(57)【要約】      （修正有）【課題】電源供給装置に電気的に接続された電子システムが起動した瞬間に直流電源が瞬時低下する問題を解決するリニア制御モジュールを提供する。【解決手段】リニア制御モジュール７は、電源供給装置に電気的に接続される。電源供給装置は、交／直流電源変換モジュール、スイッチ素子５４、制御信号出力端Ｓｉｎ、主電源出力端Ｖ１，Ｖ２及び待機電源出力端Ｖｓｂを含む。リニア制御モジュール７は、制御信号出力端Ｓｉｎに電気的に接続される制御スイッチＱ１と、制御スイッチＱ１に電気的に接続される第１の抵抗器Ｒ１と、交／直流電源変換モジュールの電力出力端Ｖｄｃ及び第１の抵抗器Ｒ１に電気的に接続されるキャパシタＣ１と、交／直流電源変換モジュールの電力出力端Ｖｄｃ、スイッチ素子５４、第１の抵抗器Ｒ１及びキャパシタＣ１に電気的に接続される第２の抵抗器ＲＳと、を含む。【選択図】図４
0003192848.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電源供給装置に電気的に接続されるリニア制御モジュールであって、
前記電源供給装置は、交／直流電源変換モジュール、スイッチ素子、制御信号出力端、主電源出力端及び待機電源出力端を有し、前記交／直流電源変換モジュールは、電力出力端を有し、前記スイッチ素子は、前記交／直流電源変換モジュールの前記電力出力端及び前記主電源出力端に電気的に接続され、前記待機電源出力端は、前記交／直流電源変換モジュールの前記電力出力端に電気的に接続され、
前記リニア制御モジュールは、制御スイッチ、第１の抵抗器、キャパシタ及び第２の抵抗器を備え、
前記制御スイッチは、前記制御信号出力端に電気的に接続され、
前記第１の抵抗器は、前記制御スイッチに電気的に接続され、
前記キャパシタは、前記交／直流電源変換モジュールの前記電力出力端及び前記第１の抵抗器に電気的に接続され、
前記第２の抵抗器は、前記交／直流電源変換モジュールの前記電力出力端、前記スイッチ素子、前記第１の抵抗器及び前記キャパシタに電気的に接続されることを特徴とするリニア制御モジュール。
【請求項２】
前記交／直流電源変換モジュールの前記電力出力端、前記制御信号出力端、前記キャパシタ、前記第１の抵抗器及び前記第２の抵抗器に電気的に接続される放電回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリニア制御モジュール。
【請求項３】
前記放電回路は、切換素子及び第３の抵抗器を有し、
前記切換素子は、前記交／直流電源変換モジュールの前記電力出力端及び前記制御信号出力端に電気的に接続され、
前記第３の抵抗器は、前記切換素子、前記第１の抵抗器、前記キャパシタ及び前記第２の抵抗器に電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載のリニア制御モジュール。
【請求項４】
前記切換素子は、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項３に記載のリニア制御モジュール。
【請求項５】
前記交／直流電源変換モジュールの前記電力出力端、前記切換素子及び前記キャパシタに電気的に接続される保護スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のリニア制御モジュール。
【請求項６】
前記保護スイッチは、ダイオードであることを特徴とする請求項５に記載のリニア制御モジュール。
【請求項７】
前記請求項１乃至６に記載のリニア制御モジュールを有し、交流電源供給器及び電子システムに電気的に接続される電源供給装置であって、前記電源供給装置は、交／直流電源変換モジュール、スイッチ素子、電源管理器、コントローラ、主電源出力端及び待機電源出力端を有し、
前記交／直流電源変換モジュールは、電力出力端を有し、前記交流電源供給器に電気的に接続され、
前記スイッチ素子は、前記電力出力端に電気的に接続され、
前記電源管理器は、前記電子システム及び前記スイッチ素子に電気的に接続され、前記電源管理器は、制御信号出力端を有し、
前記コントローラは、前記電源管理器及び前記交／直流電源変換モジュールに電気的に接続され、
前記主電源出力端は、前記スイッチ素子及び前記電子システムに電気的に接続され、
前記待機電源出力端は、前記電力出力端及び前記電子システムに電気的に接続されることを特徴とする電源供給装置。
【請求項８】
前記電源管理器及び前記コントローラに位置する上、前記電源管理器及び前記コントローラに電気的に接続される隔離ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の電源供給装置。
【請求項９】
前記交／直流電源変換モジュールは、電磁干渉フィルタ、整流器及び直流／直流電源変換器を有し、
前記電磁干渉フィルタは、前記交流電源供給器に電気的に接続され、
前記整流器は、前記電磁干渉フィルタに電気的に接続され、
前記直流／直流電源変換器は、電力出力端を有し、前記整流器に電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の電源供給装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電源供給装置に関し、特に、待機電力消費の少ない電源供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照する。図１は、従来のスイッチ制御回路を示す回路図である。スイッチ制御回路１は、直流電源ＶＤＣとスイッチ素子１０との間に電気的に接続される。スイッチ制御回路１は、スイッチ素子１０のオン／オフを制御するために用いられ、これにより、直流電源ＶＤＣを電子システムＰＳに導通するか否かが決定される。電子システムＰＳは、出力抵抗器Ｒｏ１,Ｒｏ２を介してスイッチ素子１０のドレイン極に電気的に接続される。電子システムＰＳと出力抵抗器Ｒｏ１,Ｒｏ２とが接続される端点を電源出力端Ｖｏ１,Ｖｏ２と定義する。
【０００３】
スイッチ制御回路１は、誘導抵抗器ＲＳ、制御スイッチＱ、抵抗器Ｒ及びキャパシタＣを含む。誘導抵抗器ＲＳの一方の端点は、直流電源ＶＤＣ及びスイッチ素子１０のソース極に電気的に接続される。誘導抵抗器ＲＳの他方の端点は、制御スイッチＱのドレイン極及びスイッチ素子１０のゲート極に電気的に接続される。制御スイッチＱのソース極は、接地端に電気的に接続される。制御スイッチＱのゲート極は、制御信号出力端Ｓｉｎに電気的に接続される。抵抗器Ｒ及びキャパシタＣの一方の端部は、制御スイッチＱのゲート極に電気的に接続される。抵抗器Ｒ及びキャパシタＣの他方の端部は、接地端に電気的に接続される。抵抗器Ｒ及びキャパシタＣは、並列接続され、制御信号出力端Ｓｉｎから出力される信号のノイズを除去するために用いられる。
【０００４】
電子システムＰＳが起動した瞬間、制御信号出力端Ｓｉｎは、制御スイッチＱに制御信号を発信して制御スイッチＱを導通させる。また、同一時間に、スイッチ素子１０も導通する。即ち、スイッチ制御回路１が制御信号を受信した際、制御スイッチＱ及びスイッチ素子１０は、略同一時間に導通する。しかし、図２に示すように、これによって直流電源ＶＤＣの電圧が瞬時低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案第３１８６００１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、直流電源を供給するために用いられる電源供給装置に電気的に接続され、電源供給装置に電気的に接続された電子システムが起動した瞬間に直流電源が瞬時低下する問題を解決するために用いられるリニア制御モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の一実施形態中、リニア制御モジュールは、電源供給装置に電気的に接続される。電源供給装置は、交／直流電源変換モジュール、スイッチ素子、制御信号出力端、主電源出力端及び待機電源出力端を含む。交／直流電源変換モジュールは、電力出力端を有する。スイッチ素子は、交／直流電源変換モジュールの電力出力端及び主電源出力端に電気的に接続される。待機電源出力端は、交／直流電源変換モジュールの電力出力端に電気的に接続される。リニア制御モジュールは、制御スイッチ、第１の抵抗器、キャパシタ及び第２の抵抗器を含む。制御スイッチは、制御信号出力端に電気的に接続される。第１の抵抗器は、制御スイッチに電気的に接続される。キャパシタは、交／直流電源変換モジュールの電力出力端及び第１の抵抗器に電気的に接続される。第２の抵抗器は、交／直流電源変換モジュールの電力出力端、スイッチ素子、第１の抵抗器及びキャパシタに電気的に接続される。
【０００８】
上述の構造により、スイッチ素子を直線的に導通させることができ、電源供給装置に接続された電子システムが起動された瞬間、電力出力端から出力される電圧値が瞬時低下するのを防止することができる。
【０００９】
本考案の他の実施形態中、リニア制御モジュールは、交／直流電源変換モジュールの電力出力端、制御信号出力端、キャパシタ、第１の抵抗器及び第２の抵抗器に電気的に接続される放電回路をさらに含む。放電回路は、切換素子及び第３の抵抗器を含む。切換素子は、交／直流電源変換モジュールの電力出力端及び制御信号出力端に電気的に接続される。第３の抵抗器は、切換素子、第１の抵抗器、キャパシタ及び第２の抵抗器に電気的に接続される。切換素子は、例えば、ＭＯＳＦＥＴである。放電回路により、キャパシタの放電時間を加速することができ、これにより、電子システムが短時間内に重複して起動される際、電力出力端から出力される電圧が瞬時低下する問題を防止することができる。
【００１０】
本考案の他の実施形態中、リニア制御モジュールは、交／直流電源変換モジュールの電力出力端、切換素子及びキャパシタに電気的に接続される保護スイッチをさらに含む。保護スイッチは、例えば、ダイオードである。保護スイッチにより、キャパシタは、電子システムにショートが発生した場合でも放電動作を行うことができる。これにより、電子システムのショートの問題が解決されて再度起動される際、電力出力端から出力される電圧が瞬時低下することがない。
【００１１】
本考案は、電子システムに電力を供給する電源供給装置を提供するものである。電源供給装置は、電子システムが起動する瞬間、電力出力端から出力される電圧が瞬時低下する問題を防止することができる。
【００１２】
本考案の一実施形態中、電源供給装置は、交流電源供給器及び電子システムに電気的に接続される。電源供給装置は、交／直流電源変換モジュール、スイッチ素子、電源管理器、コントローラ、主電源出力端、待機電源出力端及びリニア制御モジュールを含む。交／直流電源変換モジュールは、電力出力端を含み、交流電源供給器に電気的に接続される。スイッチ素子は、電力出力端に電気的に接続される。電源管理器は、電子システム及びスイッチ素子に電気的に接続される。電源管理器は、制御信号出力端を含む。コントローラは、電源管理器及び交／直流電源変換モジュールに電気的に接続される。主電源出力端は、スイッチ素子及び電子システムに電気的に接続される。待機電源出力端は、電力出力端及び電子システムに電気的に接続される。リニア制御モジュールは、制御スイッチ、第１の抵抗器、キャパシタ及び第２の抵抗器を含む。制御スイッチは、制御信号出力端に電気的に接続される。第１の抵抗器は、制御スイッチに電気的に接続される。キャパシタは、交／直流電源変換モジュールの電力出力端及び第１の抵抗器に電気的に接続される。第２の抵抗器は、交／直流電源変換モジュールの電力出力端、スイッチ素子、第１の抵抗器及びキャパシタに電気的に接続される。
【００１３】
以上の構造により、スイッチ素子を直線的に導通させることができ、電源供給装置に接続された電子システムが起動された瞬間、電力出力端から出力される電圧値が瞬時低下するのを防止することができる。
【００１４】
本考案の他の実施形態中、リニア制御モジュールは、交／直流電源変換モジュールの電力出力端、制御信号出力端、キャパシタ、第１の抵抗器及び第２の抵抗器に電気的に接続される放電回路をさらに含む。放電回路は、切換素子及び第３の抵抗器を含む。切換素子は、交／直流電源変換モジュールの電力出力端及び制御信号出力端に電気的に接続される。第３の抵抗器は、切換素子、第１の抵抗器、キャパシタ及び第２の抵抗器に電気的に接続される。切換素子は、例えば、ＭＯＳＦＥＴである。放電回路により、キャパシタの放電時間を加速することができ、電子システムが短時間内に重複して起動される際、電力出力端から出力される電圧が瞬時低下する問題を防止することができる。
【００１５】
本考案の他の実施形態中、リニア制御モジュールは、交／直流電源変換モジュールの電力出力端、切換素子及びキャパシタに電気的に接続される保護スイッチをさらに含む。保護スイッチは、例えば、ダイオードである。保護スイッチにより、キャパシタは、電子システムにショートが発生した場合でも放電動作を行うことができる。これにより、電子システムのショートの問題が解決されて再度起動される際、電力出力端から出力される電圧が瞬時低下することがない。
【００１６】
電源供給装置は、電源管理器及びコントローラに位置する上、電源管理器及びコントローラに電気的に接続される隔離ユニットをさらに含む。交／直流電源変換モジュールは、電磁干渉フィルタ、整流器及び直流／直流電源変換器を含む。電磁干渉フィルタは、交流電源供給器に電気的に接続される。整流器は、電磁干渉フィルタに電気的に接続される。直流／直流電源変換器は、電力出力端を含み、整流器に電気的に接続される。
【考案の効果】
【００１７】
本考案のリニア制御モジュールにより、スイッチ素子を直線的に導通させることができ、電源供給装置に接続された電子システムが起動された瞬間、電力出力端から出力される電圧値が瞬時低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の電源供給システムの回路を示すブロック図である。
【図２】図１の直流電源及び電源出力端の電圧に対応する波形図である。
【図３】本考案の電源供給装置の回路を示すブロック図である。
【図４】本考案の第１実施形態によるリニア制御モジュールを示す回路図である。
【図５】本考案の第２実施形態によるリニア制御モジュールを示す回路図である。
【図６】図４及び図５の電力出力端及び主電源出力端から出力される電圧に対応する波形図である。
【図７】スイッチ素子のリニア制御信号を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
本考案の目的、特徴及び効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
【００２０】
図３を参照する。図３は、本考案の電源供給装置の回路を示すブロック図である。電源供給装置３は、電源供給装置５及びリニア制御モジュール７を含む。リニア制御モジュール７は、電源供給装置５のスイッチ素子５４の作動状態を制御するために用いられる。
【００２１】
電源供給装置５は、交流電源供給器ＡＣＰと電子システムＰＳとの間に電気的に接続され、交流電源供給器ＡＣＰから出力される交流電力を受信し、交流電力をエネルギー変換した後、電子システムＰＳに伝達するために用いられる。
【００２２】
電源供給装置５は、交／直流電源変換モジュール５０、コントローラ５２、スイッチ素子５４、電源管理器５６、隔離ユニット５８、複数の主電源出力抵抗器Ｒｏ１,Ｒｏ２、少なくとも１つの主電源出力端、待機電源出力抵抗器Ｒｏ３及び待機電源出力端Ｖｓｂを含む。本実施形態中、電源供給装置５は、２つの主電源出力端Ｖ１,Ｖ２を含む態様を例示して説明を行う。
【００２３】
交／直流電源変換モジュール５０は、電磁干渉フィルタ５００、整流器５０２及び電源変換器５０４を含む。電磁干渉フィルタ５００は、交流電源供給器ＡＣＰに電気的に接続される。整流器５０２は、電磁干渉フィルタ５００及びコントローラ５２に電気的に接続される。電源変換器５０４は、整流器５０２及びコントローラ５２に電気的に接続される。電磁干渉フィルタ５００は、交流電源供給器ＡＣＰから出力される交流電力を受信し、交流電力中に存在する電磁干渉成分を除去する。整流器５０２は、電磁干渉フィルタ５００によって電磁干渉成分が除去された交流電力を直流電力に変換する。整流器５０２は、出力電流量を低下させるために用いられる力率改善(power factor correction)回路５０３を含んでもよい。
【００２４】
電源変換器５０４は、直流／直流電源変換器５０４である。電源変換器５０４は、整流器５０２を通過した直流電力を受信し、コントローラ５２の制御に基づいて電力出力端Ｖｄｃから出力される電力の電圧値を制御する。例えば、電力出力端Ｖｄｃから出力される電力の電圧値を上げたり(昇圧)、電力出力端Ｖｄｃから出力される電圧値を下げたり(降圧)する。電源変換器５０４は、例えば、ＬＬＣ共振式電源変換器、ダブルフォワードコンバータ(Double Forward Converter)又はシングルフォワードコンバータ(Single Forward Converter)である。
【００２５】
スイッチ素子５４は、交／直流電源変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃに電気的に接続される。主電源出力抵抗器Ｒｏ１,Ｒｏ２は、スイッチ素子５４及び主電源出力端Ｖ１,Ｖ２にそれぞれ電気的に接続される。主電源出力端Ｖ１,Ｖ２は、電子システムＰＳに電気的に接続される。待機電源出力抵抗器Ｒｏ３は、交／直流電源変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃ及び待機電源出力端Ｖｓｂに電気的に接続される。
【００２６】
ここで、本考案の電源供給装置３は、２つの主電源出力端Ｖ１,Ｖ２を含む態様のみに限定されない。本考案を実施する際、必要に応じ、主電源出力端の数を増加してもよい。この場合、主電源出力端に接続される主電源出力抵抗器の数も増加させる必要がある。
【００２７】
本実施形態中、待機電源出力端Ｖｓｂから出力される電力の電圧レベルは、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２から出力される電力の電圧レベルと同一でもよい。或いは、待機電源出力端Ｖｓｂから出力される電力の電圧レベルは、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２から出力される電力の電圧レベルと異なってもよい。待機電源出力端Ｖｓｂから出力される電力の電圧レベルが主電源出力端Ｖ１,Ｖ２から出力される電力の電圧レベルと異なる場合、交／直流電源変換モジュール５０と待機電源出力抵抗器Ｒｏ３との間には、昇圧回路又は降圧回路を設置することができ、これにより、待機電源出力端Ｖｓｂから出力される電力の電圧レベルが上げられたり、下げられたりする。
【００２８】
電源管理器５６は、交／直流電源変換モジュール５０、電子システムＰＳ及び隔離ユニット５８に電気的に接続される。電源管理器５６は、信号出力端ＰＧ、信号入力端ＰＳ_ｏｎ及び制御信号出力端Ｓｉｎを含む。信号出力端ＰＧ及び信号入力端ＰＳ_ｏｎは、電子システムＰＳにそれぞれ電気的に接続される。制御信号出力端Ｓｉｎは、リニア制御モジュール７に電気的に接続される。信号出力端ＰＧは、電源管理器５６から出力される信号を電子システムＰＳに伝達するために用いられる。信号入力端ＰＳ_ｏｎは、電子システムＰＳから発信される信号を受信するために用いられる。
【００２９】
リニア制御モジュール７は、スイッチ素子５４及び電源管理器５６に電気的に接続される。リニア制御モジュール７は、電源管理器５６の制御信号出力端Ｓｉｎから出力される制御信号を受信し、制御信号に基づいてスイッチ素子５４のオン／オフを選択する。これにより、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２から電子システムＰＳに出力される電力が遮断又は導通される。
【００３０】
隔離ユニット５８は、電源管理器５６及びコントローラ５２に電気的に接続され、電源管理器５６から発信される信号を隔離的にコントローラ５２に伝達するために用いられる。また、隔離ユニット５８は、コントローラ５２から発信される信号を隔離的に電源管理器５６に伝達することもできる。
【００３１】
実施に操作する際、スイッチ素子５４がオフの際、交／直流電源変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃから出力される直流電力は、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２を通過して電子システムＰＳに伝達することができない。反対に、スイッチ素子５４がオンの際、交／直流電源変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃから出力される直流電力は、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２を通過して電子システムＰＳに伝達することができる。また、スイッチ素子５４がオンであろうと、オフであろうと、待機電源出力端Ｖｓｂは、電子システムＰＳに電力を出力する。
【００３２】
(第１実施形態)
図４を参照する。図４は、本考案の第１実施形態によるリニア制御モジュールを示す回路図である。説明に都合がよいように、図４中、スイッチ素子５４、主電源出力抵抗器Ｒｏ１,Ｒｏ２、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２、待機電源出力端Ｖｓｂ及び待機電源出力抵抗器Ｒｏ３を示す。また、図４中、交／直流変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃ及び電源管理器５６の制御信号出力端Ｓｉｎを示す。本実施形態中、スイッチ素子５４は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を例示して説明を行うが、これのみに限定されない。
【００３３】
リニア制御モジュール７は、制御スイッチＱ１、第１の抵抗器Ｒ１、キャパシタＣ１及び第２の抵抗器ＲＳを含む。制御スイッチＱ１は、制御信号出力端Ｓｉｎに電気的に接続される。第１の抵抗器Ｒ１は、制御スイッチＱ１に電気的に接続される。キャパシタＣ１は、交／直流変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃ及びスイッチ素子５４に電気的に接続される。第２の抵抗器ＲＳは、キャパシタＣ１、第１の抵抗器Ｒ１及びスイッチ素子５４に電気的に接続され、キャパシタＣ１に並列接続される。
【００３４】
本実施形態中、制御スイッチＱ１は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴである。制御スイッチＱ１のゲート極は、制御信号出力端Ｓｉｎに電気的に接続される。制御スイッチＱ１のドレイン極は、第１の抵抗器Ｒ１に電気的に接続される。制御スイッチＱ１のソース極は、接地極に電気的に接続される。本実施形態を実施する際、制御スイッチＱ１は、他の切換機能を有する電子素子でもよい。
【００３５】
図３及び図４を参照する。電子システムＰＳが起動すると、電源管理器５６の信号入力端ＰＳ＿ｏｎは、電子システムＰＳから送信された起動信号を受信する。その後、電源管理器５６の制御信号出力端Ｓｉｎからリニア制御モジュール７の制御スイッチＱ１に制御信号が送信され、制御スイッチＱ１を導通させる。制御スイッチＱ１が導通すると、キャパシタＣ１が充電を開始し、スイッチ素子５４のゲート極とソース極との間の電圧値が上がる。次に、制御スイッチＱ１が導通すると、第１の抵抗器Ｒ１及び第２の抵抗器ＲＳによって分圧回路が構成されるため、第１の抵抗器Ｒ１及び第２の抵抗器ＲＳの抵抗値を好適に配置することにより、スイッチ素子５４のゲート極とソース極との間の電圧差値を制御し、スイッチ素子５４の導通を制御することができる。これと共に、スイッチ素子５４が過大な電圧を受けて損壊するのを防止することができる。スイッチ素子５４が導通すると、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２から電子システムＰＳに電力が出力される。
【００３６】
キャパシタＣ１、第１の抵抗器Ｒ１及び第２の抵抗器ＲＳの使用により、スイッチ素子５４のソース極及びゲート極両端の電圧差値を緩やかにし、直線的に上昇させ、電子システムＰＳが起動した瞬間にスイッチ素子５４が導通するのを防止することができる。これにより、電子システムＰＳが起動した際、電力出力端Ｖｄｃから出力される電圧値が瞬時低下するのを防止することができる。
【００３７】
図６を参照する。実線は、図３の電力出力端Ｖｄｃから出力される電圧値に対応し、点線は、図３の主電源出力端Ｖ１,Ｖ２の電圧値に対応する。図２と比較し、図６に示す電力出力端Ｖｄｃから出力される電圧は、電子システムＰＳが起動した瞬間でも瞬時低下が発生せず、電源供給装置３を安定させ、電圧が瞬時低下することによって電源供給装置３に誤作動が発生するのを防止することができる。このため、本考案のリニア制御モジュールは、電子システムＰＳが起動した瞬間に電力出力端Ｖｄｃから出力される電圧値が瞬時低下するのを有効に防止することができる。
【００３８】
反対に、電子システムＰＳが起動していない際(即ち、電子システムＰＳが待機状態の際)、電源管理器５６の制御信号出力端Ｓｉｎからリニア制御モジュール７の制御信号入力端に制御信号が発信される。リニア制御モジュール７は、制御信号を受信し、制御スイッチＱ１をオフにする。制御スイッチＱ１がオフになると、スイッチ素子５４がオフになり、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２から電力が出力されず、待機電源出力端Ｖｓｂからのみ電子システムＰＳに電力が出力される。
【００３９】
これにより、電子システムＰＳが起動されていない際、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２は、電子システムＰＳに電力を供給せず、待機電源出力端Ｖｓｂからのみ電子システムＰＳに待機状態時の電力が供給される。これにより、節電効果が実現される。
【００４０】
(第２実施形態)
図５を参照する。図５は、本考案の第２実施形態によるリニア制御モジュールを示す回路図である。説明に都合がよいように、図５中、スイッチ素子５４、主電源出力抵抗器Ｒｏ１,Ｒｏ２、主電源出力端Ｖ１,Ｖ２、待機電源出力端Ｖｓｂ及び待機電源出力抵抗器Ｒｏ３を示す。また、図５中、交／直流変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃ及び電源管理器５６の制御信号出力端Ｓｉｎを示す。
【００４１】
本実施形態のリニア制御モジュール７ａは、第１実施形態のリニア制御モジュール７に類似するため、同一の素子には、同一の符号を用いる。本実施形態のリニア制御モジュール７ａは、第１実施形態のリニア制御モジュール７と異なり、放電回路７０をさらに含む。
【００４２】
放電回路７０は、交／直流変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃ、制御信号出力端Ｓｉｎ、キャパシタＣ１及び第１の抵抗器Ｒ１に電気的に接続される。放電回路７０は、キャパシタＣ１の放電経路として用いられる。
【００４３】
放電回路７０は、切換素子Ｑ２及び第３の抵抗器Ｒ３を含む。切換素子Ｑ２は、交／直流変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃ、制御信号出力端Ｓｉｎ及び制御スイッチＱ１に電気的に接続される。第３の抵抗器Ｒ３は、制御スイッチＱ１、第１の抵抗器Ｒ１、第２の抵抗器ＲＳ及びキャパシタＣ１に電気的に接続される。本実施形態中、切換素子Ｑ２は、ＭＯＳＦＥＴである。切換素子Ｑ２のゲート極は、制御信号出力端Ｓｉｎ及び制御スイッチＱ１に電気的に接続される。切換素子Ｑ２のソース極は、交／直流変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃに電気的に接続される。切換素子Ｑ２のドレイン極は、第３の抵抗器Ｒ３に電気的に接続される。
【００４４】
放電回路７０は、キャパシタＣ１中に貯蔵される電荷の放電経路とされ、キャパシタＣ１の放電動作を加速させる。これにより、電源供給システムの電子システムＰＳがオフになった後、短時間内に再び起動された際、キャパシタＣ１の放電が未完全であるために、スイッチ素子５４を直線的に導通できず、直流電源出力端Ｖｄｃから出力される電圧が瞬時低下するのを防止することができる。
【００４５】
また、リニア制御モジュール７ａは、交／直流変換モジュール５０の電力出力端Ｖｄｃ、切換素子Ｑ２及びキャパシタＣ１に電気的に接続される保護スイッチＤをさらに含む。本実施形態中、保護スイッチＤは、例えば、ダイオード(これに限定されない)である。保護スイッチＤの陽極は、電力出力端Ｖｄｃに電気的に接続される。保護スイッチＤの陰極は、切換素子Ｑ２及びキャパシタＣ１に電気的に接続される。電子システムＰＳにショートが発生した際、電力出力端Ｖｄｃから大電流が出力されるが、保護スイッチＤにより、電子システムＰＳにショートが発生して電力出力端Ｖｄｃから大電流が出力された際、キャパシタＣ１が有効に放電できなくなるのを防止することができる。即ち、保護スイッチＤは、電子システムＰＳにショートが発生した際、キャパシタＣ１に放電回路７０を介して放電を行わせることができる。これにより、電子システムＰＳのショート状態が排除されて再び起動された際、スイッチ素子５４が直線的に導通され、電子システムＰＳが起動された瞬間に電力出力端Ｖｄｃから出力される電圧値が瞬時低下するのを防止することができる。
【００４６】
また、本考案は、スイッチ素子のリニア導通方法を提供する。スイッチ素子のリニア導通方法は、図４及び図５に示すリニア制御モジュールの回路アーキテクチャに適用される。リニア制御方法は、交／直流変換モジュールの二次側のスイッチ素子を制御するために用いられる。図３に示すように、交／直流変換モジュールは、二次側に位置する電力出力端を有する。
【００４７】
スイッチ素子は、電力出力端から出力される電力を受信し、電子システムＰＳが起動された際、主電源出力端から出力される電力を電子システムＰＳに伝達し、電子システムＰＳの起動状態における操作電力を供給する。また、電子システムＰＳが待機状態となった場合、主電源出力端から電子システムＰＳに電力を出力するのを停止する。
【００４８】
このスイッチ素子のリニア制御方法は、スイッチ素子５４のオン／オフ状態を制御するために用いられ、スイッチ素子５４を直線的にオンにし、スイッチ素子５４を安全動作領域(safe operating area)で操作することにより、スイッチ素子５４が加熱して損壊するのを防止する。スイッチ素子５４のリニア制御方法は、先ず駆動電圧を供給し、時系列に基づいて複数のパルス幅変調(Pulse Width Modulation)制御信号をスイッチ素子５４に提供する。複数のパルス幅変調信号のデューティサイクルを切換えることにより、パルス幅変調信号のデューティサイクルを時系列に基づいて０％から１００％に増加させる。
図７に示すように、駆動電圧が直線的に増加することにより、スイッチ素子５４が直線的に導通する。本実施形態中、制御信号のデューティサイクルが０％から１００％に増加する時間は、約２０マイクロセカンド(ｍｓ)である。
【００４９】
上述の内容は、本考案の好適な実施形態を示すものであり、本考案の範囲を限定するものではない。即ち、本考案に基づく同等効果である変更及び修飾は、何れも本考案の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１  スイッチ制御回路
３  電源供給装置
５  電源供給装置
５０  交／直流電源変換モジュール
５００  電磁干渉フィルタ
５０２  整流器
５０３  力率改善回路
５０４  電源変換器
５２  コントローラ
５４  スイッチ素子
５６  電源管理器
５８  隔離ユニット
７  リニア制御モジュール
７ａ  リニア制御モジュール
７０  放電回路
ＡＣＰ  交流電源供給器
Ｃ  キャパシタ
Ｃ１  キャパシタ
Ｄ  保護スイッチ
ＰＳ  電子システム
ＰＳ_ｏｎ  信号入力端
ＰＧ  信号出力端
Ｑ  制御スイッチ
Ｑ１  制御スイッチ
Ｑ２  切換素子
Ｒ  抵抗器
Ｒｏ１  主電源出力抵抗器
Ｒｏ２  主電源出力抵抗器
Ｒｏ３  待機電源出力抵抗器
Ｒ１  第１の抵抗器
ＲＳ  第２の抵抗器
Ｒ３  第３の抵抗器
Ｓｉｎ  制御信号出力端
ＶＤＣ  直流電源
Ｖｄｃ  電力出力端
Ｖｏ１  電源出力端
Ｖｏ２  電源出力端
Ｖ１  主電源出力端
Ｖ２  主電源出力端
Ｖｓｂ  待機電源出力端
【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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