JP2012060694A - 電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】電源システムにおいて、電力損失を抑えて、消費電力を少なくする。
【解決手段】電源システム１は、所定の電圧Ｖｉｎの直流電源２が接続される入力部４と、外部装置３Ａ〜３Ｃが接続される接続部５Ａ〜５Ｃと、入力部４から接続部５Ａ〜５Ｃに流れるシステム電流Ｉｓを制御するシステム電流制御部６とを備える。接続部５Ａ〜５Ｃは、外部装置３Ａ〜３Ｃの定電圧回路８Ａ〜８Ｃが入力部４の入力端子４ａ、４ｂ間に直列接続となるように接続されるように構成されている。システム電流Ｉｓの電流値は、システム電流制御部６によって、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの安定動作に必要最小限の電流値に制御される。定電圧回路８Ａ〜８Ｃが直列に接続されるので、定電圧回路８Ａで利用された電流は、定電圧回路８Ｂで再利用され、また、定電圧回路８Ｂで利用された電流は、定電圧回路８Ｃで再利用される。これにより、電力損失を抑えて、消費電力を少なくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力を供給する電源システムに関するものである。

従来から、電力を供給する電源システムにおいて、図１４に示す構成のものがある。この電源システム１００は、直流電源１０１に、複数の外部装置１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃが並列に接続されている。外部装置１０２Ａは、負荷１０３Ａと、負荷１０３Ａに電力を供給するための定電圧回路１０４Ａとを備えている。同様に、外部装置１０２Ｂは、負荷１０３Ｂと、負荷１０３Ｂに電力を供給するための定電圧回路１０４Ｂとを備えており、外部装置１０２Ｃは、負荷１０３Ｃと、負荷１０３Ｃに電力を供給するための定電圧回路１０４Ｃとを備えている。

定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃは、各々、直流電源１０１からの電力供給を受けて、負荷１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃに電力を供給する。定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃは、直流電源１０１に並列に接続されているため、定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃには、各々、直流電源１０１の直流電圧Ｖｉｎが入力されることになる。定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃは、各々、シリーズレギュレータであり、直流電源１０１から入力される入力電圧（直流電源１０１の直流電圧）Ｖｉｎを降圧して所定の出力電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを出力する。そして、定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃは、各々、その出力電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを負荷１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃに印加する。

このような構成の電源システム１００において、例えば、直流電源１０１の直流電圧（すなわち、各定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃに入力される入力電圧）Ｖｉｎが２４Ｖであるとする。また、各定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃの出力電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣがＶＡ＝５Ｖ、ＶＢ＝５Ｖ、ＶＣ＝５Ｖであるとする。また、５Ｖ定格時において、各負荷１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃに流れる負荷電流（各定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃの出力電流）ＩＬＡ、ＩＬＢ、ＩＬＣがＩＬＡ＝１００ｍＡ、ＩＬＢ＝７０ｍＡ、ＩＬＣ＝１１０ｍＡであるとする。また、各定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ自身の消費電流ＩｃがＩｃ＝１ｍＡであるとする。

そうすると、電源システム１００に流れるシステム電流Ｉｓは、直流電源１０１に外部装置１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃが並列に接続されていることから、直流電源１０１から各外部装置１０２Ａ〜１０２Ｃに流れる入力電流ＩＡ〜ＩＣの和となる。つまり、システム電流Ｉｓは、負荷１０３Ａ〜１０３Ｃに流れる負荷電流ＩＬＡ〜ＩＬＣと、定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃ自身の消費電流Ｉｃの総和となり、Ｉｓ＝（１００ｍＡ＋１ｍＡ）＋（７０ｍＡ＋１ｍＡ）＋（１１０ｍＡ＋１ｍＡ）＝２８３ｍＡとなる。従って、電源システム１００と負荷１０３Ａ〜１０３Ｃを含めた全体の消費電力Ｐｓは、Ｐｓ＝Ｖｉｎ×Ｉｓ＝２４Ｖ×２８３ｍＡ＝６７９２ｍＷとなる。

一方、負荷１０３Ａ〜１０３Ｃの消費電力ＰＬは、ＰＬ＝（ＶＡ×ＩＬＡ）＋（ＶＢ×ＩＬＢ）＋（ＶＣ×ＩＬＣ）＝（５Ｖ×１００ｍＡ）＋（５Ｖ×７０ｍＡ）＋（５Ｖ×１１０ｍＡ）＝１４００ｍＷとなる。すなわち、全体の消費電力Ｐｓ＝６７９２ｍＷのうち、負荷１０３Ａ〜１０３Ｃの消費電力ＰＬ＝１４００ｍＷ以外の５３９２ｍＷの電力は、無駄に消費されており、損失されている。

この電力損失の大部分は、定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃが、入力電圧Ｖｉｎを出力電圧ＶＡ〜ＶＣに降圧するために電力を消費することによるものであり、定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃで発生する。この定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃでの電力損失は、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧ＶＡ〜ＶＣとの電圧差が大きいほど（入力電圧Ｖｉｎに対して、出力電圧ＶＡ〜ＶＣが低電圧であるほど）、大きくなる。

一方、電気２重層コンデンサの充電過電圧を検出する充電過電圧検出回路において、シャントレギュレータを直列に接続した構成を有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−６１４６９号公報

ところで、従来の電源システム１００においては、定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃが直流電源１０１に並列に接続されているため、各定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃには、同じ入力電圧Ｖｉｎが入力される。このため、各定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣが異なる（外部装置１０２Ａ〜１０２Ｃの定格電圧が異なる）と、各定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃの入力電圧Ｖｉｎと出力電圧ＶＡ〜ＶＣとの電圧差が異なることになる。その結果、定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃの入力電圧Ｖｉｎと出力電圧ＶＡ〜ＶＣとの電圧差が必要以上に大きくなることが生じ得る。入力電圧Ｖｉｎと出力電圧ＶＡ〜ＶＣとの電圧差が大きくなると、定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃでの電力損失が大きくなり、消費電力が多くなる。

そこで、従来の電源システム１００において、入力電圧Ｖｉｎから出力電圧ＶＡ〜ＶＣを得るために、外部装置１０２Ａ〜１０２Ｃの定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃとして、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いることが考えられる。ＤＣ／ＤＣコンバータを用いれば、シリーズレギュレータを用いる場合と比較して、エネルギー効率が改善し、電力損失を抑えることができる。しかしながら、外部装置１０２Ａ〜１０２Ｃが小型機器の場合、サイズ的な観点から、外部装置１０２Ａ〜１０２ＣがＤＣ／ＤＣコンバータを持つのは難しい。また、外部装置１０２Ａ〜１０２Ｃの定格電圧は全て同じとは限らず、外部装置１０２Ａ〜１０２Ｃが共通の同じ種類のＤＣ／ＤＣコンバータを持てない場合もある。

一方、現在及び今後の一般的な動向として、太陽光発電、電気自動車用バッテリ、直流配電等の直流電源（これらの直流電源の電源電圧は、変動しがちである）が増えることが予測される。また、半導体プロセスの微細化、高速化により、外部装置の定格電圧は、多様化すると共に、低電圧化が進展することが予測される。従って、これら今後の予測される状況において、従来の電源システム１００を使用したのでは、定電圧回路１０４Ａ〜１０４Ｃでの電力損失がますます大きくなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電力損失を抑えて、消費電力を少なくすることができる電源システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の電源システムは、所定の電圧の直流電源が接続される入力部と、負荷に電力を供給するための少なくとも２つ以上の定電圧回路が入力部の入力端子間に直列接続となるように接続される接続部と、入力部から接続部に接続された定電圧回路に流れるシステム電流を制御するシステム電流制御手段と、を備えるものである。

本発明の電源システムにおいて、システム電流制御手段は、システム電流の電流値を制御可能な定電流回路であるものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、システム電流制御手段は、システム電流の電流値を、少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、システム電流制御手段は、システム電流の電流値を、少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路の出力電圧が所定の電圧値となるように負帰還制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、システム電流制御手段は、システム電流の電流値を、少なくとも２つ以上の定電圧回路の全ての定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、システム電流制御手段は、レジスタを有し、システム電流の電流値を、レジスタのデータに基いて決定するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、システム電流制御手段は、システム電流を一部分流して、その分流したシステム電流を、少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路を迂回させるように制御可能であるものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、システム電流制御手段には、少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路に接続される負荷に流すべき負荷電流についての設定情報が与えられ、システム電流制御手段は、システム電流の電流値を、負荷電流についての設定情報に基いて決定するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、定電圧回路をバイパスするバイパス手段をさらに備えるものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、定電圧回路の出力電圧を監視することにより過負荷を検出する回路監視手段をさらに備え、回路監視手段は、過負荷を検出したときに、過負荷の原因となっている定電圧回路をバイパスするように、バイパス手段を制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、システム電流を遮断又は制限するシステム電流遮断制限手段と、少なくとも２つ以上の定電圧回路の全ての定電圧回路の出力電圧の合計電圧又はシステム電流を監視することにより過負荷を検出するシステム監視手段とをさらに備え、システム監視手段は、過負荷を検出したときに、システム電流を遮断又は制限するように、システム電流遮断制限手段を制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの任意の１つの定電圧回路について、その定電圧回路の接続点における本電源システムの最低電位を基準とした電位の値が、その定電圧回路を含んでそれより電位の低い側に接続されている各定電圧回路の出力電圧設定情報の示す設定電圧値の和に対して、所定値以上の差がある電位不整合状態か否かを検出する電位監視手段をさらに備え、電位監視手段は、電位不整合状態を検出したときに、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路をバイパスするように、バイパス手段を制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、電位監視手段は、所定のルーチンに基いて、少なくとも２つ以上の定電圧回路の中から、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路を割り出し、割り出した定電圧回路をバイパスするように、バイパス手段を制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、定電圧回路を有する外部装置からの異常診断情報に基いて、定電圧回路、又は定電圧回路に接続されている負荷の異常を検出する異常監視手段をさらに備え、異常監視手段は、異常を検出したときに、異常診断情報に基いて、異常のある定電圧回路、又は異常のある負荷が接続されている定電圧回路を割り出し、割り出した定電圧回路をバイパスするように、バイパス手段を制御するものが好ましい。

また、本発明の電源システムにおいて、定電圧回路を有する外部装置との間で双方向通信を行う通信部をさらに備えるものが好ましい。

本発明によれば、少なくとも２つ以上の定電圧回路が直列に接続されるので、電流が再利用され、これにより、電力損失を抑えて、消費電力を少なくすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 同電源システムに接続される外部装置の定電圧回路の回路図。 同電源システムに接続される外部装置の定電圧回路の別の構成を示す回路図。 本発明の第２の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 本発明の第３の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 本発明の第４の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 本発明の第５の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 本発明の第６の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 本発明の第７の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 本発明の第８の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 本発明の第９の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 同電源システムの電位不整合状態の原因となっている定電圧回路を割り出すルーチンを示すフローチャート。 本発明の第１０の実施形態に係る電源システムの電気的ブロック構成図。 従来の電源システムの電気的ブロック構成図。

以下、本発明を具体化した実施形態による電源システムについて図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態による電源システムの構成を示す。電源システム１は、直流電源２及び外部装置３が接続され、外部装置３に電力を供給するものである。電源システム１は、直流電源２が接続される入力部４と、外部装置３が接続される複数の接続部５と、電源システム１に流れるシステム電流Ｉｓを制御するシステム電流制御部６とを備える。システム電流制御部６によって、システム電流制御手段が構成されている。

