(57)【要約】【課題】  マルチコンバータの電源ユニットにおいて、すべての異常検知回路用のフォトカプラを１ケのみで構成し、パターンレイアウトの簡素化とコストダウンを実現する。【解決手段】  制御部１０６へ電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路２０１を備えた第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１０３と、制御部１０６以外への電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路２０２を備えた第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１０５と、第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１０３に連動して第２のＡＣ−ＤＣコンバータ１０５への電源供給をオンオフするスイッチ手段とを有し、第２のＡＣ−ＤＣコンバータの過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路２０２の検知結果を第１のＡＣ−ＤＣコンバータ１０３の１次側へフィードバック制御することを特徴とする電源ユニット。【選択図】        図１
2006340435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部へ電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第１のＡＣ−ＤＣコンバータと、
制御部以外への電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第２のＡＣ−ＤＣコンバータと、
第１のＡＣ−ＤＣコンバータに連動して第２のＡＣ−ＤＣコンバータへの電源供給をオンオフするスイッチ手段とを有し、
第２のＡＣ−ＤＣコンバータの過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路の検知結果を第１のＡＣ−ＤＣコンバータの１次側へフィードバック制御することを特徴とする電源ユニット。
【請求項２】
前記フィードバック制御は１つのフォトカプラでフィードバックすることを特徴とする請求項１記載の電源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源ユニットに関し、特に、複数のＡＣ−ＤＣコンバータ回路を有する電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源ユニットの大パワー化とスタンバイ時の低消費電力化の両方を実現するために、図３のように電源ユニットを構成することがある。すなわち、大電力用のコンバータ２と低電力用のコンバータ１のように複数のコンバータで電源ユニット３００を構成し、大電力が必要な負荷の電源供給はコンバータ２を使用し、制御部等の比較的電力が小さい負荷の電源供給はコンバータ１を使用するように構成している。また、電源ユニットに接続される負荷に応じて、コンバータ２をコンバータ１によって電源供給される制御部でオン／オフ制御可能にする。このように電源ユニットを構成することで大電力供給が可能で、かつ、軽負荷時に低消費電力が可能な電源ユニットを実現している。
【０００３】
また各コンバータには過電流検知回路、および、過電圧検知回路を構成し、負荷側に異常が発生した際に電源ユニットを停止し保護するようにしている。
【０００４】
過電流検知回路、および、過電圧検知回路の従来構成の一例を図４に示し説明する。なお図４の構成は、過電流検知回路、および、過電圧検知回路の説明を重視するため、基本構成のみを説明している。
【０００５】
図４において、４０１は１次側のエネルギを２次側に伝達するための絶縁トランスであり、４０２は絶縁トランス４０１の電圧を整流するための整流ダイオードである。整流ダイオード４０２から出力される電流は生成する電源電圧の出力電流に相当し、この出力電流を４０３の抵抗によって検知する構成になっている。
【０００６】
抵抗４０３の電源電圧出力側（図において右側）は電圧調整回路（図示せず）によって一定電圧に調整されているため、出力電流が大きくなるほど抵抗４０３の整流ダイオード側（図において左側）の電位は高くなる。
【０００７】
ここで、出力電流が大きくなり抵抗４０３の両端電圧が上昇すると、所定の出力電流から４０４のＰＮＰトランジスタが能動領域に入り始める。
【０００８】
そして抵抗４０３の両端電圧が約０．７Ｖに達するとＰＮＰトランジスタ４０４は飽和領域に入り完全にオンする。
【０００９】
４０５はフォトカプラ４０６への電流を制限するための抵抗であり、ＰＮＰトランジスタ４０４の駆動状態に応じて、フォトカプラ４０６が駆動されるようになっている。
【００１０】
したがって抵抗４０３の電圧降下がＰＮＰトランジスタ４０４のＶｂｅで制限されることになる。つまり出力電流が抵抗４０３とＰＮＰトランジスタ４０４で制限されることになる。
【００１１】
