CN103282845B

CN103282845B - 电源装置

Info

Publication number: CN103282845B
Application number: CN201180017129.8A
Authority: CN
Inventors: 山中孝彦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: KR20130086277A; KR101403087B1; US20160187948A1; US10198051B2; TW201328098A; TWI443923B; WO2013098971A1; US20130166087A1; DE112011106046T5; US9568969B2; JPWO2013098971A1; JP5079168B1; CN103282845A

Abstract

为了在将电源装置双重化而构成PLC时尽可能减小2个电源装置的更换时期的差，电源单元（3a）具有：温度检测部（34），其对本电源单元（3a）的内部温度进行检测；以及输出调整电路（35），其以使本电源单元（3a）的温度检测部（34）的温度检测值和与本电源单元（3a）安装在同一个PLC上的其他电源单元（3b）所具有的温度检测部（34）的温度检测值的差值变得更小的方式，对本电源单元（3a）的内部电源的输出进行调整。

Description

电源装置

技术领域

本发明涉及一种以双重化的方式搭载在可编程控制器（PLC）中的电源装置。

背景技术

作为提高PLC可靠性的方法，可以举出将PLC的结构单元双重化的方法。通过使结构单元双重化，从而即使一个结构单元发生故障，也可以利用另一个结构单元继续控制。作为双重化对象的结构单元的代表例，存在搭载了多个有寿命部件的电源单元（电源装置）。

在将电源单元双重化的情况下，各个电源单元的输出比例应如何设定成为问题。例如在专利文献1中，公开了使2个电源单元的输出比例均等化的技术。

专利文献1：日本特开2008－148513号公报

发明内容

作为模块型（buildingblocktype）的PLC，存在下述PLC，其从基座单元的一端朝向该基座单元的中央侧，无间隙地安装2个电源单元和其他结构单元（例如CPU单元）而构成。在这种PLC中，如果如上述专利文献1的技术所示，使2个电源单元的输出均等化，则由于中央侧的电源单元是以两个侧面与其他结构单元相邻的方式安装的，所以在散热效率上产生差异，与安装在端侧的电源单元相比内部温度变高。这样，存在下述问题，即，使中央侧的电源单元的寿命比端侧的电源单元短，使电源单元的更换周期产生差异。其原因在于，在电源单元中使用了平滑电容器等温度越高越加快老化速度的部件。如果2个电源单元的更换周期产生差异，则导致PLC整体维护费用的增加。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种电源装置，其在将电源装置双重化而构成PLC时，尽可能减小2个电源装置的更换时期的差距。

为了解决上述课题，实现目的，本发明提供一种电源装置，其以双重化的方式搭载在可编程控制器（PLC）上，根据交流的商用电源分别生成并输出所述PLC的内部电源，其特征在于，具有：温度检测部，其对本电源装置的内部温度进行检测；以及输出调整电路，其以使本电源装置的温度检测部的温度检测值和与本电源装置安装在同一个PLC上的其他电源装置所具有的温度检测部的温度检测值的差值变得更小的方式，对本电源装置的内部电源的输出进行调整。

发明的效果

本发明所涉及的电源装置通过与以双重化的方式搭载在同一个PLC上的其他电源装置之间，减小内部温度的差，从而可以与该其他电源装置之间减小有寿命部件的老化速度差，因此，具有可以减小2个电源装置的更换时期的差距的效果。

附图说明

图1是使用实施方式1的电源单元构成的PLC的结构图。

图2是实施方式1的电源单元的结构图。

图3是对实施方式1的电源单元的动作进行说明的流程图。

图4是实施方式2的电源单元的结构图。

图5是对实施方式2的电源单元的动作进行说明的流程图。

图6是表示平滑电容器的老化特性的图。

图7是实施方式3的电源单元的结构图。

图8是AC/DC变换电路图的结构图。

图9是对实施方式3的电源单元的动作进行说明的流程图。

图10是实施方式4的电源单元的结构图。

图11是对实施方式4的电源单元的动作进行说明的流程图。

具体实施方式

下面，基于附图，详细说明本发明所涉及的电源装置的实施方式。此外，本发明并不受本实施方式限定。

实施方式1

图1是使用应用了实施方式1的电源装置的电源单元构成的PLC的结构图。如图所示，PLC1在基座单元2上从纸面左侧开始依次安装2个电源单元3a、3b、CPU单元4、4个通常单元5而构成。通常单元5是对除了电源单元3a、3b和CPU单元4之外的结构单元的总称，包含例如输入单元、输出单元、动作（motion）CPU单元、温度调整单元、通信单元等。用户可以根据PLC1的使用目的，选择期望的通常单元5构成PLC1。