入力部４は、入力端子４ａ、４ｂを有しており、入力端子４ａ、４ｂに直流電源２が接続される。直流電源２は、所定の直流電圧Ｖｉｎを出力する電源である。直流電源２は、＋極（正極）が入力端子４ａに接続され、−極（負極）が入力端子４ｂに接続されるように、入力部４に接続される。

複数の接続部５は、各々、接続端子５ａ、５ｂを有しており、接続端子５ａ、５ｂに外部装置３が接続される。本実施形態では、電源システム１は、３つ接続部５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）を備えている。

外部装置３は、負荷７と、負荷７に電力を供給するための定電圧回路８とを備えている。定電圧回路８は、入力ライン８ａ、８ｂ間に電力が供給されることにより、動作回路部８ｃが動作して、出力ライン８ｄ、８ｅ間に所定の出力電圧を出力する回路である。負荷７は、定電圧回路８の出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続されている。定電圧回路８の入力ライン８ａ、８ｂ間には、外部装置３の外部から電力が供給されるようになっている。電源システム１は、電力を供給する外部装置３として、このような構成のものを対象としている。

外部装置３は、定電圧回路８の入力ライン８ａが接続部５の接続端子５ａに接続され、定電圧回路８の入力ライン８ｂが接続部５の接続端子５ｂに接続されるように、接続部５に接続される。図示の例では、３つの外部装置３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）が接続されている。すなわち、外部装置３Ａは、定電圧回路８Ａの入力ライン８ａが接続部５Ａの接続端子５ａに接続され、定電圧回路８Ａの入力ライン８ｂが接続部５Ａの接続端子５ｂに接続されるように、接続部５Ａに接続されている。また、外部装置３Ｂは、定電圧回路８Ｂの入力ライン８ａが接続部５Ｂの接続端子５ａに接続され、定電圧回路８Ｂの入力ライン８ｂが接続部５Ｂの接続端子５ｂに接続されるように、接続部５Ｂに接続されている。また、外部装置３Ｃは、定電圧回路８Ｃの入力ライン８ａが接続部５Ｃの接続端子５ａに接続され、定電圧回路８Ｃの入力ライン８ｂが接続部５Ｃの接続端子５ｂに接続されるように、接続部５Ｃに接続されている。

複数の接続部５は、複数の外部装置３が接続されたときに、それら複数の外部装置３の定電圧回路８が入力部４の入力端子４ａ、４ｂ間に直列接続となるように接続されるように構成されている。すなわち、接続部５Ａの接続端子５ａは、入力部４の入力端子４ａに接続され、接続部５Ｂの接続端子５ａは、接続部５Ａの接続端子５ｂに接続され、接続部５Ｃの接続端子５ａは、接続部５Ｂの接続端子５ｂに接続されている。そして、接続部５Ｃの接続端子５ｂは、入力部４の入力端子４ｂに接続されている。

従って、各接続部５Ａ、５Ｂ、５Ｃに接続された外部装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃの定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、入力部４の入力端子４ａ、４ｂ間に直列接続された状態となる。すなわち、外部装置３Ａの定電圧回路８Ａの入力ライン８ａは、入力部４の入力端子４ａに接続された状態になる。また、外部装置３Ｂの定電圧回路８Ｂの入力ライン８ａは、外部装置３Ａの定電圧回路８Ａの入力ライン８ｂに接続された状態になる。また、外部装置３Ｃの定電圧回路８Ｃの入力ライン８ａは、外部装置３Ｂの定電圧回路８Ｂの入力ライン８ｂに接続された状態になる。また、外部装置３Ｃの定電圧回路８Ｃの入力ライン８ｂは、入力部４の入力端子４ｂに接続された状態となる。つまり、各接続部５Ａ、５Ｂ、５Ｃに接続された外部装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃの定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、入力部４に接続された直流電源２に直列に接続された状態となる。

システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓを制御するものである。システム電流Ｉｓは、電源システム１に流れる電流である。すなわち、システム電流Ｉｓは、直流電源２から電源システム１に入力される電流であって、入力部４から接続部５Ａに接続された外部装置３Ａの定電圧回路８Ａに流れる電流である。システム電流制御部６は、入力部４と接続部５Ａとの間に設けられている。

システム電流制御部６は、抵抗値を変えることができる可変抵抗器１１である。可変抵抗器１１は、入力部４の入力端子４ａと接続部５Ａの接続端子５ａとの間に直列に接続されている。システム電流制御部６は、可変抵抗器１１の抵抗値によって、システム電流Ｉｓの電流値を制御するようになっている。すなわち、システム電流制御部６は、可変抵抗器１１の抵抗値が設定されることにより、システム電流Ｉｓの電流値が設定されて、システム電流Ｉｓの電流値をその設定された電流値となるようにする。また、システム電流制御部６は、可変抵抗器１１の抵抗値が変えられることにより、システム電流Ｉｓの電流値を変える。可変抵抗器１１の抵抗値は、不図示のボリュームスイッチを操作することによって、又は、例えばパソコンなどの外部制御装置から抵抗値を設定するための設定信号（設定すべき抵抗値を示す信号）を与えることによって、任意の抵抗値に設定される。

図２は、外部装置３の定電圧回路８の構成を示す。定電圧回路８Ａは、シャントレギュレータであり、入力ライン８ａ、８ｂと、動作回路部８ｃと、出力ライン８ｄ、８ｅとを有している。動作回路部８ｃは、ＭＯＳＦＥＴ８ｆと、抵抗８ｇ、８ｈと、基準電源８ｉと、オペアンプ８ｊとを有している。

ＭＯＳＦＥＴ８ｆは、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースが入力ライン８ａに接続されており、ドレインが入力ライン８ｂに接続されており、ゲートがオペアンプ８ｊの出力端子に接続されている。抵抗８ｇは、一端がＭＯＳＦＥＴ８ｆのソースに接続されており、他端が抵抗８ｈの一端に接続されている。抵抗８ｈは、一端が抵抗８ｇの他端に接続されており、他端がＭＯＳＦＥＴ８ｆのドレインに接続されている。基準電源８ｉは、正極（＋極）がオペアンプ８ｊの反転入力端子に接続されており、負極（−極）が抵抗８ｈの他端とＭＯＳＦＥＴ８ｆのドレインとの間に接続されている。オペアンプ８ｊは、非反転入力端子が抵抗８ｇと抵抗８ｈとの間に接続されており、反転入力端子が基準電源８ｉの正極（＋極）に接続されており、出力端子がＭＯＳＦＥＴ８ｆのゲートに接続されている。出力ライン８ｄは、入力ライン８ａとＭＯＳＦＥＴ８ｆのソースとの間に接続されており、出力ライン８ｅは、ＭＯＳＦＥＴ８ｆのドレインと入力ライン８ａとの間に接続されている。

このような構成の定電圧回路８Ａは、入力ライン８ａ、８ｂ間に電力が供給されることにより、動作回路部８ｃが動作し、出力ライン８ｄ、８ｅ間に所定の出力電圧ＶＡを出力して、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷７Ａに電力を供給する。このとき、入力ライン８ａ、８ｂには、入力電流ＩＡが流れる。また、ＭＯＳＦＥＴ８ｆのソース、ドレイン間には、シャント電流ＩｓｈＡが流れ、抵抗８ｇ、８ｈには、消費電流Ｉｃが流れる。すなわち、動作回路部８ｃには、シャント電流ＩｓｈＡ及び消費電流Ｉｃが流れる。また、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷７Ａには、出力電流（負荷電流）ＩＬＡが流れる。入力電流ＩＡは、消費電流Ｉｃとシャント電流ＩｓｈＡと出力電流ＩＬＡの和である。定電圧回路８Ａは、基準電源８ｉ、抵抗８ｇ、８ｈ、オペアンプ８ｊ、ＭＯＳＦＥＴ８ｆの働きにより、シャント電流ＩｓｈＡの大きさが制御されることによって、出力ライン８ｄ、８ｅ間の出力電圧ＶＡを一定に保つ。すなわち、定電圧回路８Ａは、負荷７Ａに印加する電圧を定電圧化する。

定電圧回路８Ｂの構成は、定電圧回路８Ａと同様の構成である。すなわち、定電圧回路８Ｂは、入力ライン８ａ、８ｂ間に電力が供給されることにより、動作回路部８ｃが動作し、出力ライン８ｄ、８ｅ間に所定の出力電圧ＶＢを出力して、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷７Ｂに電力を供給する。このとき、入力ライン８ａ、８ｂには、入力電流ＩＢが流れ、動作回路部８ｃには、シャント電流ＩｓｈＢ及び消費電流Ｉｃが流れ、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷７Ｂには、出力電流（負荷電流）ＩＬＢが流れる。入力電流ＩＢは、消費電流Ｉｃとシャント電流ＩｓｈＢと出力電流ＩＬＢの和である。そして、定電圧回路８Ｂは、シャント電流ＩｓｈＢの大きさが制御されることによって、出力ライン８ｄ、８ｅ間の出力電圧ＶＢを一定に保って、負荷７Ｂに印加する電圧を定電圧化する。

また、定電圧回路８Ｃの構成も、定電圧回路８Ａと同様の構成である。すなわち、定電圧回路８Ｃは、入力ライン８ａ、８ｂ間に電力が供給されることにより、動作回路部８ｃが動作し、出力ライン８ｄ、８ｅ間に所定の出力電圧ＶＣを出力して、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷７Ｃに電力を供給する。このとき、入力ライン８ａ、８ｂには、入力電流ＩＣが流れ、動作回路部８ｃには、シャント電流ＩｓｈＣ及び消費電流Ｉｃが流れ、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷７Ｃには、出力電流（負荷電流）ＩＬＣが流れる。入力電流ＩＣは、消費電流Ｉｃとシャント電流ＩｓｈＣと出力電流ＩＬＣの和である。そして、定電圧回路８Ｃは、シャント電流ＩｓｈＣの大きさが制御されることによって、出力ライン８ｄ、８ｅ間の出力電圧ＶＣを一定に保って、負荷７Ｃに印加する電圧を定電圧化する。定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃの仕様や特性は同一である。

このような構成の電源システム１において、システム電流Ｉｓは、入力部４から接続部５Ａに接続された外部装置３Ａの定電圧回路８Ａに流れる。ここで、接続部５Ａ、５Ｂ、５Ｃに接続された外部装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃの定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、入力部４の入力端子４ａ、４ｂ間に直列に接続される。従って、システム電流Ｉｓは、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡとして定電圧回路８Ａに流れ、さらに、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢとして定電圧回路８Ｂに流れ、さらに、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣとして定電圧回路８Ｃに流れる。つまり、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡは、システム電流Ｉｓと等しく、また、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢも、システム電流Ｉｓと等しく、また、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣも、システム電流Ｉｓと等しい。

従って、システム電流Ｉｓとして、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流（出力電流）が最大である定電圧回路の安定動作に必要な電流を流せば、その電流が各定電圧回路８Ａ〜８Ｃの入力電流ＩＡ〜ＩＣとして、各定電圧回路８Ａ〜８Ｃに流れることになる。つまり、システム電流Ｉｓとして、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうち、負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要な電流を流せば、全ての定電圧回路８Ａ〜８Ｃを安定動作させることができる。また、システム電流Ｉｓとして、負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流を流せば、不必要な電流を流さなくて済み、無駄な電力消費を抑えることができる。

