JP2011229270A - Power supply unit - Google Patents
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Description
本発明は、電源ユニットを搭載する情報処理機器等の接地技術に関するものである。 The present invention relates to a grounding technique for information processing equipment and the like equipped with a power supply unit.
情報処理機器、事務機器、AV機器、家電製品などでは、各製品が属する安全規格により絶縁クラスが定められており、クラスI機器、クラスII機器、或いはクラスIII機器などに分類されている。 In information processing equipment, office equipment, AV equipment, home appliances, etc., the insulation class is determined by the safety standard to which each product belongs, and is classified into Class I equipment, Class II equipment, Class III equipment, and the like.
そして、洗濯機や冷蔵庫のように絶縁クラスがクラスI機器に分類される装置では、「感電に対する保護が次によって達成されている機器」として「基礎絶縁が不良となった場合に危険電圧になると考えうる導電性部分を、建物配線中の保護接地導体に接続する手段を備えるもの」とされており、保護接地手段を提供することが必須とされている。 And in a device with an insulation class classified as a class I device such as a washing machine or a refrigerator, if it becomes a dangerous voltage when the basic insulation becomes defective as "equipment where protection against electric shock is achieved by the following" It is said that it comprises means for connecting possible conductive parts to a protective ground conductor in the building wiring, and it is essential to provide protective grounding means.
このため、装置の筐体にネジ止めして接地できる接地線を添付して販売し、接地線で保護接地が可能なようにしていた。そして、装置の接地による保護接地をしていないことをコントローラにて検知し、保護接地していないときは負荷機器に電源を供給しないように制御する技術はあった(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, a grounding wire that can be grounded by screwing to the housing of the apparatus is attached and sold so that protective grounding is possible with the grounding wire. Then, there is a technique for detecting by the controller that protective grounding is not performed due to the grounding of the device and controlling so that power is not supplied to the load device when the protective grounding is not performed (see, for example, Patent Document 1). .
しかしながら、装置の筐体にネジ止めして接地する作業は不慣れな利用者にとっては面倒な作業であり、近年では、保護接地接続を簡単にするためにアース線付き2極電源コードセットやアース端子付き3極電源コードセットを添付し簡単に保護接地が行える手段を提供するのが一般的になっている。 However, the work of screwing and grounding the device casing is troublesome for an unfamiliar user, and in recent years, a two-pole power cord set with a ground wire and a ground terminal have been used to simplify the protective ground connection. It has become common to provide a means for easily providing protective grounding with a three-pole power cord set attached.
この場合においても、家庭のコンセントは接地端子のない2極コンセントが主流であり、アース線付き2極電源コードではアース線を接続しなかったり、アース端子付き3極電源コードでは3極−2極変換プラグを使用して保護接地端子を接続せずに使用している場合があった。 Even in this case, 2-pole outlets with no grounding terminal are the mainstream for household outlets. The 2-wire power cord with a ground wire does not connect the ground wire, or the 3-pole power cord with a ground terminal has 3-pole-2-pole. In some cases, a conversion plug was used without connecting the protective earth terminal.
その結果、装置の漏洩電流の発生や装置内部で絶縁破壊が生じたときの感電、装置が破損した場合の火災の発生を防止できない場合があった。 As a result, it may be impossible to prevent the occurrence of leakage current of the device, electric shock when breakdown occurs inside the device, and fire when the device is damaged.
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、保護接地端子を備えた電源プラグにより供給されるAC電源をDC電源に変換し負荷装置に供給する電源ユニットにおいて、活電線と中性線間に分圧抵抗を備え、当該分圧抵抗の分圧端子に前記電源プラグの保護接地端子を接続し、前記分圧端子の電圧が略0Vとなっていると判定したときは負荷装置に電源を供給するようにした。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above-described problems. That is, in a power supply unit that converts AC power supplied from a power plug having a protective ground terminal into DC power and supplies the load device, a voltage dividing resistor is provided between the live wire and the neutral wire, and the voltage dividing resistor A protective ground terminal of the power plug is connected to the voltage dividing terminal, and when it is determined that the voltage of the voltage dividing terminal is substantially 0 V, power is supplied to the load device.
