(57)【要約】【課題】２次側ユニットに接続される負荷の大きさや、１次側ユニットと２次側ユニット間の間隔、また、１次側ユニットに接続する商用電源の電圧変動によっても、２次側ユニットの出力電圧を最適に制御することで、２次側ユニットの出力を常に適正に保つことができる非接触電源装置を提供する。【解決手段】交流電圧を入力する１次側巻線を具備した１次側ユニットと、負荷に接続する２次側巻線を備えた２次側ユニットを分離可能に構成し、両ユニットの接近によって１次側巻線と２次側巻線から形成される結合トランスの電磁結合によって、１次側ユニットから２次側ユニットへ非接触・無接点で電力を供給する非接触電源装置１であって、２次側ユニットの２次側巻線と負荷７との間に、降圧型コンバータ５を具備して構成した。【選択図】　　　　図１
2004096854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を入力する１次側巻線を具備した１次側ユニットと、負荷に接続する２次側巻線を備えた２次側ユニットを分離可能に構成し、前記両ユニットの接近により前記１次側巻線と２次側巻線から形成される結合トランスの電磁結合によって、前記１次側ユニットから２次側ユニットへ非接触・無接点で電力を供給する非接触電源装置であって、前記２次側ユニットの２次側巻線と負荷との間に、降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータを具備して構成したことを特徴とする非接触電源装置。
【請求項２】
前記１次側ユニットは、商用電源の出力電圧を整流・平滑する第１の整流平滑回路と、該第１の整流平滑回路の出力電圧を任意の高周波でチョッパ制御して交番電流を前記１次側巻線に印加する駆動回路を備えて構成したことを特徴とする請求項１記載の非接触電源装置。
【請求項３】
前記降圧形コンバータは、これを構成する整流回路と平滑回路の間にリアクタを備えて構成したことを特徴とする請求項１，２記載の非接触電源装置。
【請求項４】
前記２次側ユニットは、前記２次側巻線にコンデンサを具備して共振回路を形成し、前記１次側巻線の電流周波数と前記共振回路の共振周波数が等しくなるように前記２次側巻線の巻数とコンデンサ容量を調整し、前記駆動回路は、前記１次側ユニットの発振周波数を共振回路の共振周波数から逸脱させる第１のスイッチ手段を具備して構成したことを特徴とする請求項２，３記載の非接触電源装置。
【請求項５】
前記２次側ユニットは、降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータと負荷との間に、負荷の制御回路を具備し、前記駆動回路は、前記制御回路による負荷に対する制御パターンを切替える第２のスイッチ手段を具備して構成したことを特徴とする請求項２ないし４記載の非接触電源装置。
【請求項６】
前記２次側ユニットは、降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータと負荷との間に、２個のスイッチング素子を２組並列に接続したインバータ回路と、所定の周波数でパルス信号を発振する発振回路、および、該発振回路の出力に応じて、前記インバータ回路のスイッチング素子をオン・オフさせて、前記インバータ回路から前記発振回路の周波数に応じた周波数の交番電圧を出力する制御回路を具備して構成したことを特徴とする請求項１ないし５記載の非接触電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次側ユニットの出力が過電圧になることを防止する保護機能を備えた非接触電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、結合トランスの１次側を収容する１次側ユニットと、前記結合トランスの２次側を収容する２次側ユニットとを分離可能に構成し、前記１次側ユニットと２次側ユニットを接近させた状態で、１次側ユニットから２次側ユニットに非接触・無接点で電力を供給する非接触電源装置は知られている。
【０００３】
この非接触電源装置によれば、前記１次側ユニットの電源コードを、例えば、屋内コンセント等の固定電源に差し込み、窓ガラスやドア等の介在物を挟んで、２次側ユニットを前記１次側ユニットに対向配置する。
【０００４】
これにより、１次側ユニットの１次側巻線と２次側ユニットの２次側巻線は結合トランスを形成し、１次側ユニットから２次側ユニットへ電磁誘導作用を利用して非接触・無接点で電力を供給することができる。そして、前記２次側ユニットを屋外に配置した場合は、窓ガラスやドアなどを開けることなく屋内と屋外を閉ざした状態で、屋内電源（商用電源）を利用して、前記２次側ユニットに接続する負荷を確実に動作させることができる
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前述した非接触電源装置においては、２次側ユニットに接続される負荷の大きさ（負荷が小の場合は、２次側ユニットに負荷が接続されていない場合を含む）によっては、２次側ユニットの出力電圧が不足したり、過電圧になってしまうといった問題があった。
【０００６】
つまり、２次側ユニットに接続する負荷の大小により、２次側ユニットには不足電圧が生じたり過電圧が生じることになるため、この電圧によって２次側ユニットに接続した負荷が良好に動作しなかったり、また、破壊されてしまう危険があった。
【０００７】
さらに、１次側ユニットと２次側ユニットの間隔が狭過ぎたり広過ぎる場合、また、前記１次側ユニットに接続する商用電源の電圧変動によって、２次側ユニットの出力電圧が不足したり過電圧となることを阻止する対策が十分に採られていないなど、種々の問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、前述した問題を解決するために、２次側ユニットに接続される負荷の大きさや、１次側ユニットと２次側ユニット間の間隔、また、１次側ユニットに接続する商用電源の電圧変動によっても、２次側ユニットの出力電圧を最適に制御することによって、当該２次側ユニットから適正な電圧を出力することのできる非接触電源装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載の非接触電源装置は、交流電圧を入力する１次側巻線を備えた１次側ユニットと、負荷に接続する２次側巻線を備えた２次側ユニットを分離可能に構成し、前記両ユニットの接近により前記１次側巻線と２次側巻線から形成される結合トランスの電磁結合によって、前記１次側ユニットから２次側ユニットへ非接触・無接点で電力を供給する電源装置であって、前記２次側ユニットの２次側巻線と負荷との間に降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータを具備して構成した。
【００１０】
請求項１記載の非接触電源装置によれば、２次側ユニットに接続される負荷が軽負荷の場合（２次側ユニットに負荷が接続されていない場合を含む）や、１次側ユニットと２次側ユニット間の距離が変動した場合、また、１次側ユニットに接続される電源電圧に変動があった場合でも、２次側の出力は降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータによって適切な一定電圧に保つことができるので、２次側ユニットの出力を常に適正電圧に保持することができる。
【００１１】
請求項２記載の非接触電源装置は、請求項１記載の非接触電源装置において、前記１次側ユニットは、商用電源の出力電圧を整流・平滑する第１の整流平滑回路と、該第１の整流平滑回路の出力電圧を任意の高周波でチョッパ制御して交番電流を前記結合トランスの１次側巻線に印加する駆動回路を備えて構成した。
【００１２】