例えば、直流電源２の直流電圧Ｖｉｎ、各定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃの出力電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、各負荷７Ａ、７Ｂ、７Ｃに流れる負荷電流ＩＬＡ、ＩＬＢ、ＩＬＣが図１４に示される従来例と同様であるとする。すなわち、直流電源２の直流電圧Ｖｉｎが２４Ｖであるとする。また、各定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃの出力電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣがＶＡ＝５Ｖ、ＶＢ＝５Ｖ、ＶＣ＝５Ｖであるとする。また、５Ｖ定格時において、各負荷７Ａ、７Ｂ、７Ｃに流れる負荷電流（各定電圧回路１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃの出力電流）ＩＬＡ、ＩＬＢ、ＩＬＣがＩＬＡ＝１００ｍＡ、ＩＬＢ＝７０ｍＡ、ＩＬＣ＝１１０ｍＡであるとする。

また、各定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃ自身の消費電流ＩｃがＩｃ＝１ｍＡであるとする。また、各定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃの出力電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを安定的に発生させるためには、各定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃのシャント電流ＩｓｈＡ、ＩｓｈＢ、ＩｓｈＣを１ｍＡ以上流しておくことが望ましい。従って、各定電圧回路８Ａ、８Ｂ、８Ｃのシャント電流ＩｓｈＡ、ＩｓｈＢ、ＩｓｈＣが１ｍＡであるとする。

そうすると、定電圧回路８Ａの安定動作に必要最小限の（負荷７Ａを正常に動作させるのに必要最小限の）入力電流ＩＡの電流値ＩＡｍｉｎは、ＩＡｍｉｎ＝１ｍＡ＋１ｍＡ＋１００ｍＡ＝１０２ｍＡである。また、定電圧回路８Ｂの安定動作に必要最小限の（負荷７Ｂを正常に動作させるのに必要最小限の）入力電流ＩＢの電流値ＩＢｍｉｎは、ＩＢｍｉｎ＝１ｍＡ＋１ｍＡ＋７０ｍＡ＝７２ｍＡである。また、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要最小限の（負荷７Ｃを正常に動作させるのに必要最小限の）入力電流ＩＣの電流値ＩＣｍｉｎは、ＩＣｍｉｎ＝Ｉｃ＋ＩｓｈＣ＋ＩＬＣ＝１ｍＡ＋１ｍＡ＋１１０ｍＡ＝１１２ｍＡである。定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流（出力電流）が最大である定電圧回路は、定電圧回路８Ｃである。

従って、上記の場合、システム電流Ｉｓとして、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要な電流、すなわちＩＣｍｉｎ＝１１２ｍＡ以上の電流を流せば、全ての定電圧回路８Ａ〜８Ｃを安定動作させることができる。また、システム電流Ｉｓとして、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要最小限の電流、すなわちＩＣｍｉｎ＝１１２ｍＡの電流を流せば、不必要な電流を流さなくて済み、無駄な電力消費を抑えることができる。

システム電流Ｉｓとして、１１２ｍＡの電流を流した場合、電源システム１と負荷７Ａ〜７Ｃを含めた全体の消費電力Ｐｓは、Ｐｓ＝Ｖｉｎ×Ｉｓ＝２４Ｖ×１１２ｍＡ＝２６８８ｍＷとなる。一方、負荷７Ａ〜７Ｃの消費電力ＰＬは、従来と同様に、ＰＬ＝（ＶＡ×ＩＬＡ）＋（ＶＢ×ＩＬＢ）＋（ＶＣ×ＩＬＣ）＝（５Ｖ×１００ｍＡ）＋（５Ｖ×７０ｍＡ）＋（５Ｖ×１１０ｍＡ）＝１４００ｍＷとなる。従って、全体の消費電力Ｐｓ＝２６８８ｍＷのうち、負荷７Ａ〜７Ｃの消費電力ＰＬ＝１４００ｍＷ以外の１２８８ｍＷの電力が、電力損失となっている。この電力損失は、主に、システム電流制御部７及び定電圧回路８Ａ〜８Ｃで発生する。

これらを従来の電源システムと比較すると、図１４に示される従来の電源システムでは、電力損失が５３９２ｍＷであるのに対して、本発明の電源システム１では、電力損失が１２８８ｍＷである。そして、従来の電源システムでは、全体の消費電力Ｐｓが６７９２ｍＷであるのに対して、本発明の電源システム１では、全体の消費電力Ｐｓが２６８８ｍＷである。すなわち、本発明の電源システム１では、従来と比較して、電力損失が大きく抑えられており、全体の消費電力Ｐｓが従来の約４０％に低減されている。本発明の電源システム１における直流電源２の直流電圧Ｖｉｎ、各定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣ、各負荷７Ａ〜７Ｃに流れる負荷電流ＩＬＡ〜ＩＬＣは、従来と同じである。すなわち、本発明の電源システム１では、従来と同じ直流電圧、同じ負荷において、電力損失が抑えられて、消費電力が低減されている。

本発明の電源システム１において、このように電力損失が抑えられて、消費電力が低減されるのは、接続部５Ａ〜５Ｃに接続された外部装置３Ａ〜３Ｃの定電圧回路８Ａ〜８Ｃが、入力部４の入力端子４ａ、４ｂ間に直列に接続されるためである。すなわち、システム電流Ｉｓが、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡとして定電圧回路８Ａに流れ、さらに、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢとして定電圧回路８Ｂに流れ、さらに、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣとして定電圧回路８Ｃに流れるためである。つまり、定電圧回路８Ａで利用された電流が、定電圧回路８Ｂで再利用され、また、定電圧回路８Ｂで利用された電流が、定電圧回路８Ｃで再利用されるためであると、捉えることができる。

上記システム電流制御部６は、システム電流の電流値Ｉｓが、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流（出力電流）が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように、可変抵抗器１１の抵抗値が設定される。この可変抵抗器１１の抵抗値の設定は、例えば、電源システム１の設置者又は外部装置３Ａ〜３Ｃの設置者により、直流電源２の直流電圧Ｖｉｎや負荷７Ａ〜７Ｃの定格電圧、定格電流等に基いて行われる。なお、システム電流制御部６には（可変抵抗器１１には）、直流電源２の直流電圧Ｖｉｎから定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣを差し引いた電圧がかかる。このように可変抵抗器１１の抵抗値が設定されることにより、システム電流制御部６は、システム電流の電流値Ｉｓを、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する。

定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値は、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大でない定電圧回路の安定動作に必要最小限以上の電流値である。すなわち、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値は、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値である。従って、このように、システム電流の電流値Ｉｓが、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御されている状態では、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての定電圧回路が安定動作する。

本発明の電源システム１によれば、接続部５Ａ〜５Ｃに接続された外部装置３Ａ〜３Ｃの定電圧回路８Ａ〜８Ｃは、入力部４の入力端子４ａ、４ｂ間に直列に接続される。このため、入力部４からのシステム電流Ｉｓは、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡとして定電圧回路８Ａに流れて、定電圧回路８Ａで利用される。そして、定電圧回路８Ａで利用された入力電流ＩＡは、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢとして定電圧回路８Ｂに流れて、定電圧回路８Ｂで利用される。さらに、定電圧回路８Ｂで利用された入力電流ＩＢは、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣとして定電圧回路８Ｃに流れて、定電圧回路８Ｃで利用される。つまり、定電圧回路８Ａで利用された電流は、定電圧回路８Ｂで再利用され、また、定電圧回路８Ｂで利用された電流は、定電圧回路８Ｃで再利用される。これにより、電力損失を抑えて、消費電力を少なくすることができる。

また、システム電流制御部６によって（可変抵抗器１１の抵抗値を調整して）、システム電流の電流値Ｉｓを、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値にすることができる。このようにすることにより、不必要な電流を流さなくて済み、より一層、電力消費を少なくすることができる。

また、外部装置３Ａ〜３Ｃが、定電圧回路８Ａ〜８ＣとしてＤＣ／ＤＣコンバータを持つのが難しい小型機器や小電力機器であっても、本発明の電源システム１を用いることで、消費電力を少なくすることができる。

なお、本実施形態において、電源システム１は、直流電源２が接続される構成に限られず、直流電源２を一体的に備えた構成であってもよい。また、直流電源２は、直流電圧を出力するものであればよく、例えば、交流を整流して直流電圧を作り出して、その作り出した直流電圧を出力するものであってもよい。

また、本実施形態において、接続部５は、３つの外部装置３の定電圧回路８に限られず、少なくとも２つ以上の外部装置３の定電圧回路８が、入力部４の入力端子４ａ、４ｂ間に直列接続となるように接続される構成になっていればよい。

また、本実施形態において、システム電流制御部６は、可変抵抗器１１の抵抗値によって、システム電流Ｉｓの電流値を設定するものに限られず、例えば、セレクタスイッチによって、システム電流Ｉｓの電流値を特定の電流値に設定するものであってもよい。

また、本実施形態において、複数の外部装置３のうちの幾つかのもの、又は、複数の外部装置３の全てのものは、定電圧回路８に複数の負荷７が並列接続された構成のものであってもよい。また、複数の外部装置３の定電圧回路８の仕様や特性は同一でなくてもよい。また、複数の外部装置３のうちの幾つかのもの、又は、複数の外部装置３の全てのものは、定電圧回路８として、ツェナーダイオードを用いたシャントレギュレータを備えたものであってもよい。また、複数の外部装置３のうちの幾つかのもの、又は、複数の外部装置３の全てのものは、定電圧回路８として、シャントレギュレータに限られず、例えば、図３に示すような構成のシリーズレギュレータを備えたものであってもよい。

図３に示す定電圧回路８Ｘは、シリーズレギュレータであり、入力ライン８ａ、８ｂと、動作回路部８ｃと、出力ライン８ｄ、８ｅとを有している。動作回路部８ｃは、ＭＯＳＦＥＴ８ｍと、抵抗８ｎ、８ｏと、基準電源８ｐと、オペアンプ８ｑとを有している。

ＭＯＳＦＥＴ８ｍは、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースが入力ライン８ａに接続されており、ドレインが抵抗８ｎ、８ｏを介して入力ライン８ｂに接続されており、ゲートがオペアンプ８ｑの出力端子に接続されている。抵抗８ｎは、一端がＭＯＳＦＥＴ８ｍのドレインに接続されており、他端が抵抗８ｏの一端に接続されている。抵抗８ｏは、一端が抵抗８ｎの他端に接続されており、他端が入力ライン８ｂに接続されている。基準電源８ｐは、正極（＋極）がオペアンプ８ｑの非反転入力端子に接続されており、負極（−極）が抵抗８ｏの他端に接続されている。オペアンプ８ｑは、非反転入力端子が基準電源８ｐの正極（＋極）に接続されており、反転入力端子が抵抗８ｎと８ｏとの間に接続されており、出力端子がＭＯＳＦＥＴ８ｍのゲートに接続されている。出力ライン８ｄは、ＭＯＳＦＥＴ８ｍのドレインと抵抗８ｎの一端との間に接続されており、出力ライン８ｅは、抵抗８ｏの他端に接続されている。

