(57)【要約】【課題】複数のトランスを並列に設けても、リセット動作時に各トランスの蓄積エネルギを適切に放出できる電源装置を提供する。【解決手段】複数のトランスＴＲ１〜ＴＲ３のそれぞれを構成し、入力電圧供給部２に対して並列に設けられ、入力電圧供給部２から断続的に電流が供給される複数の１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５を有する。また、入力電圧供給部２からの電流が１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５を流れる向きを順方向として、当該１次巻線にそれぞれ対応して設けられた複数の回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトランスを並列に設けた電源装置であって、
前記複数のトランスは、電流供給側に対して並列に設けられ、前記電流供給側から断続的に電流が供給される１次巻線をそれぞれ備え、
前記電流供給側から前記１次巻線に前記電流が流れる向きが順方向となるように複数の前記１次巻線のそれれぞれに直列接続された複数のダイオード
を有する電源装置。
【請求項２】
前記電流供給側と前記複数の１次巻線との間に介在し、前記電流供給側と前記１次巻線との間を、接続状態と非接続状態との間で切り換えるスイッチ手段と、前記スイッチ手段の前記切り換えを規定する単数の制御信号を生成する制御手段と
をさらに有する請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記複数のダイオードの各々は、前記スイッチ手段が非接続状態である場合に、対応する前記１次巻線に蓄積されたエネルギの放出によって生じる回生電流が流れる向きを前記順方向として設けられている
請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記回生電流を消費する消費手段
をさらに有する請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
複数のトランスを並列に設けた電源装置であって、
前記複数のトランスは、電流供給側に対して並列に設けられ、前記電流供給側から断続的に電流が供給される１次巻線をそれぞれ備え、
前記電流供給側から前記１次巻線に前記電流が流れる向きが順方向となるように複数の前記１次巻線のそれぞれに直列接続された複数のダイオードと、
前記１次巻線のそれぞれに対応して設けられ、前記複数のトランスをそれぞれ構成する複数の２次巻線と、
前記１次巻線および前記２次巻線で構成される前記複数のトランスのそれぞれを個別に装着する装着手段と
を有する電源装置。
【請求項６】
複数のトランスモジュールを並列に装着するトランス装着装置であって、
前記複数のトランスモジュールをそれぞれ構成する複数の１次巻線を、電流供給側に対して並列に位置させた状態で前記複数のトランスを装着する装着手段と、
前記複数のトランスが前記装着手段に装着させた状態で、前記電流供給側から前記１次巻線に前記電流が流れる向きが順方向となるように前記複数の１次巻線のそれぞれに直列接続される複数のダイオードと
を有するトランス装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複数のトランスを並列に設けた電源装置、並びにトランス装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の異なる出力電圧を持つ多出力電源がある。
このような多出力電源は、通常、巻線が異なる複数のトランスを並列に設けて、複数のトランスの２次巻線側から複数の出力電圧を得るように構成している。このような、多出力電源の１次巻線側は、ＰＷＭ制御によりスイッチをオン／オフさせて、電流供給部からの電流を複数のトランスを構成するそれぞれの１次巻線に断続的に各供給するように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２５４４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の多出力電源では、上記スイッチがオフの状態で、トランスに蓄積されたエネルギ放出に伴い、１次巻線から回生電流が流出するが、複数の１次巻線のうち一部の１次巻線から流出した回生電流が、他の１次巻線に、エネルギを蓄積する方向に流入してしまうということがある。
この場合に、上記他の１次巻線は、エネルギを放出できず（残留磁気が戻れず）、逆にエネルギをさらに蓄積してしまい、飽和してしまう場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、複数のトランスを並列に設けても、リセット動作時に各トランスの蓄積エネルギを適切に放出できる電源装置およびトランス装着装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、第１の発明は、複数のトランスを並列に設けた電源装置であって、前記複数のトランスは、電流供給側に対して並列に設けられ、前記電流供給側から断続的に電流が供給される１次巻線をそれぞれ備え、前記電流供給側から前記１次巻線に前記電流が流れる向きが順方向となるように複数の前記１次巻線のそれれぞれに直列接続された複数のダイオードとを有する。
