JP6209612B2 - Power supply device and telephone system - Google Patents
Power supply device and telephone system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6209612B2 JP6209612B2 JP2015533763A JP2015533763A JP6209612B2 JP 6209612 B2 JP6209612 B2 JP 6209612B2 JP 2015533763 A JP2015533763 A JP 2015533763A JP 2015533763 A JP2015533763 A JP 2015533763A JP 6209612 B2 JP6209612 B2 JP 6209612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- control unit
- noise level
- voltage
- log
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/40—Testing power supplies
- G01R31/42—AC power supplies
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Sub-Exchange Stations And Push- Button Telephones (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Description
本発明は電源装置及び電話システムに関し、特に交流電源から直流電源を生成する電源装置及び電話システムに関する。 The present invention relates to a power supply device and a telephone system, and more particularly to a power supply device and a telephone system that generate a DC power supply from an AC power supply.
電気機器を構成する部品の多くは直流電源に基づき動作する。そのため、電気機器は、商用電源等から供給される交流電源から直流電源を生成する電源回路或いはACアダプタ等を有する。しかし、この電源回路によって生成される直流電源は、交流電源の変動に起因して電圧レベルに変動が生じ、当該直流電源により動作する機器に不具合が生じるおそれがある。そこで、外部から供給される交流電源を監視する技術が特許文献1、2に開示されている。 Many of the components that make up electrical equipment operate on the basis of a DC power supply. Therefore, the electrical device has a power supply circuit or an AC adapter that generates a DC power from an AC power supplied from a commercial power supply or the like. However, the DC power generated by the power supply circuit may vary in voltage level due to fluctuations in the AC power, and there is a risk that a device that operates with the DC power supply may malfunction. In view of this, Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for monitoring AC power supplied from the outside.
特許文献1、2では、交流電源の電圧低下又は瞬断を検出して、当該障害が発生した日時を記録する技術が開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for detecting a voltage drop or an instantaneous interruption of an AC power source and recording the date and time when the failure occurs.
しかしながら、交流電源の電圧低下又は瞬断のログを取得したとしても、交流電源から生成した直流電源で動作するシステムの不具合がどのような電源不良に起因して発生したのかを判断するのは困難である問題がある。 However, it is difficult to determine what kind of power failure caused the malfunction of the system that operates with the DC power generated from the AC power even if the log of the voltage drop or instantaneous interruption of the AC power is acquired. There is a problem.
本発明にかかる電源装置の一態様は、直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するPWM信号を出力する電源制御部と、前記PWM信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、を有し、前記電源制御部は、前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源の状況を示すログを出力する。 One aspect of a power supply device according to the present invention includes a power supply control unit that outputs a PWM signal having a duty ratio according to a difference between a voltage of a DC system power supply and a preset target voltage, and a switching element based on the PWM signal. And a power supply circuit that outputs the DC system power supply from an AC power supply supplied from outside, and the power supply control unit has a noise level of the DC system power supply equal to or higher than a preset noise level threshold value. In response to this, a log indicating the status of the AC power supply is output.
本発明にかかる電話システムの一態様は、直流システム電源の電圧と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するPWM信号を出力する電源制御部と、前記PWM信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、前記直流システム電源に基づき動作し、電話端末と局線との接続制御を行う構内交換機と、を有し、前記電源制御部は、前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源の状況を示すログを出力する。 One aspect of a telephone system according to the present invention includes a power supply control unit that outputs a PWM signal having a duty ratio corresponding to a difference between a voltage of a DC system power supply and a preset target voltage, and a switching element based on the PWM signal. A power supply circuit that outputs the DC system power from an AC power supplied from the outside, and a private branch exchange that operates based on the DC system power and controls connection between the telephone terminal and the office line. The power supply control unit outputs a log indicating the status of the AC power supply in response to the noise level of the DC system power supply being equal to or higher than a preset noise level threshold.
本発明にかかる電源装置及び電話システムによれば、システムの不具合が電源の不具合に起因したものか否かを判断することができる。 According to the power supply device and the telephone system according to the present invention, it can be determined whether or not the system failure is caused by the power supply failure.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本発明は、電源装置に関するものである。この電源装置は、電話システムに適用することで特に効果を奏するが、適用可能なシステムは電話システムに限られない。Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention relates to a power supply device. Although this power supply device is particularly effective when applied to a telephone system, the applicable system is not limited to a telephone system.
