(57)【要約】【課題】負荷電流が変更されても作り直す必要がなく使用できる直流電源ユニットを提供する。【解決手段】ＡＣ／ＤＣコンバータ１と、２つの第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５と、を備え、さらに、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５に対して、それぞれの合計使用電力を規定電力内に制御し、かつ出力電圧を同一に制御し、かつ、出力電流を負荷に応じて制御する指令をＤＣ／ＤＣコンバータに入力する協調回路７と、を備える。【選択図】図１
2010206934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ／ＤＣコンバータと、
このＡＣ／ＤＣコンバータの出力部に互いの入力部が共通接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータからの同一入力電圧を異なる出力電圧に変換して互いの出力部から個別で負荷に供給する少なくとも２つのＤＣ／ＤＣコンバータと、
両ＤＣ／ＤＣコンバータに対して、それぞれの合計使用電力を規定電力内に制御し、かつそれぞれの出力電圧を同一に制御し、かつ、出力電流を負荷に応じて制御する指令をＤＣ／ＤＣコンバータに入力する協調回路と、
を備えたことを特徴とする直流電源ユニット。
【請求項２】
上記協調回路は、各ＤＣ／ＤＣコンバータでの使用電力の合計が当該直流電源ユニットの規定電力内でかつ各ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電圧を同一に制御して、両ＤＣ／ＤＣコンバータそれぞれの使用電流をその変化に応じて制御する指令を各ＤＣ／ＤＣコンバータに与えるようになっている、ことを特徴とする請求項１に記載の直流電源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプログラマブルコントローラ等の電子機器内各部に複数の異なる直流電圧を供給する直流電源ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プログラマブルコントローラ、等の各種電子機器内部の回路等に電源を供給する直流電源ユニットは、一般に、ロジック回路やＤＳＰ等の内部回路用として例えば、３．３Ｖ、またＡＤＣやＬＣＤディスプレイ等の内部回路用として例えば、５Ｖといった各種直流電圧を供給することができるようになっている。
【０００３】
しかしながら、こうした複数の出力電圧を個別に電子機器内部負荷に供給できるようにした直流電源ユニットでは、従来、電子機器内部回路の仕様等の変更その他により、負荷電流も変更されてしまう場合もあり、内蔵する直流電源ユニットも作り直す必要があり、コストが高くついていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０１５０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明により解決すべき課題は、負荷電流が変更されても作り直す必要がなく使用できる直流電源ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による直流電源ユニットは、ＡＣ／ＤＣコンバータと、このＡＣ／ＤＣコンバータの出力部に互いの入力部が共通接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータからの同一入力電圧を異なる出力電圧に変換して互いの出力部から個別で負荷に供給する少なくとも２つのＤＣ／ＤＣコンバータと、両ＤＣ／ＤＣコンバータに対して、それぞれの合計使用電力を規定電力内に制御し、かつそれぞれの出力電圧を同一に制御し、かつ、出力電流を負荷に応じて制御する指令をＤＣ／ＤＣコンバータに入力する協調回路と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータの電圧変換方式に、なんら限定されない。
【０００８】
本発明の直流電源ユニットは、電子機器内部回路の仕様等の変更その他により、負荷電流を変更されても、協調回路により、使用電力を規定電源容量の範囲内で分配して出力電圧を同一に制御するので、従来とは異なって直流電源ユニットを作り直す必要がない。
【０００９】
本発明において、好ましい態様は、上記協調回路から、各ＤＣ／ＤＣコンバータでの使用電力の合計が当該直流電源ユニットの規定電力内でかつ各ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電圧を同一に制御して、両ＤＣ／ＤＣコンバータそれぞれの使用電流をその変化に応じて制御する指令を、各ＤＣ／ＤＣコンバータに与えるようになっていることである。
【００１０】
なお、本発明において、上記第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータは、２つのＤＣ／ＤＣコンバータに狭く限定解釈されるべきではなく、見掛け上は、単一のＤＣ／ＤＣコンバータで構成しても、その内部に、ＡＣ／ＤＣコンバータからの同一入力電圧を複数の異なる出力電圧に変換する電圧変換部を設け、各電圧変換部から負荷に出力電圧を個別に供給できると共に、上記各電圧変換部は、上記協調回路からの制御指令に応答して、それぞれの合計使用電力を規定電力内に制御し、かつそれぞれの出力電圧を同一に制御し、かつ、出力電流を負荷に応じて制御するＤＣ／ＤＣコンバータ構成も本発明に含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の直流電源ユニットは、負荷電流が変更されても作り直す必要がなく使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施の形態にかかる直流電源ユニットの回路構成図である。
【図２】図２は同直流電源ユニット内の協調回路の詳細構成を示す図である。
【図３】図３は同直流電源ユニット内のＤＣ／ＤＣコンバータの概略内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る直流電源ユニットを詳細に説明する。図１に実施の形態の直流電源ユニットの回路構成、図２に同直流電源ユニット内の協調回路の詳細構成、図３にＤＣ／ＤＣコンバータの概略内部構成を示す。この直流電源ユニットは、図示略の電子機器内各部に複数の異なる直流電圧を供給するものである。この直流電源ユニットは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１、  ２つの第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５、および、協調回路７を備える。
【００１４】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１は、商用１００Ｖ交流（ＡＣ）をそれより低い直流電圧例えば２４Ｖ直流（ＤＣ）に変換するものであり、例えば、電源トランスＴＳ、半波整流器Ｄ１、コンデンサおよびコイルからなるπ型フィルタＦＴ、３端子レギュレータＲＧ、等により、構成される。これら回路の詳細は略する。