【０００７】
第１の発明の電源装置は以下の作用を有する。
電流供給側から複数の１次巻線に電流が供給され、当該複数の１次巻線にエネルギが蓄積される。
前記電流供給側から前記複数の１次巻線への電流供給が停止すると、前記複数の１次巻線に蓄積されたエネルギが放出され、それに伴い前記複数の１次巻線から回生電流が流出する。
このとき、ダイオードを設けているため、ある１次巻線から流出した回生電流が他の１次巻線に逆流して当該他の１次巻線のエネルギ放出を妨げることが回避される。
【０００８】
第１の発明の電源装置は、好ましくは、前記電流供給側と前記複数の１次巻線との間に介在し、前記電流供給側と前記１次巻線との間を、接続状態と非接続状態との間で切り換えるスイッチ手段と、前記スイッチ手段の前記切り換えを規定する単数の制御信号を生成する制御手段とをさらに有する。
第１の発明の電源装置は、好ましくは、前記複数のダイオードの各々は、前記スイッチ手段が非接続状態である場合に、対応する前記１次巻線に蓄積されたエネルギの放出によって生じる回生電流が流れる向きを前記順方向として設けられている。
第１の発明の電源装置は、好ましくは、前記回生電流を消費する消費手段をさらに有する。
【０００９】
第２の発明の電源装置は、複数のトランスを並列に設けた電源装置であって、前記複数のトランスは、電流供給側に対して並列に設けられ、前記電流供給側から断続的に電流が供給される１次巻線をそれぞれ備え、前記電流供給側から前記１次巻線に前記電流が流れる向きが順方向となるように前記複数の１次巻線のそれぞれに直列接続された複数のダイオードと、前記１次巻線のそれぞれに対応して設けられ、前記複数のトランスをそれぞれ構成する複数の２次巻線と、前記１次巻線および前記２次巻線で構成される複数の前記トランスのそれぞれを個別に装着する装着手段とを有する。
【００１０】
第３の発明のトランス装着装置は、複数のトランスモジュールを並列に装着するトランス装着装置であって、前記複数のトランスモジュールをそれぞれ構成する複数の１次巻線を、電流供給側に対して並列に位置させた状態で前記複数のトランスを装着する装着手段と、前記複数のトランスが前記装着手段に装着させた状態で、前記電流供給側から前記１次巻線に前記電流が流れる向きが順方向となるように前記複数の１次巻線のそれぞれに直列接続される複数のダイオードとを有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わる電源装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係わるフォーワード方式の電源装置１の構成図である。
図１に示すように、電源装置１は、例えば、入力電圧供給部２、コンデンサ３、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３、ダイオードＤ４，Ｄ５、スイッチ４、出力ユニット５＿１，５＿２，５＿３および制御回路１０を有する。
電源装置１は、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３を設けたことを特徴としている。
【００１２】
図１において、トランスＴＲ１〜ＴＲ３が本発明のトランスに対応し、入力電圧供給部２が本発明の電流供給側に対応し、１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５が本発明の１次巻線に対応し、２次巻線Ｗ２，Ｗ４，Ｗ６が本発明の２次巻線に対応し、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３が本発明のダイオードに対応している。
また、スイッチ４が本発明のスイッチ手段に対応し、制御回路１０が本発明の制御手段に対応している。
出力ユニット５＿１は、１次巻線Ｗ１および２次巻線Ｗ２から構成されるトランスＴＲ１と、出力端子Ｔ３，Ｔ４とを有する。
出力ユニット５＿２は、１次巻線Ｗ３および２次巻線Ｗ４から構成されるトランスＴＲ２と、出力端子Ｔ５，Ｔ６とを有する。
出力ユニット５＿３は、１次巻線Ｗ５および２次巻線Ｗ６から構成されるトランスＴＲ３と、出力端子Ｔ７，Ｔ８とを有する。
トランスＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３は、１次巻線と２次巻線との巻線比が相互に異なり、出力端子Ｔ３とＴ４との間に生じる出力電圧Ｖ１と、出力端子Ｔ５とＴ６との間に生じる出力電圧Ｖ２と、出力端子Ｔ７とＴ８との間に生じる出力電圧Ｖ３とは相互に異なる。なお、出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３のうち二つ、あるいは全てを同じ電圧にするように構成してもよい。