図1に実施の形態1にかかる電話システム1のブロック図を示す。図1に示すように、実施の形態1にかかる電話システム1は、電源装置10、構内交換機20、電話端末TM1、TM2、システム温度センサSENを有する。システム温度センサSENは、電話システム1の筐体内温度(以下、周囲温度と称す)を示す温度情報TSENを出力する。
FIG. 1 shows a block diagram of a telephone system 1 according to the first exemplary embodiment. As shown in FIG. 1, the telephone system 1 according to the first embodiment includes a
電源装置10は、外部の商用系統電源から供給される交流電源から直流システム電源に変換する。以下の説明では、直流システム電源の電圧を直流出力電圧VOUTと表記する。電源装置10は、電源回路11、電源制御部12、絶縁回路13を有する。
The
電源回路11は、電源制御部12が生成するPWM信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する。電源制御部12は、直流システム電源の電圧(直流出力電圧VOUT)と予め設定された目標電圧との差に応じたデューティー比を有するPWM信号を出力する。また、電源制御部12は、直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、交流電源の状況を示すログを出力する。このログは、構内交換機20に送信される、若しくは、電源制御部12内のメモリに記憶される。電源制御部12は、例えば、プログラムに応じて各種演算及び制御を行うMPU(Micro Processor Unit)が用いられる。絶縁回路13は、電源回路11の電圧観測点OVS及び電流観測点OCSと、電源制御部12の入力端子との間を絶縁しながら、各観測点から得られる電圧に応じた信号レベルの信号を出力する。各観測点で観測される電圧が、電源制御部12の入力レンジよりも大きくなる場合、絶縁回路13を設けることが特に有効である。なお、電源装置10については、その詳細を後述する。
The
構内交換機20は、電話端末TM1、TM2と局線との接続制御を行う。構内交換機20は、直流システム電源に基づき動作する。構内交換機20は、システム制御部21、メモリ22、リアルタイムクロック生成部23、インタフェース回路24を有する。
The
システム制御部21は、電話端末TM1と局線との接続制御を行う。システム制御部21は、例えば、プログラムに応じて各種演算及び制御を行うMPU(Micro Processor Unit)が用いられる。メモリ22は、システム制御部21が動作するためのプログラム、及び電源装置10で生成されたログを格納する。このメモリ22は、電源装置10に備えられたメモリよりも容量が大きいものとする。リアルタイムクロック生成部23は、システム制御部21に与えるリアルタイムクロック信号を生成する。このリアルタイムクロック信号は、システム制御部21において時間の計測に用いられる。
The
電話端末TM1、TM2は例えば、固定電話である。電話端末TM1、TM2は、構内交換機20のインタフェース回路24と接続される。この電話端末TM1、TM2には、着信情報等の各種情報が表示される表示部(例えば、LCD(Liquid Crystal Display))及び端末制御部を有する。端末制御部は、例えば、プログラムに応じて各種演算及び制御を行うMPU(Micro Processor Unit)が用いられる。
The telephone terminals TM1 and TM2 are fixed telephones, for example. The telephone terminals TM1 and TM2 are connected to the
続いて、電源装置10の詳細について説明する。そこで、図2に実施の形態1にかかる電源装置10の詳細なブロック図を示す。図2に示すように、実施の形態2にかかる電源装置10の電源回路11は、整流平滑回路31、駆動回路32、トランス33、整流平滑回路34、スイッチング素子(例えば、駆動トランジスタTr)電流検出抵抗Rs1、抵抗R1、R2を有する。
Next, details of the
整流平滑回路31は、交流電源から与えられる交流入力電圧を整流して直流電圧を生成する。駆動回路32は、電源制御部12から与えられるPWM信号に応じて駆動信号を生成して駆動トランジスタTrをスイッチングする。
The rectifying /
トランス33は、一次側コイルと二次側コイルとを有する。そして、一次側コイルの一端は、整流平滑回路31の正出力端子に接続される。一次側コイルの他端は、駆動トランジスタTrを介して整流平滑回路31の負出力端子に接続される。なお、駆動トランジスタTrは、NMOSトランジスタである。この駆動トランジスタTrは、ゲートに駆動回路32が出力する駆動信号が与えられ、ソースが整流平滑回路31の負出力端子に接続され、ドレインがトランス33の一次側コイルの他端に接続される。
The
トランス33の二次側コイルは、一端が整流平滑回路34の正入力端子に接続され、他端が整流平滑回路34の負入力端子(例えば接地ノード)に接続される。整流平滑回路34は、トランス33の二次側コイルに生じたパルス信号を整流して直流電圧を出力する。整流平滑回路34が出力する直流電圧は、直流システム電源となる。直流システム電源の電圧は、電源回路11の直流出力電圧VOUTである。
