特開 2023-31708 異常状態検出回路、及び、電気機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023031708

(43)【公開日】2023-03-09

(54)【発明の名称】異常状態検出回路、及び、電気機器

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/06 20060101AFI20230302BHJP

【ＦＩ】

H02M7/06 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021137365

(22)【出願日】2021-08-25

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100161883

【弁理士】

【氏名又は名称】北出 英敏

(72)【発明者】

【氏名】田中 慎一

(72)【発明者】

【氏名】ズル ハフィジ

【テーマコード（参考）】

5H006

【Ｆターム（参考）】

5H006AA05

5H006CA07

5H006CB01

5H006CC03

5H006DB01

5H006DC05

5H006FA00

(57)【要約】

【課題】コンデンサの直列回路の異常状態の検出に対する対応の高速化及び検出動作の安定度の向上を可能にする異常状態検出回路及び電気機器を提供する。
【解決手段】異常状態検出回路１０は、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の両端間の第１電圧Ｖ１を検出し第１電圧Ｖ１を示す第１検出電圧を出力する第１電圧検出回路２と、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２間の接続点Ｐ１の第２電圧Ｖ２を検出し第２電圧Ｖ２を示す第２検出電圧を出力する第２電圧検出回路３と、第１電圧検出回路２から出力される第１検出電圧が示す第１電圧Ｖ１と第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧Ｖ２との差分を所定の判定値と比較するコンパレータ４１を有する電圧不平衡検出回路４と、差分が所定の判定値以上であると電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１が判断した場合に異常状態検出信号Ｓ３を出力する出力回路６とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つのコンデンサの直列回路の両端間の第１電圧を検出し、前記第１電圧を示す第１検出電圧を出力する第１電圧検出回路と、
前記直列回路の２つのコンデンサ間の接続点の第２電圧を検出し、前記第２電圧を示す第２検出電圧を出力する第２電圧検出回路と、
前記第１電圧検出回路から出力される第１検出電圧が示す第１電圧と前記第２電圧検出回路から出力される第２検出電圧が示す第２電圧との差分を所定の判定値と比較するコンパレータを有する電圧不平衡検出回路と、
前記差分が前記所定の判定値以上であると前記電圧不平衡検出回路のコンパレータが判断した場合に異常状態検出信号を出力する出力回路と、
を備える、
異常状態検出回路。

【請求項2】

前記電圧不平衡検出回路のコンパレータの非反転入力端子には、前記第１電圧検出回路から出力される第１検出電圧が入力され、
前記電圧不平衡検出回路のコンパレータの反転入力端子には、前記第２電圧検出回路から出力される第２検出電圧に前記所定の判定値に対応する電圧が加算された電圧が入力される、
請求項１に記載の異常状態検出回路。

【請求項3】

前記第２電圧検出回路から出力される第２検出電圧が示す第２電圧を所定の閾値電圧と比較するコンパレータを有する過電圧検出回路を、さらに備え、
前記出力回路は、前記第２電圧が前記所定の閾値電圧以上であると前記過電圧検出回路のコンパレータが判断した場合に異常状態検出信号を出力するように構成される、
請求項１又は２に記載の異常状態検出回路。

【請求項4】

前記過電圧検出回路のコンパレータの反転入力端子には、前記第２電圧検出回路から出力される第２検出電圧が入力され、
前記過電圧検出回路のコンパレータの非反転入力端子には、前記所定の閾値電圧に対応する電圧が入力される、
請求項３に記載の異常状態検出回路。

【請求項5】

前記出力回路は、前記過電圧検出回路のコンパレータの出力端子に接続される第１端子と、グランドに接続される第２端子と、前記電圧不平衡検出回路のコンパレータの出力端子に接続される制御端子とを有し、前記制御端子に入力される電圧に応じて前記第１端子と前記第２端子との間が導通しないオフ状態と前記第１端子と前記第２端子との間が導通するオン状態とで切り替わるスイッチを有し、
前記出力回路は、前記電圧不平衡検出回路のコンパレータの出力端子から出力される信号がロウレベルの間は前記スイッチがオフ状態になり、前記過電圧検出回路のコンパレータの出力端子から出力されるロウレベルの信号を前記異常状態検出信号として出力し、
前記出力回路は、前記電圧不平衡検出回路のコンパレータの出力端子から出力される信号がハイレベルの間は、前記スイッチがオン状態になり、ロウレベルの信号を前記異常状態検出信号として出力する、
請求項３又は４に記載の異常状態検出回路。

【請求項6】

前記出力回路は、前記異常状態検出信号の出力を維持するラッチ回路を、さらに備える、
請求項５に記載の異常状態検出回路。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一つに記載の異常状態検出回路と、
前記２つのコンデンサの直列回路と、
電源からの電力に基づいて前記直列回路の両端間に所定の直流電圧を出力する直流電源回路と、
前記所定の直流電圧により動作する直流負荷と、
を備える、
電気機器。

【請求項8】

前記直流電源回路を制御するマイクロコンピュータを、さらに備え、
前記直流電源回路は、前記異常状態検出回路の出力回路から前記異常状態検出信号を受け取ると前記直流電源回路の動作を停止するように構成され、
前記マイクロコンピュータは、前記異常状態検出回路の出力回路から前記異常状態検出信号を受け取ると異常状態に対処する動作を実行する、
請求項７に記載の電気機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、異常状態検出回路、及び、電気機器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、空気調和器等の電気機器に利用される交流直流変換装置を開示する。特許文献１に開示された交流直流変換装置は、交流電源にリアクタを介して並列接続される第１および第２の整流器と、第１の整流器の直流負荷への出力端子間に直列に接続された２つのコンデンサと、第２の整流器の出力端子間に直列に接続され、該接続点が２つのコンデンサの接続点に接続された２つのスイッチング素子と、昇圧制御を行っている際の２つのコンデンサの各両端間電圧に基づいて、２つのスイッチング素子の故障判定を行い、２つのスイッチング素子のうちの一方が故障していると判定した場合に、２つのスイッチング素子をオフ制御して昇圧制御を停止すると共に、直流負荷を停止させる制御部とを備える。制御部は、マイクロコンピュータにて実現される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－７０６４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１は、コンデンサの直列回路の異常状態を利用して２つのスイッチング素子の故障判定を行う。この故障判定は、マイクロコンピュータである制御部が実行する。故障判定は、ソフトウェア処理により実現されており、故障判定の結果が出るまでに時間がかかる場合がある。また、マイクロコンピュータが暴走した場合には、故障判定自体が行えなくなってしまい、異常発生時でも正常に回路動作の停止ができない場合がある。

