JP2001337727A - 複数電源接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は複数台の電源装置をマスタ及びスレ
ーブに割り当てるための作業が簡単な複数電源接続装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 各々の電源装置１０にそれぞれ搭載され
た第１のコネクタ１４と、複数の電源装置１０の第１の
コネクタ１４を互いに電気的に接続する接続機構２０と
を設け、接続機構２０には第１のコネクタ１４に対して
脱着自在な互いに同一形状の第２のコネクタ２１及び第
３のコネクタ２２と、第２のコネクタ２１と接続される
電源装置をマスタに割り当てる短絡部材２４と、第２の
コネクタ２１の第１の位置に配置された基準レベル入力
端子と、第３のコネクタ２２の第２の位置に配置された
基準レベル出力端子と、第２のコネクタ２１の基準レベ
ル入力端子と第３のコネクタ２２の基準レベル出力端子
とを互いに電気的に接続する信号伝送部材２５，２６と
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力を直列もしく
は並列に接続した状態で同時に運転が可能な複数台の電
源装置をマスタ及びスレーブに割り当てるための複数電
源接続装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複数の電源装置の出力端子を直
列に接続すれば、各々の電源装置が出力可能な電圧より
も高い電圧を負荷に供給することができる。また、複数
の電源装置の出力端子を並列に接続すれば、各々の電源
装置が出力可能な電流よりも大きな電流を負荷に供給す
ることができる。

【０００３】但し、複数の電源装置の出力を直列もしく
は並列に接続してそれらを同時に運転する場合には、複
数の電源装置の運転状態を平衡させる必要がある。すな
わち、複数の電源装置の出力電圧又は出力電流が互いに
等しくなるように制御しながら運転する必要がある。従
って、複数の電源装置の出力を直列もしくは並列に接続
し、それらの電源装置を同時に運転する場合には、１つ
の電源装置をマスタに割り当て、他の電源装置をスレー
ブに割り当てる。そして、マスタの電源装置の運転状態
を基準としてスレーブの電源装置の運転状態を制御す
る。

【０００４】実際には、マスタの電源装置の出力レベル
に対応する基準レベルの信号をマスタから出力し、この
信号をスレーブに入力する。スレーブの電源装置では、
入力される基準レベルに基づき、マスタと同じ出力レベ
ルになるように出力の電圧又は電流を制御する。従っ
て、複数の電源装置を直列又は並列に接続して同時に運
転する場合には、予めマスタの電源装置とスレーブの電
源装置とを決定し、それぞれの電源装置がマスタ及びス
レーブとして動作するように準備する必要がある。

【０００５】すなわち、複数の電源装置を運転する前
に、各々の電源装置の制御モードをスイッチなどで切り
替えたり、マスタに割り当てた電源装置の基準レベルの
出力端子と、スレーブに割り当てた電源装置の基準レベ
ルの入力端子とをケーブルで接続する作業を行うことに
なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、複数
の電源装置をマスタ及びスレーブに割り当てるために比
較的面倒な作業を行う必要がある。特に、マスタ及びス
レーブのスイッチの切り替えを間違えたり、ケーブルの
接続位置を間違えたりすると正しく動作しないため、作
業ミスの発生が電源装置自体や負荷の故障につながる場
合もある。

【０００７】従って、このような作業は各電源装置の接
続位置の表示やスイッチの表示などを確認しながら慎重
に行わざるを得ない。また、マスタの電源装置とスレー
ブの電源装置とを入れ替える作業も簡単ではない。本発
明は、複数台の電源装置をマスタ及びスレーブに割り当
てるための作業が簡単な複数電源接続装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の複数電源接続
装置は、出力を直列もしくは並列に接続した状態で同時
に運転が可能な複数台の電源装置をマスタ及びスレーブ
に割り当てるための複数電源接続装置であって、各々の
電源装置にそれぞれ搭載された第１のコネクタと、複数
の電源装置の第１のコネクタを互いに電気的に接続する
接続機構とを設けるとともに、前記接続機構には、前記
第１のコネクタに対して脱着自在な互いに同一形状の第
２のコネクタ及び第３のコネクタと、前記第２のコネク
タと接続される電源装置をマスタに割り当てる短絡部材
と、前記第２のコネクタの第１の位置に配置された基準
レベル入力端子と、前記第３のコネクタの第２の位置に
配置された基準レベル出力端子と、前記第２のコネクタ
の基準レベル入力端子と第３のコネクタの基準レベル出
力端子とを互いに電気的に接続する信号伝送部材とを設
けたことを特徴とする。

