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JPH0459592B2 - - Google Patents
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JPH0459592B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0459592B2
JPH0459592B2 JP61273014A JP27301486A JPH0459592B2 JP H0459592 B2 JPH0459592 B2 JP H0459592B2 JP 61273014 A JP61273014 A JP 61273014A JP 27301486 A JP27301486 A JP 27301486A JP H0459592 B2 JPH0459592 B2 JP H0459592B2
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JP
Japan
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voltage
circuit
power supply
smoothing
capacitor
Prior art date
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JP61273014A
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JPS63128270A (ja
Inventor
Junji Takano
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Nippon Chemi Con Corp
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Nippon Chemi Con Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/64Testing of capacitors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流電圧を整流して直流電圧を得
るよう構成した電源装置における平滑回路に使用
される電解コンデンサの劣化検出回路に関する。
〔従来の技術〕
一般に、交流電圧を直流電圧に変換する安定化
電源回路や、直流入力電圧を交流に変換し任意の
電圧に変圧した後整流して直流出力電圧を得る
DC−DCコンバータを備えたスイツチングレギユ
レータ等において、直流出力の平滑を行うため安
価でしかも大容量の得られる電解コンデンサが使
用されている。
このように構成された安定化電源において、電
解コンデンサは化学的変化を生じることから経時
的劣化を回避することができない。このコンデン
サの劣化状態は、経時的な静電容量の低下に伴
い、誘電正接(tanδ)および等価直列抵抗
(ESR)もしくは漏れ電流の増加特性として現
れ、その結果コンデンサが発熱し破損する危険性
がある。
このような観点から、従来よりこの種のコンデ
ンサの劣化状態を検出する手段として、コンデン
サの内部損失の増大によつて生じる発熱やこれに
伴うコンデンサの内部機構もしくは外装体の機械
的変形を検出することにより、コンデンサが劣化
破損に至る危険な状態を事前に検知して回路の保
安動作を行う保護方式が種々提案されている。
しかしながら、前述した従来の劣化検出方法
は、コンデンサの加熱状態やコンデンサの構成部
材の変形等を検出するため、コンデンサの劣化状
態が相当進行した状態であり、この間にコンデン
サの電気的特性は極めて悪化しており、信頼性の
高い電源回路に与える悪影響は極めて大きい。
そこで、出願人は先に平滑用電解コンデンサの
リツプル電流またはリツプル電圧を監視してその
変化を検出することにより、動作状態にあるコン
デンサの劣化を判別する平滑用コンデンサの寿命
検出装置を提案し、特許出願を行つた。第3図
は、前述した特許出願に係る寿命検出装置の一構
成例を示す回路図である。第2図において、参照
符号10は変圧器を示し、この変圧器10の二次
側に発生する交流電圧をダイオード整流器12お
よび14によつて整流し、得られた直流電圧を平
滑用コイル16および平滑用コンデンサ18によ
つて平滑し所要の直流定電圧を発生させる。さら
に、前記平滑用コンデンサ18を流れるリツプル
電流を取出す電流検出器20を設け、この電流検
出器20で検出されたリツプル電流を演算増幅器
22による電流電圧変換回路で電圧信号に変換す
る。この信号を演算増幅器24,26からなる平
均値検出回路に入力し、コンデンサ18のリツプ
ル電流振幅に比例した直流電圧を取出す。この電
圧を抵抗R1を介して所要の電圧レベルとして比