このような構成の定電圧回路８Ｘは、入力ライン８ａ、８ｂ間に電力が供給されることにより、動作回路部８ｃが動作し、出力ライン８ｄ、８ｅ間に所定の出力電圧ＶＸを出力して、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷に電力を供給する。このとき、入力ライン８ａ、８ｂには、入力電流ＩＸが流れ、ＭＯＳＦＥＴ８ｍにより電圧が降圧され、抵抗８ｎ、８ｏには、動作電流ＩｚＸが流れ、出力ライン８ｄ、８ｅ間に接続される負荷には、出力電流（負荷電流）ＩＬＸが流れる。入力電流ＩＸは、動作電流ＩｚＸと出力電流ＩＬＸの和である。そして、定電圧回路８Ｘは、ＭＯＳＦＥＴ８ｍでの電圧の降圧が制御されることによって、出力ライン８ｄ、８ｅ間の出力電圧ＶＸを一定に保って、負荷に印加する電圧を定電圧化する。複数の外部装置３のうちの幾つかのもの、又は、複数の外部装置３の全てのものは、定電圧回路８として、このような構成のシリーズレギュレータを備えたものであってもよい。

＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、システム電流制御部６の構成が上記第１の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓの電流値を制御可能な定電流回路１１である。定電流回路１１は、入力部４の入力端子４ａと接続部５Ａの接続端子５ａとの間に直列に接続されており、システム電流Ｉｓの電流値を一定に保つ。また、定電流回路１１は、システム電流Ｉｓの電流値を制御可能になっている。つまり、定電流回路１１は、電流値が設定されるようになっており、システム電流Ｉｓの電流値を、その設定された電流値となるように制御する。

すなわち、システム電流制御部６は、定電流回路１１の電流値が設定されることにより、システム電流Ｉｓの電流値が設定されて、定電流回路１１によって、システム電流Ｉｓの電流値をその設定された電流値となるようにする。また、システム電流制御部６は、定電流回路１１の電流値が変えられることにより、定電流回路１１によって、システム電流Ｉｓの電流値を変える。つまり、システム電流制御部６は、定電流回路１１の電流値によって、システム電流Ｉｓを制御するようになっている。定電流回路１１の電流値は、不図示のボリュームスイッチを操作することによって、又は、例えばパソコンなどの外部制御装置から電流値を設定するための設定信号（設定すべき電流値を示す信号）を与えることによって、任意の電流値に設定される。

システム電流制御部６は、システム電流の電流値Ｉｓが、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流（出力電流）が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように、定電流回路１１の電流値が設定される。この定電流回路１１の電流値の設定は、例えば、電源システム１の設置者又は外部装置３Ａ〜３Ｃの設置者により、直流電源２の直流電圧Ｖｉｎや負荷７Ａ〜７Ｃの定格電圧、定格電流等に基いて行われる。このように定電流回路１１の電流値が設定されることにより、システム電流制御部６は、システム電流の電流値Ｉｓを、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する。

本実施形態の電源システム１によれば、入力電圧（直流電源２の直流電圧Ｖｉｎ）が変動しても、システム電流Ｉｓの電流値は、定電流回路１１の働きによって一定に保たれ、各定電圧回路８Ａ〜８Ｃは、安定して動作することができる。

また、システム電流制御部６によって（定電流回路１１の電流値を調整して）、システム電流の電流値Ｉｓを、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値にすることができる。このようにすることにより、不必要な電流を流さなくて済み、より一層、電力消費を少なくすることができる。

＜第３の実施形態＞
図５は、第３の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、システム電流制御部６の構成が上記第１の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓの電流値を、接続部５Ｃに接続される外部装置３Ｃの定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣが所定の電圧値となるように負帰還制御するようになっている。システム電流制御部６は、ＭＯＳＦＥＴ１３と、抵抗１４と、電圧制御部１５とを備えている。

ＭＯＳＦＥＴ１３は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースが入力部４の入力端子４ａに接続されており、ドレインが接続部５Ａの接続端子５ａに接続されており、ゲートが抵抗１４と電圧制御部１５との間に接続されている。抵抗１４は、一端が入力部４の入力端子４ａとＭＯＳＦＥＴ１３のソースとの間に接続されており、他端がＭＯＳＦＥＴ１３のゲートと電圧制御部１５との間に接続されている。

電圧制御部１５は、抵抗１６、１７と、基準電源１８と、オペアンプ１９とを有している。抵抗１６は、一端が接続部５Ｃの接続端子５ａに接続されており、他端が抵抗１７の一端に接続されている。抵抗１７は、一端が抵抗１６の他端に接続されており、他端が接続部５Ｃの接続端子５ｂに接続されている。基準電源１８は、正極（＋極）がオペアンプ１９の反転入力端子に接続されており、負極（−極）が接続部５Ｃの接続端子５ｂに接続されている。オペアンプ１９は、非反転入力端子が抵抗１６と抵抗１７との間に接続されており、反転入力端子が基準電源１８の正極（＋極）に接続されており、出力端子がＭＯＳＦＥＴ１３のゲートと抵抗１４の他端との間に接続されている。

このような構成において、オペアンプ１９は、接続部５Ｃに接続される外部装置３Ｃの定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣが所定値となるように（抵抗１６と抵抗１７の分圧が所定値となるように）、負帰還制御する。例えば、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣが不足（出力電流ＩＬＣが不足）して、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣが低下したとする。すると、抵抗１６、１７の分圧（抵抗１６／（抵抗１６＋抵抗１７））が低下して、オペアンプ１９の出力電圧が低下する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１３のゲート電圧が低下して、ＭＯＳＦＥＴ１３のソース、ドレイン間に流れる電流、すなわちシステム電流Ｉｓが増加して、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣが増加する。

また、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣが過多になって、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣが上昇したとする。すると、抵抗１６、１７の分圧（抵抗１６／（抵抗１６＋抵抗１７））が上昇して、オペアンプ１９の出力電圧が上昇する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１３のゲート電圧が上昇して、ＭＯＳＦＥＴ１３のソース、ドレイン間に流れる電流、すなわちシステム電流Ｉｓが減少し、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣが減少する。

このように定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣが制御される（入力電流ＩＣの不足、過多が解消される）ことにより、システム電流Ｉｓの電流値は、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要最小限の電流値となる。すなわち、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓの電流値を、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する。

ここで、例えば、外部装置３Ａ〜３Ｃのうちの最大負荷を有する外部装置が接続部５Ｃに接続されているとする。すなわち、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流（出力電流）が最大である定電圧回路が、定電圧回路８Ｃであるとする。すると、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要最小限の入力電流ＩＣの電流値ＩＣｍｉｎは、定電圧回路８Ａの安定動作に必要最小限の入力電流ＩＡの電流値ＩＡｍｉｎ、及び定電圧回路８Ｂの安定動作に必要最小限の入力電流ＩＢの電流値ＩＢｍｉｎよりも大きい。従って、最大負荷を有する外部装置が接続部５Ｃに接続されている状態では、システム電流Ｉｓの電流値は、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要最小限の電流値になっていれば、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値にもなっている。

システム電流制御部６は、上述のように、システム電流Ｉｓの電流値を、定電圧回路８Ｃの安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する。従って、システム電流制御部６は、外部装置３Ａ〜３Ｃのうちの最大負荷を有する外部装置が接続部５Ｃに接続されることにより、システム電流の電流値Ｉｓを、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する。

最大負荷を有する外部装置が分かっている場合には、その外部装置を接続部３Ｃに接続することが望ましい。図示の例では、外部装置３Ａ〜３Ｃのうちの最大負荷を有する外部装置は、外部装置３Ｃであり、外部装置３Ｃが接続部５Ｃに接続されている。

本実施形態の電源システム１によれば、外部装置３Ａ〜３Ｃのうちの最大負荷を有する外部装置を接続部５Ｃに接続することにより、システム電流Ｉｓの電流値が、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御される。従って、外部装置３Ａ〜３Ｃのうちの最大負荷を有する外部装置を接続部５Ｃに接続することにより、不必要な電流を流さなくて済み、電力消費を少なくすることができる。

また、最大負荷を有する外部装置を接続部５Ｃに接続すれば、利用者によるシステム電流Ｉｓの電流値の設定操作を必要とせずに、システム電流Ｉｓの電流値が、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御される。すなわち、最大負荷を有する外部装置を接続部５Ｃに接続するだけで、自動的に、システム電流Ｉｓの電流値が、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御される。従って、利便性が向上する。また、最大負荷を有する外部装置を接続部５Ｃに接続することにより、負荷電流ＩＬＡ〜ＩＬＣに変動があっても、常に、最小電流での定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作が可能である。

なお、本実施形態において、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓの電流値を、複数の定電圧回路８のうちの２以上のものの出力電圧が所定の電圧値となるように、負帰還制御するものであってもよい。

＜第４の実施形態＞
図６は、第４の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、システム電流制御部６の構成が上記第１の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓの電流値を、接続部５Ａ〜５Ｃに接続される外部装置３Ａ〜３Ｃの定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御するようになっている。システム電流制御部６は、ＭＯＳＦＥＴ２１と、抵抗２２と、複数の電圧制御部２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）とを備えている。

ＭＯＳＦＥＴ２１は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースが入力部４の入力端子４ａに接続されており、ドレインが接続部５Ａの接続端子５ａに接続されており、ゲートが抵抗２２に接続されている。抵抗２２は、一端が入力部４の入力端子４ａとＭＯＳＦＥＴ２１のソースとの間に接続されており、他端がＭＯＳＦＥＴ２１のゲートに接続されている。

電圧制御部２３Ａは、ＭＯＳＦＥＴ２４と、抵抗２５、２６と、基準電源２７と、オペアンプ２８とを有している。電圧制御部２３Ａは、接続部５Ａに接続される外部装置３Ａの定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡを制御するためのものである。

ＭＯＳＦＥＴ２４は、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースがＭＯＳＦＥＴ２１のゲートと抵抗２２の他端との間に接続されており、ドレインが接続部５Ａの接続端子５ｂに接続されており、ゲートがオペアンプ２８の出力端子に接続されている。抵抗２５は、一端が接続部５Ａの接続端子５ａに接続されており、他端が抵抗２６の一端に接続されている。抵抗２６は、一端が抵抗２５の一端に接続されており、他端が接続部５Ａの接続端子５ｂに接続されている。基準電源２７は、正極（＋極）がオペアンプ２８の非反転入力端子に接続されており、負極（−極）が接続部５Ａの接続端子５ｂに接続されている。オペアンプ２８は、非反転入力端子が基準電源２７の正極（＋極）に接続されており、反転入力端子が抵抗２５と抵抗２６との間に接続されており、出力端子がＭＯＳＦＥＴ２４のゲートに接続されている。

電圧制御部２３Ｂは、電圧制御部２３Ａと同様に、ＭＯＳＦＥＴ２４と、抵抗２５、２６と、基準電源２７と、オペアンプ２８とを有している。但し、電圧制御部２３Ｂは、接続部５Ｂに接続される外部装置３Ｂの定電圧回路８Ｂの出力電圧ＶＢを制御するためのものである。従って、電圧制御部２３Ｂでは、抵抗２５は、一端が接続部５Ｂの接続端子５ａに接続されており、抵抗２６は、他端が接続部５Ｂの接続端子５ｂに接続されている。これ以外は、電圧制御部２３Ｂは、電圧制御部２３Ａと同様である。