【００１５】
第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、２４ＶＤＣをそれより低い直流電圧例えば５ＶＤＣに変換するコンバータであり、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、２４ＶＤＣをそれより低い直流電圧でかつ第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３とは異なる直流電圧、例えば３．３ＶＤＣに変換するコンバータである。このようなＤＣ／ＤＣコンバータ３，５は周知であるのでその詳細は略する。これらＤＣ／ＤＣコンバータ３，５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力部１ａに互いの入力部３ａ，５ａが共通接続されている。これらＤＣ／ＤＣコンバータ３，５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１からの同一入力電圧を異なる出力電圧に変換して互いの出力部３ｂ，５ｂから個別に負荷９，１１に供給するようになっている。
【００１６】
そして、実施の形態では、規定電力内で両ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５それぞれの使用電力を、出力電圧を同一に制御しながらＤＣ／ＤＣコンバータ３，５間で協調分配する協調回路７を設けている。
【００１７】
この協調回路７は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１の出力部１ａから出力される規定電圧ｖ０と規定電流ｉ０とを演算し規定電力Ｐ０を求める規定電力演算回路７ａと、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５それぞれの出力部３ｂ，５ｂから出力される使用電圧ｖ１，ｖ２と使用電流ｉ１，ｉ２とを演算し、それぞれの使用電力Ｐ１，Ｐ２を求める使用電力演算回路７ｂと、負荷９，１１に応じて使用電流（負荷電流）の変化Δｉを求める使用電流変化演算回路７ｃと、上記演算回路７ａ−７ｃそれぞれの演算値Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Δｉから合計使用電力（Ｐ１＋Ｐ２）が規定電力Ｐ０内でかつ出力電圧ｖ１，ｖ２を同一に制御して、両ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５それぞれの使用電流ｉ１，ｉ２を制御する指令を各ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５に与える制御回路７ｄと、を備える。
【００１８】
上記規定電力演算回路７ａは、予め、規定電力を記憶回路に記憶しておくことができるので、この場合は、規定電力演算回路７ａを略してもよい。
【００１９】
以上において、規定電力Ｐ０を例えば１０Ｗで、規定電圧ｖ０を例えば、２４ＶＤＣとすると、規定電流ｉ０は約４００ｍＡとなる。
【００２０】
そして使用電力演算回路７ｂでは第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３の使用電圧ｖ１を５ＶＤＣ、使用電流ｉ１を１Ａとし、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５の使用電圧ｖ２を３．３ＶＤＣ、使用電流ｉ２を５００ｍＡとすると、この場合の第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３の使用電力Ｐ１は、５Ｗ、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５の使用電力Ｐ２は１．６５Ｗで、合計使用電力（Ｐ１＋Ｐ２）は、６．６５Ｗである。この合計使用電力６．６５Ｗは、規定電力Ｐ０の１０Ｗ以内である。
【００２１】
そして、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３の使用電圧ｖ１は上記５ＶＤＣと同一の５ＶＤＣで、使用電流ｉ１は１Ａから０．５Ａ増加して１．５Ａとすると、使用電力Ｐ１は、５Ｗから増加して６．５Ｗである。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５の使用電圧ｖ２は上記３．３ＶＤＣと同一の３．３ＶＤＣで、使用電流ｉ２は２００ｍＡ減少して３００ｍＡとすると、使用電力Ｐ２は１．６５Ｗから減少して約１Ｗであり、合計使用電力（Ｐ１＋Ｐ２）は７．５Ｗに増加するが、規定電力Ｐ０の１０Ｗ以内である。
【００２２】
協調回路７は、上記演算から、第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５に対して、それぞれの合計使用電力（Ｐ１＋Ｐ２）を規定電力Ｐ０内に制御し、かつそれぞれの出力電圧ｖ１，ｖ２を同一に制御し、かつ、出力電流ｉ１，ｉ２を負荷９，１１に応じて制御する指令Ａ，ＢをそれぞれＤＣ／ＤＣコンバータ３，５に入力する。
【００２３】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５は、上記協調回路７からの制御指令に応答して、出力電圧を同一のｖ１，ｖ２に制御しながら、負荷９，１１への出力電流ｉ１，ｉ２を制御することで、使用電力Ｐ１，Ｐ２を分配制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５は、協調回路７からの制御指令に応答する制御回路３ｃ，５ｃと、この制御回路３ｃ，５ｃに応答して直流電圧変換を行う電圧変換部３ｄ，５ｄを内蔵している。
【００２４】
以上から、本実施の形態では、電子機器内部回路の仕様等の変更その他により、負荷電流を変更されても、協調回路７により、使用電力を規定電源容量の範囲内で分配して出力電圧を同一に制御するので、従来とは異なって直流電源ユニットを作り直す必要がない。
【００２５】
なお、実施の形態では、２つの第１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３，５を用いたが、図示略の単一の第３ＤＣ／ＤＣコンバータで構成することもできる。この第３ＤＣ／ＤＣコンバータでは、その内部に、ＡＣ／ＤＣコンバータからの同一入力電圧を複数の異なる出力電圧に変換する電圧変換部を有し、その電圧変換部からそれら出力電圧を個別の出力部に出力して負荷に供給できるようになっている。そして、この単一の第３ＤＣ／ＤＣコンバータでは、協調回路により、この第３ＤＣ／ＤＣコンバータ内の各電圧変換部それぞれでの使用電力を、規定電力内で、出力電圧を同一に制御しながら互いの間で協調分配するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
３，５  ＤＣ／ＤＣコンバータ
７  協調回路
【図１】
2010206934.tif 000003
【図２】
2010206934.tif 000004
【図３】
2010206934.tif 000005