(57)【要約】【課題】複数のファンを複数の同電圧出力の共通負荷として使用する場合に、出力電圧のバラツキによる多少の電圧に差があっても、出力電圧の高い方に負荷が偏らず、複数の同電圧出力からバランスよくファンに電圧供給可能とする。【解決手段】同電圧の直流を出力する第１および第２スイッチング電源部１１，１２の出力にそれぞれの負荷としてＤＣファン１９１，１９２を接続する。ＤＣファン１９１，１９２を第１および第２スイッチング電源部１１，１２のそれぞれダミー負荷と兼用するとともに、第１および第２スイッチング電源部１１，１２の共通負荷とした。これにより、ＤＣファン１９１，１９２を第１および第２スイッチング電源部１１，１２の同電圧出力の共通負荷として使用する場合に、出力電圧のバラツキによる多少の電位差があっても、出力電圧の高い方に負荷が偏らず、同電圧の第１および第２スイッチング電源部１１，１２からバランスよくファンに電圧を供給できる。【選択図】図１
2008236987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の同直流電圧の出力を生成し、それぞれの負荷に供給する第１および第２スイッチング電源部と、
前記第１スイッチング電源部の電源ラインから第１ダイオードを、前記第２スイッチング電源部の電源ラインから直列接続の第２ダイオードおよび電圧降下手段をそれぞれ介して接続した第１のＤＣファンと、
前記第２スイッチング電源部の電源ラインから第３ダイオードを、前記第１スイッチング電源部の電源ラインから直列接続の第４ダイオードおよび電圧降下手段をそれぞれ介して接続した第２のＤＣファンと、を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第２および第４ダイオードにそれぞれ直列接続された電圧降下手段は、抵抗であることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記第２および第４ダイオードにそれぞれ直列接続された電圧降下手段は、ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器内の熱を放熱させる複数台の冷却用ＤＣファンを駆動させるための電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の直流出力電圧を生成する多出力スイッチング電源回路は、共通のアクティブフィルタを用い、複数のＤＣ／ＤＣコンバータを駆動させて異なる値の直流電圧の出力や同じ値の直流電圧の出力を含む多出力が得られるようにしている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００３−７９１５６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術で複数の同じ値の直流電圧出力で複数のＤＣファンを駆動させる場合、各出力に対応するファンで駆動するのが一般的である。しかし、用途によっては各出力を個別にオン・オフさせることがあり、オフした出力に接続されているファンは停止してしまい冷却効果が失われてしまう。そのため出力をＯＲ構成とし、複数の同じ値の直流電圧出力で複数のＤＣファンを駆動させることで、一方の出力を個別にオフさせてもファンを動作させ冷却効果を持続させることができる。
【０００４】
しかし、理論的には同じ電圧の多出力に設定したとしても、同電圧出力のはずの出力端子間にバラツキが生じてしまい、少しでも出力電圧の高い方の電源から供給されてしまう。すると、電圧の低い出力ではファンを回すことができなくなり、その分負荷が軽くなってしまうことになる。ファンがダミー負荷を兼ねている場合などでは、軽負荷時におけるダミー負荷として機能を果たさなくなってしまう、という問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、同直流電圧を出力する電源の、僅かな出力電圧の差による負荷の偏りをなくし、同電圧の各出力でバランスのとれた負荷配分を行うことができる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、この発明の電源装置は、一定の同直流電圧の出力を生成し、それぞれの負荷に供給する第１および第２スイッチング電源部と、前記第１スイッチング