較器32の一方の入力端に入力するよう構成す
る。また、正常な平滑用コンデンサを使用した場
合のリツプル電流に基づく電圧レベルを設定する
基準電源34を設け、この基準電源電圧を適宜分
圧抵抗R2,R3を介して前記比較器32の他方の
入力端に基準電圧レベルとして入力するよう構成
する。従つて、比較器32では、前記基準電圧レ
ベルと、平滑用コンデンサ18の劣化に伴うリツ
プル電流の低下によつて低減する電圧レベルとの
比較が行われ、その偏差が許容レベル以上となつ
た際に所定の出力信号を出力するよう設定する。
この結果、比較器32の出力信号は、適宜スイツ
チング素子36もしくは警報器38を付勢動作さ
せることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述した平滑用コンデンサの寿命検出装置にお
いて、直流安定化電源回路を流れる負荷電流の変
動または周囲温度の変化に伴つてコンデンサ18
のリツプル電流またはリツプル電圧が変動するこ
とがある。そのため、負荷電流の変動あるいは周
囲温度の変化に応じて比較器32に入力される基
準電圧レベルを調整する補償回路を設ける必要が
ある。
そこで、本発明の目的は、負荷電流の変動また
は周囲温度の変化に伴うリツプル電流の変動を補
償し、平滑用電解コンデンサの劣化状態を常時適
正に検出して出力信号を発生する電解コンデンサ
の劣化検出回路を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る電解コンデンサの劣化検出回路
は、交流電圧またはパルス電圧を整流して得られ
るリツプル分を含む直流電圧が平滑用電解コンデ
ンサを含む平滑回路に供給され、平滑された電圧
を負荷に供給するよう構成した電源回路におい
て、 前記平滑用電解コンデンサに流れる電流のリツ
プル分に応じた検出用信号を入力し、この検出用
信号を所定の基準信号と比較して前記平滑用電解
コンデンサの劣化の判断を行う比較回路を設け、 この比較回路に対し、 電源回路の出力ラインに抵抗器を接続し、この
抵抗器の端子電圧を適宜の電圧信号に変換する増
幅器の出力信号を前期比較回路の基準信号に加算
するよう構成してなる電源回路の負荷電流の変動
に対する補償手段と、 周囲温度の変化を検出する温度検出器の出力信
号を前記比較回路の基準信号に加算するよう構成
してなる電源回路の周囲温度の変化に対する補償
手段とを付加することを特徴とする。
〔作用〕
本発明に係る電解コンデンサの劣化検出回路に
よれば、交流電圧またはパルス電圧を整流して得
られたリツプル分を含む直流電圧が平滑用電解コ
ンデンサを含む平滑回路に供給され、平滑された
電圧を負荷に供給するよう構成した電源回路にお
いて、平滑用電解コンデンサに流れる電流のリツ
プル分を所定の基準値と比較して前記平滑用電解
コンデンサの劣化状態の判定を行うと共に、電源
回路の負荷電流および周囲温度の変動に応じて前
記基準値を調整することにより、コンデンサの劣
化によるリツプル分の変化と電源回路の負荷電流
または周囲温度の変動に伴うリツプル分の変化を
有効に識別し、平滑用電解コンデンサの劣化状態
を適正かつ確実に判定することができる。
〔実施例〕 次に、本発明に係る電解コンデンサの劣化検出
回路の実施例につき、添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
第1図は本発明の劣化検出回路の一実施例を示
す直流安定化電源回路図である。なお、第2図に
示す回路と同一の構成部分については同一の参照
符号を付すと共にその詳細な説明は省略する。す
なわち、第1図において、変圧器10の二次側に
ダイオード整流器12および14とからなる整流
回路および平滑用コイル16および平滑用コンデ
ンサ18とからなる平滑回路を接続して安定化電
源回路を構成する点は第2図に示す回路と同様で
ある。
そこで、本実施例においては、平滑用コンデン
サ18に対して直列に電流検出器40を接続する
と共に、この電流検出器40の両出力端を摺動抵
抗器42の両端に接続する。さらに、この摺動抵
抗器42の中間接続端子を比較器44の一方の入
力端に接続する。また、前記安定化電源回路の
(−)側出力ラインに抵抗器R14を接続すると共
に、この抵抗器R14の電源出力側の接続端を増幅
器46の(+)側入力端に接続し、抵抗器R14
他方の接続端を前記摺動抵抗器42の一方の接続
ラインに接続する。この接続ラインGNDライン
として、前記増幅器46の(−)側入力端を抵抗
R15を介してGNDラインと接続する。さらに、基
準電圧設定用の電源48と抵抗器R17およびR18
とを前記GNDラインに対して直列接続すると共
に、抵抗器R17とR18の接続点と比較器44の
(+)側入力端とを接続する。また、この比較器
44の(+)側入力端に、前記増幅器46の出力
ラインおよび温度検出器50からの信号ラインを
接続する。さらに、比較器44の出力端に抵抗器
R20とスイツチング素子52および抵抗器R21
