JP2007282450A - 電源装置、保護特性を用いた出力制御方法、ならびに、出力制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】電源装置の保護機能処理を過剰に付与することなく必要最小限度に、かつ、効率良く動作させること。
【解決手段】負荷機器３０と接続された主電源回路１を有する電源装置において、負荷機器３０がもつ固有の状態（機器特性）を認識する機能と、その認識した負荷情報Ｂを基に最適な保護特性をメモリ４の中から自動的に選択し、その選択した最適な保護特性に基づいて主電源回路１を制御信号Ａにより制御して該負荷機器３０に対する電力の出力制御処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に搭載若しくは接続される、電源装置、保護特性を用いた出力制御方法、ならびに、出力制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

従来から、負荷機器としての電子機器には、これに電力を供給するための電源装置が、搭載若しくは接続されている。電源装置には、その正常に動作中の電子機器を異常な状態から電気的に保護するために、保護機能としての電子回路を一般に備えている。

その電源装置に搭載された電子回路の保護機能としては、過電流保護、過電圧保護、過熱保護などの各種の保護機能が設定されている。

これらの保護機能は、その電源装置に搭載する電子回路で、ある決まった特性を実現するように設計されている。

また、これらの保護機能は、負荷短絡や負荷での消費電流過大などで、電源装置の電子回路と負荷機器が破損しないようにすることが目的となっている。

特開２００１−７８４４３号公報

しかし、従来の方法では、各種の保護機能を作動させるための判断基準となる保護特性がその電子回路によって決まっており、固定された値となっているために、負荷の状況に応じて保護特性の変更ができなかった。

その結果、電源装置の電流容量が十分大きく、一方で負荷となる電子機器の消費電流がそれに比べて十分小さかった場合では、電子機器にとっては電源装置の保護特性が過剰となってしまい、電源装置の保護機能が働く前に、負荷機器が破損してしまう場合があった。

また、保護特性が固定となっているため、電源装置に接続される電子回路には悪影響が無いような一過性の異常状態でも、保護違反となる条件であれば、保護機能が働いてしまい、いわゆる過保護状態となってしまい、最悪の場合には電源装置の機能が停止するという問題があった。

そこで、本発明の目的は、負荷機器がもつ固有の機器特性に応じて保護特性の変更を行うことにより、電源装置の保護機能処理を過剰に付与することなく必要最小限度に、かつ、効率良く動作させることが可能な、電源装置、保護特性を用いた出力制御方法、ならびに、出力制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。

本発明は、負荷機器に対して電力を供給する電源装置であって、前記負荷機器と出力端子を介して接続された主電源回路と、前記負荷機器がもつ固有の機器特性に応じて該負荷機器の動作を保護するための基準となる保護特性を設定し、該設定された保護特性に基づいて前記主電源回路を制御することによって前記負荷機器に対する電力の出力制御処理を実行する出力制御手段とを具えたことを特徴とする電源装置を構成する。

前記出力制御手段は、前記負荷機器と出力端子を介して接続された主電源回路に対して、該負荷機器に対する電力の出力制御処理を実行するための制御信号を出力する制御回路と、前記保護特性を、前記出力端子に接続される前記負荷機器がもつ固有の機器特性に対応させて記憶したメモリとを含んでもよい。

前記制御回路は、前記出力端子に接続される前記負荷機器がもつ固有の機器特性を取得し、該取得した機器特性の内容を判別する判別手段と、前記判別した負荷機器の固有の機器特性に対応した保護特性を、前記メモリに記憶された複数の保護特性データの中から選択する選択手段と、前記主電源回路の経時的に変化する動作特性を検出する検出手段と、前記選択された保護特性に対して、前記検出された動作特性を比較する比較手段と、前記比較結果に応じて、前記主電源回路から前記負荷機器への電力の出力制御処理を実行するための前記制御信号を出力するか否かを決定する決定手段とを含んでもよい。