The secondary coil of the
また、整流平滑回路34の正出力端子には電源ノードが接続され、整流平滑回路34の負出力端子には接地ノードが接続される。そして、電源ノードと接地ノードとの間には抵抗R1、R2が直列に接続される。抵抗R1と抵抗R2とが接続されるノードは、電圧観測点OVSとなる。また、接地ノードには電流検出抵抗Rs1が挿入される。そして、電流検出抵抗Rs1の整流平滑回路34側の端子は、電流観測点OCSとなる。
A power supply node is connected to the positive output terminal of the rectifying / smoothing
電源制御部12は、AD変換回路41、演算部42、PWMタイマ43、メモリ44、リアルタイムクロック生成部45を有する。
The power
AD変換回路41は、絶縁回路13を介して得た電流観測点OCSの電圧値と電圧観測点OVSの電圧値に対応するデジタル値を出力する。また、電源装置10では、交流電源から与えられる交流入力電圧の電圧レベルを示す交流入力電圧値に対応するデジタル値を出力する。また、AD変換回路41は、システム温度センサSENが出力する温度情報TSENに対応するデジタル値を出力する。
The
演算部42は、直流システム電源として生成される直流出力電圧VOUTと予め設定された目標電圧値との差がゼロに近づくようにPWMタイマ43の設定値を更新する。また、演算部42は、電圧観測点OVSの電圧値に対してフーリエ変換、ウェーブレット変換等の処理を施し、さらに変換後の値に対してデジタルフィルタ処理を施す。これにより、演算部42は、電圧観測点OVSの電圧値のCメッセージノイズ、ソフォメトリックノイズ、リップルノイズ、スパイクノイズ及び電圧変動の少なくとも1つを観測する。そして、演算部42は、観測した電圧値の変動を監視することで電源装置10の直流出力電圧VOUTの異常状態を監視して、直流出力電圧VOUTに異常が検出された場合に、異常検出時点でのログを出力する。このログには、交流入力電圧の電圧値、直流出力電圧VOUTの電圧値、出力電流の電流値、異常発生時間、アラームの種類等の情報が含まれる。このログの詳細については、後述する。なお、実施の形態1にかかる電話システム1では、直流出力電圧VOUTの異常検出時点でのログに加えて、定期的なログも出力する。
The
PWMタイマ43は、演算部42から与えられた設定値に応じたデューティー比のPWM信号を出力する。また、PWMタイマ43は、図示しないシステムクロック生成部が出力するシステムクロック信号に基づきPWM信号の周波数を決定する。
The
メモリ44は、演算部42の動作を決定するプログラム及び演算部42が出力したログが格納される。また、メモリ44は、演算部42が演算途中で生成する中間データ等の各種情報を格納する。
The
リアルタイムクロック生成部45は、リアルタイムクロック信号を生成する。このリアルタイムクロック信号は、演算部42において時間の取得に利用される。なお、リアルタイムクロック信号は、構内交換機20のリアルタイムクロック生成部23が生成するリアルタイムクロック信号を利用することもできる。この場合、電源制御部12のリアルタイムクロック生成部45は不要になる。
The real time
続いて、実施の形態1にかかる電話システム1の動作について説明する。電話システム1は、電源装置10が生成し、構内交換機20の動作に用いられる直流出力電圧VOUTに想定された範囲を超える異常状態が発生した場合に、交流電源の状態を含むログを出力することに特徴の1つを有する。そこで、電話システム1の動作の説明として、電話システム1において生成されるログについて説明する。電源装置10が生成するログの形式には、様々な種類が考えられるが、ここでは3つの例を挙げて当該ログについて説明する。
Next, the operation of the telephone system 1 according to the first embodiment will be described. The telephone system 1 outputs a log including the state of the AC power supply when an abnormal state that is generated by the
図3に実施の形態1にかかる電源装置10が生成するログの第1の例を示す。図3に示すように、第1の例では、10秒毎に交流入力電圧等の情報を取得する。このとき、図3に示す例は、下線が引かれたタイミングで、直流出力電圧VOUTのノイズレベルがノイズレベル閾値以上となるため、電源装置10は、ノイズレベルが大きくなった時点の交流入力電圧等の情報を取得してログに記録する。図3に示す例では、10時20分33秒に交流入力電圧の電圧レベルの低下と、直流出力電流の上昇が記録される。また、図3に示す例では、10時20分56秒に交流電源の瞬断(交流入力電圧が0Vとなる状態)が記録される。
FIG. 3 shows a first example of a log generated by the
続いて、図4に実施の形態1にかかる電源装置10が生成するログの第2の例を示す。図4に示す例は、直流出力電圧VOUTにノイズが大きくなる等の異常が検出された場合、異常が検出された後に通常のログ取得周期よりも短い周期でログを取得する例である。そのため、図4に示す例では、10時20分24秒で直流出力電圧VOUTの異常が検出された後、直流出力電圧VOUTが異常状態から正常状態に回復する10時20分28秒までの間、1秒間隔でログを生成する。このように、異常状態が発生した後に短い周期でログを取得することで、電源不具合と電話システム1の異常との相関をより明確に把握することができる。
