JP2000324841A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP2000324841A
JP2000324841A JP2000014623A JP2000014623A JP2000324841A JP 2000324841 A JP2000324841 A JP 2000324841A JP 2000014623 A JP2000014623 A JP 2000014623A JP 2000014623 A JP2000014623 A JP 2000014623A JP 2000324841 A JP2000324841 A JP 2000324841A
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Peter W Neumann
ダブリュー、ニューマン ピーター
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SB Power Tool Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】動力装置が作動している間の放電をなくし充電
の必要がなく、電源装置の温度が電源装置に損傷を与え
るような望ましくない温度に達することを自動的に防止
することができ、一般に広く使われている工具等のバッ
テリーパックの代替電源として使用することができる電
源装置を提供する。 【解決手段】電源回路１０に、交流入力電圧の電圧レベ
ルを降圧する変圧器１２と、変圧器の温度が予設定温度
を超えたときに変圧器と交流入力電源との電気的な接続
を切断するサーモスタット２２およびヒューズ２４と、
変圧器により動力装置に供給する直流出力電圧に降圧さ
れた交流入力電圧を整流する整流器２６とを具備させ、
さらに、ユーザに電源の状況を知らせる表示部（発光ダ
イオード３８）を含む表示回路３２を具備させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリーを動
力源とする工具の電源に関し、特に、バッテリーを動力
源とする工具に直流電力を供給する交流電源装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的にドリル、丸鋸、ヤスリ等の動力
装置や工具はバッテリーを動力源とする。バッテリー電
源は、工具に直接搭載できるコードレスのパワーパック
形状をしている。しかし、バッテリー電源は使用に際し
てバッテリーが放電するため、定期的に充電しなければ
ならないという欠点がある。また、バッテリー電源は、
いつでも使用可能なように工具を使用していない期間を
利用して充電することもできが、しかし、このようなバ
ッテリー充電のための時間がいつでも都合良くとれると
は限らない。それどころか、十分に充電されていたとし
ても長期間使用せずにいれば、バッテリーは自然放電し
てしまう。
【０００３】そこで電動工具を用いる多くのユーザは、
メインのバッテリーが空になったときに交換して使用す
るための予備バッテリーを持っている。しかし予備バッ
テリーもやはり上記と全く同じ欠点をもつので、この方
法ではバッテリー電源に関する問題の根本的な解決には
ならない。
【０００４】一方、別の解決法として、電力変換装置を
用いて交流電力を直流電力に変換し、この変換した直流
電力を工具に供給する方法がある。ところがこの解決法
も、電力変換装置に配設された変圧器が加熱され易く、
変換装置の回路に損傷を与えやすいという欠点がある。
このオーバーヒートの問題は、変圧器のサイズを大きく
することで少なくとも軽減することができる。しかし、
電源のサイズおよび重量が増加すると工具が使いにくく
なるため、電源が大きな変圧器を持つことは望ましくな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
は、バッテリーを動力源とする動力装置に電力を供給す
る改良電源装置を提供することを主な目的とする。
【０００６】また、この発明は、動力装置が作動してい
る間の放電がなく充電の必要のない改良電源装置を提供
することを目的とする。
【０００７】さらに、この発明は、すでに使用されてい
るバッテリー電源に代用できるよう構成された改良電源
装置を提供することを目的とする。
【０００８】さらに、この発明は、電源装置の温度が電
源装置に損傷を与えるような望ましくない温度に達する
ことを自動的に防止する保護回路を具備する改良電源装
置を提供することを目的とする。
【０００９】また、この発明は、比較的小さな電力変換
部品を具備する改良電源装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】また、この発明は、保護装置と連動してユ
ーザに電源装置の動作状況を知らせる表示装置を具備し
た改良電源装置を提供することを目的とする。
【００１１】さらにまた、この発明は、工具の主電源と
して、または一般に使用されているバッテリーを動力源
とする工具の予備電源および代替電源として使用できる
改良電源装置を提供することを目的とする。
【００１２】この発明のその他の目的および利点は、添
付図面とともに後述する詳細の説明にて明らかにする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、請求項１の発明は、交流入力電圧を直流出力電圧
に変換し、該直流出力電圧を動力装置に供給する電源装
置において、筐体と、前記筐体内に配設されるとともに
前記交流入力電圧に接続され、該交流入力電圧の電圧レ
ベルを降圧する変圧手段と、前記変圧手段に熱的に接続
され、該変圧手段が予設定温度を超えたことを感知した
ときに該変圧手段から前記交流入力電圧を電気的に切断
する第一の熱保護手段と前記変圧装置に電気的に接続さ
れ、前記変圧手段によって降圧された交流入力電圧を動
力装置に供給する直流出力電圧に整流する手段とを具備
することを特徴とするまた、請求項２の発明は、前記変
圧手段は、一次コイルと二次コイルを具備する逓降変圧
器であることを特徴とする。
【００１４】また、請求項３の発明は、請求項２の発明
において、前記第一の熱保護手段は、前記一次コイルお
よび前記二次コイルの一つに熱的に接続されることを特
徴とする。
【００１５】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