【0005】

本開示は、コンデンサの直列回路の異常状態の検出に対する対応の高速化及び安定度の向上を可能にする異常状態検出回路及び電気機器を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様にかかる異常状態検出回路は、第１電圧検出回路と、第２電圧検出回路と、電圧不平衡検出回路と、出力回路とを備える。第１電圧検出回路は、２つのコンデンサの直列回路の両端間の第１電圧を検出し、第１電圧を示す第１検出電圧を出力する。第２電圧検出回路は、直列回路の２つのコンデンサ間の接続点の第２電圧を検出し、第２電圧を示す第２検出電圧を出力する。電圧不平衡検出回路は、コンパレータを有する。コンパレータは、第１電圧検出回路から出力される第１検出電圧が示す第１電圧と第２電圧検出回路から出力される第２検出電圧が示す第２電圧との差分を所定の判定値と比較する。出力回路は、差分が所定の判定値以上であると電圧不平衡検出回路のコンパレータが判断した場合に異常状態検出信号を出力する。

【0007】

本開示の一態様にかかる電気機器は、上記の異常状態検出回路と、前記２つのコンデンサの直列回路と、電源からの電力に基づいて前記直列回路の両端間に所定の直流電圧を出力する直流電源回路と、前記所定の直流電圧により動作する直流負荷とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示の態様は、コンデンサの直列回路の異常状態の検出に対する対応の高速化及び安定度の向上を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施の形態にかかる異常状態検出回路を備える電気機器の構成例の回路図

【図2】図１の電気機器の直流電源回路の構成例の回路図

【図3】図１の電気機器の異常状態検出回路の構成例の回路図

【図4】図１の電気機器のコンデンサの直列回路の両端間の第１電圧とコンデンサ間の接続点の第２電圧との差分と、第２電圧との関係を示すグラフ

【図5】図１の異常状態検出回路の電圧不平衡検出回路の動作の一例を示すタイミング図

【図6】図１の異常状態検出回路の過電圧検出回路の動作の一例を示すタイミング図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

【0011】

本開示の回路構成において、「接続される」とは、接続端子及び／又は配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路部品を介して電気的に接続される場合も含む。また、「Ａ及びＢの間に接続される」とは、Ａ及びＢの間でＡ及びＢの両方に接続されることを意味する。

【0012】

［１．実施の形態］
［１．１ 構成］
図１は、一実施の形態にかかる電気機器１の構成例のブロック図である。図１の電気機器１は、直流負荷１１と、直流電源回路１２と、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３と、マイクロコンピュータ１４とを備える。

【0013】

直流負荷１１は、所定の直流電圧により動作する。図１の電気機器１では、所定の直流電圧は、直流電源回路１２により直列回路１３の両端間に出力される。直流負荷１１は、例えば、電気機器１において所定の機能を実現する機械構造を有する。直流負荷１１により実現される機能は、主に電気機器１の種類によって異なる。本実施の形態では、電気機器１はヒートポンプ式温水暖房機である。ヒートポンプ式温水暖房機は、例えば、空気熱交換機、圧縮機、水熱交換機、及び膨張弁を有し、水熱交換により冷媒の熱を、温水パネルヒータの循環液に伝えて暖房を行う。ヒートポンプ式温水暖房機では、直流負荷１１は、例えば、圧縮機を含む。

【0014】

直流電源回路１２は、電源２０からの電力に基づいて直列回路１３の両端間に所定の直流電圧を出力する。電源２０は、例えば、交流電源である。交流電源としては、例えば、三相交流電源等の商用交流電源が挙げられる。直流電源回路１２は、商用交流電源の実効値（例えば、２００Ｖ）より高い直流電圧を生成して２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３に出力するように構成される。

【0015】

図２は、直流電源回路１２の構成例の回路図である。図２の直流電源回路１２は、ＡＣ－ＤＣコンバータと昇圧回路との機能を有し、力率改善回路として機能する。図２の直流電源回路１２は、２つのダイオードブリッジ１２１，１２２と、２つのスイッチング素子１２３，１２４と、４つのダイオード１２５ａ～１２５ｄと、コイル１２６とを有する。

【0016】

ダイオードブリッジ１２１の正極端１２１ａと負極端１２１ｂとの間にはスイッチング素子１２３が接続される。ダイオードブリッジ１２１の正極端１２１ａは、逆流素子用のダイオード１２５ａを介して、直列回路１３の高電位側の端子（コンデンサＣ１１におけるコンデンサＣ１２とは反対側の端子）に接続される。ダイオードブリッジ１２１の負極端１２１ｂは、逆流素子用のダイオード１２５ｂを介して、直列回路１３の低電位側の端子（コンデンサＣ１２におけるコンデンサＣ１１とは反対側の端子）に接続される。ダイオードブリッジ１２１の第１交流端１２１ｃはコイル１２６を介して電源２０の第１端に接続される。ダイオードブリッジ１２１の第２交流端１２１ｄはコンデンサＣ１，Ｃ２の接続点Ｐ１に接続される。

【0017】

ダイオードブリッジ１２２の正極端１２２ａと負極端１２２ｂとの間にはスイッチング素子１２４が接続される。ダイオードブリッジ１２２の正極端１２２ａは、逆流素子用のダイオード１２５ｃを介して、直列回路１３の高電位側の端子に接続される。ダイオードブリッジ１２２の負極端１２２ｂは、逆流素子用のダイオード１２５ｄを介して、直列回路１３の低電位側の端子に接続される。ダイオードブリッジ１２２の第１交流端１２２ｃは電源２０の第２端に接続される。ダイオードブリッジ１２２の第２交流端１２２ｄはコンデンサＣ１，Ｃ２の接続点Ｐ１に接続される。

【0018】

直流電源回路１２の動作について簡単に説明する。ダイオードブリッジ１２１の第１交流端１２１ｃの電位がダイオードブリッジ１２２の第１交流端１２２ｃの電位より高い第１の場合において、スイッチング素子１２３，１２４がそれぞれオン状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２１の第１交流端１２１ｃ、正極端１２１ａ、スイッチング素子１２３、負極端１２１ｂ、第２交流端１２１ｄ、ダイオードブリッジ１２２の第２交流端１２２ｄ、正極端１２２ａ、スイッチング素子１２４、負極端１２２ｂ、第１交流端１２２ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６にエネルギが蓄積される。スイッチング素子１２３がオン状態、スイッチング素子１２４がオフ状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２１の第１交流端１２１ｃ、正極端１２１ａ、スイッチング素子１２３、負極端１２１ｂ、第２交流端１２１ｄ、コンデンサＣ２、ダイオード１２５ｄ、ダイオードブリッジ１２２の負極端１２２ｂ、第１交流端１２２ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６からエネルギが放出されて、コンデンサＣ２が昇圧された電圧により充電される。スイッチング素子１２３がオフ状態、スイッチング素子１２４がオン状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２１の第１交流端１２１ｃ、正極端１２１ａ、ダイオード１２５ａ、コンデンサＣ１、ダイオードブリッジ１２２の第２交流端１２２ｄ、正極端１２２ａ、スイッチング素子１２４、負極端１２２ｂ、第１交流端１２２ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６からエネルギが放出されて、コンデンサＣ１が昇圧された電圧により充電される。スイッチング素子１２３，１２４がそれぞれオフ状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２１の第１交流端１２１ｃ、正極端１２１ａ、ダイオード１２５ａ、コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオード１２５ｄ、ダイオードブリッジ１２２の負極端１２２ｂ、第１交流端１２２ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６からエネルギが放出されて、コンデンサＣ１，Ｃ２が昇圧された電圧により充電される。

