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JP4297863B2 - Power failure detection device, power supply switching device, uninterruptible power supply device, and power failure detection program - Google Patents
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Power failure detection device, power supply switching device, uninterruptible power supply device, and power failure detection program Download PDF

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Description

本発明は停電検出装置、電源切換装置、無停電電源装置、および、停電検出用プログラムに関する。   The present invention relates to a power failure detection device, a power supply switching device, an uninterruptible power supply device, and a power failure detection program.

従来において、停電を検出する方法としては、例えば、特許文献1に示すような方法がある。この方法は、図15(A)に示すように、電源電圧を整流器1によって全波整流し、ローパスフィルタ(LPF:Low Pass Filter)2で平滑化して直流電圧に変換し、この直流電圧を所定の基準電圧Vrefとコンパレータ3で比較して、停電の有無を検出する。   Conventionally, as a method of detecting a power failure, for example, there is a method as shown in Patent Document 1. In this method, as shown in FIG. 15A, the power supply voltage is full-wave rectified by a rectifier 1, smoothed by a low pass filter (LPF) 2 and converted into a DC voltage, and this DC voltage is predetermined. The reference voltage Vref is compared with the comparator 3 to detect the presence or absence of a power failure.

また、他の方法としては、図15(B)に示すように、電源電圧(実線で示す曲線)に対してハイ(H:High)側とロー(L:Low)側にリミット値(破線で示す曲線)を設定しておき、電源電圧がこれらのリミットを逸脱した場合に、停電が発生したと判断する方法がある。   As another method, as shown in FIG. 15B, limit values (indicated by broken lines) on the high (H: High) side and the low (L: Low) side with respect to the power supply voltage (curved line). There is a method of determining that a power failure has occurred when the power supply voltage deviates from these limits.

実登3009726号公報(段落[0010]、図3)Japanese Utility Model Publication No. 3009726 (paragraph [0010], FIG. 3)

ところで、図15(A)に示す方法では、ローパスフィルタ2として、遮断周波数が数Hz程度のものを使用する必要がある。このため、停電を検出するまでの応答速度が非常に遅いという問題点がある。   By the way, in the method shown in FIG. 15A, it is necessary to use a low-pass filter 2 having a cutoff frequency of about several Hz. For this reason, there is a problem that the response speed until a power failure is detected is very slow.

一方、ローパスフィルタ2として、入力周波数の2倍の周波数を遮断するノッチフィルタ(例えば、Twin−Tフィルタ)を使用することにより、応答速度を速くすることができるが、それでも数ms程度の応答速度しか実現できない。このため、例えば、1ms以内の停電検出を必要とするコンピュータ用の停電検出装置として利用することが困難である。   On the other hand, by using a notch filter (for example, a Twin-T filter) that cuts off twice the input frequency as the low-pass filter 2, the response speed can be increased. However, the response speed is still several ms. Can only be realized. For this reason, for example, it is difficult to use as a power failure detection device for a computer that requires power failure detection within 1 ms.

また、図15(B)に示す方法では、検出速度を速くすることは可能であるが、波形ひずみの影響を受けやすく、誤動作しやすいという問題点がある。   In the method shown in FIG. 15B, the detection speed can be increased, but there is a problem that it is easily affected by waveform distortion and malfunctions.

本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、停電の発生を迅速に検出するとともに、誤動作が少ない停電検出装置、電源切換装置、無停電電源装置、および、停電検出用プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made based on the above circumstances, and the purpose thereof is to quickly detect the occurrence of a power outage and to reduce malfunctions, a power failure detection device, a power supply switching device, an uninterruptible power supply device, and a power failure. An object is to provide a detection program.

上述の目的を達成するため、本発明の停電検出装置は、電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段と、位相シフト手段から出力される第1の信号と、第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段と、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段と、を有するものである。 In order to achieve the above-described object, the power failure detection device of the present invention generates a first signal and a second signal having a predetermined phase difference by inputting a power supply voltage and shifting a phase , The first signal having the transfer function ωc / (s + ωc) and the first filter having the transfer function s / (s + ωc) are shifted so that the phase difference between the first signal and the second signal is 90 °. The output voltage obtained by applying the power supply voltage to the second filter is output as the first signal and the second signal, respectively, and the output signal from the second filter is multiplied by ωc / ω and output. A phase shift means having a constant multiplication means, an arithmetic means for executing an operation of squaring each of the first signal and the second signal output from the phase shift means, and an output of the arithmetic means; A power failure occurs when the threshold is below the specified threshold. Detection means for determining that the, and has a.

このため、停電の発生を迅速に検出するとともに、誤動作が少ない停電検出装置を提供することができる。また、位相シフト手段が、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相シフトし、演算手段が、第1の信号と第2の信号のそれぞれを2乗して加算する演算を実行し、検出手段が、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断するようにしているため、遮断周波数が低いローパスフィルタを排除できることから、停電を迅速に検出することができる。さらに、位相シフト手段が、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力するため、遮断角周波数であるωcを高い角周波数に設定することで、停電を迅速に検出することができる。これに加え、位相シフト手段が、第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有するため、演算手段の出力にリプルが発生することを防止できる。 For this reason, while detecting the occurrence of a power failure quickly, a power failure detection device with few malfunctions can be provided. Further, the phase shift means shifts the phase so that the phase difference between the first signal and the second signal is 90 °, and the calculation means squares each of the first signal and the second signal. Since the detection means determines that a power failure has occurred when the output of the calculation means is less than or equal to a predetermined threshold, a low-pass filter with a low cutoff frequency can be eliminated. A power failure can be detected quickly. Further, the phase shift means outputs the output voltage obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). Since it outputs as a 1st signal and a 2nd signal, respectively, it can detect a power failure rapidly by setting (omega) c which is a cutoff angular frequency to a high angular frequency. In addition, since the phase shift means has constant multiplication means that outputs the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω, it is possible to prevent ripples from occurring in the output of the arithmetic means.

また、他の発明の停電検出装置は、上述の発明に加えて、位相シフト手段は、電源電圧の周波数に応じて、定数倍手段のωの値を変化させるようにしている。このため、電源の周波数が変動した場合でも、演算手段の出力にリプルが発生することを防止できる。 Further, in the power failure detection device of another invention, in addition to the above-mentioned invention, the phase shift means changes the value of ω of the constant multiplication means in accordance with the frequency of the power supply voltage. For this reason, even when the frequency of the power supply fluctuates, it is possible to prevent ripples from occurring in the output of the arithmetic means.

また、本発明の電源切換装置は、電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段と、位相シフト手段から出力される第1の信号と、第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段と、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段と、検出手段によって停電が発生したことが検出された場合には、他の電源に切り換える切換手段と、を有するものである。 Further, the power supply switching device of the present invention generates a first signal and a second signal having a predetermined phase difference by inputting a power supply voltage and shifting the phase, and the first signal and the second signal are generated. For the first filter having a transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having a transfer function s / (s + ωc) A phase having constant multiplying means for outputting the output voltage obtained by applying the power supply voltage as the first signal and the second signal, respectively, and further outputting the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω. The shift means, the calculation means for executing the calculation of adding the first signal and the second signal output from the phase shift means by squaring each other, and the output of the calculation means is below a predetermined threshold value Detection to determine if a power outage has occurred In the case where the stage, that the power failure by the detection means has occurred is detected are those having a switching means for switching to another power source.

このため、停電の発生を迅速に検出するとともに、誤動作が少ない電源切換装置を提供することができる。また、位相シフト手段が、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相シフトし、演算手段が、第1の信号と第2の信号のそれぞれを2乗して加算する演算を実行し、検出手段が、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断するようにしているため、遮断周波数が低いローパスフィルタを排除できることから、停電を迅速に検出することができる。さらに、位相シフト手段が、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力するため、遮断角周波数であるωcを高い角周波数に設定することで、停電を迅速に検出することができる。これに加え、位相シフト手段が、第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有するため、演算手段の出力にリプルが発生することを防止できる。Therefore, it is possible to provide a power supply switching device that can quickly detect the occurrence of a power failure and has few malfunctions. Further, the phase shift means shifts the phase so that the phase difference between the first signal and the second signal is 90 °, and the calculation means squares each of the first signal and the second signal. Since the detection means determines that a power failure has occurred when the output of the calculation means is less than or equal to a predetermined threshold, a low-pass filter with a low cutoff frequency can be eliminated. A power failure can be detected quickly. Further, the phase shift means outputs the output voltage obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). Since it outputs as a 1st signal and a 2nd signal, respectively, it can detect a power failure rapidly by setting (omega) c which is a cutoff angular frequency to a high angular frequency. In addition, since the phase shift means has constant multiplication means that outputs the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω, it is possible to prevent ripples from occurring in the output of the arithmetic means.