電源部の電源ラインから第１ダイオードを、前記第２スイッチング電源部の電源ラインから直列接続の第２ダイオードおよび電圧降下手段をそれぞれ介して接続した第１のＤＣファンと、前記第２スイッチング電源部の電源ラインから第３ダイオードを、前記第１スイッチング電源部の電源ラインから直列接続の第４ダイオードおよび電圧降下手段をそれぞれ介して接続した第２のＤＣファンと、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、複数のファンを複数の同電圧出力の共通負荷として使用する場合に、出力電圧のバラツキによる多少の電位差があっても、出力電圧の高い方に負荷が偏らず、複数の同電圧出力からバランスよくファンに電圧を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１、図２はこの発明の電源装置に関する第１の実施形態について説明するための、図１は回路構成図、図２は図１の一部の具体的な回路図である。
【００１０】
図１において、１１は例えば２４Ｖの直流電圧を出力する第１スイッチング電源部、１２は第１スイッチング電源部１１と同直流電圧を出力する第２スイッチング電源部である。第１スイッチング電源部１１の電源ライン１３と接地ライン１４は、出力１５にそれぞれ接続される。第２スイッチング電源部１２の電源ライン１６と接地ライン１７は、出力１８にそれぞれ接続される。出力１５，１８は異なる負荷に供給する。
【００１１】
電源ライン１３は、ダイオードＤ１，Ｄ２のアノードにそれぞれ接続する。ダイオードＤ１のカソードは、ファン１９１の電源として接続する。電源ライン１６にアノードが接続されたダイオードＤ３のカソードは、抵抗Ｒ１を介してファン１９１の電源として接続する。ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ２を介してアノードが電源ライン１６に接続されたダイオードＤ４のカソードに接続するとともに、ファン１９２の電源として接続する。なお、ダイオードＤ２，Ｄ３は、逆流防止の働きをするものである。
【００１２】
なお、ダイオードＤ３と直列接続された抵抗Ｒ１は電圧降下手段の、ダイオードＤ２と直列接続された抵抗Ｒ２は電圧降下手段のそれぞれ一例である。
【００１３】
第１および第２スイッチング電源部１１，１２の各接地ライン１４，１７は、それぞれファン１９１，１９２の接地ラインに接続する。
【００１４】
ここで、図２の回路図を参照し、第１および第２スイッチング電源部１１．１２の具体的な回路例について説明する。
【００１５】
図２に示すスイッチング電源部は、スイッチング素子用のトランジスタがオンしている間に、絶縁トランスを通して電力を出力側へと供給する、いわゆるフォワード型のスイッチング電源である。
【００１６】
同図において、２１は交流電源であり、電源２１は全波整流して出力する整流回路２２に接続する。整流回路２２の出力は、リップル除去用の電解コンデンサＣ１を介して基準電位点に接続するとともに、トランスＴＲの１次コイルＬ１の一端に接続する。また、整流回路２２の出力は、並列接続のコンデンサＣ２、抵抗Ｒ３を介してダイオードＤ５のカソードに接続する。ダイオードＤ５のアノードは、１次コイルＬ１の他端に接続するとともに、ソースが基準電位点に接続されたＭＯＳ型ＦＥＴで構成されるスイッチング素子Ｑのドレインに接続する。コンデンサＣ２、抵抗Ｒ３を介してダイオードＤ５はスナバ回路を構成するものであり、トランスＴＲで発生するサージ電圧を吸収してスイッチング素子Ｑにサージ電圧がかからないようにする。
【００１７】
トランスＴＲの一端がグランドに接続された２次コイルＬ２の他端は、ダイオードＤ６のアノードに接続する。ダイオードＤ６のカソードは、チョークコイルＬ３の一端に接続するとともに、アノードがグランドに接続されたダイオードＤ７のカソードに接続する。チョークコイルＬ３の他端は、出力端子Ｖｏの一端に接続するとともに、平滑用の電解コンデンサＣ３を介してグランドに接続する。
【００１８】
次に、図１の動作について、図２とともに説明する。
【００１９】
先ず、図１の第１および第２スイッチング電源部１１，１２から出力される直流電圧についいて、第１および第２スイッチング電源部１１，１２の回路例である図２を用いて説明する。図２に示す交流電源１１に交流電圧が印加されると、整流回路２２から全波整流された出力が出力される。この出力にはリップルが含まれており、電解コンデンサＣ１を介して平滑された直流電圧を生成する。
