JP2006280131A - 電源装置およびデータ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 直流電源Eからの電圧を所定の電圧に変換して負荷130に供給する絶縁型のOBP120と、OBP120の一次側において、このOBP120に対して直流電源Eからの電圧を伝送する負電源ラインおよびCGラインにそれぞれ直列に接続されたコモンモードチョークコイルL1,L2、および、負電源ラインとCGラインとの間に接続された1つ以上のコンデンサC3〜C9からなるノイズフィルタと、負電源ラインとCGラインとの間にコンデンサC3〜C9と並列に接続され、OBP120と直流電源Eとの間が通電状態のときに開放され、非通電状態のときに短絡されるスイッチSW1およびSW2とを備える。
【選択図】 図1
Description
図13に示すように、局舎電源には負電圧(例えば−48V)を発生する直流電源Eが設けられている。そして、この直流電源Eの正電極側のコモングランド(CG)ラインと負電極側の負電源ラインとにより、シェルフを通じてパッケージに電源が供給されるようになっている。また、これらとは別にパッケージにはフレームグランド(FG)ラインが設けられ、このFGラインは局舎電源においてCGラインと共通接続される。またFGラインは、シェルフ内において、CGラインおよび負電源ラインとラインバイパスコンデンサC1およびC2を介してそれぞれ接続されている。
図2は、実施の形態に係る局舎内装置の全体構成を示す図である。
この図3に示すシェルフ30には、各種の通信処理回路と、この通信処理回路に対して局舎電源10からの電源電圧を変換して供給するオンボード電源回路(OBP)とが搭載された複数のパッケージ40が、挿抜可能な状態で装着されている。シェルフ30の内部には、各パッケージ40を装着するための装着溝や配線部(ともに図示せず)などが設けられている。このような構成により、通信システムの拡充や更新、点検などに容易に対応できるようになっている。
図1では、パッケージ40内の電源回路とともに、局舎電源10およびシェルフ30の内部回路の概略構成も示している。この図1において、局舎電源10に設けられた直流電源Eは負電圧を発生し、この直流電源Eの正電極側のCGラインと負電極側の負電源ラインにより、シェルフ30を通じてパッケージ40に電源が供給されるようになっている。また、これらとは別にパッケージ40にはFGラインが設けられ、このFGラインは局舎電源10の内部においてCGラインと共通接続される。またFGラインは、シェルフ30内において、CGラインおよび負電源ラインとラインバイパスコンデンサC1およびC2を介してそれぞれ接続されている。
また、通信装置などの場合、OBP120の一次側と二次側との絶縁耐圧を高くして、一次側での電源電圧変動が負荷130でのデータ処理に対して影響を与えないようにする必要があり、そのために図1の回路では入出力絶縁型のOBP120を用いるとともに、一次側と二次側とのグランド(すなわちCGとSG)を分離している。しかし、スイッチSW1およびSW2を設けずに放電抵抗R11およびR12を設けて、各抵抗の接続点でFGラインと接続した場合、絶縁耐圧を高めるためには放電抵抗R11およびR12として高耐圧の部品を使用する必要が生じる。これに対して、図1のようにスイッチSW1およびSW2を設け、電源オンの状態でこれらを開放しておくことで、特に高耐圧の放電抵抗R11およびR12を使用することなく、一次側との二次側との絶縁性を確保でき、高耐圧部品の使用により部品コストや実装面積、消費電力が増大することを防止できる。
図4は、各パッケージに設けられる電源回路の第2の構成例を示す図である。
図5では、図4の構成から放電抵抗R11およびR12を除いた構成の電源回路を示している。このような構成により、コンデンサC3〜C9の放電時間を短縮できる。