電圧制御部２３Ｃも、電圧制御部２３Ａと同様に、ＭＯＳＦＥＴ２４と、抵抗２５、２６と、基準電源２７と、オペアンプ２８とを有している。但し、電圧制御部２３Ｃは、接続部５Ｃに接続される外部装置３Ｃの定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣを制御するためのものである。従って、電圧制御部２３Ｃでは、抵抗２５は、一端が接続部５Ｃの接続端子５ａに接続されており、抵抗２６は、他端が接続部５Ｃの接続端子５ｂに接続されている。これ以外は、電圧制御部２３Ｃは、電圧制御部２３Ａと同様である。

このような構成において、例えば、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡが不足（出力電流ＩＬＡが不足）で、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡが低下したとする。すると、電圧制御部２３Ａのオペアンプ２８の出力電圧（＝電圧制御部２３ＡのＭＯＳＦＥＴ２４への印加電圧）が高くなり、電圧制御部２３ＡのＭＯＳＦＥＴ２４のソース、ドレイン間に流れる電流が増加する。これにより、抵抗２２の電圧降下が大きくなり、ＭＯＳＦＥＴ２１のゲート電圧が低下して、システム電流Ｉｓが増加し、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡが増加して、定電圧回路８Ａの出力電流ＩＬＡの不足が解消する。このとき、システム電流Ｉｓの増加により、定電圧回路８Ｂ、８Ｃでも入力電流ＩＢ、ＩＣが増加することになるが、定電圧回路８Ｂ、８Ｃのシャント電流ＩｓｈＢ、ＩｓｈＣの増加によって、定電圧回路８Ｂ、８Ｃの出力電流ＩＬＢ、ＩＬＣは一定に保たれる。なお、一時的には、電圧制御部２３ＢのＭＯＳＦＥＴ２４、及び電圧制御部２３ＣのＭＯＳＦＥＴ２４が遮断状態になるかもしれないが、その分、電圧制御部２３ＡのＭＯＳＦＥＴ２４が電流を流して、抵抗２２の電圧降下を起すので、問題ない。

定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡが不足の場合（定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡが低下した場合）には、このような電圧制御部２３Ａ、抵抗２２、ＭＯＳＦＥＴ２１の働きによって、定電圧回路８Ａの出力電流ＩＬＡの不足が解消される。

また、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢが不足の場合（定電圧回路８Ｂの出力電圧ＶＢが低下した場合）には、電圧制御部２３Ｂ、抵抗２２、ＭＯＳＦＥＴ２１の働きによって、同様に、定電圧回路８Ｂの出力電流ＩＬＢの不足が解消される。また、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣが不足の場合（定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣが低下した場合）には、電圧制御部２３Ｃ、抵抗２２、ＭＯＳＦＥＴ２１の働きによって、同様に、定電圧回路８Ｃの出力電流ＩＬＣの不足が解消される。

逆に、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡが過多の場合には、電圧制御部２３ＡのＭＯＳＦＥＴ２４のソース、ドレイン間に流れる電流が減少する。これにより、抵抗２２の電圧降下が小さくなり、ＭＯＳＦＥＴ２１のゲート電圧が上昇して、システム電流Ｉｓが減少する。定電圧回路８Ａの出力電流ＩＬＡが過多の場合には、このような電圧制御部２３Ａ、抵抗２２、ＭＯＳＦＥＴ２１の働きによって、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡの過多が解消される。

また、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢが過多の場合には、電圧制御部２３Ｂ、抵抗２２、ＭＯＳＦＥＴ２１の働きによって、同様に、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢの過多が解消される。また、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣが過多の場合には、電圧制御部２３Ｃ、抵抗２２、ＭＯＳＦＥＴ２１の働きによって、同様に、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣの過多が解消される。

電圧制御部２３ＡのＭＯＳＦＥＴ２４、電圧制御部２３ＢのＭＯＳＦＥＴ２４、及び電圧制御部２３ＣのＭＯＳＦＥＴ２４は、ワイアードＯＲで結合されている。従って、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのいずれが入力電流不足又は入力電流過多になった場合でも、対処できる。

このように各定電圧回路８Ａ〜８Ｃの入力電流ＩＡ〜ＩＣが制御される（入力電流ＩＡ〜ＩＣの不足、過多が解消される）ことにより、システム電流Ｉｓの電流値は、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となる。すなわち、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓの電流値を、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する。

本実施形態の電源システム１によれば、システム電流Ｉｓの電流値が、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御されるので、不必要な電流を流さなくて済み、電力消費を少なくすることができる。

また、外部装置３Ａ〜３Ｃを接続部５Ａ〜５Ｃのいずれに接続しても、利用者によるシステム電流Ｉｓの電流値の設定操作を必要とせずに、システム電流Ｉｓの電流値が、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御される。すなわち、外部装置３Ａ〜３Ｃを接続部５Ａ〜５Ｃのいずれに接続しても、自動的に、システム電流Ｉｓの電流値が、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作に必要最小限の電流値となるように制御される。従って、利便性が向上する。また、負荷電流ＩＬＡ〜ＩＬＣに変動があっても、常に、最小電流での定電圧回路８Ａ〜８Ｃの全ての安定動作が可能である。

＜第５の実施形態＞
図７は、第５の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、システム電流制御部６の構成が上記第１の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、システム電流制御部６は、定電流回路３１と、レジスタ３２とを備えている。定電流回路３１は、入力部４の入力端子４ａと接続部５Ａの接続端子５ａとの間に直列に接続されており、システム電流Ｉｓの電流値を一定に保つ。また、定電流回路３１は、システム電流Ｉｓの電流値を制御可能になっている。つまり、定電流回路３１は、電流値が設定されるようになっており、システム電流Ｉｓの電流値を、その設定された電流値となるように制御する。レジスタ３２のデータは、電流値を設定するための設定信号（設定すべき電流値を示す信号）として定電流回路３１に与えられる。定電流回路３１は、レジスタ３２のデータによって電流値を設定し、レジスタ３２のデータ値が大きいほど、電流値を大きく設定し、レジスタ３２のデータ値が小さいほど、電流値を小さく設定する。

すなわち、システム電流制御部６は、レジスタ３２のデータに基いて、システム電流Ｉｓの電流値を決定し、定電流回路３１によって、システム電流Ｉｓの電流値をその決定した電流値となるようにする。また、システム電流制御部６は、レジスタ３２のデータが変えられることにより、定電流回路３１によって、システム電流Ｉｓの電流値を変える。つまり、システム電流制御部６は、レジスタ３２のデータによって、システム電流Ｉｓを制御するようになっている。システム電流制御部６は、レジスタ３２のデータの値が大きいほど、システム電流Ｉｓの電流値を大きくし、レジスタ３２のデータの値が小さいほど、システム電流Ｉｓの電流値を小さくする。レジスタ３２のデータは、外部から（例えばパソコンなどの外部制御装置から）通信などによって、又は、電源システム１が何らかの信号処理（情報処理）を行うことによって、任意の値が書き込まれる。

システム電流制御部６は、システム電流の電流値Ｉｓが、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流（出力電流）が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように、レジスタ３２のデータが書き込まれる。このレジスタ３２のデータの書き込みは、例えば、電源システム１の設置者又は外部装置３Ａ〜３Ｃの設置者により、直流電源２の直流電圧Ｖｉｎや負荷７Ａ〜７Ｃの定格電圧、定格電流等に基いて行われる。このようにレジスタ３２のデータが書き込まれることにより、システム電流制御部６は、システム電流の電流値Ｉｓを、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流（出力電流）が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する。

本実施形態の電源システム１によれば、入力電圧（直流電源２の直流電圧Ｖｉｎ）が変動しても、システム電流Ｉｓの電流値は、定電流回路３１の働きによって一定に保たれ、各定電圧回路８Ａ〜８Ｃは、安定して動作することができる。

また、システム電流制御部６によって（レジスタ３２のデータを調整して）、システム電流の電流値Ｉｓを、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの負荷電流が最大である定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値にすることができる。このようにすることにより、不必要な電流を流さなくて済み、より一層、電力消費を少なくすることができる。

また、レジスタ３２のデータを変えることで、自由にシステム電流Ｉｓの電流値を制御することができる。また、レジスタ３２のデータを外部から通信などによって変えることで、遠隔操作によるシステム電流Ｉｓの制御が、容易に行えるようになる。また、レジスタ３２のデータを時間的に変えることで、タイマ動作によるシステム電流Ｉｓの制御（システム電流Ｉｓの電流値を時間によって変化させる制御）が、容易に行えるようになる。

なお、本実施形態において、システム電流制御部６には、負荷電流についての設定情報が与えられ、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓの電流値（レジスタ３２のデータ）を、負荷電流についての設定情報に基いて決定するようになっていてもよい。この場合、負荷電流についての設定情報は、外部装置３Ａ〜３Ｃ又はパソコンなどの外部制御装置から、システム電流制御部６に与えられる。このような構成によれば、設定情報によってシステム電流Ｉｓの電流値を制御できるので、電源システム１の起動時から、外部装置３Ａ〜３Ｃの負荷７Ａ〜７Ｃに適したシステム電流Ｉｓを発生できる。

＜第６の実施形態＞
図８は、第６の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、システム電流制御部６の構成が上記第１の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。

本実施形態では、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓを一部分流して、その分流したシステム電流を、接続部５Ａに接続される外部装置３Ａの定電圧回路８Ａを迂回させるように制御可能になっている。また、システム電流制御部６は、システム電流Ｉｓを一部分流して、その分流したシステム電流を、接続部５Ａに接続される外部装置３Ａの定電圧回路８Ａと接続部５Ｂに接続される外部装置３Ｂの定電圧回路８Ｂを迂回させるように制御可能になっている。システム電流制御部６は、複数のＭＯＳＦＥＴ４１（４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ）と、制御回路部４２とを備えている。

ＭＯＳＦＥＴ４１Ａは、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースが入力部４の入力端子４ａに接続されており、ドレインが接続部５Ａの接続端子５ａに接続されており、ゲートが制御回路部４２に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂは、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースが入力部４の入力端子４ａとＭＯＳＦＥＴ４１Ａのソースとの間に接続されており、ドレインが接続部５Ｂの接続端子５ａに接続されており、ゲートが制御回路部４２に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃは、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴであり、ソースが入力部４の入力端子４ａとＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのソースとの間に接続されており、ドレインが接続部５Ｃの接続端子５ａに接続されており、ゲートが制御回路部４２に接続されている。

制御回路部４２は、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａ〜４１Ｃのゲート電圧を制御する。ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのゲート電圧が低下すると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのソース、ドレイン間に流れる電流が増加し、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのゲート電圧が上昇すると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのソース、ドレイン間に流れる電流が減少する。ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのソース、ドレイン間に流れる電流は、入力部４の入力端子４ａから、接続部５Ａの接続端子５ａに流れる電流である。つまり、この電流は、入力部４の入力端子４ａから接続部５Ａに接続される外部装置３Ａの定電圧回路８Ａに流れる電流である。

また、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのゲート電圧が低下すると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのソース、ドレイン間に流れる電流が増加し、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのゲート電圧が上昇すると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのソース、ドレイン間に流れる電流が減少する。ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのソース、ドレイン間に流れる電流は、入力部４の入力端子４ａから、接続部５Ａを迂回して接続部５Ｂの接続端子５ａに流れる電流である。つまり、この電流は、入力部４の入力端子４ａから、接続部５Ａに接続される外部装置３Ａの定電圧回路８Ａを迂回して、接続部５Ｂ、５Ｃに接続される外部装置３Ｂ、３Ｃの定電圧回路８Ｃ、８Ｃに流れる電流である。