において、前記第一の熱保護手段は、回復可能なサーモ
スタットであり、前記変圧器の温度が前記予設定温度以
下に低下したときに、前記交流入力電圧と前記変圧器と
の電気的接続を前記サーモスタットを介して自動的に回
復することを特徴とする。
【００１６】また、請求項５の発明は、請求項４の発明
において、前記予設定温度は、約７０度であることを特
徴とする。
【００１７】また、請求項６の発明は、請求項４の発明
において、前記第一の熱保護手段に並列に接続され、前
記第一の熱保護手段が作動したときに前記変圧手段が前
記予設定温度より高温になったことを操作者に知らせる
第一の表示手段を含む表示回路を更に具備することを特
徴とする。
【００１８】また、請求項７の発明は、請求項６の発明
において、前記表示回路は、前記一次コイルに接続さ
れ、前記第一の表示手段に直列に接続されたダイオード
と電流制限抵抗とを含むことを特徴とする。
【００１９】また、請求項８の発明は、請求項７の発明
において、前記二次コイルと接続される第二の表示手段
を更に具備し、前記第二の表示手段は、前記第一の熱保
護手段が作動していないときに作動するすることを特徴
とする。
【００２０】また、請求項９の発明は、請求項８の発明
において、前記第一の表示手段および前記第二の表示手
段は、発光ダイオードであることを特徴とする。
【００２１】また、請求項１０の発明は、請求項３の発
明において、前記一次コイルに接続され、前記変圧器の
温度が前記予設定温度よりさらに高い上限温度を越えた
ときに、前記交流入力電圧から前記変圧器を電気的に切
断する第二の熱保護手段を更に具備する。
【００２２】また、請求項１１の発明は、請求項１０の
発明において、前記第二の熱保護手段は、温度ヒューズ
であることを特徴とする。
【００２３】また、請求項１２の発明は、請求項１の発
明において、前記第一の熱保護装置は、回復可能なサー
モスタットであり、前記変圧手段の温度が前記予設定温
度以下に低下したときに、前記交流入力電圧と前記変圧
器との電気的接続を前記サーモスタットを介して自動的
に回復することを特徴とする。
【００２４】また、請求項１３の発明は、請求項１２の
発明において、前記サーモスタットに並列に接続された
ラッチ手段を更に具備し、前記変圧手段の温度が前記予
設定温度以下に低下し、前記ラッチ手段に対する前記交
流入力電圧の供給が少なくとも瞬断した後前記サーモス
タットを回復させることを特徴とする。
【００２５】また、請求項１４の発明は、請求項１３の
発明において、前記ラッチ手段は、前記サーモスタット
と熱的に連動する正特性サーミスタまたは抵抗のどちら
かを具備することを特徴とする。
【００２６】また、請求項１５の発明は、請求項１３の
発明において、前記第一の熱保護手段に並列に接続さ
れ、前記第一の熱保護手段が作動したときに前記変圧手
段が前記予設定温度より高温になったことを操作者に知
らせる第一の表示手段を含む表示回路を更に具備するこ
とを特徴とする。
【００２７】また、請求項１６の発明は、請求項１５の
発明において、前記表示回路は、前記変圧手段に接続さ
れ、前記第一の表示手段に直列に接続されたダイオード
と電流制限抵抗とを含むことを特徴とする。
【００２８】また、請求項１７の発明は、請求項１６の
発明において、前記変圧手段と接続される第二の表示手
段を更に具備し、前記第二の表示手段は、前記第一の熱
保護手段が作動していないときに作動するすることを特
徴とする。
【００２９】また、請求項１８の発明は、請求項１７の
発明において、前記第一の表示手段および前記第二の表
示手段は、発光ダイオードであることを特徴とする。
【００３０】また、請求項１９の発明は、請求項１の発
明において、前記第一の熱保護手段は、前記変圧手段の
温度が予設定温度以下に低下したとき操作者によって回
復できるよう構成した手動回復サーモスタットであるこ
とを特徴とする。
【００３１】また、請求項２０の発明は、請求項１９の
発明において、前記手動回復サーモスタットは、サーモ
ディスク（ＴＯＤ）型の手動リセットボタンであること
を特徴とする。
【００３２】また、請求項２１の発明は、請求項１９の
発明において、前記第一の熱保護手段に並列に接続さ
れ、前記第一の熱保護手段が作動したときに前記変圧手
段が前記予設定温度より高温になったことを操作者に知
らせる第一の表示手段を含む表示回路を更に具備するこ
とを特徴とする。
【００３３】また、請求項２２の発明は、請求項２１の
発明において、前記表示回路は、前記一次コイルに接続
され、前記第一の表示手段に直列に接続されたダイオー
ドと電流制限抵抗とを含むことを特徴とする。
【００３４】また、請求項２３の発明は、請求項２２の
発明において、前記表示手段は、発光ダイオードである
ことを特徴とする。
【００３５】また、請求項２４の発明は、請求項２３の
発明において、前記表示回路は、前記発光ダイオードの
逆電圧によるブレイクダウンを防ぐために該発光ダイオ
ードと並列接続されたダイオードを含むことを特徴とす
る。
【００３６】また、請求項２５の発明は、請求項２１の
発明において、前記表示回路は、前記表示手段と直列接
続された電流制限抵抗および第一のダイオードを具備す
ることを特徴とする。
【００３７】また、請求項２６の発明は、請求項２５の
発明において、前記表示手段は、前記第一の熱保護手段
の温度が前記予設定温度を越えたときに第一の色を発光
する２色発光ダイオードであることを特徴とする。
【００３８】また、請求項２７の発明は、請求項２６の
発明において、前記２色発光ダイオードに直列接続され
る第二のダイオードを具備し、前記電流制限抵抗は、前
記予設定温度を越えずかつ前記熱保護手段が作動してな
いときに第二の光を発光するように前記発光ダイオード
を駆動することを特徴とする。
【００３９】また、請求項２８の発明は、請求項２７の
発明において、前記発光ダイオードの逆電圧によるブレ
イクダウンを防ぐために前記発光ダイオードに接続され
た一対の第三のダイオードを更に具備することを特徴と
する。
【００４０】また、請求項２９の発明は、請求項１の発
明において、前記整流手段は、全波整流器であることを
特徴とする。
【００４１】また、請求項３０の発明は、請求項１の発
明において、前記変圧手段に接続され、前記変圧器の温
度が前記予設定温度よりさらに高い上限温度を越えたと