【００１３】
出力ユニット５＿１，５＿２，５＿３は、電源装置１のスロット（図示せず）などの装着手段に対して着脱可能に装着される。
図１は、電源装置１に出力ユニット５＿１，５＿２，５＿３が装着された状態を示している。
【００１４】
入力電圧供給部２は、入力端子Ｔ１とＴ２の間に所定の入力電圧Ｖｉｎを供給する。
コンデンサ３は、入力端子Ｔ１とＴ２との間に配設されている。
入力端子Ｔ１には、コンデンサ３の一端、ダイオードＤ４のカソード、並びに１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５の一端が接続されている。
入力端子Ｔ２には、コンデンサ３の他端、ダイオードＤ５のアノード、並びにスイッチ４の一端が接続されている。
スイッチ４の他端は、ダイオードＤ４のアノードおよび回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３のカソードに接続されている。
スイッチ４は、例えば、トランジスタであり、制御回路１０からＰＷＭ信号を基にオン／オフする。
【００１５】
また、１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５の他端は、それぞれ回生逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３のアノードに接続されている。
また、２次巻線Ｗ２の一端は出力端子Ｔ３に接続され、他端は出力端子Ｔ４に接続されている。
２次巻線Ｗ４の一端は出力端子Ｔ５に接続され、他端は出力端子Ｔ６に接続されている。
２次巻線Ｗ６の一端は出力端子Ｔ７に接続され、他端は出力端子Ｔ８に接続されている。
【００１６】
以下、図１に示す電源装置１の動作例を説明する。
図１に示す電源装置１では、入力端子Ｔ１とＴ２との間に入力電圧供給部２から入力電圧Ｖｉｎが印加されると共に、制御回路１０からのＰＷＭ信号Ｓ１０を基にスイッチ４がオン／オフする。
スイッチ４がオン状態では、入力端子Ｔ１からの電流が、図２に示す矢印のように、１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５の一端から他端に向けて流れ、それぞれ回生逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３およびスイッチ４を介して入力端子Ｔ２に出力れる。
１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５に流れる電流による電磁誘導によって、２次巻線Ｗ２，Ｗ４，Ｗ６のそれぞれの両端に巻線比に応じた電圧が生じ、それに応じた出力電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が、それぞれ出力端子Ｔ３とＴ４との間、出力端子Ｔ５とＴ６との間、並びに出力端子Ｔ７とＴ８との間に生じる。
【００１７】
一方、スイッチ４がオフ状態では、例えば、トランスＴＲ１に蓄積されたエネルギの放出によって、図３に示す矢印のように、１次巻線Ｗ１から回生逆流防止用ダイオードＤ１を介して回生電流が流れ、その回生電流がダイオードＤ４を介して入力電圧供給部２側に戻される。なお、図３中矢印で図示していないが、トランスＴＲ２，ＴＲ３についても、蓄積されたエネルギの放出により、それぞれダイオードＤ２，Ｄ３を介して回生電流が流れる。
このとき、回生逆流防止用ダイオードＤ２，Ｄ３によって、１次巻線Ｗ１からの回生電流が、１次巻線Ｗ３，Ｗ５の他端に流入することが防止される。
そのため、スイッチ４がオフ状態で、トランスＴＲ２，ＴＲ３の巻線の残留磁気が戻れずに、飽和してしまうことを回避できる。すなわち、トランス間の偏磁現象を防止できる。
【００１８】
以上説明したように、電源装置１によれば、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３を設けたことで、スイッチ４がオフ状態で回生電流が、トランスＴＲ１〜ＴＲ３にエネルギを蓄積する向きに流入することを回避できる。
また、電源装置１によれば、電源装置１に対して出力ユニット５＿１，５＿２，５＿３を着脱可能にしたことで、多様な出力電圧を持つ出力ユニットを電源装置１に装着できる。
また、電源装置１によれば、トランスＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３を比較的小型にできる。
また、電源装置１によれば、トランスＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３への電流供給をスイッチ４のオン・オフで制御するため、その制御を簡単にできる。
【００１９】
本発明は、上述した実施形態には限定されない。
例えば、図４に示すように、図１に示す電源装置１に対して、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３のアノードと、入力端子Ｔ１との間に、回生電流消費用のスナバー５０（ＣＤＲスナバー）を設けてもよい。スナバー５０は、例えば、直列に接続されたダイオードＤ４および抵抗５２と、抵抗５２に並列に接続されたコンデンサ５１とを有している。
このように、スナバー５０を設けることで、スイッチ４がオフ状態（リセット動作時）に、１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５から流出した回生電流を効率的に消費できる。
なお、スナバー５０が本発明の消費手段に対応している。
【００２０】
また、例えば、図５に示すように、一部の出力ユニットの２次巻線にマグアンプ６０を設けてもよい。これにより、当該出力ユニットの出力電圧を可変にできる。図５は、出力ユニット５＿１の２次巻線Ｗ２に対してマグアンプ６０を設けた場合を示している。図５では、マグアンプを出力ユニット５＿１の２次巻線に設けたが、マグアンプを出力ユニット５＿２．５＿３の２次巻線のいずれかに設けてもよいし、出力ユニット５＿１，５＿２，５＿３の２次巻線の全てにマグアンプを設けてもよい。
【００２１】
また、上述した実施形態では、図１に示すように、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３を出力ユニット５＿１，５＿２，５＿３の構成要素としない場合を例示したが、図６に示すように、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３を出力ユニット５＿１，５＿２，５＿３の構成要素としてもよい。
【００２２】
また、図７に示すように、回生逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ３を１次巻線Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５の他端側ではなく、一端側に設けてもよい。
【００２３】
また、図８に示すように、スイッチ４の他に、入力端子Ｔ１側にスイッチ４ａを設け、スイッチ４，４ａを制御回路１０からのＰＷＭ信号Ｓ１０を基にオン・オフするように構成してもよい。
【００２４】
また、上述した実施形態では、３つの出力ユニットを設けた場合を例示したが、出力ユニットの数は任意である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、第１〜第３の発明によれば、複数のトランスを並列に設けても、リセット動作時に各トランスの蓄積エネルギを適切に放出できる。
また、第２および第３の発明によれば、トランスを着脱自在に装着するため、多様なトランスを用いた電圧供給が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電源装置の構成図である。
【図２】図２は、図１に電源装置において、スイッチがオン状態での電流の流れを説明するための図である。
【図３】図３は、図１に電源装置において、スイッチがオフ状態での回生電流の流れを説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の電源装置の変形例であり、スナバーを設けた場合を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の電源装置の変形例であり、２次側にマグアンプを設けた場合を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の電源装置の変形例であり、出力ユニット内に回生逆流防止用ダイオードを設けた場合を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の電源装置の変形例であり、回生逆流防止用ダイオードを異なる位置に設けた場合を説明するための図である。
【図８】図８は、本発明の電源装置の変形例であり、２つのスイッチを設けた場合を説明するための図である。
【符号の説明】
１…電源装置、２…入力電圧供給部、３…コンデンサ、４，４ａ…スイッチ、５＿１〜５＿３…出力ユニット、１０…制御回路、Ｄ１〜Ｄ３…回生逆流防止用ダイオード、ＴＲ１〜ＴＲ３…トランス、Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５…１次巻線、Ｗ２，Ｗ４，Ｗ６…２次巻線、１０…制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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