Next, FIG. 4 shows a second example of a log generated by the
続いて、図5に実施の形態1にかかる電源装置10が生成するログの第3の例を示す。図5に示す第3の例は、図3に示した第1の例と同じ電圧異常が発生した場合において、記録する情報を変更したものである。この第3の例では、ログに記録する情報として、直流出力電圧VOUTが異常を示した時点における、交流入力電圧と、発信、着信、捕捉及びアイドル等の電話システム1の利用状況と、が記録される。直流出力電圧等の電気的情報に代えて、電話システム1の利用状況を、交流入力電圧と共に記録することで電話システム1の不具合と交流入力電圧との関係をより明確に把握することができる。
Next, FIG. 5 shows a third example of a log generated by the
また、上記図3〜図5に示したログの例では、具体的な数値で電源等の状況を示しているが、電源装置10のメモリ44或いは構内交換機20のメモリ22に記録されているログを取得して、グラフ表示することで、ログを参照することもできる。そこで、図6に実施の形態1にかかる電源装置で生成されるログの表示例を示す。
Further, in the log examples shown in FIGS. 3 to 5, the status of the power supply or the like is shown by specific numerical values, but the log recorded in the
図6に示す例では、交流入力電圧とシステム温度とを取得対象情報として表示するものである。この図6に示す例では、交流入力電圧とシステム温度とを時系列にグラフ化している。そして、図6に示す例では、14時5分23秒付近で交流入力電圧がシステムが正常に動作する正常動作範囲(上限電圧と下限電圧との間の範囲)から外れた電圧値となっている。 In the example shown in FIG. 6, the AC input voltage and the system temperature are displayed as acquisition target information. In the example shown in FIG. 6, the AC input voltage and the system temperature are graphed in time series. In the example shown in FIG. 6, the AC input voltage becomes a voltage value outside the normal operating range (range between the upper limit voltage and the lower limit voltage) in which the system operates normally at around 14: 5: 23. Yes.
上記説明より、実施の形態1にかかる電話システム1では、電源装置10が直流出力電圧VOUTのノイズレベル等がノイズレベル閾値を超える等の異常状態となったことを検出し、当該異常状態が検出された時点での交流入力電圧等の情報をログとして出力する。これにより、実施の形態1にかかる電話システム1では、通常のログ取得間隔を長く設定してログの容量を削減しながら、不具合が生じる可能性がある電源異常状態のログを確実に取得することができる。
From the above description, in the telephone system 1 according to the first embodiment, the
特に、電話システムでは、電源異常に起因して通話ノイズが生じることがある。そのため、実施の形態1にかかる電話システム1のように、電源異常の発生状態に応じて交流入力電圧等のログを取得することで、システム側の不具合に起因して通話ノイズが発生しているのか、外部の交流電源の異常に起因して通話ノイズが発生しているのかの特定が容易になる。 In particular, in a telephone system, call noise may occur due to power supply abnormality. For this reason, as in the telephone system 1 according to the first embodiment, by acquiring a log such as an AC input voltage according to the occurrence state of the power supply abnormality, call noise is generated due to a problem on the system side. Therefore, it is easy to identify whether or not call noise is generated due to an abnormality in the external AC power supply.