また、本発明の無停電電源装置は、電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段と、位相シフト手段から出力される第1の信号と、第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段と、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段と、検出手段によって停電が発生したことが検出された場合には、バックアップ用の電源に切り換える切換手段と、を有するものである。 The uninterruptible power supply of the present invention generates a first signal and a second signal having a predetermined phase difference by inputting a power supply voltage and shifting the phase, and the first signal and the second signal The phase is shifted so that the phase difference between the two signals is 90 °, and the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc) The output voltage obtained by applying the power supply voltage is output as the first signal and the second signal, respectively, and the output signal from the second filter is output by multiplying the output signal by ωc / ω. A phase shift means, a calculation means for performing a calculation of adding and summing the first signal and the second signal output from the phase shift means, and the output of the calculation means is less than a predetermined threshold value In some cases, it is determined that a power failure has occurred. And means, when the power failure by the detection means is detected to have occurred, those having a switching means for switching the power supply for the backup.

このため、停電の発生を迅速に検出するとともに、誤動作が少ない無停電電源装置を提供することができる。また、位相シフト手段が、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相シフトし、演算手段が、第1の信号と第2の信号のそれぞれを2乗して加算する演算を実行し、検出手段が、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断するようにしているため、遮断周波数が低いローパスフィルタを排除できることから、停電を迅速に検出することができる。さらに、位相シフト手段が、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力するため、遮断角周波数であるωcを高い角周波数に設定することで、停電を迅速に検出することができる。これに加え、位相シフト手段が、第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有するため、演算手段の出力にリプルが発生することを防止できる。Therefore, it is possible to provide an uninterruptible power supply device that can quickly detect the occurrence of a power failure and has few malfunctions. Further, the phase shift means shifts the phase so that the phase difference between the first signal and the second signal is 90 °, and the calculation means squares each of the first signal and the second signal. Since the detection means determines that a power failure has occurred when the output of the calculation means is less than or equal to a predetermined threshold, a low-pass filter with a low cutoff frequency can be eliminated. A power failure can be detected quickly. Further, the phase shift means outputs the output voltage obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). Since it outputs as a 1st signal and a 2nd signal, respectively, it can detect a power failure rapidly by setting (omega) c which is a cutoff angular frequency to a high angular frequency. In addition, since the phase shift means has constant multiplication means that outputs the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω, it is possible to prevent ripples from occurring in the output of the arithmetic means.

また、本発明の停電検出用プログラムは、電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段、位相シフト手段から出力される第1の信号と、第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段、としてコンピュータを機能させるようにしている。 Further, the power failure detection program of the present invention generates a first signal and a second signal having a predetermined phase difference by inputting a power supply voltage and shifting the phase, and the first signal and the second signal The phase is shifted so that the phase difference between the two signals is 90 °, and the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc) The output voltage obtained by applying the power supply voltage is output as the first signal and the second signal, respectively, and the output signal from the second filter is output by multiplying the output signal by ωc / ω. When the output of the phase shift means, the first signal output from the phase shift means, and the second signal are squared and added to each other, and the output of the calculation means is below a predetermined threshold Determines that a power outage has occurred Detecting means, so that causes a computer to function as a.

このため、停電の発生を迅速に検出するとともに、誤動作が少ない停電検出用プログラムを提供することができる。また、位相シフト手段が、第1の信号と第2の信号との位相差が90°となるように位相シフトし、演算手段が、第1の信号と第2の信号のそれぞれを2乗して加算する演算を実行し、検出手段が、演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断するようにしているため、遮断周波数が低いローパスフィルタを排除できることから、停電を迅速に検出することができる。さらに、位相シフト手段が、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して電源電圧を印加して得られた出力電圧を第1の信号および第2の信号としてそれぞれ出力するため、遮断角周波数であるωcを高い角周波数に設定することで、停電を迅速に検出することができる。これに加え、位相シフト手段が、第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有するため、演算手段の出力にリプルが発生することを防止できる。For this reason, while detecting the occurrence of a power failure quickly, a power failure detection program with few malfunctions can be provided. Further, the phase shift means shifts the phase so that the phase difference between the first signal and the second signal is 90 °, and the calculation means squares each of the first signal and the second signal. Since the detection means determines that a power failure has occurred when the output of the calculation means is less than or equal to a predetermined threshold, a low-pass filter with a low cutoff frequency can be eliminated. A power failure can be detected quickly. Further, the phase shift means outputs the output voltage obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). Since it outputs as a 1st signal and a 2nd signal, respectively, it can detect a power failure rapidly by setting (omega) c which is a cutoff angular frequency to a high angular frequency. In addition, since the phase shift means has constant multiplication means that outputs the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω, it is possible to prevent ripples from occurring in the output of the arithmetic means.

本発明は、停電発生を迅速に検出するとともに、誤動作が少ない停電検出装置、電源切換装置、無停電電源装置、および、停電検出用プログラムを提供することができる。   The present invention can quickly detect the occurrence of a power failure and provide a power failure detection device, a power supply switching device, an uninterruptible power supply device, and a power failure detection program with few malfunctions.

以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る停電検出装置は、位相シフタ50,51、定数倍部52、乗算部53,54、加算部55、および、コンパレータ56を主要な構成要素としている。なお、本発明の実施の形態に係る停電検出装置は、以下の式1に示す関係に基づき、電源電圧の位相をシフトして生成した、相互に90°の位相差を有する信号(cosθおよびsinθ)のそれぞれを2乗して加算した値が“1”となることを利用して停電を検出している。すなわち、電源電圧が正弦波である場合、入力信号に対して90°の位相のずれた信号を遅延なく生成できれば、交流信号を遅延なく直流信号に変換することができる。このため、本発明の実施の形態に係る停電検出装置では、90°の位相ずれを有する信号を遅延なく発生し、これらの信号を2乗して加算することにより得られる直流信号により、停電の発生を検出する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a power failure detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the power failure detection apparatus according to the first embodiment of the present invention mainly includes phase shifters 50 and 51, a constant multiplier 52, multipliers 53 and 54, an adder 55, and a comparator 56. As a component. Note that the power failure detection device according to the embodiment of the present invention is based on the relationship shown in the following formula 1, and is generated by shifting the phase of the power supply voltage and having a phase difference of 90 ° (cos θ and sin θ). ) Is detected by taking advantage of the fact that the value obtained by squaring and adding each becomes “1”. That is, when the power supply voltage is a sine wave, an AC signal can be converted to a DC signal without delay if a signal having a phase shift of 90 ° with respect to the input signal can be generated without delay. For this reason, in the power failure detection apparatus according to the embodiment of the present invention, a signal having a phase shift of 90 ° is generated without delay, and a DC signal obtained by squaring and adding these signals is used to Detect outbreaks.

Figure 0004297863
Figure 0004297863

ここで、位相シフト手段である位相シフタ50,51はそれぞれ式(2)および式(3)に示す伝達関数G,Gを有しており、また、位相特性としては式(4)および式(5)に示す特性を有し、利得特性としては式(6)および式(7)に示す特性を有している。なお、ωは、遮断角周波数であり、例えば、20000[rad/s]程度の値を設定する。 Here, the phase shifters 50 and 51 as the phase shift means have the transfer functions G 1 and G 2 shown in the equations (2) and (3), respectively, and as the phase characteristics, the equations (4) and It has the characteristic shown to Formula (5), and has the characteristic shown to Formula (6) and Formula (7) as a gain characteristic. Note that ω c is a cutoff angular frequency, and is set to a value of about 20000 [rad / s], for example.

Figure 0004297863
Figure 0004297863
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ここで、位相シフタ50および位相シフタ51の出力信号は、以下の式(8)に示すように、π/2(=90°)の位相差を有しているので、位相シフタ50,51から出力された信号は、90°の位相差を有する。   Here, the output signals of the phase shifter 50 and the phase shifter 51 have a phase difference of π / 2 (= 90 °) as shown in the following formula (8). The output signal has a phase difference of 90 °.

Figure 0004297863
Figure 0004297863

定数倍手段である定数倍部52は、位相シフタ50の利得の方が位相シフタ51の利得よりも大きいことからこれを是正するために、位相シフタ51の出力を以下の式9に示すλ倍(ω/ω倍)して出力する。 Since the gain of the phase shifter 50 is larger than the gain of the phase shifter 51, the constant multiplying unit 52, which is a constant multiplying unit, corrects the output of the phase shifter 51 by λ times shown in Equation 9 below. (Ω c / ω times) and output.

Figure 0004297863
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演算手段の一部である乗算部53は、位相シフタ50の出力信号を2乗して出力する。また、演算手段の一部である乗算部54は、定数倍部52の出力信号を2乗して出力する。演算手段の一部である加算部55は、乗算部53の出力信号と、乗算部54の出力信号とを加算して出力する。   The multiplier 53, which is a part of the calculation means, squares the output signal of the phase shifter 50 and outputs it. The multiplication unit 54, which is a part of the calculation means, squares the output signal of the constant multiplication unit 52 and outputs the result. The adder 55, which is a part of the calculation means, adds the output signal of the multiplier 53 and the output signal of the multiplier 54 and outputs the result.

