JP2010166766A - Power supply device - Google Patents
Power supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010166766A JP2010166766A JP2009008713A JP2009008713A JP2010166766A JP 2010166766 A JP2010166766 A JP 2010166766A JP 2009008713 A JP2009008713 A JP 2009008713A JP 2009008713 A JP2009008713 A JP 2009008713A JP 2010166766 A JP2010166766 A JP 2010166766A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- switch element
- output terminal
- potential
- positive electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
Description
本発明は、互いに極性の異なる直流電圧を出力できる電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that can output DC voltages having different polarities.
従来より、互いに極性の異なる直流電圧を出力できる電源装置は、多様な機器に用いられている。例えば、特許文献1には、上述の電源装置に加えて双極型の静電チャックを備える基板保持装置が記載されている。この基板保持装置は、静電チャックの2つの電極に電源装置から互いに極性の異なる直流電圧をそれぞれ印可することで、2つの電極を正および負にそれぞれ帯電させて、静電吸着により静電チャックで基板を保持できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, power supply apparatuses that can output DC voltages having different polarities have been used in various devices. For example,
図9は、従来例に係る電源装置100の回路図である。電源装置100は、直流電源111、112と、基準電位源121、122と、リレー131、132と、を備え、出力端子OUTから、正電圧または負電圧を出力する。
FIG. 9 is a circuit diagram of a
出力端子OUTには、リレー131を介して直流電源111の正極が接続されるとともに、リレー132を介して直流電源112の負極が接続される。直流電源111の負極には、基準電位源121が接続され、直流電源112の正極には、基準電位源122が接続され、これら直流電源111の負極および直流電源112の正極は、接地されている。
The output terminal OUT is connected to the positive electrode of the
以上の構成を備える電源装置100は、リレー131、132を交互にオンさせる。
The
具体的には、リレー131をオンさせる期間では、リレー132をオフさせる。すると、出力端子OUTの電位は、直流電源111の正極の電位と等しくなり、出力端子OUTからは、直流電源111の正極と同電位の電圧が出力される。ここで、直流電源111の負極は、基準電位源121に接続されているため、直流電源111の正極の電位は、基準電位源121の電位である接地電位に対して直流電源111の電源電圧分だけ高くなる。
Specifically, the
以上より、電源装置100は、リレー131をオンさせるとともにリレー132をオフさせる期間では、接地電位に対して直流電源111の電源電圧分だけ電位の高い正電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, the
一方、リレー132をオンさせる期間では、リレー131をオフさせる。すると、出力端子OUTの電位は、直流電源112の負極の電位と等しくなり、出力端子OUTからは、直流電源112の負極と同電位の電圧が出力される。ここで、直流電源112の正極は、基準電位源122に接続されているため、直流電源112の負極の電位は、基準電位源122の電位である接地電位に対して直流電源112の電源電圧分だけ低くなる。
On the other hand, in the period during which the
以上より、電源装置100は、リレー132をオンさせるとともにリレー131をオフさせる期間では、接地電位に対して直流電源111の電源電圧分だけ電位の低い負電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, the
上述のような互いに極性の異なる直流電圧を出力できる電源装置では、小型化が要請されていた。 The power supply device that can output DC voltages having different polarities as described above has been required to be downsized.
上述の課題を鑑み、本発明は、互いに極性の異なる直流電圧を出力できる電源装置の小型化を実現することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to reduce the size of a power supply device that can output DC voltages having different polarities.
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
(1)本発明は、直流電源と、前記直流電源の正極または負極と基準電位源とを接続する第1の接続部と、前記直流電源の正極または負極と電源出力端子とを接続する第2の接続部と、を備えることを特徴とする電源装置を提案している。
The present invention proposes the following items in order to solve the above-described problems.
(1) The present invention provides a DC power supply, a first connection for connecting a positive or negative electrode of the DC power supply and a reference potential source, and a second for connecting the positive or negative electrode of the DC power supply and a power output terminal. The power supply apparatus characterized by providing these connection parts.
この発明によれば、直流電源と、直流電源の正極または負極と基準電位源とを接続する第1の接続部と、直流電源の正極または負極と電源出力端子とを接続する第2の接続部と、を設けた。 According to the present invention, the DC power source, the first connection portion that connects the positive or negative electrode of the DC power source and the reference potential source, and the second connection portion that connects the positive or negative electrode of the DC power source and the power output terminal. And provided.
このため、第2の接続部により、直流電源の正極と電源出力端子とを接続すると、電源出力端子からは、直流電源の正極と同電位の電圧が出力される。一方、第1の接続部により、直流電源の負極と基準電位源とを接続すると、直流電源の負極の電位は、基準電位源の電位である基準電位と等しくなるので、直流電源の正極の電位は、基準電位に対して直流電源の電源電圧分だけ高くなる。 For this reason, when the positive electrode of the DC power supply and the power supply output terminal are connected by the second connection portion, a voltage having the same potential as that of the positive electrode of the DC power supply is output from the power supply output terminal. On the other hand, when the negative electrode of the DC power supply and the reference potential source are connected by the first connection portion, the potential of the negative electrode of the DC power supply becomes equal to the reference potential that is the potential of the reference potential source. Is higher than the reference potential by the power supply voltage of the DC power supply.