図6では、電源オンの状態での放電を防止するためのスイッチとして、フォトMOSFET(Metal Oxide Semiconductor-FET)によるリレースイッチを用いた例を示している。この図6においては、負電源ラインとCGラインとの間に接続されたフォトダイオードPD1およびPD2と、放電抵抗R11およびR12に直列接続されたスイッチSW21およびSW22とによってそれぞれノーマリオン型のリレースイッチが構成され、フォトダイオードPD1およびPD2の光量が一定量以下に低下したときにスイッチSW21およびSW22が短絡される。
図7では、図6の構成から放電抵抗R11およびR12を除いた構成の電源回路を示している。このような構成により、コンデンサC3〜C9の放電時間を短縮できる。
ところで、上記の各回路構成例ではFGラインを放電経路として使用していたが、以下の図8〜図12に示すように、負電源ラインとCGラインのみを用いてコンデンサC3〜C9の蓄積電荷を放電させる構成としてもよい。なお、以下の図8〜図12では、図1に対応する構成には同じ符号を付して示し、それらの説明を省略する。
図8では、OBP120の一次側の回路において、負電源ラインとCGラインとの間にスイッチSW31および放電抵抗R21を直列接続している。また、図1の場合と同様に、電源監視制御回路140による負電源ラインとCGラインとの間の検出電圧に応じてスイッチSW31の開閉を制御するスイッチ制御回路150を設けている。
図9では、電源オンの状態での放電を防止するためのスイッチとしてリレースイッチを用いた例を示している。この図9においては、負電源ラインとCGラインとの間に接続されたコイルL13により電圧を検出し、これらの検出電圧が一定値以下に低下したときに、放電抵抗R21に直列に設けられたスイッチSW41が短絡するような、ノーマリオン型のリレースイッチが構成されている。これにより、パッケージ40を引き抜いたこと、あるいは直流電源Eの出力がオフになったことを自動的に検出して、コンデンサC3〜C9の蓄積電荷を放電させることができる。
図10では、図9の構成から放電抵抗R21を除いた構成の電源回路を示している。このような構成により、コンデンサC3〜C9の放電時間を短縮できる。
図11では、電源オンの状態での放電を防止するためのスイッチとして、フォトMOSFETによるリレースイッチを用いた例を示している。この図11においては、負電源ラインとCGラインとの間に接続されたフォトダイオードPD3と、放電抵抗R21に直列接続されたスイッチSW51とによってノーマリオン型のリレースイッチが構成され、フォトダイオードPD3の光量が一定量以下に低下したときにスイッチSW51が短絡されて、コンデンサC3〜C9の蓄積電荷が放電される。
図12では、図11の構成から放電抵抗R21を除いた構成の電源回路を示している。このような構成により、コンデンサC3〜C9の放電時間を短縮できる。
また、電源オンの状態での放電を防止するためのスイッチや、負電源ラインとCGラインとの間の電圧検出手段としては、上記の図1〜図12で用いたものに限らず、様々な構成の回路を用いることができる。また、電圧検出手段の代わりに、パッケージ40のシェルフ30への挿抜状態を機械的あるいは電気的に検出する回路など、直流電源Eからの通電の有無を検出する手段を設けて、通電状態でなくなったときにスイッチを短絡させるようにしてもよい。
前記直流電源からの電圧を所定の電圧に変換して前記負荷に供給する絶縁型のオンボード電源回路と、
前記オンボード電源回路の一次側において、前記オンボード電源回路に対して前記直流電源からの電圧を伝送する電源ラインおよび接地ラインにそれぞれ直列に接続されたコモンモードチョークコイルと、前記電源ラインと前記接地ラインとの間に接続された1つ以上のコンデンサとからなるノイズフィルタと、
前記電源ラインと前記接地ラインとの間に前記ノイズフィルタのコンデンサと並列に接続され、前記オンボード電源回路と前記直流電源との間が通電状態のときに開放され、非通電状態のときに短絡されるスイッチ回路と、
を有することを特徴とする電源装置。
前記スイッチ回路として、前記電源ラインと前記接地ラインとの間に直列接続され、それぞれの接続点が前記フレーム接地ラインに接続された第1および第2のスイッチ回路を備えたことを特徴とする付記1記載の電源装置。