請求項２記載の非接触電源装置によれば、１次側ユニットの発振周波数を駆動回路によって任意に調節することができるので、２次側ユニットの状況に応じて適切な１次側ユニットの発振を簡単・確実に実現することができる。
【００１３】
請求項３記載の非接触電源装置は、請求項１，２記載の非接触電源装置において、前記降圧形コンバータは、これを構成する整流回路と平滑回路との間にリアクタを備えて構成した。
【００１４】
請求項３記載の非接触電源装置によれば、整流回路と平滑回路の間にリアクタを具備して降圧形コンバータを構成したので、２次側巻線に流れる電流の連続性を常に保持することができ、駆動回路を構成するスイッチングディバイスの動作を安定させることができる。
【００１５】
請求項４記載の非接触電源装置は、請求項２，３記載の非接触電源装置において、前記２次側ユニットは、２次側巻線にコンデンサを具備して共振回路を形成し、前記１次側巻線の電流周波数と前記共振回路の共振周波数とが等しくなるように前記２次側巻線の巻数とコンデンサ容量を調整し、前記駆動回路は、前記１次側ユニットの発振周波数を共振回路の共振周波数から逸脱させ得る第１のスイッチ手段を具備して構成した。
【００１６】
請求項４記載の非接触電源装置によれば、１次側ユニットと２次側ユニット間の距離が過度に接近している場合など、２次側ユニットに過大な電圧が生じる危険がある場合は、第１のスイッチ手段を操作することによって、１次側ユニットの発振周波数を２次側ユニットの共振周波数から逸脱させて、２次側に適正な電圧が供給されるように調節することができる。
【００１７】
請求項５記載の非接触電源装置は、請求項２ないし４記載の非接触電源装置において、前記２次側ユニットは、降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータと負荷との間に、負荷を制御するための回路を具備し、前記駆動回路は、前記制御回路による負荷の制御パターンを切替え可能な第２のスイッチ手段を具備して構成した。
【００１８】
請求項５記載の非接触電源装置によれば、第２のスイッチ手段を操作することによって、結合トランスの出力を略ゼロボルトとして、制御回路の入力を変化させることができるので、該制御回路はこの入力の変化に対応して、簡単・迅速に負荷の制御パターンを切り替えることが可能となる。
【００１９】
請求項６記載の非接触電源装置は、請求項１ないし５記載の非接触電源装置において、前記２次側ユニットは、降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータと負荷との間に、２個のスイッチング素子を２組並列に接続したインバータ回路と、所定の周波数でパルス信号を発振する発振回路と、該発振回路の出力に応じて、前記インバータ回路のスイッチング素子をオン・オフさせて、前記インバータ回路から前記発振回路の周波数に応じた周波数の交番電圧を出力させる制御回路を具備して構成した。
【００２０】
請求項６記載の非接触電源装置によれば、発振回路の発振周波数を適宜選択することにより、１次側ユニットに接続する商用電源の周波数と等しい交番電圧を２次側ユニットから出力することができるので、商用電源で駆動する各種電気製品に対して利用することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の非接触電源装置１を電飾の点灯用に用いた場合の回路図を示している。前記非接触電源装置１は、電源コンセント１１に接続される第１の整流平滑回路２と、駆動回路３、結合トランス４、降圧形コンバータ５、および、ＬＥＤアレイ７を駆動するためのＬＥＤ駆動回路６を具備して概略構成されている。
【００２２】
以下に、前記非接触電源装置１を構成する各回路について詳しく説明する。前記第１の整流平滑回路２は、商用電源から電源コンセント１１を介して供給される交流電圧を直流に整流・平滑するための回路であり、ダイオードブリッジＤＢ１と平滑コンデンサＣ１を具備して構成されている。
【００２３】
第１の整流平滑回路２のプラス端子は、結合トランス４の主トランスＴＲ１の１次側巻線４１ｃ（図２参照）に設けたセンタタップ４１ｃに接続され、前記１次側巻線４１ａの両端は、駆動回路３を構成するＮ−ＭＯＳスイッチングディバイス（以下、単にスイッチングディバイスという）Ｑ１，Ｑ２のドレイン端子にそれぞれ接続されている。　また、第１の整流平滑回路２のマイナス端子は、前記スイッチングディバイスＱ１，Ｑ２のソース端子に接続されている。
【００２４】
前記駆動回路３は、結合トランス４の主トランスＴＲ１の１次側巻線４１ａ（図２参照）に交番電流を流すための回路であり、前記スイッチングディバイスＱ１，Ｑ２のゲート端子は、スイッチングディバイスＱ１，Ｑ２の駆動電流を制限するための抵抗Ｒ４，Ｒ５を介して、それぞれ駆動ＩＣ３３の出力端子Ｏｕｔ１，Ｏｕｔ２に接続されている。
【００２５】
前記駆動ＩＣ３３の入力端子Ｃｉｎには、タイミング生成用のコンデンサＣ２が接続され、コンデンサＣ２の他端は、第１の整流平滑回路２のマイナス端子に接続されている。また、駆動ＩＣ３３の入力端子Ｒｉｎには、タイミング生成用の抵抗Ｒ１〜Ｒ３が直列に接続されており、該直列接続された抵抗列Ｒ１〜Ｒ３の他端は、コンデンサＣ２同様、第１の整流平滑回路２のマイナス端子に接続されている。
【００２６】
さらに、前記抵抗Ｒ２には、これと並列にパターン切替スイッチ（第２のスイッチ手段）３１が接続され、また、前記抵抗Ｒ３には、補正用スイッチ（第１のスイッチ手段）３２が接続されている。なお、前記駆動ＩＣ３３としては、例えば、テキサス・インスツルメンツ社製のスイッチング・レギュレータ・コントローラ（ＴＬ４９４）を使用すればよい。
【００２７】
そして、前記駆動ＩＣ３３のオン・オフ周期（発振周波数）は、入力端子Ｃｉｎに接続されるコンデンサＣ２の容量と、入力端子Ｒｉｎに接続される抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値とによって決定される。したがって、パターン切替スイッチ３１または補正用スイッチ３２がオンされた場合、入力端子Ｒｉｎに接続される抵抗値が変化するので、駆動ＩＣ３３の発振周期は変化する。
【００２８】
前記パターン切替スイッチ３１は、図１に示す構成においては、ＬＥＤアレイ７の点灯パターンを切り替えるためのスイッチであり、前記スイッチ３１が操作されているときのみ前記スイッチ３１はオン状態を維持し、前記操作を解除したときは、オフ状態に復帰する仕様のスイッチを用いることとする。
【００２９】
補正用スイッチ３２は、結合トランス４の１次側と２次側間の距離が過度に狭くなった場合、つまり、１次側と２次側間に挟まれるガラスや壁などの介在物５０（図３参照）の厚さが充分でない場合に、２次側に出力される電圧が過電圧になることを防止するために設けたスイッチである。
【００３０】
前記補正用スイッチ３２は、当該スイッチ３２の操作状態を保持できるものを用いる。つまり、前記補正用スイッチ３２オン操作した場合、当該スイッチ３２をオフ操作するまでの間、オン状態を維持し、スイッチ３２がオフ状態であれば、当該スイッチ３２をオン操作するまでの間、オフ状態を継続できるスイッチを使用する。
【００３１】
なお、前記補正用スイッチ３２としては、結合トランスの１次側と２次側間に挟まれる窓ガラスや壁等の介在物５０の厚みに応じて、抵抗値を０Ω〜数ｋΩの間で変更可能な可変抵抗を使用してもよい。前記補正用スイッチ３２に可変抵抗を使用すれば、前記介在物５０の厚さに応じて駆動ＩＣ３３の発振周波数を自由に調節することができ、１次側から２次側への電力供給を最適化することができる。
【００３２】