検出手段の一部であるコンパレータ56は、加算部55の出力信号を、基準信号であるVrefと比較し、加算部55の出力信号≧Vrefである場合には、その出力をハイの状態とし、それ以外の場合にはローの状態とする。   The comparator 56 that is a part of the detection means compares the output signal of the adder 55 with the reference signal Vref, and when the output signal of the adder 55 is equal to or higher than Vref, the output is set to a high state. Otherwise, it is in the low state.

つぎに、本発明の第1の実施の形態の動作について説明する。   Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.

停電検出の対象となる電源の電圧信号は、位相シフタ50,51にそれぞれ入力される。位相シフタ50は、式(2)に示す双一次関数を伝達関数とするローパスフィルタであるので、入力信号を式(4)に示す位相角だけ遅らせて出力する。一方、位相シフタ51は、式(3)に示す双一次関数を伝達関数とするハイパスフィルタであるので、入力信号を式(5)に示す位相角だけ進ませて出力する。   The voltage signal of the power source that is the target of the power failure detection is input to the phase shifters 50 and 51, respectively. Since the phase shifter 50 is a low-pass filter having a bilinear function shown in Expression (2) as a transfer function, the phase shifter 50 outputs the input signal with a delay by a phase angle shown in Expression (4). On the other hand, the phase shifter 51 is a high-pass filter having a bilinear function shown in Expression (3) as a transfer function, and therefore advances and outputs the input signal by the phase angle shown in Expression (5).

位相シフタ51の出力は、定数倍部52に供給され、そこで、式(9)に示す定数λ倍にされて出力される。この結果、定数倍部52の出力信号と、位相シフタ50の出力信号とはその信号レベルが略同一になる。   The output of the phase shifter 51 is supplied to the constant multiplier 52, where it is output after being multiplied by a constant λ shown in the equation (9). As a result, the signal level of the output signal of the constant multiplier 52 and the output signal of the phase shifter 50 are substantially the same.

乗算部53は、位相シフタ50からの出力信号を2乗して出力する。また、乗算部54は、定数倍部52からの出力信号を2乗して出力する。加算部55は、乗算部53の出力と乗算部54の出力を加算する。この結果、入力信号は、位相シフタ50,51によって位相が90°ずれた信号となり、定数倍部52によって信号レベルが同じになるように調整された後、それぞれが2乗されて加算されるので、加算部55の出力は、式1に基づいて直流信号となる。   The multiplier 53 squares the output signal from the phase shifter 50 and outputs it. The multiplier 54 squares the output signal from the constant multiplier 52 and outputs the result. The adder 55 adds the output of the multiplier 53 and the output of the multiplier 54. As a result, the input signal becomes a signal whose phase is shifted by 90 ° by the phase shifters 50 and 51, and is adjusted by the constant multiplier 52 so that the signal level is the same, and then is squared and added. The output of the adder 55 is a DC signal based on Equation 1.

コンパレータ56は、加算部55の出力を所定の基準電圧(閾値)Vrefと比較し、出力が基準電圧Vref未満である場合には出力をローの状態とし、それ以外の場合にはハイの状態にする。この結果、コンパレータ56の出力信号がハイの状態である場合には正常であり、また、ローの状態の場合には停電であると判断することができる。   The comparator 56 compares the output of the adder 55 with a predetermined reference voltage (threshold value) Vref. When the output is less than the reference voltage Vref, the comparator 56 sets the output to a low state, and otherwise sets the output to a high state. To do. As a result, it can be determined that the output signal of the comparator 56 is normal when it is high, and that it is a power failure when it is low.

ところで、ローパスフィルタとしての位相シフタ50は、前述のように遮断角周波数ωとして、20000[rad/s]程度の値を設定しているので、その出力信号の遅延量は無視できる程度(1°未満)である。このため、図15(A)に示す従来の技術のように数Hz程度の遮断周波数を設定する場合に比較すると、本発明の第1の実施の形態に係る停電検出装置では、停電が発生した場合にはその出力が瞬時に変化するので、停電の発生を迅速に検出することができる。 Incidentally, the phase shifter 50 as a low pass filter, a cutoff angular frequency omega c as described above, since the set value of about 20000 [rad / s], the degree delay amount of the output signal can be ignored (1 Less than °). For this reason, compared with the case where a cutoff frequency of about several Hz is set as in the conventional technique shown in FIG. 15A, a power failure has occurred in the power failure detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. In that case, the output changes instantaneously, so that the occurrence of a power failure can be detected quickly.

図2〜4は、本実施の形態に係る停電検出装置の動作をコンピュータによってシミュレーションした結果を示す図である。図2は、位相シフタ50,51および定数倍部52に含まれているωとして20000[rad/s]を設定し、ωとして110π(=2×π×55Hz)[rad/s]を設定した場合において、入力電圧として55Hzの信号を入力し、当該入力電圧が“0”のとなる位相において、停電が発生したときの動作を示す図である。ここで、図2(A)は、0.10sにおいて停電が発生した場合における0.00s〜0.20sまでの信号の状態を示す図である。図2(A)において、Vinは、位相シフタ50,51への入力信号を示し、V0は位相シフタ50の出力信号を示し、V90は定数倍部52の出力信号を示し、Vaddは加算部55の出力信号を示し、また、Vcomはコンパレータ56の出力信号を示している。この図に示すように、入力信号Vinは位相シフタ50,51によって90°の位相差が設定され、また、定数倍部52によってその振幅が同じになるように設定され、V0およびV90として出力される。0.10sにおいて停電が発生して入力信号Vinが“0”の状態になると、加算部55の出力信号Vaddは“0”の状態となり、その結果として、コンパレータ56の出力信号Vcomはローの状態となる。 2-4 is a figure which shows the result of having simulated the operation | movement of the power failure detection apparatus which concerns on this Embodiment with the computer. In FIG. 2, 20000 [rad / s] is set as ω c included in the phase shifters 50 and 51 and the constant multiplier 52, and 110π (= 2 × π × 55 Hz) [rad / s] is set as ω. FIG. 11 is a diagram illustrating an operation when a power failure occurs in a phase where a 55 Hz signal is input as an input voltage and the input voltage is “0”. Here, FIG. 2A is a diagram illustrating a signal state from 0.00 s to 0.20 s when a power failure occurs at 0.10 s. 2A, Vin indicates an input signal to the phase shifters 50 and 51, V0 indicates an output signal of the phase shifter 50, V90 indicates an output signal of the constant multiplier 52, and Vadd indicates an adder 55. In addition, Vcom indicates the output signal of the comparator 56. As shown in this figure, the input signal Vin is set to have a phase difference of 90 ° by the phase shifters 50 and 51, and set to have the same amplitude by the constant multiplier 52, and is output as V0 and V90. The When a power failure occurs at 0.10 s and the input signal Vin becomes “0”, the output signal Vadd of the adder 55 becomes “0”. As a result, the output signal Vcom of the comparator 56 is low. It becomes.

図2(B)は、0.10sの近傍を98.00ms〜102.00msの範囲で拡大した図である。この図に示すように、停電が発生して入力信号Vinが“0”の状態になると、コンパレータ56の出力信号Vcomは瞬時にローの状態となり、その状態の変化は、1ms以内に終了している。   FIG. 2B is an enlarged view of the vicinity of 0.10 s in the range of 98.00 ms to 102.00 ms. As shown in this figure, when a power failure occurs and the input signal Vin becomes “0”, the output signal Vcom of the comparator 56 instantaneously becomes low, and the change of the state is completed within 1 ms. Yes.

図3は、図2の場合と同様の条件に設定した場合において、入力電圧が最大となる位相において、停電が発生したときの動作を示す図である。ここで、図3(A)は、0.095sにおいて停電が発生した場合における0.00s〜0.20sの範囲の信号の状態を示す図である。この図に示すように、0.095sにおいて停電が発生して入力信号Vinが“0”の状態になると、加算部55の出力信号Vaddは“0”の状態となり、その結果として、コンパレータ56の出力信号Vcomはローの状態となる。図3(B)は、0.095sの近傍を93.00ms〜97.00msの範囲で拡大した図である。この図に示すように、停電が発生して入力信号Vinが“0”の状態になると、コンパレータ56の出力信号Vcomは0.20ms程度遅れてローの状態となるが、その状態の変化は、1ms以内に終了する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an operation when a power failure occurs in a phase where the input voltage is maximum when the same conditions as in FIG. 2 are set. Here, FIG. 3A is a diagram illustrating a signal state in a range of 0.00 s to 0.20 s when a power failure occurs at 0.095 s. As shown in this figure, when a power failure occurs at 0.095 s and the input signal Vin becomes “0”, the output signal Vadd of the adder 55 becomes “0”, and as a result, the comparator 56 The output signal Vcom is in a low state. FIG. 3B is an enlarged view of the vicinity of 0.095 s in the range of 93.00 ms to 97.00 ms. As shown in this figure, when a power failure occurs and the input signal Vin becomes “0”, the output signal Vcom of the comparator 56 becomes low with a delay of about 0.20 ms. End within 1 ms.