前記選択手段、前記比較手段、又は前記決定手段のいずれかによる処理の結果に基づいて前記負荷機器に対する保護の解除条件を設定し、該解除条件に基づいて前記主電源回路から前記負荷機器へ実行中の電力の出力制御処理に対する解除の制御を実行する解除制御手段をさらに具えてもよい。

前記負荷機器の固有の機器特性に対応した保護特性は、前記負荷機器へ供給される電流の閾値に関する過電流保護特性、該負荷機器へ供給される電圧の閾値に関する過電圧保護特性、又は、該負荷機器に接続された主制御回路での温度の閾値に関する温度保護特性を含んでもよい。

本発明は、電源装置を構成する主電源回路の出力端子に接続される負荷機器に対する電力の供給制御を実行するための、保護特性を用いた出力制御方法であって、前記出力端子に接続される前記負荷機器がもつ固有の機器特性を取得し、該取得した機器特性の内容を判別する工程と、前記判別した負荷機器の固有の機器特性に対応した保護特性を、メモリに記憶された複数の保護特性データの中から選択する工程と、前記主電源回路の経時的に変化する動作特性を検出する工程と、前記選択された保護特性に対して、前記検出された動作特性を比較する工程と、前記比較結果に応じて、前記主電源回路から前記負荷機器への電力の出力制御処理を実行するための制御信号を出力するか否かを決定する工程とを具えたことを特徴とする保護特性を用いた出力制御方法を提供する。

前記選択工程、前記比較工程、又は前記決定工程のいずれかによる処理の結果に基づいて前記負荷機器に対する保護の解除条件を設定し、該解除条件に基づいて前記主電源回路から前記負荷機器へ実行中の電力の出力制御処理に対する解除の制御を実行する解除制御工程をさらに具えてもよい。

本発明は、コンピュータに、上記出力制御方法を実行させるための出力制御プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。

本発明によれば、負荷機器と接続された主電源回路を有する電源装置において、負荷機器がもつ固有の状態（機器特性）を認識する機能と、その認識した負荷情報を基に最適な保護特性をメモリの中から自動的に選択し、その選択した最適な保護特性に基づいて主電源回路を制御信号により制御して該負荷機器に対する電力の出力制御処理を実行するようにしたので、負荷機器に対して過剰に保護機能が働いたり、負荷機器が破損や、電源装置の機能が動作環境に無関係に停止等をするようなことを無くすことができ、これにより、電源装置の保護機能処理を過剰に付与することなく必要最小限度に、かつ、効率良く動作させることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図２に基づいて説明する。
＜構成＞
図１は、本発明に係る電源装置１００の構成例を示す。

電源装置１００は、主電源回路１と、マイコン専用電源回路２と、制御回路（マイコン）３と、メモリ４とを備えている。

電源入力ライン２０には、主電源回路１およびマイコン専用電源回路２の入力側に接続されている。電源出力ライン２１には、出力端子２２を介して、負荷機器としての電子機器３０が接続されている。

この電源出力ライン２１には電流センサ５が接続され、その出力端子２２間には電圧センサ６が接続されている。主電源回路１内には、熱センサ７が設けられている。

これにより、制御回路３には、電流センサ５、電圧センサ６、熱センサ７によりそれぞれ検出された信号が入力される。また、制御回路３には、主電源回路１に対して制御信号Ａを出力する制御線８が接続されている。

電源装置１００は、電子機器３０がもつ固有の機器特性に応じて、該電子機器３０の動作を保護するための基準となる保護特性を設定し、該設定された保護特性に基づいて該負荷機器に対する電力の供給制御を行う機能をもつ。

制御回路３は、制御線８を通じて、電子機器３０と出力端子１５を介して接続された主電源回路１に対して、該電子機器３０に対する電力の供給制御を行うための制御信号Ａを出力する。