また、実施の形態1にかかる電話システム1では、電源装置10の電圧制御にMPU等のプログラムにより動作する演算器を用い、当該演算器により直流出力電圧VOUTの異常を検出する。そのため、電話システム1では、演算器の動作を規定するプログラムにノイズ検出プログラムを組み込むだけで、ハードウェアを追加することなくログ取得の機能を追加することができる。
Further, in the telephone system 1 according to the first embodiment, an arithmetic unit that operates according to a program such as an MPU is used for voltage control of the
実施の形態2
実施の形態2では、実施の形態1の電源装置10の別の形態について説明する。そこで、図7に実施の形態2にかかる電源装置50のブロック図を示す。なお、実施の形態2の説明において、実施の形態1で説明した構成要素については、実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略する。Embodiment 2
In the second embodiment, another form of the
図7に示すように、電源装置50は、電源装置10の電源回路11を電源回路51に置き換え、電源制御部12を電源制御部52に置き換えたものである。
As shown in FIG. 7, the
電源回路51は、直流出力電圧VOUTを生成する回路としてPFC回路(力率改善回路:Power Factor Correction回路)を用いるものである。電源回路51は、整流平滑回路61、駆動回路62、駆動トランジスタTr、インダクタL、ダイオードD、コンデンサC、ヒートシンク温度センサTHSEN1、THSEN2、電流検出抵抗Rs1、抵抗R1、R2を有する。
The
整流平滑回路61は、交流電源から与えられる交流入力電圧を整流して直流電圧を出力する。この直流電圧は、整流平滑回路61の正出力端子に接続される電源ノードと、負出力端子に接続される接地ノードと、に出力される。
The rectifying / smoothing
電源ノードには、インダクタLとダイオードDとが直列接続されるように挿入される。そして、インダクタLとダイオードDとの間のノードと接地ノードとの間に駆動トランジスタTrが接続される。駆動トランジスタTrのゲートには駆動回路62から駆動信号が与えられる。駆動回路62は、電源制御部52のPWMタイマ43が出力するPWM信号から駆動信号を生成する。また、電源回路51では、駆動トランジスタTr及びダイオードDにはヒートシンクが設けられている。そして、駆動トランジスタTrに設けられているヒートシンクには、当該ヒートシンクの温度を検出するヒートシンク温度センサTHSEN1が設けられている。ダイオードDに設けられているヒートシンクには、当該ヒートシンクの温度を検出するヒートシンク温度センサTHSEN2が設けられている。そして、ヒートシンク温度センサTHSEN1、THSEN2が検出した温度情報は、電源制御部52のAD変換回路71に与えられる。
An inductor L and a diode D are inserted into the power supply node so as to be connected in series. The drive transistor Tr is connected between the node between the inductor L and the diode D and the ground node. A drive signal is given from the
コンデンサCは、ダイオードDの端子のうち電源回路51の出力側の端子と接地ノードとの間に設けられる。このコンデンサCは、インダクタLと駆動トランジスタTrのスイッチングにより生じたパルス信号を平滑化するものである。
Capacitor C is provided between the output-side terminal of
また、電源回路51においても、電流検出抵抗Rs1と、抵抗R1、R2とが電源回路11と同様に設けられている。
Also in the
電源制御部52は、電源制御部12のAD変換回路41をAD変換回路71に置き換えたものである。AD変換回路71は、AD変換回路41にヒートシンク温度センサTHSEN1、THSEN2から出力される温度情報をデジタル値に変換する機能をAD変換回路41に追加したものである。
The
PFC回路では、入力される交流入力電圧に大きな変動が生じると駆動トランジスタTrとダイオードDとが加熱することがある。そこで、実施の形態2にかかる電源装置10では、直流出力電圧VOUTのノイズを直接観測することに加えて、ヒートシンク温度センサTHSEN1、THSEN2が出力する温度情報が予め設定した温度を超えた場合にログを出力する。
In the PFC circuit, when a large fluctuation occurs in the input AC input voltage, the driving transistor Tr and the diode D may be heated. Therefore, in the
実施の形態2にかかる電源装置50では、直流出力電圧VOUTのノイズ等の変動だけでなく、電圧変換に用いられるスイッチング素子等の温度に応じてログを生成する。これにより、実施の形態2にかかる電源装置50では、実施の形態1にかかる電源装置10よりもより広範囲な要因についてのログを取得し、電話システムの不具合解析の精度を向上させることができる。
In the
実施の形態3
実施の形態3では、実施の形態1にかかる電源装置10よりも広範囲な不具合の原因を可能とする電源装置の変形例について説明する。そこで、図8に実施の形態3にかかる電源装置80のブロック図を示す。なお、実施の形態3の説明において、実施の形態1で説明した構成要素については、実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
In the third embodiment, a modified example of the power supply device capable of causing a wider range of problems than the
図8に示すように、電源装置80は、実施の形態1にかかる電源装置10の交流電源供給線にXキャパシタXC及び電流検出部82を追加したものである。また、電源装置80では、電流検出部82の追加に伴い、電源制御部12のAD変換回路41に電流検出部82から出力される電流情報をデジタル値に変換する機能を追加したAD変換回路83を含む電源制御部81を有する。
As shown in FIG. 8, the power supply device 80 is obtained by adding an X capacitor XC and a
XキャパシタXCは、交流電源から供給される交流入力電圧が伝達される2つの配線の間に設けられる。XキャパシタXCは、交流入力電圧に含まれるノイズ成分を除去するためのものである。電流検出部82は、XキャパシタXCに流れる電流を検出して、検出した電流値に対応する電流情報を出力する。なお、電流検出部82は、PCBパターンをコイルとして利用することで形成することができる。
The X capacitor XC is provided between two wirings to which an AC input voltage supplied from an AC power supply is transmitted. The X capacitor XC is for removing a noise component included in the AC input voltage. The
ここで、交流電源として矩形波を有する信号を出力する無停電装置が接続されることがある。このような交流電源として矩形波が与えられた場合、XキャパシタXCが破壊される可能性がある。これは、矩形波入力があった場合、XキャパシタXCに流れる電流Icが大きくなり、XキャパシタXCが過剰に発熱して破壊される可能性がある。 Here, an uninterruptible device that outputs a signal having a rectangular wave as an AC power supply may be connected. When a rectangular wave is given as such an AC power supply, the X capacitor XC may be destroyed. This is because when there is a rectangular wave input, the current Ic flowing through the X capacitor XC becomes large, and the X capacitor XC may be excessively heated and destroyed.