図2は入力電圧が最小の場合に停電が発生した場合のシミュレーションであり、図3は入力電圧が最大の場合に停電が発生した場合のシミュレーションであり、いずれも500μs以内に停電を検出している。これらのシミュレーションから、ωとして20000[rad/s]を設定し、ωとして110π[rad/s]を設定し、入力電圧として55Hzの信号を入力した場合には、入力信号がどのタイミングで停電となった場合でも少なくとも500μs以内には停電を検出することが可能になると考えられる。 Fig. 2 is a simulation when a power failure occurs when the input voltage is minimum, and Fig. 3 is a simulation when a power failure occurs when the input voltage is maximum, both of which detect the power failure within 500μs. Yes. From these simulations, set 20000 [rad / s] as omega c, sets the 110π [rad / s] as omega, if you enter a signal of 55Hz as the input voltage is a power failure at any timing input signal Even in such a case, it is considered that a power failure can be detected within at least 500 μs.

ところで、図2および図3では、ωとして110π[rad/s]を設定しているが、これは商用電源の周波数が西日本では60Hzであり、東日本では50Hzであるので、これらの双方の中央値である55Hzを採用したためである。したがって、実際に使用する場合には、入力信号の周波数は、東日本では50Hz、西日本では60Hzとなる。   2 and 3, 110π [rad / s] is set as ω. This is because the frequency of the commercial power source is 60 Hz in western Japan and 50 Hz in eastern Japan. This is because 55 Hz is adopted. Therefore, when actually used, the frequency of the input signal is 50 Hz in eastern Japan and 60 Hz in western Japan.

図4は、ωとして110π[rad/s]を設定し、入力信号として50Hzの信号を入力し、入力信号が“0”となる位相で停電が発生した場合の動作を示す図である。図4(A)に示すように、定数倍部52のωの設定値と、入力信号の角周波数とが異なる場合には、位相シフタ50および定数倍部52の出力であるV0およびV90の振幅が異なっている。また、加算部55の出力信号にはリプルが含まれており、完全な直流電圧とはなっていない。   FIG. 4 is a diagram illustrating an operation when a power failure occurs at a phase in which 110π [rad / s] is set as ω, a 50 Hz signal is input as an input signal, and the input signal is “0”. As shown in FIG. 4A, when the set value of ω of the constant multiplier 52 is different from the angular frequency of the input signal, the amplitudes of V0 and V90 that are the outputs of the phase shifter 50 and the constant multiplier 52 are obtained. Is different. Further, the output signal of the adder 55 includes ripples and is not a complete DC voltage.

図4(B)は、図4(A)の108.00〜112.00msの範囲を拡大して示す図である。この図に示すように、110.00msにおいて停電が発生すると、コンパレータ56の出力電圧Vcomが瞬時にローの状態になっている。   FIG. 4B is an enlarged view of the range of 108.00 to 112.00 ms in FIG. As shown in this figure, when a power failure occurs at 110.00 ms, the output voltage Vcom of the comparator 56 is instantaneously low.

図5は、ωとして110π[rad/s]を設定し、入力信号として50Hzの信号を入力し、入力信号の振幅が最大となる位相で停電が発生した場合の動作を示す図である。この場合も図4の場合と同様に、定数倍部52のωの設定値と、入力信号の角周波数とが異なる場合には、位相シフタ50の出力であるV0および定数倍部52の出力であるV90の振幅が異なっている。また、加算部55の出力信号にはリプルが含まれており、完全な直流電圧とはなっていない。   FIG. 5 is a diagram illustrating an operation when a power failure occurs at a phase in which 110π [rad / s] is set as ω, a 50 Hz signal is input as an input signal, and the amplitude of the input signal is maximum. Also in this case, as in the case of FIG. 4, when the set value of ω of the constant multiplier 52 is different from the angular frequency of the input signal, V0 that is the output of the phase shifter 50 and the output of the constant multiplier 52 are used. The amplitude of a certain V90 is different. Further, the output signal of the adder 55 includes ripples and is not a complete DC voltage.

図5(B)は、図5(A)の103.00〜107.00msの範囲を拡大して示す図である。この図に示すように、105.00msにおいて停電が発生すると、コンパレータ56の出力電圧Vcomは0.20ms程度遅れてローの状態となり、その状態の変化は、1ms以内に終了している。   FIG. 5B is an enlarged view of the range of 103.00 to 107.00 ms in FIG. As shown in this figure, when a power failure occurs at 105.00 ms, the output voltage Vcom of the comparator 56 goes low with a delay of about 0.20 ms, and the change in the state is completed within 1 ms.

図4および図5から、ωの設定角周波数と入力信号の角周波数とが異なる場合であっても迅速に停電を検出することができる。なお、このような場合、コンパレータ56の基準電圧Vrefとして、想定されるリプルの変動範囲よりも小さい値(例えば、値“0.4”)を用いることにより、リプルによる誤動作を防止できる。なお、入力信号の周波数は誤差も含めると東日本では50±5Hz、西日本では60±5Hzとなり、45〜65Hzの間の値を取ることになるので、45Hzおよび65Hz入力時におけるリプルの変動範囲よりも小さい値を基準電圧Vrefとして使用することが望ましい。   4 and 5, it is possible to quickly detect a power failure even when the set angular frequency of ω and the angular frequency of the input signal are different. In such a case, by using a value (eg, a value “0.4”) smaller than the expected fluctuation range of ripple as the reference voltage Vref of the comparator 56, malfunction due to ripple can be prevented. Including the error, the frequency of the input signal is 50 ± 5 Hz in eastern Japan, and 60 ± 5 Hz in western Japan, and takes a value between 45 and 65 Hz. It is desirable to use a small value as the reference voltage Vref.

つぎに、本発明の第2の実施の形態について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図6は、本発明の第2の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。この図において、図1と対応する部分には同一の符号を付してその説明は省略する。この図の例では、図1の場合と比較して、周波数検出部70が新たに追加され、定数倍部52が定数倍部71に置換されている。その他の部分は、図1の場合と同様である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the power failure detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to those in FIG. In the example of this figure, compared with the case of FIG. 1, a frequency detection unit 70 is newly added, and the constant multiplication unit 52 is replaced with a constant multiplication unit 71. The other parts are the same as in FIG.

ここで、周波数検出部70は、入力信号の周波数を検出し、定数倍部71に通知する。定数倍部71は、周波数検出部70によって検出された入力信号の周波数に応じて、定数倍部71の伝達関数に含まれているωの値を設定する。   Here, the frequency detector 70 detects the frequency of the input signal and notifies the constant multiplier 71. The constant multiplier 71 sets the value of ω included in the transfer function of the constant multiplier 71 according to the frequency of the input signal detected by the frequency detector 70.

つぎに、以上の第2の実施の形態の動作について説明する。なお、第2の実施の形態では、第1の実施の形態と比較して、周波数検出部70および定数倍部71の動作のみが異なっているので、これらの部分を中心に説明する。   Next, the operation of the above second embodiment will be described. In the second embodiment, only the operations of the frequency detection unit 70 and the constant multiplication unit 71 are different from those of the first embodiment, and therefore, these portions will be mainly described.

図4および図5に示すように、入力信号の周波数が定数倍部71に設定された角周波数ωと異なる場合には、位相シフタ50の出力信号V0と、定数倍部52の出力信号V90とは、振幅が異なる。しかしながら、本実施の形態では、周波数検出部70が入力信号の周波数を検出して、定数倍部71の伝達関数に含まれるωの値を調整するので、例えば、55Hzに対応する角周波数(=110π)を設定している場合において、50Hzまたは60Hzの信号が入力された場合であっても、位相シフタ50の出力信号V0の振幅と、定数倍部52の出力信号V90の振幅とが同じになるように設定される。このため、加算部55の出力にリプルが生じることを防止できる。また、ωをリアルタイムで設定するようにすれば、電源の周波数が誤差により変動した場合であっても、同様にしてリプルの発生を防止できる。   As shown in FIGS. 4 and 5, when the frequency of the input signal is different from the angular frequency ω set in the constant multiplier 71, the output signal V0 of the phase shifter 50 and the output signal V90 of the constant multiplier 52 Have different amplitudes. However, in the present embodiment, since the frequency detection unit 70 detects the frequency of the input signal and adjusts the value of ω included in the transfer function of the constant multiplication unit 71, for example, an angular frequency corresponding to 55 Hz (= 110π), even when a 50 Hz or 60 Hz signal is input, the amplitude of the output signal V0 of the phase shifter 50 and the amplitude of the output signal V90 of the constant multiplier 52 are the same. Is set to be For this reason, it is possible to prevent a ripple from occurring in the output of the adder 55. Further, if ω is set in real time, the occurrence of ripple can be prevented in the same manner even when the frequency of the power supply fluctuates due to an error.