介して警報装置54を接続する。
このように構成した本実施例の安定化電源回路
において、変圧器10の二次側巻線の両端に発生
した交流電圧をダイオード整流器12および14
によつて整流した後、平滑用コイル16および平
滑用コンデンサ18によつて平滑し直流定電圧を
発生させる。ここで、コンデンサ18を流れるリ
ツプル電流が電流検出器40を介して摺動抵抗器
42に伝送され、この摺動抵抗器42に発生した
電流検出用電圧レベル(検出用信号)が比較器4
4の(−)側入力端に入力される。この比較器4
4の(+)側入力端には電源48および抵抗器
R17,R18によつて発生した所定の基準電圧レベ
ルが入力され、比較器44はこれらの入力電圧レ
ベルを比較して(−)側端子に入力される検出用
電圧レベル(+)側端子に入力される基準電圧レ
ベルより低くなつた際に高レベルの出力信号を発
生する。この高レベルの出力信号によつてスイツ
チング素子52が付勢されて発光素子等からなる
警報装置54が作動する。
ここで、コンデンサ18を流れるリツプル電流
は、コンデンサ18が正常状態である時でも回路
の負荷電流の変動に伴つて変化する。そこで、本
実施例においては、抵抗器R14の両端に生じる電
位降下を増幅器46で増幅することによつて負荷
電流値を適宜の電圧レベルに変換する。さらに、
この電圧レベルを比較器44の(+)側端子に入
力して基準電圧レベルを調整し、負荷電流の変動
に対する補償を行う。
また、コンデンサ18を流れるリツプル電流
は、周囲温度の変化によつても変動する。そこ
で、本実施例においては、温度検出器50によつ
て周囲温度を検知して適宜の電圧レベルに変換
し、これを比較器44の(+)側端子に入力して
基準電圧レベルを調整することによつて温度補償
を行う。
〔発明の効果〕
前述した実施例からも明らかなように、本発明
によれば、交流電圧またはパルス電圧を整流して
得られたリツプル分を含む直流電圧が平滑用電解
コンデンサを含む平滑回路に供給され、平滑され
た電圧を負荷に供給するよう構成した電源回路に
おいて、平滑用電解コンデンサの両端の電圧また
は電流のリツプル分を監視すると共に、コンデン
サの劣化によるリツプル分の変化と電源回路の負
荷変動や周囲温度の変化に伴うリツプル分の増減
とを識別することができ、平滑用電解コンデンサ
の劣化状態を適正かつ確実に判定することができ
る。しかも、これを平滑用電解コンデンサを動作
状態のままで実現できるため、従来のような予測
的部品交換等の煩雑な手間を要せず、この種の安
定化電源回路を経済的かつ能率的に運転すること
ができる。
以上、本発明の好適な実施例につき説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の説明変更をなし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電解コンデンサの劣化検
出回路の一実施例を示す安定化電源回路図、第2
図は平滑用コンデンサの寿命検出装置の一構成例
を示す安定化電源回路図である。 10……変圧器、12,14,28,30……
ダイオード整流器、16……平滑用コイル、18
……平滑用コンデンサ、20……電流検出器、2
2,24,26,46……演算増幅器、32,4
4……演算増幅器、34,48……電源、36,
52……スイツチング素子、38,54……警報
装置、40……電流検出器、42……摺動抵抗
器、50……温度検出器、R14……抵抗器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 交流電圧またはパルス電圧を整流して得られ
    るリツプル分を含む直流電圧が平滑用電解コンデ
    ンサを含む平滑回路に供給され、平滑された電圧
    を負荷に供給するよう構成した電源回路におい
    て、 前記平滑用電解コンデンサに流れる電流のリツ
    プル分に応じた検出用信号を入力し、この検出用
    信号を所定の基準信号と比較して前記平滑用電解
    コンデンサの劣化の判断を行う比較回路を設け、 この比較回路に対し、 電源回路の出力ラインに抵抗器を接続し、この
    抵抗器の端子電圧を適宜の電圧信号に変換する増
    幅器の出力信号を前期比較回路の基準信号に加算
    するよう構成してなる電源回路の負荷電流の変動
    に対する補償手段と、 周囲温度の変化を検出する温度検出器の出力信
    号を前記比較回路の基準信号に加算するよう構成
    してなる電源回路の周囲温度の変化に対する補償
    手段とを付加することを特徴とする電解コンデン
    サの劣化検出回路。
JP61273014A 1986-11-18 1986-11-18 電解コンデンサの劣化検出回路 Granted JPS63128270A (ja)

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