【００２０】
この直流電圧は、例えばマイコン等で構成される制御部２３から出力される駆動信号によりスイッチング素子Ｑをオンオフ制御させることで、トランスＴＲの１次コイルＬ１に交流電圧に変換する。この交流電圧は２次コイルＬ２側に、１次コイルＬ１との巻線比に応じた交流電圧として出力する。２次コイルＬ２に発生した交流電圧は、ダイオードＤ６，Ｄ７で整流するとともに、チョークコイルＬ３で高周波成分をカットする。さらに、電解コンデンサＣ３で平滑を行い、出力端子Ｖｏに直流電圧を生成する。ここで、２次コイルＬ２の巻線比は、整流後においてファンを回転させる例えば直流電圧２４Ｖが得られる関係にしてある。
【００２１】
出力端子Ｖｏとグランド間に接続された出力電圧検出部２４は、出力電圧情報を制御部２３にフィードバックさせる。制御部２３では、出力電圧情報に基づきスイッチング素子Ｑに供給される駆動信号のデューティを制御することで、出力端子Ｖｏに一定の２４Ｖの直流電圧を得ることができる。
【００２２】
再び図１において、第１および第２スイッチング電源部１１，１２からは、それぞれ２４Ｖの直流電圧が生成される。しかし、実際には第１および第２スイッチング電源部１１，１２のそれぞれから発生する電圧には僅かな差がある。
【００２３】
いま、第１スイッチング電源部１１の直流出力電圧をＶ１とし、第２スイッチング電源部１２の直流出力電圧をＶ２とし、これらがＶ１＞Ｖ２の関係にある場合について考える。
【００２４】
この場合、ファン１９１は電源ライン１３からダイオードＤ１の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた電圧（Ｖ１−ＶF）を供給して駆動される。ファン１９２は、出力電圧Ｖ１がダイオードＤ２の順方向降下電圧（ＶF）と抵抗Ｒ２で電圧降下された電圧（Ｖｒ２）とを加えた降下電圧（Ｖ１−（ＶF＋Ｖｒ２））となり、（Ｖ１−（ＶF＋Ｖｒ２））＜（Ｖ１−ＶF）の関係から、電源ライン１６の直流出力電圧Ｖ２からダイオードＤ４の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた電圧で駆動する。
【００２５】
次に、直流出力電圧Ｖ１，Ｖ２がＶ１＜Ｖ２の関係にある場合について考える。この場合、ファン１９２は直流出力電圧Ｖ２をダイオードＤ４の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた電圧を供給させることで駆動する。ファン１９１は、出力電圧Ｖ２がダイオードＤ３の順方向降下電圧（ＶF）と抵抗Ｒ１で電圧降下される電圧（Ｖｒ１）とを加えた降下電圧（Ｖ２−（ＶF＋Ｖｒ１））となり、（Ｖ２−（ＶF＋Ｖｒ１））＜（Ｖ２−ＶF）の関係から、電源ライン１３からダイオードＤ１の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた直流出力電圧Ｖ２を供給させることで駆動する。
【００２６】
このように、ファン１９１，１９２はいずれの第１および第２スイッチング電源部１１，１２出力からも電力の供給を受けることができることから、第１および第２スイッチング電源部１１，１２出力のダミー負荷としても機能する。
【００２７】
さらに、第１スイッチング電源部１１がオフで第２スイッチング電源部１２がオンのとき、ファン１９２は第２スイッチング電源部１２の直流出力電圧Ｖ２がダイオードＤ４で電圧降下させた値で駆動する。ファン１９１は直流出力電圧Ｖ２がダイオードＤ３と抵抗Ｒ１でそれぞれ電圧降下された値で駆動する。
【００２８】
第１スイッチング電源部１１がオンで第２スイッチング電源部１２がオフのとき、ファン１９１は第１スイッチング電源部１１の直流出力電圧Ｖ１がダイオードＤ１で電圧降下された値で駆動する。ファン１９２は直流出力電圧Ｖ１がダイオードＤ２と抵抗Ｒ２でそれぞれ電圧降下された値で駆動する。
【００２９】
このように、第１および第２スイッチング電源部１１，１２のいずれかがオフの場合でもファン１９１，１９２の駆動が可能である。
【００３０】
この実施形態では、複数のファンを複数の同電圧出力の共通負荷として使用する場合に、出力電圧に多少のバラツキがあっても、出力電圧の高い方に負荷が偏らず、複数の同電圧出力からバランスよく各ファンに電圧を供給することができる。