以上に説明したように、本発明の第2の実施の形態によれば、周波数検出部70によって入力信号の周波数を検出し、検出された周波数に応じて定数倍部71の伝達関数に含まれるωを設定するようにしたので、東日本および西日本でも安定して動作することが可能になる。また、電源の周波数が誤差によって変動した場合であっても安定して動作することが可能になる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, the frequency of the input signal is detected by the frequency detector 70 and included in the transfer function of the constant multiplier 71 according to the detected frequency. Since ω is set, it is possible to operate stably in eastern Japan and western Japan. Moreover, even when the frequency of the power supply fluctuates due to an error, it is possible to operate stably.

つぎに、本発明の第3の実施の形態に係る停電検出装置について説明する。   Next, a power failure detection apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described.

図7および図8は、本発明の第3の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。上述の第1および第2の実施の形態では、入力信号が時間的に連続である場合における構成例であるが、第3の実施の形態は、入力信号が時間的に離散である場合における構成例である。   7 and 8 are diagrams showing a configuration example of the power failure detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. The first and second embodiments described above are configuration examples when the input signal is temporally continuous. However, the third embodiment is a configuration when the input signal is discrete in time. It is an example.

図7は、本発明の第3の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、本発明の第3の実施の形態に係る停電検出装置80は、CPU(Central Processing Unit)80a、ROM(Read Only Memory)80b、RAM(Random Access Memory)80c、I/F(Interface)80d、バス80e、ローパスフィルタ(LPF)80f、および、A/D変換器80gを有している。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a power failure detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in this figure, a power failure detection device 80 according to the third embodiment of the present invention includes a CPU (Central Processing Unit) 80a, a ROM (Read Only Memory) 80b, a RAM (Random Access Memory) 80c, an I / O It has an F (Interface) 80d, a bus 80e, a low-pass filter (LPF) 80f, and an A / D converter 80g.

ここで、CPU80aは、ROM80bに格納されている制御用プログラム80b1にしたがって装置の各部を制御する制御回路である。ROM80bは、制御用プログラム80b1およびその他のプログラムおよびデータ等を格納しており、CPU80aからの要求に応じて必要なプログラムまたはデータを読み出して供給する半導体記憶装置である。   Here, the CPU 80a is a control circuit that controls each part of the apparatus in accordance with a control program 80b1 stored in the ROM 80b. The ROM 80b is a semiconductor storage device that stores a control program 80b1, other programs and data, and reads and supplies necessary programs or data in response to a request from the CPU 80a.

RAM80cは、CPU80aが各種演算処理を実行する際に、処理途中のプログラムやデータを一時的に格納する半導体記憶装置である。I/F80dは、A/D変換器80hから供給されるデータの表現形式を適宜変換して入力するとともに、外部に停電検出信号を出力する。   The RAM 80c is a semiconductor memory device that temporarily stores programs and data being processed when the CPU 80a executes various arithmetic processes. The I / F 80d appropriately converts and inputs the data representation format supplied from the A / D converter 80h, and outputs a power failure detection signal to the outside.

バス80eは、CPU80a、ROM80b、RAM80c、I/F80dを相互に接続し、これらの間でデータの授受を可能とする接続線群である。   The bus 80e is a group of connection lines that connect the CPU 80a, the ROM 80b, the RAM 80c, and the I / F 80d to each other and exchange data among them.

ローパスフィルタ80fは、電源電圧に含まれている低域成分(ナイキスト周波数以下の成分)のみを通過させ、それ以上の高域成分を遮断する。A/D変換器80gは、ローパスフィルタ80fの出力信号をサンプリングしてホールドするとともに、対応するディジタル信号(離散信号)に変換して出力する。なお、ローパスフィルタ80fの遮断周波数は、例えば、数k〜数十kHz程度に設定されるので、図15(A)に示すローパスフィルタの遮断周波数である数Hzに比較して非常に大きいことから、応答速度が遅くなることはない。   The low-pass filter 80f allows only a low-frequency component (component below the Nyquist frequency) included in the power supply voltage to pass, and blocks a higher-frequency component beyond that. The A / D converter 80g samples and holds the output signal of the low-pass filter 80f, converts it into a corresponding digital signal (discrete signal), and outputs it. The cut-off frequency of the low-pass filter 80f is set to, for example, about several k to several tens of kHz, and therefore is very large compared to several Hz that is the cut-off frequency of the low-pass filter shown in FIG. The response speed will not slow down.

図8は、図7に示す制御用プログラム80b1が実行された場合に実現される機能ブロックを示す図である。この図に示すように、制御用プログラム80b1によって実現される機能ブロックは、位相シフタ90,91、定数倍部92、乗算部93,94、加算部95、および、コンパレータ96を有している。   FIG. 8 is a diagram showing functional blocks realized when the control program 80b1 shown in FIG. 7 is executed. As shown in this figure, the functional block realized by the control program 80b1 includes phase shifters 90 and 91, a constant multiplier 92, multipliers 93 and 94, an adder 95, and a comparator 96.

ここで、位相シフト手段である位相シフタ90,91は、A/D変換器80gから出力される離散信号x(n)を入力し、位相差が90°となるようにそれぞれの信号の位相をシフトする。ここで、位相シフタ90,91の伝達関数は、以下の式10および式11によって表される。なお、これらの伝達関数は、式2および式3をそれぞれ双一次変換することにより得られたものである。ここで、Tはサンプリング時間を示し、ZはZ変換の演算子である。   Here, the phase shifters 90 and 91, which are phase shift means, receive the discrete signal x (n) output from the A / D converter 80g, and adjust the phase of each signal so that the phase difference is 90 °. shift. Here, the transfer functions of the phase shifters 90 and 91 are expressed by the following equations 10 and 11. These transfer functions are obtained by bilinear transformation of Equation 2 and Equation 3, respectively. Here, T represents a sampling time, and Z is an operator for Z conversion.

Figure 0004297863
Figure 0004297863
Figure 0004297863
Figure 0004297863

定数倍手段である定数倍部92は、位相シフタ91の出力信号を入力し、K(=ω/ω)倍して出力する。演算手段の一部である乗算部93は、位相シフタ90の出力信号を2乗して出力する。演算手段の一部である乗算部94は、定数倍部92の出力信号を2乗して出力する。 A constant multiplier 92 as a constant multiplier inputs the output signal of the phase shifter 91, multiplies it by K (= ω c / ω), and outputs it. The multiplier 93 which is a part of the calculation means squares the output signal of the phase shifter 90 and outputs it. The multiplication unit 94 which is a part of the calculation means squares the output signal of the constant multiplication unit 92 and outputs the result.

演算手段の一部である加算部95は、乗算部93の出力信号と、乗算部94の出力信号とを加算して出力する。検出手段の一部であるコンパレータ96は、加算部95の出力と基準電圧Vrefとを比較し、加算部95の出力が基準電圧Vref以上である場合には出力をハイの状態とし、それ以外の場合にはローの状態とする。   The adder 95, which is a part of the arithmetic means, adds the output signal of the multiplier 93 and the output signal of the multiplier 94 and outputs the result. The comparator 96, which is a part of the detection means, compares the output of the adder 95 with the reference voltage Vref. If the output of the adder 95 is equal to or higher than the reference voltage Vref, the output is set to the high state. In this case, the state is low.

つぎに、図9を参照して、制御用プログラム80b1が開始された場合に実際に実行される処理の流れについて説明する。なお、このフローチャートの処理は、図8に示すブロック図の処理を実現するものである。図9のフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。   Next, a flow of processing actually executed when the control program 80b1 is started will be described with reference to FIG. Note that the processing of this flowchart implements the processing of the block diagram shown in FIG. When the processing of the flowchart of FIG. 9 is started, the following steps are executed.

ステップS10:CPU80aは、I/F80dを介して、入力信号のサンプリング値x(n)を取り込む。   Step S10: The CPU 80a takes in the sampling value x (n) of the input signal via the I / F 80d.

ステップS11:CPU80aは、以下の式12に基づいて入力信号x(n)と、1周期前の入力信号x(n−1)と、位相シフタ90の1周期前の出力信号であるy(n−1)との間で演算を実行し、位相シフタ90の出力信号であるy(n)を得る。また、CPU80aは、以下の式13に基づいて入力信号x(n)と、1周期前の入力信号x(n−1)と、位相シフタ91の1周期前の出力信号であるy(n−1)との間で演算を実行し、位相シフタ91の出力信号であるy(n)を得る。 Step S11: The CPU 80a, based on the following Expression 12, inputs the input signal x (n), the input signal x (n-1) one cycle before, and the output signal y 1 (one cycle before the phase shifter 90). n-1) to obtain y 1 (n) which is an output signal of the phase shifter 90. Further, the CPU 80a, based on the following Expression 13, inputs the input signal x (n), the input signal x (n−1) one cycle before, and the output signal y 2 (n one cycle before the phase shifter 91). -1) and y 2 (n) which is an output signal of the phase shifter 91 is obtained.