前記結合トランス４は、１次側巻線４１ｃ（図２参照）にセンタタップ４１ｅを具備した主トランスＴＲ１と、該主トランスＴＲ１の２次側巻線４２ｃ（図２参照）に並列に接続した共振用のコンデンサＣ３を備えて構成されている。前記共振用コンデンサＣ３は、記主トランスＴＲ１の２次側巻線４２ｃとともに共振回路を形成するものであり、前記コンデンサＣ３および２次側巻線４２ｃは、１次側巻線４１ｃに流れる電流の周波数と、２次側の共振周波数が等しくなるように、その容量および巻数が調整されている。
【００３３】
前記降圧形コンバータ５は、結合トランス４から出力される交流電圧を一定の直流電圧に変換して、ＬＥＤ駆動回路６へ出力する回路であり、ダイオードブリッジＤＢ２とダイオードＤ１，第１のチョークコイルＬ１および平滑コンデンサＣ４からなる第２の整流平滑回路８と、電圧安定化回路５１から構成されている。
【００３４】
前記電圧安定化回路５１は、コンデンサＣ４の両端電圧を所定の電圧に安定化してＬＥＤ駆動回路６に供給する回路であり、スイッチングディバイスＱ７のコレクタ端子は、コンデンサＣ４のプラス端子と第１のチョークコイルＬ１の一端に接続され、エミッタ端子は第２のチョークコイルＬ２の一端と還流ダイオードＤ２のカソード端子に接続されている。
【００３５】
第２のチョークコイルＬ２の他端は、コンデンサＣ５のプラス端子に接続されるとともに、電圧検出抵抗Ｒ１８，Ｒ１９からなる直列回路の一端と、ＬＥＤ駆動回路６のプラス側入力端子に接続されている。また、還流ダイオードＤ２のアノード端子とコンデンサＣ５のマイナス端子、および、電圧検出抵抗Ｒ１８，Ｒ１９からなる直列回路の他の一端は、コンデンサＣ４のマイナス端子に接続されている。
【００３６】
前記抵抗Ｒ１８とＲ１９の接続点は、電圧安定化回路５１の出力として、誤差アンプＩＣ２の反転入力端子に接続され、該誤差アンプＩＣ２の非反転入力端子には基準電圧回路９から所定の電圧が入力されている。また、誤差アンプＩＣ２の反転入力端子と出力端子の間には、抵抗Ｒ２０が接続されている。
【００３７】
誤差アンプＩＣ２の出力端子は、比較器ＩＣ３の反転入力端子に接続され、前記比較器ＩＣ３の非反転入力端子には鋸波発振器１０の出力が接続されている。比較器ＩＣ３の出力端子は、動作回路１２の入力端子に接続され、前記動作回路１２の出力はスイッチングディバイスＱ７のベースに接続される。
【００３８】
ＬＥＤ駆動回路６は、ＬＥＤアレイ７の点灯パターンを制御するための回路であり、前記第２の整流平滑回路８を構成するダイオードＤ１のアノードにカソードを接続した定電圧ダイオードＺＤ１と、降圧型コンバータ５のプラス端子に各々の一端を接続した抵抗Ｒ８，Ｒ９と、該抵抗Ｒ８，Ｒ９と前記降圧型コンバータのプラス端子との接続点に入力端子を接続した定電圧ＩＣ６１を具備して構成されている。
【００３９】
また、前記定電圧ＩＣ６１の入力端子には、３つのコンデンサＣ６〜Ｃ８のそれぞれの一端が接続されており、前記コンデンサＣ６〜Ｃ８の他端は、前記定電圧ＩＣ６１のグランド端子とともに、第２の整流平滑回路８のマイナス端子に接続されている。
【００４０】
一方、前記定電圧ダイオードＺＤ１のアノードには、抵抗Ｒ６の一端が接続されており、前記抵抗Ｒ６の他端は、ＮＰＮ形トランジスタＱ８のベース端子と抵抗Ｒ７の一端に接続されている。また、前記トランジスタＱ８のエミッタ端子は、抵抗Ｒ７の他端とともに降圧形コンバータ５のマイナス端子に接続されており、コレクタ端子は、ＮＰＮ形トランジスタＱ９のベース端子と抵抗Ｒ８の一端に接続され、前記トランジスタＱ９のエミッタ端子は、降圧形コンバータ５のマイナス端子に接続されている。
【００４１】
前記トランジスタＱ９のコレクタ端子は、抵抗Ｒ９の他端とマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）６２の入力端子ＩＮに接続されており、前記抵抗Ｒ９の一端は、抵抗Ｒ８の他端とともに、前述したように、降圧型コンバータ５のプラス端子に接続されている。
【００４２】
前記マイコン６２は、例えば、ＣＰＵの他にＲＯＭ，ＲＡＭおよび各種Ｉ／Ｏ回路などを１チップに内蔵したものであり、前記ＲＯＭには、ＬＥＤアレイ７の各ＬＥＤの駆動パターンプログラムが複数種類記憶されている。そして、このマイコン６２の出力端子Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ４は、抵抗Ｒ１０〜Ｒ１３を介して、ＮＰＮ形トランジスタＱ３〜Ｑ６のベース端子にそれぞれ接続されており、各トランジスタＱ３〜Ｑ６のエミッタ端子は、降圧形コンバータ５のマイナス端子に各々接続されている。
【００４３】
また、トランジスタＱ３〜Ｑ６のベース端子とエミッタ端子の間には、抵抗Ｒ１４〜Ｒ１７が接続され、さらに、前記トランジスタＱ３〜Ｑ６のコレクタ端子は、ＬＥＤアレイ７を構成する所定のＬＥＤ列のカソードに接続されている。なお、前記マイコン６２のグランド端子Ｇは、降圧形コンバータ５のマイナス端子に接続されている。
【００４４】
前記ＬＥＤアレイ７は、複数（図１では４個）のＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤ列７ａ〜７ｄを複数列（図１では４列）備えて構成されており、各ＬＥＤ列７ａ〜７ｄのアノードは、降圧形コンバータ５のプラス端子に接続されている。なお、前記ＬＥＤ列の列数および各ＬＥＤ列を構成するＬＥＤの個数は、適宜、変更することが可能であり、ＬＥＤ列の列数を変更した場合は、当該ＬＥＤ列を駆動するトランジスタの個数を前記列数に応じて増減させればよい。
【００４５】
図２は、上記の如く構成した非接触電源装置１における結合トランス４の構造を示す側断面図である。なお、図２において、１次側巻線４１ｃのセンタタップ４１ｅ（図１参照）および２次側巻線４２ｃと並列に接続された共振用のコンデンサＣ３等（図２参照）の図示は省略している。
【００４６】
図２に示すように、前記結合トランス４は、その１次側と２次側がそれぞれカバー体４１ａ，４２ａ内に収容されて、２分割した１次側ユニット４１と２次側ユニット４２を構成している。
【００４７】
前記１次側ユニット４１と２次側ユニット４２は、側面形状をＣ字形に形成した１次側鉄心４１ｂと２次側鉄心４２ｂを備えており、該１次側鉄心４１ｂと２次側鉄心４２ｂは互いに交差しないように、その端面同士を互いに対向させた状態で使用される。
【００４８】
そして、前記１次側鉄心４１ｂと２次側鉄心４２ｂは、継鉄部４１ｄ，４２ｄの長さを充分長く形成することにより、１次側巻線４１ｃから２次側巻線４２ｃへ電磁誘導により効率よく電力を供給できるように構成している。
【００４９】
つまり、１次側鉄心４１ｂと２次側鉄心４２ｂの継鉄部４１ｄ，４２ｄの長さＬは、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２間のギャップ長Ｇの２倍以上にすることが望ましい（Ｌ＞２Ｇ）。
【００５０】
前記１次側鉄心４１ｂと２次側鉄心４２ｂの継鉄部４１ｄ，４２ｄには、１次側巻線４１ｃと２次側巻線４２ｃがそれぞれ巻回されており、前記１次側鉄心４１ｄと１次側巻線４１ｃを収容した１次側ユニット４１と、２次側鉄心４２ｄと２次側巻線４２ｃを収容した２次側ユニット４２は、互いに対向する側の面を開放して構成されている。
【００５１】
そして、前記１次側ユニット４１と２次側ユニット４２は、外枠としてのカバー体４１ａ，４２ａに、導電率の高い非磁性体金属によって形成されたケーシング４１ｆ，４２ｆを具備して構成されており、前記ケーシング４１ｆ，４２ｆは、前記カバー体４１ａ，４２ａ同様、互いのユニットが対向する側の面を開放した箱形をなして形成されている。
【００５２】