きに、前記交流入力電圧から該変圧手段を電気的に切断
する第二の熱保護手段を更に具備することを特徴とす
る。
【００４２】また、請求項３１の発明は、請求項３０の
発明において、前記第二の熱保護手段は、温度ヒューズ
であることを特徴とする。
【００４３】また、請求項３２の発明は、請求項１の発
明において、前記筐体は、動力装置のバッテリー収納部
に直接搭載して固定されることを特徴とする。
【００４４】また、請求項３３の発明は、請求項３２の
発明において、前記変圧手段に前記交流入力電圧を供給
するために前記筐体に接続された電気コードを更に具備
することを特徴とする。
【００４５】また、請求項３４の発明は、請求行１の発
明において、前記整流手段により生成される直流出力電
圧を動力装置に供給するために前記筐体に電気的に接続
され、動力装置のバッテリー収納部に直接搭載して固定
されるアダプタを更に具備することを特徴とする。
【００４６】また、請求項３５の発明は、請求項３４の
発明において、前記変圧手段に前記交流入力電圧を供給
するために前記筐体に接続された第一の電気コードおよ
び前記整流手段で生成された直流出力電圧を前記アダプ
タに伝導するために該アダプタと該筐体とをつなぐ第二
の電気コードを更に具備することを特徴とする。
【００４７】また、請求項３６の発明は、請求項３５の
発明において、前記筐体は、バッテリー充電器およびバ
ッテリーが搭載される搭載部を更に具備することを特徴
とする。
【００４８】また、請求項３７の発明は、請求項３６の
発明において、前記バッテリー充電器は、電気的かつ機
能的に前記変圧手段に接続されることを特徴とする。
【００４９】また、請求項３８の発明は、請求項３６の
発明において、前記筐体は、把持部材を含むことを特徴
とする請求項３６記載の電源装置。
【００５０】また、請求項３９の発明は、請求項３５の
発明において、前記筐体は、把持部材を含むことを特徴
とする。
【００５１】また、請求項４０の発明は、交流入力電圧
を直流電出力電圧に変換し、該直流出力電圧を動力装置
に供給する電源装置において、筐体と、前記筐体内に配
設されるとともに前記交流入力電圧に接続され、該交流
入力電圧の電圧レベルを降圧する変圧手段と、前記変圧
手段に熱的に接続され、該変圧手段の温度が予設定温度
を越えたことを感知したときに前記変圧手段から前記交
流入力電圧を電気的に切断する第一の熱保護手段と前記
交流入力電圧と前記変圧手段の間に接続され、前記第一
の熱保護手段が停止したときに作動し、該変圧手段に該
交流入力電圧を供給するラッチ手段と前記変圧装置に電
気的に接続され、前記変圧手段によって降圧された交流
入力電圧を動力装置に供給する直流出力電圧に整流する
手段とを具備することを特徴とする。
【００５２】また、請求項４１の発明は、請求項４０の
発明において、前記ラッチ手段は、トライアックと機能
的に接続されたリセットボタンを具備し、前記トライア
ックは、前記第一の熱保護手段と直列接続され、前記変
圧手段の温度が予設定温度以下になりかつ前記リセット
ボタンが作動したときに該変圧手段に前記交流電圧を供
給することを特徴とする。
【００５３】また、請求項４２の発明は、請求項４１の
発明において、前記ラッチ手段は、前記リセットボタン
と直列接続され前記トライアックのゲートに直流ゲート
電圧を供給するダイオードと、第一の抵抗とを更に具備
し、前記第一の抵抗は、一端を前記トライアックのゲー
トと接続され、他端は前記ダイオードの一端およびコン
デンサと第二の抵抗の一端とに接続され、前記コンデン
サと前記第二の抵抗の他端は前記交流入力電圧に接続さ
れることを特徴とする。
【００５４】また、請求項４３の発明は、請求項４２の
発明において、前記ラッチ手段は、前記第一の抵抗と並
列接続されるフィルタキャパシタを更に具備することを
特徴とする。
【００５５】また、請求項４４の発明は、請求項４０の
発明において、前記第一の熱保護手段は、回復可能なサ
ーモスタットであり、前記変圧装置の温度が前記予設定
温度以下になったときに、該変圧手段と前記交流入力電
圧との電気的な接続を自動的に回復することを特徴とす
る。
【００５６】また、請求項４５の発明は、請求項４０の
発明において、前記変圧装置は、一次コイルおよび二次
コイルを具備する逓降変圧器であることを特徴とする。
【００５７】また、請求項４６の発明は、請求項４５の
発明において、前記ラッチ手段と前記第一の熱保護手段
は、前記一次コイルと電気的に接続されることを特徴と
する。
【００５８】また、請求項４７の発明は、請求項４５の
発明において、前記二次コイルと接続され、前記第一の
熱保護手段が停止しかつ前記変圧装置に前記交流入力電
圧が供給されているときに作動する表示手段を更に具備
することを特徴とする。
【００５９】また、請求項４８の発明は、請求項４７の
発明において、前記表示手段は、発光ダイオードである
ことを特徴とする。
【００６０】また、請求項４９の発明は、請求項４０の
発明において、前記整流手段は、全波整流器であること
を特徴とする。
【００６１】また、請求項５０の発明は、請求項４０の
発明において、前記変圧手段に接続され、該変圧手段の
温度が前記予設定温度よりさらに高い上限温度を超えた
ときに、前記交流入力電圧から該変圧装置を電気的に切
断する第二の熱保護手段を更に具備することを特徴とす
る。
【００６２】また、請求項５１の発明は、請求項５０の
発明において、前記第二の熱保護手段は、温度ヒューズ
であることを特徴とする。
【００６３】また、請求項５２の発明は、請求項４０の
発明において、前記筐体は、動力装置のバッテリー収納
部に直接搭載して固定されることを特徴とする。
【００６４】また、請求項５３の発明は、請求項５２の
発明において、前記変圧手段に前記交流入力電圧を供給
するために前記筐体に接続された電気コードを更に具備
することを特徴とする。
【００６５】また、請求項５４の発明は、請求項４０の
発明において、前記整流手段により生成される直流出力
電圧を動力装置に供給するために前記筐体と電気的に接
続され、電動工具のバッテリー収納部に直接搭載して固
定されるアダプタを更に具備することを特徴とする。
【００６６】また、請求項５５の発明は、請求項５４の
発明において、前記変圧手段に前記交流入力電圧を供給
するために前記筐体に接続された第一の電気コードおよ
び前記整流手段で生成された直流出力電圧を前記アダプ
タに伝導するために該アダプタと該筐体とをつなぐ第二