Figure 0004297863
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ステップS12:CPU80aは、位相シフタ91の出力信号であるy(n)に対して定数倍部92の伝達関数であるK(=ω/ω)を乗算する。 Step S12: The CPU 80a multiplies y 2 (n) that is the output signal of the phase shifter 91 by K (= ω c / ω) that is the transfer function of the constant multiplier 92.

ステップS13:CPU80aは、位相シフタ90の出力信号であるy(n)を2乗するとともに、位相シフタ91の出力信号であるy(n)を2乗し、得られた結果を加算して出力P(n)とする。 Step S13: The CPU 80a squares y 1 (n) that is the output signal of the phase shifter 90, squares y 2 (n) that is the output signal of the phase shifter 91, and adds the obtained results. Output P (n).

ステップS14:CPU80aは、ステップS13で得られた加算部95の出力であるP(n)の値が基準電圧Vrefの値未満であるか否かを判定し、P(n)の値が基準電圧Vrefの値未満である場合にはステップS15に進み、それ以外の場合にはステップS16に進む。   Step S14: The CPU 80a determines whether or not the value of P (n) that is the output of the adder 95 obtained in step S13 is less than the value of the reference voltage Vref, and the value of P (n) is the reference voltage. If it is less than the value of Vref, the process proceeds to step S15, and otherwise, the process proceeds to step S16.

ステップS15:CPU80aは、停電が発生したと判定し、I/F80dを介して外部に停電が発生したことを示す信号(停電検出信号)を出力する。   Step S15: The CPU 80a determines that a power failure has occurred, and outputs a signal (a power failure detection signal) indicating that a power failure has occurred to the outside via the I / F 80d.

ステップS16:CPU80aは、正常と判断して処理を終了する。   Step S16: The CPU 80a determines that it is normal and ends the process.

以上に説明したように、本発明の第3の実施の形態によれば、図7に示すコンピュータを用いて停電を迅速かつ確実に検出することが可能になる。このため、高価なアナログ乗算器を使用する必要がなくなるので、装置のコストを低減することができる。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, it is possible to quickly and reliably detect a power failure using the computer shown in FIG. For this reason, it is not necessary to use an expensive analog multiplier, so that the cost of the apparatus can be reduced.

つぎに、本発明の第4の実施の形態に係る停電検出装置について説明する。   Next, a power failure detection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

図10は、本発明の第4の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。この図において、図1と対応する部分には同一の符号を付してその説明は省略する。この図の例では、図1の場合と比較して、パルス幅カウンタ100が新たに追加されている。その他の部分は、図1の場合と同様である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a power failure detection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to those in FIG. In the example of this figure, compared with the case of FIG. 1, a pulse width counter 100 is newly added. The other parts are the same as in FIG.

ここで、検出手段の一部であるパルス幅カウンタ100は、コンパレータ56の出力がローの状態になった場合には、その立ち下がりでカウント動作を開始し、立ち上がりでカウント動作を終了して、カウント値をリセットする。また、カウント値が所定の値に達した場合には、その出力をハイの状態にする。   Here, when the output of the comparator 56 is in a low state, the pulse width counter 100 which is a part of the detection means starts the count operation at the falling edge and ends the counting operation at the rising edge. Reset the count value. When the count value reaches a predetermined value, the output is set to a high state.

つぎに、本発明の第4の実施の形態の動作について説明する。なお、第4の実施の形態では、第1の実施の形態と比較して、パルス幅カウンタ100の動作のみが異なっているので、この部分を中心に説明する。   Next, the operation of the fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, only the operation of the pulse width counter 100 is different from that in the first embodiment, and this portion will be mainly described.

位相シフタ51は、一種の微分回路を構成しているので、入力信号にノイズが混入していると、出力には大きな信号となって現れる。そのため、このようなノイズに応答してコンパレータ56が誤動作してしまう場合がある。しかしながら、このようなノイズに応答したコンパレータ56のパルス信号の幅は非常に狭いものであることから、パルス幅カウンタによってパルス幅を検出して、ある設定値以下のパルスは除去することにより誤動作を防止できる。   Since the phase shifter 51 constitutes a kind of differentiation circuit, if noise is mixed in the input signal, it appears as a large signal in the output. Therefore, the comparator 56 may malfunction in response to such noise. However, since the width of the pulse signal of the comparator 56 in response to such noise is very narrow, malfunction is detected by detecting the pulse width with the pulse width counter and removing pulses below a certain set value. Can be prevented.

図11は、パルス幅カウンタ100の動作を説明するためのタイミングチャートである。この図に示すように、コンパレータ56の出力信号が時間T1の間だけローの状態になった場合には、パルス幅カウンタ100がカウントアップ動作を開始する。しかし、破線で示すカウンタ設定値まで到達しないので、その出力である停電検出信号は、ローの状態を保つ。   FIG. 11 is a timing chart for explaining the operation of the pulse width counter 100. As shown in this figure, when the output signal of the comparator 56 becomes low only for the time T1, the pulse width counter 100 starts a count-up operation. However, since the counter set value indicated by the broken line is not reached, the power failure detection signal that is the output remains low.

また、コンパレータ56の出力信号が時間T2の間だけローの状態になった場合には、パルス幅カウンタ100がカウントアップ動作を開始するが、この場合も破線で示すカウンタ設定値まで到達しないので、その出力である停電検出信号は、ローの状態を保つ。   Further, when the output signal of the comparator 56 is in a low state only for the time T2, the pulse width counter 100 starts a count-up operation, but in this case as well, the counter set value indicated by the broken line is not reached. The power failure detection signal that is the output remains low.

さらに、停電が発生してコンパレータ56の出力信号がローの状態になった場合には、カウンタ値が破線で示すカウンタ設定値を超えるので、パルス幅カウンタ100の出力である停電検出信号がハイの状態となる。   Further, when a power failure occurs and the output signal of the comparator 56 becomes low, the counter value exceeds the counter set value indicated by the broken line, so the power failure detection signal that is the output of the pulse width counter 100 is high. It becomes a state.

このように、パルス幅カウンタ100によって所定の幅以下のパルスに対しては反応しないようにしたので、ノイズによる誤動作を防止できる。また、パルス幅カウンタ100の設定値を変更することにより、停電が発生してから停電が検出されるまでの応答時間を調整可能とすることができる。   As described above, since the pulse width counter 100 does not react to a pulse having a predetermined width or less, a malfunction due to noise can be prevented. Further, by changing the set value of the pulse width counter 100, it is possible to adjust the response time from when a power failure occurs until the power failure is detected.

図12および図13は、図10に示す第4の実施の形態をコンピュータでシミュレーションした結果を示す図である。図12は、30.00msにおいて停電が発生した場合の0.00ms〜40.00msの間の信号の状態を示す図である。この図において、eは入力信号を示し、eは位相シフタ50の出力信号を示し、eは定数倍部52の出力信号を示し、eは加算部55の出力信号を示し、Vcomはコンパレータ56の出力信号を示し、Vdetはパルス幅カウンタ100の出力信号を示し、Triggerは、停電開始を示すトリガ信号を示している。また、図13は、図12に示す29.00〜31.00msの範囲を拡大して示す図である。 12 and 13 are diagrams showing the results of a computer simulation of the fourth embodiment shown in FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a signal state between 0.00 ms and 40.00 ms when a power failure occurs at 30.00 ms. In this figure, e 1 indicates an input signal, e 2 represents the output signal of the phase shifter 50, e 3 shows an output signal of the constant multiplier section 52, e d indicates the output signal of the adder 55, Vcom Indicates an output signal of the comparator 56, Vdet indicates an output signal of the pulse width counter 100, and Trigger indicates a trigger signal indicating the start of a power failure. FIG. 13 is an enlarged view showing the range of 29.00 to 31.00 ms shown in FIG.

図12および図13の例では、ω=20000[rad/s]とし、また、パルス幅カウンタ100の設定値として200μsを設定している。また、入力信号としては正弦波にランダムなノイズを重畳したものを使用している。この図に示すように、入力信号にノイズが重畳されると、コンパレータ56の出力はノイズに応答しているが、パルス幅カウンタ100の出力信号であるVdetは、誤検出していない。 In the example of FIGS. 12 and 13, ω c = 20000 [rad / s] is set, and 200 μs is set as the setting value of the pulse width counter 100. As the input signal, a signal obtained by superimposing random noise on a sine wave is used. As shown in this figure, when noise is superimposed on the input signal, the output of the comparator 56 responds to the noise, but the output signal Vdet of the pulse width counter 100 is not erroneously detected.

また、30msのタイミングで入力信号を遮断した場合、約300μsの応答速度でこれを検出している。なお、カウンタ設定値は200μsであるが、入力段の伝達関数の応答時間(約50μs)とコンパレータ56の設定レベルの関係により、カウンタ設定値である200μsよりも応答時間は長くなっている。   Further, when the input signal is cut off at the timing of 30 ms, this is detected at a response speed of about 300 μs. Although the counter set value is 200 μs, the response time is longer than the counter set value of 200 μs due to the relationship between the response time of the transfer function of the input stage (about 50 μs) and the setting level of the comparator 56.