また、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのゲート電圧が低下すると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのソース、ドレイン間に流れる電流が増加し、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのゲート電圧が上昇すると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのソース、ドレイン間に流れる電流が減少する。ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのソース、ドレイン間に流れる電流は、入力部４の入力端子４ａから、接続部５Ａ、接続部５Ｂを迂回して接続部５Ｃの接続端子５ａに流れる電流である。つまり、この電流は、入力部４の入力端子４ａから、接続部５Ａ、５Ｂに接続される外部装置３Ａ、３Ｂの定電圧回路８Ａ、８Ｂを迂回して、接続部５Ｃに接続される外部装置３Ｃの定電圧回路８Ｃに流れる電流である。

ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのソース、ドレイン間に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのソース、ドレイン間に流れる電流と、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのソース、ドレイン間に流れる電流の合計電流が、システム電流Ｉｓである。

すなわち、制御回路部４２は、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのゲート電圧を制御することにより、システム電流Ｉｓを一部分流して、その分流したシステム電流を、定電圧回路８Ａを迂回させて、定電圧回路８Ｃ、８Ｃに流すように制御可能になっている。また、制御回路部４２は、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのゲート電圧を制御することにより、システム電流Ｉｓを一部分流して、その分流したシステム電流を、定電圧回路８Ａ、８Ｂを迂回させて、定電圧回路８Ｃに流すように制御可能になっている。

このような構成において、例えば、接続部５Ａの接続端子５ｂと、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのドレインが接続部５Ｂの接続端子５ａに接続されている箇所との間（図示Ｗの箇所）で断線があった場合を考える。このような場合、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのソース、ドレイン間に電流が流れなくなり、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの入力電流ＩＡ〜ＩＣが不足する。そこで、制御回路部４２がＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのゲート電圧を低下させると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのソース、ドレイン間に流れる電流が増加する。これにより、定電圧回路８Ａを迂回して定電圧回路８Ｂに流れる電流が増加し、定電圧回路８Ｂに適切な（定電圧回路８Ｂの安定動作に必要な）入力電流ＩＢが流れる。また、制御回路部４２がＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのゲート電圧も低下させると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのソース、ドレイン間に流れる電流が増加する。これにより、定電圧回路８Ａ、８Ｂを迂回して定電圧回路８Ｃに流れる電流が増加し、定電圧回路８Ｃに適切な（定電圧回路８Ｃの安定動作に必要な）入力電流ＩＣが流れる。従って、このような場合、制御回路部４２がＭＯＳＦＥＴ４１Ｂ、４１Ｃのゲート電圧を低下させれば、定電圧回路８Ａは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ｂと定電圧回路８Ｃは、正常に動作できる。

また、例えば、接続部５Ａの接続端子５ｂと、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｂのドレインが接続部５Ｂの接続端子５ａに接続されている箇所との間（図示Ｗの箇所）で地絡（直流電源２の−極（負極）への短絡）があった場合を考える。このような場合、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａのソース、ドレイン間に流れた電流（定電圧回路８Ａを流れた電流）は、定電圧回路８Ｂ、８Ｃに流れなくなり、定電圧回路８Ｂ、８Ｃの入力電流ＩＢ、ＩＣが不足する。そこで、制御回路部４２がＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのゲート電圧を低下させると、ＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのソース、ドレイン間に流れる電流が増加する。これにより、定電圧回路８Ａ、８Ｂを迂回して定電圧回路８Ｃに流れる電流が増加し、定電圧回路８Ｃに適切な（定電圧回路８Ｃの安定動作に必要な）入力電流ＩＣが流れる。従って、このような場合、制御回路部４２がＭＯＳＦＥＴ４１Ｃのゲート電圧を低下させれば、定電圧回路８Ｂは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ａと定電圧回路８Ｃは、正常に動作できる。

制御回路部４２は、手動操作されるスイッチからの操作信号を受けて、又は、パソコンなどの外部制御装置からの制御信号を受けて、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａ〜４１Ｃのゲート電圧を制御する。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４１Ａ〜４１Ｃのゲート電圧は、利用者がスイッチを操作することにより、又は、利用者がパソコンなどの外部制御装置から制御信号を送信することにより、調整される。

本実施形態の電源システム１によれば、定電圧回路８Ａ〜８Ｃ同士が接続されている部分のいずれかで断線や地絡（又は直流電源２の＋極（正極）への短絡）が発生しても、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの一部の定電圧回路は、正常に動作し得る。

＜第７の実施形態＞
図９は、第７の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、上記第２の実施形態の構成に加え、接続部５に接続される外部装置３の定電圧回路８をバイパスするバイパススイッチ７１（７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ）をさらに備えている。また、電源システム１の異常を監視する監視部７２（７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ）をさらに備えている。バイパススイッチ７１（７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ）によって、バイパス手段が構成されている。また、監視部７２（７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ）によって、回路監視手段が構成されている。本実施形態における他の構成については、上記第２の実施形態と同様である。

バイパススイッチ７１Ａは、接続部５Ａに接続される外部装置３Ａの定電圧回路８Ａをバイパスするものであり、接続部５Ａの接続端子５ａ、５ｂ間に設けられている。バイパススイッチ７１Ｂは、接続部５Ｂに接続される外部装置３Ｂの定電圧回路８Ｂをバイパスするものであり、接続部５Ｂの接続端子５ａ、５ｂ間に設けられている。バイパススイッチ７１Ｃは、接続部５Ｃに接続される外部装置３Ｃの定電圧回路８Ｃをバイパスするものであり、接続部５Ｃの接続端子５ａ、５ｂ間に設けられている。

バイパススイッチ７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃは、例えば、トランジスタなどの電子スイッチであり、監視部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃによって、オン状態とオフ状態とに切換えられる。バイパススイッチ７１Ａがオン状態のときには、定電圧回路８Ａがバイパスされて、バイパススイッチ７１Ａがオフ状態のときには、定電圧回路８Ａがバイパスされない。バイパススイッチ７１Ｂがオン状態のときには、定電圧回路８Ｂがバイパスされて、バイパススイッチ７１Ｂがオフ状態のときには、定電圧回路８Ｂがバイパスされない。バイパススイッチ７１Ｃがオン状態のときには、定電圧回路８Ｃがバイパスされて、バイパススイッチ７１Ｃがオフ状態のときには、定電圧回路８Ｃがバイパスされない。

監視部７２Ａは、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡ（接続部５Ａの接続端子５ａ、５ｂ間の電圧）を監視することにより過負荷（負荷短絡を含む）を検出する。すなわち、監視部７２Ａは、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡが所定の値（例えば設定電圧値よりも所定値εだけ小さい電圧値）より下回っている場合に、定電圧回路８Ａに接続されている負荷７Ａが過負荷であると判断する。つまり、接続部５Ａに接続されている外部装置の負荷７Ａが過負荷であると判断する。負荷７Ａが過負荷である場合には、負荷７Ａに流れる電流が不足する（すなわち、定電圧回路８Ａの出力電流ＩＬＡが不足する）ため、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡが低下する。従って、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡが所定の値より下回っている場合に、負荷７Ａが過負荷であると判断できる。また、監視部７２Ａは、バイパススイッチ７１Ａを制御する。同様に、監視部７２Ｂは、定電圧回路８Ｂの出力電圧ＶＢ（接続部５Ｂの接続端子５ａ、５ｂ間の電圧）を監視することにより過負荷を検出し、また、バイパススイッチ７１Ｂを制御する。また同様に、監視部７２Ｃは、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣ（接続部５Ｃの接続端子５ａ、５ｂ間の電圧）を監視することにより過負荷を検出し、また、バイパススイッチ７１Ｃを制御する。

監視部７２Ａは、過負荷を検出していないときには、バイパススイッチ７１Ａをオフ状態にしている。そして、監視部７２Ａは、過負荷を検出したときに、過負荷の原因となっている負荷７Ａが接続されている定電圧回路８Ａをバイパスするように、バイパススイッチ７１Ａを制御する。すなわち、監視部７２Ａは、過負荷を検出したときに、バイパススイッチ７１Ａをオン状態にする。同様に、監視部７２Ｂは、過負荷を検出していないときには、バイパススイッチ７１Ｂをオフ状態にしており、過負荷を検出したときに、バイパススイッチ７１Ｂをオン状態にする。また同様に、監視部７２Ｃは、過負荷を検出していないときには、バイパススイッチ７１Ｃをオフ状態にしており、過負荷を検出したときに、バイパススイッチ７１Ｃをオン状態にする。

このような構成において、例えば、監視部７２Ａが過負荷を検出したとする。すると、監視部７２Ａは、バイパススイッチ７１Ａをオン状態にし、定電圧回路８Ａがバイパスされる。これにより、定電圧回路８Ａは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ｂと定電圧回路８Ｃは、正常に動作できる。また、監視部７２Ｂが過負荷を検出したとする。すると、監視部７２Ｂは、バイパススイッチ７１Ｂをオン状態にし、定電圧回路８Ｂがバイパスされる。これにより、定電圧回路８Ｂは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ａと定電圧回路８Ｃは、正常に動作できる。また、監視部７２Ｃが過負荷を検出したとする。すると、監視部７２Ｃは、バイパススイッチ７１Ｃをオン状態にし、定電圧回路８Ｃがバイパスされる。これにより、定電圧回路８Ｃは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ａと定電圧回路８Ｂは、正常に動作できる。

本実施形態の電源システム１によれば、負荷７Ａ〜７Ｃのいずれかに過負荷が発生しても、過負荷の原因となっている負荷の接続されている定電圧回路がバイパスされることにより、他の定電圧回路は、正常に動作し得る。

なお、本実施形態において、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃは、手動によって、オン状態とオフ状態とに切換えられるものであってもよい。この場合、監視部７２Ａ〜７２Ｃは、過負荷を検出したときに、液晶パネルやＬＥＤランプなどの報知手段によって、過負荷であることを報知すればよい。そして、利用者が、過負荷の原因となっている定電圧回路をバイパスするように、バイパススイッチを手動でオン状態にすればよい。

また、本実施形態において、監視部７２Ａ〜７２Ｃは、例えばパソコンなどの外部制御装置からの制御信号を受けて、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃを制御するようにしてもよい。このような構成によれば、例えば、外部装置の数が接続部の数より少なくて、設定する出力電圧が高い場合などに、定電圧回路の直列段数を下げることができる。

＜第８の実施形態＞
図１０は、第８の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、上記第２の実施形態の構成に加え、電源システム１の異常を監視する監視部８１をさらに備えている。監視部８１によって、システム監視手段が構成されている。また、本実施形態の電源システム１では、システム電流制御部６は、異常があるときに、システム電流Ｉｓを遮断するようになっている。システム電流制御部６によって、システム電流遮断制限手段が構成されている（システム電流制御部６は、システム電流制御手段とシステム電流遮断制限手段とを兼ねている）。本実施形態における他の構成については、上記第２の実施形態と同様である。