基座单元2具有电源供给线21。电源单元3a、3b分别生成内部电源，将所生成的内部电源经由电源供给线21向CPU单元4以及多个通常单元5供给。另外，基座单元2具有信号线22a、22b，其用于在电源单元3a和电源单元3b之间调整输出比例。信号线22a是电源单元3a向电源单元3b发出的信号的传送路径，以下将该信号称为调整用信号22a。另外，信号线22b是电源单元3b向电源单元3a发出的信号的传送路径，以下将该信号称为调整用信号22b。

图2是实施方式1的电源单元3a、3b的结构图。由于电源单元3a和电源单元3b具有相同的结构，所以在这里，作为代表而对电源单元3a的结构进行说明。

电源单元3a具有滤波-整流电路30、开关控制电路31、AC/DC变换电路32、双重化匹配电路33、温度检测部34以及输出调整电路35。

滤波-整流电路30对交流的商用电源进行整流以及平滑化，生成直流电源。开关控制电路31将滤波-整流电路30所生成的直流电源，变换为与从输出调整电路35供给的控制信号相对应的电力的交流电源。控制信号用于指定本电源单元3a的输出电力的大小，在这里，作为一个例子，采用占空比。开关控制电路31通过以使接通状态期间和断开状态期间的比成为由控制信号指定的占空比的方式，对滤波-整流电路30所生成的直流电源进行开关，从而生成交流电源。

AC/DC变换电路32对开关控制电路31所生成的交流电源进行整流以及平滑化，生成在PLC1内使用的内部电源。

双重化匹配电路33与由AC/DC变换电路32供给内部电源的线路中的高电位侧的负载连接线连接。双重化匹配电路33是防止所生成的内部电源向电源单元3a侧逆向流动的电路，例如由二极管或FET构成。此外，低电位侧的负载连接线与信号地线连接。

由AC/DC变换电路32生成并经由双重化匹配电路33输出的内部电源的电压，成为与开关控制电路31输出的交流电源的占空比相对应的值。另外，根据电源单元3a生成的内部电源的电压和电源单元3b生成的内部电源的电压之间的大小关系，确定2个电源单元3a、3b的输出比率。电源单元3a生成的内部电源的电压与电源单元3b相比越大，电源单元3a的输出比例越大。即，输出调整电路35通过对控制信号进行操作，从而可以对本电源单元3a所负担的输出比例进行操作。

在这里，电源单元3a、3b包含多个有寿命部件而构成。所谓有寿命部件，是指随着工作时间而不断老化，在经过一定的期间后，因故障或无法再得到目的功能等而不可使用的部件。例如，在滤波-整流电路30、AC/DC变换电路32等中设置的平滑电容器，是代表性的有寿命部件。上述有寿命部件具有温度越高老化速度越快的特性。例如对于通常作为平滑电容器使用的电解电容器，认为每上升10度（摄氏度）寿命减半。另一方面，电源单元3a、3b具有发热部件。例如，构成双重化匹配电路33的二极管或FET是发热部件。由于电源单元3b安装为两侧与别的结构单元相邻，所以相比于仅一侧与别的结构单元相邻的电源单元3a，热量容易滞留在内部。因此，如果使电源单元3a、3b的输出比例均等化，则内部产生的热量相等，与电源单元3a相比，电源单元3b的内部温度更高。其结果，使有寿命部件的寿命产生差异，由此使得电源单元3b的更换周期比电源单元3a的更换周期短。根据实施方式1，电源单元3a、3b分别对负载进行调整，以使这两者的内部温度相等。

温度检测部34具有对电源单元3a的装置内温度进行检测的温度传感器而构成，输出与温度检测值相对应的温度信息。温度检测部34所输出的温度信息，向本电源单元3a的输出调整电路35输入，并且作为调整用信号22a向电源单元3b输入。作为温度检测部34的温度传感器，例如可以采用热敏电阻或热电偶等温度传感器。在作为温度传感器而采用热敏电阻的情况下，可以包含测量该热敏电阻的电阻值的电路及将测量出的电阻值变换为温度信息的电路，而构成温度检测部34。另外，在采用热电偶的情况下，可以包含测量该热电偶的电动势的电路及将测量出的电动势变换为温度信息的电路，而构成温度检测部34。另外，也可以将温度传感器的输出值作为温度信息。

对于温度传感器的设置位置，只要是可以对与发热部件的温度具有正的相关关系的温度进行检测即可，可以是任意位置。例如，温度传感器设置在电源单元3a内的发热部件的附近。另外，例如也可以构成为，温度传感器设置在电源单元3a内的多个位置，温度检测部34对多个温度传感器的输出值进行平均处理等规定的运算，生成温度信息。

此外，电源单元3b所具有的温度检测部34输出的温度信息，作为调整用信号22b向电源单元3a输入。

输出调整电路35将电源单元3a的温度信息（调整用信号22a）和电源单元3b的温度信息（调整用信号22b）进行比较，基于比较结果，生成向开关控制电路31供给的控制信号。具体地说，输出调整电路35在电源单元3a的内部温度比电源单元3b的内部温度高的情况下，使电源单元3a的开关控制电路31的输出电力减少，在电源单元3a的内部温度比电源单元3b的内部温度低的情况下，使输出电力增加。

