×この技術を簡単クリック査定この機能をご利用いただくには、会員登録(無料)が必要です。出願した特許の牽制数、引用された数などを知る事ができます。気になる技術や特許をブックマークしておけば、いつでも後から読むことができます。後で印刷するために、公報をPDFでダウンロードできます。会員登録してastamuseを使えば、もっと簡単に便利にお使いいただけます。会員登録(無料)「astamuse」は世界中の挑戦したい社会課題に挑戦し、未来を創る人のプラットフォームです。※この項目の情報は公開日時点(2018年3月29日)のものです。第1の態様は、1次平滑コンデンサを含み、前記1次平滑コンデンサを用いて商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源装置の劣化状態を推定する劣化状態推定装置であり、この劣化状態推定装置が、前記交流電圧を入力する前記電源装置の入力端子に接続される入力端子インタフェースと、前記直流電圧を出力する前記電源装置の出力端子に接続される出力端子インタフェースと、前記入力端子インタフェースまたは前記出力端子インタフェースにおいて電気特性を測定する測定手段と、前記電気特性と前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗との関係を示す情報に従って、測定された前記電気特性から、前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗を計算する第1の計算手段とを備えるようにしたものである。概要この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn背景スイッチング電源の1つであるAC−DCコンバータ(以下、ACアダプタと称する)の劣化状態を推定する手法として、内部に測定機能を内蔵する方法と、外部から電気特性を測定する方法とがある。内部に測定機能を内蔵する方法は、部品点数が増え装置コストが上昇するため、一般的なACアダプタには用いられていない。外部から電気特性を測定する方法としては、例えば、2次出力電圧に重畳しているリップル電圧や効率を測定する方法がある。Resistance)といった電気特性を外部から測定することは困難である。1次平滑コンデンサの状態を外部から確認する方法として、雑音端子電圧を測定する方法がある。一般的に、ACアダプタは、交流電圧をダイオードブリッジにより整流して1次平滑コンデンサに蓄積し、1次平滑コンデンサの直流電圧をスイッチングトランスにより定格値の直流電圧に変換している。スイッチング時には、スイッチングトランスにおいて50kHzから100kHzのスイッチング周波数により電流のON/OFFが繰り返される。このため、スイッチング周波数およびその高調波の周波数帯のノイズによる電圧変動が発生し、これが商用電源電圧に重畳される。1次平滑コンデンサは、スイッチング電流の吸い込みと掃出しを行い、上記スイッチング電流に起因する商用電源の電圧変動を抑圧する役割を担っている。このため、1次平滑コンデンサが劣化し内部インピーダンスが上昇すると、スイッチング電流の吸い込みと掃出し能力が低下するため、商用電源電圧の変動幅が上昇する。して、この電圧の対大地電位変動を測定する方法が規定されている。基づいて電源装置の劣化状態を推定することができる劣化状態推定装置を提供する。本発明の第1の態様は、1次平滑コンデンサを含み、前記1次平滑コンデンサを用いて商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源装置の劣化状態を推定する劣化状態推定装置であり、この劣化状態推定装置が、前記交流電圧を入力する前記電源装置の入力端子に接続される入力端子インタフェースと、前記直流電圧を出力する前記電源装置の出力端子に接続される出力端子インタフェースと、前記入力端子インタフェースまたは前記出力端子インタフェースにおいて電気特性を測定する測定手段と、前記電気特性と前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗との関係を示す情報に従って、測定された前記電気特性から、前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗を計算する第1の計算手段とを備えるようにしたものである。0001本発明は、電源装置の劣化状態を推定する技術に関する。背景技術0002スイッチング電源の1つであるAC−DCコンバータ(以下、ACアダプタと称する)の劣化状態を推定する手法として、内部に測定機能を内蔵する方法と、外部から電気特性を測定する方法とがある。