また、制御回路３には、電流センサ５、電圧センサ６、熱センサ７、負荷入力線９、通信線１０が接続され、それぞれ信号が入力される。

負荷情報Ｂは、出力端子２２に接続された電子機器３０に関する負荷容量や負荷の種類などの情報を、制御回路３に知らしめるための信号であり、負荷入力線９を介して入力される。

データ通信情報Ｃは、情報通信機器３１と制御回路３との間で通信を行うための信号であり、保護特性データの設定変更や、制御回路３の制御状態をモニタするためのものであり、通信線１０を介して入力される。

メモリ４は、保護特性を、出力端子２２に接続される電子機器３０がもつ固有の機器特性に対応させて記憶させる機能をもつ。

このメモリ４に記憶された電子機器３０の固有の機器特性に対応した保護特性には、電流センサ５により検出される電子機器３０への供給用の電流の閾値に関する過電流保護特性、電圧センサ６により検出される電子機器３０への供給用の電圧の閾値に関する過電圧保護特性、又は、熱センサ７により検出される主制御回路１での温度の閾値に関する温度保護特性などが含まれる。

＜動作＞
図１の電源装置１００における出力制御の動作について説明する。

制御回路３とメモリ４とは、電源装置１００の保護機能を制御するために、主電源回路１とは別に独立したマイコン専用電源２で動作する。

主電源回路１は、通常の電源回路であり、電源入力として供給された電圧を、電源装置１００の仕様とおりの電圧になるように制御する。

今、電源入力ライン２０へ電源が供給されることにより、主電源回路１とマイコン専用電源回路２とが動作を開始し、これと同時に制御回路３とメモリ４も動作を開始する。

制御回路３は、動作開始直後から、電流センサ５、電圧センサ６、熱センサ７の状態を監視しており、これら各センサ５，６，７からそれぞれ検出された信号が随時入力されている。

そして、制御回路３は、それら各センサ５，６，７により検出された信号と、メモリ４に登録されている保護特性データとを常時照合することにより、保護機能を動作させるかどうかを判断する。

制御回路３では、負荷情報９の情報を基にして、照合すべき保護特性データをメモリ４に記録されているものから選択したり、また、制御回路３に搭載されている制御プログラムを選択することによって、最適な保護特性を実行する。

制御回路３が保護機能を動作させるような状態になったと判断した場合には、主電源回路１の電源回路を制御するための制御信号Ａを、制御線８を介して制御回路３が発信する。

主電源回路１では、制御信号Ａの指令を受けて、場合により電源出力を停止したり、場合により電源出力を低減したり、場合により供給電流を制限したりすることによって、電子機器３０が安全な状態になるように動作させる。

通信線１０に、パソコンなどの情報通信機器を接続することにより、制御回路３のプログラムを変更したり、電源装置１００内の内部情報をモニタしたり、また制御回路３を経由してメモリ４に格納されている保護データを変更したりすることができる。

＜出力制御処理＞
図２は、制御回路３において、電子機器３０に対する電力の供給制御を実行するための、保護特性を用いた出力制御処理を説明するフローチャートを示す。

ステップＳ１では、電子機器３０がもつ固有の機器特性を取得し、該取得した機器特性の内容を判別する。

ステップＳ２では、判別した電子機器３０の固有の機器特性に対応した保護特性を、メモリ４に記憶された複数の保護特性データの中から選択する。

ステップＳ３は、主電源回路１の経時的に変化する動作特性を検出する。例えば、電流センサ５、電圧センサ６によって、主電源回路１の出力端子２２から出力される電流、電圧をそれぞれ検出し、また、熱センサ７によって主電源回路１内の温度を検出する。

ステップＳ４では、選択された保護特性に対して、検出された動作特性を比較する。

ステップＳ５では、比較結果に応じて、主電源回路１から電子機器３０への電力の供給制御を実行するための制御信号Ａを出力するか否かを決定する。

このステップＳ５においては、比較結果により、主電源回路１から電子機器３０への電力の供給制御を実行しないと決定したときでも、さらに、該決定よりも前の比較結果により決定した電力の供給制御の結果、又は、選択した保護特性に基づいて、該電力の出力制御処理を実行するか否かを決定してもよい。