以上より、第1の接続部により直流電源の負極と基準電位源とを接続するとともに、第2の接続部により直流電源の正極と電源出力端子とを接続することで、基準電位に対して直流電源の電源電圧分だけ電位の高い正電圧を電源出力端子から出力できる。 As described above, the first connection portion connects the negative electrode of the DC power source and the reference potential source, and the second connection portion connects the positive electrode of the DC power source and the power supply output terminal, so A positive voltage whose potential is as high as the power supply voltage of the power supply can be output from the power supply output terminal.
また、第2の接続部により、直流電源の負極と電源出力端子とを接続すると、電源出力端子からは、直流電源の負極と同電位の電圧が出力される。一方、第1の接続部により、直流電源の正極と基準電位源とを接続すると、直流電源の正極の電位は、基準電位源の電位である基準電位と等しくなるので、直流電源の負極の電位は、基準電位に対して直流電源の電源電圧分だけ低くなる。 Further, when the negative electrode of the DC power supply and the power supply output terminal are connected by the second connection portion, a voltage having the same potential as that of the negative electrode of the DC power supply is output from the power supply output terminal. On the other hand, when the positive electrode of the DC power source and the reference potential source are connected by the first connection portion, the potential of the positive electrode of the DC power source becomes equal to the reference potential that is the potential of the reference potential source. Is lower than the reference potential by the power supply voltage of the DC power supply.
以上より、第1の接続部により直流電源の正極と基準電位源とを接続するとともに、第2の接続部により直流電源の負極と電源出力端子とを接続することで、基準電位に対して直流電源の電源電圧分だけ電位の低い負電圧を電源出力端子から出力できる。 As described above, the positive electrode of the DC power supply and the reference potential source are connected by the first connection part, and the negative electrode of the DC power supply and the power supply output terminal are connected by the second connection part, so A negative voltage whose potential is as low as the power supply voltage of the power supply can be output from the power supply output terminal.
以上によれば、1つの直流電源と、第1の接続部および第2の接続部と、を備える電源装置により、互いに極性の異なる直流電圧を出力できる。このため、従来の電源装置と比べて、必要な直流電源の数を減少させることができるので、電源装置の小型化を実現できる。 According to the above, it is possible to output DC voltages having different polarities from each other by a power supply device including one DC power source and the first connection unit and the second connection unit. For this reason, compared with the conventional power supply device, since the number of necessary direct-current power supplies can be reduced, size reduction of a power supply device is realizable.
(2)本発明は、(1)の電源装置について、前記第1の接続部は、入力端子が前記基準電位源に接続された第1の一方向性素子と、出力端子が前記直流電源の負極に接続され、入力端子が前記第1の一方向性素子の出力端子に接続された第1のスイッチ素子と、出力端子が前記基準電位源に接続され、入力端子が前記直流電源の正極に接続され、制御端子が前記直流電源の正極と前記第1のスイッチ素子の入力端子とに接続された第2のスイッチ素子と、を備え、前記第2の接続部は、入力端子が前記電源出力端子に接続された第2の一方向性素子と、出力端子が前記直流電源の負極に接続され、入力端子が前記第2の一方向性素子の出力端子に接続された第3のスイッチ素子と、出力端子が前記電源出力端子に接続され、入力端子が前記直流電源の正極に接続され、制御端子が前記直流電源の正極と前記第3のスイッチ素子の入力端子とに接続された第4のスイッチ素子と、を備えることを特徴とする電源装置を提案している。 (2) In the power supply device according to (1), the first connection unit includes a first unidirectional element whose input terminal is connected to the reference potential source, and an output terminal of the DC power supply. A first switch element connected to the negative electrode, an input terminal connected to the output terminal of the first unidirectional element, an output terminal connected to the reference potential source, and an input terminal connected to the positive electrode of the DC power supply A second switch element connected to a positive electrode of the DC power supply and an input terminal of the first switch element, and the second connection unit has an input terminal connected to the power supply output. A second unidirectional element connected to the terminal; a third switch element having an output terminal connected to the negative electrode of the DC power supply; and an input terminal connected to the output terminal of the second unidirectional element; The output terminal is connected to the power output terminal, and the input terminal is Proposed a power supply device comprising: a fourth switch element connected to a positive electrode of a flow power supply, and a control terminal connected to a positive electrode of the DC power supply and an input terminal of the third switch element. ing.