内部に測定機能を内蔵する方法は、部品点数が増え装置コストが上昇するため、一般的なACアダプタには用いられていない。0003外部から電気特性を測定する方法としては、例えば、2次出力電圧に重畳しているリップル電圧や効率を測定する方法がある。Resistance)といった電気特性を外部から測定することは困難である。1次平滑コンデンサの状態を外部から確認する方法として、雑音端子電圧を測定する方法がある。0004一般的に、ACアダプタは、交流電圧をダイオードブリッジにより整流して1次平滑コンデンサに蓄積し、1次平滑コンデンサの直流電圧をスイッチングトランスにより定格値の直流電圧に変換している。スイッチング時には、スイッチングトランスにおいて50kHzから100kHzのスイッチング周波数により電流のON/OFFが繰り返される。このため、スイッチング周波数およびその高調波の周波数帯のノイズによる電圧変動が発生し、これが商用電源電圧に重畳される。1次平滑コンデンサは、スイッチング電流の吸い込みと掃出しを行い、上記スイッチング電流に起因する商用電源の電圧変動を抑圧する役割を担っている。このため、1次平滑コンデンサが劣化し内部インピーダンスが上昇すると、スイッチング電流の吸い込みと掃出し能力が低下するため、商用電源電圧の変動幅が上昇する。して、この電圧の対大地電位変動を測定する方法が規定されている。1次平滑コンデンサの劣化状態を推定することはできない。基づいて電源装置の劣化状態を推定することができる劣化状態推定装置を提供することを目的とする。課題を解決するための手段0008本発明の第1の態様は、1次平滑コンデンサを含み、前記1次平滑コンデンサを用いて商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する電源装置の劣化状態を推定する劣化状態推定装置であり、この劣化状態推定装置が、前記交流電圧を入力する前記電源装置の入力端子に接続される入力端子インタフェースと、前記直流電圧を出力する前記電源装置の出力端子に接続される出力端子インタフェースと、前記入力端子インタフェースまたは前記出力端子インタフェースにおいて電気特性を測定する測定手段と、前記電気特性と前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗との関係を示す情報に従って、測定された前記電気特性から、前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗を計算する第1の計算手段とを備えるようにしたものである。0009本発明の第2の態様は、前記測定手段が、前記入力端子インタフェースにおける端子間の雑音端子電圧を前記電気特性として測定するようにしたものである。初期値と、前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗の初期値とを含む情報を入力する入力手段をさらに備え、前記電気特性と前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗との関係を示す前記情報は、入力された前記雑音端子電圧の前記初期値および前記1次平滑コンデンサの等価直列抵抗の前記初期値に基づくようにしたものである。算出された前記等価直列抵抗から前記電源装置の残寿命を計算する第2の計算手段をさらに備えるようにしたものである。発明の効果0012本発明によれば、電気特性の外部測定値に基づいて電源装置の劣化状態を推定することができる。図面の簡単な説明0013本発明の一実施形態に係る劣化状態推定装置を示すブロック図。雑音端子電圧と電源装置内の1次平滑コンデンサのESRとの関係を示す図。実施例0014以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。14、1次平滑コンデンサESR計算部15、残寿命計算部16、入力インタフェース17、および出力インタフェース18を備える。図10016劣化状態推定装置1は、商用電源2とACアダプタ3との間に挿入される。具体的には、商用電源2に商用電源インタフェース11が接続され、ACアダプタ3の入力端子が入力端子インタフェース12に接続される。ACアダプタ3の出力端子が出力端子インタフェース13に接続される。1の商用電源インタフェース11および入力端子インタフェース12を介してACアダプタ3に供給される。ACアダプタ3は、1次平滑コンデンサ(図示せず)を備え、1次平滑コンデンサを用いて商用電源2から供給された交流電圧を直流電圧に変換し、出力端子インタフェース13に供給する。