そこで、実施の形態3にかかる電源装置80では、電流検出部82をXキャパシタXCと直列に設けることで、XキャパシタXCに流れる電流Icを検出する。XキャパシタXCは、時間単位に流れる電流Icが大きくなると、内部抵抗における発熱量が大きくなる。この電流Icと、発熱量との間には(1)式の関係がある。
P[j/s]=Ic2×ESR ・・・ (1)
ここで、Pは発熱量であり、ESRは内部抵抗の抵抗値である。
また、電流Icは(2)式〜(4)式を用いて導出できる。
Ic=ΔQ/Δt ・・・ (2)
Q=CV ・・・ (3)
Ic=(C×ΔV)/Δt ・・・・ (4)
ここで、QはXキャパシタXCの容量値であり、VはXキャパシタXCに印加される電圧であり、tは時間である。(4)式より、電流Icは、時間当たりの交流入力電圧の変動の大きさを求めることで導出できることがわかる。Therefore, in the power supply device 80 according to the third embodiment, the
P [j / s] = Ic2 × ESR (1)
Here, P is the heat generation amount, and ESR is the resistance value of the internal resistance.
Further, the current Ic can be derived using the equations (2) to (4).
Ic = ΔQ / Δt (2)
Q = CV (3)
Ic = (C × ΔV) / Δt (4)
Here, Q is a capacitance value of the X capacitor XC, V is a voltage applied to the X capacitor XC, and t is time. From the equation (4), it can be seen that the current Ic can be derived by obtaining the magnitude of fluctuation of the AC input voltage per time.
そして、電源制御部81の演算部42において、(1)式及び(4)式に基づきXキャパシタXCの内部抵抗の発熱量を演算する。XキャパシタXCの発熱量が想定した外部入力ノイズレベル閾値(例えば、発熱量閾値)よりも大きくなった場合には、電源装置80は、交流電源に異常が発生したと判断してログを生成する。
And in the calculating
これにより、実施の形態3にかかる電源装置80は、直流出力電圧VOUTのノイズ等の変動からだけでは判断が難しいXキャパシタXCの故障の原因となる交流電源の異常をログに記録することができる。XキャパシタXCが破壊した場合、交流入力電圧のノイズレベルが大きくなり、当該ノイズに起因して通話ノイズが発生することがある。また、故障の原因となる無停電装置が現場検証時に外されていた場合には、XキャパシタXCの故障の原因特定が困難である問題がある。しかし、実施の形態3にかかる電源装置80によれば、XキャパシタXCに流れる電流Icの大きさからこのような交流電源の異常をログから特定することができる。 As a result, the power supply device 80 according to the third embodiment can record in the log an abnormality of the AC power source that causes a failure of the X capacitor XC, which is difficult to determine only from fluctuations in the DC output voltage VOUT or the like. . When the X capacitor XC is destroyed, the noise level of the AC input voltage increases, and call noise may occur due to the noise. In addition, when the uninterruptible power supply that causes the failure is removed at the time of field verification, there is a problem that it is difficult to identify the cause of the failure of the X capacitor XC. However, according to the power supply device 80 according to the third embodiment, such an abnormality of the AC power supply can be identified from the log from the magnitude of the current Ic flowing through the X capacitor XC.