【0019】

ダイオードブリッジ１２１の第１交流端１２１ｃの電位がダイオードブリッジ１２２の第１交流端１２２ｃの電位より低い第２の場合において、スイッチング素子１２３，１２４がそれぞれオン状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２２の第１交流端１２２ｃ、正極端１２２ａ、スイッチング素子１２４、負極端１２２ｂ、第２交流端１２２ｄ、ダイオードブリッジ１２１の第２交流端１２１ｄ、正極端１２１ａ、スイッチング素子１２３、負極端１２１ｂ、第１交流端１２１ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６にエネルギが蓄積される。スイッチング素子１２３がオフ状態、スイッチング素子１２４がオン状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２２の第１交流端１２２ｃ、正極端１２２ａ、スイッチング素子１２４、負極端１２２ｂ、第２交流端１２２ｄ、コンデンサＣ２、ダイオード１２５ｂ、ダイオードブリッジ１２１の負極端１２１ｂ、第１交流端１２１ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６からエネルギが放出されて、コンデンサＣ２が昇圧された電圧により充電される。スイッチング素子１２３がオン状態、スイッチング素子１２４がオフ状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２２の第１交流端１２１ｃ、正極端１２１ａ、ダイオード１２５ｃ、コンデンサＣ１、ダイオードブリッジ１２１の第２交流端１２１ｄ、正極端１２１ａ、スイッチング素子１２３、負極端１２１ｂ、第１交流端１２１ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６からエネルギが放出されて、コンデンサＣ１が昇圧された電圧により充電される。スイッチング素子１２３，１２４がそれぞれオフ状態であると、電源２０から、ダイオードブリッジ１２２の第１交流端１２２ｃ、正極端１２２ａ、ダイオード１２５ｃ、コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオード１２５ｂ、ダイオードブリッジ１２１の負極端１２１ｂ、第１交流端１２１ｃを通る電流経路が形成される。この場合、コイル１２６からエネルギが放出されて、コンデンサＣ１，Ｃ２が昇圧された電圧により充電される。

【0020】

このように、直流電源回路１２は、スイッチング素子１２３，１２４のスイッチング動作により、直列回路１３の両端間に所定の直流電圧を出力する。スイッチング素子１２３，１２４のスイッチング動作は、マイクロコンピュータ１４により制御される。

【0021】

図１の直列回路１３は、直列接続された２つのコンデンサＣ１，Ｃ２を有する。図１では、コンデンサＣ２はグランドに接続される。２つのコンデンサＣ１，Ｃ２は、例えば、電解コンデンサである。本実施の形態において、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量は互いに等しい。

【0022】

図１のマイクロコンピュータ１４は、電気機器１の動作を制御する制御回路である。特に、マイクロコンピュータ１４は、直流負荷１１及び直流電源回路１２を制御する。マイクロコンピュータ１４は、例えば、１以上のプロセッサ（マイクロプロセッサ）と１以上のメモリとにより実現され得る。つまり、１以上のプロセッサが１以上のメモリに記憶された１以上のプログラムを実行することで、電気機器１の動作を制御する機能が実現される。プログラムは、ここではマイクロコンピュータ１４のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。

【0023】

図１の電気機器１は、さらに、異常状態検出回路１０を備える。異常状態検出回路１０は、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態の検出のために設けられる。

【0024】

図３は、異常状態検出回路１０の構成例の回路図である。図３の異常状態検出回路１０は、第１電圧検出回路２と、第２電圧検出回路３と、電圧不平衡検出回路４と、過電圧検出回路５と、出力回路６とを備える。

【0025】

第１電圧検出回路２は、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の両端間の第１電圧Ｖ１を検出し、第１電圧Ｖ１を示す第１検出電圧を出力する。第１電圧検出回路２は、直列回路１３に並列に接続され、第１電圧Ｖ１に比例する電圧を生じる分圧回路である。図３において、第１電圧検出回路２は、３つの抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の直列回路で構成される。第１電圧検出回路２は、抵抗Ｒ２２，Ｒ２３間の接続点の電圧を第１検出電圧として出力する。

【0026】

第２電圧検出回路３は、直列回路１３の２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の接続点Ｐ１の第２電圧Ｖ２を検出し、第２電圧Ｖ２を示す第２検出電圧を出力する。第２電圧検出回路３は、直列回路１３のコンデンサＣ２に並列に接続され、第２電圧Ｖ２に比例する電圧を生じる分圧回路である。図３において、第２電圧検出回路３は、２つの抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の直列回路で構成される。第２電圧検出回路３は、抵抗Ｒ２１，Ｒ３２間の接続点の電圧を第２検出電圧として出力する。

【0027】

電圧不平衡検出回路４は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態を、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧が不平衡になったかどうかに基づいて検出するために設けられる。コンデンサＣ２の短絡等の異常によってコンデンサＣ２の両端間の電圧が低下した場合には、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧の不平衡が生じていると考えられる。ただし、コンデンサＣ２の両端間の電圧の低下は、直流電源回路１２から直列回路１３に出力される所定の直流電圧自体が低下した場合にも起こり得る。そこで、電圧不平衡検出回路４は、第１電圧検出回路２から出力される第１検出電圧が示す第１電圧Ｖ１と第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧Ｖ２との差分を利用して、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧の不平衡が生じているかどうかを判定する。

【0028】

図４は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の両端間の第１電圧Ｖ１とコンデンサＣ１，Ｃ２間の接続点Ｐ１の第２電圧Ｖ２との差分と、第２電圧Ｖ２との関係を示すグラフである。図４において、Ｇ１は、コンデンサＣ１の両端間の電圧が最小値である場合のグラフである。Ｇ２は、コンデンサＣ１の両端間の電圧が代表的な値である場合のグラフである。Ｇ３は、コンデンサＣ１の両端間の電圧が最大値である場合のグラフである。図４のグラフから明らかなように、第２電圧Ｖ２が減少すると、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分は増加する。第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分が所定の判定値以上になったかどうかによって、第２電圧Ｖ２が所定値以上減少したかどうかを検出できる。