この発明によれば、第1の接続部に、第1の一方向性素子、第1のスイッチ素子、および第2のスイッチ素子を設けた。そして、第1の一方向性素子の入力端子には、基準電位源に接続し、第1の一方向性素子の出力端子には、第1のスイッチ素子の入力端子を接続した。第1のスイッチ素子の出力端子には、直流電源の負極を接続し、第1のスイッチ素子の入力端子には、上述の第1の一方向性素子の出力端子に加えて、第2のスイッチ素子の制御端子を接続した。第2のスイッチ素子の出力端子には、基準電位源を接続し、第2のスイッチ素子の入力端子には、直流電源の正極を接続し、第2のスイッチ素子の制御端子には、上述の第1のスイッチ素子の入力端子に加えて、直流電源の正極を接続した。 According to this invention, the first unidirectional element, the first switch element, and the second switch element are provided in the first connection portion. The input terminal of the first unidirectional element was connected to the reference potential source, and the output terminal of the first unidirectional element was connected to the input terminal of the first switch element. The negative terminal of the DC power supply is connected to the output terminal of the first switch element, and the second switch is added to the input terminal of the first switch element in addition to the output terminal of the first unidirectional element. The control terminal of the element was connected. A reference potential source is connected to the output terminal of the second switch element, a positive electrode of a DC power source is connected to the input terminal of the second switch element, and the above-mentioned control terminal of the second switch element is connected to the control terminal of the second switch element. In addition to the input terminal of the first switch element, the positive electrode of the DC power source was connected.
また、第2の接続部に、第2の一方向性素子、第3のスイッチ素子、および第4のスイッチ素子を設けた。そして、第2の一方向性素子の入力端子には、電源出力端子を接続し、第2の一方向性素子の出力端子には、第3のスイッチ素子の入力端子を接続した。第3のスイッチ素子の出力端子には、直流電源の負極を接続し、第3のスイッチ素子の入力端子には、上述の第2の一方向性素子の出力端子に加えて、第4のスイッチ素子の制御端子を接続した。第4のスイッチ素子の出力端子には、電源出力端子を接続し、第4のスイッチ素子の入力端子には、直流電源の正極を接続し、第4のスイッチ素子の制御端子には、上述の第3のスイッチ素子の入力端子に加えて、直流電源の正極を接続した。 In addition, a second unidirectional element, a third switch element, and a fourth switch element are provided in the second connection portion. The power output terminal is connected to the input terminal of the second unidirectional element, and the input terminal of the third switch element is connected to the output terminal of the second unidirectional element. A negative electrode of a DC power supply is connected to the output terminal of the third switch element, and a fourth switch is added to the input terminal of the third switch element in addition to the output terminal of the second unidirectional element described above. The control terminal of the element was connected. A power supply output terminal is connected to the output terminal of the fourth switch element, a positive electrode of a DC power supply is connected to the input terminal of the fourth switch element, and the control terminal of the fourth switch element is connected to the above-described terminal. In addition to the input terminal of the third switch element, the positive electrode of the DC power source was connected.
このため、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオフ状態にすると、電源出力端子と直流電源の負極とが絶縁される。 For this reason, when a control signal is transmitted to the control terminal of the third switch element to turn off the third switch element, the power supply output terminal and the negative electrode of the DC power supply are insulated.
また、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオフ状態にすると、第4のスイッチ素子の制御端子に直流電源の正極から電流が流れ、第4のスイッチ素子はチャージされてオン状態となる。このため、オン状態の第4のスイッチ素子を介して、電源出力端子と直流電源の正極とが電気的に接続され、電源出力端子の電位は、直流電源の正極の電位と等しくなる。 Further, when a control signal is transmitted to the control terminal of the third switch element and the third switch element is turned off, a current flows from the positive electrode of the DC power source to the control terminal of the fourth switch element, The switch element is charged and turned on. For this reason, the power supply output terminal and the positive electrode of the DC power supply are electrically connected via the fourth switch element in the ON state, and the potential of the power supply output terminal becomes equal to the potential of the positive electrode of the DC power supply.
したがって、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオフ状態にすることで、直流電源の正極と同電位の電圧を電源出力端子から出力できる。 Therefore, by transmitting a control signal to the control terminal of the third switch element and turning off the third switch element, a voltage having the same potential as the positive electrode of the DC power supply can be output from the power supply output terminal.
一方、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオン状態にすると、オン状態の第1のスイッチ素子を介して、第2のスイッチ素子の制御端子と直流電源の負極とが電気的に接続され、第2のスイッチ素子の制御端子の電流が引き抜かれることとなる。その結果、第2のスイッチ素子はオフ状態となり、基準電位源と直流電源の正極とが絶縁される。 On the other hand, when a control signal is transmitted to the control terminal of the first switch element and the first switch element is turned on, the control terminal of the second switch element is connected to the control terminal of the second switch element via the first switch element in the on state. The negative electrode of the DC power supply is electrically connected, and the current of the control terminal of the second switch element is drawn. As a result, the second switch element is turned off, and the reference potential source and the positive electrode of the DC power supply are insulated.