一方、４０７はツェナーダイオード４０８、および、フォトカプラ４０６に流れる電流を制限するための抵抗であり、４０９は抵抗４０３、ＰＮＰトランジスタ４０４、抵抗４０５から構成される過電流検知回路からの電流を阻止するためのダイオードである。
【００１２】
ここで、ツェナーダイオード４０８のツェナー電圧を、電源電圧Ｖｃｃよりも数Ｖ高い値に選択することで、電源電圧Ｖｃｃがツェナー電圧を超えた時点でフォトカプラ４０６を駆動することができ、過電圧検知回路として動作させることができる。
【００１３】
このように過電流検知回路、および、過電圧検知回路は、二次側で異常を検知するとフォトカプラ等の絶縁素子を介して、一次側にそれを報知し、コンバータのスイッチングを停止するように制御している。なおこの過電流検知回路、および、過電圧検知回路はコンバータの数量分だけ同じ構成が存在している。
【特許文献１】特許第２８２９８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来例の電源ユニットの場合、コンバータの数量分だけ異常検知用のフォトカプラが必要となっていた。このフォトカプラは一次側と二次側にまたがって構成する部品のため、基板レイアウト上、実装可能な位置が限られており、パターンレイアウトを複雑にする要因となっていた。また無理矢理にパターンを引くことで基板面積を拡大する必要が生じ、部品のコストアップ以外にも基板自体のコストアップとなっていた。
【００１５】
本発明は係る課題を解決することのできる電源ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の目的を達成するため、本出願に係る請求項１記載の電源ユニットは、制御部へ電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第１のＡＣ−ＤＣコンバータと、制御部以外への電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第２のＡＣ−ＤＣコンバータと、第１のＡＣ−ＤＣコンバータに連動して第２のＡＣ−ＤＣコンバータへの電源供給をオンオフするスイッチ手段とを有し、第２のＡＣ−ＤＣコンバータの過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路の検知結果を第１のＡＣ−ＤＣコンバータの１次側へフィードバック制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明が提供する請求項１記載の電源ユニットは、制御部へ電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第１のＡＣ−ＤＣコンバータと、制御部以外への電力を供給する過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路を備えた第２のＡＣ−ＤＣコンバータと、第１のＡＣ−ＤＣコンバータに連動して第２のＡＣ−ＤＣコンバータへの電源供給をオンオフするスイッチ手段とを有し、第２のＡＣ−ＤＣコンバータの過電流検知回路、もしくは、過電圧検知回路の検知結果を第１のＡＣ−ＤＣコンバータの１次側へフィードバック制御することを特徴とし、パターンレイアウトの簡素化、および、基板ベアボード、部品コストの削減を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の第一の実施形態を図１、図２をもとにして説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１において、１００が電源ユニットである。電源ユニット１００にはＡＣ電圧１０１が接続され、１００Ｖ系では１００Ｖから１２７Ｖ、２００Ｖ系では２２０Ｖから２４０Ｖの電圧が入力される。入力されたＡＣ電圧１０１はダイオードブリッジ１０２で全波整流され、１０３のコンバータ１に供給される。コンバータ１（１０３）ではＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換し、所定の電圧値であるＶｃｃ１が生成される。
【００２０】
一方、ＡＣ電圧１０１は、もう一方のダイオードブリッジ１０４にも供給され、ダイオードブリッジ１０４にて全波整流されたＡＣ電圧１０１は１０５のコンバータ２に供給される。コンバータ２（１０５）でもＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換し、Ｖｃｃ１とは異なるＶｃｃ２を生成する。ここで、コンバータ１（１０３）で生成するＶｃｃ１は比較的消費電力の低い制御部１０６等の負荷に使用され、またコンバータ２（１０５）で生成するＶｃｃ２は消費電力の大きい負荷１０８に使用される。さらにコンバータ１（１０３）で生成したＶｃｃ１が接続された制御部１０６はリレー１０７等のスイッチ素子により、コンバータ２（１０５）へのＡＣ電源供給をオンオフできるように構成されている。したがって、Ｖｃｃ１が出力されない限りリレー１０７は駆動されず、Ｖｃｃ２は出力されない。言い換えれば、Ｖｃｃ１を出力しなければリレー１０７は駆動されないため、Ｖｃｃ２は出力されない。
【００２１】