出力端子インタフェース13内部の負荷は、適切な値に設定されている。1は、ACアダプタ3が適切に動作している状態でACアダプタ3の電気特性を測定することができる。1が出力端子インタフェース13を備えず、ACアダプタ3の出力端子が任意の電子機器に接続されてもよい。0018入力インタフェース17は、ACアダプタ3の劣化状態を推定するために必要な設定情報を入力する。この設定情報は、例えば、ACアダプタ3の回路モデル、主要部品のパラメタ、内蔵コンデンサのデータなどを含む。入力インタフェース17から入力された設定情報は、1次平滑コンデンサESR計算部15および残寿命計算部16に送られる。一例では、入力インタフェース17は、タッチパネルなどの入力デバイスを備える。他の例では、入力インタフェース17は、外部から設定情報を取得してもよい。1に無線機能を設け、ユーザまたは保守管理者が操作するコンピュータ端末などから無線通信により設定情報を入力インタフェース17に与えるようにしてもよい。0019なお、例えば劣化状態推定装置1が特定の種類の電源装置向けのものである場合などにおいては、設定情報の一部または全部が劣化状態推定装置1内のメモリなどの記憶部(図示せず)にあらかじめ格納されていてもよい。複数種類の電源装置に関する設定情報が記憶部にあらかじめ格納されている場合、ユーザまたは保守管理者が入力インタフェース17を通じて劣化状態を推定する対象となる種類の電源装置を選択する。14は、入力端子インタフェース12または出力端子インタフェース13において観測可能なACアダプタ3の電気特性を測定する。インダクタンス、抵抗値、インピーダンス、電圧の周波数特性、電流の周波数特性などを指す。14は、入力端子インタフェース12において電気特性を測定する。14は、入力端子インタフェース12における端子間の雑音端子電圧を測定する。雑音端子電圧は、商用電源インタフェース11において、並びに、商用電源インタフェース11と入力端子インタフェース12とを接続する電源線の線間において、同様に測定することができるため、入力端子インタフェース12における端子間の雑音端子電圧を測定するとは、商用電源インタフェース11における端子間の雑音端子電圧を測定すること、並びに、商用電源インタフェース11と入力端子インタフェース12とを接続する電源線の線間の雑音端子電圧を測定することをも含む。一般に、雑音端子電圧の周波数は商用電源2からの交流電源の周波数よりも高い。このため、例えばハイパスフィルタを用いて入力端子インタフェース12における電圧の高周波成分を抽出することで、雑音端子電圧を測定することができる。14は、図1において破線で示すように、出力端子インタフェース13において電気特性を測定してもよい。14は、入力端子インタフェース12および出力端子インタフェース13の両方において電気特性を測定してもよい。14によって測定された電気特性から1次平滑コンデンサのESRを計算する。電気特性と1次平滑コンデンサのESRとの関係を示す情報は、入力インタフェース17から入力された設定情報に基づくことができ、あるいは、あらかじめ記憶部に格納された設定情報に基づくことができる。電気特性と1次平滑コンデンサのESRとの関係を示す情報は、任意の形式であってよく、例えば、計算式(関数)とすることができる。14で測定する電気特性は雑音端子電圧である。図2に、ACアダプタ3の雑音端子電圧と1次平滑コンデンサのESRとの関係を測定した結果の一例を示す。図2において、横軸がACアダプタ3の雑音端子電圧[dBμV]であり、縦軸が1次平滑コンデンサのESR[Ω]である。図2に示すように、ACアダプタ3の雑音端子電圧と1次平滑コンデンサのESRはおおよそ比例関係となっている。14によって測定される雑音端子電圧をV1とすると、測定時のESRの値R1は次式によって計算することができる。と1次平滑コンデンサESRとの関係式を作るために必要な情報は、ESRの初期値R0および雑音端子電圧の初期値V0であり、簡単に関係式を作ることができる。0026例えば1次平滑コンデンサがアルミ電解コンデンサで構成される場合など、1次平滑コンデンサはACアダプタ3において最も劣化しやすい部品の1つとなる。この場合、1次平滑コンデンサの劣化状態をACアダプタ3の劣化状態と見なすことができる。このため、例えば、1次平滑コンデンサESR計算部15によって算出された1次平滑コンデンサのESRの値そのものをACアダプタ3の劣化状態として出力してもよく、1次平滑コンデンサESR計算部15によって算出された1次平滑コンデンサのESRの値に基づく値をACアダプタ3の劣化状態として出力してもよい。