また、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオン状態にすると、オン状態の第1のスイッチ素子および第1の一方向性素子を介して、基準電位源と直流電源の負極とが電気的に接続され、直流電源の負極の電位は、接地電位と等しくなる。 In addition, when a control signal is transmitted to the control terminal of the first switch element and the first switch element is turned on, the reference is made via the first switch element and the first unidirectional element that are turned on. The potential source and the negative electrode of the DC power source are electrically connected, and the potential of the negative electrode of the DC power source becomes equal to the ground potential.
したがって、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオン状態にすることで、直流電源の正極の電位を、接地電位に対して直流電源の電源電圧分だけ高くすることができる。 Therefore, by transmitting a control signal to the control terminal of the first switch element and turning on the first switch element, the potential of the positive electrode of the DC power supply is set to the power supply voltage of the DC power supply with respect to the ground potential. Can only be high.
以上より、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオン状態にするとともに、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオフ状態にすることで、接地電位に対して直流電源の電源電圧分だけ電位の高い正電圧を電源出力端子から出力できる。 As described above, the control signal is transmitted to the control terminal of the first switch element to turn on the first switch element, and the control signal is transmitted to the control terminal of the third switch element. By turning off the switch element, a positive voltage having a potential higher than the ground potential by the power supply voltage of the DC power supply can be output from the power supply output terminal.
一方、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオン状態にすると、オン状態の第3のスイッチ素子を介して、第4のスイッチ素子の制御端子と直流電源の負極とが電気的に接続され、第4のスイッチ素子の制御端子の電流が引き抜かれることとなる。その結果、第4のスイッチ素子は、オフ状態となり、電源出力端子と直流電源の正極とが絶縁される。 On the other hand, when a control signal is transmitted to the control terminal of the third switch element and the third switch element is turned on, the control terminal of the fourth switch element is connected to the control terminal of the fourth switch element via the third switch element in the on state. The negative electrode of the DC power supply is electrically connected, and the current of the control terminal of the fourth switch element is drawn. As a result, the fourth switch element is turned off, and the power supply output terminal and the positive electrode of the DC power supply are insulated.
また、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオン状態にすると、オン状態の第3のスイッチ素子および第2の一方向性素子を介して、電源出力端子と直流電源の負極とが電気的に接続され、電源出力端子の電位は、直流電源の負極の電位と等しくなる。 Further, when a control signal is transmitted to the control terminal of the third switch element and the third switch element is turned on, the power is supplied via the third switch element and the second unidirectional element that are turned on. The output terminal and the negative electrode of the DC power supply are electrically connected, and the potential of the power supply output terminal becomes equal to the potential of the negative electrode of the DC power supply.
したがって、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオン状態にすることで、直流電源の負極と同電位の電圧を電源出力端子から出力できる。 Therefore, by transmitting a control signal to the control terminal of the third switch element and turning on the third switch element, a voltage having the same potential as the negative electrode of the DC power supply can be output from the power supply output terminal.
一方、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオフ状態にすると、基準電位源と直流電源の負極とが絶縁される。 On the other hand, when a control signal is transmitted to the control terminal of the first switch element to turn off the first switch element, the reference potential source and the negative electrode of the DC power supply are insulated.
また、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオフ状態にすると、第2のスイッチ素子の制御端子に直流電源の正極から電流が流れ、第2のスイッチ素子はチャージされてオン状態となる。このため、オン状態の第2のスイッチ素子を介して、基準電位源と直流電源の正極とが電気的に接続され、直流電源の正極の電位は、接地電位と等しくなる。 Further, when a control signal is transmitted to the control terminal of the first switch element and the first switch element is turned off, a current flows from the positive electrode of the DC power source to the control terminal of the second switch element, The switch element is charged and turned on. For this reason, the reference potential source and the positive electrode of the DC power supply are electrically connected via the second switch element in the ON state, and the potential of the positive electrode of the DC power supply becomes equal to the ground potential.
したがって、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオフ状態にすることで、直流電源の負極の電位を、接地電位に対して直流電源の電源電圧分だけ低くすることができる。 Therefore, by transmitting a control signal to the control terminal of the first switch element and turning off the first switch element, the potential of the negative electrode of the DC power supply is divided by the power supply voltage of the DC power supply with respect to the ground potential. Can only be lowered.
以上より、第1のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子をオフ状態にするとともに、第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第3のスイッチ素子をオン状態にすることで、接地電位に対して直流電源の電源電圧分だけ電位の低い負電圧を電源出力端子から出力できる。 As described above, the control signal is transmitted to the control terminal of the first switch element to turn off the first switch element, and the control signal is transmitted to the control terminal of the third switch element. By turning on the switch element, a negative voltage having a potential lower than the ground potential by the power supply voltage of the DC power supply can be output from the power supply output terminal.
