(57)【要約】【課題】電源部の電源電圧及び負荷部にかかる負荷電圧の急激な変動を防止できるようにする。【解決手段】電源部１０が負荷部２に電源を供給し、抵抗Ｒ１，Ｒ２が電源部１０の電源電圧Ｖ２を検出し、抵抗Ｒ３，Ｒ４が負荷部２にかかる負荷電圧ＶＬを検出する。そして、検出信号生成部１４は、抵抗Ｒ１，Ｒ２によって検出された電源電圧Ｖ２と、抵抗Ｒ３，Ｒ４によって検出された負荷電圧ＶＬとを加算して検出信号Ｓ１を生成する。これを前提にして、制御部１６は、検出信号生成部１４によって生成された検出信号Ｓ１に基づいて電源部１０を制御して電源電圧Ｖ２を調整することで、負荷電圧ＶＬを調整できるようになる。これにより、負荷部２が重負荷又は軽負荷になったときに生じる電源電圧Ｖ２及び負荷電圧ＶＬの急激な変動を防止できる。【選択図】図１
2011091972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷部に電源電圧を供給する電源部と、
前記電源部の電源電圧を検出する第１の検出素子と、
前記電源部から供給された前記負荷部にかかる電源電圧を負荷電圧として検出する第２
の検出素子と、
前記第１及び第２の検出素子によって検出された前記電源電圧及び前記負荷電圧を加算
して検出信号を生成する検出信号生成部と、
前記検出信号生成部によって生成された前記検出信号に基づいて前記電源部を制御して
、前記電源電圧を調整する制御部とを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電源部と前記負荷部との間には逆流防止素子が接続され、
前記逆流防止素子は、
前記電源部から前記負荷部へ電流を流し、前記負荷部から前記電源部へ流れる電流を阻
止することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記逆流防止素子は、
ダイオード又はトランジスタが含まれることを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１の検出素子は、
一端が前記電源部の高電位側と前記逆流防止素子の一端との間に並列に接続され、他端
が前記検出信号生成部に接続される第１の抵抗と、
一端が前記電源部の低電位側に接続され、他端が前記検出信号生成部に接続される第２
の抵抗とを有し、
前記第２の検出素子は、
一端が前記逆流防止素子の他端と前記負荷部の一端との間に並列に接続され、他端が前
記検出信号生成部に接続される第３の抵抗と、
一端が前記負荷部の他端に接続され、他端が前記検出信号生成部に接続される第４の抵
抗とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御部には断線保護回路が接続され、
前記断線保護回路は、
前記電源部の電源電圧を検出し、該検出した電源電圧が所定の電圧値以上になると、前
記電源部の制御を停止させる停止信号を前記制御部に出力することを特徴とする請求項１
乃至４のいずれか１項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源部から負荷部に負荷線を介して電源が供給されるリモートセンス式電源
装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、スイッチング電源において、電源部と負荷部との間にダイオード等を接続して電
源部と負荷部とを切り離すような回路構成であって、負荷部に供給する出力電圧をコント
ロールする回路構成を有し、高い精度の出力電圧が要求されるリモートセンス式電源装置
が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、負荷線及びリモートセンス線の断線を検出するリモートセン
ス式電源供給装置が開示されている。このリモートセンス式電源供給装置によれば、電源
装置には電圧検出部が設けられ、この電圧検出部と負荷部との間に負荷線及びリモートセ
ンス線が接続される。電圧検出部は、負荷線又はリモートセンス線が断線したときに、負
荷線及びリモートセンス線にかかる電圧を検出することにより断線を検出して、電圧が低
下したことを示す電圧低下検出信号を制御部に出力する。電圧検出部には、多数の差動増
幅器、バッファ増幅器及び電圧比較器が使用されている。制御部は、電圧検出部によって
出力された電圧低下検出信号に基づいて負荷部への電力供給を停止する。これにより、リ
モートセンス式電源供給装置は、負荷線及びリモートセンス線が正常に接続されていない
状態で、負荷部へ電力供給するのを防止できる。
【０００４】
次に、従来例に係るリモートセンス式の電源装置について説明する。図６は、従来例に
係る電源装置４００の構成例を示す回路図である。図６に示すように、電源装置４００は
、本体部４及びダイオードＤ１で構成される。さらに、電源装置４００は、プリント基板
に搭載される各種電子部品やモータ等の電気部品である負荷部２及びコンデンサＣＬを備
える。
【０００５】
本体部４は、電源部１０、検出信号生成部４１、フォトカプラ４２及び制御部４３を備
える。電源部１０は、負荷部２に電源を供給するものであり、１次側スイッチング回路（
以下、１次側回路１１という）、２次側整流平滑回路（以下、２次側回路１２という）及
びトランス１３を有する。
【０００６】
本体部４が有する端子Ｖ１＋，Ｖ１−を介して直流電圧Ｖ１が１次側回路１１に供給さ
れる。１次側回路１１は、直流電圧Ｖ１をトランス１３に出力する。トランス１３は、１
次側回路１１によって出力された直流電圧Ｖ１を変圧して２次側回路１２に供給する。
【０００７】
２次側回路１２は、コンデンサＣ１を有する。電源部１０は小型化が要求されるため、
このコンデンサＣ１は、例えば、平滑用のコンデンサであって、セラミックコンデンサの
ような静電容量が小容量で小型サイズのコンデンサが使用される。２次側回路１２は、１
次側回路１１からトランス１３を介して供給された直流電圧を整流及び平滑して電源電圧
Ｖ２を生成する。そして、２次側回路１２は、本体部４が有する端子Ｖ２＋，Ｖ２−を介
して電源電圧Ｖ２を負荷部２に供給する。具体的には、本体部４の端子Ｖ２＋から高電位
側の負荷線（以下、負荷線Ｆ＋いう）を介して負荷部２の一端に電源電圧Ｖ２を供給し、
負荷部２の他端から低電位側の負荷線（以下、負荷線Ｆ−という）を介して負荷電流ＩＬ
が端子Ｖ２−に向かって流れる。
【０００８】
本体部４の端子Ｖ２＋と負荷部２の一端との間にはダイオードＤ１が接続される。ダイ
オードＤ１は、電源部１０から負荷部２へ電流を流し、負荷部２から電源部１０へ流れる
電流を阻止する逆流防止用の素子である。このようなダイオードＤ１を電源装置４００に
設けると、ダイオードＤ１の順方向電圧の分だけ電圧降下が生じる。また、負荷線Ｆ＋，
Ｆ−の内部抵抗によっても電圧降下が生じる。これらの電圧降下により、電源電圧Ｖ２と
負荷部２にかかる電源電圧（以下、負荷電圧ＶＬという）とに差が生じる。このため、電
源装置４００は、負荷電圧ＶＬを後述するリモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−を介して検出
し、該検出された負荷電圧ＶＬに基づいて１次側回路１１の制御を行う。
【０００９】
ダイオードＤ１のカソード側の負荷線Ｆ＋と負荷線Ｆ−との間にはコンデンサＣＬが並
列に接続される。このコンデンサＣＬは、例えば、負荷部２と共にプリント基板に搭載さ
れるアルミ電解コンデンサのような静電容量が大容量で大型サイズのコンデンサが使用さ
れる。なお、図６では、コンデンサＣＬは、静電容量が大容量の１つのコンデンサである
が、負荷部２の回路数が多い場合には、静電容量が小容量で複数のコンデンサであっても
良い。この場合、静電容量は、小容量のコンデンサの合計となり、結果として大容量とな
る。
【００１０】
負荷部２にはリモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−を介して検出信号生成部４１が接続され
る。詳しくは、負荷部２の一端にリモートセンス線ＲＳ＋が接続され、負荷部２の他端に
リモートセンス線ＲＳ−が接続される。検出信号生成部４１は、リモートセンス線ＲＳ＋
，ＲＳ−を介して負荷電圧ＶＬを検出する。検出信号生成部４１は、検出した負荷電圧Ｖ
Ｌから検出信号Ｓ４を生成して、該生成した検出信号Ｓ４をフォトカプラ４２に出力する
。
【００１１】
フォトカプラ４２は、検出信号生成部４１から出力された検出信号Ｓ４を制御部４３に
出力する。制御部４３には１次側回路１１が接続され、当該制御部４３は、フォトカプラ
４２によって出力された検出信号Ｓ４に基づいて制御信号Ｓ５を生成し、該生成した制御
信号Ｓ５を１次側回路１１に出力することで、電源部１０から出力される電源電圧Ｖ２を
調整する。
【００１２】
上述の構成により、電源装置４００は、負荷電圧ＶＬを検出し、その検出結果を電源部
１０にフィードバックして電源電圧Ｖ２を調整する。そして、電源装置４００は、調整し
た電源電圧Ｖ２を出力して負荷部２に負荷電圧ＶＬをかける。このような電源装置４００
は、詳しくは図８で説明するが、負荷部２に流れる負荷電流ＩＬが変動すると、本体部４
の電源電圧Ｖ２と負荷部２の負荷電圧ＶＬとが変動してしまう問題がある。
【００１３】
図７は、従来例に係る電源装置５００の構成例を示す回路図である。上述の図６で説明
した電源装置４００と同じ名称及び符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略
する。図７に示すように、電源装置５００は、リモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−が負荷部
２ではなく、本体部５の内部（２次側回路１２と端子Ｖ２＋，Ｖ２−との間）に接続され
ているものである。この電源装置５００は、本体部４の電源電圧Ｖ２を検出し、その検出
結果を電源部１０にフィードバックして調整する。そして、電源装置５００は、調整した
電源電圧Ｖ２で負荷部２に負荷電圧ＶＬをかける。このような電源装置５００は、上述の
電源装置４００と同様に、負荷部２に流れる負荷電流ＩＬが変動すると、本体部５の電源
電圧Ｖ２と負荷部２の負荷電圧ＶＬとが変動してしまう問題がある。
【００１４】
次に、電源装置４００の動作例について説明する。図８は、電源装置４００の動作例を
示すタイミングチャートである。図８Ａは、負荷電流ＩＬの動作例を示すタイミングチャ
ートであり、図８Ｂは、制御信号Ｓ５のタイミングチャートであり、図８Ｃは、負荷電圧
ＶＬのタイミングチャートであり、図８Ｄは、電源電圧Ｖ２のタイミングチャートである
。
【００１５】
図８Ａに示すように、時間ｔ０から時間ｔ１及び時間ｔ２から時間ｔ３のときに、負荷
部２に流れる電流である負荷電流ＩＬが任意に設定された正常な電流値ａ（重負荷）だけ
流れ、時間ｔ１から時間ｔ２のときに、負荷電流ＩＬが０（軽負荷）となる場合を想定す
る。因みに、このような、負荷部２の負荷が急激に重負荷から軽負荷になる例として、負
荷部２がモータを含む画像形成装置が考えられる。負荷部２がモータを含む画像形成装置
の制御系の場合、画像形成動作を行わないと、待機状態を制御するのみでありモータを駆
動させないので負荷電圧ＶＬが小さくなり軽負荷となる。逆に画像形成動作を行うと、モ
ータを駆動させるために負荷部２に大きな負荷電圧ＶＬがかかり重負荷となる。
【００１６】
図８Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示すように、時間ｔ０から時間ｔ１のときには、負荷電流ＩＬが
正常な電流値ａだけ流れるので（図８Ａ）、制御部４３は、所定の幅を有するスイッチン
グパルスを制御信号Ｓ５として電源部１０に出力する（図８Ｂ）。このとき、負荷電圧Ｖ
Ｌは設定された正常な電圧値ｃとなり（図８Ｃ）、電源電圧Ｖ２は設定された正常な電圧
値ｄとなる（図８Ｄ）。
【００１７】
時間ｔ１から時間ｔ２のときには、負荷部２の負荷が急激に重負荷から軽負荷になって
、負荷電流ＩＬが急激に立ち下がる（図８Ａ）。負荷電圧ＶＬは、電源装置５００が制御
信号Ｓ５を停止したり、パルス幅を絞ったりするフィードバック制御の動作にタイムラグ
があるので、負荷電流ＩＬの急激な立ち下がりに追従できずに当該負荷電圧ＶＬの電圧値
ｃが少し上昇してしまう（図８Ｃ）。また、負荷電流ＩＬが大きいときの負荷線Ｆ＋，Ｆ
−の内部抵抗やダイオードＤ１の順方向電圧による電圧降下の分だけ負荷電圧ＶＬより高
く出力されていたところに、負荷電流ＩＬが急激に立ち下がるので、電圧降下が減少する
。これも、負荷電圧ＶＬの電圧値ｃが上昇する原因の一つである。その後、コンデンサＣ
Ｌの静電容量が大きいために、上昇した負荷電圧ＶＬが電圧値ｃまで低下するのに時間が
かかる。また、制御部４３は、負荷電圧ＶＬが電圧値ｃより上昇したことを検出して制御
信号Ｓ５の出力を停止する（図８Ｂ）。なお、制御部４３は、制御信号Ｓ５を停止せずに
、スイッチングパルスのパルス幅を変化させるように制御しても良い。電源電圧Ｖ２は、
負荷電圧ＶＬと同様に当該電源電圧Ｖ２の電圧値ｄが少し上昇し、その後、２次側回路１
２が有するコンデンサＣ１の静電容量がコンデンサＣＬの静電容量よりも小さいために、
負荷電圧ＶＬよりも早く低下する（図８Ｄ）。
【００１８】
時間ｔ２から時間ｔ３のときには、電源電圧Ｖ２の低下が大きくなっているので（図８
Ｄ）、負荷電流ＩＬが急激に立ち上がると（図８Ａ）、負荷電圧ＶＬは、瞬時に低下した
電源電圧Ｖ２の電圧値まで低下してしまう（図８Ｃ）。その後、制御部４３は、負荷電圧
ＶＬが電圧値ｃよりも低下したことを検出信号生成部４１から出力される検出信号Ｓ４よ
り検知し、制御信号Ｓ５の停止を解除して当該制御信号Ｓ５を電源部１０に出力する（図
８Ｂ）。なお、制御部４３が制御信号Ｓ５を停止せずに、スイッチングパルスのパルス幅
を変化させた場合には、制御信号Ｓ５の停止を解除ではなく、再度、スイッチングパルス
のパルス幅を変化して電源電圧Ｖ２及び負荷電圧ＶＬを調整しても良い。
【００１９】
また、図７で説明した電源装置５００のように、電源電圧Ｖ２の電圧値を検出すれば負
荷電圧ＶＬの急激な低下を防止できるが、ダイオードＤ１や負荷線Ｆ＋，Ｆ−の内部抵抗
による電圧降下に対する電圧精度を補償することができなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平１１−２２５４２９号公報（第１図、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ところで、特許文献１は、負荷線又はリモートセンス線が切断されたときに負荷部への
電力供給を停止することが記載されているが、電圧検出部に多数の差動増幅器、バッファ
増幅器及び電圧比較器等の電子部品を使用しているために、電源装置のサイズが大型にな
り、電源装置の製造コストが高くなってしまうという問題がある。
【００２２】
また、従来例に係る電源装置は、負荷部に流れる負荷電流に急激な変動があったときに
、負荷電圧を検出する場合には、瞬時に負荷電流の変動を検出することができない問題が
あり、電源電圧を検出する場合には、ダイオードや負荷線等の内部抵抗による電圧降下に
対する電圧精度を補償できないという問題がある。
【００２３】
本発明は、このような課題を解決したものであって、電源部の電源電圧及び負荷部にか
かる負荷電圧の急激な変動を防止して、電源電圧の検出精度及び負荷電圧の検出精度を向
上できるようにした電源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】
【００２４】
上述の課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、負荷部に電源電圧を供給する
電源部と、電源部の電源電圧を検出する第１の検出素子と、電源部から供給された負荷部
にかかる電源電圧を負荷電圧として検出する第２の検出素子と、第１及び第２の検出素子
によって検出された電源電圧及び負荷電圧を加算して検出信号を生成する検出信号生成部
と、検出信号生成部によって生成された検出信号に基づいて電源部を制御して、電源電圧
を調整する制御部とを備えることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明に係る電源装置では、電源部が負荷部に電源電圧を供給し、第１の検出素子が電
源部の電源電圧を検出し、第２の検出素子が電源部から供給された負荷部にかかる電源電
圧を負荷電圧として検出する。そして、検出信号生成部が第１及び第２の検出素子によっ
て検出された電源電圧及び負荷電圧を加算して検出信号を生成する。これを前提にして、
制御部は、検出信号生成部によって生成された検出信号に基づいて電源部を制御して電源
電圧を調整する。つまり、電源装置は、低下した電源電圧の電圧値と上昇した負荷電圧の
電圧値とを加算し、該加算した電圧値から検出信号を生成して電源電圧を調整するので、
負荷電圧を調整できるようになる。これにより、負荷部が重負荷又は軽負荷になったとき
に生じる電源部の電源電圧及び負荷部にかかる負荷電圧の急激な変動を防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る電源装置によれば、電源部の電源電圧及び負荷部にかかる負荷電圧の急激
な変動を防止できるので、電源電圧の検出精度及び負荷電圧の検出精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施の形態に係る電源装置１００の構成例を示す回路図である。
【図２】検出信号生成部１４の構成例を示す回路図である。
【図３】電源装置１００の動作例を示すタイミングチャートである。Ａは、負荷電流ＩＬのタイミングチャートであり、Ｂは、制御信号Ｓ２のタイミングチャートであり、Ｃは、負荷電圧ＶＬのタイミングチャートであり、Ｄは、電源電圧Ｖ２のタイミングチャートである。
【図４】第２の実施の形態に係る電源装置２００の構成例を示す回路図である。
【図５】第３の実施の形態に係る電源装置３００の構成例を示す回路図である。
【図６】従来例に係る電源装置４００の構成例を示す回路図である。
【図７】従来例に係る電源装置５００の構成例を示す回路図である。
【図８】電源装置４００の動作例を示すタイミングチャートである。Ａは、負荷電流ＩＬのタイミングチャートであり、Ｂは、制御信号Ｓ５のタイミングチャートであり、Ｃは、負荷電圧ＶＬのタイミングチャートであり、Ｄは、電源電圧Ｖ２のタイミングチャートである。
【図９】電源装置４００の負荷電流ＩＬの急変時のオシロスコープによる出力電圧波形である。
【図１０】電源装置１００の負荷電流ＩＬの急変時のオシロスコープによる出力電圧波形である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明に係る電源装置について説明する。本発明の電源装置
は、所謂、リモートセンス式の電源装置に適用されるものである。  
＜第１の実施の形態＞  
［電源装置１００の構成例］  
図１は、第１の実施の形態に係る電源装置１００の構成例を示す回路図である。図１に
示すように、電源装置１００は、本体部１及びダイオードＤ１で構成される。さらに、電
源装置１００は、プリント基板に搭載される各種電子部品やモータ等の電気部品である負
荷部２、コンデンサＣＬ、第２の検出素子の一例である第３の抵抗（以下、抵抗Ｒ３とい
う）と第４の抵抗（以下、抵抗Ｒ４という）とを備える。
【００２９】
本体部１は、電源部１０、検出信号生成部１４、フォトカプラ１５、制御部１６、第１
の検出素子の一例である第１の抵抗（以下、抵抗Ｒ１という）と第２の抵抗（以下、抵抗
Ｒ２という）とを備える。電源部１０は、負荷部２に電源を供給するものであり、１次側
スイッチング回路（以下、１次側回路１１という）、２次側整流平滑回路（以下、２次側
回路１２という）及びトランス１３を有する。
【００３０】
本体部１が有する端子Ｖ１＋，Ｖ１−を介して直流電圧Ｖ１が１次側回路１１に供給さ
れる。１次側回路１１は、直流電圧Ｖ１をトランス１３に出力する。トランス１３は、１
次側回路１１によって出力された直流電圧Ｖ１を変圧して２次側回路１２に供給する。な
お、１次側回路１１に供給される直流電圧Ｖ１は、交流電圧をダイオード及びコンデンサ
等で整流平滑した電圧であっても構わない。
【００３１】
２次側回路１２は、コンデンサＣ１を有する。電源部１０は小型化が要求されるため、
このコンデンサＣ１は、例えば、平滑用のコンデンサであって、セラミックコンデンサの
ような静電容量が小容量で小型サイズのコンデンサが使用される。２次側回路１２は、１
次側回路１１からトランス１３を介して供給された直流電圧を整流及び平滑して電源電圧
Ｖ２を生成する。そして、２次側回路１２は、本体部１が有する端子Ｖ２＋，Ｖ２−を介
して電源電圧Ｖ２を負荷部２に供給する。具体的には、本体部１の端子Ｖ２＋から高電位
側の負荷線（以下、負荷線Ｆ＋という）を介して負荷部２の一端に電源電圧Ｖ２を供給し
、負荷部２の他端から低電位側の負荷線（以下、負荷線Ｆ−という）を介して負荷電流Ｉ
Ｌが端子Ｖ２−に向かって流れる。
【００３２】
本体部１の端子Ｖ２＋と負荷部２の一端との間にはダイオードＤ１が接続される。ダイ
オードＤ１は、電源部１０から負荷部２へ電流を流し、負荷部２から電源部１０へ流れる
電流を阻止する逆流防止用の素子である。
【００３３】
ダイオードＤ１のカソード側の負荷線Ｆ＋と負荷線Ｆ−との間にはコンデンサＣＬが並
列に接続される。このコンデンサＣＬは、例えば、負荷部２と共にプリント基板に搭載さ
れるアルミ電解コンデンサのような静電容量が大容量で大型サイズのコンデンサが使用さ
れる。なお、図１では、コンデンサＣＬは、静電容量が大容量の１つのコンデンサである
が、負荷部２の回路数が多い場合には、静電容量が小容量で複数のコンデンサであっても
良い。この場合、静電容量は、小容量のコンデンサの合計となり、結果として大容量とな
る。
【００３４】
抵抗Ｒ１は、電源部１０の電源電圧Ｖ２を検出するために、その一端が２次側回路１２
の高電位側と端子Ｖ２＋との間に並列に接続され、その他端がリモートセンス線ＲＳ＋に
接続される。抵抗Ｒ２は、電源部１０の電源電圧Ｖ２を検出するために、その一端が２次
側回路１２の低電位側と端子Ｖ２−との間に並列に接続され、その他端が電源部１０の内
部のリモートセンス線ＲＳ−に接続される。
【００３５】
抵抗Ｒ３は、負荷部２にかかる電源電圧（以下、負荷電圧ＶＬという）を検出するため
に、その一端がダイオードＤ１のカソード側の負荷線Ｆ＋に並列に接続され、その他端が
リモートセンス線ＲＳ＋に接続される。抵抗Ｒ４は、負荷部２の負荷電圧ＶＬを検出する
ために、その一端が負荷部２の近傍にある負荷線Ｆ−に並列に接続され、その他端がリモ
ートセンス線ＲＳ−に接続される。
【００３６】
リモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−には本体部１の端子を介して検出信号生成部１４が接
続される。検出信号生成部１４は、抵抗Ｒ１で検出された電源電圧Ｖ２と抵抗Ｒ３で検出
された負荷電圧ＶＬとを加算し、抵抗Ｒ２で検出された電源電圧Ｖ２と抵抗Ｒ４で検出さ
れた負荷電圧ＶＬとを加算する。検出信号生成部１４は、加算した電源電圧Ｖ２及び負荷
電圧ＶＬから検出信号Ｓ１を生成して後述するフォトカプラ１５を介して制御部１６に出
力する。
【００３７】
検出信号生成部１４にはフォトカプラ１５が接続される。フォトカプラ１５は、発光素
子と受光素子で構成され、検出信号生成部１４によって生成された検出信号Ｓ１を発光素
子によって光に変換し、該変換された光を受光素子によって光電変換して検出信号Ｓ１を
制御部１６に出力する。フォトカプラ１５によって電源部１０と負荷部２とが電気的に絶
縁される。
【００３８】
フォトカプラ１５には制御部１６が接続される。制御部１６は、フォトカプラ１５によ
って出力された検出信号Ｓ１に基づいて電源部１０を制御するための制御信号Ｓ２を生成
する。制御部１６には１次側回路１１が接続されており、当該制御部１６は、生成した制
御信号Ｓ２を１次側回路１１に出力して、電源部１０から出力される電源電圧Ｖ２を調整
する。これにより、電源装置１００は、制御部１６で電源電圧Ｖ２を調整することで負荷
部２にかかる負荷電圧ＶＬを調整できるようになる。
【００３９】
［検出信号生成部１４の構成例］  
次に、検出信号生成部１４の構成例について説明する。図２は、検出信号生成部１４の
構成例を示す回路図である。図２に示すように、検出信号生成部１４は、シャントレギュ
レータＳＲ及び抵抗Ｒｆ，Ｒｖ，Ｒｒを備える。シャントレギュレータＳＲは、抵抗Ｒｒ
の両端電圧が当該シャントレギュレータの電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように電源電圧Ｖ２
を制御する素子である。
【００４０】
検出信号生成部１４にはリモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−の一端がそれぞれ接続される
。リモートセンス線ＲＳ＋の他端には抵抗Ｒ１，Ｒ３の他端がそれぞれ接続される。抵抗
Ｒ１の一端には本体部１の端子Ｖ２＋が接続され、抵抗Ｒ３の一端にはダイオードＤ１の
カソード側の負荷線Ｆ＋が並列に接続される。リモートセンス線ＲＳ−の他端には抵抗Ｒ
２，Ｒ４の他端がそれぞれ接続される。抵抗Ｒ２の一端には本体部１の端子Ｖ２−が接続
され、抵抗Ｒ４の一端には負荷部２の近傍にある負荷線Ｆ−が並列に接続される。
【００４１】
検出信号生成部１４内部にある抵抗Ｒｖの一端にはリモートセンス線ＲＳ＋の一端が接
続される。また、検出信号生成部１４内部にある抵抗Ｒｒの一端には抵抗Ｒｖの他端が接
続され、抵抗Ｒｒの他端にはリモートセンス線ＲＳ−の一端が接続される。
【００４２】
抵抗Ｒｆの一端には抵抗Ｒ１の一端及び端子Ｖ２＋が接続され、その他端にはフォトカ
プラ１５が有する発光素子の一例である発光ダイオードＤ２のアノードが接続される。発
光ダイオードＤ２の近傍には受光素子の一例であるフォトトランジスタＱ１が設けられる
。発光ダイオードＤ２は、検出信号生成部１４によって生成された検出信号Ｓ１を光に変
換する素子である。フォトトランジスタＱ１は、発光ダイオードＤ２によって光に変換さ
れた検出信号Ｓ１を受光して光電変換する素子である。
【００４３】
発光ダイオードＤ２のカソードにはシャントレギュレータＳＲのカソードが接続される
。シャントレギュレータＳＲのアノードにはリモートセンス線ＲＳ−の一端が接続される
。また、シャントレギュレータの制御端子（電圧Ｖｒｅｆが入力される端子）には抵抗Ｒ
ｖの他端及び抵抗Ｒｒの一端が並列に接続される。
【００４４】
このように接続された電源装置１００は、抵抗Ｒ１，Ｒ２により電源電圧Ｖ２を検出で
き、抵抗Ｒ３，Ｒ４により負荷電圧ＶＬを検出できる。電源装置１００は、電源電圧Ｖ２
及び負荷電圧ＶＬを同時に検出できるが、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗値を任意に
変更することで電源電圧Ｖ２及び負荷電圧ＶＬのどちらの検出精度をより向上させるかを
調整できる。抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値よりも小さくした場合に
は、電源電圧Ｖ２の過渡応答特性が向上して、電源電圧Ｖ２の検出精度が向上する。また
、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値を抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値よりも小さくした場合には、負荷電
圧ＶＬのレギュレーションが向上して、負荷電圧ＶＬの検出精度が向上する。
【００４５】
［電源装置１００の動作例］  
次に、電源装置１００の動作例について説明する。図３は、電源装置１００の動作例を
示すタイミングチャートである。図３Ａは、負荷電流ＩＬの動作例を示すタイミングチャ
ートであり、図３Ｂは、制御信号Ｓ２のタイミングチャートであり、図３Ｃは、負荷電圧
ＶＬのタイミングチャートであり、図３Ｄは、電源電圧Ｖ２のタイミングチャートである
。
【００４６】
図３Ａに示すように、時間ｔ０から時間ｔ１及び時間ｔ２から時間ｔ３のときに、負荷
部２に流れる負荷電流ＩＬが任意に設定された正常な電流値ａ（重負荷）だけ流れ、時間
ｔ１から時間ｔ２のときに、負荷電流ＩＬが０（軽負荷）となる場合を想定する。
【００４７】
図３Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示すように、時間ｔ０から時間ｔ１のときには、負荷電流ＩＬが
正常な電流値ａだけ流れるので（図３Ａ）、制御部１６は、所定の幅を有するスイッチン
グパルスを制御信号Ｓ２として１次側回路１１に出力する（図３Ｂ）。このとき、負荷電
圧ＶＬは設定された正常な電圧値ｃとなり（図３Ｃ）、電源電圧Ｖ２は設定された正常な
電圧値ｄとなる（図３Ｄ）。
【００４８】
時間ｔ１から時間ｔ２のときには、負荷部２の負荷が急激に重負荷から軽負荷になって
、負荷電流ＩＬが急激に立ち下がる（図３Ａ）。負荷電圧ＶＬは、電源装置１００が制御
信号Ｓ２を停止したり、パルス幅を絞ったりするフィードバック制御の動作にタイムラグ
があるので、負荷電流ＩＬの急激な立ち下がりに追従できずに当該負荷電圧ＶＬの電圧値
ｃが少し上昇してしまう（図３Ｃ）。また、負荷電流ＩＬが大きいときの負荷線Ｆ＋，Ｆ
−の内部抵抗やダイオードＤ１の順方向電圧による電圧降下の分だけ負荷電圧ＶＬより高
く出力されていたところに、負荷電流ＩＬが急激に立ち下がるので、電圧降下が減少する
ことも、当該負荷電圧ＶＬの電圧値ｃが上昇する原因である。その後、コンデンサＣＬの
静電容量が大きいために、上昇した負荷電圧ＶＬが電圧値ｃまで低下するのに時間がかか
る。電源電圧Ｖ２は、負荷電圧ＶＬと同様に当該電源電圧Ｖ２の電圧値ｄが少し上昇し、
その後、２次側回路１２が有するコンデンサＣ１の静電容量がコンデンサＣＬの静電容量
よりも小さいために少し低下する（図３Ｄ）。検出信号生成部１４は、抵抗Ｒ１，Ｒ２で
検出された低下した電源電圧Ｖ２の電圧値と抵抗Ｒ３，Ｒ４で検出された上昇した負荷電
圧ＶＬの電圧値とを加算し、該加算した電圧値から検出信号Ｓ１を生成して制御部１６に
出力する。そのため、制御部１６は、電源電圧Ｖ２及び負荷電圧ＶＬは変動していないと
判断し、制御信号Ｓ２を停止せずに電源部１０に出力し続け、時間ｔ０から時間ｔ１のと
きよりもスイッチングパルスのパルス幅を絞っている（図３Ｂ）。このように、電源装置
１００は、従来例の電源装置４００のように、電源電圧Ｖ２が大きく低下してしまう（図
８Ｄ参照）ことを防止できる。
【００４９】
時間ｔ２から時間ｔ３のときには、負荷電流ＩＬが急激に立ち上がる（図３Ａ）。負荷
電圧ＶＬは、電源電圧Ｖ２の低下に伴い低下する（図３Ｃ）が、その低下量はわずかであ
るために、負荷部２に与える悪影響は全くなく、正常な電圧値ｃに戻る。電源電圧Ｖ２は
、当該電圧値の低下量がわずかであるために、電源部１０に与える悪影響は全くなく、正
常な電圧値ｄに戻る。制御部１６は、負荷電圧ＶＬ及び電源電圧Ｖ２が電圧値ｃ，ｄより
も少しだけ低下したことを検出信号生成部１４によって生成される検出信号Ｓ１より検知
して、制御信号Ｓ２を出力し続ける（図３Ｂ）。
【００５０】
このように、本実施の形態に係る電源装置１００によれば、電源部１０が負荷部２に電
源を供給し、第１の検出素子である抵抗Ｒ１，Ｒ２が電源部１０の電源電圧Ｖ２を検出し
、第２の検出素子である抵抗Ｒ３，Ｒ４が負荷部２にかかる負荷電圧ＶＬを検出する。そ
して、検出信号生成部１４は、抵抗Ｒ１，Ｒ３によって検出された電源電圧Ｖ２及び負荷
電圧ＶＬを加算し、抵抗Ｒ２，Ｒ４によって検出された電源電圧Ｖ２及び負荷電圧ＶＬを
加算して検出信号Ｓ１を生成する。これを前提にして、制御部１６は、検出信号生成部１
４によって生成された検出信号Ｓ１に基づいて電源部１０を制御して電源電圧Ｖ２を調整
することで、負荷電圧ＶＬを調整できるようになる。
【００５１】
これにより、負荷部２が重負荷又は軽負荷になったときに生じる電源電圧Ｖ２及び負荷
電圧ＶＬの急激な変動を防止できるようになる。この結果、電源電圧Ｖ２の検出精度及び
負荷電圧ＶＬの検出精度を向上できる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、検出信号生成部１４が、抵抗Ｒ１，Ｒ３で検出された電源電
圧Ｖ２及び負荷電圧ＶＬを加算し、抵抗Ｒ２，Ｒ４によって検出された電源電圧Ｖ２及び
負荷電圧ＶＬを加算して検出信号Ｓ１を生成するようにしたが、検出信号生成部を２つ設
けて、抵抗Ｒ１，Ｒ２で電源電圧Ｖ２を測定した結果を一方の検出信号生成部に入力し、
抵抗Ｒ３，Ｒ４で負荷電圧ＶＬを測定した結果を他方の検出信号生成部に入力し、それぞ
れの検出信号生成部から生成される検出信号を制御部に出力するようにしても構わない。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞  
本実施の形態では、過電圧検出部１７が設けられ、リモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−又
は負荷線Ｆ＋，Ｆ−の断線を過電圧検出部１７の過電圧検出によって検知する電源装置２
００について説明する。前述の実施の形態及び実施例と同じ名称及び符号のものは同じ機
能を有するので、その説明を省略する。
【００５４】
図４は、第２の実施の形態に係る電源装置２００構成例を示す回路図である。図４に示
すように、電源装置２００は、本体部２０及びダイオードＤ１で構成される。さらに、電
源装置２００は、負荷部２、コンデンサＣＬ、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４を備える。
【００５５】
本体部２０は、電源部１０、検出信号生成部１４、フォトカプラ１５，１８、抵抗Ｒ１
，Ｒ２、断線保護回路の一例である過電圧検出部１７及び制御部１９を備える。
【００５６】
過電圧検出部１７は、２次側回路１２の出力側と端子Ｖ２＋，Ｖ２−との間の電圧であ
る電源電圧Ｖ２を検出する。過電圧検出部１７は、検出した電源電圧Ｖ２が所定の電圧以
上（過電圧）であるか否かを判断する。そして、過電圧検出部１７は、その判断結果が過
電圧である場合には、電源部１０の制御を停止させる停止信号Ｓ３を生成してフォトカプ
ラ１８を介して制御部１９に出力し、その判断結果が過電圧でない場合には、停止信号Ｓ
３を生成しない。過電圧検出部１７が停止信号Ｓ３を生成する過電圧の電圧値は、ユーザ
が任意に設定可能である。
【００５７】
制御部１９は、第１の実施の形態で説明した電源部１０を制御するための制御信号Ｓ２
を生成して電源部１０に出力する。また、制御部１９は、過電圧検出部１７で生成された
停止信号Ｓ３を受信すると、電源電圧Ｖ２に過電圧がかかっていることを検知して、制御
信号Ｓ２の出力を停止して電源電圧Ｖ２の出力を停止させる。
【００５８】
次に、リモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−が断線したときについて説明する。例えば、リ
モートセンス線ＲＳ＋又はリモートセンス線ＲＳ−が断線すると、電源部１０によって出
力される電源電圧Ｖ２は、式１のようになる。
【００５９】
【数１】
2011091972.tif 000003
【００６０】
上述の式１より、リモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−の断線時に抵抗Ｒ１，Ｒ２にかかる
電圧値が過電圧になるように抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を設定する。又は、過電圧検出部１
７が停止信号Ｓ３の生成をはじめる電圧値を設定する。そして、制御部１９は、停止信号
Ｓ３に基づいて制御信号Ｓ２を生成して電源部１０に出力する。電源部１０は、制御部１
９から出力された制御信号Ｓ２を受信して電源電圧Ｖ２の出力を停止する。
【００６１】
このように、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値又は過電圧検出部１７が停止信号Ｓ３の生成をは
じめる電圧値を設定することで、電源装置２００は、リモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−の
断線を検知できるので、電源電圧Ｖ２が過電圧になってもその出力を停止することができ
る。
【００６２】
次に、負荷線Ｆ＋，Ｆ−が切断されたときについて説明する。例えば、負荷線Ｆ＋が切
断した場合、負荷電流ＩＬは、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３、負荷部２、負荷線Ｆ−の順に流れる
（図２参照）。抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値を高抵抗に設定しておくと（抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵
抗値は、許容損失から設定すればよい。）、電流が制限されて負荷電圧ＶＬは、抵抗Ｒ１
，Ｒ３によって電圧が低下する。その電圧の低下を検出信号生成部１４を介して制御部１
９が検知する。すると、制御部１９は、負荷電圧ＶＬが設定値より低いと判断して、電源
電圧Ｖ２を上昇させて負荷電圧ＶＬを設定値にするように制御信号Ｓ２を生成して電源部
１０に出力する。設定値になっていた電源電圧Ｖ２は、制御部１９よりその電圧値を設定
値より上昇するように制御されるので、電源電圧Ｖ２は過電圧となり、その過電圧を過電
圧検出部１７が検出する。そして、過電圧検出部１７から停止信号Ｓ３が制御部１９に出
力されて、制御部１９は、電源部１０に制御信号Ｓ２を出力して、電源部１０からの電源
電圧Ｖ２の出力を停止するように制御する。
【００６３】
このように、本実施の形態に係る電源装置２００によれば、過電圧検出部１７を設ける
ことにより、負荷線Ｆ＋，Ｆ−及びリモートセンス線ＲＳ＋，ＲＳ−が断線したとしても
、過電圧を検知して、直ちに電源部１０からの電源の出力を停止することができる。
【００６４】
この結果、従来の電源装置のように多数の差動増幅器、バッファ増幅器及び電圧比較器
等の電子部品を追加することがないので小型化でき、製造コストを低減でき、安全性が向
上した電源装置を提供することができる。
【００６５】
＜第３の実施の形態＞  
本実施の形態では、逆流防止素子にトランジスタが使用される電源装置３００について
説明する。前述の第１の実施の形態と同じ名称及び符号のものは同じ機能を有するので、
その説明を省略する。
【００６６】
図５は、第３の実施の形態に係る電源装置３００の構成例を示す回路図である。図５に
示すように、電源装置３００は、前述の電源装置１００の逆流防止素子であるダイオード
Ｄ１の代わりに逆流防止回路部３０を備える。
【００６７】
逆流防止回路部３０は、抵抗Ｒｂ、オペアンプＵｂ及びトランジスタＱｂ（図５では電
界効果トランジスタであるがバイポーラトランジスタ等であっても良い。）を有する。抵
抗Ｒｂは、一端が端子Ｖ２＋に接続され、他端がトランジスタＱｂのドレインに接続され
る。オペアンプＵｂは、＋側の入力端子が抵抗Ｒｂの他端に接続され、−側の入力端子が
抵抗Ｒｂの一端に接続され、出力端子がトランジスタＱｂのゲートに接続される。トラン
ジスタＱｂのソースには負荷部２の一端が接続される。このように接続された逆流防止回
路部３０は、前述のダイオードＤ１と同様に、電源部１０から負荷部２へ電流を流し、負
荷部２から電源部１０へ流れる電流を阻止する。
【００６８】
このように、本実施の形態に係る電源装置３００によれば、抵抗Ｒｂ、オペアンプＵｂ
及びトランジスタＱｂを有する逆流防止回路部３０を備えるので、負荷部２から電源部１
０へ流れる電流を完全に阻止できるようになる。これにより、信頼性の優れた電源装置を
提供することができる。
【００６９】
＜オシロスコープによる出力電圧波形例＞  
次に、従来例に係る電源装置４００及び本発明に係る電源装置１００のオシロスコープ
による出力電圧波形を開示する。図９は、電源装置４００の負荷電流ＩＬの急変時のオシ
ロスコープによる出力電圧波形である。図９に示すように、図８と同様に、負荷電流ＩＬ
が立ち下がったときに、電源電圧Ｖ２の電圧値が低下する。また、負荷電流ＩＬが立ち上
がったときに、負荷電圧ＶＬの電圧値は、電源電圧Ｖ２が低下した電圧値まで急激に低下
する。電源電圧Ｖ２の電圧値及び負荷電圧ＶＬの電圧値が所定の電圧値に回復するまでに
時間がかかっていることがわかる。
【００７０】
図１０は、電源装置１００の負荷電流ＩＬの急変時のオシロスコープによる出力電圧波
形である。図１０に示すように、図３と同様に、負荷電流ＩＬが立ち上がっても立ち下が
っても、電源電圧Ｖ２の電圧値及び負荷電圧ＶＬの電圧値は、ほとんど変動せずに一定で
あることがわかる。
【００７１】
このように、実際に測定したオシロスコープによる出力電圧波形結果より、本発明に係
る電源装置１００は電源電圧Ｖ２及び負荷電圧の急激な変動を防止できることがわかる。
【符号の説明】
【００７２】
１，４，５，２０  本体部
２  負荷部
１０  電源部
１１  １次側スイッチング回路
１２  ２次側整流平滑回路
１３  トランス
１４，４１  検出信号生成部
１５，１８，４２  フォトカプラ
１６，１９，４３  制御部
１７  過電圧検出部
３０  逆流防止回路部
【図１】
2011091972.tif 000004
【図２】
2011091972.tif 000005
【図３】
2011091972.tif 000006
【図４】
2011091972.tif 000007
【図５】
2011091972.tif 000008
【図６】
2011091972.tif 000009
【図７】
2011091972.tif 000010
【図８】
2011091972.tif 000011
【図９】
2011091972.tif 000012
【図１０】
2011091972.tif 000013