これにより、１次側鉄心４１ｄに誘起された磁束は、該１次側鉄心４１ｂよりケーシング４１ｆ，４２ｆを通過して外部へ漏出しようとするが、前記ケーシング４１ｆ，４２ｆは、導電率の高い非磁性体金属によって形成されているので、当該ケーシング４１ｆ，４２ｆを磁束が通過しようとすると、前記ケーシング４１ｆ，４２ｆにはこの磁束の通過を妨げる向きに渦電流が発生し、この結果、前記ケーシング４１ｆ，４２ｆには漏れ磁束と逆向きの磁束が誘起されて、磁束が外部へ漏れることを抑制することができる。
【００５３】
これにより、１次側鉄心４１ｂに誘起した磁束は、外部への漏出量が減少して２次側鉄心４２ｂに効率よく鎖交させることができ、１次側ユニット４１から２次側ユニット４２へ良好に非接触・無接点で電力を供給することができる。
【００５４】
図３は、前記非接触電源装置１の使用状態図であり、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２は、ガラス窓や壁等の介在物５０を挟んで互いに対向した状態で使用される。すなわち、１次側ユニット４１は、通常、屋内電源等の商用電源に電源コンセント１１を差し込んだ状態で室内側に設置され、一方、２次側ユニット４２は、１次側ユニット４１と対向して屋外側に設置され、１次側ユニット４１から２次側ユニット４２へ電磁誘導作用により非接触・無接点で電力を供給することにより、２次側ユニット４２に接続される負荷（図３では、ＬＥＤアレイ）７を制御する。
【００５５】
つづいて、上記のように構成した非接触電源装置１の動作について説明する。図１に示す電源コンセント１１を屋内電源等の商用電源に接続すると、第１の整流平滑回路２は、ダイオードブリッジＤＢ１および平滑コンデンサＣ１によって交流電圧を直流電圧に変換して出力する。
【００５６】
これと同時に、駆動回路３の駆動ＩＣ３３にも図示しない直流電源から電力が供給され、前記駆動ＩＣ３３は、タイミング生成用のコンデンサＣ２と抵抗Ｒ１〜Ｒ３からなる直列抵抗によって決定される周期で、スイッチングディバイスＱ１，Ｑ２を、出力端子Ｏｕｔ１，Ｏｕｔ２から抵抗Ｒ４，Ｒ５を介して交互にオン・オフ駆動する。
【００５７】
このように、スイッチングディバイスＱ１，Ｑ２が交互にオン・オフ駆動することにより、結合トランス４の主トランスＴＲ１を構成する１次側巻線４１ｃ（図２参照）には、前記コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって定まる周波数の交番電流が流れる。
【００５８】
前記１次側巻線４１ｃに交番電流が流れると、２次側巻線４２ｃ（図２参照）に磁束が鎖交して、当該２次側巻線４２ｃに電圧が発生する。図１に示すコンデンサＣ３は、結合トランス４の１次側巻線４１ｃに流れる電流の周波数と、２次側巻線４２ｃおよびコンデンサＣ３からなる共振回路の共振周波数が等しくなるように予め前記コンデンサＣ３の容量が調節されているので、１次側から２次側への電力供給は最適化される。
【００５９】
結合トランス４によって２次側へ供給された電圧は、降圧形コンバータ５を構成するダイオードブリッジＤＢ２とダイオードＤ１，第１のチョークコイルＬ１およびコンデンサＣ４からなる第２の整流平滑回路８によって再び直流電圧に変換された後、電圧安定化回路５１に出力される。
【００６０】
前記電圧安定化回路５１に入力された電圧は、抵抗Ｒ１８，Ｒ１９によって分圧され、誤差アンプＩＣ２の反転入力端子に入力される。前記誤差アンプＩＣ２の非反転入力端子には、基準電圧回路９から所定電圧が入力され、当該誤差アンプＩＣ２は、前記分圧値と基準電圧とを比較することにより、その偏差を所定倍に増幅して比較器ＩＣ３の反転入力端子に出力する。
【００６１】
前記比較器ＩＣ３の非反転入力端子には、鋸波発振器１０の出力が入力され、比較器ＩＣ３は、誤差アンプＩＣ２の出力と鋸波発振器１０の出力を比較することによりＰＷＭ信号を動作回路１２に出力する。これにより、前記動作回路１２は、入力されたＰＷＭ信号のオン・オフ比率に従った電流をパワーディバイスＱ７のベース端子に出力して、該パワーディバイスＱ７をオン・オフさせるのである。
【００６２】
前記パワーディバイスＱ７がオンすると、該パワーディバイスＱ７がオンしている間（オン区間という）、コンデンサＣ４の両端電圧はパワーディバイスＱ７のコレクタからエミッタを経て、第２のチョークコイルＬ２に流れ、コンデンサＣ５を充電する。
【００６３】
パワーディバイスＱ７がオフしている間（オフ区間という）は、第２のチョークコイルＬ２の電流は、第２のチョークコイルＬ２→コンデンサＣ５→還流ダイオードＤ２の経路で流れつづける。
【００６４】
換言すれば、電圧安定化回路５１の出力電圧が高い場合は、パワーディバイスＱ７のオン比率が減少し、電圧安定化回路５１の出力電圧が低い場合は、パワーディバイスＱ７のオン比率が増加することとなり、電圧安定化回路５１の出力電圧は一定に保たれるのである。
【００６５】
なお、このように、パワーディバイスＱ７がオン・オフすることによって、２次側巻線４２ｃに流れる電流は断続されるので、１次側に接続したスイッチングディバイスＱ１，Ｑ２の動作は不安定となるが、本発明の非接触電源装置１によれば、ダイオードＤ１とコンデンサＣ４との間に第１のチョークコイル（リアクタ）Ｌ１を接続しているので、２次側巻線４２ｃに流れる電流の連続性を保つことが可能となり、前記スイッチングディバイスＱ１，Ｑ２を安定的に動作させることができる。
【００６６】
そして、前記降圧形コンバータ５から出力される直流のプラス電圧は、ＬＥＤアレイ７を構成するＬＥＤ列７ａ〜７ｄのアノードと、ＬＥＤ駆動回路６の定電圧ＩＣ６１に供給される。前記定電圧ＩＣ６１は、供給された電圧をマイコン６２に適した電圧値（５Ｖ）に変換して、マイコン６２の駆動電圧として供給する。
【００６７】
駆動電圧が供給されたマイコン６２は、予めプログラムされた複数のＬＥＤ駆動パターンのうち選択された１つのパターンに基づいて各出力端子Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ４からＬＥＤアレイ７の駆動信号を出力する。前記各出力端子Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ４に接続されたトランジスタＱ３〜Ｑ６は、この駆動信号によって各々がオン・オフすることによって、前記ＬＥＤアレイ７を駆動する。すなわち、オンしたトランジスタにカソードが接続されたＬＥＤ列の各ＬＥＤは点灯し、オフしたトランジスタにカソードが接続されたＬＥＤ列の各ＬＥＤは消灯する。
【００６８】
次に、前記ＬＥＤアレイ７の点灯パターンを切り替える場合について説明する。ＬＥＤアレイ７の点灯パターンを切り替える場合は、図１に示す駆動回路３のパターン切替スイッチ３１を操作することにより、前記スイッチ３１がオンしている間、これと並列に接続された抵抗Ｒ２が短絡されるので、駆動ＩＣ３３の入力端子Ｒｉｎに接続される抵抗値が変化する。
【００６９】
これによって、駆動ＩＣ３３の発振周波数は、結合トランス４の２次側巻線４２ｃ（図２参照）と共振用コンデンサＣ３からなる共振回路の共振周波数から外れるので、結合トランス４の出力電圧は降下する。
【００７０】
つまり、パターン切替スイッチ３１がオンした場合の駆動ＩＣ３３の発振周波数が、結合トランス４の前記共振回路の共振周波数と大きく異なるように予め設定しておくことにより、パターン切替スイッチ３１のオン操作によって、駆動ＩＣ３３の発振周波数を前記共振周波数から自由に逸脱させて、結合トランス４の出力を略ゼロボルトとなるように操作することができる。
【００７１】
前記結合トランス４の出力が略ゼロボルトとなると、図１に示すＬＥＤ駆動回路６の定電圧ダイオードＺＤ１がオフして、トランジスタＱ８のベース電流が流れなくなり、トランジスタＱ８はオフする。前記トランジスタＱ８がオフすると、抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ８に流れていたコレクタ電流がトランジスタＱ９のベースに流れ込み、トランジスタＱ９がオンする。