图3是对实施方式1的电源单元3a的动作进行说明的流程图。首先，输出调整电路35取得调整用信号22a、22b的值（步骤S1）。然后，输出调整电路35通过将调整用信号22a的值和调整用信号22b的值进行比较，从而对电源单元3a（本电源单元）的内部温度是否比电源单元3b（其他电源单元）的内部温度高进行判定（步骤S2）。在电源单元3a的内部温度比电源单元3b的内部温度高的情况下（步骤S2，是），输出调整电路35对向开关控制电路31供给的控制信号进行操作，使本电源单元3a的输出电力减少（步骤S3）。在电源单元3a的内部温度比电源单元3b的内部温度低的情况下（步骤S2，否），输出调整电路35对向开关控制电路31供给的控制信号进行操作，使本电源单元3a的输出电力增加（步骤S4）。在步骤S3或者步骤S4的处理后，向步骤S1的处理跳转。

如上述所示，在反复进行步骤S1～步骤S3或者步骤S4的循环处理的过程中，电源单元3a的内部温度和电源单元3b的内部温度成为相等的值，作为结果，电源单元3a的有寿命部件的老化速度和电源单元3b的有寿命部件的老化速度相等。即，对于电源单元3a、3b，在相同时期开始使用的情况下，电源单元3a、3b的更换时期相等。在电源单元3a、3b的使用开始时期不同的情况下，各自的更换周期相等。

此外，步骤S3或者步骤S4的处理中的输出电力的增减幅度并不限定于特定的值。也可以以规定的步长增减，也可以将增减幅度设为与本电源单元和其他电源单元的内部温度的差值相对应的值。

如上述所示，根据实施方式1，由于电源单元3a构成为具有：温度检测部34，其对本电源单元3a的内部温度进行检测；以及输出调整电路35，其将本电源单元3a的温度检测部34的温度检测值和其他电源单元3b所具备的温度检测部34的温度检测值进行比较，在本电源单元3a的内部温度比其他电源单元3b的内部温度高的情况下，减小本电源单元3a的内部电源的输出，在本电源单元3a的内部温度比其他电源单元3b的内部温度低的情况下，增大本电源单元3a的内部电源的输出，所以通过使电源单元3a、3b的内部温度相等，从而可以使电源单元3a、3b的有寿命部件的老化速度相等，作为结果，可以使2个电源单元3a、3b的更换时期相等。

实施方式2

根据实施方式1，电源单元对本电源单元的输出进行调整，以使得在与安装于同一PLC上的其他电源单元之间内部温度相等，但电源单元也可以对本电源单元的输出进行调整，以使得并非温度本身相等，而是使得将与温度对应地增减的要素作为一个部分而包含在内的值，在本电源单元和其他电源单元之间相等。在实施方式2中，作为一个例子，对调整输出以使内部温度和输出电流的合计值的差消失的电源单元进行说明。此外，所谓内部温度和输出电流的合计值，准确地说，是对温度检测值进行电压换算而得到的值和输出电流的电流检测值之间的合计值。

图4是实施方式2的电源单元的结构图。此外，在这里，对实施方式2的电源单元标注6a、6b的标号，与实施方式1的电源单元3a、3b进行区别。另外，对于与实施方式1等同的结构要素，标注相同的标号，省略重复的说明。另外，由于电源单元6a以及电源单元6b具有相同的结构，所以作为代表而说明电源单元6a。

如图4所示，电源单元6a具有滤波-整流电路30、开关控制电路31、AC/DC变换电路32、双重化匹配电路33、输出电流测定部41、温度检测部34、调整用信号生成部42以及输出调整电路35。

输出电流测定部41对向电源供给线21输出的电流进行测量，输出表示通过测量得到的电流值的电流信息。输出电流测定部41可以利用简单的方法对电流进行测定，例如在输出电流的配线上设置较小的负载电阻，对该负载电阻的两端所施加的电压进行测定等的方法。根据图4的例子，输出电流测定部41构成为对流过信号地线侧的电流进行测定。

调整用信号生成部42基于电流信息和温度信息，生成调整用信号22a。在这里，调整用信号生成部42将对内部温度的测定值和输出电流的测定值进行合计后的值，作为调整用信号22a。

输出调整电路35基于对调整用信号22a和调整用信号22b的比较，调整开关控制电路31的输出。

图5是对实施方式2的电源单元6a的动作进行说明的流程图。如图所示，首先，调整用信号生成部42取得温度信息以及电流信息（步骤S11），基于所取得的各种信息，生成调整用信号22a（步骤S12）。然后，输出调整电路35分别取得调整用信号22a、22b（步骤S13），对本电源单元6a的内部温度和输出电流的合计值是否大于其他电源单元6b的内部温度和输出电流的合计值进行判定（步骤S14）。在本电源单元6a的内部温度和输出电流的合计值大于其他电源单元6b的内部温度和输出电流的合计值的情况下（步骤S14，是），输出调整电路35使本电源单元6a的输出电力减少（步骤S15）。另一方面，在本电源单元6a的内部温度和输出电流的合计值小于其他电源单元6b的内部温度和输出电流的合计值的情况下（步骤S14，否），输出调整电路35使本电源单元6a的输出电力增加（步骤S16）。在步骤S15或者步骤S16的处理后，向步骤S11的处理跳转。