【０００９】例えば、第１の電源装置と第２の電源装置
とを請求項１の接続機構を介して接続する場合に、第１
の電源装置をマスタに割り当て、第２の電源装置をスレ
ーブに割り当てるのであれば、前記接続機構の第２のコ
ネクタを第１の電源装置の第１のコネクタと接続し、前
記接続機構の第３のコネクタを第２の電源装置の第１の
コネクタと接続すればよい。

【００１０】この場合、第１の電源装置の第１のコネク
タにおける所定の電極が前記接続機構の前記短絡部材を
介して短絡されるので、第１の電源装置はマスタに割り
当てられる。また、マスタとなる第１の電源装置から出
力される基準レベルは、前記接続機構の第２のコネクタ
の基準レベル入力端子から入力され、前記信号伝送部材
を介して第３のコネクタの基準レベル出力端子に伝送さ
れ、第３のコネクタに接続される第２の電源装置に基準
レベルとして入力される。従って、第２の電源装置はマ
スタの第１の電源装置が出力する基準レベルに連動する
ように、スレーブとして動作することができる。

【００１１】第２のコネクタと第３のコネクタとは同一
形状であるので、上記の例とは逆に、前記接続機構の第
３のコネクタを第１の電源装置の第１のコネクタと接続
し、前記接続機構の第２のコネクタを第２の電源装置の
第１のコネクタと接続することもできる。この場合、第
２の電源装置がマスタに割り当てられ、第１の電源装置
がスレーブに割り当てられる。つまり、請求項１の複数
電源接続装置を用いる場合には、前記接続機構の接続形
態の変更だけで複数の電源装置のマスタとスレーブとの
割り当てを変更することができる。

【００１２】請求項２は、請求項１の複数電源接続装置
において、各々の電源装置の第１のコネクタには、当該
電源装置の生成した基準レベルを表す第１の信号が現れ
る第１の端子と、当該電源装置のアースと接続された第
２の端子と、当該電源装置の出力レベルを決定する基準
入力と接続された第３の端子と、前記基準レベルを表し
且つ前記第１の信号から電気的に絶縁された第２の信号
が現れる第４の端子及び第５の端子とを設け、前記短絡
部材を、前記第１のコネクタの第１の端子と第３の端子
とを電気的に短絡する位置に配置し、前記第２のコネク
タの基準レベル入力端子を、前記第１のコネクタの第４
の端子及び第５の端子と対向する位置に配置し、前記第
３のコネクタの基準レベル出力端子を、前記第１のコネ
クタの第２の端子及び第３の端子と対向する位置に配置
したことを特徴とする。

【００１３】請求項２においては、前記短絡部材が第１
のコネクタの第１の端子と第３の端子とを電気的に短絡
するので、第２のコネクタが接続された電源装置におい
ては、当該電源装置の生成した基準レベルが、前記接続
機構を介して当該電源装置の出力レベル（電圧又は電
流）を決定する基準入力に印加され、マスタとして動作
する。

【００１４】また、マスタの電源装置の基準レベルは、
前記第１の信号から電気的に絶縁された第２の信号とし
て第４の端子，第５の端子から出力される。この基準レ
ベルは、第２のコネクタの基準レベル入力端子を通り、
前記信号伝送部材を介して第３のコネクタの基準レベル
出力端子に現れ、スレーブの電源装置の出力レベルを決
定する基準入力として、スレーブの電源装置の第２の端
子，第３の端子に印加される。

【００１５】スレーブの電源装置に印加される第２の信
号はマスタの第１の信号とは電気的に絶縁されているの
で、複数の電源装置を互いに電位が独立した装置として
扱うことができ、複数の電源装置を直列に接続しても問
題は生じない。請求項３は、請求項１の複数電源接続装
置において、前記接続機構に複数の第３のコネクタを設
けるとともに、前記複数の第３のコネクタの各端子を前
記信号伝送部材に並列に接続したことを特徴とする。

【００１６】請求項３においては、複数の第３のコネク
タにそれぞれ独立した電源装置を接続することができる
ので、３台以上の電源装置を用いる場合には、２台以上
の電源装置がスレーブとして動作するように接続するこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の複
数電源接続装置の１つの実施の形態について、図１を参
照して説明する。この形態は請求項１及び請求項２に対
応する。図１はこの形態の複数電源接続装置の構成を示
す電気回路図である。