の電気コードを更に具備することを特徴とする。
【００６７】また、請求項５６の発明は、請求項５５の
発明において、前記筐体は、バッテリー充電器およびバ
ッテリーが搭載される搭載部を更に具備することを特徴
とする。
【００６８】また、請求項５７の発明は、請求項５６の
発明において、前記バッテリー充電器は、電気的かつ機
能的に前記変圧手段に接続されることを特徴とする。
【００６９】また、請求項５８の発明は、請求項５６の
発明において、前記筐体は、肥持部材を含むことを特徴
とする。
【００７０】また、請求項５９の発明は、請求項５５の
発明において。前記筐体は肥持部材を含むことを特徴と
する。
【００７１】
【発明の実施の形態】この発明は、バッテリーを動力源
とする電動工具に、一般的な交流コンセントから直流電
力を供給するための電源に関する。この電源は、電源の
温度が予設定温度を超えたときに電源の損傷を防ぐため
に自動的に作動する熱保護装置を具備する。さらに、こ
の電源は、熱保護装置が自動的に解除された後、ユーザ
が工具の作動を再開できるようにするためのラッチ装置
を具備する。
【００７２】概して、この発明は、交流入力電圧を直流
出力電圧に変圧し、直流出力電圧を動力装置に供給する
ための電源に関する。この電源は、交流入力電圧の電圧
レベルを降圧するための変圧器が配設された筐体を具備
するとともに交流入力電圧と変圧器の間には熱保護装置
が接続され、変圧器が予設定温度より高温になったこと
を感知したときに交流入力電圧と変圧器の電気的接続を
切断する。さらに、変圧器には整流器が電気的に接続さ
れ、変圧器によって動力装置に供給する直流出力電圧に
降圧された交流入力電圧を整流する。
【００７３】この発明の別の実施形態では、電源は交流
入力電圧を直流出力電圧に変圧し、バッテリーを動力源
とする動力装置にこの直流出力電力を供給する。この電
源は、交流入力電圧の電圧レベルを降圧するための変圧
器が配設された筐体を具備し、交流入力電圧と変圧器の
間に熱保護装置が接続され、変圧器が予設定温度より高
温になったことを感知したときに交流入力電圧と変圧器
の電気的接続を切断する。さらに、交流入力電圧と変圧
器の間にはラッチ回路が接続され、変圧手段の温度が予
設定温度以下になりかつ熱保護回路が作動していないと
きに、変圧器に交流入力電圧を供給する。また、変圧器
には整流器が電気的に接続され、変圧器によって動力装
置に供給する直流出力電圧に降圧された交流入力電圧を
整流する。
【００７４】図１において、１０はこの実施の形態の電
源の回路構成を示し、一般的な１２０Ｖの交流入力電圧
をドリル、丸鋸、糸鋸、ヤスリ、懐中電灯、芝刈機、空
気入れ等の工具やその他電動器具に供給する電力に適合
した電圧に変圧する逓降変圧器１２を具備している。変
圧器１２は、入力側に一次コイル１４を、出力側に二次
コイル１６を具備する。一次コイル１４には、商用交流
コンセントに差し込む電気コードと電気的につながる一
組の入力端子１８、２０を介して入力電圧が供給され
る。
【００７５】入力端子１８および一次コイル１４の間に
自動回復式のサーモスタット２２が電気的に接続され、
一次コイル１４とは熱電対を形成する。一方で、サーモ
スタット２２は二次コイル１６とも熱電対を形成する。
（図５に詳細を示す）。サーモスタット２２は、変圧器
１２の温度が予設定温度を超えると開いて作動し、変圧
器１２の温度が予設定温度以下になると自動的に閉じて
解除される。この予設定温度としては例えば約７０度が
好ましい。サーモスタット２２は、変圧器１２の温度が
下がるまでの時間を充分にとるため、１分以上の適切な
リセットヒステリシスを持つ。このようにして、サーモ
スタット２２は電源のオーバーヒートを効率的に防ぎ、
したがって電源１０を構成する部品、特に変圧器１２の
サイズを小さくできる。
【００７６】さらに、自動回復サーモスタット２２とは
別に、予備の熱保護装置２４が入力端子２０と一次コイ
ル１４との間に電気的に接続される。自動回復サーモス
タット２２とは違い、熱保護装置２４は回復できないワ
ンショット装置もしくはヒューズにより形成される。し
たがって、予備防熱装置２４は、変圧器の温度が自動回
復サーモスタット２２の作動する温度よりさらに高温に
なったとき、例えば好ましくは約１３０℃になったとき
に作動する。
【００７７】さらに電源１０は、変圧器１２の二次コイ
ル１６に接続され、変圧器１２によって直流電圧に降圧
された交流電圧を整流する整流器２６を具備する。当業
者には整流器２６がブリッジ構造であることは理解でき
るはずである。整流器２６によって整流された直流出力
電圧は、少なくとも一つのコンデンサー２７によりフィ
ルタリングされ、出力端子２８、３０より動力装置や工
具に供給される。
【００７８】この発明の関連形態においては、表示回路
３２が自動回復サーモスタット２２と並列に入力端子１
８と一次コイル１４の間に接続される。表示回路３２
は、直列接続されたダイオード３４、電流制限抵抗３
６、赤色発光ダイオード３８から成る。サーモスタット
２２が作動すると、電流がダイレクトに回路３２を流
れ、赤色発光ダイオード３８が発光する。入力電流は抵
抗３６によって十分に減流されるので、二次コイル１６
で発生する電流は発生したとしても当然無視できるくら
いに小さい。したがって赤色発光ダイオード３８が発光
していれば、電源１０の温度が許容温度以下になるまで
の保護処置として、電源１０が工具への電力供給を停止
していることをユーザは知ることができる。
【００７９】変圧器１２の出力側では、緑色発光ダイオ
ード４０が二次コイル１６と並列接続される。この緑色
発光ダイオード４０は、赤色発光ダイオード３８が発光
していないとき、つまり二次コイル１６に電流が流れて
いるときに発光するように接続されている。つまり、緑
色発光ダイオード４０は、サーモスタット２２が閉じ、
入力電流が表示回路３２を通ることなくサーモスタット
２２を通り一次コイル１４に流れているときにだけ発光
する。緑色発光ダイオード４０が発光していれば、ユー
ザは電源１０が工具に電力供給を行っていることを知る
ことができる。
【００８０】この発明の別の形態において、図２に示す
ように、正特性サーミスタ（ＰＴＣ）４２が自動回復サ
ーモスタット２２と並列かつ熱電対を形成するよう接続
される。通常の状態下では、ＰＴＣ４２は温度、抵抗と
もに低い状態にある。しかし、ＰＴＣ４２を過大な電流
が流れるとＰＴＣ４２が作動、すなわち高温、高抵抗状
態になり、電流が大幅に減少する。また、普通ＰＴＣ４
２は温度、電流の両方またはどちらかがそれぞれの通常
状態に戻っても、ＰＴＣ４２が電源から遮断されかつ温
度が下がるまでは作動しつづける。この発明において、
ＰＴＣ４２は自動回復サーモスタット２２と同時に作動
するように接続され、作動中のＰＴＣ４２は永久加熱器
またはラッチとして作用し、変圧器１２の温度が予設定
温度以下になっても、しばらく間はサーモスタット２２
が回復しないよう作用する。従って、サーモスタット２
２は、電源１０への交流電力の供給が止められ、それに
よってＰＴＣ４２が解除され、かつ、一次コイル１４が
予設定温度以下になったときに回復する。このように構
成することにより、工具の暴走を防ぐことができる。な
お、ＰＴＣ４２の替わりに、抵抗４３をサーモスタット
２２と熱的に接続することによっても同様の効果が得ら
れる。ＰＴＣ４２と同様、抵抗４３は加熱機として作用
し、変圧器１２および抵抗４３の温度が許容温度以下に
なるまでサーモスタット２２が閉じないようにする。
【００８１】図３に示すようにこの発明においては、上
記したＰＴＣ４２同様、工具の暴走を避けるために電気
的なラッチ回路４４を具備しても良い。
【００８２】このラッチ回路４４は、サーモスタット２
２と直列接続されたトライアック４６を具備する。トラ
イアック４６のゲート電極はゲート抵抗４８の一端と接
続され、この抵抗４８の他端は、並列接続されたストレ
ージキャパシタ５０およびブリーダ抵抗５２と接続され
る。さらにコンデンサ５０および抵抗５２の他端は入力
端子２０と接続する。入力端子１８とゲート抵抗４８の
間には、自己回復リセットボタン５４とダイオード５６
が直列につながれる。ダイオード５６は交流入力をゲー
ト抵抗４８への直流信号に整流する。
【００８３】一度サーモスタット２２が作動すると、ト
ライアック４６は、サーモスタット２２が自動解除した
後においても一次コイル１４に電流が流れないよう作用
する。電源１０はユーザによりリセットボタン５４が押
下されるまでこの状態を維持し、リセットボタン５４が
押下されるとトライアック４６のゲート電極が作動し
て、トライアック４６および回復していればサーモスタ
ット２２および一次コイル１４を電流が流れる。なお、
トライアック４６の誤作動を防ぐため、フィルタキャパ
シタ５８をゲート抵抗４８と並列に接続すると良い。
【００８４】この発明の別の実施形態は、図４に示すよ
うに、工具の暴走を防ぐために、上記した自動回復サー
モスタット２２の替わりに手動回復サーモスタット６０
を具備して構成すると好ましい。表示回路６２は、直列
接続された赤色発光ダイオード３８と電流制限抵抗３６
を手動回復サーモスタット６０と並列に接続して構成さ
れる。さらに、表示回路６２は、赤色発光ダイオード３
８が逆電圧によってブレイクダウンするのを防止するた
め、赤色発光ダイオード３８と並列かつ逆方向に接続さ
れるダイオード６４を具備する。
【００８５】手動回復サーモスタット６０は自動的には
解除せず、一次コイル１４の温度が予設定温度以下にな
ったときに、ユーザが手動で解除しなければならないた
め、工具の暴走を防ぐことができる。なお、前述した表
示回路３２同様、表示回路６２は、電源１０がオーバー
ヒート状態にあり電流を流すことを停止していることを
ユーザに知らせる（図１および図２参照）。
【００８６】この発明の別の実施形態の電源装置は、図
５に示すように、電源１０の状態をユーザに知らせる表
示装置として、赤色発光ダイオード６８と緑色発光ダイ
オード７０から成る一組の二色発光ダイオード６６を具
備する。二色発光ダイオード６６は前述した赤色発光ダ
イオード３８および緑色発光ダイオード４０と同様の機
能をもつ。しかし、この形態においては、二つの発光ダ
イオード６８、７０はどちらも一次コイル１４に接続さ
れる。さらに、発光ダイオード６８、７０にはそれぞれ
ダイオード７１、７２が並列かつ逆方向に接続され、電
流を通していないときに逆電圧がかかることを防ぐよう
構成されている。また、ダイオード７３、７４も発光ダ
イオード６８、７０とそれぞれ直列接続され、電流制限
抵抗７５が二色発光ダイオード６６と直列接続される。
サーモスタット６０が開いているときには赤色発光ダイ
オード６８が発光し、閉じているときには緑色発光ダイ
オードが発光するように、二色発光ダイオード６６およ
びダイオード７１、７２、７３、７４が構成されている
ことは、当業者には理解できるであろう。図５におい
て、回路１０は手動回復サーモスタット６０により構成
されているが、自動回復サーモスタット２２でも同様に
構成できる。
【００８７】図６において，電源１０の回路は、電源１
０を動力とする工具７８またはドリル、丸鋸、糸鋸、ヤ
スリ、懐中電灯、芝刈機、空気入れ等のその他電動器具
のバッテリー収納部に直接搭載して固定されるよう構成
した筐体７６の内部に配設される。なお、図６から図８
では、一例としてドリルを工具７８として図示してい
る。電気コード８０は筐体７６の内部まで延び、電源回
路の入力端子１８、２０とつながり、図示しない一般的
な交流電源コンセントから電源１０に交流入力電圧を供
給する。筐体７６が工具７８に搭載され固定されると、
図１から図５に示した電源回路の出力端子２８、３０
は、工具７８が具備する図示しない端子と接続され、電
源１０から工具７８に直流電力が供給される。筐体７６
は電動工具に使われる一般的なバッテリーパックと同様
に構成されるので、電源１０は何の変更も要することな
く直接これらバッテリーの代替品とすることができる。
【００８８】図７に示すように、この発明の別の形態で
は、電源１０は筐体８２の中に配設され、筐体８２は入
力電圧を供給する交流電気コード８０と電源１０で生成
した直流電流を伝導する直流電気コード８４とを具備す
る。直流電気コード８４の他端は、電動工具７８にはめ
込めるよう構成されたアダプタパック８６につながって
いる。前述した図６に示す筐体７６同様、アダプタパッ
ク８６は多くの電動工具および電動装置に使用されてい
る一般的なバッテリーパックの替わりとして使用でき
る。なお、電源を容易に持ち運びでき、また、ユーザの
邪魔にならないようどこかに引っ掛けられるよう、筐体
８２に把持部８８を設けるのが好ましい。
【００８９】図８に示すこの発明の別の形態では、工具
７８の図示しないバッテリーパックを充電するためのバ
ッテリー充電器８１が、電源１０の配設された筐体８２
に組み込まれる。筐体８２にはバッテリーパックを取り
付けるための充電部９０が形成される。図５に示すよう
に、バッテリー充電器８１は変圧器１２の二次コイル１
６に接続され、工具７８が作動中でもバッテリーパック
の充電が行えるよう構成されている。さらに、筐体８２
を純粋にバッテリー充電器として使用する場合に、直流
電気コード８４およびアダプタパック８６が邪魔になら
ないよう、筐体８２からの取り外しが可能なコードプラ
グ９２を介して直流電気コード８４を筐体８２に取り付
けるよう構成すると好ましい。
【００９０】以上、この発明における電動工具および電
動器具の改良電源装置がもつ多くの望ましい特性と利点
が説明した。この発明における電源装置は、電源のオー
バーヒートを防ぐ保護回路と、電動工具の暴走を防ぐラ
ッチ回路とを具備し、また、電源回路が一般的に使用さ
れているバッテリパックの代替として使えるよう形成さ
れた筐体の中に配設されることを特徴としている。
【００９１】以上、この発明の多様な実施形態を示して
きたが、その他の改修、補正、代替形態も当業者には明
らかであり、このような改修、補正、代替形態は、請求
項に定義されるこの発明の精神と範囲に反しない。
【００９２】この発明の様々な特徴は添付した請求項に
述べる。
【００９３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、比較的小さな電力変換部品を用いて、動力装置が作
動している間の放電がなくなり充電の必要がなく、電源
装置の温度が電源装置に損傷を与えるような望ましくな
い温度に達することを自動的に防止することができ、一
般に広く使われている工具等のバッテリーパックの代替
電源として使用することができる電源装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す概略回路線図。
【図２】図１の回路にラッチ装置を具備させた概略回路
線図。
【図３】この発明の別の実施形態を示す概略回路線図。
【図４】この発明のさらに別の実施形態を示す概略回路
線図。
【図５】この発明のまたさらに別の実施形態を示す概略
回路線図。
【図６】この発明を適用した電源装置の筐体の一実施形
態で、電動工具に取り付けたときの様子を示す斜視図。
【図７】この発明を適用した別の実施形態の電源装置の
筐体で、アダプタパックを具備する筐体の斜視図。
【図８】図７と同様の形態で、バッテリー充電器として
の機能を併せ持つよう構成した電源装置の筐体の斜視
図。
【符号の説明】
１０ 電源回路 １２ 逓降変圧器 １４ 一次コイル １６ 二次コイル １８、２０ 入力端子 ２２ 自動回復サーモスタット ２４ ヒューズ ２６ 整流器 ２７ コンデンサ ２８、３０ 出力端子 ３２ 表示回路 ３６ 電流制限抵抗 ３８ 赤色発光ダイオード ４０ 緑色発光ダイオード ４２ 正特性サーミスタ ４４ ラッチ回路 ４６ トライアック ４８ ゲート抵抗 ５０ ストレージキャパシタ ５２ ブリーダ抵抗 ５４ 自己回復リセットボタン ５８ フィルタキャパシタ ６０ 手動回復サーモスタット ６２ 表示回路 ６６ 二色発光ダイオード ６８ 赤色発光ダイオード ７０ 緑色発光ダイオード ７５ 電流制限抵抗 ７６ 筐体 ７８ 電動工具 ８０ 交流電気コード ８１ バッテリー充電器 ８２ 筐体 ８４ 直流電気コード ８６ アダプタパック ８８ 把持部 ９０ 充電部 ９２ コードプラグ ３４、５６、６４、７１、７２、７３、７４ ダイオ
ード ４３、５２ 抵抗

Claims (59)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 交流入力電圧を直流出力電圧に変換し、
    該直流出力電圧を動力装置に供給する電源装置において
    筐体と前記筐体内に配設されるとともに前記交流入力電
    圧に接続され、該交流入力電圧の電圧レベルを降圧する
    変圧手段と、 前記変圧手段に熱的に接続され、該変圧手段が予設定温
    度を超えたことを感知したときに該変圧手段から前記交
    流入力電圧を電気的に切断する第一の熱保護手段と前記
    変圧装置に電気的に接続され、前記変圧手段によって降
    圧された交流入力電圧を動力装置に供給する直流出力電
    圧に整流する手段とを具備することを特徴とする電源装
    置。
  2. 【請求項２】 前記変圧手段は、一次コイルと二次コイ
    ルを具備する逓降変圧器であることを特徴とする請求項
    １記載の電源装置。
  3. 【請求項３】 前記第一の熱保護手段は、前記一次コイ
    ルおよび前記二次コイルの一つに熱的に接続されること
    を特徴とする請求項２記載の電源装置。
  4. 【請求項４】 前記第一の熱保護手段は、回復可能なサ
    ーモスタットであり、前記変圧器の温度が前記予設定温
    度以下に低下したときに、前記交流入力電圧と前記変圧
    器との電気的接続を前記サーモスタットを介して自動的
    に回復することを特徴とする請求項３記載の電源装置。
  5. 【請求項５】 前記予設定温度は、約７０度であること
    を特徴とする請求項４記載の電源装置。
  6. 【請求項６】 前記第一の熱保護手段に並列に接続さ
    れ、前記第一の熱保護手段が作動したときに前記変圧手
    段が前記予設定温度より高温になったことを操作者に知
    らせる第一の表示手段を含む表示回路を更に具備するこ
    とを特徴とする請求項４記載の電源装置。
  7. 【請求項７】 前記表示回路は、前記一次コイルに接続
    され、前記第一の表示手段に直列に接続されたダイオー
    ドと電流制限抵抗とを含むことを特徴とする請求項６記
    載の電源装置。
  8. 【請求項８】 前記二次コイルと接続される第二の表示
    手段を更に具備し、前記第二の表示手段は、前記第一の
    熱保護手段が作動していないときに作動するすることを
    特徴とする請求項７記載の電源装置。
  9. 【請求項９】 前記第一の表示手段および前記第二の表
    示手段は、発光ダイオードであることを特徴とする請求
    項８記載の電源装置。
  10. 【請求項１０】 前記一次コイルに接続され、前記変圧
    器の温度が前記予設定温度よりさらに高い上限温度を越