如上述所示，输出调整电路35调整输出，以使得在电源单元6a、6b之间，内部温度和输出电流的合计值相等。在输出均等化的情况下，即在电源单元6a、6b的输出电流相等的情况下，如上述所示，电源单元6b的内部温度比电源单元6a的内部温度高，对于内部温度和输出电流的合计值，电源单元6b比电源单元6a高。因此，在电源单元6a中，在步骤S14中判定为否，以增加输出的方式调整输出，在电源单元6b中，在步骤S14中判定为是，以减少输出的方式调整输出。由此，虽然在电源单元6a、6b之间内部温度不相等，但与使输出电流均等化的情况相比，可以减小内部温度差。即，电源单元6a、6b在相同时期开始使用的情况下，可以使2个电源单元6a、6b的更换时期的差距变得更小。在电源单元6a、6b的使用开始时期不同的情况下，使各自的更换周期的差异变得更小。

如上述所示，根据实施方式2，由于电源单元6a还具有对本电源单元6a的输出电流进行测定的输出电流测定部41，输出调整电路35构成为，在本电源单元6a的温度检测值和本电源单元6a的输出电流测定值的合计值比其他电源单元6b的温度检测值和其他电源单元6b的输出电流测定值的合计值大的情况下，减小本电源单元6a的内部电源的输出，在本电源单元6a的温度检测值和本电源单元6a的输出电流测定值的合计值比其他电源单元6b的温度检测值和其他电源单元6b的输出电流测定值的合计值小的情况下，增大本电源单元6a的内部电源的输出，所以与在电源单元6a、6b之间使输出均等化的情况相比，可以减小电源单元6a、6b的更换时期的差距。

此外，在实施方式2的说明中，以输出调整电路35对内部温度和输出电流的合计值进行相互比较为例，进行了说明，但只要将与内部温度的增减相对应而增减的要素作为一个部分包含在内，则也可以将任意值作为用于比较的值而采用。其原因在于，只要作为用于比较的值，将与内部温度的增减相对应而增减的要素作为一个部分包含在内，就可以调整输出，以减小彼此内部温度的差。

实施方式3

图6是表示平滑电容器的老化特性的图。纵轴表示平滑电容器的电容值的降低率，横轴表示开始使用后经过的时间。特性曲线101、102、103分别表示在低温、中温、高温下使用的情况下的老化特性。如图所示，存在越是在高温度下使用，其电容值降低得越快的倾向。如果电容值低于规定的值，则电源单元不可使用（即故障）。在实施方式3中，电源单元对本电源装置的输出进行调整，以使得在与其他电源单元之间，有寿命部件直至寿命结束为止的工作时间的差变小。在这里，作为成为推定可工作时间的计算对象的有寿命部件的一个例子，举出内置于AC/DC变换电路中的平滑电容器。

图7是实施方式3的电源单元的结构图。在这里，对实施方式3的电源单元标注7a、7b的标号，与实施方式1的电源单元3a、3b进行区别。另外，对于与实施方式1等同的结构要素，标注相同的标号，省略重复的说明。另外，由于电源单元7a以及电源单元7b具有相同的结构，所以作为代表而说明电源单元7a。

如图7所示，电源单元7a具有滤波-整流电路30、开关控制电路31、AC/DC变换电路51、双重化匹配电路33、温度检测部34、调整用信号生成部52以及输出调整电路35。

图8是AC/DC变换电路51的结构图。如图所示，AC/DC变换电路51具有变压器510，其取得由开关控制电路31生成的交流电源的能量。在将变压器510的一端和双重化匹配电路33连接的高电位侧的导电线路、即负载连接线512上，插入有用于整流的二极管511。另外，在与二极管511相比更靠双重化匹配电路33的那一侧，在高电位侧的负载连接线512和作为低电位侧（信号地线侧）的导电线路的负载连接线513之间，并联连接有3个平滑电容器514a～514c。

另外，在将平滑电容器514a与负载连接线512、负载连接线513连接的线路的负载连接线512侧，插入有开关元件515a，其基于来自调整用信号生成部52的诊断控制信号进行接通/断开。另外，在平滑电容器514a的两端，连接用于进行该平滑电容器514a的诊断的放电用电阻516a。另外，在平滑电容器514a的附近配置有温度检测部34a，温度检测部34a对平滑电容器514a附近的温度进行检测。