実施の形態4
実施の形態4では、実施の形態1にかかる電源装置10よりも広範囲な不具合の原因を可能とする電源装置の変形例について説明する。そこで、図9に実施の形態4にかかる電源装置90のブロック図を示す。なお、実施の形態4の説明において、実施の形態1で説明した構成要素については、実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
In the fourth embodiment, a modified example of the power supply device capable of causing a wider range of problems than the
図9に示すように、電源装置90は、実施の形態1にかかる電源装置10の交流電源供給線にサージアブソーバVA及び電流検出部82を追加したものである。また、電源装置90では、電流検出部82の追加に伴い、電源制御部12のAD変換回路41に電流検出部82から出力される電流情報をデジタル値に変換する機能を追加したAD変換回路92を含む電源制御部91を有する。
As illustrated in FIG. 9, the
サージアブソーバVAは、バリスタを含む回路である。このバリスタは、交流電源に雷サージ等のサージ電流が発生した場合に、サージ電流を交流電源ラインから引き抜くものである。サージアブソーバVAは、交流電源から供給される交流入力電圧が伝達される2つの配線の間に設けられる。電流検出部82は、サージアブソーバVAに流れる電流を検出して、検出した電流値に対応する電流情報を出力する。なお、電流検出部82は、PCBパターンをコイルとして利用することで形成することができる。
The surge absorber VA is a circuit including a varistor. This varistor extracts a surge current from an AC power supply line when a surge current such as a lightning surge occurs in the AC power supply. The surge absorber VA is provided between two wires to which an AC input voltage supplied from an AC power source is transmitted. The
通常の雷サージが交流電源に印加された場合、そのサージ電流は短時間に十分に大きさとなる。そのため、通常の雷サージに対しては、サージアブソーバVAは問題なく機能する。しかし、通常の雷サージよりも小さなサージ電流が長時間印加されると、サージアブソーバVAに含まれるバリスタが加熱して皮膜に発煙、発火等の問題が生じる可能性がある。このような問題が生じた場合、サージアブソーバVAが破損して、電源品質に問題が生じる場合がある。しかしながら、このような問題が生じた場合、直流出力電圧VOUTのノイズ等の変動から原因を特定することが難しい。 When a normal lightning surge is applied to an AC power supply, the surge current becomes sufficiently large in a short time. Therefore, the surge absorber VA functions without a problem with respect to a normal lightning surge. However, if a surge current smaller than a normal lightning surge is applied for a long time, the varistor included in the surge absorber VA may be heated to cause problems such as smoke and fire on the film. When such a problem occurs, the surge absorber VA may be damaged, causing a problem in power quality. However, when such a problem occurs, it is difficult to identify the cause from fluctuations in the DC output voltage VOUT such as noise.
そこで、実施の形態4にかかる電源装置90では、電流検出部82をサージアブソーバVAと直列に設けることで、サージアブソーバVAに流れる電流Icを検出する。そして、当該電流Icの値が外部入力ノイズレベル閾値(例えば、ノイズ電流閾値)異常となり、サージアブソーバVAが破損するおそれがあると判断した場合には、その時点での交流電源等の状況をログとして出力する。
Therefore, in the
これにより、実施の形態4にかかる電源装置90は、直流出力電圧VOUTのノイズ等の変動からだけでは判断が難しいサージアブソーバVAの故障の原因となる交流電源の異常をログに記録することができる。サージアブソーバVAが破壊した場合、交流入力電圧のノイズレベルが大きくなり、当該ノイズに起因して通話ノイズが発生することがある。また、故障の原因となる誘導雷サージは現場検証時には発生していないため、サージアブソーバVAの故障の原因特定が困難である問題がある。しかし、実施の形態4にかかる電源装置90によれば、サージアブソーバVAに流れる電流Icの大きさからこのような交流電源の異常をログから特定することができる。
As a result, the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 電話システム
10、50、80、90 電源装置
11、51 電源回路
12、52、81、91 電源制御部
13 絶縁回路
20 構内交換機
21 システム制御部
22、44 メモリ
23、45 リアルタイムクロック生成部
24 インタフェース回路
31、34、61 整流平滑回路
32、62 駆動回路
33 トランス
41、71、83、92 AD変換回路
42 演算部
43 PWMタイマ
82 電流検出部
OVS 電圧観測点
OCS 電流観測点
TM1、TM2 電話端末DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記PWM信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、を有し、
前記電源制御部は、
前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源において異常が発生しているか否かに関わらず前記直流システム電源の状況と前記交流電源の状況とを関連付けてログを出力する電源装置。 A power supply control unit that outputs a PWM signal having a duty ratio according to a difference between a voltage of the DC system power supply and a preset target voltage;
A power supply circuit that switches the switching element based on the PWM signal and outputs the DC system power supply from an AC power supply supplied from the outside,
The power control unit
The state of the DC system power supply and the state of the AC power supply regardless of whether or not an abnormality has occurred in the AC power supply in response to the noise level of the DC system power supply being equal to or higher than a preset noise level threshold. A power supply unit that outputs logs in association with .
前記PWM信号に基づきスイッチング素子をスイッチングして、外部から与えられる交流電源から前記直流システム電源を出力する電源回路と、
前記直流システム電源に基づき動作し、電話端末と局線との接続制御を行う構内交換機と、を有し、
前記電源制御部は、
前記直流システム電源のノイズレベルが予め設定したノイズレベル閾値以上になったことに応じて、前記交流電源において異常が発生しているか否かに関わらず前記直流システム電源の状況と前記交流電源の状況とを関連付けてログを出力する電話システム。 A power supply control unit that outputs a PWM signal having a duty ratio according to a difference between a voltage of the DC system power supply and a preset target voltage;
A power supply circuit that switches the switching element based on the PWM signal and outputs the DC system power supply from an AC power supply supplied from the outside;
A private branch exchange that operates based on the DC system power supply and controls connection between the telephone terminal and the office line,
The power control unit
The state of the DC system power supply and the state of the AC power supply regardless of whether or not an abnormality has occurred in the AC power supply in response to the noise level of the DC system power supply being equal to or higher than a preset noise level threshold. A telephone system that outputs logs in association with .