(付記4) 前記第1および第2のスイッチ回路は、前記コモンモードチョークコイルより前記直流電源側において前記電源ラインと前記接地ラインとに接続されたことを特徴とする付記2記載の電源装置。
(付記7) 前記電源ラインと前記接地ラインとの間の電圧を検出し、検出電圧が一定値以下のときに前記スイッチ回路を短絡させるスイッチ制御回路をさらに有することを特徴とする付記1記載の電源装置。
前記各パッケージは、
前記オンボード電源回路の一次側において、前記オンボード電源回路に対して前記直流電源からの電圧を伝送する電源ラインおよび接地ラインにそれぞれ直列に接続されたコモンモードチョークコイルと、前記電源ラインと前記接地ラインとの間に接続された1つ以上のコンデンサとからなるノイズフィルタと、
前記電源ラインと前記接地ラインとの間に前記ノイズフィルタのコンデンサと並列に接続され、前記オンボード電源回路と前記直流電源との間が通電状態のときに開放され、非通電状態のときに短絡されるスイッチ回路と、
を有することを特徴とするデータ処理装置。
21〜23 データ処理装置
30,31,32a,32b,33 シェルフ
40 パッケージ
110 FET
120 オンボード電源回路(OBP)
130 負荷
140 電源監視制御回路
150 スイッチ制御回路
C1〜C10 コンデンサ
D1 ダイオード
E 直流電源
H1 ヒューズ
L1,L2コモンモードチョークコイル
N1〜N3 ノード
R1 抵抗
R11,R12 放電抵抗
SW1,SW2 スイッチ
Claims (5)
- 直流電源からの電圧を負荷に供給する電源装置において、
前記直流電源からの電圧を所定の電圧に変換して前記負荷に供給する絶縁型のオンボード電源回路と、
前記オンボード電源回路の一次側において、前記オンボード電源回路に対して前記直流電源からの電圧を伝送する電源ラインおよび接地ラインにそれぞれ直列に接続されたコモンモードチョークコイルと、前記電源ラインと前記接地ラインとの間に接続された1つ以上のコンデンサとからなるノイズフィルタと、
前記電源ラインと前記接地ラインとの間に前記ノイズフィルタのコンデンサと並列に接続され、前記オンボード電源回路と前記直流電源との間が通電状態のときに開放され、非通電状態のときに短絡されるスイッチ回路と、
を有することを特徴とする電源装置。 - 前記ノイズフィルタを構成するコンデンサとして、前記電源ラインと前記接地ラインとの間に直列接続され、それぞれの接続点が前記接地ラインと分離されたフレーム接地ラインに接続された第1および第2のコンデンサを備え、
前記スイッチ回路として、前記電源ラインと前記接地ラインとの間に直列接続され、それぞれの接続点が前記フレーム接地ラインに接続された第1および第2のスイッチ回路を備えたことを特徴とする請求項1記載の電源装置。 - 前記第1および第2のスイッチ回路には、少なくとも1つの放電抵抗が直列に接続されたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 前記電源ラインと前記接地ラインとの間の電圧を検出し、検出電圧が一定値以下のときに前記スイッチ回路を短絡させるスイッチ制御回路をさらに有することを特徴とする請求項1記載の電源装置。
- 絶縁型のオンボード電源回路と、前記オンボード電源回路の出力電圧により駆動されるデータ処理回路とを含む複数のパッケージが挿抜可能に搭載され、前記複数のパッケージに共通の直流電源が供給されるデータ処理装置において、
前記各パッケージは、
前記オンボード電源回路の一次側において、前記オンボード電源回路に対して前記直流電源からの電圧を伝送する電源ラインおよび接地ラインにそれぞれ直列に接続されたコモンモードチョークコイルと、前記電源ラインと前記接地ラインとの間に接続された1つ以上のコンデンサとからなるノイズフィルタと、
前記電源ラインと前記接地ラインとの間に前記ノイズフィルタのコンデンサと並列に接続され、前記オンボード電源回路と前記直流電源との間が通電状態のときに開放され、非通電状態のときに短絡されるスイッチ回路と、
を有することを特徴とするデータ処理装置。
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