【００１８】この形態では、請求項１の電源装置，第１
のコネクタ，接続機構，第２のコネクタ，第３のコネク
タ，短絡部材，基準レベル入力端子，基準レベル出力端
子及び信号伝送部材は、それぞれ電源装置１０，電源側
コネクタ１４，接続ケーブル２０，マスタ側コネクタ２
１，スレーブ側コネクタ２２，短絡線路２４，端子Ｐ１
４，端子Ｐ２３及び伝送部２３に対応する。

【００１９】また、請求項２の第１の端子，第２の端
子，第３の端子，第４の端子及び第５の端子は、それぞ
れ端子Ｐ１，端子Ｐ２，端子Ｐ３，端子Ｐ４及び端子Ｐ
５に対応する。図１の複数電源接続装置は、出力端子１
５を直列又は並列に接続した状態で並列に運転（同時運
転）される２つの電源装置１０(1)，１０(2)をマスタ及
びスレーブとして機能させるための装置である。

【００２０】２つの電源装置１０(1)，１０(2)は、図１
に示すように互いに同一の構成になっている。各々の電
源装置１０には、基準電圧源１１，絶縁増幅器１２，電
源本体１３，電源側コネクタ１４及び出力端子１５が備
わっている。電源本体１３は、安定化された電圧又は電
流を出力端子１５に供給する装置である。出力端子１５
の電圧又は電流のレベルは、基準レベル入力端子１３ａ
に印加される電圧に比例するように自動的に制御され
る。

【００２１】基準電圧源１１は、出力端子１５の電圧又
は電流のレベルの基準となる基準電圧Ｖrefを生成す
る。基準電圧源１１が生成する基準電圧Ｖrefは、必要
に応じて変更できる。絶縁増幅器１２は、基準電圧源１
１が生成する基準電圧Ｖrefを入力し、それと同等レベ
ルの電圧（電位差）を出力する。但し、絶縁増幅器１２
の入力と出力とは電気的に絶縁されている。

【００２２】接続ケーブル２０を接続するために設けら
れた電源側コネクタ１４は、５つの端子Ｐ１〜Ｐ５を備
えている。電源側コネクタ１４の端子Ｐ１は、基準電圧
源１１の出力と接続されている。また、端子Ｐ２は電源
装置１０のアースと接続されている。端子Ｐ３は、電源
本体１３の基準レベル入力端子１３ａと接続されてい
る。端子Ｐ４及び端子Ｐ５は、絶縁増幅器１２の出力と
接続されている。

【００２３】各電源装置１０の出力端子１５の電圧又は
電流のレベルを決定するためには、基準レベル入力端子
１３ａと接続された端子Ｐ３に何らかの基準電圧を印加
する必要がある。各電源装置１０に接続ケーブル２０を
接続することにより、出力端子１５の電圧又は電流のレ
ベルを決定することができる。この例では、接続ケーブ
ル２０の両端に、それぞれマスタ側コネクタ２１及びス
レーブ側コネクタ２２が接続されている。マスタ側コネ
クタ２１とスレーブ側コネクタ２２とは同一の形状にな
っている。

【００２４】また、電源側コネクタ１４と接続できるよ
うに、マスタ側コネクタ２１には５つの端子Ｐ１１〜Ｐ
１５が設けてあり、スレーブ側コネクタ２２には５つの
端子Ｐ２１〜Ｐ２５が設けてある。マスタ側コネクタ２
１の端子Ｐ１１〜Ｐ１５は、それぞれ電源側コネクタ１
４の端子Ｐ１〜Ｐ５と接続される。また、スレーブ側コ
ネクタ２２の端子Ｐ２１〜Ｐ２５はそれぞれ電源側コネ
クタ１４の端子Ｐ１〜Ｐ５と接続される。

【００２５】マスタ側コネクタ２１の端子Ｐ１１と端子
Ｐ１３とは、短絡線路２４を介して電気的に接続（短
絡）されている。マスタ側コネクタ２１の端子Ｐ１２は
開放されている。マスタ側コネクタ２１の端子Ｐ１４及
び端子Ｐ１５には、それぞれ伝送線路２５及び２６の一
端が接続されている。伝送線路２５の他端はスレーブ側
コネクタ２２の端子Ｐ２３と接続され、伝送線路２６の
他端はスレーブ側コネクタ２２の端子Ｐ２２と接続され
ている。スレーブ側コネクタ２２の端子Ｐ２１，Ｐ２
４，Ｐ２５は開放されている。

【００２６】接続ケーブル２０の伝送部２３は可撓性を
有するように形成されている。従って、様々な位置関係
で配置された２台の電源装置１０のそれぞれに、接続ケ
ーブル２０のマスタ側コネクタ２１又はスレーブ側コネ
クタ２２を接続することができる。伝送線路２５，２６
は、伝送部２３を介してマスタ側コネクタ２１とスレー
ブ側コネクタ２２とを接続している。

【００２７】ここで、図１に示すように、接続ケーブル
２０のマスタ側コネクタ２１を一方の電源装置１０(1)
に接続し、接続ケーブル２０のスレーブ側コネクタ２２
を他方の電源装置１０(2)に接続した場合を想定する。
この場合、電源側コネクタ１４(1)の端子Ｐ１とマスタ
側コネクタ２１の端子Ｐ１１とが接続され、電源側コネ
クタ１４(1)の端子Ｐ３とマスタ側コネクタ２１の端子
Ｐ１３とが接続されるので、電源側コネクタ１４(1)の
端子Ｐ１，Ｐ３がマスタ側コネクタ２１の短絡線路２４
を介して短絡される。

【００２８】従って、電源装置１０(1)の基準電圧源１
１が出力する基準電圧Ｖref(1)が、端子Ｐ１，Ｐ１１，
短絡線路２４，端子Ｐ１３，端子Ｐ３を介して電源本体
１３の基準レベル入力端子１３ａに印加される。この場
合、電源装置１０(1)からその出力端子１５(1)に供給さ
れる電圧又は電流のレベルは、電源装置１０(1)に内蔵
された基準電圧源１１が出力する基準電圧Ｖref(1)によ
って定まる。つまり、この場合の電源装置１０(1)は自
立的な動作が可能であり、マスタとして動作する。すな
わち、接続ケーブル２０のマスタ側コネクタ２１を接続
した電源装置１０はマスタに割り当てられる。

【００２９】また、電源側コネクタ１４(1)の端子Ｐ４
とマスタ側コネクタ２１の端子Ｐ１４とが接続され、電
源側コネクタ１４(1)の端子Ｐ５とマスタ側コネクタ２
１の端子Ｐ１５とが接続されるので、絶縁増幅器１２の
出力電位は、伝送線路２５，２６を介してスレーブ側コ
ネクタ２２の端子Ｐ２３，Ｐ２２に伝送される。スレー
ブ側コネクタ２２の端子Ｐ２２は電源側コネクタ１４
(2)の端子Ｐ２と接続され、スレーブ側コネクタ２２の
端子Ｐ２３は電源側コネクタ１４(2)の端子Ｐ３と接続
されるので、端子Ｐ２２は電源装置１０(2)の内部で接
地され、端子Ｐ２３は電源装置１０(2)の基準レベル入
力端子１３ａと接続される。

【００３０】従って、電源装置１０(1)の内部で生成さ
れた基準電圧Ｖref(1)に相当する電圧が、絶縁増幅器１
２(1)，電源側コネクタ１４(1)，マスタ側コネクタ２
１，伝送部２３，スレーブ側コネクタ２２，電源側コネ
クタ１４(2)を介して電源装置１０(2)の基準レベル入力
端子１３ａに印加される。なお、この場合には電源装置
１０(2)の内部で生成される基準電圧Ｖref(2)は利用さ
れない。

【００３１】このため、電源装置１０(2)からその出力
端子１５(2)に供給される電圧又は電流のレベルは、マ
スタの電源装置１０(1)に内蔵された基準電圧源１１が
出力する基準電圧Ｖref(1)によって定まる。つまり、こ
の場合の電源装置１０(2)の動作はマスタの電源装置１
０(1)の動作に従う。すなわち、接続ケーブル２０のス
レーブ側コネクタ２２を接続した電源装置１０はスレー
ブに割り当てられる。

【００３２】もしも、図１の接続状態とは反対に電源装
置１０(1)の電源側コネクタ１４(1)にスレーブ側コネク
タ２２を接続し、電源装置１０(2)の電源側コネクタ１
４(2)にマスタ側コネクタ２１を接続すれば、電源装置
１０(2)がマスタに割り当てられ、電源装置１０(1)がス
レーブに割り当てられる。 （第２の実施の形態）本発明の複数電源接続装置のもう
１つの実施の形態について、図２を参照して説明する。
この形態は請求項３に対応する。図２はこの形態で用い
る接続ケーブルを示す電気回路図である。

【００３３】この形態は第１の実施の形態の変形例であ
る。並列運転のために接続する電源装置１０としては、
図１と同じものを用いることを想定している。この形態
では、スレーブとして複数台の電源装置１０を接続でき
るように接続ケーブル２０の構成を変更してある。すな
わち、図２に示す接続ケーブル２０には、３つのスレー
ブ側コネクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが備わっている。
３つのスレーブ側コネクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、
互いに並列になるように伝送線路２５，２６に接続され
ている。

【００３４】第１の実施の形態と同様に、伝送線路２６
は各スレーブ側コネクタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの端子
Ｐ２２と接続され、伝送線路２５は端子Ｐ２３と接続さ
れている。従って、３つのスレーブ側コネクタ２２ａ，
２２ｂ，２２ｃにそれぞれ電源装置１０を接続し、マス
タ側コネクタ２１にマスタの電源装置１０を接続すれ
ば、４台の電源装置１０を並列運転するとともに、４台
の電源装置１０の１台をマスタに割り当て、それ以外の
３台の電源装置１０をスレーブとして動作させることが
できる。

【００３５】なお、接続ケーブル２０に接続するスレー
ブ側コネクタ２２の数を更に増やしても良い。また、必
要に応じて、各コネクタの端子数を増やしても良いし、
接続する電源装置１０に更に機能を追加しても良い。ま
た、接続する複数の電源装置１０の形状や電源側コネク
タ１４の配置が予め固定される場合には、必ずしも接続
ケーブル２０の伝送部２３が可撓性である必要はない。

【００３６】

【発明の効果】以上の通り、本発明の複数電源接続装置
によれば、マスタ−スレーブ接続される複数の電源蔵置
と接続機構との接続状態（接続の向き）を変更するだけ
で、マスタとスレーブとの割り当てを切り替えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の複数電源接続装置の構成を
示す電気回路図である。

【図２】第２の実施の形態で用いる接続ケーブルを示す
電気回路図である。

【符号の説明】

１０ 電源装置 １１ 基準電圧源 １２ 絶縁増幅器 １３ 電源本体 １３ａ 基準レベル入力端子 １４ 電源側コネクタ １５ 出力端子 ２０ 接続ケーブル ２１ マスタ側コネクタ ２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ スレーブ側コネクタ ２３ 伝送部 ２４ 短絡線路 ２５，２６ 伝送線路 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５ 端子 Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５ 端子 Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５ 端子 Ｖref 基準電圧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力を直列もしくは並列に接続した状態
   で同時に運転が可能な複数台の電源装置をマスタ及びス
   レーブに割り当てるための複数電源接続装置であって、 各々の電源装置にそれぞれ搭載された第１のコネクタ
   と、 複数の電源装置の第１のコネクタを互いに電気的に接続
   する接続機構とを設けるとともに、 前記接続機構には、 前記第１のコネクタに対して脱着自在な互いに同一形状
   の第２のコネクタ及び第３のコネクタと、 前記第２のコネクタと接続される電源装置をマスタに割
   り当てる短絡部材と、 前記第２のコネクタの第１の位置に配置された基準レベ
   ル入力端子と、 前記第３のコネクタの第２の位置に配置された基準レベ
   ル出力端子と、 前記第２のコネクタの基準レベル入力端子と第３のコネ
   クタの基準レベル出力端子とを互いに電気的に接続する
   信号伝送部材とを設けたことを特徴とする複数電源接続
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１の複数電源接続装置において、 各々の電源装置の第１のコネクタには、 当該電源装置の生成した基準レベルを表す第１の信号が
   現れる第１の端子と、 当該電源装置のアースと接続された第２の端子と、 当該電源装置の出力レベルを決定する基準入力と接続さ
   れた第３の端子と、 前記基準レベルを表し且つ前記第１の信号から電気的に
   絶縁された第２の信号が現れる第４の端子及び第５の端
   子とを設け、 前記短絡部材を、前記第１のコネクタの第１の端子と第
   ３の端子とを電気的に短絡する位置に配置し、 前記第２のコネクタの基準レベル入力端子を、前記第１
   のコネクタの第４の端子及び第５の端子と対向する位置
   に配置し、 前記第３のコネクタの基準レベル出力端子を、前記第１
   のコネクタの第２の端子及び第３の端子と対向する位置
   に配置したことを特徴とする複数電源接続装置。
3. 【請求項３】 請求項１の複数電源接続装置において、
   前記接続機構に複数の第３のコネクタを設けるととも
   に、前記複数の第３のコネクタの各端子を前記信号伝送
   部材に並列に接続したことを特徴とする複数電源接続装
   置。