(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次巻線が接続されている入力側モジュールと、
二次巻線に一体に形成されている所定の長さを有する可撓可能な延長部を介し、前記二次巻線が可撓可能な状態で接続されている出力側モジュールと、
前記入力側モジュールから前記出力側モジュールへの電力伝送を行なう主トランスと、
前記入力側モジュールと、前記出力側モジュールと、前記主トランスとが固定されているケースを有し、
前記入力側モジュールと、前記出力側モジュールと、前記主トランスとは、各々機構的に独立して備えられており、
少なくとも前記出力側モジュールは異なる特性のものが複数種用意されており、そのなかから選択された一ないし複数の出力側モジュールの二次巻線と、前記入力側モジュールの一次巻線とを、前記主トランスのコアに連結可能に形成し、
前記出力側モジュールを前記ケースに取り付けた状態において、前記二次巻線は前記主トランスの前記コアに連結可能となっており、前記出力側モジュールに、過電圧保護や過電流保護やリモートセンシング等の各種補助機能を付加するための補助手段を必要に応じて着脱自在に装着できるようにしたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記補助手段は、前記出力側モジュールの主基板に設けられた補助基板と、該補助基板に着脱自在に装着され、前記各種補助機能を出力側モジュールに付加するためのオプションボードを有することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記オプションボードは、前記補助基板に設けられた外部端子に着脱自在に取り付けられるようになっていることを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記外部端子が前記補助基板の部品実装領域以外の縁部に複数設けられており、前記オプションボードが前記補助基板の外部端子に着脱自在に取り付けられるようになっていることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記補助基板が前記主基板に対してほぼ垂直に立設されていることを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項６】
前記オプションボードは、前記補助基板対してほぼ垂直に設けられていることを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項７】
前記出力側モジュールには、出力電圧の設定やその他の各補助機能に対応した外部端子が各々設けられており、機構的に独立した複数種のオプションボードのなかから、前記外部端子に見合う連結部を有するオプションボードが選択されて装着されるようになっていることを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項８】
前記オプションボードは、前記出力側モジュールの外部端子と入力側モジュールとを電気的に接続させるようになっていることを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
【請求項９】
前記出力側モジュールは複数設けられ、それぞれ異なる特性を有し得ることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項１０】
前記出力側モジュールは、前記入力側モジュールから独立して出力電圧を制御する帰還回路を備えていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項１１】
前記出力側モジュールは複数設けられ、それぞれ異なる特性を有し得ることを特徴とする請求項１０記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力側から出力側の電力伝送を行なうスイッチング電源装置などに代表される電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の特にスイッチング電源装置においては、フィルター回路を介して供給される交流電源電圧を整流平滑して直流入力電圧を得、この直流入力電圧を主トランスの一次巻線に断続的に印加する。そして、主トランスの二次巻線に誘起された電圧を、二次側の整流平滑回路で整流平滑した後に、所望の直流出力電圧を出力するように構成している。
【０００３】
ところで、従来のこうした電源装置は、入力電圧や出力電圧などを考慮した仕様に基づき、磁芯であるコアに一次巻線と二次巻線を巻回して、入力側から出力側の電力伝送を行なう独立した主トランスを組み立てておき、この主トランスに対して入力側および出力側の各回路部品を組み込むようになっている。したがって、主トランスを製造する際に必要な仕様が必ず存在し、工数が増加する要因となっていた。また、複数の出力電圧を供給する多出力の電源装置においては、各出力毎に主トランスの二次側の巻線製造作業が必要になる煩しさがあり、また各出力毎に過電圧保護や過電流保護やリモートセンシング等を行うためには、複雑な回路設計が必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、巻線製造作業を独自に行なう必要のない電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は、個々の出力側モジュールに、過電圧保護や過電流保護やリモートセンシング等を行うことができる補助機能を、簡単に付加できるようにした電源装置を提供することを目的とする。
【０００６】
さらに、本発明は、個々の出力側モジュールにおいて、それぞれ独自に出力電圧の制御を行うことができるようにした電源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる電源装置は、一次巻線が接続されている入力側モジュールと、二次巻線に一体に形成されている所定の長さを有する可撓可能な延長部を介し、前記二次巻線が可撓可能な状態で接続されている出力側モジュールと、前記入力側モジュールから前記出力側モジュールへの電力伝送を行なう主トランスと、前記入力側モジュールと、前記出力側モジュールと、前記主トランスとが固定されているケースを有し、前記入力側モジュールと、前記出力側モジュールと、前記主トランスとは、各々機構的に独立して備えられており、少なくとも前記出力側モジュールは異なる特性のものが複数種用意されており、そのなかから選択された一ないし複数の出力側モジュールの二次巻線と、前記入力側モジュールの一次巻線とを、前記主トランスのコアに連結可能に形成し、前記出力側モジュールを前記ケースに取り付けた状態において、前記二次巻線は前記主トランスの前記コアに連結可能となっており、前記出力側モジュールに、過電圧保護や過電流保護やリモートセンシング等の各種補助機能を付加するための補助手段を、必要に応じて着脱自在に装着できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成を有する電源装置によれば、出力側モジュールには、過電圧保護や過電流保護やリモートセンシングなどの各補助機能を実現するオプションボードが取付可能に構成されており、また、前記出力側モジュールを前記ケースに取り付けた状態において、前記二次巻線は前記主トランスの前記コアに連結可能となっているため、必要に応じて、出力側モジュールにそれに適した補助機能を簡単に付加することができ、ユーザーの個別のニーズにより適切に対応できる。
【０００９】
この場合、前記手段は、前記出力側モジュールの主基板に設けられた補助基板と、該補助基板に着脱自在に装着され、前記各種補助機能を出力側モジュールに付加するためのオプションボードを有する。
【００１０】
このオプションボードは、好ましくは、前記補助基板に設けられた外部端子に着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００１１】
この場合、好ましくは、前記外部端子が前記補助基板の部品搭載領域以外の縁部に複数設けられており、前記オプションボードが前記補助基板の外部端子に着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００１２】
また、好ましくは、前記補助基板は、前記主基板に対してほぼ垂直に立設され、また前記オプションボードは、前記補助基板に対してほぼ垂直に設けられる。
【００１３】
また、本発明の電源装置では、好ましくは、前記出力側モジュールには、出力電圧の設定やその他の各補助機能に対応した外部端子が各々設けられており、機構的に独立した複数種のオプションボードのなかから、前記外部端子に見合う連結部を有するオプションボードが選択されて装着される。この場合、前記オプションボードは、前記出力側モジュールの外部端子と入力側モジュールとを電気的に接続させるようにすることもできる。
【００１４】
さらに、好ましくは、前記出力側モジュールを複数設け、それぞれ異なる特性を有し得るように構成してもよい。
【００１５】
また、前記出力側モジュールは、前記入力側モジュールから独立して出力電圧を制御する帰還回路を備えていることを特徴とする。
【００１６】
この場合、好ましくは、前記出力側モジュールは複数設けられ、それぞれ異なる特性を有し得るように構成してもよい。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、本発明における電源装置の一実施例を、添付図面を参照しながら説明する。先ず、電源装置の全体構成を図１〜図３に基づき説明すると、１はアルミニウムなどの金属材料で形成された電源ケースであり、この電源ケース１は、電源装置の大部分の構成部品が取り付けられる底板２と、底板２に対しＬ字状になるように折り曲げられた側板３および曲げ板４とにより構成される。また、５は電源ケース１の上部を覆うカバーであり、これを電源ケース１と同様にアルミニウムなどの金属材料で形成される。そして、カバー５を電源ケース１に装着した状態では、箱状をなす本体（電源ケース１およびカバー５）の一側部に開口部６が形成される。
【００１８】
電源装置は、前記電源ケース１およびカバー５からなる本体の外殻内に、各々独立した複数のモジュールを備えている。そのモジュールとは、入力電圧ラインに侵入するノイズを効果的に抑制，遮断するノイズフィルタモジュールに相当するラインフィルタ部11と、主トランス12を含む高調波抑制機能を備えたコンバータ部13と、コンバータ部13の後段に並列接続された一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎと、出力側モジュール14ａ〜14ｎの空スペースに装着されるブランクパネル15と、電源装置の付加機能として一つの出力側モジュール14ａに補助的に設けられる補助モジュールたるオプションボード16とにより概ね構成される。そして、これらのモジュールを構成する各構成要素は、いずれも本体の内部において機構的に独立しており、その各々が電源ケース１に対して着脱可能に設けられている。
【００１９】
なお、ここでいうモジュールとは、一つの電源装置の主要な内部構成を図面上で便宜的に区画したものとは全く異なり、自由な電源設計を行なえるように、各々が機構的および電気的にも完全に独立している。つまり、図面的に区画したものは、回路内部がブロック化されているので、ブロック化された回路内部に手を加えなければ、電源装置の仕様を変えることができない。しかし、本実施例におけるモジュールは、電源装置の仕様に応じて複数種のモジュールを用意しているので、モジュール内部に手を加える必要はない。
【００２０】
個々のモジュールの構成について詳述すると、電源ケース１の側板３に沿って設けられたラインフィルタ部11は、曲げ板４より外部に露出した入力端子17を備えており、チョークコイルやコンデンサなどを組み合わせた周知のノイズフィルタ回路を内蔵している。そして、入力端子17からの交流入力電圧に含まれるノイズ成分を抑制，遮断して、後段のコンバータ部13に送り出す機能を有している。また、ラインフィルタ部11は、ノイズフィルタ回路の各構成部品をプリント基板に実装したフィルタ本体21を、アルミニウムなどの金属材料からなる保持部材22で保持した構成を有しており、フィルタ特性の異なるラインフィルタ部11が予め複数種用意されている。フィルタ本体21を構成するプリント基板は、コンバータ部13と半田付け若しくはコネクタにより接続される一方、保持部材22はねじ（図示せず）により電源ケース１の側板３に取付け固定されるが、その接続および取付け固定位置は、どのラインフィルタ部11も一致している。したがって、所望の特性を有する任意のラインフィルタ部11を、そのまま電源ケース１の決められた箇所に実装できる構造となっている。
【００２１】
コンバータ部13は、曲げ板４に設けた冷却ファン23に臨んで、ラインフィルタ部11と同じく電源ケース１の後方寄りに設けられており、スイッチング素子（図示せず）などの発熱部品を効果的に放熱するようになっている。また、このコンバータ部13は、ラインフィルタ部11から供給される交流入力電圧の電流波形と電圧波形を近付けて、交流入力電圧の高調波電流を抑制した後、スイッチング素子のスイッチングにより、主トランス12の一次巻線24に直流入力電圧を断続的に印加する機能を有する。コンバータ部13は、前述の主トランス12の他に、この主トランス12の一次巻線24を、他の主トランス12の一次側回路を構成する電子部品と共にプリント基板に実装して一体に備えた入力側モジュール25と、この入力側モジュール25を構成する複数のプリント基板を互いに支持する支え板26とにより構成される。そして、磁性部材からなる主トランス12のコア27に電気的に絶縁して着脱可能に設けられる一次巻線24は、予め入力側モジュール25の一側に半田付けされており、入力側モジュール25と実質的に一体に構成されている。この入力側モジュール25も、前記ラインフィルタ部11のように、入力電圧などの特性に応じたものが予め複数種用意されており、所望の特性を有する入力側モジュール25を、そのまま電源ケース１の決められた箇所に実装できる構造となっている。なお、主トランス12周辺の構成については、後程詳しく説明する。
【００２２】
出力側モジュール14ａ〜14ｎは、本実施例では電源ケース１の前側に３個並設されており、３出力の直流出力電圧が取り出せるようになっている。この出力側モジュール14ａ〜14ｎの設置数は、電源ケース１の設置スペースが許す限りいくらでも可能であり、どの位置にどの出力側モジュール14ａ〜14ｎを設置するのかも任意である。但し、出力側モジュール14ａ〜14ｎを設置しない電源ケース１の空スペースには、これを塞ぐようなブランクパネル15を設けることが好ましい。このことにより、電源ケース１内を通過する空気が、空スペースから外部に逃げることを確実に阻止することができ、出力側モジュール14ａ〜14ｎを効果的に冷却できる。また、ブランクパネル15は、出力モジュール14ａ〜14ｎの設置数が任意になることから、複数種の形状のものを予め用意しておくことが好ましい。
【００２３】
本実施例における電源ケース１は、出力モジュール14ａ〜14ｎを最大５個設置できる同一スペースのＣＨ（チャンネル）１〜ＣＨ５のスロットを並設している。このなかで、出力モジュール14ａは、ＣＨ１およびＣＨ２の２チャンネル分のスロットを占有しているが、他の出力モジュール14ｂ，14ｃおよびブランクパネル15は、ＣＨ３〜ＣＨ５の各々に設置され、１チャンネル分のスロットを占有している。この実施例からも明らかなように、出力モジュール14ａ〜14ｎは、全て同一のスペース内に収納できる形状でなくてもよく、出力の電流容量などに応じて、２チャンネル以上の複数スロットを占有してもよい。これにより、出力モジュール14ａ〜14ｎの形状に柔軟性を持たせることができる。
【００２４】
各出力側モジュール14ａ〜14ｎは、二次巻線28を一体的に備えていると共に、主トランス12の二次側回路および帰還回路（個々の出力側モジュールの出力電圧を入力側モジュールから独立してフィードバック制御するための帰還回路）を構成する各種電子部品を実装する主基板31と、この主基板31を立設状態に保持するアルミニウムなどの金属材料からなる保持部材32と、主基板31の部品面に対し垂直に半田付け接続された補助基板33とにより構成される。このなかで、各出力側モジュール14ａ〜14ｎの主基板31は、保持部材32によりその部品面が同じ側に向いており、開口部６に対向した主基板31の端部には、直流出力電圧を外部に供給する出力端子34が設けられている。また、補助基板33は、出力電圧の設定や、過電圧保護および過電流保護、並びにリモートセンシングなどの各補助機能を実現する回路部品を実装しており、各補助機能に対応した動作用の外部端子35が、導電パターンを露出させた状態で、補助基板33の先端部よりさらに突出して各々複数個並設されている。保持部材32は、図示しないねじにより電源ケース１の側板３の決められた位置に取り付け固定されており、これにより前記補助基板33の外部端子35を含めた各出力側モジュール14ａ〜14ｎの位置決めがなされる。
【００２５】
側板３の反対側にある出力側モジュール14ａには、前述のオプションボード16が補助基板33に対し垂直に立設される。オプションボード16には、前記外部端子35が挿通可能なスルーホール（図示せず）を形成した連結部41を突出状態に備えている。但し、連結部41は外部端子35の全てに対応して設ける必要はない。この連結部41には導電パターンが露出しており、外部端子35を連結部41に挿通後、この連結部41を半田付けすることで、双方の電気的接続がなされる。また、入力側モジュール25のプリント基板にも、出力側モジュール14ａ〜14ｎの各々に対応して、オプションボード16に半田付け接続可能な別の連結部42が設けられており、これにより、外部端子35の一乃至複数と入力側モジュール25との電気的な連結が図られる。そして、出力側モジュール14ａは、オプションボード16の連結部41に連結した外部端子35に対応した補助機能が、選択的に動作するようになっている。なお、本実施例では、一つの出力側モジュール14ａにのみオプションボード16が装着されているが、他の出力モジュール14ｂ〜14ｎにも選択的にオプションボード16を装着してもよい。これにより、選択された特定の出力モジュール14ａ〜14ｎにのみ前記補助機能を持たせることができる。
【００２６】
オプションボード16は、外部端子35との連結部41が互いに異なる位置に設けられた複数種のものが予め用意されている。例えば、全ての外部端子35に対応して連結部41を備えたものと、出力電圧の設定に関わる外部端子35のみに対応して連結部41を備えたものと、出力電圧の設定および過電圧，過電流保護に関わる外部端子35に対応して連結部41を備えたものとを用意すれば、このなかの選択されたオプションボード16を出力側モジュール14ａ〜14ｎの一つに装着すれば、その出力モジュール14ａ〜14ｎに対しオプションボード16に見合う所望の補助機能を持たせることが可能になる。
【００２７】
なお、本実施例では、各出力側モジュール14ａ〜14ｎの同じ位置に外部端子35を設けるようにして、補助基板33の共通化を図るようにしているが、逆に、外部端子35の数が異なる複数の補助基板33を用意しておき、このなかから選択した補助基板33を各出力側モジュール14ａ〜14ｎに取り付けて、共通のオプションボード16により、外部端子35と一次側モジュール25とを電気的に連結させることも考えられる。しかし、この場合は、補助基板33に搭載する回路部品が各々異なってくるので、様々な種類がある出力側モジュール14ａ〜14ｎの管理が繁雑になる。本実施例のように補助基板33を共通化すれば、出力側モジュール14ａ〜14ｎの数が無用に増えず、部品管理が行いやすくなる。
【００２８】
以上のように、出力側モジュールに過電圧保護および過電流保護、並びにリモートセンシングなどの各補助機能を実現するオプションボードを必要に応じて装着可能な構成することにより、各出力モジュールごとに、それに適した補助機能を実現でき、ユーザーのニーズにより適切に対応できる多出力型電源装置を提供できる。
【００２９】
次に、図４〜図８をさらに参照して、入力側から出力側への電力伝送を行なう主トランス12周辺の構成を詳述する。51は、主トランス12の外殻を形成する合成樹脂製の外ケースである。この外ケース51は有底状で、底部には入力側モジュール25のプリント基板への着脱を容易にする複数の弾性片52が突出形成される。また、外ケース51の内部には、コア27を構成する断面がＥ形のコア下部材53と、このコア下部材53の上部に設けられる断面がＩ形のコア上部材54が収容保持される。コア27は、中心部の円筒形状をなす主脚55と、主脚55の両側にある一対の側脚56を有し、周知の閉ざされた磁気回路を形成している。また、外ケース51は、側脚56を設けていないコア27の前後方向に位置して、コ字状に切り開いた開口部57が形成される。コア27の主脚55は円筒状である必要はないが、前述の一次巻線24や二次巻線28の先端部が複数挿脱できる形状となっている。
【００３０】
入力側モジュール25に接続された一次巻線24は、合成樹脂からなる円板状のボビン61と、このボビン61の中央円筒部62に巻回される線材63とにより構成される。ボビン61は、後述する二次巻線28と共に主トランス12のコア27に複数積層できるように、二次巻線28と同様に比較的平板状に形成される。また、導線を絶縁物で覆った線材63は、ボビン61に形成した上下一対のフランジ64間において、放射方向に拡がって螺旋状に配設される。これらのボビン61および線材63を構成する絶縁物により、一次巻線24は外部と電気的に絶縁される。上部のフランジ64には、扇状の切欠部65が形成されており、この切欠部65の基端より放射方向に、線材63の巻き始めおよび巻き終り端部を挾持する一対の係止片66が形成される。係止部66には、線材63の巻き始め端部を中央円筒部62の近傍に案内すると共に、線材63の巻き終り端部を係止片66側に案内する案内部としての切込み67が形成されており、この切込み67により線材63をボビン61に簡単に巻回できるようになっている。なお、68は、コア上部材54をコア下部材53の上部に保持させる金属製の弾性片である。
【００３１】
一次巻線24は、本実施例のように同一のものを電気的に並列接続して、複数使用してもよい。これにより、二次巻線24そのものに手を加え得ることなく、二次巻線24の電流容量を簡単に増やすことができる。また、一次巻線24と同一の部品を用いて、主トランス12の補助巻線とすることもできる。この場合も、補助巻線をコア27の主脚55に取り付けるだけでよいので、製造時の工数増加を最小限にすることができる。
【００３２】
出力側モジュール14ａ〜14ｎに接続された二次巻線28は平板コイル状をなし、２つの平坦な導電部材71ａ，71ｂを有する。導電部材71ａ，71ｂは、出力側モジュール14ａ〜14ｎから外方に延びた延長部72ａ，72ｂと、この延長部72ａ，72ｂの基端にあって、主基板31の回路との接触部73ａ，73ｂを有する横向きの支線脚74ａ，74ｂが形成される。また、延長部72ａ，72ｂの先端部からは、実質的に完全な円環状をなすコイル巻線部75ａ，75ｂが、各導電部材71ａ，71ｂに形成されており、このコイル巻線部75ａ，75ｂの終端76ａ，76ｂが、溝77ａ，77ｂにより導電部材71ａ，71ｂの残りの部分から間隔を有して形成される。溝77ａ，77ｂは、延長部72ａ，72ｂの先端中央部において対角線上に交差する。
【００３３】
導電部材71ａ，71ｂは同一形状を有するが、同じ方向から見たときに鏡像として現れるように積み重なる。また、導電部材71ａ，71ｂの間には絶縁層78が挿入される。コイル巻線部75ａ，75ｂの終端76ａ，76ｂの双方が重なり合う部分では、導電部材71ａ，71ｂおよび絶縁層78を貫く連絡孔79が設けられる。この連絡孔79に半田付けを行なうことで、一方のコイル巻線部75ａの終端76ａと、これに対応する他方のコイル巻線部75ｂの終端76ｂとの接続が図られる。その結果、電流は主基板31との接触部73ａから延長部72ａを経由し、コイル巻線部75ａを周回したところで、終端76ａから半田付け接続部を経由して絶縁層78を通過し、導電部材71ｂのコイル巻線部75ｂの終端76ｂから、前記コイル巻線部75ａの場合と同じ方向に周回する。そして、導電部材71ｂの延長部72ｂを経由して主基板31との接触部73ｂに戻るようになっている。
【００３４】
このように、本実施例では２ターンの二次巻線28を形成しているが、例えば、螺旋状のコイル巻線部75ａまたはコイル巻線部75ｂにより、複数ターンの二次巻線28を形成してもよい。逆に、コイル巻線部75ａのみを形成して、１ターンの二次巻線28を形成してもよい。また、本実施例の出力側モジュール14ｂ，14ｃのように、主基板31の両面に同一の二次巻線28を接続してもよい。この場合、２つの二次巻線28を電気的に並列接続すると、二次巻線28そのものに手を加え得ることなく、二次巻線28の電流容量を簡単に増やすことができる。
【００３５】
導電部材71ａ，71ｂと、その中間にある絶縁層78と、連絡孔79からなる半田付け接続部は、いずれもフィルム状の絶縁層78により覆われる。これにより、接触部73ａ，73ｂを除く部分で、二次巻線28が一次巻線24と同様に外部と絶縁されることになる。コイル巻線部75ａ，75ｂに絶縁層78を介在した二次巻線28の先端部は、前記コア27に連結可能な形状に形成される。なお、前記半田付け接続部は、他のあらゆる導電接続手段に置き換えることが可能である。連絡孔79を適当な開口に置き換えてもよい。
【００３６】
二次巻線28は連続する金属および絶縁物の層から形成される平板状コイルであることから、打ち抜き，プレス，エッチング若しくはレーザカッテイングの手法により、安価でかつ簡単に製造することができる。このように二次巻線28を簡単かつ迅速に製造できることから、電源装置の製造工数を減らし、効率を高めることが可能になる。また、主トランス12のコア27に出力側モジュール14ａ〜14ｃの二次巻線28を複数積み重ねることができ、容易に多出力化を実現できる。
【００３７】
そして、製造に際しては、先ず、ラインフィルタ部11および入力側モジュール25のプリント基板や、出力側モジュール14ａ〜14ｎの主基板31および補助基板33の各々に、必要な回路部品を取り付けておく。続いて、ラインフィルタ部11のサブ製造工程では、回路部品を実装したフィルタ本体21を保持部材22に組み付けて、ラインフィルタ部11としての完成した組立て体を用意しておく。また、別の入力側モジュール25のサブ製造工程では、予めボビン61に線材63を巻回した一次巻線24を用意しておき、入力側モジュール25を構成するプリント基板の所定位置に、一次巻線24の線材63の基端を半田付け接続しておく。この後、コア下部材53を外ケース51に収容した主トランス12を、前記入力側モジュール25を構成するプリント基板に取り付ける。ここでの取り付けは、主トランス12の弾性片52を、その弾性変形により該プリント基板に係止させることで達成される。主トランス12は、一次巻線24や二次巻線28を巻回していない状態で、他の部品に取り付け固定されており、従来の電源装置における主トランス12とは、その製造方法が全く異なっている。この状態で、各プリント基板を支え板26に取り付けておき、入力側モジュール25として完成した組立て体を用意しておく。
【００３８】
これとは別に、出力側モジュール14ａ〜14ｎのサブ製造工程では、適切な寸法で必要な電力特性を得るためのターン数を有する二次巻線28の接触部73ａ，73ｂを、主基板31の所定位置に半田付け接続する。この際、二次巻線28を主基板31の両面に一つずつ接続したり、ターン数の異なる二次巻線28を接続するなどして、所望の特性の出力側モジュール14ａ〜14ｎを複数種組み立てる。その後、半田付けにより主基板31の部品面に共通の補助基板33を立設し、これを保持部材32により保持して、出力側モジュール14ａ〜14ｎとしての完成した組立て体を用意しておく。なお、厳密には１チャンネルのスロットを占有する出力側モジュール14ｂ，14ｃと、２チャンネル分のスロットを占有する出力側モジュール14ａとは、その形状の相違により異なる補助基板33が装着されるが、外部端子35はいずれも同じ位置に設けられており、占有面積の同じ出力側モジュールは同じ補助基板33が取り付けられる。
【００３９】
上記各組立て体は、主トランス12に一次巻線24や二次巻線28を組み込む前に検査が行なわれる。これにより、特に出力側モジュール14ａ〜14ｎでは、個々の組立て体の段階での誤差をなくして、各出力側モジュール14ａ〜14ｎから期待した電圧および電流が確実に供給されることになる。
【００４０】
こうした検査工程を一度経た後、電源ケース１への組み込み工程を開始する。先ず、前述の完成した入力側モジュール25を電源ケース１の底板２に組み付け、続いて、ノイズフィルタ部11を側板３に取り付けると共に、冷却ファン23を曲げ板４に取り付ける。また、主トランス12の出力側においては、複数種の出力側モジュール14ａ〜14ｎのなかから、選択した出力側モジュール14ａ〜14ｃを、電源ケース１の開口部６に対向した部位に並設する。また、特定の出力側モジュール14ａに付加機能を持たせる必要がある場合は、これに見合うオプションボード16を選択して、その出力側モジュール14ａに取り付ける。これは、出力側モジュール14ａの出力端子35にオプションボード16の連結部41を半田付け接続する一方、すでに電源ボード１に組み込んである入力側モジュール25に、オプションボード16の連結部42を半田付け接続することで達成される。そして、電源ケース１内に空スペースを生じた場合は、その箇所にブランクパネル15を取り付ける。
【００４１】
上述の電源ケース１への各組み立て体の取り付けが完了した後、最後に主トランス12のコア27を利用して、入力側と出力側の連結作業が行なわれる。これは、機構的に各々独立した入力側モジュール25の一次巻線24や、出力側モジュール14ａ〜14ｃの二次巻線28を、コア27の主脚55に順次装着するだけでよい。その後、弾性片68によりコア下部材53の上部にコア上部材54を取り付けることで、入力側モジュール25および出力側モジュール14ａ〜14ｃの組み立て完了と同時に、主トランス12の組み立ても完了する。後は、電源ケース１にカバー５を取り付けて、最終検査を行なえばよい。
【００４２】
以上のように、上記実施例では、入力側から出力側への電力伝送を行なう電源装置の主トランス12において、機構的に独立した出力側モジュール14ａ〜14ｎに二次巻線28を一体に取り付けた後で、この出力側モジュール14ａ〜14ｎと一体の二次巻線28と、これとは別の一次巻線24とをコア27に連結させる独自の製造方法を採用している。この製造方法によれば、少なくとも二次巻線28は機構的に独立した出力側モジュール14ａ〜14ｎに一体に取り付けられていることから、この状態にある二次巻線28と一次巻線24とを主トランス12のコア27に連結すれば、主トランス12の出力側の組み立てが完了するのと同時に、主トランス12としての組み立ても完了する。よって、主トランス12は独自の巻線製造作業を行なう必要がない。これは、入力側から出力側への電力伝送を行なう電源装置の主トランス12において、一次巻線24と、機構的に独立した出力側モジュール14ａ〜14ｎに一体に取り付けた二次巻線28と、一次巻線28および二次巻線24が連結可能なコア27とを備えた構成によっても実現する。
【００４３】
また、上記製造方法において、本実施例では、一次巻線24は、コア27に連結する前に、機構的に独立した入力側モジュール25に一体に取り付けられている。この場合、一次巻線24も機構的に独立した入力側モジュール25に一体に取り付けられていることから、入力側モジュール25と一体の一次巻線24と、出力側モジュール14ａ〜14ｎと一体の二次巻線28とを、主トランス12のコア27に連結すれば、主トランス12の入力側および出力側の組み立てが完了するのと同時に、主トランス12としての組み立ても完了する。よって、主トランス12は、独自の巻線製造作業を行なう必要がない。これは、前記構成において、一次巻線24が機構的に独立した入力側モジュール25に一体に備えたものからなることで実現する。
【００４４】
さらに、上記の各製造方法において、本実施例では、出力側モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性のものが複数種用意されており、その各々にいずれも平板状コイルが二次巻線28として取り付けられている。この場合、出力側モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性のものが複数種用意されているため、単出力から多出力に至るまで、出力側モジュール14ａ〜14ｎをどのように組み合わせたとしても、主トランス12の巻線製造作業を独自に行なう必要はない。また、二次巻線28はいずれも平板状コイルであるため、安価でかつ簡単に製造することができる。さらに、主トランス12のコア27に出力側モジュール14ａ〜14ｎの二次巻線28を複数積み重ねることができ、容易に多出力化を実現できる。これは、前記各構成において、二次巻線28を備えた出力側モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性のものが複数種用意されており、各々の二次巻線28がいずれも平板状コイルであることで実現する。
【００４５】
これ以外の作用，効果を列記すると、本実施例では、入力側モジュール25に一次巻線24を一体に取り付ける一方、この入力側モジュール25とは機構的に独立した出力側モジュール14ａ〜14ｎに二次巻線28を一体に取り付けて、少なくとも出力モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性のものを複数種用意しておき、そのなかから選択された一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎの二次巻線28と、入力側モジュール25の一次巻線24とを、入力側モジュール25から出力側モジュール14ａ〜14ｎへの電力伝送を行なう機構的に独立した主トランス12のコア17に連結させるようにしている。この製造方法によれば、所望の電源装置を構築するには、予め機構的に独立した入力側モジュール25に一次巻線24を一体に取り付けると共に、同様に機構的に独立した出力側モジュール14ａ〜14ｎに二次巻線28を一体に取り付けておく。そして、異なる特性のものが複数種用意された出力側モジュール14ａ〜14ｎのなかから、一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎを選択し、この出力側モジュール14ａ〜14ｎと一体の二次巻線28と、入力側モジュール25に一体の一次巻線24とを各々共通の主トランス12に連結すれば、単出力から多出力に至る自由な電源設計を行なうことができる。この場合、主トランス12は出力側モジュール14ａ〜14ｎの連結個数に関わらず１個で済むため、多出力の電源装置を構築しても、主トランス12およびその周辺の構造は複雑化しない。これは、一次巻線24を一体に取り付けた入力側モジュール25と、二次巻線28を一体に取り付けた出力側モジュール14ａ〜14ｎと、入力側モジュール25から出力側モジュール14ａ〜14ｎへの電力伝送を行なう主トランス12とを各々機構的に独立して備え、少なくとも出力側モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性のものが複数種用意されており、そのなかから選択された一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎの二次巻線28と、入力側モジュール25の一次巻線24とを、主トランス12のコア27に連結可能に形成した構成でも達成される。
【００４６】
また、上記製造方法において、本実施例では、出力電圧の設定などの各補助機能に対応して、前記出力側モジュール14ａ〜14ｎに動作用の外部端子35を各々配設しておくと共に、外部端子35との連結部41が互いに異なる位置に設けられている複数種の機構的に独立した補助モジュールたるオプションボード16を用意しておき、このなかの選択されたオプションボード16を出力側モジュール14ａ〜14ｎに選択的に装着することで、出力側モジュール14ａ〜14ｎの一乃至複数の外部端子35と入力側モジュール25とを電気的に連結させるようにしている。このような方法で製造すると、各出力側モジュール14ａ〜14ｎには、出力電圧の設定やその他の各補助機能に対応した外部端子35が各々設けられている。したがって、特定の補助機能を付加するには、機構的に独立した複数種のオプションボード16のなかから、これに見合う連結部41を有するオプションボード16を、選択した出力側モジュール14ａに装着すればよい。これにより、該当する出力側モジュール14ａは、特定の補助機能に関して、入力側モジュール25と電気的な連結が図られ、各出力毎に所望の補助機能だけを動作させることが可能になる。そしてこれは、出力電圧の設定などの各補助機能に対応して、一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎに動作用の外部端子35を各々配設すると共に、出力側モジュール14ａに選択的に装着され、一乃至複数の外部端子35と入力側モジュール25とを電気的に連結する機構的に独立したオプションボード16をさらに備え、オプションボード16は外部端子35との連結部41が互いに異なる位置に設けられている複数種のものが用意されている構成により達成される。
【００４７】
また、上記製造方法において、本実施例では、一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎを、箱状の本体である電源ケース１およびカバー５の開口部６に対向して設置し、この出力側モジュール14ａ〜14ｎを設置していない空スペースを塞ぐように、機構的に独立したブランクパネル15を電源ケース１およびカバー５に装着している。したがって、空スペースを塞いでブランクパネル15を装着することによって、電源ケース１およびカバー５内を通過する空気が、空スペースから外部に逃げることを確実に阻止することができ、出力側モジュール14ａ〜14ｎを効果的に冷却できる。そしてこれは、一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎが、電源ケース１およびカバー５の開口部６に対向して設置されており、出力側モジュール14ａ〜14ｎを設置していない空スペースを塞ぐように、機構的に独立したブランクパネル15を電源ケース１およびカバー５に設けた構成によっても達成される。
【００４８】
さらに、上記製造方法において、本実施例では、他のモジュール類と同様に、入力側モジュール25の前段に、入力電圧のノイズを抑制，遮断する機構的に独立したノイズフィルタモジュールたるラインフィルタ部11を装着している。したがって、入力側モジュール25の前段にラインフィルタ部11を装着することで、このラインフィルタ部11を含めた自由な電源設計を行なうことができる。そしてこれは、入力側モジュール25の前段に、入力電圧のノイズを抑制，遮断する機構的に独立したラインフィルタ部11を設けることで達成される。
【００４９】
その他に、本実施例では、一次巻線24もその全体外形が平板状に形成されている。よって、二次巻線28が平板状コイルであることと相俟って、主トランス12のコア27に入力側モジュール25の一次巻線24と出力側モジュール14ａ〜14ｎの二次巻線28を各々積み重ねることができ、多出力化の実現がさらに容易になる。また、平板状コイルからなる二次巻線28は、出力側モジュール14ａ〜14ｎの回路部品を実装する主基板31すなわちプリント基板に半田付け接続されるため、二次巻線28と出力側モジュール14ａ〜14ｎとを容易に一体化できる。この場合、二次巻線28の電流容量を容易に増やすために、主基板31の両面に二次巻線28を各々接続し、各二次巻線28を電気的に並列接続するのが好ましい。二次巻線28は様々な形状が想定されるが、平板状コイルで形成されるため、従来のような巻線作業は不要であり、製造性が向上する。勿論、前記の電流容量を容易に増やす手法においても、製造性の向上はそのまま踏襲される。また、一次巻線24および二次巻線28はいずれも円板状を有しており、円筒形状のコア27に挿入し連結されるようになっているが、このようにすると、角形のコアを採用したものに比べて、一次巻線24および二次巻線28の取付け方向を考慮する必要がなく、特に複数の二次巻線28がコア27に連結される多出力の電源装置において好ましいものとなる。
【００５０】
上述した本発明の電源装置の主トランスは、入力側から出力側への電力伝送を行なう電源装置の主トランスにおいて、一次巻線と、機構的に独立した出力側モジュールに一体に取り付けた二次巻線と、前記一次巻線および前記二次巻線が連結可能なコアとを備えているので、主トランスの出力側の組み立てが完了するのと同時に、主トランスとしての組み立ても完了することで、巻線製造作業を独自に行なう必要のない電源装置の主トランスを提供できる。
【００５１】
また、この電源装置の主トランスは、前記構成に加えて、前記一次巻線が機構的に独立した入力側モジュールに一体に設けられているので、主トランスの入力側および出力側の組み立てが完了するのと同時に、主トランスとしての組み立ても完了することで、巻線製造作業を独自に行なう必要のない電源装置の主トランスを提供できる。
【００５２】
さらに、この電源装置の主トランスは、前記構成に加えて、前記二次巻線を備えた前記出力側モジュールは異なる特性のものが複数種用意されており、各々の前記二次巻線がいずれも平板状コイルから構成されているので、単出力から多出力に至るまで、出力側モジュールをどのように組み合わせたとしても、主トランスの巻線製造作業を独自に行なう必要はない。また、安価でかつ簡単に二次巻線を製造できると共に、容易に多出力化を実現できる。
【００５３】
また、上述した本発明の電源装置の主トランスの製造方法は、入力側から出力側への電力伝送を行なう電源装置の主トランスにおいて、機構的に独立した出力側モジュールに二次巻線を一体に取り付けた後で、この二次巻線と一次巻線とをコアに連結させるようになっており、そのため、主トランスの出力側の組み立てが完了するのと同時に、主トランスとしての組み立ても完了することで、巻線製造作業を独自に行なう必要のない電源装置の主トランスの製造方法を提供できる。
【００５４】
また、この電源装置の主トランスの製造方法は、前記一次巻線は、前記コアに連結する前に、機構的に独立した入力側モジュールに一体に取り付けられており、主トランスの入力側および出力側の組み立てが完了するのと同時に、主トランスとしての組み立ても完了することで、巻線製造作業を独自に行なう必要のない電源装置の主トランスの製造方法を提供できる。
【００５５】
さらに、この電源装置の主トランスの製造方法は、前記出力側モジュールは異なる特性のものが複数種用意されており、その各々にいずれも平板状コイルが前記二次巻線として取り付けられており、単出力から多出力に至るまで、出力側モジュールをどのように組み合わせたとしても、主トランスの巻線製造作業を独自に行なう必要はない。また、安価でかつ簡単に二次巻線を製造できると共に、容易に多出力化を実現できる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
上記構成によれば、出力側モジュールは異なる特性のものが複数種用意されているため、単出力から多出力に至るまで、出力側モジュールをどのように組み合わせたとしても、主トランスの巻線製造作業を独自に行なう必要はない。また、出力側モジュールには、過電圧保護および過電流保護、並びにリモートセンシングなどの各補助機能を実現するオプションボードが取付可能に構成されており、各出力モジュールごとに、それに適した補助機能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す電源装置の平面図である。
【図２】同上カバーを開けた状態の電源装置の斜視図である。
【図３】同上電気的構成の概略図である。
【図４】同上主トランスの分解斜視図である。
【図５】同上一次巻線のボビンの平面図である。
【図６】同上一次巻線のボビンの正面図である。
【図７】同上出力側モジュールの平面図である。
【図８】同上図７のＩ−Ｉ線断面図である。
【符号の説明】
１  電源ケース
12  主トランス
14ａ〜14ｎ  出力側モジュール
24  一次巻線
25  入力側モジュール
27  コア
28  二次巻線
【図１】
0003996726.tif 000002
【図２】
0003996726.tif 000003
【図３】
0003996726.tif 000004
【図４】
0003996726.tif 000005
【図５】
0003996726.tif 000006
【図６】
0003996726.tif 000007
【図７】
0003996726.tif 000008
【図８】
0003996726.tif 000009