【0029】

電圧不平衡検出回路４は、コンパレータ４１を有する。コンパレータ４１は、第１電圧検出回路２から出力される第１検出電圧が示す第１電圧Ｖ１と第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧Ｖ２との差分を所定の判定値と比較するために設けられる。所定の判定値の大きさは、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧の不平衡が発生したかどうかを判定するために適宜設定される。一例として、直流電源回路１２が直列回路１３に出力する所定の直流電圧が６００Ｖである場合、直列回路１３が異常状態でなければ、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２の差分は３００Ｖ程度になる。この例において、所定の判定値は、例えば、４００Ｖに設定されてよい。

【0030】

コンパレータ４１は、非反転入力端子に入力される電圧が反転入力端子に入力される電圧以上である場合に、出力端子からハイレベルの信号を出力する。コンパレータ４１は、非反転入力端子に入力される電圧が反転入力端子に入力される電圧未満である場合に、出力端子からロウレベルの信号を出力する。図３では、コンパレータ４１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ４１を介して第１電圧検出回路２の抵抗Ｒ２２，Ｒ２３の接続点に接続される。コンパレータ４１の反転入力端子は、抵抗Ｒ４２を介して第２電圧検出回路３の抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の接続点に接続される。コンパレータ４１の反転入力端子は、内部電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続される抵抗Ｒ４３，Ｒ４４の直列回路に接続される。より詳細には、コンパレータ４１の反転入力端子は、抵抗Ｒ４５を介して、抵抗Ｒ４３，Ｒ４４の接続点に接続される。抵抗Ｒ４３，Ｒ４５，Ｒ４２，Ｒ３２の直列回路において、抵抗Ｒ４４，Ｒ４２間の接続点の電位が、コンパレータ４１の反転入力端子に入力される。そのため、コンパレータ４１の反転入力端子には、第２検出電圧（抵抗Ｒ３１，Ｒ３２間の接続点の電圧）よりも、抵抗Ｒ４２の両端間の電圧だけ大きい電圧が入力される。抵抗Ｒ４２～Ｒ４５の抵抗値は、抵抗Ｒ４２の両端間の電圧が、所定の判定値に対応する電圧になるように設定される。これによって、コンパレータ４１の非反転入力端子には、第１電圧検出回路２から出力される第１検出電圧が入力される。コンパレータ４１の反転入力端子には、第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧に所定の判定値に対応する電圧が加算された電圧が入力される。ここで、第１電圧Ｖ１の大きさをｖ１、第２電圧Ｖ２の大きさをｖ２、所定の判定値をｖｄとすると、コンパレータ４１は、ｖ１≧ｖ２＋ｖｄを満たすかどうか、つまり、ｖ１－ｖ２≧ｖｄを満たすかどうかを判定する。つまり、コンパレータ４１は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分を所定の判定値と比較することになる。コンパレータ４１の非反転入力端子と出力端子との間には帰還抵抗Ｒ４６が接続される。コンパレータ４１の出力端子と内部電源Ｖｃｃとの間にはプルアップ抵抗Ｒ４７が接続される。

【0031】

図５は、電圧不平衡検出回路４の動作の一例を示すタイミング図である。図５において、Ｖ１１は、コンパレータ４１の非反転入力端子の電圧を示す。コンパレータ４１の非反転入力端子に入力される電圧は、第１電圧検出回路２で検出された第１電圧Ｖ１に対応する。図５において、Ｖ１２は、コンパレータ４１の反転入力端子の電圧を示す。コンパレータ４１の反転入力端子に入力される電圧は、第２電圧検出回路３で検出された第２電圧Ｖ２に所定の判定値に対応する電圧が加算された電圧に対応する。図５において、Ｖ１３は、コンパレータ４１の出力端子の電圧を示す。

【0032】

図５において、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの間は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態ではない。この場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分が所定の判定値未満である。そのため、コンパレータ４１の非反転入力端子の電圧Ｖ１１がコンパレータ４１の反転入力端子の電圧Ｖ１２より小さい。これにより、コンパレータ４１の出力端子の電圧Ｖ１３はＬ（ロウレベル）となり、コンパレータ４１からロウレベルの信号が出力される。図５において、時刻ｔ１１で、コンデンサＣ２が短絡し、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態になったとする。この場合、時刻ｔ１１以降、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分が所定の判定値以上になる。これにより、コンパレータ４１の非反転入力端子の電圧Ｖ１１がコンパレータ４１の反転入力端子の電圧Ｖ１２以上になる。そのため、コンパレータ４１の出力端子の電圧Ｖ１３はＨ（ハイレベル）となり、コンパレータ４１からハイレベルの信号が出力される。このように、電圧不平衡検出回路４では、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態である場合には、コンパレータ４１からハイレベルの信号が出力され、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態でない場合には、コンパレータ４１からロウレベルの信号が出力される。

【0033】

過電圧検出回路５は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態を、コンデンサＣ１，Ｃ２間の接続点Ｐ１の電圧が過剰に上昇したかどうかに基づいて検出するために設けられる。コンデンサＣ１，Ｃ２間の接続点Ｐ１の電圧が過剰に上昇した状態は、例えば、コンデンサＣ１の短絡等の異常により、コンデンサＣ２に過剰な電圧が印加された状態である。過電圧検出回路５は、コンパレータ５１を有する。コンパレータ５１は、第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧Ｖ２と所定の閾値電圧と比較するために設けられる。所定の閾値電圧の大きさは、接続点Ｐ１の電圧の過剰な上昇が発生したかどうかを判定するために適宜設定される。一例として、直流電源回路１２が直列回路１３に出力する所定の直流電圧が６００Ｖである場合、直列回路１３が異常状態でなければ、第２電圧Ｖ２は３００Ｖ程度になる。この例において、所定の閾値電圧は、例えば、４００Ｖに設定されてよい。

【0034】

図３では、コンパレータ５１の非反転入力端子は、内部電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続される抵抗Ｒ５１，Ｒ５２の直列回路に接続される。より詳細には、コンパレータ５１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ５１，Ｒ５２の接続点に接続される。抵抗Ｒ５１，５２の抵抗値は、抵抗Ｒ５１，Ｒ５２の接続点の電圧が、所定の閾値電圧に対応する電圧になるように設定される。コンパレータ５１の反転入力端子は、第２電圧検出回路３の抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の接続点に接続される。これによって、コンパレータ５１の非反転入力端子には、所定の閾値電圧に対応する電圧が入力される。コンパレータ５１の反転入力端子には、第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が入力される。コンパレータ５１の非反転入力端子と出力端子との間には帰還抵抗Ｒ５３が接続される。