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2013/005117 WO2015029089A1 (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Power supply device and telephone system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2015029089A1 JPWO2015029089A1 (en) | 2017-03-02 |
| JP6209612B2 true JP6209612B2 (en) | 2017-10-04 |
Family
ID=52585713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015533763A Expired - Fee Related JP6209612B2 (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Power supply device and telephone system |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6209612B2 (en) |
| TW (1) | TW201511521A (en) |
| WO (1) | WO2015029089A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7468025B2 (en) * | 2020-03-18 | 2024-04-16 | 株式会社リコー | Equipment, maintenance support system, maintenance support method, and maintenance support program |
| CN115792687B (en) * | 2022-11-03 | 2026-03-10 | 广州芯德通信科技股份有限公司 | Method and system for testing low-noise power supply by utilizing waveform |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0785622B2 (en) * | 1986-09-30 | 1995-09-13 | 株式会社東芝 | Inverter protection device |
| JPH0549157A (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-26 | Nissin Electric Co Ltd | Power supply with protection circuit |
| JPH0560804A (en) * | 1991-08-31 | 1993-03-12 | Nec Corp | Method and device for detecting drop in input ac voltage of dc switching power source |
| JP2002078340A (en) * | 2000-08-23 | 2002-03-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Power supply apparatus |
| JP2008067559A (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Sony Corp | Electronics |
| JP4463306B2 (en) * | 2007-06-12 | 2010-05-19 | 三菱電機株式会社 | In-vehicle electronic control unit |
-
2013
- 2013-08-29 JP JP2015533763A patent/JP6209612B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-08-29 WO PCT/JP2013/005117 patent/WO2015029089A1/en not_active Ceased
-
2014
- 2014-07-22 TW TW103125032A patent/TW201511521A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015029089A1 (en) | 2015-03-05 |
| JPWO2015029089A1 (en) | 2017-03-02 |
| TW201511521A (en) | 2015-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6286936B2 (en) | POWER CIRCUIT DEVICE, CURRENT MEASUREMENT DEVICE, POWER MONITORING SYSTEM, AND POWER CIRCUIT DEVICE PROTECTION METHOD | |
| CN106597075B (en) | An AC voltage detection device and method | |
| TW201317761A (en) | Electrical source capable of monitoring using life automatically and monitoring methed thereof | |
| JP2018009864A (en) | Device and system for detecting electrical leakage | |
| CN108037377A (en) | A kind of method and circuit for detecting three-phase alternating-current supply phase shortage | |
| TW201802480A (en) | Recorder method for power module and recorder device | |
| TW201428309A (en) | Active continuous DC power supply insulation malfunction detection circuit | |
| Sastry et al. | Failure modes and effect analysis of module level power electronics | |
| CN112636304A (en) | Overcurrent protection device and method and PFC circuit | |
| CN110677056B (en) | Power supply device with electrolytic capacitor | |
| JP6209612B2 (en) | Power supply device and telephone system | |
| CN106405192A (en) | Monitoring system for detecting error of harmonic filter in high voltage direct current (HVDC) system, and monitoring method thereof | |
| JP2017034858A (en) | Motor drive device equipped with function of detecting circuit abnormalities caused by intrusion of foreign matters in advance | |
| JP2009014428A (en) | Power supply and electrical equipment | |
| CN105445674A (en) | AC/DC power supply fault analyzing device and detection method thereof | |
| US20160077161A1 (en) | Method for improved diagnostic in determining and preventing inverter faults | |
| CN114689926B (en) | Power failure detection device and electric equipment | |
| JP7188222B2 (en) | monitoring module | |
| JP6152426B2 (en) | Power supply | |
| CN103472310A (en) | Method and device for insulation monitoring comprising a signal quality display | |
| JP2015091170A (en) | Status detection program of distributed power source, recording medium, monitoring terminal and communication apparatus | |
| CN209102854U (en) | A kind of detection system of MMC submodule | |
| US20240069089A1 (en) | Circuitry and methods for monitoring power conversion circuitry | |
| CN117970167A (en) | Switching power supply fault prediction device, method and electronic equipment | |
| CN109390914B (en) | Protection method and device for inverter charging circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170314 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170419 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170829 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170911 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6209612 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |