(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる入力電圧時においても電力を安定して供給することができる電源装置を提供する。【解決手段】第一電源ユニット１と第二電源ユニット２の二つの電源ユニットを備え、各電源ユニットの片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器１０に接続してあり、前記切替器は一方の入力端と前記第二電源ユニットの他方の入力端と接続するとともに、他方の入力端と前記第一電源ユニットの他方の入力端と接続する低入力電圧モードと、前記第一の電源ユニットの他方の入力端と前記第二の電源ユニットの他方の入力端とを接続する高入力電圧モードとを切り替え自在に構成してあることを特徴とする電源装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源ユニットを複数個備え、各電源ユニットの片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器に接続してあり、前記切替器を用いて前記電源ユニットを並列接続又は直列接続若しくはこれらを組み合わせることにより、段階的に入力電圧を変換するように構成してあることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
第一電源ユニットと第二電源ユニットの二つの電源ユニットを備え、各電源ユニットの片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器に接続してあり、前記切替器は一方の入力端と前記第二電源ユニットの他方の入力端と接続するとともに、他方の入力端と前記第一電源ユニットの他方の入力端と接続する低入力電圧モードと、前記第一の電源ユニットの他方の入力端と前記第二の電源ユニットの他方の入力端とを接続する高入力電圧モードとを切り替え自在に構成してあることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段階的に入力電圧を変換して電力を出力する電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来二種類の電圧を切り替える手段として、複数のタップを持つトランスの一次巻線と、これらのタップとＭＯＳＦＥＴの接続を切り替えるスイッチを持ち、このスイッチを切り替えることにより、トランスの一次側と二次側の巻数比を可変させるものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８９１９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の回路方式は、巻数比を切り替えることで二次側回路素子の負担を軽減することはできるが、一次側回路素子の負担を軽減することはできない。つまり、一次側回路素子は高入力電圧時の動作条件で決まる電圧に耐えられる耐圧を持ち、かつ、低入力電圧時の動作条件で決まる電流を流す電流容量を持つ必要がある。従って、一次側回路素子の大型化を避けることができない。
【０００４】
一般にＭＯＳＦＥＴのオン抵抗は耐圧の２．５乗に比例すると言われている。したがって１００Ｖ系入力専用設計の電源装置と１００／２００Ｖ系入力兼用設計の電源装置を比較すると、耐圧が２倍になるのでＭＯＳＦＥＴのオン抵抗は２2.5≒２．８３倍となる。したがって１００Ｖ系入力専用設計の電源装置と同じ損失にしなければならない場合、素子の数が約３倍になる。素子の数を変えない場合は、２．８３倍の損失を処理するために放熱部品が大型化し、効率が低下する。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、複数の入力電圧時においても電力を安定して供給することができる電源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、電源ユニットを複数個備え、各電源ユニットの片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器に接続してあり、前記切替器を用いて前記電源ユニットを並列接続又は直列接続若しくはこれらを組み合わせることにより、段階的に入力電圧を変換するように構成してあることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る電源装置は、第一電源ユニットと第二電源ユニットの二つの電源ユニットを備え、各電源ユニットの片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器に接続してあり、前記切替器は一方の入力端と前記第二電源ユニットの他方の入力端と接続するとともに、他方の入力端と前記第一電源ユニットの他方の入力端と接続する低入力電圧モードと、前記第一の電源ユニットの他方の入力端と前記第二の電源ユニットの他方の入力端とを接続する高入力電圧モードとを切り替え自在に構成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低入力電圧時においては電源ユニットを並列に、高入力電圧時においては電源ユニットを直列に接続することにより、低入力電圧時並びに高入力電圧時においても、その耐圧と電流容量を変える必要がなく、いずれの電圧時においても安定して電力を供給することができる。また、３個以上の電源ユニットを備えてある場合は、電源ユニットの直列接続と並列接続を組み合わせることにより、複数段階の入力電圧に変換することができ、いずれの電圧時においても安定して電力を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