【0035】

コンパレータ５１は、非反転入力端子に入力される電圧が反転入力端子に入力される電圧以上である場合に、出力端子からハイレベルの信号を出力する。コンパレータ５１は、非反転入力端子に入力される電圧が反転入力端子に入力される電圧未満である場合に、出力端子からロウレベルの信号を出力する。図３の場合、コンパレータ５１の非反転入力端子に入力される電圧は、所定の閾値電圧に対応する。コンパレータ５１の反転入力端子に入力される電圧は、第２電圧検出回路３で検出された第２電圧Ｖ２に対応する。そのため、コンパレータ５１は、第２電圧Ｖ２を所定の閾値電圧と比較する。

【0036】

図６は、過電圧検出回路５の動作の一例を示すタイミング図である。図６において、Ｖ２１は、コンパレータ５１の非反転入力端子の電圧を示す。コンパレータ５１の非反転入力端子に入力される電圧は、所定の閾値電圧に対応する。図６において、Ｖ２２は、コンパレータ５１の反転入力端子の電圧を示す。コンパレータ５１の反転入力端子に入力される電圧は、第２電圧検出回路３で検出された第２電圧Ｖ２に対応する。図６において、Ｖ２３は、コンパレータ５１の出力端子の電圧を示す。

【0037】

図６において、時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの間は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態ではない。この場合、第２電圧Ｖ２が所定の閾値電圧未満である。そのため、コンパレータ５１の非反転入力端子の電圧Ｖ２１がコンパレータ５１の反転入力端子の電圧Ｖ２２より大きい。これにより、コンパレータ５１の出力端子の電圧Ｖ２３はＨ（ハイレベル）となり、コンパレータ５１からハイレベルの信号が出力される。図６において、時刻ｔ２１で、コンデンサＣ１が短絡し、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態になったとする。この場合、時刻ｔ２１以降、第２電圧Ｖ２が所定の閾値電圧以上になる。これにより、コンパレータ５１の非反転入力端子の電圧Ｖ２１がコンパレータ５１の反転入力端子の電圧Ｖ２２以下になる。そのため、コンパレータ５１の出力端子の電圧Ｖ２３はＬ（ロウレベル）となり、コンパレータ５１からロウレベルの信号が出力される。このように、過電圧検出回路５では、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態である場合には、コンパレータ５１からロウレベルの信号が出力され、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態でない場合には、コンパレータ５１からハイレベルの信号が出力される。

【0038】

図３の過電圧検出回路５では、第２電圧Ｖ２が所定の閾値電圧以上である場合には、コンパレータ５１からロウレベルの信号が出力される。図３の過電圧検出回路５では、第２電圧Ｖ２が所定の閾値電圧未満である場合には、コンパレータ５１からハイレベルの信号が出力される。つまり、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態である場合には、コンパレータ５１からロウレベルの信号が出力され、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態でない場合には、コンパレータ５１からハイレベルの信号が出力される。

【0039】

出力回路６は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態の検出の結果を出力する。本実施の形態において、出力回路６は、第１電圧検出回路２から出力される第１検出電圧が示す第１電圧と第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧との差分が所定の判定値以上であると電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１が判断した場合に異常状態検出信号Ｓ１を出力する。出力回路６は、第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧が所定の閾値電圧以上であると過電圧検出回路５のコンパレータ５１が判断した場合に異常状態検出信号Ｓ１を出力する。

【0040】

図３の出力回路６は、スイッチ６１と、ラッチ回路６２とを備える。

【0041】

スイッチ６１は、第１端子と、第２端子と、制御端子とを有する。スイッチ６１は、制御端子に入力される電圧に応じて、第１端子と第２端子との間が導通するオン状態と、第１端子と第２端子との間が導通しないオフ状態とが切り替わる。スイッチ６１は、例えば、半導体スイッチである。本実施の形態において、スイッチ６１は、ＮＰＮトランジスタである。スイッチ６１の第１端子、第２端子、及び制御端子は、ＮＰＮトランジスタのコレクタ、エミッタ、及びベースにそれぞれ対応する。図３では、スイッチ６１の第１端子は、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の出力端子に接続される。スイッチ６１の第１端子は、プルアップ抵抗Ｒ６１を介して内部電源Ｖｃｃに接続される。スイッチ６１の第２端子はグランドに接続される。スイッチ６１の制御端子は、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１の出力端子に接続される。

【0042】

スイッチ６１は、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１からロウレベルの出力信号が出力されている間は、オフ状態となる。つまり、電圧不平衡検出回路４において直列回路１３の異常状態が検出されていない場合は、スイッチ６１はオフ状態であり、スイッチ６１の第１端子はグランドに接続されない。この場合、スイッチ６１の第１端子の電圧は、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の出力端子の電圧によって決まる。電圧不平衡検出回路４において直列回路１３の異常状態が検出されていない場合は、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の出力端子から出力される信号はハイレベルであるから、スイッチ６１の第１端子の電圧はハイレベルになる。電圧不平衡検出回路４において直列回路１３の異常状態が検出された場合は、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の出力端子から出力される信号はロウレベルであるから、スイッチ６１の第１端子の電圧はロウレベルになる。したがって、電圧不平衡検出回路４において直列回路１３の異常状態が検出されていない場合、出力回路６は、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の出力端子から出力されるロウレベルの信号を異常状態検出信号Ｓ１として出力する。

【0043】

スイッチ６１は、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１からハイレベルの出力信号が出力されている間は、オン状態となる。つまり、電圧不平衡検出回路４において直列回路１３の異常状態が検出されていない場合は、スイッチ６１はオン状態であり、スイッチ６１の第１端子はグランドに接続される。この場合、スイッチ６１の第１端子の電圧はロウレベルになる。したがって、電圧不平衡検出回路４において直列回路１３の異常状態が検出された場合、出力回路６は、ロウレベルの信号を異常状態検出信号Ｓ１として出力する。

【0044】

出力回路６から出力される異常状態検出信号Ｓ１は、電圧不平衡検出回路４において直列回路１３の異常状態が検出された場合か過電圧検出回路５において直列回路１３の異常状態が検出された場合かにかかわらず、ロウレベルの信号である。

【0045】

ラッチ回路６２は、異常状態検出信号Ｓ１の出力を維持するために設けられる。図３のラッチ回路６２は、第１～第４ＮＡＮＤ回路６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを有する。第１ＮＡＮＤ回路６２ａの第１入力端子は、スイッチ６１の第１端子に抵抗Ｒ６２を介して接続される。第１ＮＡＮＤ回路６２ａの出力端子は、第２ＮＡＮＤ回路６２ｂの第１入力端子に接続される。第２ＮＡＮＤ回路６２ｂの出力端子は、第１ＮＡＮＤ回路６２ａの第２入力端子及び第４ＮＡＮＤ回路６２ｄの第１入力端子に接続される。第３ＮＡＮＤ回路６２ｃの第１及び第２入力端子は、抵抗Ｒ６３，Ｒ６４を介して内部電源Ｖｃｃに接続される。抵抗Ｒ６３，Ｒ６４の接続点は、マイクロコンピュータ１４に接続される。第３ＮＡＮＤ回路６２ｃの出力端子は、第２ＮＡＮＤ回路６２ｂの第２入力端子及び第４ＮＡＮＤ回路６２ｄの第２入力端子に接続される。ラッチ回路６２では、第１ＮＡＮＤ回路６２ａの第１入力端子がラッチ回路６２のセット端子である。第３ＮＡＮＤ回路６２ｃの第１及び第２入力端子が、ラッチ回路６２のリセット端子である。第４ＮＡＮＤ回路６２ｄの出力端子が、ラッチ回路６２の出力端子である。

【0046】

ラッチ回路６２のリセット端子には、通常はマイクロコンピュータ１４からロウレベルの信号が入力される。この状態でラッチ回路６２のセット端子にロウレベルの信号が入力されると、ラッチ回路６２の出力端子からロウレベルの信号が出力される。ラッチ回路６２からのロウレベルの信号が異常状態検出信号Ｓ１として用いられる。この後に、ラッチ回路６２のセット端子にハイレベルの信号が入力されても、ラッチ回路６２の出力端子からロウレベルの信号が出力された状態、つまり、異常状態検出信号Ｓ１が出力された状態が維持される。ラッチ回路６２は、ラッチ回路６２のリセット端子にマイクロコンピュータ１４からハイレベルの信号が入力されることで、リセットされ、異常状態検出信号Ｓ１の出力が停止される。

【0047】

図３に示すように、出力回路６は、異常状態検出信号Ｓ１を、直流電源回路１２及びマイクロコンピュータ１４に出力する。図３では、出力回路６のスイッチ６１の第１端が、マイクロコンピュータ１４に接続される。出力回路６のラッチ回路６２の出力端子が、マイクロコンピュータ１４及び直流電源回路１２に接続される。

【0048】

直流電源回路１２は、異常状態検出回路１０の出力回路６から異常状態検出信号Ｓ１を受け取ると直流電源回路１２の動作を停止するように構成される。つまり、マイクロコンピュータ１４が直流電源回路１２を制御しなくても、直流電源回路１２は、異常状態検出信号Ｓ１を受け取ることによって、動作を停止する。これによって、マイクロコンピュータ１４が故障等した場合でも、直流電源回路１２は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態に対応して動作を停止することができる。

【0049】

マイクロコンピュータ１４は、異常状態検出回路１０の出力回路６から異常状態検出信号Ｓ１を受け取ると異常状態に対処する動作を実行する。特に、本実施の形態において、マイクロコンピュータ１４は、異常状態検出回路１０の出力回路６のスイッチ６１の第１端から異常状態検出信号Ｓ１を受け取ると、異常状態に対処する動作を実行する。異常状態に対処する動作は、例えば、異常状態が生じたことを外部回路に報知する動作、直流負荷１１を停止させる動作、マイクロコンピュータ１４が自身の動作を停止する動作が挙げられる。マイクロコンピュータ１４は、出力回路６のラッチ回路６２の出力端子からの異常状態検出信号Ｓ１の有無によりラッチ回路６２のラッチ状態を確認できる。マイクロコンピュータ１４は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態が解消された場合には、ラッチ回路６２のリセット端子にハイレベルの信号を出力して、ラッチ回路６２をリセットする。

【0050】

図１の電気機器１では、異常状態検出回路１０が、直列回路１３のコンデンサＣ１，Ｃ２の異常状態を検出する。異常状態検出回路１０は、マイクロコンピュータ１４を利用せずに、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１、過電圧検出回路５のコンパレータ５１、及び、出力回路６のスイッチ６１及びラッチ回路６２で構成される回路を利用して、コンデンサＣ１，Ｃ２の異常状態の検出を実行する。つまり、異常状態検出回路１０は、異常状態の発生の判定を、マイクロコンピュータ１４でのソフトウェア処理ではなく、コンパレータ４１，５１を含む回路を利用したハードウェア処理により行う。そのため、マイクロコンピュータ１４を用いる場合と比較して、異常状態の検出から異常状態に対する対応（例えば、直流電源回路１２の動作の停止等）までにかかる時間を短縮できる。これは、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態の検出に対する対応の高速化を可能にする。よって、電気機器１の回路部品等の破壊を未然に防ぐことが可能になる。さらに、異常状態検出回路１０は、マイクロコンピュータ１４を利用していないため、マイクロコンピュータの暴走等によって異常状態の検出ができなくなることがない。これは、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態の検出動作の安定度の向上を可能にする。特に、電気機器１では、異常状態検出回路１０からの異常状態検出信号Ｓ１がマイクロコンピュータ１４を経ずに直流電源回路１２に入力されるから、マイクロコンピュータ１４が暴走等して正常に動作しない場合でも、直流電源回路１２の動作の停止が可能となる。

【0051】

［１．２ 効果等］
以上述べたように、異常状態検出回路１０は、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の両端間の第１電圧Ｖ１を検出し、第１電圧Ｖ１を示す第１検出電圧を出力する第１電圧検出回路２と、直列回路１３の２つのコンデンサＣ１，Ｃ２間の接続点Ｐ１の第２電圧Ｖ２を検出し、第２電圧Ｖ２を示す第２検出電圧を出力する第２電圧検出回路３と、第１電圧検出回路２から出力される第１検出電圧が示す第１電圧Ｖ１と第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧Ｖ２との差分を所定の判定値と比較するコンパレータ４１を有する電圧不平衡検出回路４と、差分が所定の判定値以上であると電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１が判断した場合に異常状態検出信号Ｓ１を出力する出力回路６とを備える。この構成は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態の検出に対する対応の高速化及び検出動作の安定度の向上を可能にする。

【0052】

異常状態検出回路１０において、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１の非反転入力端子には、第１電圧検出回路２から出力される第１検出電圧が入力される。電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１の反転入力端子には、第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧に所定の判定値に対応する電圧が加算された電圧が入力される。この構成は、異常状態検出回路１０の回路構成の簡素化を可能にする。

【0053】

異常状態検出回路１０は、第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が示す第２電圧Ｖ２を所定の閾値電圧と比較するコンパレータ５１を有する過電圧検出回路５を、さらに備える。出力回路６は、第２電圧Ｖ２が所定の閾値電圧以上であると過電圧検出回路５のコンパレータ５１が判断した場合に異常状態検出信号Ｓ１を出力するように構成される。この構成は、コンデンサＣ１，Ｃ２間の接続点の電圧の過剰な上昇を、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態として検出できる。

【0054】

異常状態検出回路１０において、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の反転入力端子には、第２電圧検出回路３から出力される第２検出電圧が入力される。過電圧検出回路５のコンパレータ５１の非反転入力端子には、所定の閾値電圧に対応する電圧が入力される。この構成は、異常状態検出回路１０の回路構成の簡素化を可能にする。

【0055】

異常状態検出回路１０において、出力回路６は、スイッチ６１を有する。スイッチ６１は、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の出力端子に接続される第１端子と、グランドに接続される第２端子と、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１の出力端子に接続される制御端子とを有する。スイッチ６１は、制御端子に入力される電圧に応じて、第１端子と第２端子との間が導通しないオフ状態と第１端子と第２端子との間が導通するオン状態とで切り替わる。出力回路６は、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１の出力端子から出力される信号がロウレベルの間はスイッチ６１がオフ状態になり、過電圧検出回路５のコンパレータ５１の出力端子から出力されるロウレベルの信号を異常状態検出信号Ｓ１として出力する。出力回路６は、電圧不平衡検出回路４のコンパレータ４１の出力端子から出力される信号がハイレベルの間は、スイッチ６１がオン状態になり、ロウレベルの信号を異常状態検出信号Ｓ１として出力する。この構成は、異常状態検出回路１０の回路構成の簡素化を可能にする。

【0056】

異常状態検出回路１０において、出力回路６は、異常状態検出信号Ｓ１の出力を維持するラッチ回路６２を、さらに備える。この構成は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３が異常状態であることの通知の確実性を向上できる。

【0057】

以上述べた電気機器１は、異常状態検出回路１０と、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３と、電源２０からの電力に基づいて直列回路１３の両端間に所定の直流電圧を出力する直流電源回路１２と、所定の直流電圧により動作する直流負荷１１とを備える。この構成は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態の検出に対する対応の高速化及び検出動作の安定度の向上を可能にする。

【0058】

電気機器１において、直流電源回路１２は、異常状態検出回路１０の出力回路６から異常状態検出信号Ｓ１を受け取ると直流電源回路１２の動作を停止するように構成される。マイクロコンピュータ１４は、異常状態検出回路１０の出力回路６から異常状態検出信号Ｓ１を受け取ると異常状態に対処する動作を実行する。この構成は、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態の検出に対する対応の高速化及び検出動作の安定度の向上を可能にする。

【0059】

［２．変形例］
本開示の実施の形態は、上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態は、本開示の課題を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施の形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0060】

一変形例において、第１電圧検出回路２及び第２電圧検出回路３は、上記の実施の形態の構成とは異なる構成を有してよい。第１電圧検出回路２及び第２電圧検出回路３の構成は、従来周知の構成であってよい。

【0061】

一変形例において、電圧不平衡検出回路４は、上記の実施の形態の構成とは異なる構成を有してよい。電圧不平衡検出回路４は、異常状態の検出時にハイレベルの信号ではなくロウレベルの信号を出力回路６に出力してよい。ハイレベルの信号とロウレベルの信号のいずれを、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態を示す信号として利用するかは、出力回路６の構成等に応じて適宜決定されればよい。

【0062】

一変形例において、過電圧検出回路５は、上記の実施の形態の構成とは異なる構成を有してよい。過電圧検出回路５は、異常状態の検出時にロウレベルの信号ではなくハイレベルの信号を出力回路６に出力してよい。ハイレベルの信号とロウレベルの信号のいずれを、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路１３の異常状態を示す信号として利用するかは、出力回路６の構成等に応じて適宜決定されればよい。異常状態検出回路１０は、過電圧検出回路５を有していなくてもよい。

【0063】

一変形例において、出力回路６は、上記の実施の形態の構成とは異なる構成を有してよい。出力回路６は、電圧不平衡検出回路４が異常状態を検出した場合と過電圧検出回路５が異常状態を検出した場合とで同じ異常状態検出信号Ｓ１を出力する必要はない。出力回路６は、電圧不平衡検出回路４が異常状態を検出した場合と過電圧検出回路５が異常状態を検出した場合とで個別に異常状態検出信号Ｓ１を出力してよい。異常状態検出回路１０が過電圧検出回路５を有していない場合、出力回路６はスイッチ６１を有していなくてもよい。出力回路６は、ラッチ回路６２を有していなくてもよい。出力回路６は、電圧不平衡検出回路４からの出力を外部回路に入力するための端子又は配線等であってよい。つまり、出力回路６は、必ずしも能動素子を有していなくてもよい。

【0064】

一変形例において、電気機器１は、ヒートポンプ式温水暖房機に限定されない。電気機器１の例としては、センサ関連機器、空調関連機器、住宅・設備関連機器、調理・家事関連機器、健康管理関連機器、管理・操作関連機器、ＡＶ関連機器が挙げられる。センサ関連機器の例としては、火災センサ、人体検出センサ、温度センサ、ＣＯ_２センサ、電流量センサが挙げられる。空調関連機器の例としては、エアコン、扇風機、換気扇、空気清浄機、ホットカーペット、石油ファンヒータ、ヒートポンプ式温水暖房機が挙げられる。住宅・設備関連機器の例としては、電動ブラインド、電動カーテン、温水器、電気錠、スマートメーター、太陽光発電設備、蓄電池、燃料電池、一般照明、単機能照明、非常灯が挙げられる。調理・家事関連機器の例としては、電子レンジ、食器洗い機、食器乾燥機、洗濯機、衣類乾燥機、自動掃除機が挙げられる。健康管理関連機器の例としては、体重計、体脂肪計、体温計、血圧計、血糖値計が挙げられる。管理・操作関連機器の例としては、コントローラ、スイッチ（ＨＡ機器）が挙げられる。ＡＶ関連機器の例としては、ＴＶ、ディスプレイが挙げられる。

【0065】

［３．態様］
上記実施の形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施の形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。なお、文章の見やすさを考慮して２回目以降の括弧付きの符号の記載を省略する場合がある。

【0066】

第１の態様は、異常状態検出回路（１０）であって、２つのコンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の直列回路（１３）の両端間の第１電圧（Ｖ１）を検出し、前記第１電圧（Ｖ１）を示す第１検出電圧を出力する第１電圧検出回路（２）と、前記直列回路（１３）の２つのコンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）間の接続点（Ｐ１）の第２電圧（Ｖ２）を検出し、前記第２電圧（Ｖ２）を示す第２検出電圧を出力する第２電圧検出回路（３）と、前記第１電圧検出回路２）から出力される第１検出電圧が示す第１電圧（Ｖ１）と前記第２電圧検出回路（３）から出力される第２検出電圧が示す第２電圧（Ｖ２）との差分を所定の判定値と比較するコンパレータ（４１）を有する電圧不平衡検出回路（４）と、前記差分が前記所定の判定値以上であると前記電圧不平衡検出回路（４）のコンパレータ（４１）が判断した場合に異常状態検出信号（Ｓ１）を出力する出力回路（６）とを備える。この態様は、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の直列回路（１３）の異常状態の検出に対する対応の高速化及び検出動作の安定度の向上を可能にする。

【0067】

第２の態様は、第１の態様に基づく異常状態検出回路（１０）である。第２の態様において、前記電圧不平衡検出回路（４）のコンパレータ（４１）の非反転入力端子には、前記第１電圧検出回路（２）から出力される第１検出電圧が入力される。前記電圧不平衡検出回路（４）のコンパレータ（４１）の反転入力端子には、前記第２電圧検出回路（３）から出力される第２検出電圧に前記所定の判定値に対応する電圧が加算された電圧が入力される。この態様は、異常状態検出回路（１０）の回路構成の簡素化を可能にする。

【0068】

第３の態様は、第１又は第２の態様に基づく異常状態検出回路（１０）である。第３の態様において、前記異常状態検出回路（１０）は、前記第２電圧検出回路（３）から出力される第２検出電圧が示す第２電圧（Ｖ２）を所定の閾値電圧と比較するコンパレータ（５１）を有する過電圧検出回路（５）を、さらに備える。前記出力回路（６）は、前記第２電圧（Ｖ２）が前記所定の閾値電圧以上であると前記過電圧検出回路（５）のコンパレータ（５１）が判断した場合に異常状態検出信号（Ｓ１）を出力するように構成される。この態様は、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）間の接続点の電圧の過剰な上昇を、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の直列回路（１３）の異常状態として検出できる。

【0069】

第４の態様は、第３の態様に基づく異常状態検出回路（１０）である。第４の態様において、前記過電圧検出回路（５）のコンパレータ（５１）の反転入力端子には、前記第２電圧検出回路（３）から出力される第２検出電圧が入力される。前記過電圧検出回路（５）のコンパレータ（５１）の非反転入力端子には、前記所定の閾値電圧に対応する電圧が入力される。この態様は、異常状態検出回路（１０）の回路構成の簡素化を可能にする。

【0070】

第５の態様は、第３又は第４の態様に基づく異常状態検出回路（１０）である。第５の態様において、前記出力回路（６）は、スイッチ（６１）を有する。前記スイッチ（６１）は、前記過電圧検出回路（５）のコンパレータ（５１）の出力端子に接続される第１端子と、グランドに接続される第２端子と、前記電圧不平衡検出回路（４）のコンパレータ（４１）の出力端子に接続される制御端子とを有する。前記スイッチ（６１）は、前記制御端子に入力される電圧に応じて、前記第１端子と前記第２端子との間が導通しないオフ状態と前記第１端子と前記第２端子との間が導通するオン状態とで切り替わる。前記出力回路（６）は、前記電圧不平衡検出回路（４）のコンパレータ（４１）の出力端子から出力される信号がロウレベルの間は前記スイッチ（６１）がオフ状態になり、前記過電圧検出回路（５）のコンパレータ（５１）の出力端子から出力されるロウレベルの信号を前記異常状態検出信号（Ｓ１）として出力する。前記出力回路（６）は、前記電圧不平衡検出回路（４）のコンパレータ（４１）の出力端子から出力される信号がハイレベルの間は、前記スイッチ（６１）がオン状態になり、ロウレベルの信号を前記異常状態検出信号（Ｓ１）として出力する。この態様は、異常状態検出回路（１０）の回路構成の簡素化を可能にする。

【0071】

第６の態様は、第５の態様に基づく異常状態検出回路（１０）である。第６の態様において、前記出力回路（６）は、前記異常状態検出信号（Ｓ１）の出力を維持するラッチ回路（６２）を、さらに備える。この態様は、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の直列回路（１３）が異常状態であることの通知の確実性を向上できる。

【0072】

第７の態様は、電気機器（１）であって、第１～第６の態様のいずれか一つに基づく異常状態検出回路（１０）と、前記２つのコンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の直列回路（１３）と、電源（２０）からの電力に基づいて前記直列回路（１３）の両端間に所定の直流電圧を出力する直流電源回路（１２）と、前記所定の直流電圧により動作する直流負荷（１１）とを備える。この態様は、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の直列回路（１３）の異常状態の検出に対する対応の高速化及び検出動作の安定度の向上を可能にする。

【0073】

第８の態様は、第７の態様に基づく電気機器（１）である。第８の態様において、前記直流電源回路（１２）は、前記異常状態検出回路（１０）の出力回路（６）から前記異常状態検出信号（Ｓ１）を受け取ると前記直流電源回路（１２）の動作を停止するように構成される。前記マイクロコンピュータ（１４）は、前記異常状態検出回路（１０）の出力回路（６）から前記異常状態検出信号（Ｓ１）を受け取ると異常状態に対処する動作を実行する。この態様は、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）の直列回路（１３）の異常状態の検出に対する対応の高速化及び検出動作の安定度の向上を可能にする。

【0074】

上記の第２～第６及び第８の態様は必須ではない。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本開示は、異常状態検出回路及び電気機器に適用可能である。具体的には、コンデンサの直列回路の異常状態の検出のための異常状態検出回路及び異常状態検出回路を備える電気機器に、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0076】

１ 電気機器
１０ 異常状態検出回路
２ 第１電圧検出回路
３ 第２電圧検出回路
４ 電圧不平衡検出回路
４１ コンパレータ
５ 過電圧検出回路
５１ コンパレータ
６ 出力回路
６１ スイッチ
６２ ラッチ回路
１１ 直流負荷
１２ 直流電源回路
１３ 直列回路
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｐ１ 接続点
１４ マイクロコンピュータ
Ｖ１ 第１電圧
Ｖ２ 第２電圧
Ｓ１ 異常状態検出信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】