本実施形態では、監視部８１は、接続部５Ａ〜５Ｃに接続される外部装置３Ａ〜３Ｃの定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣの合計電圧ＶＴを監視するようになっている。また、監視部８１は、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡの設定電圧値Ｖ１、定電圧回路８Ｂの出力電圧ＶＢの設定電圧値Ｖ２、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣの設定電圧値Ｖ３を記憶している。これら設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３は、パソコンなどの外部制御装置から、出力電圧設定情報として与えられる。すなわち、監視部８１には、パソコンなどの外部制御装置から、設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３を示す出力電圧設定情報が与えられるようになっており、監視部８１は、外部制御装置から与えられた出力電圧設定情報の示す設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３を記憶している。また、監視部８１は、システム電流制御部６を制御する。

監視部８１は、常時、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣの合計電圧ＶＴを監視している。そして、監視部８１は、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣの合計電圧ＶＴを監視することにより過負荷（負荷短絡を含む）や地絡などの異常を検出する。すなわち、監視部８１は、合計電圧ＶＴと、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣの設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和との差が、所定値ε未満でない場合に、異常であると判断する。つまり、監視部７２は、｜Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３−ＶＴ｜＜εでない場合に、異常であると判断する。

負荷７Ａが過負荷である場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡが低下し、負荷７Ｂが過負荷である場合には、定電圧回路８Ｂの出力電圧ＶＢが低下し、負荷７Ｃが過負荷である場合には、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣが低下する。

また、負荷７Ａが接続部５Ａの接続端子５ａ側（＋側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡは、定電圧回路８Ａの動作回路部８ｃ及び負荷７Ａに流れることなく、ＧＮＤ（＝直流電源２の負電位）に流れる。また、入力電流ＩＡがＧＮＤに流れるために、定電圧回路８Ｂ、８Ｃには、入力電流ＩＢ、ＩＣが流れない。従って、この場合には、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣは、各々、電圧値が０になる。

また、負荷７Ａが接続部５Ａの接続端子５ｂ側（−側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａの入力電流ＩＡは、定電圧回路８Ａの動作回路部８ｃ及び負荷７Ａに流れた後に、ＧＮＤに流れる。また、入力電流ＩＡがＧＮＤに流れるために、定電圧回路８Ｂ、８Ｃには、入力電流ＩＢ、ＩＣが流れない。従って、この場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｂ、８Ｃの出力電圧ＶＢ、ＶＣは、各々、電圧値が０になる。

また、負荷７Ｂが接続部５Ｂの接続端子５ａ側（＋側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢは、定電圧回路８Ｂの動作回路部８ｃ及び負荷７Ｂに流れることなく、ＧＮＤに流れる。また、定電圧回路８Ａには、入力電流ＩＡが流れ、定電圧回路８Ｃには、入力電流ＩＣが流れない。従って、この場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｂ、８Ｃの出力電圧ＶＢ、ＶＣは、各々、電圧値が０になる。

また、負荷７Ｂが接続部５Ｂの接続端子５ｂ側（−側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ｂの入力電流ＩＢは、定電圧回路８Ｂの動作回路部８ｃ及び負荷７Ｂに流れた後に、ＧＮＤに流れる。また、定電圧回路８Ａには、入力電流ＩＡが流れ、定電圧回路８Ｃには、入力電流ＩＣが流れない。従って、この場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡ、ＶＢは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣは、電圧値が０になる。

また、負荷７Ｃが接続部５Ｃの接続端子５ａ側（＋側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣは、定電圧回路８Ｃの動作回路部８ｃ及び負荷７Ｃに流れることなく、ＧＮＤに流れる。また、定電圧回路８Ａ、８Ｂには、入力電流ＩＡ、ＩＢが流れる。従って、この場合には、定電圧回路８Ａ、８Ｂの出力電圧ＶＡ、ＶＢは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣは、電圧値が０になる。

また、負荷７Ｃが接続部５Ｃの接続端子５ｂ側（−側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ｃの入力電流ＩＣは、定電圧回路８Ｃの動作回路部８ｃ及び負荷７Ｃに流れた後に、ＧＮＤに流れる。また、定電圧回路８Ａ、８Ｂには、入力電流ＩＡ、ＩＢが流れる。従って、この場合には、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣは、電圧値が正常に保たれる。

これらのことから、出力電圧ＶＡ〜ＶＣの合計電圧ＶＴと、出力電圧ＶＡ〜ＶＣの設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和との差が、所定値ε未満でない場合に、過負荷や地絡などの異常であると判断できる。なお、システム電流制御部６には（定電流回路１２には）、直流電圧Ｖｉｎから出力電圧ＶＡ〜ＶＣを差し引いた電圧がかかり、出力電圧ＶＡ〜ＶＣの合計電圧ＶＴは、システム電流制御部６と定電圧回路８Ａとの接続点における電位である。

監視部８１は、異常（過負荷や地絡など）を検出したときに、システム電流Ｉｓを遮断するように、システム電流制御部６を制御する。すなわち、監視部８１は、異常を検出したときに、システム電流Ｉｓの電流値を０に設定するための設定信号（設定すべき電流値が０であることを示す信号）をシステム電流制御部６に与える。これにより、システム電流制御部６は、監視部８１からの設定信号を受けて、システム電流Ｉｓの電流値を０にして、システム電流Ｉｓを遮断する。

すなわち、システム電流制御部６は、異常でない場合（出力電圧ＶＡ〜ＶＣの合計電圧ＶＴと、出力電圧ＶＡ〜ＶＣの設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和との差が、所定値ε未満である場合）には、システム電流Ｉｓの電流値を、既に設定されている電流値に保つ。そして、システム電流制御部６は、異常である場合（出力電圧ＶＡ〜ＶＣの合計電圧ＶＴと、出力電圧ＶＡ〜ＶＣの設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和との差が、所定値ε未満でない場合）には、システム電流Ｉｓを遮断する。

本実施形態の電源システム１によれば、負荷７Ａ〜７Ｃのいずれかに過負荷（負荷短絡を含む）や地絡などの異常が発生した場合、全ての負荷７Ａ〜７Ｃへの電力供給が遮断されることにより、安全を確保できる。また、異常を検出するための監視部８１が１つで済む。

なお、本実施形態において、監視部８１は、システム電流Ｉｓを監視することにより異常を検出するようにしてもよい。また、監視部８１は、異常を検出したとき、システム電流Ｉｓを制限する（減少させる）ように、システム電流制御部６を制御してもよい。すなわち、監視部８１は、異常を検出したときに、電流値を設定するための設定信号として、既に設定されている電流値よりも小さい電流値を示す設定信号をシステム電流制御部６に与えるようにしてもよい。

＜第９の実施形態＞
図１１は、第９の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、監視部７２の構成が上記第７の実施形態と異なっている。監視部７２によって、電位監視手段が構成されている。本実施形態における他の構成については、上記第７の実施形態と同様である。

本実施形態では、監視部７２は、システム電流制御部６と接続部５Ａの接続端子５ａとの接続点における電源システム１の最低電位（＝ＧＮＤ）を基準とした電位ＶＳ１を監視するようになっている。また、監視部７２は、接続部５Ａの接続端子５ｂと接続部５Ｂの接続端子５ａとの接続点における電源システム１の最低電位を基準とした電位ＶＳ２を監視するようになっている。また、監視部７２は、接続部５Ｂの接続端子５ｂと接続部５Ｃの接続端子５ａとの接続点における電源システム１の最低電位を基準とした電位ＶＳ３を監視するようになっている。また、監視部７２は、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡの設定電圧値Ｖ１、定電圧回路８Ｂの出力電圧ＶＢの設定電圧値Ｖ２、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣの設定電圧値Ｖ３を記憶している。これら設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３は、パソコンなどの外部制御装置から、出力電圧設定情報として与えられる。すなわち、監視部７２には、パソコンなどの外部制御装置から、設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３を示す出力電圧設定情報が与えられるようになっており、監視部７２は、外部制御装置から与えられた出力電圧設定情報の示す設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３を記憶している。また、監視部７２は、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃを制御する。

監視部７２は、常時、電位ＶＳ１を監視している。そして、監視部７２は、この電位ＶＳ１と、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣの設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３とに基いて、電位不整合状態を検出する。すなわち、監視部７２は、電位ＶＳ１が、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣの設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和に対して所定値ε以上の差がある場合に、電位不整合状態であると判断する。言い換えると、電位ＶＳ１と、設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和との差が、所定値ε未満でない場合に、電位不整合状態であると判断する。つまり、監視部７２は、｜Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３−ＶＳ１｜＜εでない場合に、電位不整合状態であると判断する。

負荷７Ａが過負荷である場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡが低下し、負荷７Ｂが過負荷である場合には、定電圧回路８Ｂの出力電圧ＶＢが低下し、負荷７Ｃが過負荷である場合には、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣが低下する。

また、負荷７Ａが接続部５Ａの接続端子５ａ側（＋側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣは、各々、電圧値が０になる。また、負荷７Ａが接続部５Ａの接続端子５ｂ側（−側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｂ、８Ｃの出力電圧ＶＢ、ＶＣは、各々、電圧値が０になる。

また、負荷７Ｂが接続部５Ｂの接続端子５ａ側（＋側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｂ、８Ｃの出力電圧ＶＢ、ＶＣは、各々、電圧値が０になる。また、負荷７Ｂが接続部５Ｂの接続端子５ｂ側（−側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａの出力電圧ＶＡ、ＶＢは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣは、電圧値が０になる。

また、負荷７Ｃが接続部５Ｃの接続端子５ａ側（＋側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａ、８Ｂの出力電圧ＶＡ、ＶＢは、電圧値が正常に保たれ、定電圧回路８Ｃの出力電圧ＶＣは、電圧値が０になる。また、負荷７Ｃが接続部５Ｃの接続端子５ｂ側（−側）で地絡している場合には、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの出力電圧ＶＡ〜ＶＣは、電圧値が正常に保たれる。

これらのことから、過負荷（負荷短絡を含む）や地絡などの異常がある場合に、電位不整合状態が発生する。なお、設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和は、システム電流制御部６と接続部５Ａの接続端子５ａとの接続点より電位の低い側に接続されている各定電圧回路の出力電圧設定情報の示す設定電圧値の和である。

監視部７２は、電位不整合状態を検出していないときには、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃをオフ状態にしている。そして、監視部７２は、電位不整合状態を検出したときに、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの電位不整合状態の原因となっている定電圧回路をバイパスするように、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃを制御する。

すなわち、監視部７２は、電位不整合状態を検出したときに、所定のルーチンに基いて、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの中から、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路を割り出す。そして、監視部７２は、その割り出した定電圧回路をバイパスするように、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃを制御する。つまり、割り出した定電圧回路が定電圧回路８Ａであった場合には、バイパススイッチ７１Ａをオン状態にする。また、割り出した定電圧回路が定電圧回路８Ｂであった場合には、バイパススイッチ７１Ｂをオン状態にする。また、割り出した定電圧回路が定電圧回路８Ｃであった場合には、バイパススイッチ７１Ｃをオン状態にする。

図１２は、監視部７２における、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの中から、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路を割り出すルーチンのフローチャートを示す。監視部７２は、常時、｜Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３−ＶＳ１｜＜ε（電位ＶＳ１と、設定電圧値Ｖ１〜Ｖ３の和との差の絶対値が、所定値ε未満）であるか否かを判定している（＃１）。