ステップＳ６では、ステップＳ２の選択による処理の結果、ステップＳ４の比較による処理の結果、又はステップＳ５の決定による処理の結果のいずれかに基づいて解除条件を設定し、該解除条件に基づいて主電源回路１から負荷機器３０へ実行中の電力の出力制御処理に対する解除の制御を実行する。

［第２の例］
本発明の第２の実施の形態を、図３〜図５に基づいて説明する。なお、前述した第１の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。

＜構成＞
図３は、電源装置２００の構成例を示す。
本例では、電源装置２００として、フライバック方式のスイッチング電源回路を、主電源回路１として構成した場合の例である。

スイッチング電源回路２００の構成について説明する。
電源装置２００の入力端子１５を介して電源入力ライン２０には、整流器４０と、平滑用のコンデンサ４１とが接続されている。

主電源回路１には、１次側コイル５０ａ，５０ｂおよび２次側コイル５０ｃからなるトランス５０が設けられている。電源入力ライン２０と接続された１次側コイル５０ａには、電源ＩＣ４２と、ＭＯＳのトランジスタ素子４３と、ダイオード４４と、ツェナーダイオード４５とが接続されている。２次側コイル５０ｃには、ダイオード４５と、ツェナーダイオード４６と、抵抗４７と、平滑用のコンデンサ４８とが接続されている。

１次側コイル５０ｂと、２次側コイル５０ｃのツェナーダイオード４６が接続されたラインとの間には、エラーアンプ６０が設けられている。エラーアンプ６０は、フォトトランジスタ６１とフォトダイオード６２とからなる。

フォトトランジスタ６１が接続された１次側コイル５０ｂと、制御回路３に接続された制御線８との間には、エラーアンプ７０が設けられている。エラーアンプ７０は、フォトトランジスタ７１とフォトダイオード７２とからなる。

電流センサ５には、電流トランス（ＣＴ）やホール素子などの適用が想定される。また電流センサ５の信号はアナログ値となるので、制御回路３のアナログ電圧入力端子に接続する。

本例では、電圧センサ６として、そのまま制御回路３のアナログ電圧入力端子を使用することを想定している。

熱センサ７は、熱電対素子などを想定しており、そのアナログ電圧信号を制御回路３のアナログ電圧入力端子に接続する。

なお、本例では、スイッチング電源回路を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、他の電源装置として例えばシリーズ電源回路にも適用できる。

＜出力制御処理＞
図４は、制御回路３において、電子機器３０に対する電力の供給制御を実行するための、保護特性を用いた出力制御処理を説明するためのフローチャートを示す。

ステップＳ２０では、出力端子２２に接続された電子機器３０からの負荷情報Ｂ（固有の機器特性）をチェックして、その負荷情報Ｂに対応してメモリ４の中から特性データ（固有の機器特性に対応した保護特性）を選択する。そして、以下の処理では、その選択した特性データを、その電子機器３０がもつ固有の機器特性に対応した閾値データとして判定の基準として利用する。

図５は、メモリ４に記憶された負荷特性表３００を示す。
負荷特性表３００には、負荷情報Ｂと特性データとが関連付けされて記憶されている。

すなわち、Ｎｏ．１，２，３，４…の各負荷情報Ｂに対応して、特性データとして、１−Ａ，２−Ａ，３−Ａ，４−Ａ等からなる過電流閾値３０１と、１−Ｂ，２−Ｂ，３−Ｂ，４−Ｂ等からなる過電圧閾値３０２と、１−Ｃ，２−Ｃ，３−Ｃ，４−Ｃ等からなる過熱閾値３０３と、１−Ｄ，２−Ｄ，３−Ｄ，４−Ｄ等からなる電源保護特性３０４と、１−Ｅ，２−Ｅ，３−Ｅ，４−Ｅ等からなる保護復帰条件３０５と、１−Ｆ，２−Ｆ，３−Ｆ，４−Ｆ等からなる保護復帰特性３０６とが記憶されている。