以上のように、第1のスイッチ素子の制御端子および第3のスイッチ素子の制御端子に制御信号を送信して、第1のスイッチ素子および第3のスイッチ素子を制御することで、正電圧および負電圧を電源出力端子から出力できる。このため、上述した効果と同様の効果を奏することができる。 As described above, by transmitting a control signal to the control terminal of the first switch element and the control terminal of the third switch element to control the first switch element and the third switch element, positive voltage and Negative voltage can be output from the power supply output terminal. For this reason, the effect similar to the effect mentioned above can be produced.
本発明によれば、従来の電源装置と比べて必要な直流電源の数を減少させることができるので、電源装置の小型化を実現できる。 According to the present invention, since the number of necessary DC power supplies can be reduced as compared with the conventional power supply apparatus, the power supply apparatus can be downsized.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the constituent elements in the following embodiments can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Accordingly, the description of the following embodiments does not limit the contents of the invention described in the claims.
<第1実施形態>
図1、2、3は、本発明の第1実施形態に係る電源装置1の回路図である。より詳細には、図1は、出力端子OUTから正電圧を出力する場合の電源装置1の回路図であり、図2は、出力端子OUTから負電圧を出力する場合の電源装置1の回路図であり、図3は、出力端子OUTから接地電位と同電位の電圧を出力する場合の電源装置1の回路図である。
<First Embodiment>
1, 2, and 3 are circuit diagrams of the
電源装置1は、直流電源10と、基準電位源40と、直流電源10の正極または負極と基準電位源40とを接続するリレー20と、直流電源10の正極または負極と出力端子OUTとを接続するリレー30と、リレー20およびリレー30を制御する制御部(図示省略)と、を備える。この電源装置1は、制御部によりリレー20を制御することで、直流電源10の正極または負極と基準電位源40とを接続するとともに、制御部によりリレー30を制御することで、直流電源10の正極または負極と出力端子OUTとを接続する。
The
図1では、電源装置1は、制御部によりリレー20を制御して、直流電源10の負極と基準電位源40とを接続するとともに、制御部によりリレー30を制御して、直流電源10の正極と出力端子OUTとを接続している。
In FIG. 1, the
直流電源10の正極と出力端子OUTとを接続すると、出力端子OUTの電位は、直流電源10の正極の電位と等しくなり、出力端子OUTからは、直流電源10の正極と同電位の電圧が出力される。
When the positive electrode of the
一方、直流電源10の負極と基準電位源40とを接続すると、直流電源10の負極は接地されることとなるため、直流電源10の負極の電位は、接地電位と等しくなる。このため、直流電源10の正極の電位は、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ高くなる。
On the other hand, when the negative electrode of the
以上より、電源装置1は、図1の状態では、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ電位の高い正電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, in the state of FIG. 1, the
図2では、電源装置1は、制御部によりリレー20を制御して、直流電源10の正極と基準電位源40とを接続するとともに、制御部によりリレー30を制御して、直流電源10の負極と出力端子OUTとを接続している。
In FIG. 2, the
直流電源10の負極と出力端子OUTとを接続すると、出力端子OUTの電位は、直流電源10の負極の電位と等しくなり、出力端子OUTからは、直流電源10の負極と同電位の電圧が出力される。
When the negative electrode of the
一方、直流電源10の正極と基準電位源40とを接続すると、直流電源10の正極は接地されることとなるため、直流電源10の正極の電位は、接地電位と等しくなる。このため、直流電源10の負極の電位は、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ低くなる。
On the other hand, when the positive electrode of the
以上より、電源装置1は、図2の状態では、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ電位の低い負電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, in the state of FIG. 2, the
図3では、電源装置1は、制御部によりリレー20を制御して、直流電源10の正極と基準電位源40とを接続するとともに、制御部によりリレー30を制御して、直流電源10の正極と出力端子OUTとを接続している。
In FIG. 3, the
直流電源10の正極と出力端子OUTとを接続すると、出力端子OUTの電位は、直流電源10の正極の電位と等しくなり、出力端子OUTからは、直流電源10の正極と同電位の電圧が出力される。
When the positive electrode of the
一方、直流電源10の正極と基準電位源40とを接続すると、直流電源10の正極は接地されることとなるため、直流電源10の正極の電位は、接地電位と等しくなる。
On the other hand, when the positive electrode of the
以上より、電源装置1は、図3の状態では、接地電位と同電位の電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, the
以上の電源装置1によれば、制御部によりリレー20、30を制御することで、出力端子OUTから、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ電位の高い正電圧と、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ電位の低い負電圧と、接地電位と同電位の電圧と、を出力できる。すなわち、電源装置1は、互いに極性の異なる直流電圧を出力できる。
