、２２ コンデンサ、２４，３１ サーミスタ、２５ ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、２８，３８ 報知部、３６ ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、
前記平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、
前記平滑コンデンサの端子間電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路を備える、寿命検出回路。
【請求項２】
交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、
前記平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、
前記平滑コンデンサの端子間電圧よりも低く、かつ前記平滑コンデンサの端子間電圧に応じたレベルのモニタ電圧を生成するモニタ電圧発生回路と、
前記モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路とを備える、寿命検出回路。
【請求項３】
前記モニタ電圧発生回路は、前記平滑コンデンサの端子間電圧を分圧する分圧回路を含む、請求項２に記載の寿命検出回路。
【請求項４】
前記モニタ電圧発生回路は、前記平滑コンデンサの正側端子の電圧を負側にレベルシフトさせるレベルシフト回路を含む、請求項２または請求項３に記載の寿命検出回路。
【請求項５】
前記モニタ電圧発生回路は温度上昇に応じて抵抗値が変化するサーミスタを含み、
前記モニタ電圧は温度上昇に応じて低下する、請求項２から請求項４までのいずれかに記載の寿命検出回路。
【請求項６】
前記信号発生回路は、
前記平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続された抵抗素子と、
前記出力端子と前記平滑コンデンサの負側端子との間に接続され、前記モニタ電圧の瞬時値が前記予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子とを含み、
前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、前記スイッチング素子の非導通時に前記出力端子に出力される前記平滑コンデンサの正側端子の電圧である、請求項２から請求項５までのいずれかに記載の寿命検出回路。
【請求項７】
前記信号発生回路は、
前記平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続され、前記モニタ電圧の瞬時値が前記予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子と、
前記出力端子と前記平滑コンデンサの負側端子との間に接続された抵抗素子とを含み、
前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、前記スイッチング素子の非導通時に前記出力端子に出力される前記平滑コンデンサの負側端子の電圧である、請求項２から請求項５までのいずれかに記載の寿命検出回路。
【請求項１】
交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、
前記平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、
前記平滑コンデンサの端子間電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路を備える、寿命検出回路。
【請求項２】
交流電圧を整流および平滑化して直流電圧を生成する電源装置において平滑コンデンサの寿命を検出する寿命検出回路であって、
前記平滑コンデンサの端子間電圧は直流成分とリプル電圧を含み、
前記平滑コンデンサの端子間電圧よりも低く、かつ前記平滑コンデンサの端子間電圧に応じたレベルのモニタ電圧を生成するモニタ電圧発生回路と、
前記モニタ電圧の瞬時値が予め定められた電圧よりも低下したことに応じて、前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号を出力する信号発生回路とを備える、寿命検出回路。
【請求項３】
前記モニタ電圧発生回路は、前記平滑コンデンサの端子間電圧を分圧する分圧回路を含む、請求項２に記載の寿命検出回路。
【請求項４】
前記モニタ電圧発生回路は、前記平滑コンデンサの正側端子の電圧を負側にレベルシフトさせるレベルシフト回路を含む、請求項２または請求項３に記載の寿命検出回路。
【請求項５】
前記モニタ電圧発生回路は温度上昇に応じて抵抗値が変化するサーミスタを含み、
前記モニタ電圧は温度上昇に応じて低下する、請求項２から請求項４までのいずれかに記載の寿命検出回路。
【請求項６】
前記信号発生回路は、
前記平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続された抵抗素子と、
前記出力端子と前記平滑コンデンサの負側端子との間に接続され、前記モニタ電圧の瞬時値が前記予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子とを含み、
前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、前記スイッチング素子の非導通時に前記出力端子に出力される前記平滑コンデンサの正側端子の電圧である、請求項２から請求項５までのいずれかに記載の寿命検出回路。
【請求項７】
前記信号発生回路は、
前記平滑コンデンサの正側端子と出力端子との間に接続され、前記モニタ電圧の瞬時値が前記予め定められた電圧よりも高い場合は導通し、低い場合は非導通になるスイッチング素子と、
前記出力端子と前記平滑コンデンサの負側端子との間に接続された抵抗素子とを含み、
前記平滑コンデンサの寿命が到来したことを示す信号は、前記スイッチング素子の非導通時に前記出力端子に出力される前記平滑コンデンサの負側端子の電圧である、請求項２から請求項５までのいずれかに記載の寿命検出回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１７６９８６（Ｐ２０１１−１７６９８６Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０６１２（Ｐ２０１０−４０６１２）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００１０９６６８）ＤＸアンテナ株式会社 (394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００１０９６６８）ＤＸアンテナ株式会社 (394)
【Ｆターム（参考）】
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