次にコンバータ１（１０３）、および、コンバータ２（１０５）の過電流検知回路、および、過電圧検知回路について、図２の回路図をもとにして説明する。
【００２２】
図において、２０１がコンバータ１の過電流検知回路、および、過電圧検知回路であり、２０２がコンバータ２の過電流検知回路、および、過電圧検知回路である。
【００２３】
２０３の絶縁トランスにより１次側のエネルギが２次側に伝達され、２０４の整流ダイオードによって絶縁トランス２０３の出力が整流される。
【００２４】
整流ダイオード２０４から出力される電流は電源電圧Ｖｃｃ１の出力電流に相当し、この出力電流を２０５の抵抗によって検知する構成になっている。
【００２５】
抵抗２０５の電圧出力側（図において右側）は電圧調整回路（図示せず）によって一定電圧に調整されているため、出力電流が大きくなるほど抵抗２０５の整流ダイオード側（図において左側）の電位は高くなる。
【００２６】
ここで、出力電流が大きくなり抵抗２０５の両端電圧が上昇すると、２０６のＰＮＰトランジスタが能動領域に入り始める。そして抵抗２０５の両端電圧が約０．７Ｖに達するとＰＮＰトランジスタ２０６は飽和領域に入り完全にオンする。
【００２７】
２０７はフォトカプラ２０８への電流を制限するための抵抗であり、ＰＮＰトランジスタ２０６の駆動状態に応じて、フォトカプラ２０８が駆動されるようになっている。そしてフォトカプラ２０８は１次側のメイン回路のスイッチングを停止するように構成している。
【００２８】
したがって抵抗２０５の電圧降下がＰＮＰトランジスタ２０６のＶｂｅで制限されることになる。
【００２９】
つまり出力電流が抵抗２０５とＰＮＰトランジスタ２０６で制限されることになり、その結果をもってコンバータ１（１０３）が停止されるように構成されている。
【００３０】
一方、２０９はツェナーダイオード２１０、および、フォトカプラ２０８に流れる電流を制限するための抵抗であり、２１１は抵抗２０５、ＰＮＰトランジスタ２０６、抵抗２０７から構成される過電流検知回路から流れる電流を阻止するためのダイオードである。
【００３１】
ここで、ツェナーダイオード２１０のツェナー電圧を、電源電圧Ｖｃｃ１よりも数Ｖ高い値に選択することで、電源電圧Ｖｃｃ１がツェナー電圧を超えた時点でフォトカプラ２０８を駆動することができ、過電圧検知回路として動作させることができる。
【００３２】
このコンバータ１で構成している過電流検知回路、および、過電圧検知回路２０１は、コンバータ２の過電流検知回路、および、過電圧検知回路２０２においても同様の構成である。
【００３３】
したがって、コンバータ２の過電流検知回路、および、過電圧検知回路２０２の動作説明は省略する。なお、コンバータ１（１０３）とコンバータ２（１０５）の過電流検知回路、および、過電圧検知回路２０１、２０２は、ダイオード２１２によって接続され、フォトカプラ２０８を共通化する構成になっている。
【００３４】
ここで、コンバータ１の過電流検知回路、あるいは、過電圧検知回路２０１が動作した場合、フォトカプラ２０８によってその検知結果がコンバータ１（１０３）の一次側に伝達され、コンバータ１（１０３）が停止する。するとコンバータ１（１０３）の電源電圧であるＶｃｃ１もダウンするため、コンバータ２（１０５）へのＡＣ電源供給を行なうリレー１０７の駆動が絶たれ、コンバータ２（１０５）を停止することが可能になる。
【００３５】
一方、コンバータ２の過電流検知回路、あるいは、過電圧検知回路２０２が動作した場合もダイオード２１２を介してフォトカプラ２０８が駆動する。この場合もコンバータ１の動作が停止することでＶｃｃ１の電源供給が落ち、リレー１０７の駆動が絶たれることで、コンバータ２（１０５）を停止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施例に係る電源ユニットの構成図
【図２】第１の実施例に係る過電流検知回路、過電圧検知回路の基本回路図
【図３】従来例における電源ユニットの構成図
【図４】従来例における過電流検知回路、過電圧検知回路の基本回路図
【符号の説明】
【００３７】
１００  電源ユニット
１０１  ＡＣ電源（ＡＣ電圧）
１０２  ダイオードブリッジ
１０３  コンバータ１
１０４  ダイオードブリッジ
１０５  コンバータ２
１０６  制御部
１０７  リレー
１０８  負荷
２０１  過電流過電圧検知回路
２０２  過電流過電圧検知回路
２０３  絶縁トランス
２０４  整流ダイオード
２０５  抵抗
２０６  ＰＮＰトランジスタ
２０７  抵抗
２０８  フォトカプラ
２０９  抵抗
２１０  ツェナーダイオード
２１１  ダイオード
２１２  ダイオード
３００  電源ユニット
３０１  絶縁トランス
３０２  整流ダイオード
３０３  抵抗
３０４  ＰＮＰトランジスタ
３０５  抵抗
３０６  フォトカプラ
３０７  抵抗
３０８  ツェナーダイオード
【図１】
2006340435.tif 000003
【図２】
2006340435.tif 000004
【図３】
2006340435.tif 000005
【図４】
2006340435.tif 000006