According to the
また、電源装置1によれば、互いに極性の異なる直流電圧を出力するために、1つの直流電源10を備える。このため、従来の電源装置と比べて、必要な直流電源の数を減少させることができるので、電源装置1の小型化を実現できる。
Moreover, according to the
<第2実施形態>
図4は、本発明の第2実施形態に係る電源装置1Aの回路図である。電源装置1Aは、本発明の第1実施形態に係る電源装置1と比べて、リレー20の代わりにスイッチング部20Aを備える点と、リレー30の代わりにスイッチング部30Aを備える点と、が異なる。
Second Embodiment
FIG. 4 is a circuit diagram of a
スイッチング部20Aは、NチャネルMOSFETで構成されるスイッチ素子21、22と、抵抗24と、ダイオード25と、光を出射する光出射部(図示省略)と、光出射部から出射された光に応じた制御信号をスイッチ素子21のゲートに送信することでこのスイッチ素子21を制御するフォトカプラ23と、を備える。
The
スイッチ素子21のゲートには、フォトカプラ23が接続され、スイッチ素子21のソースには、直流電源10の負極が接続される。また、スイッチ素子21のドレインには、ダイオード25のカソードと、スイッチ素子22のゲートと、が接続される。ダイオード25のアノードには、基準電位源40が接続される。スイッチ素子22のゲートには、上述のスイッチ素子21のドレインに加えて、抵抗24を介して直流電源10の正極が接続され、スイッチ素子22のドレインには、直流電源10の正極が接続され、スイッチ素子22のソースには、基準電位源40が接続される。
A
スイッチング部30Aは、NチャネルMOSFETで構成されるスイッチ素子31、32と、抵抗34と、ダイオード35と、光を出射する光出射部(図示省略)と、光出射部から出射された光に応じた制御信号をスイッチ素子31のゲートに送信することでこのスイッチ素子31を制御するフォトカプラ33と、を備える。
The
スイッチ素子31のゲートには、フォトカプラ33が接続され、スイッチ素子31のソースには、直流電源10の負極が接続される。また、スイッチ素子31のドレインには、ダイオード35のカソードと、スイッチ素子32のゲートと、が接続される。ダイオード35のアノードには、出力端子OUTが接続される。スイッチ素子32のゲートには、上述のスイッチ素子31のドレインに加えて、抵抗34を介して直流電源10の正極が接続され、スイッチ素子32のドレインには、直流電源10の正極が接続され、スイッチ素子32のソースには、出力端子OUTが接続される。
A
以上の構成を備える電源装置1Aの動作について、図5、6、7を用いて以下に説明する。
The operation of the
まず、図5を用いて、出力端子OUTから正電圧を出力する場合の電源装置1Aの動作について説明する。図5では、電源装置1Aは、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオン状態にするとともに、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にしている。
First, the operation of the
フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にすると、出力端子OUTと直流電源10の負極とが絶縁される。
When the
また、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にすると、スイッチ素子32のゲートに直流電源10の正極から抵抗34を介して電流が流れ、スイッチ素子32はチャージされてオン状態となる。このため、オン状態のスイッチ素子32を介して、出力端子OUTと直流電源10の正極とが電気的に接続され、出力端子OUTの電位は、直流電源10の正極の電位と等しくなる。
When the
したがって、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にすると、出力端子OUTからは、直流電源10の正極と同電位の電圧が出力される。
Therefore, when the
一方、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオン状態にすると、オン状態のスイッチ素子21を介して、スイッチ素子22のゲートと直流電源10の負極とが電気的に接続され、スイッチ素子22のゲート電流が引き抜かれることとなる。その結果、スイッチ素子22はオフ状態となり、オフ状態のスイッチ素子22を介して基準電位源40と直流電源10の正極とが絶縁される。
On the other hand, when the
また、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオン状態にすると、オン状態のスイッチ素子21およびダイオード25を介して、基準電位源40と直流電源10の負極とが電気的に接続され、直流電源10の負極の電位は、接地電位と等しくなる。
Further, when the
したがって、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオン状態にすると、直流電源10の正極の電位は、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ高くなる。
Therefore, when the
以上より、電源装置1Aは、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオン状態にするとともに、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にすることで、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ電位の高い正電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, the
次に、図6を用いて、出力端子OUTから負電圧を出力する場合の電源装置1Aの動作について説明する。図6では、電源装置1Aは、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にするとともに、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオン状態にしている。
Next, the operation of the
フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオン状態にすると、オン状態のスイッチ素子31を介して、スイッチ素子32のゲートと直流電源10の負極とが電気的に接続され、スイッチ素子32のゲート電流が引き抜かれることとなる。その結果、スイッチ素子32はオフ状態となり、オフ状態のスイッチ素子32を介して出力端子OUTと直流電源10の正極とが絶縁される。
When the
また、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオン状態にすると、オン状態のスイッチ素子31およびダイオード35を介して、出力端子OUTと直流電源10の負極とが電気的に接続され、出力端子OUTの電位は、直流電源10の負極の電位と等しくなる。