【００７２】
前記トランジスタＱ９がオンすることにより、マイコン６２の入力端子ＩＮへの入力がハイからロウに転じ、この信号の変化を契機として、マイコン６２はＬＥＤの駆動パターンを変更し、出力端子Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ４から変更したＬＥＤアレイ７の駆動信号を出力する。
【００７３】
この結果、マイコン６２の各出力端子Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ４に接続されたトランジスタＱ３〜Ｑ６は、マイコン６２が出力する駆動信号に応じてオン・オフすることにより、ＬＥＤアレイ７をパターン切替スイッチ３１が操作される前後で異なる駆動パターンにより駆動することができる。
【００７４】
つまり、図３に示すように介在物５０を挟んで、例えば、屋内外に非接触電源装置１の１次側ユニット４１と２次側ユニット４２をそれぞれ配置した場合は、屋内に配置した１次側ユニット４１に設けたパターン切替スイッチ３１を操作する度に、屋外にあるＬＥＤアレイ７の点灯パターンを自由に切り替えることができる。
【００７５】
なお、前記パターン切替スイッチ３１の操作により結合トランス４の出力電圧が略ゼロボルトになった場合でも、マイコン６２の駆動電圧は即時ダウンすることはなく、マイコン６２は動作を継続することができる。つまり、結合トランス４の出力電圧が略ゼロボルトになっても、降圧型コンバータ５のコンデンサＣ５の両端電圧はすぐにゼロボルトになることはないので、予め設定された時間だけ所定の電圧を維持して、これを定電圧ＩＣ６１へ供給する。
【００７６】
この間、マイコン６２へは定電圧ＩＣ６１から５［Ｖ］の駆動電圧が正常に供給されるので、マイコン６２は結合トランス４の出力電圧が略ゼロボルトとなった場合でも、動作を継続することができる。
【００７７】
かかる間にパターン切替スイッチ３１がオフされれば、結合トランス４の出力電圧は基の状態に復帰するので、パターン切替スイッチ３１のオン状態が所定の時間内であれば、マイコン６２の駆動電圧は正常に維持され、マイコン６２が動作不能に陥ることはない。
【００７８】
次に、図３に示す１次側ユニット４１と２次側ユニット４２間に挟まれる介在物５０の厚みが過度に薄い場合の対処（操作）について説明する。前記介在物５０の厚みが過度に薄い場合は、図２に示す１次側巻線４１ｃと２次側巻線４２ｃ間の結合係数が上昇するので、２次側巻線４２ｃの出力電圧が異常に上昇してしまう。
【００７９】
このような場合、前記過電圧による出火等の事故を防止するために、本装置１の利用者は、図１，３に示す補正用スイッチ３２を（投入）操作して、２次側巻線４２ｃ（図２参照）に生じる過電圧を抑制する。
【００８０】
具体的には、前記補正用スイッチ３２を投入操作することにより、図１に示す駆動回路３の抵抗Ｒ３は短絡するため、駆動ＩＣ３３の発振周波数は高くなる。この結果、結合トランス４を構成する主トランスＴＲ１の１次側巻線４１ｃに流れる交番電流の周波数も高くなり、２次側巻線４２ｃとコンデンサＣ３からなる共振回路の共振周波数から逸脱するので、２次側巻線４２ｃに発生する電圧値を抑制することができる。
【００８１】
なお、前記補正用スイッチ３２は、介在物５０の厚みに応じて操作されるスイッチであるので、スイッチ３２の操作を終了した後もそのオン状態またはオフ状態を保持可能なスイッチが用いられる。
【００８２】
図４は、前述した非接触電源装置１の降圧形コンバータ５に代えて昇圧形コンバータ１３を備えて構成した非接触電源装置１０の回路図を示しており、前記昇圧形コンバータ１３は、ダイオードブリッジＤＢ２とダイオードＤ１および平滑コンデンサＣ４からなる第３の整流平滑回路１４と電圧安定化回路６０から構成されている。
【００８３】
前記電圧安定化回路６０は、第３の整流平滑回路１４で整流・平滑された電圧（コンデンサＣ４の両端電圧）を所定の電圧に変換して安定化した後、ＬＥＤ駆動回路６に供給するための回路であり、以下のように構成されている。
【００８４】
すなわち、電圧安定化回路６０を構成するリアクタＬ３の一端は第３の整流平滑回路１４のプラス端子に接続され、該リアクタＬ３の他端は、スイッチングトランジスタＱ１０のコレクタ端子とダイオードＤ３のアノード端子に接続されている。
【００８５】
スイッチングトランジスタＱ１０のエミッタ端子は第３の整流平滑回路１４のマイナス端子に接続され、ダイオードＤ３のカソード端子は、コンデンサＣ５のプラス端子と、抵抗Ｒ１８，Ｒ１９からなる抵抗列の一端に接続されている。
【００８６】
コンデンサＣ５のマイナス端子と抵抗Ｒ１８，Ｒ１９からなる抵抗列の他端は、第３の整流平滑回路１４のマイナス端子に接続され、前記抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の接続点は、誤差アンプＩＣ２の反転入力端子に接続されている。誤差アンプＩＣ２の反転入力端子と出力端子の間には抵抗Ｒ２０が接続され、また、該誤差アンプＩＣ２の非反転入力端子には、基準電圧回路９から所定の電圧が入力されている。
【００８７】
さらに、誤差アンプＩＣ２の出力端子は、比較器ＩＣ３の反転入力端子に接続されており、該比較器ＩＣ３の非反転入力端子には、鋸波発振器１０が接続されている。比較器ＩＣ３の出力端子は、動作回路１２の入力端子に接続され、該動作回路１２の出力端子は、スイッチングトランジスタＱ１０のベース端子に接続されている。なお、図４に示す非接触電源装置１０において、当該昇圧形コンバータ１３以外の回路構成については、図１に示す非接触電源装置１と同様であるので、説明は割愛する。
【００８８】
次に、前記非接触電源装置１０の動作について説明する。図４に示す電源コンセント１１を屋内電源等の商用電源（交流電源）に接続すると、供給される交流電圧は、第１の整流平滑回路２によって直流電圧に変換されて、コンデンサＣ１の両端から出力される。
【００８９】
これと同時に、駆動回路３の駆動ＩＣ３３には図示しない直流電源から電力が供給され、タイミング生成用のコンデンサＣ２と抵抗Ｒ１〜Ｒ３からなる直列抵抗によって定まる周期で、駆動ＩＣ３３は出力端子Ｏｕｔ１，Ｏｕｔ２から抵抗Ｒ４，Ｒ５を介してスイッチングディバイスＱ１，Ｑ２を交互にオン・オフ駆動する。
【００９０】
前記スイッチングディバイスＱ１，Ｑ２が交互にオン・オフ駆動することにより、結合トランス４の主トランスＴＲ１の１次側巻線４１ｃ（図２参照）には、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって定まる周波数の交番電流が流れる。
【００９１】
前記１次側巻線４１ｃに交番電流が流れると、図２に示す２次側巻線４２ｃに磁束が鎖交して、該２次側巻線４２ｃに電圧が発生する。このとき、図１に示す共振回路（２次側巻線４１ｃとコンデンサＣ３）は、結合トランス４の１次側巻線４１ｃに流れる電流周波数と共振回路の共振周波数とが等しくなるように、予め、２次側巻線４２ｃの巻数とコンデンサＣ３の容量が調整されているので、１次側から２次側への電力供給は最適化される。
【００９２】
２次側へ供給されて、コンデンサＣ３の両端から出力される電圧は、昇圧形コンバータ１３を構成する第３の整流平滑回路１４によって再び直流に変換された後、電圧安定化回路６０に入力される。
【００９３】
前記電圧安定化回路６０に入力された電圧は、抵抗Ｒ１８，Ｒ１９によって分圧されて、誤差アンプＩＣ２の反転入力端子に入力される。このとき、前記誤差アンプＩＣ２の非反転入力端子には、基準電圧回路９から所定電圧が入力されているので、前記誤差アンプＩＣ２は、前記分圧値と基準電圧とを比較して、その偏差を所定倍に増幅して比較器ＩＣ３の反転入力端子に出力する。
【００９４】