本発明の電源ユニットによれば、保護接地端子を備えた電源プラグにより供給されるAC電源をDC電源に変換し負荷装置に供給する電源ユニットにおいて、活電線と中性線間に分圧抵抗を備え、当該分圧抵抗の分圧端子に前記電源プラグの保護接地端子を接続し、前記分圧端子の電圧が略0Vとなっていると判定したときは負荷装置に電源を供給するようにしたので、簡単に保護接地が行える手段を提供した場合でも、装置の漏洩電流の発生や装置内部で絶縁破壊が生じたときの感電、装置が破損した場合の火災の発生を確実に防止することができる。 According to the power supply unit of the present invention, in the power supply unit that converts the AC power supplied from the power plug having the protective ground terminal into the DC power and supplies the load to the load device, the voltage dividing resistor is provided between the live wire and the neutral wire. A protective ground terminal of the power plug is connected to the voltage dividing terminal of the voltage dividing resistor, and when it is determined that the voltage of the voltage dividing terminal is substantially 0 V, power is supplied to the load device. Therefore, even when providing a means for simple protective grounding, it is possible to reliably prevent the occurrence of leakage current of the device, electric shock when breakdown occurs inside the device, and fire when the device is damaged. it can.
以下、本発明に係わる実施の形態例を、図面を用いて説明する。図面に共通する要素には同一の符号を付す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Elements common to the drawings are given the same reference numerals.
(構成)
本発明の実施例1の電源ユニットを搭載した装置本体の構成図を図1に示す。同図に示したように、実施例1の電源ユニット10を搭載した装置本体30は、例えば、PC(パーソナルコンピュータ)やATM(現金自動預払機)などの情報処理機器であり、電源ユニット10は、装置本体30に内蔵されるもので、本例では、スイッチング制御部7を備えAC電圧をDC電圧に変換するスイッチング電源装置となっている。
(Constitution)
FIG. 1 shows a configuration diagram of an apparatus main body on which the power supply unit according to the first embodiment of the present invention is mounted. As shown in the figure, the apparatus
また、装置本体30が備えられる建物内40には、同図左下に示すようにコンセント8が備えられている。そして、コンセント8の活電端子8aは建物内40の活電線9aに接続され、コンセント8のアース端子8cは建物内40のアース線9cに接続され、コンセント8の中性端子8bが建物内40の中性線9bに接続され、アース線9cおよび中性線9bが大地接地されている。
Further, in the building 40 in which the apparatus
一方、電源ユニット10への入力となる電源プラグ1は、保護接地端子1cを有する3極AC電源プラグとなっており、電源プラグ1の保護接地端子1cは、電源ユニット10のアース線3cに接続され、電源プラグ1の活電端子1aは、電源ユニット10の活電線3aに接続され、電源プラグ1の中性端子1bは、電源ユニット10の中性線3bに接続されている。
On the other hand, the power plug 1 serving as an input to the
そして、電源プラグ1をコンセント8に差し込むと、電源プラグ1の保護接地端子1cとコンセント8のアース端子8cを介して装置本体30のアース線3cと建物内40のアース線9cが接続され、活電端子1aとコンセント8の活電端子8aを介して装置本体30の活電線3aと建物内40の活電線9aが接続され、中性端子1bとコンセント8の中性端子8bを介して装置本体30の中性線3bが建物内40の中性線9bと接続されるようになっている。
Then, when the power plug 1 is inserted into the outlet 8, the ground wire 3 c of the
なお、アース端子付き2極電源プラグの場合も同様であるが、この場合は、電源プラグ1に設けられたアース線をコンセント8のアース端子8cに接続することになる。 The same applies to a two-pole power plug with a ground terminal. In this case, the ground wire provided in the power plug 1 is connected to the ground terminal 8c of the outlet 8.