When the
したがって、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオン状態にすると、出力端子OUTからは、直流電源10の負極と同電位の電圧が出力される。
Therefore, when the
一方、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にすると、基準電位源40と直流電源10の負極とが絶縁される。
On the other hand, when the
また、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にすると、スイッチ素子22のゲートに直流電源10の正極から抵抗24を介して電流が流れ、スイッチ素子22はチャージされてオン状態となる。このため、オン状態のスイッチ素子22を介して、基準電位源40と直流電源10の正極とが電気的に接続され、直流電源10の正極の電位は、接地電位と等しくなる。
When the
したがって、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にすると、直流電源10の負極の電位は、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ低くなる。
Therefore, when the
以上より、電源装置1Aは、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にするとともに、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオン状態にすることで、接地電位に対して直流電源10の電源電圧分だけ電位の低い負電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, the
次に、図7を用いて、出力端子OUTから接地電位と同電位の電圧を出力する場合の電源装置1Aの動作について説明する。図7では、電源装置1Aは、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にするとともに、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にしている。
Next, the operation of the
フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にすると、図5を用いて上述したように、出力端子OUTからは、直流電源10の正極と同電位の電圧が出力される。
When the
一方、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にすると、図6を用いて上述したように、直流電源10の正極の電位は、接地電位と等しくなる。
On the other hand, when the
以上より、電源装置1Aは、フォトカプラ23によりスイッチ素子21をオフ状態にするとともに、フォトカプラ33によりスイッチ素子31をオフ状態にすることで、接地電位と同電位の電圧を出力端子OUTから出力する。
As described above, the
図8は、電源装置1Aのタイミングチャートである。VG21は、スイッチ素子21のゲートの電位を示し、電位VG21がVGHの場合にスイッチ素子21がオン状態となり、電位VG21がVGLの場合にスイッチ素子21がオフ状態となることとする。また、VG31は、スイッチ素子31のゲートの電位を示し、電位VG31がVGHの場合にスイッチ素子31がオン状態となり、電位VG31がVGLの場合にスイッチ素子31がオフ状態となることとする。また、VOUTは、出力端子OUTから出力される電圧の電位を示す。また、直流電源10の電源電圧をVDDとし、接地電位をGNDとする。
FIG. 8 is a timing chart of the
ここで、時刻t1の直前では、スイッチ素子21のゲートの電位VG21と、スイッチ素子31のゲートの電位VG31とは、VGLであり、スイッチ素子21、31はオフ状態とする。また、出力端子OUTから出力される電圧の電位VOUTは、GNDとする。
Here, immediately before time t1, the gate potential VG 21 of the switch element 21 and the gate potential VG 31 of the
時刻t1において、フォトカプラ23によりスイッチ素子21のゲートの電位VG21をVGHにする。すると、スイッチ素子31はオフ状態のままであるが、スイッチ素子21はオフ状態からオン状態になる。このため、図5を用いて上述したように、出力端子OUTの電位は、接地電位GNDに対して直流電源10の電源電圧VDDの分だけ高くなり、出力端子OUTから出力される電圧の電位VOUTは、VDDとなる。
At time t1, the
時刻t2において、フォトカプラ23によりスイッチ素子21のゲートの電位VG21をVGLにする。すると、スイッチ素子31はオフ状態のままであるが、スイッチ素子21はオン状態からオフ状態になる。このため、図7を用いて上述したように、出力端子OUTの電位は、接地電位GNDと等しくなり、出力端子OUTから出力される電圧の電位VOUTは、GNDとなる。
At time t2, the
時刻t3において、フォトカプラ33によりスイッチ素子31のゲートの電位VG31をVGHにする。すると、スイッチ素子21はオフ状態のままであるが、スイッチ素子31はオフ状態からオン状態になる。このため、図6を用いて上述したように、出力端子OUTの電位は、接地電位GNDに対して直流電源10の電源電圧VDDの分だけ低くなり、出力端子OUTから出力される電圧の電位VOUTは、VSSとなる。
At time t3, the
時刻t4において、フォトカプラ33によりスイッチ素子31のゲートの電位VG31をVGLにする。すると、スイッチ素子21はオフ状態のままであるが、スイッチ素子31はオン状態からオフ状態になる。このため、図7を用いて上述したように、出力端子OUTの電位は、接地電位GNDと等しくなり、出力端子OUTから出力される電圧の電位VOUTは、GNDとなる。
At time t4, the
以上の電源装置1Aによれば、本発明の第1実施形態に係る電源装置1が奏することができる効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
According to the above
電源装置1Aは、電源装置1のリレー20に代えて、NチャネルMOSFETで構成されるスイッチ素子21、22を有するスイッチング部20Aを備えるとともに、電源装置1のリレー30に代えて、NチャネルMOSFETで構成されるスイッチ素子31、32を有するスイッチング部30Aを備える。このため、リレー20、30を備える電源装置1と比べて、電源装置1Aの小型化、長寿命化、および高安定化を実現できる。
1 A of power supplies replace with the
本発明は、互いに極性の異なる直流電圧を出力できる電源装置や、この電源装置を備える機器に適用できる。 The present invention can be applied to a power supply device that can output DC voltages having different polarities and devices equipped with the power supply device.
