JPH0250694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火災警報装置等の予備電源を実負荷
によつて試験する予備電源試験回路に関する。

従来、火災警報装置は蓄電池等の予備電源が備
えられ、この予備電源の実負荷による試験は、単
に切替スイツチによつて予備電源に切替え、電圧
計によつて負荷電圧を測定することによつて行な
つている。しかし、最近においては、火災警報装
置等にマイクロコンピユータを内蔵するものが多
くなつて来ているので、上述の従来方式では予備
電源の不良時等に電源電圧がダウンしてプログラ
ムが暴走したり、メモリの記憶が消失または変化
したりするおそれがある。

本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、
予備電源を無瞬断で切替え、予備電源不良時は予
備電源の不良を判断して、しかも負荷側の電源電
圧を所定値低下にさせることなく直ちに無瞬断で
主電源にから再び電力を供給することができる予
備電源試験回路を提供することにある。

本発明の予備電源試験回路は、主電源が故障時
に負荷に電力を供給する予備電源を通常時に前記
負荷に並列に擬似負荷抵抗を接続して最大負荷時
と同じ条件で前記予備電源の試験を行なう予備電
源試験回路において、前記予備電源を電圧降圧手
段を介して前記主電源の電圧より若干低くして前
記負荷に接続した逆流防止用のダイオードと、前
記予備電源の試験を手動入力する操作スイツチ
と、負荷電圧の所定値以下を検出し検出信号を出
力する電圧検出回路と、該電圧検出回路が検出信
号を発した時に前記予備電源の異常を表示する予
備電源異常表示回路と、前記電圧検出回路が検出
信号を発した時に前記操作スイツチからの試験信
号の入力を禁止するゲートと、該ゲートの出力に
接続され前記試験信号を積分する積分回路と、該
積分回路に並列に接続されたダイオード等のバイ
パス回路と、前記ゲートの出力に接続された前記
積分回路および前記バイパス回路とから得られる
制御信号により制御され、試験開始時にはオン状
態から徐々にインピーダンスを大きくしてオフ状
態になり、試験終了時には直ちにオン状態にな
り、前記主電源と前記負荷との間に接続された第
１のスイツチング回路と、前記制御信号により制
御され、試験開始時にはオフ状態から徐々にイン
ピーダンスを小さくしてオン状態になり、試験終
了時には直ちにオフ状態になり、前記負荷に並列
に前記擬似負荷抵抗を接続する第２のスイツチン
グ回路と、を具備したことを特徴とする。

次に、本発明について、図面を参照して詳細に
説明する。

図面は、本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。すなわち、100V商用電源をトランス１０
で降圧し、整流平滑回路１１で整流平滑して24V
の主電源E₁とし、一方充電回路１２から微小電
流によつて予備電源E₂をトリクル充電する。予
備電源E₂の出力電圧は約24Vである。予備電源E₂
の出力を定電圧回路１３に入力させ、定電圧回路
１３の出力電圧は例えば23V程度であり、主電源
E₁の出力電圧より若干低い。定電圧回路１３の
出力は、ダイオード２を介して母線７に接続され
ている。一方、整流回路１１の出力は、平常時は
スイツチング回路３および回り込み防止用の第２
のダイオード１４を通して母線７に接続されてい
る。従つて、母線７には主電源E₁から約24Vの電
源が供給され負荷に出力され、またこの電源から
DC−DCコンバータ１によつて約5Vの直流電圧
に変換されてマイクロコンピユータ等の動作用電
圧とされる。定電圧回路１３の出力電圧は、母線
７の電圧より低いからダイオード２には逆電圧が
印加されていてオフ状態である。リレー１５は商
用電源に基づいて駆動される。リレー１５の常開
接点１６は予備電源E₂と母線７との間に接続さ
れている。また、ダイオード１４の出力側には、
擬似負荷抵抗１７と第２のスイツチング回路１８
との直列回路が接続されている。母線７の負荷電
圧は電圧検出回路４によつて検出される。電圧検
出回路４は、例えば定格電圧（24V）の85％以上
の電圧によりハイレベルを出力しゲート５を開
き、85％以下の電圧によりローレベルの検出信号
を出力しゲート５を閉じる。ゲート５はアンド回
路である。そしてゲート５の出力は抵抗１９とコ
ンデンサ２０からなる積分回路に入力させ、積分
回路の出力を第１のスイツチング回路３および第
２のスイツチング回路１８の制御入力端子へ供給
する。積分回路の出力電圧はゲート５の出力がハ
イレベルのときにローレベルから徐々にハイレベ
ルに変化する。この時、スイツチング回路１８は
徐々に電流を増してオン状態になる。またスイツ
チング回路３は逆にオン状態から徐々に電流を減
少してオフ状態になる。抵抗１９に並列に接続さ
れたダイオード９はゲート５の出力がローレベル
になつた時（試験終了時）に直ちにスイツチング
回路３をオン状態に、またスイツチング回路１８
をオフ状態にする積分回路のバイパス回路であ
る。そして、このバイパス回路と積分回路の出力
は第１および第２のスイツチング回路３，１８の
制御信号になつている。