相同地，在将平滑电容器514b与负载连接线512、负载连接线513连接的线路的负载连接线512侧，插入有开关元件515b，其基于来自调整用信号生成部52的诊断控制信号进行接通/断开。另外，在平滑电容器514b的两端，连接用于对该平滑电容器514b所积蓄的电荷进行放电的放电用电阻516b。另外，在平滑电容器514b的附近配置有温度检测部34b，温度检测部34b对平滑电容器514b附近的温度进行检测。

此外，温度检测部34a、34b与图7的温度检测部34对应。

在通常时，开关元件515a、515b均维持接通状态的状态，成为在高电位侧的负载连接线512（Vcc）和低电位侧的负载连接线513（0V）之间，电连接有平滑电容器514a～514c的状态。即，平滑电容器514a～514c均用于实现AC/DC变换电路51的平滑功能。

在诊断时，通过来自调整用信号生成部52的诊断控制信号，将开关元件515a、515b依次从接通切换为断开，平滑电容器514a、514b从负载连接线512依次以电气方式分离。如果开关元件515a、515b断开，则平滑电容器514a、514b中积蓄的电荷通过放电用电阻516a、516b放电。此外，调整用信号生成部52在输出将开关元件515a断开的控制信号时，不会输出将开关元件515b断开的控制信号。即，平滑电容器514a和平滑电容器514b这两者不会同时从负载连接线512以电气方式分离。由此，在电源单元7a工作中，可以进行平滑电容器514a以及平滑电容器514b的诊断。

在这里，如果将开关元件515a导通时的电阻视为“0Ω”，将平滑电容器514a的电压从Vcc（导电线路电压）降低至Vref（例如0～Vcc之间的某规定电压）的时间设为放电基准时间T1，则该放电基准时间T1可以以下式表示。

T1＝C1·R1·ln（Vcc/Vref）…（1）

C1：平滑电容器514a的电容值

R1：放电用电阻516a的电阻值

调整用信号生成部52对开始放电后平滑电容器514a的电压从Vcc成为Vref的时间T2进行测量，基于测量出的时间T2和来自温度检测部34a的温度信息，对平滑电容器514a成为不可使用为止的可工作时间（可工作时间推定值）进行计算。此外，调整用信号生成部52可以通过使用保存有例如温度、经过时间以及放电时间这3个要素之间的关系的参照表，而计算可工作时间推定值。

另外，调整用信号生成部52与平滑电容器514a的情况相同地，对于平滑电容器514b也测量时间T2，基于测量出的时间T2和来自温度检测部34b的温度信息，计算可工作时间推定值。调整用信号生成部52将计算出的2个可工作时间推定值中的较小的那个值，作为调整用信号22a而输出。此外，调整用信号生成部52也可以将计算出的2个可工作时间推定值的平均值等针对这2个可工作时间推定值进行规定运算后得到的值，作为调整用信号22a。

输出调整电路35将作为调整用信号22a、22b输入的本电源单元7a所涉及的可工作时间推定值和其他电源单元7b所涉及的可工作时间推定值进行比较，在本电源单元7a所涉及的可工作时间推定值比其他电源单元7b所涉及的可工作时间推定值小的情况下，使本电源单元7a的输出电力减少，在本电源单元7a所涉及的可工作时间推定值比其他电源单元7b所涉及的可工作时间推定值大的情况下，使本电源单元7a的输出电力增加。

图9是对实施方式3的电源单元7a的动作进行说明的流程图。如图所示，首先，调整用信号生成部52针对平滑电容器514a、514b，分别执行放电所涉及的时间T2的测量（步骤S21）。具体地说，调整用信号生成部52对诊断控制信号进行操作，直至测量结束为止以充分的时间将开关元件515a断开，对直至平滑电容器514a的电压成为Vref为止的时间T2进行测量。然后，调整用信号生成部52在对平滑电容器514a所涉及的时间T2进行测量后，将开关元件515a接通，并且将开关元件515b断开，对直至平滑电容器514a的电压成为Vref为止的时间T2进行测量。然后，调整用信号生成部52在对平滑电容器514b所涉及的时间T2进行测量后，将开关元件515b接通。

然后，调整用信号生成部52从温度检测部34a、34b分别取得温度信息（步骤S22）。然后，调整用信号生成部52基于时间T2的测量值和温度信息，针对平滑电容器514a、514b分别计算可工作时间推定值，将计算出的2个可工作时间推定值中的较小的一个作为调整用信号22a而输出（步骤S23）。

这样，输出调整电路35分别取得调整用信号22a、22b（步骤S24），对本电源单元7a的可工作时间推定值是否比其他电源单元7b的可工作时间推定值大进行判定（步骤S25）。在本电源单元7a的可工作时间推定值比其他电源单元7b的可工作时间推定值大的情况下（步骤S25，是），输出调整电路35使本电源单元7a的输出电力增加（步骤S26）。另一方面，在本电源单元7a的可工作时间推定值比其他电源单元7b的可工作时间推定值小的情况下（步骤S25，否），输出调整电路35使本电源单元7a的输出电力减少（步骤S27）。在步骤S26或者步骤S27的处理后，向步骤S21的处理跳转。