前記比較器ＩＣ３の非反転入力端子には、鋸波発振器１０の出力が入力されており、比較器ＩＣ３は、誤差アンプＩＣ２の出力と鋸波発振器１０の出力を比較することによってＰＷＭ信号を動作回路１２に出力する。これにより、前記動作回路１２は、入力されたＰＷＭ信号のオン・オフ比率に従った電流をパワーディバイスＱ１０のベース端子に出力して、該パワーディバイスＱ１０をオン・オフさせる。
【００９５】
そして、前記パワーディバイスＱ１０のオン区間は、リアクタＬ３には所定のエネルギーが蓄えられ、また、前記パワーディバイスＱ１０のオフ区間は、前記リアクタＬ３に蓄えられたエネルギーが第３の整流平滑回路１４の出力電圧に重畳されることにより、当該電圧安定化回路６０の出力電圧は一定に保たれる。
【００９６】
そして、電圧安定化回路６０の出力電圧は、ＬＥＤアレイ７を構成する各ＬＥＤ列７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのアノードと、ＬＥＤ駆動回路６の定電圧ＩＣ６１に供給される。前記定電圧ＩＣ６１は、供給された電圧をマイコン６２に適した電圧値（５Ｖ）に変換して、マイコン６２に駆動電圧として供給する。
【００９７】
駆動電圧が供給されたマイコン６２は、予めプログラムされた複数のＬＥＤ駆動パターンのうち１つのパターンに基づいて、各出力端子Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ４からＬＥＤアレイ７を駆動する信号を出力する。この駆動信号に応じて、トランジスタＱ３〜Ｑ６はオン・オフ動作して、オンしたトランジスタにカソード端子が接続されたＬＥＤ列の各ＬＥＤは点灯し、逆に、オフしたトランジスタにカソード端子が接続されたＬＥＤ列の各ＬＥＤは消灯する。
【００９８】
また、ＬＥＤアレイ７の駆動（点灯）パターンの切り替えについては、図４に示す駆動回路３のパターン切替スイッチ３１を操作することにより、結合トランス４の出力電圧を略ゼロボルトとして、ＬＥＤ駆動回路６を構成するマイコン６２の入力端子ＩＮの入力をハイからロウに転じることにより、ＬＥＤ列７ａ〜７ｄの駆動パターンを切り替え、さらに、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２間の距離が過度に狭い場合は、図４に示す補正用スイッチ３２を投入操作して、結合トランス４の１次側巻線４１ｃの電流周波数を２次側巻線４２ｃおよびコンデンサＣ３からなる共振回路の共振周波数から逸脱させて、結合トランスの出力が過電圧になることを防止するのであるが、このことは、図１に示す非接触電源装置１の場合と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９９】
図５は本発明の他の実施例における非接触電源装置１００の回路図であり、図５において、図１に示す非接触電源装置１と異なるところは、図１の非接触電源装置１がＬＥＤアレイ７を駆動するＬＥＤ駆動回路６を備えて構成されているのに対して、図５に示す非接触電源装置１００は、ダイオードＤ１を取り外した第２の整流平滑回路８ａと、交流電圧出力回路３１０、および、パターン切替スイッチ３１を取り外した駆動回路３ａを備えて構成されている。
【０１００】
前記交流電圧出力回路３１０は、商用電源の２倍の周波数で発振するクロック（発振回路）５１１と、クロック５１１の発振パルスを入力して、その発振パルスの立ち上がりのタイミングでＱ出力端子の出力とＱバー出力端子の出力とを反転するフリップフロップ（制御回路）５１２、および、該フリップフロップ５１２の出力を入力することにより動作するインバータ回路５１３を備えて構成されている。
【０１０１】
前記インバータ回路５１３は、主に４つのＮＰＮ形トランジスタＱ１１〜Ｑ１４によって構成されている。トランジスタＱ１１のコレクタ端子は、電圧安定化回路５１のプラス端子に接続され、ベース端子は抵抗Ｒ５１を介してフリップフロップ５１２のＱ出力端子に接続されている。
【０１０２】
トランジスタＱ１１のエミッタ端子は、トランジスタＱ１２のコレクタ端子に接続されており、前記トランジスタＱ１２のベース端子は、抵抗Ｒ５２を介してフリップフロップ５１２のＱバー出力端子に接続されている。また、トランジスタＱ１２のエミッタ端子は、電圧安定化回路５１のマイナス端子に接続されている。
【０１０３】
トランジスタＱ１３のコレクタ端子は、トランジスタＱ１１のコレクタ端子と電圧安定化回路５１のプラス端子に接続されており、そのベース端子は、抵抗Ｒ５３を介して抵抗Ｒ５２の一端とフリップフロップ５１２のＱバー出力端子に接続されている。
【０１０４】
トランジスタＱ１３のエミッタ端子は、トランジスタＱ１４のコレクタ端子に接続され、また、トランジスタＱ１４のベース端子は、抵抗Ｒ５４を介して抵抗Ｒ５１の一端とフリップフロップ５１２のＱ出力端子に接続されている。さらに、前記トランジスタＱ１４のエミッタ端子は、トランジスタＱ１２のエミッタ端子と電圧安定化回路５１のマイナス端子に接続されている。
【０１０５】
また、前記各トランジスタＱ１１〜Ｑ１４のベース端子とエミッタ端子間には、抵抗Ｒ５５〜Ｒ５８がそれぞれ接続されており、前記抵抗Ｒ５５とトランジスタＱ１１のエミッタ端子との接続点、および、抵抗Ｒ５７とトランジスタＱ１３のエミッタ端子との接続点は、交流電圧出力端子（以下、単に出力端子という）３１４，３１５に接続されている。なお、本実施例においては、出力端子３１４，３１５から出力される交流電圧をＶｘと表記している。
【０１０６】
以下に、図５に示す非接触電源装置１００の交流電圧出力回路３１０の動作について説明する。図６は、（ａ）を除いて、前記交流電圧出力回路３１０を構成する各回路部分の出力電圧波形を示しており、同図（ａ）は、降圧形コンバータ５の第２の整流平滑回路８を構成するコンデンサＣ４から出力される、駆動回路３の発振周期に合わせて若干上下する直流電圧を示している。
【０１０７】
同図（ｂ）は、交流電圧出力回路３１０のクロック５１１から商用電源の２倍の周波数で発振する出力パルスを示しており、当該出力パルスはフリップフロップ５１２に入力される。
【０１０８】
前記フリップフロップ５１２は、前記クロック５１１より入力するパルス信号の立ち上がりのタイミングで、同図（ｃ），（ｄ）に示すように、Ｑ出力端子およびＱバー出力端子の出力をそれぞれ反転する。
【０１０９】
この反転にともなって、インバータ回路５１３の各トランジスタＱ１１〜Ｑ１４はそれぞれオン・オフし、その結果、出力端子３１４，３１５間には、同図（ｅ）に示すように、商用電源と等しい周波数の交流電圧Ｖｘが出力される。
【０１１０】
このように、図５に示す非接触電源装置１００によれば、商用電源の２倍の周波数で発振するクロック５１１を用いることによって、出力端子３１４，３１５間に商用電源と等しい周波数の交流電圧Ｖｘを出力することができる。
【０１１１】
したがって、前記非接触電源装置１００の１次側を屋内に配置し、２次側を屋外に配置すれば、屋内外を閉ざした状態で、屋内電源をそのまま屋外で使用することができ、屋外において商用周波数で駆動する各種電気製品を利用することが可能となる。
【０１１２】
また、前記非接触電源装置１００は、降圧形コンバータ５を具備しているので、当然、出力端子３１４，３１５に接続される負荷の大きさの変動によっても、当該出力端子３１４，３１５からは常に適正な値の電圧が出力される。さらに、本装置１００の使用地域による商用周波数の違いに対しても、クロック５１１の発振周波数を適宜変更することにより、出力端子３１４，３１５から出力される出力電圧の周波数を調整することができるので、汎用性に優れた電源装置１００としての提供が可能となる。
【０１１３】
なお、前記交流電圧出力回路３１０は、図４に示す非接触電源装置１０において、ＬＥＤ駆動回路６に代えて取付けてもよく（図７参照）、この場合の前記交流電圧出力回路３１０の動作については、図５の非接触電源装置１００の場合と同様であるので説明は省略する。なお、図７に示す非接触電源装置２００においても、図５に示す非接触電源装置１００同様、駆動回路３のパターン切替スイッチ３１と、第３の整流平滑回路１４のダイオードＤ１は取り外して構成されていることは当然である。
【０１１４】
図８，９は、前述した非接触電源装置１，１０，１００，２００に、無駄な電力消費を防止する機能を付加した構成を示しており、前述した非接触電源装置１，１０，１００，２００によれば、１次側ユニット４１の電源コンセント１１を商用電源に接続した時点で、２次側ユニット４２の取付けの有無にかかわらず、駆動回路３が自動的に作動して、結合トランス４の１次側巻線４１ｃに励磁電流が待機電流として流れ、常に一定の電力を消費してしまうという欠点があった。
【０１１５】
そこで、図８，９に示す非接触電源装置３００では、１次側ユニット４１に対向して２次側ユニット４２が取付けられない限り、１次側ユニット４１で電力が消費されることのないように構成した。
【０１１６】
つまり、図８（ａ）に示す非接触電源装置３００によれば、１次側ユニット４１の２次側ユニット４２との対向面に投入スイッチ６５が配設されており、２次側ユニット４２の１次側ユニット４１との対向面であって、両ユニット４１，４２を対向配置させた場合に１次側ユニット４１の投入スイッチ６５と対向する位置に、該投入スイッチ６５より十分に大きな凹部６６が形成されている。
【０１１７】
そして、前記投入スイッチ６５は、該スイッチ６５が押下げ操作されている間のみオン状態を維持し、その押下操作が解除された場合はオフとなるスイッチで構成するものとし、図８（ｂ）に示すように、電源コンセント１１と第１の整流平滑回路２との間に配設される。また、凹部６６は、前記投入スイッチ６５を、そのオフ状態を維持したまま内部に収容可能な大きさに形成されている。
【０１１８】
この非接触電源装置３００によれば、電源コンセント１１が商用電源に差し込まれた状態で、投入スイッチ６５が押下げられている場合に限り、商用電源から交流電圧が前記ダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ供給される。
【０１１９】
換言すれば、投入スイッチ６５が非押下の状態では、電源コンセント１１が商用電源に差し込まれていても、商用電源からの交流電圧はダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ供給されないので、１次側ユニット４１が駆動することはなく、無駄に電力が消費されることはない。
【０１２０】
したがって、図９（ａ）に示すように、非接触電源装置３００の１次側ユニット４１と２次側ユニット４２とが、介在物５０を介して正常に取り付けられている場合には、介在物５０によって投入スイッチ６５がオンされ、前記ダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ交流電圧が供給されて、１次側ユニット４１が作動する。
【０１２１】
一方、図９（ｂ）に示すように、１次側ユニット４１が介在物５０から別離した状態では、投入スイッチ６５は押下げられないので、ダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ交流電圧は供給されず、１次側ユニット４１で電力は消費されない。
【０１２２】
また、図９（ｃ）に示すように、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２が介在物５０を介すことなく、直接対向配置された場合には、投入スイッチ６５は凹部６６内に収容されて押下げられることはないので、この場合も前記ダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ交流電圧は供給されず、１次側ユニット４１で電力消費は行われない。
【０１２３】
通常、図９（ｃ）に示すような状態で１次側ユニット４１が作動すると、両ユニット４１，４２の間隔が極めて狭いため、２次側ユニット４２に異常に高い電圧が誘起され出火等の事故を誘発する危険がある。然るに、前記非接触電源装置３００では、このような状況において１次側ユニット４１の作動が禁止される（１次側ユニット４１は作動しない）ので、２次側ユニット４２に異常に高い電圧が誘起されることはなく、出火等の発生を確実に阻止することができる。
【０１２４】
図１０は前記非接触電源装置３００同様、電源コンセント１１を商用電源に指し込んだのみでは、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２が対向していない限り、１次側ユニット４１が作動することのないように構成した非接触電源装置４００を示す斜視図である。
【０１２５】
前記非接触電源装置４００によれば、１次側ユニット４１の２次側ユニット４２との対向面側内部にリードスイッチ７１が具備され、２次側ユニット４２の１次側ユニット４１との対向面であって、両ユニット４１，４２を対向配置させたときに、１次側ユニット４１のリードスイッチ７１と対向する位置に、そのリードスイッチ７１をオンさせるに十分な磁力を有する永久磁石７２が配設されている。
【０１２６】
前記リードスイッチ７１は、常時オフの状態にあり、永久磁石７２が接近したとき、その磁力によってオンするスイッチである。一旦オンされたリードスイッチ７１は、永久磁石７２と離隔されることによりオフされる。
【０１２７】
このリードスイッチ７１は、前記非接触電源装置３００の投入スイッチ６５と電気的に（回路上）同位置に配設すればよく（図８（ｂ）参照）、電源コンセント１１が商用電源に差し込まれた状態で、リードスイッチ７１がオンされている場合に限り、商用電源の交流電圧がダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ供給される。
【０１２８】
したがって、前記リードスイッチ７１がオフの状態では、例え、電源コンセント１１が商用電源に差し込まれていたとしても、商用電源の交流電圧はダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ供給されず、１次側ユニット４１で電力消費されることはない。
【０１２９】
このように図１０に示す非接触電源装置４００は、電源コンセント１１を商用電源に差し込んだ状態で、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２が対向配置された場合にのみ、１次側ユニット４１に電力が供給されるため、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２とが、介在物５０を介して正常に取り付けられている場合には、永久磁石７２の磁力によりリードスイッチ７１がオンされ、ダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ交流電圧が供給されて、１次側ユニット４１を良好に作動することができる。
【０１３０】
つまり、２次側ユニット４２が１次側ユニット４１から離隔された状態では、リードスイッチ７１に永久磁石７２の磁力が働かないため、リードスイッチ７１はオンされることはない。したがって、このような場合には、前記ダイオードブリッジＤＢ１および駆動回路３へ交流電圧は供給されず、１次側ユニット４１で無駄に電力が消費されることはない。
【０１３１】
なお、図８（ａ）に示す投入スイッチ６５および凹部６６と、当該リードスイッチ７１および永久磁石７２を、一の非接触電源装置に共に搭載して構成しても良い。図１１（ａ）は、前記両スイッチ６５，７１を直列に接続して共に搭載した非接触電源装置５００の電源コンセント１１及び第１の整流平滑回路２を示す回路図である。
【０１３２】
この非接触電源装置５００によれば、図１１（ｂ）に示すように、電源コンセント１１が商用電源に接続された状態で、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２が介在物５０を介して対向配置している場合にのみ１次側ユニット４１がオンされ、図１１（ｃ）に示すように、１次側ユニット４１のみが介在物５０に当接し、２次側ユニット４２が取り外されている場合や、図１１（ｄ）に示すように、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２とが介在物５０を介すことなく当接している場合は、１次側ユニット４１はオフされる。
【０１３３】
つまり、１次側ユニット４１のみが設置されている場合や、１次側ユニット４１と２次側ユニット４２が揃っていても、両ユニット４１，４２が直接対向配置されている場合には、１次側ユニット４１はオンされず、１次側ユニット４１において無駄に電力が消費されること、および、２次側ユニット４２に異常に高い電圧が発生することを確実に防止することができる。
【０１３４】
以上、本発明を実施例に基づき説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１３５】
例えば、上記実施例では、ＬＥＤアレイ７を駆動制御する場合について説明したが、本発明の非接触電源装置は、このような電飾制御のためにのみ用いられるものではなく、他の対象物の制御に対しても使用できることは当然に可能である。
【０１３６】
また、前記ＬＥＤアレイ７の点灯パターンの切り替えは、図１，４に示すように、駆動回路３のタイミング生成用の抵抗Ｒ２と並列に接続したパターン切替スイッチ３１の操作により、駆動ＩＣ３３の入力端子Ｒｉｎに接続される抵抗値を変化させて駆動ＩＣ３３の発振周波数を変更し、２次側巻線４２ｃに生じる電圧を減少させることによってＬＥＤアレイ７の点灯パターンを切り替えていたが、前記パターン切替スイッチ３１を１次側巻線４１ｃのセンタタップ４１ｅとコンデンサＣ１との間に設けて、当該スイッチ３１をオンすることにより、１次側巻線４１ｃへの電力供給を瞬間的に遮断することによって、２次側巻線４２ｃへの電磁誘導を停止してＬＥＤアレイ７の点灯パターンを切り替えるように構成してもよい。
【０１３７】
さらに、図１，４，５，７に示すＬＥＤ駆動回路６および交流電圧出力回路３１０を取り外して、降圧形コンバータ５および昇圧形コンバータ１３を構成する電圧安定化回路５１，６０の出力端から直流電圧を出力するように構成してもよい。
【０１３８】
【発明の効果】
請求項１記載の非接触電源装置によれば、２次側ユニットに接続される負荷の大小（２次側ユニットに負荷が接続されていない場合を含む）や、１次側ユニットと２次側ユニット間の距離が変動した場合、また、１次側ユニットが接続される電源の電圧に変動があった場合においても、２次側ユニットの出力は降圧形コンバータもしくは昇圧形コンバータによって常時適切な一定電圧に保持することができる。
【０１３９】
請求項２記載の非接触電源装置によれば、１次側ユニットの発振周波数を駆動回路によって任意に調節することができるので、２次側ユニットの状況に対応した適切な１次側ユニットの発振を簡単・確実に実現することができる。
【０１４０】
請求項３記載の非接触電源装置によれば、整流回路と平滑回路の間にリアクタを具備して降圧形コンバータを構成したので、２次側巻線に流れる電流の連続性を常に保持することができ、駆動回路を構成するスイッチングディバイスの動作の安定化に非常に有効である。
【０１４１】
請求項４記載の非接触電源装置によれば、１次側ユニットと２次側ユニット間の距離が過度に接近している場合など、２次側ユニットに過大な電圧が生じる恐れがある場合は、第１のスイッチ手段を操作することによって、１次側ユニットの発振周波数を２次側ユニットを構成する共振回路の共振周波数から逸脱させて、２次側に適正な電圧が供給されるように調節することができ、火災等の事故の発生を確実に防止することができる。
【０１４２】
請求項５記載の非接触電源装置によれば、第２のスイッチ手段を操作して、結合トランスの出力を略ゼロボルトとすることにより、制御回路の入力を変化させることができるので、前記制御回路はこの入力の変化に応じて、確実に負荷の制御パターンを切り替えることが可能となり、利便である。
【０１４３】
請求項６記載の非接触電源装置によれば、発振回路の発振周波数を適宜選択することにより、１次側ユニットに接続する商用電源の周波数と等しい交番電圧を２次側ユニットから出力することができるので、商用電源で駆動する各種電気機器に対して利用することが可能となり、便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例にかかる非接触電源装置の回路図である。
【図２】前記非接触電源装置を構成する結合トランスの側断面図である。
【図３】前記非接触電源装置の使用状態図である。
【図４】本発明の第２実施例にかかる非接触電源装置の回路図である。
【図５】本発明の第３実施例にかかる非接触電源装置の回路図である。
【図６】前記第３実施例にかかる非接触電源装置を構成する各回路の出力電圧波形図である。
【図７】本発明の第４実施例にかかる非接触電源装置の回路図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第５実施例にかかる非接触電源装置の外観の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、当該第５実施例の非接触電源装置を構成する整流平滑回路部分の回路図である。
【図９】［図８］に示す非接触電源装置の使用状態図である。
【図１０】本発明の第６実施例にかかる非接触電源装置の外観の一例を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の第７実施例にかかる非接触電源装置の整流平滑回路部分を抽出して示す回路図であり、（ｂ）ないし（ｄ）は、当該第７実施例の非接触電源装置の使用状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１，１０，１００，２００，３００，４００，５００　非接触電電源装置
２　第１の整流平滑回路
３　駆動回路
４　結合トランス
５　降圧形コンバータ
６　ＬＥＤ駆動回路
７　ＬＥＤアレイ
８　第２の整流平滑回路
９　基準電圧回路
１０　鋸波発振器
１２　動作回路
１３　昇圧形コンバータ
１４　第３の整流平滑回路
３１　パターン切替スイッチ
３２　補正用スイッチ
３３　駆動ＩＣ
４１　１次側ユニット
４２　２次側ユニット
５１，６０　電圧安定化回路
６１　定電圧ＩＣ
６２　マイクロコンピュータ
３１０　交流電圧出力回路
３１４，３１５　出力端子
５１１　クロック
５１２　フリップフロップ
５１３　インバータ回路
Ｃ１〜Ｃ９　コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，ＺＤ１　ダイオード
ＤＢ１，ＤＢ２　ダイオードブリッジ
ＩＣ２　誤差アンプ
ＩＣ３　比較器
Ｌ１，Ｌ２　チョークコイル
Ｑ１，Ｑ２　スイッチングディバイス
Ｑ３〜Ｑ９，Ｑ１１〜Ｑ１４　スイッチングトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ２０，Ｒ５１〜Ｒ５８　抵抗
ＴＲ１　主トランス
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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