以上に説明したように、本発明の第4の実施の形態によれば、コンパレータ56の出力にパルス幅カウンタ100を接続し、所定の幅以下のパルス信号には応答しないようにしたので、電源にノイズが混入している場合でも誤動作することを防止できる。また、パルス幅カウンタ100を設定することにより、停電発生から停電が検出されるまでの反応時間を任意に設定することができる。   As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the pulse width counter 100 is connected to the output of the comparator 56 so as not to respond to a pulse signal having a predetermined width or less. Even when noise is mixed in, it is possible to prevent malfunction. Further, by setting the pulse width counter 100, the reaction time from the occurrence of a power failure until the power failure is detected can be arbitrarily set.

つぎに、本発明の第5の実施の形態について説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

図14は、本発明の第5の実施の形態の構成例を示す図である。この図に示すように、本発明の第5の実施の形態は、上述した停電検出装置80を含む電源切換装置として構成されている。すなわち、電源切換装置は、停電検出装置80、制御部120、および、スイッチ121によって構成され、その外部には第1の電源130、第2の電源131、および、負荷132が接続されている。   FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the fifth exemplary embodiment of the present invention. As shown in this figure, the fifth embodiment of the present invention is configured as a power supply switching device including the power failure detection device 80 described above. That is, the power supply switching device includes a power failure detection device 80, a control unit 120, and a switch 121, and a first power supply 130, a second power supply 131, and a load 132 are connected to the outside thereof.

ここで、停電検出装置80は、例えば、図7と同様の構成を有している。制御部120は、停電検出装置80から供給される停電検出信号に応じて、スイッチ121を切り換える。切換手段であるスイッチ121は、例えば、電磁式スイッチまたは半導体スイッチ等によって構成され、一方の電源において停電が発生した場合には、他方の電源に接続を切り換える。   Here, the power failure detection apparatus 80 has the same configuration as that of FIG. 7, for example. The control unit 120 switches the switch 121 according to the power failure detection signal supplied from the power failure detection device 80. The switch 121 serving as switching means is constituted by, for example, an electromagnetic switch, a semiconductor switch, or the like. When a power failure occurs in one power source, the connection is switched to the other power source.

第1の電源130は、例えば、商用電源であり、常用系の電源である。また、第2の電源131は、待機系の電源であり、例えば、無停電電源装置等である。負荷132は、例えば、ホストコンピュータ等である。   The first power supply 130 is, for example, a commercial power supply, and is a regular power supply. The second power supply 131 is a standby power supply, such as an uninterruptible power supply. The load 132 is, for example, a host computer.

つぎに、本発明の第5の実施の形態の動作について説明する。   Next, the operation of the fifth embodiment of the present invention will be described.

スイッチ121が常用系である第1の電源130に接続されている場合において停電が発生すると、停電検出装置80は、上述した動作により停電を検出する。停電を検出すると、停電検出装置80は、停電検出信号を制御部120に供給する。制御部120は、停電検出信号の供給を受けると、スイッチ121の接続を、常用系である第1の電源130から待機系である第2の電源131に切り換える。その結果、第1の電源130において停電が発生した場合には、第2の電源131から電源を継続することが可能になる。   When a power failure occurs when the switch 121 is connected to the first power supply 130 that is the regular system, the power failure detection device 80 detects the power failure by the above-described operation. When a power failure is detected, the power failure detection device 80 supplies a power failure detection signal to the control unit 120. When receiving the supply of the power failure detection signal, the control unit 120 switches the connection of the switch 121 from the first power supply 130 that is the normal system to the second power supply 131 that is the standby system. As a result, when a power failure occurs in the first power supply 130, the power supply from the second power supply 131 can be continued.

前述したように、本実施の形態に係る停電検出装置では、遅くとも500μs以内に停電の検出を検出することができるので、停電発生時には第1の電源130から第2の電源131への切換は瞬時に行われることになる。その結果、負荷132であるホストコンピュータに影響を与えることなく、電源の切り換えを実行することが可能になる。   As described above, the power failure detection apparatus according to the present embodiment can detect the power failure within 500 μs at the latest, so that the switching from the first power supply 130 to the second power supply 131 is instantaneous when a power failure occurs. Will be done. As a result, it is possible to execute power supply switching without affecting the host computer that is the load 132.

なお、図14に示す電源切換装置を、無停電電源装置に内蔵して、停電発生時には商用電源から内部のインバータ出力に切り換えるようにすることも可能である。その場合にも、停電発生時には、電源を迅速に切り換えることが可能になる。   It is also possible to incorporate the power supply switching device shown in FIG. 14 in the uninterruptible power supply so that the commercial power supply is switched to the internal inverter output when a power failure occurs. Even in this case, it is possible to quickly switch the power supply when a power failure occurs.

なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。   Each embodiment described above is a preferred example of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.

例えば、上述の各実施の形態では、低域通過特性を有する位相シフタ50と、高域通過特性を有する位相シフタ51とを用いるようにしたが、ωに20000を設定し、50Hzの信号を入力した場合には、位相シフタ50の位相の遅延量は、1°未満であるので、位相シフタ50を省略して、位相シフタ51のみによって90°の位相ずれを生じるようにしてもよい。その場合、定数倍部52は、式7の逆数の値を乗算するようにすればよい。 For example, in each of the above-described embodiments, the phase shifter 50 having a low-pass characteristic and the phase shifter 51 having a high-pass characteristic are used, but 20,000 is set in ω c and a 50 Hz signal is converted. When input, the phase shift amount of the phase shifter 50 is less than 1 °. Therefore, the phase shifter 50 may be omitted, and a phase shift of 90 ° may be generated only by the phase shifter 51. In that case, the constant multiplier 52 may multiply the reciprocal value of Expression 7.

また、以上の第3の実施の形態では、式10および式11の伝達関数を有する位相シフタ90,91を用いるようにしたが、例えば、半導体メモリに入力信号x(n)を格納し、90°に対応する期間が経過した後に読み出すことにより遅延することも可能である。   In the third embodiment described above, the phase shifters 90 and 91 having the transfer functions of Expression 10 and Expression 11 are used. For example, the input signal x (n) is stored in the semiconductor memory, and the 90 It is also possible to delay by reading after the period corresponding to ° has elapsed.

また、上述の第3の実施の形態では、双一次変換によって連続時間の伝達関数を、離散時間の伝達関数に変換するようにしたが、例えば、LDI(Lossless Discrete Integrator)変換等のS−Z変換を用いることも可能である。   In the third embodiment described above, a continuous-time transfer function is converted into a discrete-time transfer function by bilinear conversion. For example, SZ such as LDI (Lossless Discrete Integrator) conversion is used. A transformation can also be used.

さらに、上述の第5の実施の形態では、2つの電源を切り換える場合について説明したが、3つ以上の場合について本発明を適用することが可能である。   Furthermore, in the above-described fifth embodiment, the case where two power sources are switched has been described, but the present invention can be applied to the case where there are three or more power sources.

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、停電検出装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなどがある。光ディスクには、DVD(Digital Versatile Disk)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)などがある。   The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program describing the processing contents of the function that the power failure detection apparatus should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Examples of the magnetic recording device include a hard disk device (HDD), a flexible disk (FD), and a magnetic tape. Examples of the optical disk include a DVD (Digital Versatile Disk), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), and a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable). Magneto-optical recording media include MO (Magneto-Optical disk).

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROMなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。   When distributing the program, for example, portable recording media such as a DVD and a CD-ROM in which the program is recorded are sold. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。   The computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. In addition, each time the program is transferred from the server computer, the computer can sequentially execute processing according to the received program.

本発明は、停電の発生を検出する停電検出装置に利用することができる。   The present invention can be used for a power failure detection device that detects the occurrence of a power failure.