｜Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３−ＶＳ１｜＜εでなければ（＃１でＮＯ）、監視部７２は、電位不整合状態であると判断し、まず、｜Ｖ２＋Ｖ３−ＶＳ２｜＜ε（電位ＶＳ２と、設定電圧値Ｖ２、Ｖ３の和との差の絶対値が、所定値ε未満）であるか否かを判定する（＃２）。

ここで、｜Ｖ２＋Ｖ３−ＶＳ２｜＜εであれば（＃２でＹＥＳ）、監視部７２は、定電圧回路８Ａが、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路であると判定する（＃３）。その後、監視部７２は、定電圧回路８Ａをバイパス（バイパススイッチ７１Ａをオン状態に）する。これにより、定電圧回路８Ａは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ｂと定電圧回路８Ｃは、正常に動作できる。

また、上記＃２において｜Ｖ２＋Ｖ３−ＶＳ２｜＜εでなければ（＃２でＮＯ）、監視部７２は、｜Ｖ３−ＶＳ３｜＜ε（電位ＶＳ３と、設定電圧値Ｖ３との差の絶対値が、所定値ε未満）であるか否かを判定する（＃４）。

ここで、｜Ｖ３−ＶＳ３｜＜εであれば（＃４でＹＥＳ）、監視部７２は、定電圧回路８Ｂが、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路であると判定する（＃５）。その後、監視部７２は、定電圧回路８Ｂをバイパス（バイパススイッチ７１Ｂをオン状態に）する。これにより、定電圧回路８Ｂは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ａと定電圧回路８Ｃは、正常に動作できる。

また、上記＃２５において｜Ｖ３−ＶＳ３｜＜εでなければ（＃４でＮＯ）、監視部７２は、定電圧回路８Ｃが、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路であると判定する（＃６）。その後、監視部７２は、定電圧回路８Ｃをバイパス（バイパススイッチ７１Ｃをオン状態に）する。これにより、定電圧回路８Ｃは、正常に動作できなくなるが、定電圧回路８Ａと定電圧回路８Ｂは、正常に動作できる。

監視部７２は、このようにして、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの中から、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路を割り出して、その定電圧回路をバイパスする。

本実施形態の電源システム１によれば、電位不整合状態の場合（すなわち、負荷７Ａ〜７Ｃのいずれかに過負荷（負荷短絡を含む）や地絡などの異常が発生した場合）、その負荷の接続されている定電圧回路がバイパスされることにより、他の定電圧回路は、正常に動作し得る。また、異常を検出するための監視部７２が１つで済む。

＜第１０の実施形態＞
図１３は、第１０の実施形態による電源システムの構成を示す。本実施形態の電源システム１は、監視部７２の構成が上記第７の実施形態と異なっている。監視部７２によって、異常監視手段が構成されている。本実施形態の電源システム１では、監視部７２は、外部装置３と通信する機能を有しており、通信部でもある。また、本実施形態の電源システム１では、各接続部５は、接続端子５ａ、５ｂに加えて、信号用（通信用）端子５ｃをさらに備えている。また、本実施形態の電源システム１では、接続される対象としている外部装置３の構成が、上記第７の実施形態と異なっている。本実施形態における他の構成については、上記第７の実施形態と同様である。

各外部装置３は、負荷７、定電圧回路８に加えて、外部側通信部９を備えている。電源システム１は、電力を供給する外部装置３として、このような構成のものを対象としている。各外部装置３は、負荷７が接続端子５ａ、５ｂ間に接続されることに加えて、外部側通信部９が信号用端子５ｃに接続されるように、接続部５に接続される。

監視部７２は、接続部５Ａ〜５Ｃに接続される外部装置３Ａ〜３Ｃ（接続部５Ａ〜５Ｃに接続される定電圧回路８Ａ〜８Ｃを有する外部装置３Ａ〜３Ｃ）との間で双方向通信を行うようになっている。すなわち、監視部７２は、接続部５Ａの信号用端子５ｃを介して、外部装置３Ａとの間で双方向通信を行う。また、監視部７２は、接続部５Ｂの信号用端子５ｃを介して、外部装置３Ｂとの間で双方向通信を行う。また、監視部７２は、接続部５Ｃの信号用端子５ｃを介して、外部装置３Ｃとの間で双方向通信を行う。また、監視部７２は、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃを制御する。

各外部装置３Ａ〜３Ｃは、異常診断機能を有しており、異常診断結果を示す異常診断情報を、外部側通信部９Ａ〜９Ｃから信号用端子５ｃを介して電源システム１の監視部７２に送信する。

監視部７２は、外部装置３Ａ〜３Ｃからの異常診断情報に基いて、外部装置３Ａ〜３Ｃの異常（定電圧回路８Ａ〜８Ｃの異常や、定電圧回路８Ａ〜８Ｃに接続されている負荷７Ａ〜７Ｃの異常）を検出する。

監視部７２は、異常を検出していないときには、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃをオフ状態にしている。そして、監視部７２は、異常を検出したときに、定電圧回路８Ａ〜８Ｃのうちの異常のある定電圧回路、又は異常のある負荷が接続されている定電圧回路をバイパスするように、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃを制御する。

すなわち、監視部７２は、異常を検出したときに、異常診断情報に基いて、定電圧回路８Ａ〜８Ｃの中から、異常のある定電圧回路、又は異常のある負荷が接続されている定電圧回路を割り出す。そして、監視部７２は、その割り出した定電圧回路をバイパスするように、バイパススイッチ７１Ａ〜７１Ｃを制御する。つまり、割り出した定電圧回路が定電圧回路８Ａであった場合には、バイパススイッチ７１Ａをオン状態にする。また、割り出した定電圧回路が定電圧回路８Ｂであった場合には、バイパススイッチ７１Ｂをオン状態にする。また、割り出した定電圧回路が定電圧回路８Ｃであった場合には、バイパススイッチ７１Ｃをオン状態にする。

本実施形態の電源システム１によれば、定電圧回路８Ａ〜８Ｃ、又は負荷７Ａ〜７Ｃに異常が発生した場合、異常が発生した定電圧回路、又は異常が発生した負荷が接続されている定電圧回路がバイパスされることにより、他の定電圧回路は、正常に動作し得る。

また、電源システム１と外部装置３との間で双方向通信を行うことによって、外部装置３の異常診断機能自身や異常診断情報を伝達する手段を含めて、各種の異常の有無を確認することができる。また、電源システム１内の過電流検出機能では検出し得ない外部装置３に特有の問題に対しても、安全対策がとれる。

なお、本実施形態において、外部装置３から、異常診断情報の他に、各種データを送信するようにして、監視部７２は、外部装置３から送信される各種データに基いて、システム電流Ｉｓの電流値の制御やその他の各種制御を行うようにしてもよい。監視部７２は、外部装置３の各種設定情報を双方向通信によって取り込んで、その取り込んだ外部装置３の各種設定情報を利用するようにしてもよい。また、双方向通信は、光や無線などでもよい。

１ 電源システム
２ 直流電源
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、 外部装置
４ 入力部
４ａ、４ｂ 入力端子
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 接続部
５ａ、５ｂ 接続端子
５ｃ 信号用端子
６ システム電流制御部
７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、 負荷
８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｘ 定電圧回路
８ａ、８ｂ 入力ライン
８ｃ 動作回路部
８ｄ、８ｅ 出力ライン
９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ 外部側通信部
１１ 可変抵抗器
１２ 定電流回路
１３ ＭＯＳＦＥＴ
１４ 抵抗
１５ 電圧制御部
２１ ＭＯＳＦＥＴ
２２ 抵抗
２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ 電圧制御部
３１ 定電流回路
３２ レジスタ
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ ＭＯＳＦＥＴ
４２ 制御回路部
７１、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ バイパススイッチ
７２、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ 監視部
８１ 監視部

Claims (15)

1. 所定の電圧の直流電源が接続される入力部と、
   負荷に電力を供給するための少なくとも２つ以上の定電圧回路が前記入力部の入力端子間に直列接続となるように接続される接続部と、
   前記入力部から前記接続部に接続された定電圧回路に流れるシステム電流を制御するシステム電流制御手段と、
   を備えることを特徴とする電源システム。
2. 前記システム電流制御手段は、前記システム電流の電流値を制御可能な定電流回路である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
3. 前記システム電流制御手段は、前記システム電流の電流値を、前記少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電源システム。
4. 前記システム電流制御手段は、前記システム電流の電流値を、前記少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路の出力電圧が所定の電圧値となるように負帰還制御する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電源システム。
5. 前記システム電流制御手段は、前記システム電流の電流値を、前記少なくとも２つ以上の定電圧回路の全ての定電圧回路の安定動作に必要最小限の電流値となるように制御する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電源システム。
6. 前記システム電流制御手段は、レジスタを有し、前記システム電流の電流値を、前記レジスタのデータに基いて決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電源システム。
7. 前記システム電流制御手段は、前記システム電流を一部分流して、その分流したシステム電流を、前記少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路を迂回させるように制御可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電源システム。
8. 前記システム電流制御手段には、前記少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの少なくとも１つの定電圧回路に接続される負荷に流すべき負荷電流についての設定情報が与えられ、
   前記システム電流制御手段は、前記システム電流の電流値を、前記負荷電流についての設定情報に基いて決定する、
   ことを特徴とする請求項６乃至請求項７のいずれか一項に記載の電源システム。
9. 前記定電圧回路をバイパスするバイパス手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の電源システム。
10. 前記定電圧回路の出力電圧を監視することにより過負荷を検出する回路監視手段をさらに備え、
    前記回路監視手段は、過負荷を検出したときに、
    過負荷の原因となっている定電圧回路をバイパスするように、前記バイパス手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電源システム。
11. 前記システム電流を遮断又は制限するシステム電流遮断制限手段と、
    前記少なくとも２つ以上の定電圧回路の全ての定電圧回路の出力電圧の合計電圧又は前記システム電流を監視することにより過負荷を検出するシステム監視手段とをさらに備え、
    前記システム監視手段は、過負荷を検出したときに、前記システム電流を遮断又は制限するように、前記システム電流遮断制限手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の電源システム。
12. 前記少なくとも２つ以上の定電圧回路のうちの任意の１つの定電圧回路について、その定電圧回路の接続点における本電源システムの最低電位を基準とした電位の値が、その定電圧回路を含んでそれより電位の低い側に接続されている各定電圧回路の出力電圧設定情報の示す設定電圧値の和に対して、所定値以上の差がある電位不整合状態か否かを検出する電位監視手段をさらに備え、
    前記電位監視手段は、電位不整合状態を検出したときに、
    電位不整合状態の原因となっている定電圧回路をバイパスするように、前記バイパス手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電源システム。
13. 前記電位監視手段は、
    所定のルーチンに基いて、前記少なくとも２つ以上の定電圧回路の中から、電位不整合状態の原因となっている定電圧回路を割り出し、
    前記割り出した定電圧回路をバイパスするように、前記バイパス手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の電源システム。
14. 前記定電圧回路を有する外部装置からの異常診断情報に基いて、前記定電圧回路、又は前記定電圧回路に接続されている負荷の異常を検出する異常監視手段をさらに備え、
    前記異常監視手段は、異常を検出したときに、
    前記異常診断情報に基いて、異常のある定電圧回路、又は異常のある負荷が接続されている定電圧回路を割り出し、
    前記割り出した定電圧回路をバイパスするように、前記バイパス手段を制御する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電源システム。
15. 前記定電圧回路を有する外部装置との間で双方向通信を行う通信部をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の電源システム。

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