【００３１】
図３は、この発明の電源装置に関する第２の実施形態について説明するための回路構成図である。図２において、図１と同一の構成部分には同一の符号を付してここでは異なる構成を中心に説明する。
【００３２】
この実施形態は、電圧降下用の抵抗Ｒ１をダイオードＤ９に、抵抗Ｒ２をダイオードＤ８に変更したものである。
【００３３】
ファン１９１は電源ライン１３からダイオードＤ１の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた電圧（Ｖ１−ＶF）を供給させることで駆動する。また、ファン１９２は、出力電圧Ｖ１がダイオードＤ２の順方向降下電圧（ＶF）とダイオードＤ８の順方向降下電圧（ＶF）を加えた降下電圧（Ｖ１−２ＶF）となり、（Ｖ１−２ＶF）＜（Ｖ１−ＶF）の関係から、電源ライン１６の直流出力電圧Ｖ２からダイオードＤ４の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた電圧で駆動する。
【００３４】
次に、直流出力電圧Ｖ１，Ｖ２がＶ１＜Ｖ２の関係にある場合について考える。この場合、ファン１９２は直流出力電圧Ｖ２をダイオードＤ４の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた電圧で駆動する。また、ファン１９１は、出力電圧Ｖ２がダイオードＤ３の順方向降下電圧（ＶF）とダイオードＤ９の順方向降下電圧（ＶF）を加えた降下電圧（Ｖ２−２ＶF）となり、（Ｖ２−２ＶF）＜（Ｖ２−ＶF）の関係から、電源ライン１３の直流出力電圧Ｖ１からダイオードＤ１の順方向降下電圧（ＶF）分を降下させた電圧で駆動する。
【００３５】
この場合においても、ファン１９１，１９２は、いずれの第１および第２スイッチング電源部１１，１２出力からも電力の供給を受けることになることから、第１および第２スイッチング電源部１１，１２出力のダミー負荷としても機能する。
【００３６】
今度は、第１スイッチング電源部１１がオフで第２スイッチング電源部１２がオンのときについて考える。ファン１９２は、第２スイッチング電源部１２の直流出力電圧Ｖ２で駆動する。ファン１９１は、直流出力電圧Ｖ２をダイオードＤ３，Ｄ９で電圧降下させた電圧で駆動する。
【００３７】
第１スイッチング電源部１１がオンで第２スイッチング電源部１２がオフのときについて考える。ファン１９１は、第１スイッチング電源部１１の直流出力電圧Ｖ１をダイオードＤ１で電圧降下させた値で駆動する。ファン１９２は直流出力電圧Ｖ１をダイオードＤ２，Ｄ４でそれぞれ電圧降下させた値で駆動する。
【００３８】
このように、第１および第２スイッチング電源部１１，１２のいずれかがオフした状態の場合でもファン１９１，１９２の駆動が可能である。
【００３９】
この実施形態においても、複数のファンを複数の同電圧出力の共通負荷として使用する場合に、出力電圧に多少のバラツキがあっても、出力電圧の高い方からに負荷が偏らず、複数の同電圧出力からバランスよく各ファンに電圧を供給することができる。
【００４０】
この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、ファンは２個に限らず３個以上であってもよい。この場合は、使用部品の乗数適宜変更することによって実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の電源装置に関する第１の実施形態について説明するための構成図。
【図２】図１の第１および第２スイッチング電源部のより具体的な例について説明するための回路図。
【図３】この発明の電源装置に関する第２の実施形態について説明するための構成図。
【符号の説明】
【００４２】
１１  第１スイッチング電源部
１２  第２スイッチング電源部
１３，１６  電源ライン
１４，１７  接地ライン
１５，１８  出力
１９１，１９２  ファン
Ｄ１〜Ｄ９  ダイオード
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
【図１】
2008236987.tif 000003
【図２】
2008236987.tif 000004
【図３】
2008236987.tif 000005