本発明の第1の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power failure detection apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. ω=20000、ω=110π場合において、55Hzの信号を入力し、入力電圧が“0”のとなる位相で停電が発生したときの動作を示す図であり、(A)は全体図であり、(B)は(A)において停電が発生した部分を拡大して示す図である。When ω c = 20000 and ω = 110π, a 55 Hz signal is input, and an operation when a power failure occurs at a phase where the input voltage is “0” is shown. FIG. (B) is a figure which expands and shows the part which the power failure generate | occur | produced in (A). ω=20000、ω=110π場合において、55Hzの信号を入力し、入力電圧が最大となる位相で停電が発生したときの動作を示す図であり、(A)は全体図であり、(B)は(A)において停電が発生した部分を拡大して示す図である。When ω c = 20000 and ω = 110π, a 55 Hz signal is input, and an operation when a power failure occurs at a phase where the input voltage is maximum is shown. (A) is an overall view, (B ) Is an enlarged view of a portion where a power failure has occurred in (A). ω=20000、ω=110π場合において、50Hzの信号を入力し、入力電圧が“0”となる位相で停電が発生したときの動作を示す図であり、(A)は全体図であり、(B)は(A)において停電が発生した部分を拡大して示す図である。In the case of ω c = 20000 and ω = 110π, it is a diagram showing an operation when a power failure occurs at a phase where a 50 Hz signal is input and the input voltage is “0”, and FIG. (B) is a figure which expands and shows the part which the power failure generate | occur | produced in (A). ω=20000、ω=110π場合において、50Hzの信号を入力し、入力電圧が最大となる位相で停電が発生したときの動作を示す図であり、(A)は全体図であり、(B)は(A)において停電が発生した部分を拡大して示す図である。When ω c = 20000 and ω = 110π, a signal of 50 Hz is input, and an operation when a power failure occurs at a phase where the input voltage is maximum is shown. (A) is an overall view, (B ) Is an enlarged view of a portion where a power failure has occurred in (A). 本発明の第2の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power failure detection apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power failure detection apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図7に示す停電検出装置によって実現される機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block implement | achieved by the power failure detection apparatus shown in FIG. 図8に示す機能ブロックの処理を実現するためのフローチャートである。It is a flowchart for implement | achieving the process of the functional block shown in FIG. 本発明の第4の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power failure detection apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図10に示す停電検出装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the power failure detection apparatus shown in FIG. 図10に示す停電検出装置にノイズが重畳された入力信号を与えた場合の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement at the time of giving the input signal on which noise was superimposed to the power failure detection apparatus shown in FIG. 図12の停電が発生した部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the part which the power failure generate | occur | produced of FIG. 本発明の第5の実施の形態に係る停電検出装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power failure detection apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 従来の停電検出装置を説明する図であり、(A)は交流を直流に変換して検出する停電検出装置であり、(B)はH側およびL側にリミットを設けてこれとの関係で停電を検出する停電検出装置である。It is a figure explaining the conventional power failure detection device, (A) is a power failure detection device that converts alternating current into direct current, and (B) is provided with limits on the H side and the L side in relation to this. This is a power failure detection device that detects a power failure.

符号の説明Explanation of symbols

50,51 位相シフタ(位相シフト手段)
52 定数倍部(定数倍手段)
53,54 乗算部(演算手段の一部)
55 加算部(乗算手段の一部)
56 コンパレータ(検出手段の一部)
70 周波数検出部
90,91 位相シフタ(位相シフト手段)
92 定数倍部(定数倍手段)
93,94 乗算部(演算手段の一部)
95 加算部(乗算手段の一部)
96 コンパレータ(検出手段の一部)
100 パルス幅カウンタ(検出手段の一部)
121 切換スイッチ(切換手段)
50, 51 Phase shifter (phase shift means)
52 Constant multiplication part (constant multiplication means)
53, 54 Multiplier (part of calculation means)
55 Adder (part of multiplication means)
56 Comparator (part of detection means)
70 Frequency detector 90, 91 Phase shifter (phase shift means)
92 Constant multiplication part (constant multiplication means)
93, 94 Multiplier (part of calculation means)
95 Adder (part of multiplication means)
96 Comparator (part of detection means)
100 Pulse width counter (part of detection means)
121 selector switch (switching means)

Claims (5)

電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、上記第1の信号と上記第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して上記電源電圧を印加して得られた出力電圧を上記第1の信号および上記第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに上記第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段と、
上記位相シフト手段から出力される上記第1の信号と、上記第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段と、
上記演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段と、
を有する、
ことを特徴とする停電検出装置。
The first signal and the second signal having a predetermined phase difference are generated by shifting the phase by inputting the power supply voltage, and the phase difference between the first signal and the second signal is 90. Obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). the output voltage is then output as the first signal and the second signal, and the phase shift means further have a constant multiple means for outputting .omega.c / omega multiplying by the output signal from the second filter ,
Arithmetic means for executing an operation of squaring and adding each of the first signal and the second signal output from the phase shift means;
Detecting means for determining that a power failure has occurred when the output of the computing means is less than or equal to a predetermined threshold;
Having
A power failure detection device.
請求項1記載の停電検出装置において、
前記位相シフト手段は、前記電源電圧の周波数に応じて、前記定数倍手段のωの値を変化させる、
ことを特徴とする停電検出装置。
In the power failure detection device according to claim 1,
The phase shift means changes the value of ω of the constant multiplication means according to the frequency of the power supply voltage.
A power failure detection device.
電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、上記第1の信号と上記第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して上記電源電圧を印加して得られた出力電圧を上記第1の信号および上記第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに上記第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段と、The first signal and the second signal having a predetermined phase difference are generated by shifting the phase by inputting the power supply voltage, and the phase difference between the first signal and the second signal is 90. Obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). Phase shift means having constant multiplication means for outputting the output voltage as the first signal and the second signal, respectively, and further outputting the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω,
上記位相シフト手段から出力される上記第1の信号と、上記第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段と、  Arithmetic means for executing an operation of squaring and adding each of the first signal and the second signal output from the phase shift means;
上記演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段と、  Detecting means for determining that a power failure has occurred when the output of the computing means is less than or equal to a predetermined threshold;
上記検出手段によって停電が発生したことが検出された場合には、他の電源に切り換える切換手段と、  When it is detected by the detection means that a power failure has occurred, switching means for switching to another power source,
を有する、  Having
ことを特徴とする電源切換装置。  A power supply switching device characterized by that.
電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、上記第1の信号と上記第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して上記電源電圧を印加して得られた出力電圧を上記第1の信号および上記第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに上記第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段と、  The first signal and the second signal having a predetermined phase difference are generated by shifting the phase by inputting the power supply voltage, and the phase difference between the first signal and the second signal is 90. Obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). Phase shift means having constant multiplication means for outputting the output voltage as the first signal and the second signal, respectively, and further outputting the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω,
上記位相シフト手段から出力される上記第1の信号と、上記第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段と、  Arithmetic means for executing an operation of squaring and adding each of the first signal and the second signal output from the phase shift means;
上記演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段と、  Detecting means for determining that a power failure has occurred when the output of the calculating means is equal to or less than a predetermined threshold;
上記検出手段によって停電が発生したことが検出された場合には、バックアップ用の電源に切り換える切換手段と、  When it is detected by the detection means that a power failure has occurred, switching means for switching to a backup power source; and
を有する、  Having
ことを特徴とする無停電電源装置。  An uninterruptible power supply.
電源電圧を入力して位相をシフトすることにより、所定の位相差を有する第1の信号と第2の信号とを生成し、上記第1の信号と上記第2の信号との位相差が90°となるように位相をシフトすると共に、伝達関数ωc/(s+ωc)を有する第1のフィルタと、伝達関数s/(s+ωc)を有する第2のフィルタに対して上記電源電圧を印加して得られた出力電圧を上記第1の信号および上記第2の信号としてそれぞれ出力し、さらに上記第2のフィルタからの出力信号をωc/ω倍して出力する定数倍手段を有する位相シフト手段、  The first signal and the second signal having a predetermined phase difference are generated by shifting the phase by inputting the power supply voltage, and the phase difference between the first signal and the second signal is 90. Obtained by applying the power supply voltage to the first filter having the transfer function ωc / (s + ωc) and the second filter having the transfer function s / (s + ωc). Phase shift means having constant multiplier means for outputting the output voltage as the first signal and the second signal, respectively, and further outputting the output signal from the second filter multiplied by ωc / ω,
上記位相シフト手段から出力される上記第1の信号と、上記第2の信号とをそれぞれを2乗して加算する演算を実行する演算手段、  Arithmetic means for executing an operation of squaring and adding each of the first signal and the second signal output from the phase shift means;
上記演算手段の出力が所定の閾値以下である場合には停電が発生したと判断する検出手段、  Detecting means for determining that a power failure has occurred when the output of the calculating means is equal to or less than a predetermined threshold;
としてコンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータ読みとり可能な停電検出用プログラム。  A computer-readable power failure detection program characterized by causing a computer to function as a computer.
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JP5026821B2 (en) * 2007-03-09 2012-09-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power converter
JP2010017023A (en) * 2008-07-04 2010-01-21 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Power failure detection device
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52136128U (en) * 1976-04-12 1977-10-15
JPS62201369A (en) * 1986-02-28 1987-09-05 Fuji Electric Co Ltd Digital detecting method for alternating current effective value
JPH01110266A (en) * 1987-10-24 1989-04-26 Nagano Nippon Musen Kk Voltage drop detection circuit
JP3338159B2 (en) * 1994-02-10 2002-10-28 三菱電機株式会社 Amplitude / phase detector
JP3287121B2 (en) * 1994-07-29 2002-05-27 株式会社明電舎 Voltage drop detection circuit
JP4134728B2 (en) * 2003-01-07 2008-08-20 三菱電機株式会社 Instantaneous voltage drop detection circuit and instantaneous voltage drop compensator using this circuit

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