抵抗R1とR2は、保護接地端子1cが接地接続されたかどうかの接続検出用抵抗であり、活電線3aと中性線3bの中間電圧を生成するため、同じ電気定格の抵抗となっている。また、コンデンサC1とC2は、Yコンデンサ、すなわちライン・バイパス・コンデンサで同じ電気定格のコンデンサとなっており、前記分圧された中間電圧を平滑化しノイズ除去する機能を有する。 The resistors R1 and R2 are resistors for detecting whether or not the protective ground terminal 1c is connected to the ground. The resistors R1 and R2 are resistors having the same electrical rating in order to generate an intermediate voltage between the live wire 3a and the neutral wire 3b. Capacitors C1 and C2 are Y capacitors, that is, line bypass capacitors, which have the same electrical rating, and have a function of smoothing the divided intermediate voltage and removing noise.
また、ダイオードブリッジD1は、AC電源を全波整流するダイオードブリッジであり、C3は平滑用のコンデンサである。 The diode bridge D1 is a diode bridge for full-wave rectification of the AC power supply, and C3 is a smoothing capacitor.
スイッチング制御部7は、FETトランジスタQ1をオンオフさせトランスT1を介して負荷装置20にDC電源を供給する電源ユニット10の動作を制御する回路であり、抵抗R1と抵抗R2で分圧されコンデンサC1とC2により平滑化された接地接続検出用の電圧V1を監視する接地接続検出用端子8が具備されている。
The
(動作)
以上の構成により実施例1の電源ユニット10は、以下のように動作する。この動作を同図を用いて以下詳細に説明する。なお、以下の説明では交流入力電圧をAC100Vとして説明するが、他の交流電圧であってもよい。
(Operation)
With the above configuration, the
電源プラグ1をアース端子8cを備えたコンセント8に正しく差し込んだときは、コンセント8に備えられたアース端子8cと保護接地端子1cを介して本体装置30のアース線3cが建物内40のアース線9cに接続され、前述のように、建物内40の電源ラインの中性線9bおよびアース線9cは接地工事により大地に接地されているので、電源ユニット10のアース線3cが0Vとなり、電圧V1はほぼ0Vとなり、スイッチング制御部7の接地接続検出用端子7aの電圧もほぼ0Vとなる。
When the power plug 1 is correctly inserted into the outlet 8 having the grounding terminal 8c, the grounding wire 3c of the
すると、スイッチング制御部7は、接地接続検出用端子8に電圧V1としてほぼ0Vが入力され、保護接地が接続されており安全であると判定して、FETトランジスタQ1のスイッチングを開始して電源ユニット10を正常動作させ、負荷装置20に電源を供給し、装置本体30を使用可能とする。
Then, the
一方、コンセント8にアース端子8cが備えられていない場合などで、電源プラグ1の保護接地端子1cがコンセント8のアース端子8cに接続されないときは、アース線3cの電圧、すなわち電圧V1は、AC100Vのほぼ中間電圧のAC50Vとなり、接地接続検出用端子7aの電圧もAC50Vとなる。 On the other hand, when the outlet 8 is not provided with the earth terminal 8c, and the protective earth terminal 1c of the power plug 1 is not connected to the earth terminal 8c of the outlet 8, the voltage of the earth wire 3c, that is, the voltage V1 is AC100V. And the voltage at the ground connection detection terminal 7a is also AC50V.
すると、スイッチング制御部7は、保護接地が接続されておらず安全でないと判定して、FETトランジスタQ1のスイッチングを停止し、負荷装置20への電源供給を停止し、装置本体30を使用できないようにする。
Then, the
なお、保護接地が接続されているかどうかの判定、すなわち、接地接続検出用端子7aの電圧が(a)AC50Vとなっているか、(b)ほぼ0Vであるかの判定は、例えば、図2に示したように、スイッチング制御部7の接地接続検出用端子7aに入力される電圧をバッファQ2を介し、さらに1/10程度に分圧して比較器Q3の−端子に入力し、Va=2.5V程度を基準電圧として比較器Q3の+端子に入力し、比較器Q3の出力を制御部7xにて参照し、(a)のように矩形波となったときは保護接地が接続されておらず安全でないと判定し、(b)のように、常に5Vの場合は保護接地が接続されていると判定すればよい。
The determination as to whether or not the protective ground is connected, that is, the determination of whether the voltage of the ground connection detection terminal 7a is (a) AC50V or (b) approximately 0V is shown in FIG. As shown, the voltage input to the ground connection detection terminal 7a of the
(実施例1の効果)
以上のように実施例1の電源ユニットによれば、保護接地端子を備えた電源プラグにより供給されるAC電源をDC電源に変換し負荷装置に供給する電源ユニットにおいて、活電線と中性線間に分圧抵抗を備え、当該分圧抵抗の分圧端子に前記電源プラグの保護接地端子を接続し、前記分圧端子の電圧が略0Vとなっていると判定したときは負荷装置に電源を供給するようにしたので、簡単に保護接地が行える手段を提供した場合でも、装置の漏洩電流の発生や装置内部で絶縁破壊が生じたときの感電、装置が破損した場合の火災の発生を確実に防止することができる。
(Effect of Example 1)
As described above, according to the power supply unit of the first embodiment, in the power supply unit that converts the AC power supplied from the power plug provided with the protective ground terminal into the DC power and supplies it to the load device, between the live wire and the neutral wire Is connected to the voltage dividing terminal of the voltage dividing resistor, and when it is determined that the voltage at the voltage dividing terminal is substantially 0 V, the load device is supplied with power. Even when providing a means for easy protective grounding, it is possible to ensure the occurrence of leakage current in the device, electric shock when breakdown occurs inside the device, and fire when the device is damaged. Can be prevented.
以上述べたように、本発明は、電源ユニットを搭載する情報処理機器、事務機器、AV機器、家電製品などに広く用いることができる。 As described above, the present invention can be widely used for information processing equipment, office equipment, AV equipment, home appliances, and the like equipped with a power supply unit.
1 電源プラグ
1a 活電端子
1b 中性端子
1c 保護接地端子
3a、9a 活電線
3b、9b 中性線
3c、9c アース線
7 スイッチング制御部
7a 接地接続検出用端子
8a 活電端子
8b 中性端子
8c アース端子
10 電源ユニット
20 負荷装置
30 装置本体
40 建物内
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power plug 1a Live terminal 1b Neutral terminal 1c Protective ground terminal 3a, 9a Live wire 3b, 9b Neutral wire 3c,
Claims (3)
活電線と中性線間に分圧抵抗を備え、当該分圧抵抗の分圧端子に前記電源プラグの保護接地端子を接続し、前記分圧端子の電圧が略0Vとなっていると判定したときは負荷装置に電源を供給するようにしたことを特徴とする電源ユニット。 A power supply unit that converts AC power supplied by a power plug having a protective ground terminal into DC power and supplies the power to a load device,
A voltage dividing resistor is provided between the live wire and the neutral wire, a protective ground terminal of the power plug is connected to the voltage dividing terminal of the voltage dividing resistor, and the voltage of the voltage dividing terminal is determined to be approximately 0V. A power supply unit characterized in that power is supplied to a load device.
前記分圧端子の電圧による判定結果に基づいてスイッチング動作を制御するようにしたことを特徴とする請求項1記載の電源ユニット。 A switching control unit for controlling power supply to the load device;
2. The power supply unit according to claim 1, wherein the switching operation is controlled based on a determination result based on a voltage of the voltage dividing terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013226036A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-31 | Yazaki North America Inc | Faulty protective earthing circuit detection system and method |
JP2020511928A (en) * | 2017-03-09 | 2020-04-16 | ハインリヒ・コップ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングHeinrich Kopp Gmbh | DI circuit breaker for identifying voltage on PEN conductor and method of operating same |
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2010
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JP2020511928A (en) * | 2017-03-09 | 2020-04-16 | ハインリヒ・コップ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングHeinrich Kopp Gmbh | DI circuit breaker for identifying voltage on PEN conductor and method of operating same |
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