試験用の操作スイツチ６は、母線７とゲート５
の入力との間に接続され、またフリツプフロツプ
２１のリセツト端子Ｒにも接続されている。フリ
ツプフロツプ２１のセツト端子Ｓには電圧検出回
路４の出力を入力させる。フリツプフロツプ２１
の出力Ｑにより予備電源異常表示回路２２を動作
させ、また反転出力はゲート５の１つの入力端
子に接続されている。なお、火災警報装置等に消
費される電力は通常の監視時と火災警報時とに違
いがあり、火災警報時には警報用の表示灯、音響
装置を駆動するために監視時に比べて大きくな
る。予備電源の試験を行なう場合は通常の監視時
に行われ、予備電源E₂の試験は最大負荷で行わ
れるから、擬似負荷抵抗１７は監視時の実負荷と
合わせて最大負荷電流を流すような抵抗値に設定
されている。

このように構成されたこの予備電源試験回路の
動作について説明する。

平常時に商用電源から正常に電源が供給され、
また、通常はゲート５の出力はローレベルになつ
ていて、スイツチング回路３はオン状態に、スイ
ツチング回路１８はオフ状態になつている。リレ
ー１５は駆動されて常閉接点１６を開いている。
従つて、主電源E₁はスイツチング回路３及びダ
イオード１４を介して母線７に供給されている。
また、予備電源E₂に接続された定電圧回路１３
から得られる電圧は主電源E₁の電圧より若干低
くなるように設定されているので、ダイオード２
により逆流の防止がされ主電源E₁が定電圧回路
１３に印加されることはない。

停電時に商用電源の供給が断たれると、主電源
E₁からの供給がなくなり母線７の電圧が低下す
ると定電圧回路１３からの電源がダイオード２を
介して母線７に供給されるようになる。母線７の
電圧は少し下がるが無瞬断で負荷に供給すること
ができる。また、この電圧降下では電圧検出回路
４は検出動作しない。主電源E₁の供給がなくな
るとリレー１５は駆動状態が解除されるので常閉
接点１６が閉じて予備電源E₂からの電源は直接
母線７に供給される。これは定電圧回路１３、ダ
イオード２には電源電流が流れるので長時間の供
給では発熱を考慮して、放熱板等を使用する必要
が生じる。しかし、このようにリレー１５の常閉
接点１６で直接接続するので、短い時間だけ定電
圧回路１３、ダイオード２を介して電源電流が流
れるので発熱を考慮する必要がなくなる。尚、予
備電源E₂が接続されていないと充電回路１２の
充電電圧は一般に電源電圧より高く設定されてい
るのでこの充電電圧が母線７に供給され他の回路
に悪影響を与えることがある。これを防止するた
めに定電圧回路１３が使用されているが、これを
防止した充電回路１２であれば定電圧回路１３を
用いないで、例えば分圧回路等の降下回路によつ
て予備電源E₂の電圧を降下させてダイオード２
のアノードに接続した場合でも同様で、予備電源
E₂の電圧を主電源E₁より若干低くするための電
圧降圧手段であれば何でもよく、ダイオードを複
数個直列に接続してもよい。

予備電源E₂の試験を行なう場合に、試験用の
操作スイツチ６を閉じると、ゲート５にハイレベ
ルの試験信号が入力されゲート５の入力の全てが
ハイレベルになるため出力がハイレベルとなり、
抵抗１９を通してコンデンサ２０が充電される。
コンデンサ２０の電圧上昇に伴つて第１のスイツ
チング回路３の抵抗値は徐々に増大してオフ状態
となる。これはコンデンサ８と合わせて予備電源
E₂が不良の場合に急激な電圧降下による所定以
上の電圧低下を防止してこの間に電圧検出回路４
が検出動作して試験状態を中止させることがで
き、負荷電圧（母線７の電圧）を所定値以下にす
ることはない。また、第２のスイツチング回路１
８はオフ状態から徐々に電流を流してオン状態に
なるので、擬似負荷抵抗１７の電流供給は緩慢に
上昇して所定電流になるので雑音発生を防止でき
る。これは、マイクロコンピユータの暴走を防止
する点から望ましいものである。予備電源E₂の
試験を開始しても電圧検出回路４が電圧低下異常
を検出しないときはスイツチング回路３のオフに
よりリレー１５の駆動状態が解除され停電時と同
様に常閉接点１６が閉路して予備電源E₂から直
接母線７に電源が供給され負荷及び擬似負荷抵抗
１７による最大負荷による試験が行われる。

