(57)【要約】  【課題】  電源ユニットとベース部とを一対とし、増設時には対毎に接続し、電源ユニットの交換はベース部から取り外しまたは挿入することにより、負荷への電源供給を切ることなく給電できる増設電源装置を提供する。  【解決手段】  スイッチング電源で構成し、ユニット背面にベース部４ａと着脱可能な、例えば端子＃１〜＃３の交流電源接続部と端子＃４および端子＃５の直流電源接続部を備える電源ユニット３ａと、交流電源ライン（ＡＣライン）と直流電源ライン（ＤＣライン）のバスライン、ＡＣラインおよびＤＣラインの外部接続端子、電源ユニット３ａの交流電源接続部（端子＃１〜＃３）および直流電源接続部（端子＃４，＃５）と電気的に接続可能な、例えば端子＃１〜端子＃５の接続部およびバスラインをベース部４ｂのバスラインと電気的に着脱可能なバスラインコネクタＣＮを備えたベース部４ａとから構成する。【選択図】  図１
2005151677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源接続部、直流電源接続部を有する電源ユニットと、交流電源ライン、直流電源ラインのバスラインを有し、前記バスラインに前記交流電源接続部、前記直流電源接続部と電気的に接続する接続部およびバスラインコネクタを備えたベース部と、を一対のブロック電源とし、前記ブロック電源の前記電源ユニットと前記ベース部、前記ブロック電源と他のブロック電源のベース部相互間とを着脱自在に構成し、装置から負荷への電源供給状態で前記任意の電源ユニットを対となる前記ベース部から着脱可能にしたことを特徴とする増設電源装置。
【請求項２】
前記電源ユニットは、前記ベース部のバスラインから供給される交流電源をオン／オフする交流ラインスイッチを備えたことを特徴とする請求項１記載の増設電源装置。
【請求項３】
前記電源ユニットは、直流電源に前記バスラインからの直流電流の流入を防止する逆流防止ダイオードを備えたことを特徴とする請求項２記載の増設電源装置。
【請求項４】
前記電源ユニットは、直流電源の電圧が前記バスラインの直流電圧よりも高い場合、直流電源出力の前記バスラインへの出力を停止する出力停止手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の増設電源装置。
【請求項５】
前記出力停止手段は、直流電源の電圧に対応した電圧と前記バスラインからの直流電圧に対応した電圧を比較する比較手段と、前記比較手段から供給される比較信号に基づいて直流電源出力を通過／阻止する通過／阻止手段と、を備えたことを特徴とする請求項４記載の増設電源装置。
【請求項６】
前記出力停止手段は、直流電源出力の通過／阻止を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の増設電源装置。
【請求項７】
前記電源ユニットは、複数の直流電源を備えるとともに、前記ベース部は、複数の直流電源ラインのバスラインを備え、直流電源のマルチ出力に対応可能なことを特徴とする請求項１記載の増設電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の電源ユニットを並列接続して電源容量を増加させる増設電源装置に係り、特に電源ユニットをベース部に接続して電源容量を増加させ、負荷に電源供給しながら電源ユニットをベース部に接続し、またはベース部から取り外すことが可能な増設電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の技術は、「特許文献１」（モジュール型電源装置）に開示されているように、ハウジングに複数の無停電電源モジュールを搭載して並列運転を可能とし、無停電電源モジュールをハウジングに搭載またはハウジングから取り外す際に、負荷に供給する電源を切ることなく継続して供給できる（ホット・プラグ：活線挿抜）ものが知られている。
【特許文献１】特表平１１−５１５１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
「特許文献１」に開示されたモジュール型電源装置は、ハウジングへの無停電電源モジュールの搭載またはハウジングからの取り外しの際、負荷に供給する電源を切ることなく継続して供給できる（ホット・プラグ：活線挿抜）が、ハウジングの搭載スペースが限定されている場合には、ハウジングに搭載する無停電電源モジュールの数も制限される。
【０００４】
また、ハウジングに無停電電源モジュールを搭載する空きスペースがある場合には、ハウジングに無停電電源モジュールを搭載するためのプラグやソケットが露出し、交流電源や直流電源が表面に現れ、電源の短絡などの事故を発生する虞がある。
【０００５】
さらに、無停電電源モジュールが複数種の電圧出力を有する場合、ハウジングの電圧と異なる電圧が接続された状態では、負荷に想定外の電圧が印加されて異常を発生する課題がある。
【０００６】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は電源ユニットとベース部とを一対とし、増設時には対毎に接続し、電源ユニットの交換はベース部から取り外しまたは挿入することにより、負荷への電源供給を切ることなく給電できる増設電源装置を提供することにある。
【０００７】
第２の目的は所定電圧よりも高い異種電圧の電源ユニットが増設されると、異種電圧の出力を停止する増設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】
【０００８】
前記課題を解決するためこの発明に係る増設電源装置は、交流電源接続部、直流電源接続部を有する電源ユニットと、交流電源ライン、直流電源ラインのバスラインを有し、バスラインに交流電源接続部、直流電源接続部と電気的に接続する接続部およびバスラインコネクタを備えたベース部とを一対のブロック電源とし、ブロック電源の電源ユニットとベース部、ブロック電源と他のブロック電源のベース部相互間とを着脱自在に構成し、装置から負荷への電源供給状態で任意の電源ユニットを対となるベース部から着脱可能にしたことを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る増設電源装置は、交流電源接続部、直流電源接続部を有する電源ユニットと、交流電源ライン、直流電源ラインのバスラインを有し、バスラインに交流電源接続部、直流電源接続部と電気的に接続する接続部およびバスラインコネクタを備えたベース部とを一対のブロック電源とし、ブロック電源の電源ユニットとベース部、ブロック電源と他のブロック電源のベース部相互間とを着脱自在に構成し、装置から負荷への電源供給状態で任意の電源ユニットを対となるベース部から着脱可能にしたので、ブロック電源を容易、かつコンパクトに増設し、ベース部と電源ユニットの着脱も負荷への電源供給状態で実行することができる。
【００１０】
また、この発明に係る電源ユニットは、ベース部のバスラインから供給される交流電源をオン／オフする交流ラインスイッチを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る電源ユニットは、ベース部のバスラインから供給される交流電源をオン／オフする交流ラインスイッチを備えたので、電源ユニットを稼動中のベース部から抜差しする場合には、交流ラインスイッチをオフ状態にしてバスラインから供給される交流電源を停止することができる。
【００１２】
さらに、この発明に係る電源ユニットは、直流電源にバスラインからの直流電流の流入を防止する逆流防止ダイオードを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る電源ユニットは、直流電源にバスラインからの直流電流の流入を防止する逆流防止ダイオードを備えたので、増設した電源ユニットの出力電圧がバスラインの直流電圧よりも低い場合にも、バスラインからの直流電流の流入を防止して増設した電源ユニットならびにバスラインの直流電圧への影響を回避することができる。
【００１４】
また、この発明に係る電源ユニットは、直流電源の電圧がバスラインの直流電圧よりも高い場合、直流電源出力のバスラインへの出力を停止する出力停止手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る電源ユニットは、直流電源の電圧がバスラインの直流電圧よりも高い場合、直流電源出力のバスラインへの出力を停止する出力停止手段を備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力によって装置から負荷に供給する電源電圧の上昇ならびに電流容量の低下を防止することができる。
【００１６】
さらに、この発明に係る出力停止手段は、直流電源の電圧に対応した電圧とバスラインからの直流電圧に対応した電圧を比較する比較手段と、比較手段から供給される比較信号に基づいて直流電源出力を通過／阻止する通過／阻止手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る出力停止手段は、直流電源の電圧に対応した電圧とバスラインからの直流電圧に対応した電圧を比較する比較手段と、比較手段から供給される比較信号に基づいて直流電源出力を通過／阻止する通過／阻止手段とを備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力がバスラインの直流電圧よりも高い場合には、直流電源出力のバスラインへの出力を停止することができる。
【００１８】
また、この発明に係る出力停止手段は、直流電源出力の通過／阻止を表示する表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る出力停止手段は、直流電源出力の通過／阻止を表示する表示手段を備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力が異常なことを可視的に通知することができる。
【００２０】
さらに、この発明に係る電源ユニットは、複数の直流電源を備えるとともに、ベース部は、複数の直流電源ラインのバスラインを備え、直流電源のマルチ出力に対応可能なことを特徴とする。
【００２１】
この発明に係る電源ユニットは、複数の直流電源を備えるとともに、ベース部は、複数の直流電源ラインのバスラインを備え、直流電源のマルチ出力に対応可能なので、動作電圧の異なる複数の負荷を駆動することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る増設電源装置は、交流電源接続部、直流電源接続部を有する電源ユニットと、交流電源ライン、直流電源ラインのバスラインを有し、バスラインに交流電源接続部、直流電源接続部と電気的に接続する接続部およびバスラインコネクタを備えたベース部とを一対のブロック電源とし、ブロック電源の電源ユニットとベース部、ブロック電源と他のブロック電源のベース部相互間とを着脱自在に構成し、装置から負荷への電源供給状態で任意の電源ユニットを対となるベース部から着脱可能にしたので、ブロック電源を容易、かつコンパクトに増設し、ベース部と電源ユニットの着脱も負荷への電源供給状態で実行することができ、使い勝手が良く、利便性の向上を図ることができる。
【００２３】
また、この発明に係る電源ユニットは、ベース部のバスラインから供給される交流電源をオン／オフする交流ラインスイッチを備えたので、電源ユニットを稼動中のベース部から抜き差しする場合には、交流ラインスイッチをオフ状態にしてバスラインから供給される交流電源を停止することができ、不必要なアーク放電を防止することができる。
【００２４】
さらに、この発明に係る電源ユニットは、直流電源にバスラインからの直流電流の流入を防止する逆流防止ダイオードを備えたので、増設した電源ユニットの出力電圧がバスラインの直流電圧よりも低い場合にも、バスラインからの直流電流の流入を防止して増設した電源ユニットならびにバスラインの直流電圧への影響を回避することができ、装置の出力電圧の安定化を図ることができる。
【００２５】
また、この発明に係る電源ユニットは、直流電源の電圧がバスラインの直流電圧よりも高い場合、直流電源出力のバスラインへの出力を停止する出力停止手段を備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力によって装置から負荷に供給する電源電圧の上昇ならびに電流容量の低下を防止することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
さらに、この発明に係る出力停止手段は、直流電源の電圧に対応した電圧とバスラインからの直流電圧に対応した電圧を比較する比較手段と、比較手段から供給される比較信号に基づいて直流電源出力を通過／阻止する通過／阻止手段とを備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力がバスラインの直流電圧よりも高い場合には、直流電源出力のバスラインへの出力を停止することができ、装置の安定性を確保することができる。
【００２７】
また、この発明に係る出力停止手段は、直流電源出力の通過／阻止を表示する表示手段を備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力が異常なことを可視的に通知することができ、異常のある電源ユニットの交換を迅速に実行することができる。
【００２８】
さらに、この発明に係る電源ユニットは、複数の直流電源を備えるとともに、ベース部は、複数の直流電源ラインのバスラインを備え、直流電源のマルチ出力に対応可能なので、動作電圧の異なる複数の負荷を駆動することができ、様々な負荷への適用性を拡張することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る増設電源装置の実施の形態基本構成図である。図１において、増設電源装置１は、電源ユニット３ａおよびベース部４ａを１対としたブロック電源２ａと、電源ユニット３ｂおよびベース部４ｂを１対としたブロック電源２ｂと、…と、電源ユニット３ｎおよびベース部４ｎを１対としたブロック電源２ｎとから構成する。
【００３０】
電源ユニット３ａは、スイッチング電源で構成し、ユニット背面にベース部４ａと着脱可能な、例えば端子＃１〜＃３の交流電源接続部と端子＃４および端子＃５の直流電源接続部を備える。端子＃１〜＃３の交流電源接続部および端子＃４，＃５の直流電源接続部は、それぞれスイッチング電源の交流入力、直流出力に接続する。
【００３１】
また、電源ユニット３ａは、ユニット前面に、着脱の際に交流電源ＶACを断続する交流ラインスイッチＳＷ、直流電源出力ＶOの出力の有無を表示する発光ダイオードＬＥＤを備える。
【００３２】
ベース部４ａは、交流電源ライン（ＡＣライン）と直流電源ライン（ＤＣライン）のバスライン、ＡＣラインおよびＤＣラインの外部接続端子、電源ユニット３ａの交流電源接続部（端子＃１〜＃３）および直流電源接続部（端子＃４，＃５）と電気的に接続可能な、例えば端子＃１〜端子＃５の接続部およびバスラインをベース部４ｂのバスラインと電気的に着脱可能なバスラインコネクタＣＮを備える。なお、ＡＣラインおよびＤＣラインは、それぞれ接続部の端子＃１〜＃３および端子＃４，＃５に電気的に接続する。
【００３３】
ブロック電源２ａを構成する際、電源ユニット３ａの交流電源接続部の端子＃１〜＃３と直流電源接続部の端子＃４および端子＃５をベース部４ａの対応する接続部の端子＃１〜＃５に装着する。
【００３４】
同様に、ブロック電源２ｂを構成する際には、電源ユニット３ｂの交流電源接続部の端子＃１〜＃３と直流電源接続部の端子＃４および端子＃５をベース部４ｂの対応する接続部の端子＃１〜＃５に装着する。
【００３５】
そして、ブロック電源２ａとブロック電源２ｂの並列接続は、ベース部４ａのバスラインコネクタＣＮとベース部４ｂのバスラインコネクタＣＮとを接続する。バスラインコネクタＣＮの相互接続により、ベース部４ａのＡＣラインおよびＤＣラインであるバスラインとベース部４ｂのＡＣラインおよびＤＣラインであるバスラインとが接続され、バスラインを介してベース部４ａおよびベース部４ｂの外部接続端子ならびに接続部（端子＃１〜＃５）が接続される。
【００３６】
バスラインコネクタＣＮにより、ベース部４ａとベース部４ｂを着脱自在にし、ブロック電源２ａとブロック電源２ｂ相互間の並列接続を容易にするとともに、ブロック電源または増設電源装置をコンパクトに構成することができる。
【００３７】
この状態で、ベース部４ａまたはベース部４ｂのＡＣラインの外部接続端子（ＡＣ，ＡＣ間）に外部交流電源（例えば、商用電源ＡＣ１００Ｖ）を接続すると、ＡＣラインを介して電源ユニット３ａ，電源ユニット３ｂに外部交流電源（例えば、商用電源ＡＣ１００Ｖ）が印加され、電源ユニット３ａ、電源ユニット３ｂが動作し、発生した直流電源（直流電圧ＶO）がＤＣラインを介してベース部４ａおよびベース部４ｂの外部接続端子（ＶO，ＧＮＤ）に発生ずる。
【００３８】
電源ユニット３ａおよび電源ユニット３ｂの直流電源出力を、それぞれ定格電圧（直流電圧ＶO）、定格電流（直流電流ＩO）とすると、ベース部４ａまたはベース部４ｂの外部接続端子（ＶO，ＧＮＤ）に接続する負荷Ｌには、最大で、直流電圧ＶO、直流電流２×ＩOの直流電源を供給することができる。
【００３９】
また、外部交流電源（例えば、商用電源ＡＣ１００Ｖ）をベース部４ａのＡＣラインの外部接続端子（ＡＣ，ＡＣ間）に接続し、負荷Ｌをベース部４ｂのＤＣラインの外部接続端子（ＶO，ＧＮＤ間）に接続してブロック電源２ａならびにブロック電源２ｂが並列運転している状態で、負荷Ｌに必要とされる直流電流ＩLが定格電流ＩOよりも小さい場合（ＩL＜ＩO）には、例えば、電源ユニット３ａまたは電源ユニット３ｂのいずれか一方に故障（直流電圧ＶOの低下または上昇等）が発生しても装置および負荷Ｌに影響を及ぼすことなく、継続して負荷Ｌに直流電源を供給することができる。
【００４０】
また、この状態で、故障した電源ユニット３ａまたは電源ユニット３ｂの交流ラインスイッチＳＷをオフした後、電源ユニット３ａまたは電源ユニット３ｂをベース部４ａまたはベース部４ｂから取り外し、故障を修復した電源ユニット３ａまたは電源ユニット３ｂをベース部４ａまたはベース部４ｂに挿入し、交流ラインスイッチＳＷをオンすることにより、直流電圧ＶO、直流電流２×ＩOの直流電源供給の装置にすることができる。なお、交流ラインスイッチＳＷは、電源ユニットをベース部から取り外す際、または電源ユニットをベース部に挿入する際に、ベース部から供給されるＡＣ電源が電源ユニットの交流電源接続部（端子＃１，＃２）で発生するアーク放電を防止する。
【００４１】
つまり、負荷Ｌに直流電源を供給している状態で、ブロック電源２ａまたはブロック電源２ｂをベース部４ａまたはベース部４ｂから着脱自在に構成することができる。
【００４２】
図２はこの発明に係る増設電源装置の一実施の形態増設状態図である。図２において、増設電源装置１は、ｎ＋１台のブロック電源２ａ〜ブロック電源２ｎ＋１を並列に接続し、外部交流電源ＶAC（例えば、商用電源ＡＣ１００Ｖ）をベース部４ａの外部接続端子（ＡＣ，ＡＣ間）に接続して、負荷Ｌをベース部４ａの外部接続端子（ＶO，ＧＮＤ）に接続した状態を示す。また、電源ユニット３ａ〜３ｎ＋１は、それぞれ直流電圧ＶO、直流電流ＩOの供給能力があり、負荷Ｌは、直流電圧ＶOと、直流電流ｎ×ＩOを必要とするものとする。
【００４３】
当初、電源ユニット３ｂが正常でベース部４ｂに挿入されている状態では、負荷Ｌに必要とされる直流電流ｎ×ＩOは、電源ユニット３ａ〜３ｎ＋１からそれぞれ（ｎ×ＩO）／（ｎ＋１）づつ、バスライン（ＤＣライン）→バスラインコネクタＣＮ→ベース部４ａの外部接続端子（ＶO，ＧＮＤ）を介して負荷Ｌに供給される。
【００４４】
この状態から、電源ユニット３ｂに何らかの故障が発生した場合に、ベース部４ｂから電源ユニット３ｂを取り外すと、負荷Ｌに必要とされる直流電流ｎ×ＩOは、電源ユニット３ａ，３ｃ〜３ｎ＋１からそれぞれ直流電流ＩOづつ、バスライン（ＤＣライン）→バスラインコネクタＣＮ→ベース部４ａの外部接続端子（ＶO，ＧＮＤ）を介して負荷Ｌに供給されることになり、装置１の稼動中に電源ユニット３ｂを取り外しても、装置１ならびに負荷Ｌになんら影響を及ぼすことなく負荷Ｌに直流電源（電圧ＶO、電流ｎＩO）を供給することができる。
【００４５】
一方、ベース部４ｂから取り外した電源ユニット３ｂの故障を修復後、電源ユニット３ｂをベース部４ｂに挿入することにより、初期状態に戻すことができる。
【００４６】
つまり、電源ユニット３ａ〜３ｎ＋１の任意の電源ユニットを取り外し、または挿入しても、装置１および負荷Ｌになんら影響を及ぼすことなく、装置１から負荷Ｌに直流電源を供給することができる。なお、外部交流電源ＶACおよび負荷Ｌは、ベース部４ｂ〜４ｎ＋１のいずれに接続してもよい。
【００４７】
このように、この発明に係る増設電源装置１は、交流電源接続部（＃１〜＃３）、直流電源接続部（＃４，＃５）を有する電源ユニット３ａ，３ｂと、交流電源ライン（ＡＣライン）、直流電源ライン（ＤＣライン）のバスラインを有し、バスラインに交流電源接続部（＃１〜＃３）、直流電源接続部（＃４，＃５）と電気的に接続する接続部（＃１〜＃５）およびバスラインコネクタＣＮを備えたベース部４ａ，４ｂとを一対のブロック電源２ａ，２ｂとし、ブロック電源２ａ，２ｂの電源ユニット３ａ，３ｂとベース部４ａ，４ｂ、ブロック電源と他のブロック電源のベース部相互間とを着脱自在に構成し、装置１から負荷Ｌへの電源供給状態で任意の電源ユニットを対となるベース部から着脱可能にしたので、ブロック電源を容易、かつコンパクトに増設し、ベース部と電源ユニットの着脱も負荷への電源供給状態で実行することができ、使い勝手が良く、利便性の向上を図ることができる。
【００４８】
また、この発明に係る電源ユニット３ａ，３ｂは、ベース部４ａ，４ｂのバスラインから供給される交流電源（ＡＣ電源）をオン／オフする交流ラインスイッチＳＷを備えたので、電源ユニット３ａ，３ｂを稼動中のベース部４ａ，４ｂから抜き差しする場合には、交流ラインスイッチＳＷをオフ状態にしてバスラインから供給される交流電源を停止することができ、不必要なアーク放電を防止することができる。
【００４９】
図３はこの発明に係る電源ユニットの一実施の形態構成図である。なお、図１に示す電源ユニット３ａ，３ｂ、図２に示す電源ユニット３ａ〜３ｎ＋１は、全て同じ構成なので、電源ユニット３ａについて説明する。
【００５０】
図３において、電源ユニット３ａは、スイッチング電源で構成し、交流電源ライン（ＡＣライン）と電気的に接続される入力端子Ｉ１，Ｉ２（図１に示す交流電源接続部♯１，♯２に相当）と、交流電源ＶACを整流してフィルタリングする整流・フィルタ回路５と、平滑コンデンサＣ１と、トランスＴと、トランスＴの一次巻線に直列に接続し、平滑コンデンサＣ１で平滑された直流を高周波のパルスにスイッチングするｎチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ１と、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ１のゲートを制御する制御回路６と、トランスＴの二次巻線に誘導された高周波のパルスを整流する整流ダイオードＤ１と、整流ダイオードＤ１で整流された脈流を平滑する平滑コンデンサＣ２と、平滑コンデンサＣ２で平滑された直流電源を通過または阻止する出力停止手段７と、直流電源ライン（ＤＣライン）に接続される出力端子Ｏ１，Ｏ２（図１に示す直流電源接続部♯４，♯５に相当）と、直流電源ライン（ＤＣライン）からの直流電流の流入を阻止する逆流阻止ダイオードＤ２とから構成する。
【００５１】
制御回路６は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ１のゲートをＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号で駆動する信号発生器、トランスＴの二次巻線側に発生した直流電源ＶDから図示しないフォトカプラなどでフィードバックされた帰還量に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅をコントロールする制御部等で構成し、直流電源ＶDが一定電圧値を保つように、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ１のスイッチング動作を制御する。
【００５２】
逆流阻止ダイオードＤ２は、電源ユニット３ａが発生した直流電圧ＶDがＤＣラインからの直流電圧ＶOよりも低い場合（ＶD＜ＶO）、ＤＣラインから直流電流が流れ込んで、電源ユニット３ａに損傷を及ぼすことを防止する。
【００５３】
このように、この発明に係る電源ユニット３ａは、直流電源（直流電圧ＶD）にバスラインからの直流電流の流入を防止する逆流防止ダイオードＤ２を備えたので、増設した電源ユニット３ａの出力電圧ＶDがバスラインの直流電圧ＶOよりも低い場合（ＶD＜ＶO）にも、バスラインからの直流電流の流入を防止して増設した電源ユニットならびにバスラインの直流電圧への影響を回避することができ、装置の出力電圧の安定化を図ることができる。
【００５４】
出力停止手段７は、出力する直流電源ＶDの電圧がバスライン（出力端子Ｏ１−Ｏ２間）の直流電圧ＶOよりも高い場合、直流電源出力ＶDのバスラインへの出力を停止する。例えば、電源ユニット３ａが増設する電源ユニットで出力停止手段７がない場合、バスライン（ＤＣライン）から既に正規の直流電圧ＶOが供給されており、バスライン（ＤＣライン）から負荷Ｌに直流電流２×ＩOが供給されている場合、増設した電源ユニット３ａの直流電源ＶDが直流電圧ＶOよりも高く（ＶD＞ＶO）、供給可能な直流電流ＩOとすると、負荷Ｌに供給するメインの直流電圧が直流電源ＶDとなり、直流電流が直流電流ＩOとなるため、負荷Ｌに必要とされる直流電流２×ＩOが確保できなくなり、電源ユニット３ａの定格をオーバして電源ユニット３ａならびに負荷Ｌに影響を及ぼす。
【００５５】
また、出力停止手段７は、平滑コンデンサＣ２と逆流阻止ダイオードＤ２の間のポイントＰ１，Ｐ２、接地（ＧＮＤ）のポイントＰ４，Ｐ５および逆流阻止ダイオードＤ２カソード側のポイントＰ３間に挿入または接続し、直流電源の電圧ＶDに対応した電圧とバスラインからの直流電圧ＶOに対応した電圧を比較する比較手段８と、比較手段８から供給される比較信号に基づいて直流電源出力ＶDを通過／阻止する通過／阻止手段９とを備える。
【００５６】
図４はこの発明に係る出力停止手段の一実施の形態回路構成図である。図４において、出力停止手段７は、抵抗器Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６、コンデンサＣ３、演算増幅器ＯＰからなる比較手段８と、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２、トランジスタＱ３のスイッチング素子からなる通過／阻止手段９とを備える。
【００５７】
比較手段８は、直流電圧ＶDを抵抗器Ｒ３と抵抗器Ｒ４で分割した電圧ＶXと、直流電圧ＶOを抵抗器Ｒ５と抵抗器Ｒ６で分割した電圧ＶRとをコンパレータを構成する演算増幅器ＯＰで比較し、比較信号ＨOを抵抗器Ｒ２を介して通過／阻止手段９に供給する。
【００５８】
通過／阻止手段９は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２とトランジスタＱ３で構成し、比較手段８から供給される比較信号ＨOがＨレベルの場合には、トランジスタＱ３がオンになり、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２もオンとなって、ポイントＰ１の直流電圧ＶDの直流電源を通過し、ポイントＰ２−Ｐ３間の逆流阻止ダイオードＤ２の順方向を通過して直流電圧ＶOとなり、出力端子Ｏ１，Ｏ２からベース部４ａのＤＣライン（バスライン）を介して直流電圧ＶOを出力する。
【００５９】
一方、通過／阻止手段９は、比較手段８から供給される比較信号ＨOがＬレベルの場合には、トランジスタＱ３がオフになり、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２もオフとなって、ポイントＰ１の直流電圧ＶDの直流電源を阻止し、直流電圧ＶDのベース部４ａのＤＣラインへの出力を阻止する。
【００６０】
なお、比較手段８のコンデンサＣ３は、ＤＣラインからの直流電圧ＶOに急激な変動があっても電圧ＶRが急激に変化しないようにする。また、演算増幅器ＯＰの駆動電源は、ＤＣラインからの直流電圧ＶOを降圧し、定電圧にして利用する。
【００６１】
また、電源ユニット３ａが最初に動作する場合、ポイントＰ１には直流電圧ＶDが発生するが、ＤＣラインから供給される直流電圧ＶOが発生していない（ＶO＝０Ｖ）ので、この時の出力停止手段７の動作について説明する。
【００６２】
直流電圧ＶDが抵抗器Ｒ３と抵抗器Ｒ４で分割され、直流電圧ＶXが演算増幅器ＯＰのマイナス（−）入力に供給され、演算増幅器ＯＰのプラス（＋）入力には０Ｖ（ＶR＝０）が供給されるが、演算増幅器ＯＰの駆動電源も０Ｖなので、演算増幅器ＯＰの出力はオープンコレクタの高インンピーダンス状態にある。したがって、直流電圧ＶDが抵抗器Ｒ１，抵抗器Ｒ２を介して通過／阻止手段９のトランジスタＱ３のベースに印加され、トランジスタＱ３がオンとなり、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２もオンとなってポイントＰ１の直流電圧ＶDを通過して直流電圧ＶOとなり、出力端子Ｏ１，Ｏ２からベース部４ａのＤＣラインを介して直流電圧ＶOを出力する。
【００６３】
最初の電源ユニット３ａが動作してＤＣラインに直流電圧ＶOが供給されると、２台目以降の電源ユニット（電源ユニット３ｂ以降）の出力停止手段７の動作は、電源ユニットが発生する直流電圧ＶDとＤＣラインからの直流電圧ＶDの比較となり、比較信号ＨOに基づいて前述した動作となる。
【００６４】
また、出力停止手段７は、電源ユニット３ａが発生した直流電源（直流電圧ＶD）の通過または阻止を表示する表示手段１０を備える。表示手段１０は、ポイントＰ２−ポイントＰ５間に挿入した抵抗器Ｒと発光ダイオードＬＥＤで構成する。
【００６５】
出力停止手段７が発生した直流電源（直流電圧ＶD）を通過した場合には、ポイントＰ２−ポイントＰ５間に直流電圧ＶDが発生するので、抵抗器Ｒを介して発光ダイオードＬＥＤに電流が流れ、発光ダイオードＬＥＤが点灯する。
【００６６】
一方、出力停止手段７が発生した直流電源（直流電圧ＶD）を阻止した場合には、ポイントＰ２−ポイントＰ５間に直流電圧ＶDが発生しないため、発光ダイオードＬＥＤが消灯する。
【００６７】
発光ダイオードＬＥＤの点灯により、増設した電源ユニットの発生する直流電圧ＶDが正常であることを表示し、発光ダイオードＬＥＤの消灯により、増設した電源ユニットの発生する直流電圧ＶDがＤＣラインからの直流電圧ＶOよりも高く、増設電源として相応しくないことを表示する。
【００６８】
なお、表示手段１０は、演算増幅器ＯＰからの比較信号ＨOがＬレベルの場合、比較信号ＨOに基づいてフォトカプラやリレー等を駆動し、発光ダイオードＬＥＤを点灯するように構成してもよい。
【００６９】
このように、この発明に係る電源ユニット３ａは、直流電源の電圧ＶDがバスラインの直流電圧ＶOよりも高い場合、直流電源出力のバスラインへの出力を停止する出力停止手段７を備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力によって装置１から負荷Ｌに供給する電源電圧ＶOの上昇ならびに電流容量の低下を防止することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【００７０】
また、この発明に係る出力停止手段７は、直流電源の電圧ＶDに対応した電圧ＶXとバスラインからの直流電圧ＶOに対応した電圧ＶRを比較する比較手段８と、比較手段８から供給される比較信号ＨOに基づいて直流電源出力ＶDを通過／阻止する通過／阻止手段９とを備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力がバスラインの直流電圧よりも高い場合には、直流電源出力のバスラインへの出力を停止することができ、装置の安定性を確保することができる。
【００７１】
さらに、この発明に係る出力停止手段７は、直流電源出力ＶDの通過／阻止を表示する表示手段１０を備えたので、増設した電源ユニットの直流電源出力ＶDが異常なことを可視的に通知することができ、異常のある電源ユニットの交換を迅速に実行することができる。
【００７２】
図５はこの発明に係る増設電源装置の別実施の形態基本構成図である。図５において、増設電源装置１１は、電源ユニット１３ａおよびベース部１４ａを１対としたブロック電源１２ａと、電源ユニット１３ｂおよびベース部１４ｂを１対としたブロック電源１２ｂと、…と、電源ユニット１３ｎおよびベース部１４ｎを１対としたブロック電源１２ｎとから構成する。なお、ブロック電源間の接続は、ベース部相互間をバスラインコネクタＣＮで接続することにより、増設電源装置を構成する。
【００７３】
なお、増設電源装置１１と図１に示す増設電源装置１との相違は、電源ユニット３ａ〜３ｎが直流電圧ＶDの単一電源に対し、電源ユニット１３ａ〜１３ｎが＋５Ｖ、＋１２Ｖ、＋２４Ｖのマルチ出力を備えた点が異なるとともに、ベース部４ａ〜ベース部４ｎがＶOとＧＮＤのＤＣライン（バスライン）に対し、ベース部１４ａ〜１４ｎが＋５Ｖ、＋１２Ｖ、＋２４Ｖ、ＧＮＤのＤＣライン（バスライン）を備えた点が異なる。
【００７４】
ベース部１４ａ〜１４ｎは、＋５Ｖ、＋１２Ｖ、＋２４Ｖ、ＧＮＤのＤＣライン（バスライン）を共通に備え、任意ベース部４のＤＣラインの外部接続端子に＋５Ｖ、＋１２Ｖおよび＋２４Ｖの負荷Ｌを接続してマルチ直流電源出力として駆動することができる。
【００７５】
電源ユニット１３ａ〜１３ｎは、図３に示す回路構成を単数または複数備え、全てが＋５Ｖ、＋１２Ｖおよび＋２４Ｖのマルチ出力であってもよく、＋５Ｖ、＋１２Ｖまたは＋２４Ｖの単一電源出力、＋５Ｖ、＋１２Ｖおよび＋２４Ｖの任意組合せのマルチ出力であってもよい。
【００７６】
また、電源ユニット１３ａ〜１３ｎは、電源毎に図４に示す出力停止手段７を備え、ＤＣライン（＋５Ｖ、＋１２Ｖ、＋２４Ｖ）から供給される直流電圧よりも発生した電圧ＶDが高い場合には、直流電源出力のＤＣライン（バスライン）への供給を阻止して発光ダイオードＬＥＤで表示する。
【００７７】
つまり、最低の条件として＋５Ｖ、＋１２Ｖ、＋２４Ｖの単一電源出力の電源ユニットがあれば、ベース部から＋５Ｖ、＋１２Ｖおよび＋２４Ｖのマルチ電源出力を取り出すことができるマルチ出力を実現することができる。
【００７８】
このように、この発明に係る電源ユニット１３ａ〜１３ｎは、複数の直流電源＋５Ｖ、＋１２Ｖ、＋２４Ｖを備えるとともに、ベース部１４ａ〜１４ｎは、複数の直流電源ライン（＋５Ｖ、＋１２Ｖ、＋２４Ｖ、ＧＮＤ）のバスラインを備え、直流電源のマルチ出力に対応可能なので、動作電圧の異なる複数の負荷を駆動することができ、様々な負荷への適用性を拡張することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明に係る増設電源装置は、電源ユニットとベース部とを一対のブロック電源とし、増設時には対毎に接続し、電源ユニットの交換はベース部から取り外しまたは挿入することにより、ブロック電源を容易、かつコンパクトに増設し、ベース部と電源ユニットの着脱も負荷への電源供給状態で実行することができ、使い勝手が良く、利便性の向上を図ることができるので、スイッチング電源ならびにシリーズ電源を用いたあらゆる増設電源装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明に係る増設電源装置の実施の形態基本構成図
【図２】この発明に係る増設電源装置の一実施の形態増設状態図
【図３】この発明に係る電源ユニットの一実施の形態構成図
【図４】この発明に係る出力停止手段の一実施の形態回路構成図
【図５】この発明に係る増設電源装置の別実施の形態基本構成図
【符号の説明】
【００８１】
１，１１    増設電源装置
２ａ〜２ｎ，１２ａ〜１２ｎ    ブロック電源
３ａ〜３ｎ，１３ａ〜１３ｎ    電源ユニット３
４ａ〜４ｎ，１４ａ〜１４ｎ    ベース部
５    整流・フィルタ回路
６    制御回路
７    出力停止手段
８    比較手段
９    通過／阻止手段
１０    表示手段
ＣＮ    バスラインコネクタ
ＶAC    交流電源
ＳＷ    交流ラインスイッチ
Ｃ１，Ｃ２    平滑コンデンサ
Ｔ    トランス
Ｑ１    ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｑ２    ｐチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｑ３    トランジスタ
Ｄ１    整流ダイオード
Ｄ２    逆流阻止ダイオード
ＬＥＤ    発光ダイオード
ＯＰ    演算増幅器
【図１】
2005151677.tif 000003
【図２】
2005151677.tif 000004
【図３】
2005151677.tif 000005
【図４】
2005151677.tif 000006
【図５】
2005151677.tif 000007