１例として、図５の負荷特性表３００において、Ｎｏ．３の負荷情報Ｂが選択されたとすると、以後の処理で判定基準となる特性データとして、３−Ａの過電流閾値３０１と、３−Ｂの過電圧閾値３０２と、３−Ｃの過熱閾値３０３と、３−Ｄの電源保護特性３０４と、３−Ｅの保護復帰条件３０５と、３−Ｆの保護復帰特性３０６とが選択されることになる。

ステップＳ２１は、電流センサ５により検出された信号の値すなわち電流値を、その選択された特性データすなわち判定基準となる閾値を示す図５の過電流閾値３０１と比較する。

この比較により、電流値が閾値を越えている場合には、ＮＧと判定して、ステップＳ２４に進み、保護機能処理を実行する。ここでの保護機能処理としては、図５の電源保護特性３０４を用いる。

ステップＳ２４の保護機能処理の例としては、電源出力の停止処理、電源出力の低減処理、供給電流の制限処理等の各種制御処理が考えられ、これにより、制御回路３から制御線８を介して主電源回路１に対して制御信号Ａを出力することによって、電子機器３０を電気的に破壊することなく安全な状態に保つように調整することができる。

このような保護機能処理が働いた場合、制御回路３は主電源回路１に対して制御信号Ａを送って、主電源回路１の電源ＩＣ４２の保護機能を有効にするように働く。本例では、電源ＩＣ４２にフィードバックされているエラーアンプ６０に、制御信号８が入力される別のエラーアンプ７０を並列接続して、電源ＩＣ４２の動作を抑制することによって、保護機能処理を働かせる。

ステップＳ２４の具体的な例としては、図３の回路例では、制御信号Ａがエラーアンプ７０に入力されることにより、フォトダイオード７２が発光して、フォトトランジスタ７１がオンすることで、エラーアンプ６０と同じ電源制御機能を、制御回路３（マイコン）のアナログ出力８の電圧を制御することで、マイコン３から直接制御することが可能となる。これにより、エラーアンプ６０の制御が弱く電源出力がまだ保護状態になっていない時でも、マイコン３からの制御で電源を保護状態にも、通常の動作状態にも制御することが可能となる。

なお、エラーアンプ６０およびエラーアンプ７０の動作を簡単に説明する。

フォトダイオードの点灯の強さに比例してフォトトランジスタが流すことができる電流が大きくなり、１次コイル５０ｂに発生する電流もそれに比例して電源ＩＣ４２にフィードバックし、電源ＩＣ４２はこのフィードバック電流が大きいほどトランジスタ４３をＯＮさせるスイッチング時間を低下させるように制御して１次コイル５０ａへの電流供給を低下させる。そのため、エラーアンプ７０のフォトダイオード７２の発光量をマイコン３のアナログ出力８で制御することで、電源装置の出力状態をマイコン３から自在に制御することが可能となる。

また、同様にして、その他の電源出力の停止処理や、電源出力の低減処理等の各種制御処理も容易に実行することが可能となる。

一方、ステップＳ２１で電流値が閾値以下の場合には、ＯＫと判定して、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２は、電圧センサ６により検出された信号の値すなわち電圧値を、その選択された特性データすなわち図５の過電圧閾値３０２と比較する。

この比較により、電圧値が閾値を越えている場合には、ＮＧと判定して、ステップＳ２４に進んで、図５の電源保護特性３０４を用いて保護機能処理を実行する。

一方、電圧値が閾値以下の場合には、ＯＫと判定して、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３は、熱センサ７により検出された信号の値すなわち発熱量を電圧に換算した換算値を、その選択された特性データすなわち過熱閾値３０３と比較する。

この比較により、換算値を越えている場合には、ＮＧと判定して、ステップＳ２４に進み、図５の電源保護特性３０４を用いて保護機能処理を実行する。

一方、換算値が閾値以下の場合には、ＯＫと判定して、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５では、現在、保護機能処理が、実行中か否かを判定する。実行中でなければステップＳ２８に飛び、実行中であればステップＳ２６に進む。

以下、ステップＳ２６、ステップＳ２７について詳細に説明する。

ステップＳ２６、ステップＳ２７では、保護機能処理を解除するための処理を提示するものである。

保護機能処理の解除条件としては、例えば、これまでの処理の経過履歴を用いることができる。これまでの処理の経過履歴としては、例えば、ステップＳ２０の選択結果、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の比較結果、ステップＳ２４の保護機能処理の実行結果等を用いることができる。

具体例として、ステップＳ２６では、これまでの処理の経過履歴を図５の負荷特性表３００の保護復帰条件３０５と比較した結果、保護機能処理を解除する解除条件を満足するか、を判定する。

保護復帰条件３０５としては、電圧、電流、熱の保護機能処理を解除するための値や、経過時間等を設定することができる。

これまでの処理の経過履歴と保護復帰条件３０５との比較処理の例としては、保護復帰条件３０５の成立回数や一定時間等の計測を行い、計測結果に基づいて保護復帰条件３０５が確実に安定して成立していることを確認してから、保護機能処理を解除するか否かの判定を行う。

そして、保護機能処理を解除するときにはステップＳ２７に進み、解除しないときにはステップＳ２８に進む。

ステップＳ２７では、図５の負荷特性表３００の保護復帰特性３０６に従って、電源装置２００の保護処理機能を段階的に解除する制御を行う。

保護復帰特性３０６としては、例えば、ステップＳ２０で選択した電源装置２００に接続された電子機器３０の負荷特性Ｂや、ステップＳ２１〜ステップＳ２３で比較したメモリ４中の過電流閾値３０１、過電圧閾値３０２、過熱閾値３０３や、ステップＳ２４で実行した保護機能処理等を用いることができる。これにより、負荷機器３０に対して実行中の保護は、これら保護復帰特性３０６の内容に従って、経時的に変化又は制御値を段階的に軽減させながら解除することができる。

ここで、上記ステップＳ２６、ステップＳ２７の処理の意義について説明する。

ステップＳ２６、ステップＳ２７は、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理において、ステップＳ２４の保護機能処理（ＮＧの状態）を実行せずに、そのままＯＫの状態で進んできたとしても、さらに、該決定よりも前のこれまでの経過履歴により決定した電力の供給制御の結果に基づいて、該電力の供給制御を実行するか否かを決定するための処理を実行するというものである。

この図４のプログラム処理においては、サイクリック処理で無限にループするように作成しており、そのループ処理の毎に負荷情報９の状態をチェックして、特性データを選択するようにしている。

同様に、各センサ５，６，７の状態もループ処理の毎にチェックして、特性データと比較して、ＮＧであれば保護機能を働かせるようにしている。

一方、全てのセンサ５，６，７の状態がＯＫであっても、その直前のループ処理で保護機能処理が働いていた場合、すぐに保護機能処理を解除すると危険な場合がある。

そこで、このような点を考慮して、このステップＳ２６とこれに続くステップＳ２７とでは、保護機能の解除には、動作環境の状態を十分確認した上で安全を確認してから解除する工夫を盛り込んでいる。

その後、ステップＳ２８では、通信線１０を介してデータ通信情報Ｃの要求を許可するか否かを判定する。

要求を許可する場合はステップＳ２９に進み、要求を許可しない場合はループ先頭のステップＳ２０に戻る。

ステップＳ２９では、データ通信情報Ｃの要求の許可を受けて、データ通信処理を実行する。このプログラム処理では、ループ処理の毎にデータ通信情報Ｃの状態を確認して、外部に接続したパソコンなどの情報機器からの通信要求に応答するようにする。この処理では、制御回路３のプログラムの変更や、メモリ４に格納する特性データの変更や、マイコン内部でデータのモニタなどを実行する。

＜利点＞
以上述べたような各例から、以下に述べるような利点を得ることができる。

１）本発明を適用した電流容量が大きな電源装置１００，２００から消費電流の小さな負荷機器（電子機器３０）へ電源を供給するときには、保護特性をその消費電流に合わせて低く設定することで、万が一接続した機器が故障して電流が過大に流れるような事故が発生しても、接続した機器や配線材などの焼損や発火といった重大事故の発生を防ぐことができる。

２）電源ＩＣ４２の内部温度が高い状態で電源仕様の最大電流を取り出そうとすると、電源装置１００，２００が破損する場合があるので、通常は負荷軽減処置をとる。この場合は、ユーザが意識して軽減した負荷を接続しなければならないため、間違えて負荷の大きなものを接続すると、電源装置１００，２００の故障などの思わぬ事故が発生する場合がある。

しかし、本発明を適用した電源装置１００，２００であれば、熱センサ７のデータと、電流センサ５のデータとを総合判断して、自動的に危険な状態を回避するように、主電源回路１の動作状態を調整することができるようになり、電源装置１００，２００の破損などの致命的な結果を回避することができる。

３）通常の過電流保護回路では、保護機能が働いた場合に完全に電源出力電圧を０Ｖにすることができないが、本発明を適用した電源装置１００，２００であれば、制御回路３からの指令で主電源回路１を強制的に停止させて０Ｖにすることが可能となる。

同様に、制御回路３のプログラミング次第で、保護機能が働いた時の電圧や電流などの供給仕様も自由に制御することが可能となるので、負荷機器にあった電源特性を作り出すことが可能となる。

４）制御回路３を搭載した本発明の電源装置１００，２００であれば、制御回路３のデータ通信機能を使うことで電源装置１００，２００の各センサ５，６，７の状態をモニタして、電源装置１００，２００の状態を外部に接続したパソコンなどの情報機器で記録したり監視したりすることができ、電源品質管理などの情報処理が可能となる。

５）負荷情報Ｂを制御回路３で常時監視することができるので、接続している負荷機器の台数が設備の稼動途中で変化する様な装置の場合でも、それに応じた保護と特性に自動的に変更して、常に最適な電源保護機能で電源装置１００，２００を稼動させることができる。これにより、電源装置１００，２００の電流能力が負荷機器に対して過大になり、その結果、負荷機器の故障により、負荷機器に仕様を超えた大電流が流れて、負荷機器を破損させてしまうことを防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態である電源装置の構成例を示すブロック図である。 保護特性を用いて出力制御処理を実行する例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態である電源装置としてスイッチング電源回路の構成例を示すブロック図である。 保護特性を用いて出力制御処理を実行する例を示すフローチャートである。 メモリに記憶された、負荷情報と特性データとの対応関係の例を示す説明図である。

符号の説明

１ 主電源回路
２ マイコン専用電源回路
３ 制御回路（マイコン）
４ メモリ
５ 電流センサ
６ 電圧センサ
７ 熱センサ
８ 制御線
１５ 入力端子
２０ 電源入力ライン
２１ 電源出力ライン
２２ 出力端子
３０ 電子機器
３１ 情報通信機器
４０ 整流器
４１ 平滑用のコンデンサ
４２ 電源ＩＣ
４３ ＭＯＳのトランジスタ素子
４４ ダイオード
４５，４６ ツェナーダイオード
４７ 抵抗
４８ 平滑用のコンデンサ
５０ａ，５０ｂ １次側コイル
５０ｃ ２次側コイル
５０ トランス
６０ エラーアンプ
６１ フォトトランジスタ
６２ フォトダイオード
７０ エラーアンプ
７１ フォトトランジスタ
７２ フォトダイオード
１００，２００ 電源装置
Ａ 制御信号
Ｂ 負荷情報
Ｃ データ通信情報

Claims (8)

1. 負荷機器に対して電力を供給する電源装置であって、
   前記負荷機器と出力端子を介して接続された主電源回路と、
   前記負荷機器がもつ固有の機器特性に応じて該負荷機器の動作を保護するための基準となる保護特性を設定し、該設定された保護特性に基づいて前記主電源回路を制御することによって前記負荷機器に対する電力の出力制御処理を実行する出力制御手段と
   を具えたことを特徴とする電源装置。
2. 前記出力制御手段は、
   前記負荷機器と出力端子を介して接続された主電源回路に対して、該負荷機器に対する電力の出力制御処理を実行するための制御信号を出力する制御回路と、
   前記保護特性を、前記出力端子に接続される前記負荷機器がもつ固有の機器特性に対応させて記憶したメモリと
   を含むことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
3. 前記制御回路は、
   前記出力端子に接続される前記負荷機器がもつ固有の機器特性を取得し、該取得した機器特性の内容を判別する判別手段と、
   前記判別した負荷機器の固有の機器特性に対応した保護特性を、前記メモリに記憶された複数の保護特性データの中から選択する選択手段と、
   前記主電源回路の経時的に変化する動作特性を検出する検出手段と、
   前記選択された保護特性に対して、前記検出された動作特性を比較する比較手段と、
   前記比較結果に応じて、前記主電源回路から前記負荷機器への電力の出力制御処理を実行するための前記制御信号を出力するか否かを決定する決定手段と
   を含むことを特徴とする請求項２記載の電源装置。
4. 前記選択手段、前記比較手段、又は前記決定手段のいずれかによる処理の結果に基づいて前記負荷機器に対する保護の解除条件を設定し、該解除条件に基づいて前記主電源回路から前記負荷機器へ実行中の電力の出力制御処理に対する解除の制御を実行する解除制御手段
   をさらに具えたことを特徴とする請求項３記載の電源装置。
5. 前記負荷機器の固有の機器特性に対応した保護特性は、
   前記負荷機器へ供給される電流の閾値に関する過電流保護特性、該負荷機器へ供給される電圧の閾値に関する過電圧保護特性、又は、該負荷機器に接続された主制御回路での温度の閾値に関する温度保護特性を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電源装置。
6. 電源装置を構成する主電源回路の出力端子に接続される負荷機器に対する電力の供給制御を実行するための、保護特性を用いた出力制御方法であって、
   前記出力端子に接続される前記負荷機器がもつ固有の機器特性を取得し、該取得した機器特性の内容を判別する判別工程と、
   前記判別した負荷機器の固有の機器特性に対応した保護特性を、メモリに記憶された複数の保護特性データの中から選択する選択工程と、
   前記主電源回路の経時的に変化する動作特性を検出する検出工程と、
   前記選択された保護特性に対して、前記検出された動作特性を比較する比較工程と、
   前記比較結果に応じて、前記主電源回路から前記負荷機器への電力の出力制御処理を実行するための制御信号を出力するか否かを決定する決定工程と
   を具えたことを特徴とする保護特性を用いた出力制御方法。
7. 前記選択工程、前記比較工程、又は前記決定工程のいずれかによる処理の結果に基づいて前記負荷機器に対する保護の解除条件を設定し、該解除条件に基づいて前記主電源回路から前記負荷機器へ実行中の電力の出力制御処理に対する解除の制御を実行する解除制御工程をさらに具えたことを特徴とする請求項６記載の保護特性を用いた出力制御方法。
8. コンピュータに、請求項６又は７記載の出力制御方法を実行させるための出力制御プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
   

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