発明を実施するための最良の形態の回路図を図１に示す。図１図示の電源装置は、第一電源ユニット１と第二電源ユニット２との二つの電源ユニットと、これらの電源ユニット１，２の接続を変更して入力電圧を切り替える切替器１０とを備えてある。各電源ユニット１，２の片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器１０に接続してある。
【００１０】
本発明は、切替器１０を用いて電源ユニット１，２を並列又は直列若しくはこれらを組み合わせることにより、段階的に入力電圧を変換するように構成してあることを特徴としている。本実施例においては、電源ユニット１，２を２つ備え、二つの電源ユニット１，２と切替器１０との接続に応じて、低入力電圧モードと高入力電圧モードとに切り替えることができる。
【００１１】
本実施例においては、切替器１０の一方の入力端と第二電源ユニット２の他方の入力端とが接続してあるとともに、切替器１０の他方の入力端と第一電源ユニット１の他方の入力端とが接続してあると、低入力電圧モード（例えば１００Ｖ）となる。一方、第一の電源ユニット１の他方の入力端と第二の電源ユニット２の他方の入力端とが接続してあると、高入力電圧モード（例えば２００Ｖ）となる。
【００１２】
本実施例の電源装置は、以上のように構成してある二つの電源ユニット１，２と切替器１０とを用いて、低入力電圧モードと高入力電圧モードとを以下のように切り替える。先ず、高入力電圧モードから低入力電圧モードに切り替えた場合の切替器１０の内部構造を図２に示す。なお、図２（ａ）は実際の切替器１０における内部構造図、（ｂ）は簡略した内部構成図である。高入力電圧モードから低入力電圧モードにするには、切替器１０の一方の入力端と第二電源ユニット２の他方の入力端とを接続する。これとともに、切替器１０の他方の入力端と第一電源ユニット１の他方の入力端とを接続する。即ち、二つの電源ユニット１，２同士を並列に接続することにより、低入力電圧モードにすることができる。
【００１３】
続いて、低入力電圧モードから高入力電圧モードに切り替えた場合の切替器１０の内部構造を図３に示す。なお、図３（ａ）は実際の切替器１０における内部構造図、（ｂ）は簡略した内部構成図である。低入力電圧モードから高入力電圧モードにするには、切替器１０の一方の入力端と第二電源ユニット２の他方の入力端との接続を解除するとともに、切替器１０の他方の入力端と第一電源ユニット１の他方の入力端との接続を解除する。その後、第一の電源ユニット１の他方の入力端と第二の電源ユニット２の他方の入力端とを接続する。即ち、二つの電源ユニット１，２同士を並列から直列に接続を変更することにより、低入力電圧モードから高入力電圧モードに変更することができる。
【００１４】
以上のように構成することにより、例えば１００Ｖ系入力専用設計において、ＭＯＳＦＥＴで構成したスイッチを２並列で使う必要があるとする。従来においては、１００／２００Ｖ系入力兼用設計にした場合、同じ損失にすると、ＭＯＳＦＥＴを６並列にする必要があったが、本発明によれば、半分の容量の電源装置を二組用意すればよいので、２並列のＭＯＳＦＥＴを一つずつに分ければよく、トータルの素子数は変わらない。したがって素子数が１／３で済む。
【００１５】
なお、本実施例では、電源ユニットを二つ備え、各電源ユニットの片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器に接続し、この切替器を用いて二つの電源ユニットを並列又は直列に接続することにより、二段階の入力電圧を変換することができるが、本発明においては、電源ユニットを複数個設けることが可能であり、その場合は、各電源ユニットの片方の入力端を入力電力源に接続し、他方の入力端を切替器に接続し、この切替器を用いて複数個の電源ユニットを並列接続又は直列接続若しくはこれらを組み合わせることにより、電源ユニットの個数と同じ個数の段階で入力電圧を変換するように構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明によれば、低入力電圧時においては電源ユニットを並列に、高入力電圧時においては電源ユニットを直列に接続することにより、低入力電圧時並びに高入力電圧時においても、その耐圧と電流容量を変える必要がなく、いずれの電圧時においても安定して電力を供給することができる。また、３個以上の電源ユニットを備えてある場合は、電源ユニットの直列接続と並列接続を組み合わせることにより、複数段階の入力電圧に変換することができ、いずれの電圧時においても安定して電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る電源装置における発明を実施するための最良の形態の回路構成図である。
【図２】図１図示実施例の低入力電圧モードにおける要部の回路構成図である。
【図３】図１図示実施例の高入力電圧モードにおける要部の回路構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１，２  電源ユニット
１０  切替器
【図１】
2009124775.tif 000003
【図２】
2009124775.tif 000004
【図３】
2009124775.tif 000005