    えたときに、前記交流入力電圧から前記変圧器を電気的
    に切断する第二の熱保護手段を更に具備することを特徴
    とする請求項３記載の電源装置。
  11. 【請求項１１】 前記第二の熱保護手段は、温度ヒュー
    ズであることを特徴とする請求項１０記載の電源装置。
  12. 【請求項１２】 前記第一の熱保護装置は、回復可能な
    サーモスタットであり、前記変圧手段の温度が前記予設
    定温度以下に低下したときに、前記交流入力電圧と前記
    変圧器との電気的接続を前記サーモスタットを介して自
    動的に回復することを特徴とする請求項１記載の電源装
    置。
  13. 【請求項１３】 前記サーモスタットに並列に接続され
    たラッチ手段を更に具備し、前記変圧手段の温度が前記
    予設定温度以下に低下し、前記ラッチ手段に対する前記
    交流入力電圧の供給が少なくとも瞬断した後前記サーモ
    スタットを回復させることを特徴とする請求項１２記載
    の電源装置。
  14. 【請求項１４】 前記ラッチ手段は、前記サーモスタッ
    トと熱的に連動する正特性サーミスタまたは抵抗のどち
    らかを具備することを特徴とする請求項１３記載の電源
    装置。
  15. 【請求項１５】 前記第一の熱保護手段に並列に接続さ
    れ、前記第一の熱保護手段が作動したときに前記変圧手
    段が前記予設定温度より高温になったことを操作者に知
    らせる第一の表示手段を含む表示回路を更に具備するこ
    とを特徴とする請求項１３記載の電源装置。
  16. 【請求項１６】 前記表示回路は、前記変圧手段に接続
    され、前記第一の表示手段に直列に接続されたダイオー
    ドと電流制限抵抗とを含むことを特徴とする請求項１５
    記載の電源装置。
  17. 【請求項１７】 前記変圧手段と接続される第二の表示
    手段を更に具備し、前記第二の表示手段は、前記第一の
    熱保護手段が作動していないときに作動するすることを
    特徴とする請求項１６記載の電源装置。
  18. 【請求項１８】 前記第一の表示手段および前記第二の
    表示手段は、発光ダイオードであることを特徴とする請
    求項１７記載の電源装置。
  19. 【請求項１９】 前記第一の熱保護手段は、前記変圧手
    段の温度が予設定温度以下に低下したとき操作者によっ
    て回復できるよう構成した手動回復サーモスタットであ
    ることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
  20. 【請求項２０】 前記手動回復サーモスタットは、サー
    モディスク（ＴＯＤ）型の手動リセットボタンであるこ
    とを特徴とする請求項１９記載の電源装置。
  21. 【請求項２１】 前記第一の熱保護手段に並列に接続さ
    れ、前記第一の熱保護手段が作動したときに前記変圧手
    段が前記予設定温度より高温になったことを操作者に知
    らせる第一の表示手段を含む表示回路を更に具備するこ
    とを特徴とする請求項１９記載の電源装置。
  22. 【請求項２２】 前記表示回路は、前記一次コイルに接
    続され、前記第一の表示手段に直列に接続されたダイオ
    ードと電流制限抵抗とを含むことを特徴とする請求項２
    １記載の電源装置。
  23. 【請求項２３】 前記表示手段は、発光ダイオードであ
    ることを特徴とする請求項２２記載の電源装置。
  24. 【請求項２４】 前記表示回路は、前記発光ダイオード
    の逆電圧によるブレイクダウンを防ぐために該発光ダイ
    オードと並列接続されたダイオードを含むことを特徴と
    する請求項２３記載の電源装置。
  25. 【請求項２５】 前記表示回路は、前記表示手段と直列
    接続された電流制限抵抗および第一のダイオードを具備
    することを特徴とする請求項２１記載の電源装置。
  26. 【請求項２６】 前記表示手段は、前記第一の熱保護手
    段の温度が前記予設定温度を越えたときに第一の色を発
    光する２色発光ダイオードであることを特徴とする請求
    項２５記載の電源装置。
  27. 【請求項２７】 前記２色発光ダイオードに直列接続さ
    れる第二のダイオードを具備し、前記電流制限抵抗は、
    前記予設定温度を越えずかつ前記熱保護手段が作動して
    ないときに第二の光を発光するように前記発光ダイオー
    ドを駆動することを特徴とする請求項２６記載の電源装
    置。
  28. 【請求項２８】 前記発光ダイオードの逆電圧によるブ
    レイクダウンを防ぐために前記発光ダイオードに接続さ
    れた一対の第三のダイオードを更に具備することを特徴
    とする請求項２７記載の電源装置。
  29. 【請求項２９】 前記整流手段は、全波整流器であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の電源装置。
  30. 【請求項３０】 前記変圧手段に接続され、前記変圧器
    の温度が前記予設定温度よりさらに高い上限温度を越え
    たときに、前記交流入力電圧から該変圧手段を電気的に
    切断する第二の熱保護手段を更に具備することを特徴と
    する請求項１記載の電源装置。
  31. 【請求項３１】 前記第二の熱保護手段は、温度ヒュー
    ズであることを特徴とする請求項３０記載の電源装置。
  32. 【請求項３２】 前記筐体は、動力装置のバッテリー収
    納部に直接搭載して固定されることを特徴とする請求項
    １記載の電源装置。
  33. 【請求項３３】 前記変圧手段に前記交流入力電圧を供
    給するために前記筐体に接続された電気コードを更に具
    備することを特徴とする請求項３２記載の電源装置。
  34. 【請求項３４】 前記整流手段により生成される直流出
    力電圧を動力装置に供給するために前記筐体に電気的に
    接続され、動力装置のバッテリー収納部に直接搭載して
    固定されるアダプタを更に具備することを特徴とする請
    求項１記載の電源装置。
  35. 【請求項３５】 前記変圧手段に前記交流入力電圧を供
    給するために前記筐体に接続された第一の電気コードお
    よび前記整流手段で生成された直流出力電圧を前記アダ
    プタに伝導するために該アダプタと該筐体とをつなぐ第
    二の電気コードを更に具備することを特徴とする請求項
    ３４記載の電源装置。
  36. 【請求項３６】 前記筐体は、バッテリー充電器および
    バッテリーが搭載される搭載部を更に具備することを特
    徴とする請求項３５記載の電源装置。
  37. 【請求項３７】 前記バッテリー充電器は、電気的かつ
    機能的に前記変圧手段に接続されることを特徴とする請
    求項３６記載の電源装置。
  38. 【請求項３８】 前記筐体は、把持部材を含むことを特
    徴とする請求項３６記載の電源装置。
  39. 【請求項３９】 前記筐体は、把持部材を含むことを特
    徴とする請求項３５記載の電源装置。
  40. 【請求項４０】 交流入力電圧を直流電出力電圧に変換
    し、該直流出力電圧を動力装置に供給する電源装置にお
    いて、 筐体と、 前記筐体内に配設されるとともに前記交流入力電圧に接
    続され、該交流入力電圧の電圧レベルを降圧する変圧手
    段と、 前記変圧手段に熱的に接続され、該変圧手段の温度が予
    設定温度を越えたことを感知したときに前記変圧手段か
    ら前記交流入力電圧を電気的に切断する第一の熱保護手
    段と前記交流入力電圧と前記変圧手段の間に接続され、
    前記第一の熱保護手段が停止したときに作動し、該変圧
    手段に該交流入力電圧を供給するラッチ手段と前記変圧
    装置に電気的に接続され、前記変圧手段によって降圧さ
    れた交流入力電圧を動力装置に供給する直流出力電圧に
    整流する手段とを具備することを特徴とする電源装置。
  41. 【請求項４１】 前記ラッチ手段は、トライアックと機
    能的に接続されたリセットボタンを具備し、 前記トライアックは、前記第一の熱保護手段と直列接続
    され、前記変圧手段の温度が予設定温度以下になりかつ
    前記リセットボタンが作動したときに該変圧手段に前記
    交流電圧を供給することを特徴とする請求項４０記載の
    電源装置。
  42. 【請求項４２】 前記ラッチ手段は、 前記リセットボタンと直列接続され前記トライアックの
    ゲートに直流ゲート電圧を供給するダイオードと、第一
    の抵抗とを更に具備し、 前記第一の抵抗は、一端を前記トライアックのゲートと
    接続され、他端は前記ダイオードの一端およびコンデン
    サと第二の抵抗の一端とに接続され、 前記コンデンサと前記第二の抵抗の他端は前記交流入力
    電圧に接続されることを特徴とする請求項４１記載の電
    源装置。
  43. 【請求項４３】 前記ラッチ手段は、前記第一の抵抗と
    並列接続されるフィルタキャパシタを更に具備すること
    を特徴とする請求項４２記載の電源装置。
  44. 【請求項４４】 前記第一の熱保護手段は、回復可能な
    サーモスタットであり、前記変圧装置の温度が前記予設
    定温度以下になったときに、該変圧手段と前記交流入力
    電圧との電気的な接続を自動的に回復することを特徴と
    する請求項４０記載の電源装置。
  45. 【請求項４５】 前記変圧装置は、一次コイルおよび二
    次コイルを具備する逓降変圧器であることを特徴とする
    請求項４０記載の電源装置。
  46. 【請求項４６】 前記ラッチ手段と前記第一の熱保護手
    段は、前記一次コイルと電気的に接続されることを特徴
    とする請求項４５記載の電源装置。
  47. 【請求項４７】 前記二次コイルと接続され、前記第一
    の熱保護手段が停止しかつ前記変圧装置に前記交流入力
    電圧が供給されているときに作動する表示手段を更に具
    備することを特徴とする請求項４５記載の電源装置。
  48. 【請求項４８】 前記表示手段は、発光ダイオードであ
    ることを特徴とする請求項４７記載の電源装置。
  49. 【請求項４９】 前記整流手段は、全波整流器であるこ
    とを特徴とする請求項４０記載の電源装置。
  50. 【請求項５０】 前記変圧手段に接続され、該変圧手段
    の温度が前記予設定温度よりさらに高い上限温度を超え
    たときに、前記交流入力電圧から該変圧装置を電気的に
    切断する第二の熱保護手段を更に具備することを特徴と
    する請求項４０記載の電源装置。
  51. 【請求項５１】 前記第二の熱保護手段は、温度ヒュー
    ズであることを特徴とする請求項５０記載の電源装置。
  52. 【請求項５２】 前記筐体は、動力装置のバッテリー収
    納部に直接搭載して固定されることを特徴とする請求項
    ４０記載の電源装置。
  53. 【請求項５３】 前記変圧手段に前記交流入力電圧を供
    給するために前記筐体に接続された電気コードを更に具
    備することを特徴とする請求項５２記載の電源装置。
  54. 【請求項５４】 前記整流手段により生成される直流出
    力電圧を動力装置に供給するために前記筐体と電気的に
    接続され、電動工具のバッテリー収納部に直接搭載して
    固定されるアダプタを更に具備することを特徴とする請
    求項４０記載の電源装置。
  55. 【請求項５５】 前記変圧手段に前記交流入力電圧を供
    給するために前記筐体に接続された第一の電気コードお
    よび前記整流手段で生成された直流出力電圧を前記アダ
    プタに伝導するために該アダプタと該筐体とをつなぐ第
    二の電気コードを更に具備することを特徴とする請求項
    ５４記載の電源装置。
  56. 【請求項５６】 前記筐体は、バッテリー充電器および
    バッテリーが搭載される搭載部を更に具備することを特
    徴とする請求項５５記載の電源装置。
  57. 【請求項５７】 前記バッテリー充電器は、電気的かつ
    機能的に前記変圧手段に接続されることを特徴とする請
    求項５６記載の電源装置。
  58. 【請求項５８】 前記筐体は、肥持部材を含むことを特
    徴とする請求項５６記載の電源装置。
  59. 【請求項５９】 前記筐体は肥持部材を含むことを特徴
    とする請求項５５記載の電源装置。
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