此外，在以上的说明中，将基于时间T2的测量值和温度信息计算出的可工作时间推定值作为调整用信号22a、22b，而进行说明，但也可以不采用可工作时间推定值，只要是表示平滑电容器514a、514b的老化的信息（老化状态信息），则任何信息均可以用作调整用信号22a、22b。输出调整电路35可以基于表示老化的信息，以使本电源单元和其他电源单元7a、7b的有寿命部件成为不可使用的时期接近的方式，对输出进行调整。例如如果将时间T2的测量值（即，平滑电容器514a、514b所涉及的时间T2的测量值的最小值或者平均值）作为调整用信号22a、22b，则可以在本电源单元7a所涉及的时间T2的测量值比其他电源单元7b小的情况下，本电源单元7a的输出调整电路35减小本电源单元7a的输出，在时间T2的测量值比其他电源单元7a大的情况下，增大输出。另外，如果将电容值C1的测量值（即，平滑电容器514a、514b所涉及的电容值C1的测量值的最小值或者平均值）作为调整用信号22a、22b，则可以在电容值C1比其他电源单元7b小的情况下，本电源单元7a的输出调整电路35减小本电源单元7a的输出，在电容值C1比其他电源单元7b大的情况下，本电源单元7a的输出调整电路35增大本电源单元7a的输出。另外，也可以不根据时间T2的测量值，而根据温度信息求出表示平滑电容器514a、514b的老化的信息。例如，作为表示平滑电容器514a、514b的老化的信息，可以采用将温度检测部34a、34b所检测出的温度信息以经过时间进行累计后的值。

另外，以电源单元7a基于对平滑电容器514a、514b的可工作时间推定值的比较而调整输出为例，进行了说明，但电源单元7a也可以基于对其他结构要素中包含的有寿命部件（例如滤波-整流电路30所具有的平滑电容器）或双重化匹配电路33的可工作时间推定值的比较，而调整输出，也可以基于多个有寿命部件的可工作时间推定值，而调整输出。

另外，在这里，以电源单元7a具有2个温度检测部34a、34b，分别对平滑电容器514a、514b附近的温度进行检测为例，进行了说明，但电源单元7a所具有的温度检测部的数量并不限定于此。其原因在于，只要在温度检测值和平滑电容器514a、514b附近的温度之间存在相关关系，则可以通过利用该相关关系对温度检测值进行校正，从而对平滑电容器514a、514b的温度进行计算。

如上述所示，根据实施方式3，由于电源单元7a构成为具有：作为老化状态计算部的调整用信号生成部52，其对本电源单元7a所具备的有寿命部件的老化状态信息进行计算；以及输出调整电路35，其基于本电源单元和其他电源单元7a、7b所涉及的老化状态信息，以使上述有寿命部件成为不可使用的时期更接近的方式，对本电源单元7a的内部电源的输出进行调整，所以与使本电源单元和其他电源单元7a、7b的输出均等化的情况相比，可以减小本电源单元和其他电源单元7a、7b的更换时期的差距。

由于电源单元7a还具有对本电源单元7a的内部温度进行检测的温度检测部34a、34b，调整用信号生成部52基于温度检测值，推定上述有寿命部件的可工作时间，输出调整电路35构成为，在本电源单元7a的有寿命部件的可工作时间的推定值比其他电源单元7b的有寿命部件的可工作时间的推定值大的情况下，增大本电源单元7a的内部电源的输出，在本电源单元7a的有寿命部件的可工作时间的推定值比其他电源单元7b的有寿命部件的可工作时间的推定值小的情况下，减小本电源单元7a的内部电源的输出，所以可以使本电源单元和其他电源单元7a、7b的更换时期相等。

实施方式4

根据实施方式3，如果从新品状态同时开始使用的2个电源单元中的1个发生故障，仅对发生了故障的电源单元进行更换，则在没有更换的电源单元的老化状态和新电源单元的老化状态之间形成较大的差异，作为结果，成为仅向新电源单元上集中负载的情况。根据实施方式4，在双重化的2个电源单元的老化状态存在较大差异的情况下，以使温度差变小的方式分别对输出进行调整，在2个电源单元的老化状态的差异处于容许范围内的情况下，以使直至有寿命部件寿命结束为止的工作时间的差变小的方式，分别对输出进行调整。

图10是实施方式4的电源单元的结构图。在这里，对实施方式4的电源单元标注8a、8b的标号，与实施方式1的电源单元3a、3b进行区别。另外，对于与实施方式1～3等同的结构要素，标注相同的标号，省略重复的说明。另外，由于电源单元8a以及电源单元8b具有相同的结构，所以作为代表而说明电源单元8a。

如图10所示，电源单元8a具有滤波-整流电路30、开关控制电路31、AC/DC变换电路51、双重化匹配电路33、温度检测部34、调整用信号生成部52以及输出调整电路61。

将温度检测部34的温度信息向调整用信号生成部52输入，并且作为调整用信号23a向本电源单元8a的输出调整电路61以及其他电源单元8b输入。此外，温度检测部34由温度检测部34a以及温度检测部34b构成。将温度检测部34a以及温度检测部34b各自的温度检测值分别作为温度信息，向调整用信号生成部52输入。另外，将2个温度检测值中的较大的一个作为调整用信号23a而输出。此外，温度检测部34也可以将2个温度检测值的平均值等对2个温度检测值进行规定的运算后得到的值，作为调整用信号23a而输出。

调整用信号生成部52对AC/DC变换电路51所具有的平滑电容器514a、514b的可工作时间推定值进行计算，基于计算出的可工作时间推定值，生成调整用信号22a。在这里，调整用信号生成部52与实施方式3相同地，将平滑电容器514a所涉及的可工作时间推定值和平滑电容器514b所涉及的可工作时间推定值中的较小的一个，作为调整用信号22a而输出。

此外，其他电源单元8b所具有的温度检测部34输出的温度信息，作为调整用信号23b向电源单元8a输入。另外，其他电源单元8b所具有的调整用信号生成部52输出的调整用信号22b，也向电源单元8a输入。

向输出调整电路61输入调整用信号22a、22b、23a、23b。然后，基于对可工作时间推定值所涉及的调整用信号（调整用信号22a、调整用信号22b）的比较，确定是以减小温度差的方式调整输出，还是以减小可工作时间推定值的差的方式调整输出。然后，基于所确定的调整方法，进行本电源单元8a的输出电力的调整。

图11是对实施方式4的电源单元8a的动作进行说明的流程图。如图所示，首先，调整用信号生成部52执行平滑电容器514a、514b的放电所涉及的时间T2的测量（步骤S31）。然后，调整用信号生成部52从温度检测部34a、34b取得温度信息（步骤S32）。然后，调整用信号生成部52基于时间T2的测量值和温度信息，分别对可工作时间推定值进行计算，将计算出的2个可工作时间推定值中的较小的一个，作为调整用信号22a而输出（步骤S33）。

这样，输出调整电路61分别取得调整用信号22a、22b、23a、23b（步骤S34），基于对调整用信号22a、22b的比较，对本电源单元8a的可工作时间推定值和其他电源单元8b的可工作时间推定值之间的差值是否大于规定的阈值进行判定（步骤S35）。

在本电源单元8a的可工作时间推定值和其他电源单元8b的可工作时间推定值的差值比规定的阈值小的情况下（步骤S35，否），输出调整电路61对本电源单元8a的可工作时间推定值是否比其他电源单元8b的可工作时间推定值大进行判定（步骤S36）。在本电源单元8a的可工作时间推定值比其他电源单元8b的可工作时间推定值大的情况下（步骤S36，是），输出调整电路61使本电源单元8a的输出电力增加（步骤S37）。另一方面，在本电源单元8a的可工作时间推定值比其他电源单元8b的可工作时间推定值小的情况下（步骤S36，否），输出调整电路61使本电源单元8a的输出电力减少（步骤S38）。在步骤S37或者步骤S38的处理后，向步骤S31的处理跳转。

另一方面，在本电源单元8a的可工作时间推定值和其他电源单元8b的可工作时间推定值之间的差值比规定的阈值大的情况下（步骤S35，是），输出调整电路61基于对调整用信号23a、23b的比较，对本电源单元8a的内部温度是否比其他电源单元8b的内部温度高进行判定（步骤S39）。在电源单元8a的内部温度比电源单元8b的内部温度高的情况下（步骤S39，是），输出调整电路61执行步骤S38的处理，在电源单元8a的内部温度比电源单元8b的内部温度低的情况下（步骤S39，否），输出调整电路61执行步骤S37的处理。

如上述所示，根据实施方式4，由于输出调整电路61构成为，将本电源装置和其他电源装置8a、8b的有寿命部件的可工作时间的推定值的差值和规定阈值进行比较，在上述差值比上述阈值大的情况下，以使本电源单元和其他电源单元8a、8b的温度检测值的差值变得更小的方式，对本电源单元8a的输出进行调整，在上述可工作时间的推定值的差值比上述阈值小的情况下，以使上述有寿命部件成为不可使用的时期更接近的方式，对本电源单元8a的输出进行调整，所以在可工作时间推定值的差超出容许范围的情况下，可以减小电源单元8a、8b的更换周期的差异，在可工作时间推定值的差落在容许范围内的情况下，可以减小电源单元8a、8b的更换时期的差距。由此，在仅将2个电源单元8a、8b中的一个更换为新品的情况下，可以防止负载向该新品的电源单元集中的情况。

此外，构成实施方式1～4的电源单元的结构要素（输出调整电路、调整用信号生成部、温度检测部）的一部分或者全部，通过硬件、软件或者它们的组合而实现。所谓利用软件实现结构要素，是指例如利用微型计算机执行规定的程序从而实现对应的功能。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的电源装置适用于以双重化的方式搭载在PLC中的电源装置。

符号的说明

1PLC

2基座单元

3a、3b、6a、6b、7a、7b、8a、8b电源单元

4CPU单元

5通常单元

21电源供给线

22a、22b、23a、23b调整用信号

30滤波-整流电路

31开关控制电路

32、51AC/DC变换电路

33双重化匹配电路

34、34a、34b温度检测部

35、61输出调整电路

41输出电流测定部

42、52调整用信号生成部

101、102、103特性曲线

510变压器

511二极管

512负载连接线

513负载连接线

514a、514b、514c平滑电容器

515a、515b开关元件

516a、516b放电用电阻

Claims

1.一种电源装置，其是以双重化的方式搭载在可编程控制器，即PLC上，根据交流的商用电源分别生成并输出所述PLC的内部电源的电源装置中的一个，将该电源装置称为本电源装置，

其特征在于，具有：

温度检测部，其对所述本电源装置的内部温度进行检测；以及

输出调整电路，其以使所述本电源装置的温度检测部的温度检测值和与所述本电源装置安装在同一个PLC上的其他电源装置所具有的温度检测部的温度检测值的差值变得更小的方式，对所述本电源装置的内部电源的输出进行调整。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

所述输出调整电路在本电源装置所涉及的温度检测值比其他电源装置所涉及的温度检测值大的情况下，减小本电源装置的内部电源的输出，在本电源装置所涉及的温度检测值比其他电源装置所涉及的温度检测值小的情况下，增大本电源装置的内部电源的输出。

3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，

还具有输出电流测定部，其对本电源装置的内部电源的输出电流进行测定，

所述输出调整电路在本电源装置的温度检测值和本电源装置的输出电流测定值的合计值比其他电源装置的温度检测值和其他电源装置的输出电流测定值的合计值大的情况下，减小本电源装置的内部电源的输出，在本电源装置的温度检测值和本电源装置的输出电流测定值的合计值比其他电源装置的温度检测值和其他电源装置的输出电流测定值的合计值小的情况下，增大本电源装置的内部电源的输出。

4.一种电源装置，其是以双重化的方式搭载在可编程控制器，即PLC上，根据交流的商用电源分别生成并输出所述PLC的内部电源的电源装置中的一个，将该电源装置称为本电源装置，

其特征在于，具有：

老化状态计算部，其对所述本电源装置所具有的有寿命部件的老化状态信息进行计算；以及

输出调整电路，其基于所述本电源装置的老化状态计算部所计算出的老化状态信息，和与本电源装置安装在同一个PLC上的其他电源装置的老化状态计算部所计算出的老化状态信息，以使本电源装置所具有的所述有寿命部件成为不可使用的时期和所述其他电源装置所具有的所述有寿命部件成为不可使用的时期的差距变得更小的方式，对本电源装置的内部电源的输出进行调整。

5.根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于，还具有对本电源装置的内部温度进行检测的温度检测部，

所述老化状态信息是所述有寿命部件的可工作时间的推定值，

所述老化状态计算部基于所述温度检测部的温度检测值，推定所述有寿命部件的可工作时间，

所述输出调整电路在本电源装置的有寿命部件的可工作时间的推定值比其他电源装置的有寿命部件的可工作时间的推定值大的情况下，增大本电源装置的内部电源的输出，在本电源装置的有寿命部件的可工作时间的推定值比其他电源装置的有寿命部件的可工作时间的推定值小的情况下，减小本电源装置的内部电源的输出。

6.根据权利要求5所述的电源装置，其特征在于，

所述输出调整电路对本电源装置和其他电源装置的有寿命部件的可工作时间的推定值的差值，与规定的阈值进行比较，在所述差值比所述阈值大的情况下，以使本电源装置的温度检测部的温度检测值和与本电源装置安装在同一个PLC上的其他电源装置所具有的温度检测部的温度检测值的差值变得更小的方式，对本电源装置的内部电源的输出进行调整，在所述可工作时间的推定值的差值比所述阈值小的情况下，以使本电源装置所具有的所述有寿命部件成为不可使用的时期和所述其他电源装置所具有的所述有寿命部件成为不可使用的时期的差距变得更小的方式，对本电源装置的内部电源的输出进行调整。

7.根据权利要求5或6所述的电源装置，其特征在于，

所述有寿命部件是平滑电容器，

所述老化状态计算部对所述平滑电容器的放电时间进行测量，基于所述放电时间的测量值和所述温度检测部的温度检测值，推定所述平滑电容器的可工作时间。