0027残寿命計算部16は、残寿命計算式に従って、1次平滑コンデンサESR計算部15によって算出された1次平滑コンデンサのESRからACアダプタ3の残寿命を計算する。残寿命計算式は、入力インタフェース17から入力された設定情報に基づくことができ、あるいは、あらかじめ記憶部に格納された設定情報に基づくことができる。1次平滑コンデンサの劣化が一般的に知られているように温度が10°C上昇するごとに2倍の速度で上昇すると仮定すると、1次平滑コンデンサの環境温度および1次平滑コンデンサに流れる通電電流による自己発熱を考慮すると、使用開始時からの経過時間t1における1次平滑コンデンサのESRは、次式によっておおよそ推定することができる。00280029ここで、R(0)はESRの初期値であり、R’(R(t))は加速劣化試験などであらかじめ求めたESRの上昇速度とESRの値との関係式であり、T0は関係式R’(R(t))を作成したときの環境温度であり、T(t)は時刻tにおける環境温度であり、I(0)はコンデンサの定格電流であり、Taは定格電流通電時の内部自己発熱による温度上昇であり、I(R(t))はシミュレーションまたは実測によってあらかじめ求めたESRがR(t)のときのコンデンサの通電電流を示す関係式である。0030従って、1次平滑コンデンサESR計算部15によって算出されたESRの値R1を次式に代入すると、使用開始時からの経過時間t1が求められる。00310032残寿命計算部16は、ACアダプタ3または1次平滑コンデンサの最終寿命から上記で求めた時間t1を減算することで、ACアダプタ3の残寿命を求める。最終寿命は、入力インタフェース17から入力された設定情報に基づくことができ、あるいは、あらかじめ記憶部に格納された設定情報に基づくことができる。(動作可能時間)などを指すことができる。0033出力インタフェース18は、残寿命計算部16によって算出された残寿命を出力する。14によって測定された電気特性の値などであってもよい。16は、動作時間を計算すればよく、動作時間から残寿命を求める処理をしなくてもよい。情報出力方法は、例えば、画面表示、印刷など、任意の形式とすることができる。出力インタフェース18は、モニタ(ディスプレイ)を備えていてもよい。出力インタフェース18は、外部に情報を送信してもよい。1に無線機能を設け、出力インタフェース18からユーザまたは保守管理者が操作するコンピュータ端末などに情報を無線で送信し、当該コンピュータ端末などに表示するようにしてもよい。0034以上のように、本実施形態によれば、入力端子インタフェース12に対し電気特性の測定を行い、電気特性と1次平滑コンデンサの等価直列抵抗との関係を示す情報に従って、測定結果から1次平滑コンデンサの等価直列抵抗を計算し、計算結果からACアダプタ3の残寿命を計算する。ACアダプタ3の1次平滑コンデンサの劣化状態を推定し、その推定結果からACアダプタ3の残寿命を推定することができる。電気特性として入力端子インタフェース12における端子間の雑音端子電圧を用い、1次平滑コンデンサの劣化状態を表す指標としてESRを用いる。ESRとの間の関係を簡単に設定することができる。0035劣化状態推定装置1の上述した機能の全部または一部は、メモリに格納されたコンピュータプログラムをプロセッサ(例えばCPU)に実行させることにより実現することができる。1と通信する、コンピュータ端末などの他の機器において実行されてもよい。1の配置位置や構成などについては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するに本発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。15...1次平滑コンデンサESR計算部、16...残寿命計算部、17...入力インタフェース、18...出力インタフェース、2...商用電源、3...ACアダプタ。ページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn交通渋滞のない社会を実現する交通渋滞のない社会を実現すると、移動時のストレスがなくなり、廃棄ガス量の減少など環境問題の解決にも大きく貢献します。ない社会を実現する異常気象による気象災害がなくなれば、人々が安心して生活でき、地域経済が脅かされなくなります。近年、異常気象を原因とする気象災害は年間300件以上発生し、2007年以降増加傾向にあります。イノベーションを導く多くの企業が膨大な労力と費用をかけて新たな市場や事業を生み出そうとしている中「イノベーション」にかかわるデータのニーズはかつてないほどの高まりを見せいます。