母線７の電圧は、電圧検出回路４によつて監視
される。予備電源E₂が不良（断線、充電不良、
容量不足等）であるときは、母線７の電圧が急速
にまたは徐々に低下し定格の85％以下になつとき
電圧検出回路４の出力がローレベル（検出信号）
となりフリツプフロツプ２１がセツトされ、予備
電源異常表示回路２２により予備電源E₂の不良
が表示される。同時にゲート５が閉じて出力がロ
ーレベルとなる。ゲート５の出力がローレベルに
なると抵抗１９に並列に接続されたダイオード９
のバイパス回路により積分回路を介さないでスイ
ツチング回路３をオン状態に、またスイツチング
回路１８をオフ状態にする。このように電圧検出
回路４が電圧低下を検出すると同時に試験を中止
して擬似負荷抵抗１７への電源供給を停止すると
ともに主電源E₁からの電源供給を再開させる。
すなわち、予備電源E₂の試験を開始して予備電
源E₂による電圧が急激に減少する場合や徐々に
低下する場合にも母線７の電圧を所定値低下にさ
せることはなく瞬断は発生しない。そしてその後
に電圧検出回路４の出力がハイレベルとなつても
フリツプフロツプ２１の反転出力はローレベル
で保持されているのでゲート５の出力はローレベ
ルのままであり、振動等の現象は起こらない。一
方、スイツチング回路３のオンによりリレー１５
が動作して常閉接点１６が開く。従つて予備電源
E₂の出力はダイオード２で遮断されて母線７に
供給されなくなる。なお、試験を開始してから操
作スイツチ６を開路して途中で試験を中止した場
合も同様に負荷電圧を低下させないで無瞬断で主
電源E₁の供給に復旧させることができる。

以上のように、本発明においては、予備電源
E₂を負荷と擬似負荷抵抗１７とを接続して最大
負荷により試験をするに際し、予備電源E₂の出
力をダイオード２を介して負荷に接続しておき、
主電源E₁に接続さたスイツチング回路３を徐々
にオフ状態にさせ、また擬似負荷抵抗１７に徐々
に電流を流して予備電源に接続することにより、
電気雑音（スパイクノイズ等）の発生を防止する
ことができ、予備電源E₂が不良の場合であつて
も無瞬断で主電源E₁からの供給に復旧させるこ
とができる。従つて、マイクロコンピユータの暴
走やメモリの消失等を生じないという効果がある
から、火災警報装置等に安心してマイクロコンピ
ユータを導入することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の予備電源試験回路の一実施例を
示す回路図である。 １……DC−DCコンバータ、２，９，１４……
ダイオード、３，１８……スイツチング回路、４
……電圧検出回路、５……ゲート、６……試験用
の操作スイツチ、７……母線、８，２０……コン
デンサ、１０……トランス、１１……整流平滑回
路、１２……充電回路、１３……定電圧回路、１
５……リレー、１６……リレー１５の常閉接点、
１７……擬似負荷抵抗、１９……抵抗、２１……
フリツプフロツプ、２２……予備電源異常表示回
路、E₁……主電源、E₂……予備電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主電源が故障時に負荷に電力を供給する予備
   電源を通常時に前記負荷に並列に擬似負荷抵抗を
   接続して最大負荷時と同じ条件で前記予備電源の
   試験を行なう予備電源試験回路において、 前記予備電源を電圧降圧手段を介して前記主電
   源の電圧より若干低くして前記負荷に接続した逆
   流防止用のダイオードと、前記予備電源の試験を
   手動入力する操作スイツチと、負荷電圧の所定値
   以下を検出し検出信号を出力する電圧検出回路
   と、該電圧検出回路が検出信号を発した時に前記
   予備電源の異常を表示する予備電源異常表示回路
   と、前記電圧検出回路が検出信号を発した時に前
   記操作スイツチからの試験信号の入力を禁止する
   ゲートと、該ゲートの出力に接続され前記試験信
   号を積分する積分回路と、該積分回路に並列に接
   続されたダイオード等のバイパス回路と、前記ゲ
   ートの出力に接続された前記積分回路および前記
   バイパス回路とから得られる制御信号により制御
   され、試験開始時にはオン状態から徐々にインピ
   ーダンスを大きくしてオフ状態になり、試験終了
   時には直ちにオン状態になり、前記主電源と前記
   負荷との間に接続された第１のスイツチング回路
   と、前記制御信号により制御され、試験開始時に
   はオフ状態から徐々にインピーダンスを小さくし
   てオン状態になり、試験終了時には直ちにオフ状
   態になり、前記負荷に並列に前記擬似負荷抵抗を
   接続する第２のスイツチング回路と、を具備した
   ことを特徴とする予備電源試験回路。