1、1A、100;電源装置
10、111、112;直流電源
20、30、131、132;リレー
20A、30A;スイッチング部
21、22、31、32;スイッチ素子
40、121、122;基準電位源
1, 1A, 100;
Claims (2)
前記直流電源の正極または負極と基準電位源とを接続する第1の接続部と、
前記直流電源の正極または負極と電源出力端子とを接続する第2の接続部と、
を備えることを特徴とする電源装置。 DC power supply,
A first connection part for connecting a positive or negative electrode of the DC power supply and a reference potential source;
A second connecting portion for connecting a positive electrode or a negative electrode of the DC power source and a power output terminal;
A power supply apparatus comprising:
入力端子が前記基準電位源に接続された第1の一方向性素子と、
出力端子が前記直流電源の負極に接続され、入力端子が前記第1の一方向性素子の出力端子に接続された第1のスイッチ素子と、
出力端子が前記基準電位源に接続され、入力端子が前記直流電源の正極に接続され、制御端子が前記直流電源の正極と前記第1のスイッチ素子の入力端子とに接続された第2のスイッチ素子と、
を備え、
前記第2の接続部は、
入力端子が前記電源出力端子に接続された第2の一方向性素子と、
出力端子が前記直流電源の負極に接続され、入力端子が前記第2の一方向性素子の出力端子に接続された第3のスイッチ素子と、
出力端子が前記電源出力端子に接続され、入力端子が前記直流電源の正極に接続され、制御端子が前記直流電源の正極と前記第3のスイッチ素子の入力端子とに接続された第4のスイッチ素子と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The first connection portion is
A first unidirectional element having an input terminal connected to the reference potential source;
A first switch element having an output terminal connected to the negative electrode of the DC power supply and an input terminal connected to the output terminal of the first unidirectional element;
A second switch having an output terminal connected to the reference potential source, an input terminal connected to the positive electrode of the DC power supply, and a control terminal connected to the positive electrode of the DC power supply and the input terminal of the first switch element Elements,
With
The second connection part is:
A second unidirectional element having an input terminal connected to the power output terminal;
A third switch element having an output terminal connected to the negative electrode of the DC power supply and an input terminal connected to the output terminal of the second unidirectional element;
A fourth switch having an output terminal connected to the power supply output terminal, an input terminal connected to the positive electrode of the DC power supply, and a control terminal connected to the positive electrode of the DC power supply and the input terminal of the third switch element; Elements,
The power supply device according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009008713A JP5456327B2 (en) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | Power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009008713A JP5456327B2 (en) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | Power supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010166766A true JP2010166766A (en) | 2010-07-29 |
JP5456327B2 JP5456327B2 (en) | 2014-03-26 |
Family
ID=42582485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009008713A Expired - Fee Related JP5456327B2 (en) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | Power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5456327B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH062941U (en) * | 1992-06-10 | 1994-01-14 | 新電元工業株式会社 | Polarity switching circuit for load power supply |
-
2009
- 2009-01-19 JP JP2009008713A patent/JP5456327B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH062941U (en) * | 1992-06-10 | 1994-01-14 | 新電元工業株式会社 | Polarity switching circuit for load power supply |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5456327B2 (en) | 2014-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10211826B2 (en) | Electronic switch, and corresponding device and method | |
US20140078624A1 (en) | Semiconductor integrated circuit with esd protection circuit | |
CN108512516B (en) | Operational amplifier, corresponding circuit, device and method | |
JP4747932B2 (en) | Relay drive circuit | |
JP6271723B2 (en) | Driver circuit | |
JP2014187825A5 (en) | ||
US11522535B2 (en) | Semiconductor device | |
JP5710175B2 (en) | Power switching circuit | |
JP2013054345A5 (en) | ||
US20150236635A1 (en) | Inverter output circuit | |
WO2017104280A1 (en) | Sample-hold circuit and display apparatus | |
JP2016072676A (en) | Semiconductor relay | |
JP5456327B2 (en) | Power supply | |
TWI409761B (en) | Light emitting diode driving circuit and driving method therefor, and display device | |
JP2017537544A5 (en) | ||
JP6452981B2 (en) | Transmission drive circuit and semiconductor integrated circuit device | |
JP5410135B2 (en) | Power supply | |
JP5500356B2 (en) | Inductive element drive circuit | |
JP2011147206A (en) | Power unit | |
JP2015216420A (en) | Switch device, step-down device and step-up device | |
JP2004187285A5 (en) | ||
US8665184B2 (en) | Driving circuit used for current-driven device and light emitting device | |
JP2009159344A (en) | Oscillation circuit | |
WO2016002041A1 (en) | Gate driving circuit for insulated gate-type power semiconductor element | |
TW201630318A (en) | Switching circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111006 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130604 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130731 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140108 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5456327 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |