JP2893677B1 - 電源装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 二次側が多出力であっても、構造を複雑化さ
せることなく、自由な電源設計を行なう。 【解決手段】 異なる特性のものが複数種用意された出
力側モジュール14ａ〜14ｎのなかから、一乃至複数の出
力側モジュール14ａ〜14ｎを選択し、この出力側モジュ
ール14ａ〜14ｎと一体の二次巻線28と、入力側モジュー
ル25に一体の一次巻線24とを主トランス12に連結する。
これにより、単出力から多出力に至る自由な電源設計を
行なうことができる。この場合、主トランス12は出力側
モジュール14ａ〜14ｎの連結個数に関わらず１個で済
み、主トランス12およびその周辺の構造は複雑化しな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のモジュール
の組み合わせにより自由な電源設計を行なう電源装置お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、この種の特に
スイッチング電源装置においては、フィルター回路を介
して供給される交流電源電圧を整流平滑して直流入力電
圧を得、この直流入力電圧を主トランスの一次巻線に断
続的に印加する。そして、主トランスの二次巻線に誘起
された電圧を、二次側の整流平滑回路で整流平滑した後
に、所望の直流出力電圧を出力するように構成してい
る。

【０００３】ところで、従来のこうした電源装置は、主
回路および帰還回路を含む全ての部品が、一つの筐体内
に収められていたため、一旦パッケ−ジ化された電源装
置に対して、決められた仕様とは異なる出力電流や出力
電圧を得ることができないという不満があった。そこで
本願出願人は、特開平６−１３３５５０号公報におい
て、目的に応じて自由な電源設計を行なえる汎用性，柔
軟性の高い電源装置を先に提案している。この特開平６
−１３３５５０号公報に開示される電源装置は、その主
要な部分であるノイズフィルタ装置，整流平滑装置，力
率改善装置，電力変換装置およびバックアップ電源供給
装置が、各々独立してモジュール化されており、これら
の装置を選択的に組み合わせることで、異なる出力電流
や出力電圧の電源装置を簡単に構築できるようになって
いる。

【０００４】ところが、上述の電源装置は、直流入力電
圧を所定の直流出力電圧に変換する電力変換装置が、他
とは独立した一つのモジュールとして構成されているた
めに、例えば多出力の電源構成を実現するために、出力
電圧の異なる電力変換装置を用意するには、電力変換装
置に内蔵する主トランスを含めた多くの部品も個々に設
計し直さなければならず、少ない部品点数によるモジュ
ールの組み合わせを実現できなくなる。したがって、電
力変換装置の種類を増やすことによる様々な出力の組み
合わせを、短期間に製造し実現することが不可能になっ
たり、あるいは、電力変換装置内部の修理を迅速に行え
ないなどの弊害を生じていた。

【０００５】また、電力変換装置には、出力電圧の設定
や、過電圧保護および過電流保護、並びにリモートセン
シングなどの各補助機能が付加されているが、これらの
各補助機能はモジュール組み立ての際に自由に選択する
ことができなかった。したがって、各出力毎に所望の補
助機能だけを動作させることができない不満があった。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、二次
側が多出力であっても、構造を複雑化させることなく、
自由な電源設計を行なうことができる電源装置およびそ
の製造方法を提供することを第１の目的とする。

【０００７】また、本発明の第２の目的は、各出力毎に
所望の補助機能だけを動作させることができる電源装置
およびその製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電源装置は、前記第１の目的を達成するために、一次巻
線を一体に取り付けた入力側モジュールと、二次巻線を
一体に取り付けた出力側モジュールと、前記入力側モジ
ュールから前記出力側モジュールへの電力伝送を行なう
主トランスとを各々機構的に独立して備え、少なくとも
前記出力側モジュールは異なる特性のものが複数種用意
されており、そのなかから選択された一乃至複数の出力
側モジュールの二次巻線と、前記入力側モジュールの一
次巻線とを、前記主トランスのコアに連結可能に形成し
たものである。

【０００９】また、本発明の請求項５記載の電源装置の
製造方法は、入力側モジュールに一次巻線を一体に取り
付ける一方、この入力側モジュールとは機構的に独立し
た出力側モジュールに二次巻線を一体に取り付けて、少
なくとも前記出力モジュールは異なる特性のものを複数
種用意しておき、そのなかから選択された一乃至複数の
出力側モジュールの二次巻線と、前記入力側モジュール
の一次巻線とを、前記入力側モジュールから前記出力側
モジュールへの電力伝送を行なう機構的に独立した主ト
ランスのコアに連結させるようにしている。

【００１０】上記の構成および方法によれば、所望の電
源装置を構築するには、予め機構的に独立した入力側モ
ジュールに一次巻線を一体に取り付けると共に、同様に
機構的に独立した出力側モジュールに二次巻線を一体に
取り付けておく。そして、異なる特性のものが複数種用
意された出力側モジュールのなかから、一乃至複数の出
力側モジュールを選択し、この出力側モジュールと一体
の二次巻線と、入力側モジュールに一体の一次巻線とを
各々共通の主トランスに連結すれば、単出力から多出力
に至る自由な電源設計を行なうことができる。この場
合、主トランスは出力側モジュールの連結個数に関わら
ず１個で済むため、多出力の電源装置を構築しても、主
トランスおよびその周辺の構造は複雑化しない。

【００１１】本発明の請求項２記載の電源装置は、前記
第２の目的も達成するために、前記請求項１において、
出力電圧の設定などの各補助機能に対応して、一乃至複
数の前記出力側モジュールに動作用の外部端子を各々配
設すると共に、前記出力側モジュールに選択的に装着さ
れ、一乃至複数の前記外部端子と前記入力側モジュール
とを電気的に連結する機構的に独立した補助モジュール
をさらに備え、前記補助モジュールは前記外部端子との
連結部が互いに異なる位置に設けられている複数種のも
のが用意されているものである。

【００１２】また、本発明の請求項６記載の電源装置の
製造方法は、前記第２の目的も達成するために、前記請
求項５において、出力電圧の設定などの各補助機能に対
応して、一乃至複数の前記出力側モジュールに動作用の
外部端子を各々配設しておくと共に、前記外部端子との
連結部が互いに異なる位置に設けられている複数種の機
構的に独立した補助モジュールを用意しておき、このな
かの選択された前記補助モジュールを前記出力側モジュ
ールに選択的に装着することで、該出力側モジュールの
一乃至複数の前記外部端子と前記入力側モジュールとを
電気的に連結させるようにしている。

【００１３】上記の構成および方法によれば、各出力側
モジュールには、出力電圧の設定やその他の各補助機能
に対応した外部端子が各々設けられているので、特定の
補助機能を付加するには、機構的に独立した複数種の補
助モジュールのなかから、これに見合う連結部を有する
補助モジュールを、選択した出力側モジュールに装着す
ればよい。これにより、該当する出力側モジュールは、
特定の補助機能に関して、入力側モジュールと電気的な
連結が図られ、各出力毎に所望の補助機能だけを動作さ
せることができる。

【００１４】本発明の請求項３記載の電源装置は、前記
請求項１または２において、一乃至複数の前記出力側モ
ジュールは、箱状の本体の開口部に対向して設置されて
おり、前記出力側モジュールを設置していない空スペー
スを塞ぐように、機構的に独立したブランクパネルを前
記本体に設けて構成される。

【００１５】また、本発明の請求項７記載の電源装置の
製造方法は、前記請求項５または６において、一乃至複
数の前記出力側モジュールを、箱状の本体の開口部に対
向して設置し、前記出力側モジュールを設置していない
空スペースを塞ぐように、機構的に独立したブランクパ
ネルを前記本体に装着している。

【００１６】上記構成および方法によれば、空スペース
を塞いでブランクパネルを装着することによって、箱状
の本体内を通過する空気が、空スペースから外部に逃げ
ることを確実に阻止することができ、出力側モジュール
を効果的に冷却できる。

【００１７】本発明の請求項４記載の電源装置は、前記
請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記入力側モジ
ュールの前段に、入力電圧のノイズを抑制，遮断する機
構的に独立したノイズフィルタモジュールを設けて構成
される。

【００１８】また、本発明の請求項８記載の電源装置の
製造方法は、前記請求項５〜７のいずれか一つにおい
て、前記入力側モジュールの前段に、入力電圧のノイズ
を抑制，遮断する機構的に独立したノイズフィルタモジ
ュールを装着している。

【００１９】上記構成および方法によれば、入力側モジ
ュールの前段にノイズフィルタモジュールを装着するこ
とで、このノイズフィルタモジュールを含めた自由な電
源設計を行なうことができる。

【００２０】

【発明の実施形態】以下、本発明における電源装置の一
実施例を、添付図面を参照しながら説明する。先ず、電
源装置の全体構成を図１〜図３に基づき説明すると、１
はアルミニウムなどの金属材料で形成された電源ケース
であり、この電源ケース１は、電源装置の大部分の構成
部品が取り付けられる底板２と、底板２に対しＬ字状に
なるように折り曲げられた側板３および曲げ板４とによ
り構成される。また、５は電源ケース１の上部を覆うカ
バーであり、これを電源ケース１と同様にアルミニウム
などの金属材料で形成される。そして、カバー５を電源
ケース１に装着した状態では、箱状をなす本体（電源ケ
ース１およびカバー５）の一側部に開口部６が形成され
る。

【００２１】電源装置は、前記電源ケース１およびカバ
ー５からなる本体の外殻内に、各々独立した複数のモジ
ュールを備えている。そのモジュールとは、入力電圧ラ
インに侵入するノイズを効果的に抑制，遮断するノイズ
フィルタモジュールに相当するラインフィルタ部11と、
主トランス12を含む高調波抑制機能を備えたコンバータ
部13と、コンバータ部13の後段に並列接続された一乃至
複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎと、出力側モジュー
ル14ａ〜14ｎの空スペースに装着されるブランクパネル
15と、電源装置の付加機能として一つの出力側モジュー
ル14ａに補助的に設けられる補助モジュールたるオプシ
ョンボード16とにより概ね構成される。そして、これら
のモジュールを構成する各構成要素は、いずれも本体の
内部において機構的に独立しており、その各々が電源ケ
ース１に対して着脱可能に設けられている。

【００２２】なお、ここでいうモジュールとは、一つの
電源装置の主要な内部構成を図面上で便宜的に区画した
ものとは全く異なり、自由な電源設計を行なえるよう
に、各々が機構的および電気的にも完全に独立してい
る。つまり、図面的に区画したものは、回路内部がブロ
ック化されているので、ブロック化された回路内部に手
を加えなければ、電源装置の仕様を変えることができな
い。しかし、本実施例におけるモジュールは、電源装置
の仕様に応じて複数種のモジュールを用意しているの
で、モジュール内部に手を加える必要はない。

【００２３】個々のモジュールの構成について詳述する
と、電源ケース１の側板３に沿って設けられたラインフ
ィルタ部11は、曲げ板４より外部に露出した入力端子17
を備えており、チョークコイルやコンデンサなどを組み
合わせた周知のノイズフィルタ回路を内蔵している。そ
して、入力端子17からの交流入力電圧に含まれるノイズ
成分を抑制，遮断して、後段のコンバータ部13に送り出
す機能を有している。また、ラインフィルタ部11は、ノ
イズフィルタ回路の各構成部品をプリント基板に実装し
たフィルタ本体21を、アルミニウムなどの金属材料から
なる保持部材22で保持した構成を有しており、フィルタ
特性の異なるラインフィルタ部11が予め複数種用意され
ている。フィルタ本体21を構成するプリント基板は、コ
ンバータ部13と半田付け若しくはコネクタにより接続さ
れる一方、保持部材22はねじ（図示せず）により電源ケ
ース１の側板３に取付け固定されるが、その接続および
取付け固定位置は、どのラインフィルタ部11も一致して
いる。したがって、所望の特性を有する任意のラインフ
ィルタ部11を、そのまま電源ケース１の決められた箇所
に実装できる構造となっている。

【００２４】コンバータ部13は、曲げ板４に設けた冷却
ファン23に臨んで、ラインフィルタ部11と同じく電源ケ
ース１の後方寄りに設けられており、スイッチング素子
（図示せず）などの発熱部品を効果的に放熱するように
なっている。また、このコンバータ部13は、ラインフィ
ルタ部11から供給される交流入力電圧の電流波形と電圧
波形を近付けて、交流入力電圧の高調波電流を抑制した
後、スイッチング素子のスイッチングにより、主トラン
ス12の一次巻線24に直流入力電圧を断続的に印加する機
能を有する。コンバータ部13は、前述の主トランス12の
他に、この主トランス12の一次巻線24を、他の主トラン
ス12の一次側回路を構成する電子部品と共にプリント基
板に実装して一体に備えた入力側モジュール25と、この
入力側モジュール25を構成する複数のプリント基板を互
いに支持する支え板26とにより構成される。そして、磁
性部材からなる主トランス12のコア27に電気的に絶縁し
て着脱可能に設けられる一次巻線24は、予め入力側モジ
ュール25の一側に半田付けされており、入力側モジュー
ル25と実質的に一体に構成されている。この入力側モジ
ュール25も、前記ラインフィルタ部11のように、入力電
圧などの特性に応じたものが予め複数種用意されてお
り、所望の特性を有する入力側モジュール25を、そのま
ま電源ケース１の決められた箇所に実装できる構造とな
っている。なお、主トランス12周辺の構成については、
後程詳しく説明する。

【００２５】出力側モジュール14ａ〜14ｎは、本実施例
では電源ケース１の前側に３個並設されており、３出力
の直流出力電圧が取り出せるようになっている。この出
力側モジュール14ａ〜14ｎの設置数は、電源ケース１の
設置スペースが許す限りいくらでも可能であり、どの位
置にどの出力側モジュール14ａ〜14ｎを設置するのかも
任意である。但し、出力側モジュール14ａ〜14ｎを設置
しない電源ケース１の空スペースには、これを塞ぐよう
なブランクパネル15を設けることが好ましい。このこと
により、本体たる電源ケース１およびカバー５内を通過
する空気が、空スペースから外部に逃げることを確実に
阻止することができ、出力側モジュール14ａ〜14ｎを効
果的に冷却できる。また、ブランクパネル15は、出力モ
ジュール14ａ〜14ｎの設置数が任意になることから、複
数種の形状のものを予め用意しておくことが好ましい。

【００２６】本実施例における電源ケース１は、出力モ
ジュール14ａ〜14ｎを最大５個設置できる同一スペース
のＣＨ（チャンネル）１〜ＣＨ５のスロットを並設して
いる。このなかで、出力モジュール14ａは、ＣＨ１およ
びＣＨ２の２チャンネル分のスロットを占有している
が、他の出力モジュール14ｂ，14ｃおよびブランクパネ
ル15は、ＣＨ３〜ＣＨ５の各々に設置され、１チャンネ
ル分のスロットを占有している。この実施例からも明ら
かなように、出力モジュール14ａ〜14ｎは、全て同一の
スペース内に収納できる形状でなくてもよく、出力の電
流容量などに応じて、２チャンネル以上の複数スロット
を占有してもよい。これにより、出力モジュール14ａ〜
14ｎの形状に柔軟性を持たせることができる。

【００２７】各出力側モジュール14ａ〜14ｎは、二次巻
線28を一体的に備えていると共に、主トランス12の二次
側回路および帰還回路を構成する各種電子部品を実装す
る主基板31と、この主基板31を立設状態に保持するアル
ミニウムなどの金属材料からなる保持部材32と、主基板
31の部品面に対し垂直に半田付け接続された補助基板33
とにより構成される。このなかで、各出力側モジュール
14ａ〜14ｎの主基板31は、保持部材32によりその部品面
が同じ側に向いており、開口部６に対向した主基板31の
端部には、直流出力電圧を外部に供給する出力端子34が
設けられている。また、補助基板33は、出力電圧の設定
や、過電圧保護および過電流保護、並びにリモートセン
シングなどの各補助機能を実現する回路部品を実装して
おり、各補助機能に対応した動作用の外部端子35が、導
電パターンを露出させた状態で、補助基板33の先端部よ
りさらに突出して各々複数個並設されている。保持部材
32は、図示しないねじにより電源ケース１の側板３の決
められた位置に取り付け固定されており、これにより前
記補助基板33の外部端子35を含めた各出力側モジュール
14ａ〜14ｎの位置決めがなされる。

【００２８】側板３の反対側にある出力側モジュール14
ａには、前述のオプションボード16が補助基板33に対し
垂直に立設される。オプションボード16には、前記外部
端子35が挿通可能なスルーホール（図示せず）を形成し
た連結部41を突出状態に備えている。但し、連結部41は
外部端子35の全てに対応して設ける必要はない。この連
結部41には導電パターンが露出しており、外部端子35を
連結部41に挿通後、この連結部41を半田付けすること
で、双方の電気的接続がなされる。また、入力側モジュ
ール25のプリント基板にも、出力側モジュール14ａ〜14
ｎの各々に対応して、オプションボード16に半田付け接
続可能な別の連結部42が設けられており、これにより、
外部端子35の一乃至複数と入力側モジュール25との電気
的な連結が図られる。そして、出力側モジュール14ａ
は、オプションボード16の連結部41に連結した外部端子
35に対応した補助機能が、選択的に動作するようになっ
ている。なお、本実施例では、一つの出力側モジュール
14ａにのみオプションボード16が装着されているが、他
の出力モジュール14ｂ〜14ｎにも選択的にオプションボ
ード16を装着してもよい。これにより、選択された特定
の出力モジュール14ａ〜14ｎにのみ前記補助機能を持た
せることができる。

【００２９】オプションボード16は、外部端子35との連
結部41が互いに異なる位置に設けられた複数種のものが
予め用意されている。例えば、全ての外部端子35に対応
して連結部41を備えたものと、出力電圧の設定に関わる
外部端子35のみに対応して連結部41を備えたものと、出
力電圧の設定および過電圧，過電流保護に関わる外部端
子35に対応して連結部41を備えたものとを用意すれば、
このなかの選択されたオプションボード16を出力側モジ
ュール14ａ〜14ｎの一つに装着すれば、その出力モジュ
ール14ａ〜14ｎに対しオプションボード16に見合う所望
の補助機能を持たせることが可能になる。

【００３０】なお、本実施例では、各出力側モジュール
14ａ〜14ｎの同じ位置に外部端子35を設けるようにし
て、補助基板33の共通化を図るようにしているが、逆
に、外部端子35の数が異なる複数の補助基板33を用意し
ておき、このなかから選択した補助基板33を各出力側モ
ジュール14ａ〜14ｎに取り付けて、共通のオプションボ
ード16により、外部端子35と一次側モジュール25とを電
気的に連結させることも考えられる。しかし、この場合
は、補助基板33に搭載する回路部品が各々異なってくる
ので、様々な種類がある出力側モジュール14ａ〜14ｎの
管理が繁雑になる。本実施例のように補助基板33を共通
化すれば、出力側モジュール14ａ〜14ｎの数が無用に増
えず、部品管理が行いやすくなる。

【００３１】次に、図４〜図８をさらに参照して、入力
側から出力側への電力伝送を行なう主トランス12周辺の
構成を詳述する。51は、主トランス12の外殻を形成する
合成樹脂製の外ケースである。この外ケース51は有底状
で、底部には入力側モジュール25のプリント基板への着
脱を容易にする複数の弾性片52が突出形成される。ま
た、外ケース51の内部には、コア27を構成する断面がＥ
形のコア下部材53と、このコア下部材53の上部に設けら
れる断面がＩ形のコア上部材54が収容保持される。コア
27は、中心部の円筒形状をなす主脚55と、主脚55の両側
にある一対の側脚56を有し、周知の閉ざされた磁気回路
を形成している。また、外ケース51は、側脚56を設けて
いないコア27の前後方向に位置して、コ字状に切り開い
た開口部57が形成される。コア27の主脚55は円筒状であ
る必要はないが、前述の一次巻線24や二次巻線28の先端
部が複数挿脱できる形状となっている。

【００３２】入力側モジュール25に接続された一次巻線
24は、合成樹脂からなる円板状のボビン61と、このボビ
ン61の中央円筒部62に巻回される線材63とにより構成さ
れる。ボビン61は、後述する二次巻線28と共に主トラン
ス12のコア27に複数積層できるように、二次巻線28と同
様に比較的平板状に形成される。また、導線を絶縁物で
覆った線材63は、ボビン61に形成した上下一対のフラン
ジ64間において、放射方向に拡がって螺旋状に配設され
る。これらのボビン61および線材63を構成する絶縁物に
より、一次巻線24は外部と電気的に絶縁される。上部の
フランジ64には、扇状の切欠部65が形成されており、こ
の切欠部65の基端より放射方向に、線材63の巻き始めお
よび巻き終り端部を挾持する一対の係止片66が形成され
る。係止部66には、線材63の巻き始め端部を中央円筒部
62の近傍に案内すると共に、線材63の巻き終り端部を係
止片66側に案内する案内部としての切込み67が形成され
ており、この切込み67により線材63をボビン61に簡単に
巻回できるようになっている。なお、68は、コア上部材
54をコア下部材53の上部に保持させる金属製の弾性片で
ある。

【００３３】一次巻線24は、本実施例のように同一のも
のを電気的に並列接続して、複数使用してもよい。これ
により、二次巻線24そのものに手を加え得ることなく、
二次巻線24の電流容量を簡単に増やすことができる。ま
た、一次巻線24と同一の部品を用いて、主トランス12の
補助巻線とすることもできる。この場合も、補助巻線を
コア27の主脚55に取り付けるだけでよいので、製造時の
工数増加を最小限にすることができる。

【００３４】出力側モジュール14ａ〜14ｎに接続された
二次巻線28は平板コイル状をなし、２つの平坦な導電部
材71ａ，71ｂを有する。導電部材71ａ，71ｂは、出力側
モジュール14ａ〜14ｎから外方に延びた延長部72ａ，72
ｂと、この延長部72ａ，72ｂの基端にあって、主基板31
の回路との接触部73ａ，73ｂを有する横向きの支線脚74
ａ，74ｂが形成される。また、延長部72ａ，72ｂの先端
部からは、実質的に完全な円環状をなすコイル巻線部75
ａ，75ｂが、各導電部材71ａ，71ｂに形成されており、
このコイル巻線部75ａ，75ｂの終端76ａ，76ｂが、溝77
ａ，77ｂにより導電部材71ａ，71ｂの残りの部分から間
隔を有して形成される。溝77ａ，77ｂは、延長部72ａ，
72ｂの先端中央部において対角線上に交差する。

【００３５】導電部材71ａ，71ｂは同一形状を有する
が、同じ方向から見たときに鏡像として現れるように積
み重なる。また、導電部材71ａ，71ｂの間には絶縁層78
が挿入される。コイル巻線部75ａ，75ｂの終端76ａ，76
ｂの双方が重なり合う部分では、導電部材71ａ，71ｂお
よび絶縁層78を貫く連絡孔79が設けられる。この連絡孔
79に半田付けを行なうことで、一方のコイル巻線部75ａ
の終端76ａと、これに対応する他方のコイル巻線部75ｂ
の終端76ｂとの接続が図られる。その結果、電流は主基
板31との接触部73ａから延長部72ａを経由し、コイル巻
線部75ａを周回したところで、終端76ａから半田付け接
続部を経由して絶縁層78を通過し、導電部材71ｂのコイ
ル巻線部75ｂの終端76ｂから、前記コイル巻線部75ａの
場合と同じ方向に周回する。そして、導電部材71ｂの延
長部72ｂを経由して主基板31との接触部73ｂに戻るよう
になっている。

【００３６】このように、本実施例では２ターンの二次
巻線28を形成しているが、例えば、螺旋状のコイル巻線
部75ａまたはコイル巻線部75ｂにより、複数ターンの二
次巻線28を形成してもよい。逆に、コイル巻線部75ａの
みを形成して、１ターンの二次巻線28を形成してもよ
い。また、本実施例の出力側モジュール14ｂ，14ｃのよ
うに、主基板31の両面に同一の二次巻線28を接続しても
よい。この場合、２つの二次巻線28を電気的に並列接続
すると、二次巻線28そのものに手を加え得ることなく、
二次巻線28の電流容量を簡単に増やすことができる。

【００３７】導電部材71ａ，71ｂと、その中間にある絶
縁層78と、連絡孔79からなる半田付け接続部は、いずれ
もフィルム状の絶縁層78により覆われる。これにより、
接触部73ａ，73ｂを除く部分で、二次巻線28が一次巻線
24と同様に外部と絶縁されることになる。コイル巻線部
75ａ，75ｂに絶縁層78を介在した二次巻線28の先端部
は、前記コア27に連結可能な形状に形成される。なお、
前記半田付け接続部は、他のあらゆる導電接続手段に置
き換えることが可能である。連絡孔79を適当な開口に置
き換えてもよい。

【００３８】二次巻線28は連続する金属および絶縁物の
層から形成される平板状コイルであることから、打ち抜
き，プレス，エッチング若しくはレーザカッテイングの
手法により、安価でかつ簡単に製造することができる。
このように二次巻線28を簡単かつ迅速に製造できること
から、電源装置の製造工数を減らし、効率を高めること
が可能になる。また、主トランス12のコア27に出力側モ
ジュール14ａ〜14ｃの二次巻線28を複数積み重ねること
ができ、容易に多出力化を実現できる。

【００３９】そして、製造に際しては、先ず、ラインフ
ィルタ部11および入力側モジュール25のプリント基板
や、出力側モジュール14ａ〜14ｎの主基板31および補助
基板33の各々に、必要な回路部品を取り付けておく。続
いて、ラインフィルタ部11のサブ製造工程では、回路部
品を実装したフィルタ本体21を保持部材22に組み付け
て、ラインフィルタ部11としての完成した組立て体を用
意しておく。また、別の入力側モジュール25のサブ製造
工程では、予めボビン61に線材63を巻回した一次巻線24
を用意しておき、入力側モジュール25を構成するプリン
ト基板の所定位置に、一次巻線24の線材63の基端を半田
付け接続しておく。この後、コア下部材53を外ケース51
に収容した主トランス12を、前記入力側モジュール25を
構成するプリント基板に取り付ける。ここでの取り付け
は、主トランス12の弾性片52を、その弾性変形により該
プリント基板に係止させることで達成される。主トラン
ス12は、一次巻線24や二次巻線28を巻回していない状態
で、他の部品に取り付け固定されており、従来の電源装
置における主トランス12とは、その製造方法が全く異な
っている。この状態で、各プリント基板を支え板26に取
り付けておき、入力側モジュール25として完成した組立
て体を用意しておく。

【００４０】これとは別に、出力側モジュール14ａ〜14
ｎのサブ製造工程では、適切な寸法で必要な電力特性を
得るためのターン数を有する二次巻線28の接触部73ａ，
73ｂを、主基板31の所定位置に半田付け接続する。この
際、二次巻線28を主基板31の両面に一つずつ接続した
り、ターン数の異なる二次巻線28を接続するなどして、
所望の特性の出力側モジュール14ａ〜14ｎを複数種組み
立てる。その後、半田付けにより主基板31の部品面に共
通の補助基板33を立設し、これを保持部材32により保持
して、出力側モジュール14ａ〜14ｎとしての完成した組
立て体を用意しておく。なお、厳密には１チャンネルの
スロットを占有する出力側モジュール14ｂ，14ｃと、２
チャンネル分のスロットを占有する出力側モジュール14
ａとは、その形状の相違により異なる補助基板33が装着
されるが、外部端子35はいずれも同じ位置に設けられて
おり、占有面積の同じ出力側モジュールは同じ補助基板
33が取り付けられる。

【００４１】上記各組立て体は、主トランス12に一次巻
線24や二次巻線28を組み込む前に検査が行なわれる。こ
れにより、特に出力側モジュール14ａ〜14ｎでは、個々
の組立て体の段階での誤差をなくして、各出力側モジュ
ール14ａ〜14ｎから期待した電圧および電流が確実に供
給されることになる。

【００４２】こうした検査工程を一度経た後、電源ケー
ス１への組み込み工程を開始する。先ず、前述の完成し
た入力側モジュール25を電源ケース１の底板２に組み付
け、続いて、ノイズフィルタ部11を側板３に取り付ける
と共に、冷却ファン23を曲げ板４に取り付ける。また、
主トランス12の出力側においては、複数種の出力側モジ
ュール14ａ〜14ｎのなかから、選択した出力側モジュー
ル14ａ〜14ｃを、電源ケース１の開口部６に対向した部
位に並設する。また、特定の出力側モジュール14ａに付
加機能を持たせる必要がある場合は、これに見合うオプ
ションボード16を選択して、その出力側モジュール14ａ
に取り付ける。これは、出力側モジュール14ａの出力端
子35にオプションボード16の連結部41を半田付け接続す
る一方、すでに電源ボード１に組み込んである入力側モ
ジュール25に、オプションボード16の連結部42を半田付
け接続することで達成される。そして、電源ケース１内
に空スペースを生じた場合は、その箇所にブランクパネ
ル15を取り付ける。

【００４３】上述の電源ケース１への各組み立て体の取
り付けが完了した後、最後に主トランス12のコア27を利
用して、入力側と出力側の連結作業が行なわれる。これ
は、機構的に各々独立した入力側モジュール25の一次巻
線24や、出力側モジュール14ａ〜14ｃの二次巻線28を、
コア27の主脚55に順次装着するだけでよい。その後、弾
性片68によりコア下部材53の上部にコア上部材54を取り
付けることで、入力側モジュール25および出力側モジュ
ール14ａ〜14ｃの組み立て完了と同時に、主トランス12
の組み立ても完了する。後は、電源ケース１にカバー５
を取り付けて、最終検査を行なえばよい。

【００４４】以上のように、上記実施例では、入力側モ
ジュール25に一次巻線24を一体に取り付ける一方、この
入力側モジュール25とは機構的に独立した出力側モジュ
ール14ａ〜14ｎに二次巻線28を一体に取り付けて、少な
くとも出力モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性のものを
複数種用意しておき、そのなかから選択された一乃至複
数の出力側モジュール14ａ〜14ｎの二次巻線28と、入力
側モジュール25の一次巻線24とを、入力側モジュール25
から出力側モジュール14ａ〜14ｎへの電力伝送を行なう
機構的に独立した主トランス12のコア17に連結させるよ
うにしている。この製造方法によれば、所望の電源装置
を構築するには、予め機構的に独立した入力側モジュー
ル25に一次巻線24を一体に取り付けると共に、同様に機
構的に独立した出力側モジュール14ａ〜14ｎに二次巻線
28を一体に取り付けておく。そして、異なる特性のもの
が複数種用意された出力側モジュール14ａ〜14ｎのなか
から、一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎを選択
し、この出力側モジュール14ａ〜14ｎと一体の二次巻線
28と、入力側モジュール25に一体の一次巻線24とを各々
共通の主トランス12に連結すれば、単出力から多出力に
至る自由な電源設計を行なうことができる。この場合、
主トランス12は出力側モジュール14ａ〜14ｎの連結個数
に関わらず１個で済むため、多出力の電源装置を構築し
ても、主トランス12およびその周辺の構造は複雑化しな
い。これは、一次巻線24を一体に取り付けた入力側モジ
ュール25と、二次巻線28を一体に取り付けた出力側モジ
ュール14ａ〜14ｎと、入力側モジュール25から出力側モ
ジュール14ａ〜14ｎへの電力伝送を行なう主トランス12
とを各々機構的に独立して備え、少なくとも出力側モジ
ュール14ａ〜14ｎは異なる特性のものが複数種用意され
ており、そのなかから選択された一乃至複数の出力側モ
ジュール14ａ〜14ｎの二次巻線28と、入力側モジュール
25の一次巻線24とを、主トランス12のコア27に連結可能
に形成した構成でも達成される。

【００４５】また、上記製造方法において、本実施例で
は、出力電圧の設定などの各補助機能に対応して、前記
出力側モジュール14ａ〜14ｎに動作用の外部端子35を各
々配設しておくと共に、外部端子35との連結部41が互い
に異なる位置に設けられている複数種の機構的に独立し
た補助モジュールたるオプションボード16を用意してお
き、このなかの選択されたオプションボード16を出力側
モジュール14ａ〜14ｎに選択的に装着することで、出力
側モジュール14ａ〜14ｎの一乃至複数の外部端子35と入
力側モジュール25とを電気的に連結させるようにしてい
る。このような方法で製造すると、各出力側モジュール
14ａ〜14ｎには、出力電圧の設定やその他の各補助機能
に対応した外部端子35が各々設けられている。したがっ
て、特定の補助機能を付加するには、機構的に独立した
複数種のオプションボード16のなかから、これに見合う
連結部41を有するオプションボード16を、選択した出力
側モジュール14ａに装着すればよい。これにより、該当
する出力側モジュール14ａは、特定の補助機能に関し
て、入力側モジュール25と電気的な連結が図られ、各出
力毎に所望の補助機能だけを動作させることが可能にな
る。そしてこれは、出力電圧の設定などの各補助機能に
対応して、一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎに
動作用の外部端子35を各々配設すると共に、出力側モジ
ュール14ａに選択的に装着され、一乃至複数の外部端子
35と入力側モジュール25とを電気的に連結する機構的に
独立したオプションボード16をさらに備え、オプション
ボード16は外部端子35との連結部41が互いに異なる位置
に設けられている複数種のものが用意されている構成に
より達成される。

【００４６】また、上記製造方法において、本実施例で
は、一乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎを、箱状
の本体である電源ケース１およびカバー５の開口部６に
対向して設置し、この出力側モジュール14ａ〜14ｎを設
置していない空スペースを塞ぐように、機構的に独立し
たブランクパネル15を電源ケース１およびカバー５に装
着している。したがって、空スペースを塞いでブランク
パネル15を装着することによって、電源ケース１および
カバー５内を通過する空気が、空スペースから外部に逃
げることを確実に阻止することができ、出力側モジュー
ル14ａ〜14ｎを効果的に冷却できる。そしてこれは、一
乃至複数の出力側モジュール14ａ〜14ｎが、電源ケース
１およびカバー５の開口部６に対向して設置されてお
り、出力側モジュール14ａ〜14ｎを設置していない空ス
ペースを塞ぐように、機構的に独立したブランクパネル
15を電源ケース１およびカバー５に設けた構成によって
も達成される。

【００４７】さらに、上記製造方法において、本実施例
では、他のモジュール類と同様に、入力側モジュール25
の前段に、入力電圧のノイズを抑制，遮断する機構的に
独立したノイズフィルタモジュールたるラインフィルタ
部11を装着している。したがって、入力側モジュール25
の前段にラインフィルタ部11を装着することで、このラ
インフィルタ部11を含めた自由な電源設計を行なうこと
ができる。そしてこれは、入力側モジュール25の前段
に、入力電圧のノイズを抑制，遮断する機構的に独立し
たラインフィルタ部11を設けることで達成される。

【００４８】これ以外の作用，効果を列記すると、本実
施例では、入力側から出力側への電力伝送を行なう電源
装置の主トランス12において、機構的に独立した出力側
モジュール14ａ〜14ｎに二次巻線28を一体に取り付けた
後で、この出力側モジュール14ａ〜14ｎと一体の二次巻
線28と、これとは別の一次巻線24とをコア27に連結させ
る独自の製造方法を採用している。この製造方法によれ
ば、少なくとも二次巻線28は機構的に独立した出力側モ
ジュール14ａ〜14ｎに一体に取り付けられていることか
ら、この状態にある二次巻線28と一次巻線24とを主トラ
ンス12のコア27に連結すれば、主トランス12の出力側の
組み立てが完了するのと同時に、主トランス12としての
組み立ても完了する。よって、主トランス12は独自の巻
線製造作業を行なう必要がない。これは、入力側から出
力側への電力伝送を行なう電源装置の主トランス12にお
いて、一次巻線24と、機構的に独立した出力側モジュー
ル14ａ〜14ｎに一体に取り付けた二次巻線28と、一次巻
線28および二次巻線24が連結可能なコア27とを備えた構
成によっても実現する。

【００４９】また、上記製造方法において、本実施例で
は、一次巻線24は、コア27に連結する前に、機構的に独
立した入力側モジュール25に一体に取り付けられてい
る。この場合、一次巻線24も機構的に独立した入力側モ
ジュール25に一体に取り付けられていることから、入力
側モジュール25と一体の一次巻線24と、出力側モジュー
ル14ａ〜14ｎと一体の二次巻線28とを、主トランス12の
コア27に連結すれば、主トランス12の入力側および出力
側の組み立てが完了するのと同時に、主トランス12とし
ての組み立ても完了する。よって、主トランス12は、独
自の巻線製造作業を行なう必要がない。これは、前記構
成において、一次巻線24が機構的に独立した入力側モジ
ュール25に一体に備えたものからなることで実現する。

【００５０】さらに、上記の各製造方法において、本実
施例では、出力側モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性の
ものが複数種用意されており、その各々にいずれも平板
状コイルが二次巻線28として取り付けられている。この
場合、出力側モジュール14ａ〜14ｎは異なる特性のもの
が複数種用意されているため、単出力から多出力に至る
まで、出力側モジュール14ａ〜14ｎをどのように組み合
わせたとしても、主トランス12の巻線製造作業を独自に
行なう必要はない。また、二次巻線28はいずれも平板状
コイルであるため、安価でかつ簡単に製造することがで
きる。さらに、主トランス12のコア27に出力側モジュー
ル14ａ〜14ｎの二次巻線28を複数積み重ねることがで
き、容易に多出力化を実現できる。これは、前記各構成
において、二次巻線28を備えた出力側モジュール14ａ〜
14ｎは異なる特性のものが複数種用意されており、各々
の二次巻線28がいずれも平板状コイルであることで実現
する。

【００５１】その他に、本実施例では、一次巻線24もそ
の全体外形が平板状に形成されている。よって、二次巻
線28が平板状コイルであることと相俟って、主トランス
12のコア27に入力側モジュール25の一次巻線24と出力側
モジュール14ａ〜14ｎの二次巻線28を各々積み重ねるこ
とができ、多出力化の実現がさらに容易になる。また、
平板状コイルからなる二次巻線28は、出力側モジュール
14ａ〜14ｎの回路部品を実装する主基板31すなわちプリ
ント基板に半田付け接続されるため、二次巻線28と出力
側モジュール14ａ〜14ｎとを容易に一体化できる。この
場合、二次巻線28の電流容量を容易に増やすために、主
基板31の両面に二次巻線28を各々接続し、各二次巻線28
を電気的に並列接続するのが好ましい。二次巻線28は様
々な形状が想定されるが、平板状コイルで形成されるた
め、従来のような巻線作業は不要であり、製造性が向上
する。勿論、前記の電流容量を容易に増やす手法におい
ても、製造性の向上はそのまま踏襲される。また、一次
巻線24および二次巻線28はいずれも円板状を有してお
り、円筒形状のコア27に挿入し連結されるようになって
いるが、このようにすると、角形のコアを採用したもの
に比べて、一次巻線24および二次巻線28の取付け方向を
考慮する必要がなく、特に複数の二次巻線28がコア27に
連結される多出力の電源装置において好ましいものとな
る。

【００５２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。

【００５３】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の電源装置は、一
次巻線を一体に取り付けた入力側モジュールと、二次巻
線を一体に取り付けた出力側モジュールと、前記入力側
モジュールから前記出力側モジュールへの電力伝送を行
なう主トランスとを各々機構的に独立して備え、少なく
とも前記出力側モジュールは異なる特性のものが複数種
用意されており、そのなかから選択された一乃至複数の
出力側モジュールの二次巻線と、前記入力側モジュール
の一次巻線とを、前記主トランスのコアに連結可能に形
成したものであり、二次側が多出力であっても、構造を
複雑化させることなく、自由な電源設計を行なうことが
できる電源装置を提供できる。

【００５４】また、本発明の請求項２記載の電源装置
は、前記請求項１において、出力電圧の設定などの各補
助機能に対応して、一乃至複数の前記出力側モジュール
に動作用の外部端子を各々配設すると共に、前記出力側
モジュールに選択的に装着され、一乃至複数の前記外部
端子と前記入力側モジュールとを電気的に連結する機構
的に独立した補助モジュールをさらに備え、前記補助モ
ジュールは前記外部端子との連結部が互いに異なる位置
に設けられている複数種のものが用意されており、この
場合は、請求項１の作用，効果のみならず、各出力毎に
所望の補助機能だけを動作させることができる。

【００５５】また、本発明の請求項３記載の電源装置
は、前記請求項１または２において、一乃至複数の前記
出力側モジュールは、箱状の本体の開口部に対向して設
置されており、前記出力側モジュールを設置していない
空スペースを塞ぐように、機構的に独立したブランクパ
ネルを前記本体に設けて構成され、この場合は、請求項
１または２の作用，効果のみならず、出力側モジュール
を効果的に冷却できる。

【００５６】また、本発明の請求項４記載の電源装置
は、前記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記入
力側モジュールの前段に、入力電圧のノイズを抑制，遮
断する機構的に独立したノイズフィルタモジュールを設
けて構成され、この場合は、請求項１〜３のいずれか一
つの作用，効果のみならず、ノイズフィルタモジュール
を含めた自由な電源設計を行なうことができる。

【００５７】本発明の請求項５記載の電源装置の製造方
法は、入力側モジュールに一次巻線を一体に取り付ける
一方、この入力側モジュールとは機構的に独立した出力
側モジュールに二次巻線を一体に取り付けて、少なくと
も前記出力モジュールは異なる特性のものを複数種用意
しておき、そのなかから選択された一乃至複数の出力側
モジュールの二次巻線と、前記入力側モジュールの一次
巻線とを、前記入力側モジュールから前記出力側モジュ
ールへの電力伝送を行なう機構的に独立した主トランス
のコアに連結させるようにしており、二次側が多出力で
あっても、構造を複雑化させることなく、自由な電源設
計を行なうことができる電源装置の製造方法を提供でき
る。

【００５８】また、本発明の請求項６記載の電源装置の
製造方法は、前記請求項５において、出力電圧の設定な
どの各補助機能に対応して、一乃至複数の前記出力側モ
ジュールに動作用の外部端子を各々配設しておくと共
に、前記外部端子との連結部が互いに異なる位置に設け
られている複数種の機構的に独立した補助モジュールを
用意しておき、このなかの選択された前記補助モジュー
ルを前記出力側モジュールに選択的に装着することで、
該出力側モジュールの一乃至複数の前記外部端子と前記
入力側モジュールとを電気的に連結させるようにしてお
り、この場合は、請求項５の作用，効果のみならず、各
出力毎に所望の補助機能だけを動作させることができ
る。

【００５９】また、本発明の請求項７記載の電源装置の
製造方法は、前記請求項５または６において、一乃至複
数の前記出力側モジュールを、箱状の本体の開口部に対
向して設置し、前記出力側モジュールを設置していない
空スペースを塞ぐように、機構的に独立したブランクパ
ネルを前記本体に装着しており、この場合は、請求項５
または６の作用，効果のみならず、出力側モジュールを
効果的に冷却できる。

【００６０】また、本発明の請求項８記載の電源装置の
製造方法は、前記請求項５〜７のいずれか一つにおい
て、前記入力側モジュールの前段に、入力電圧のノイズ
を抑制，遮断する機構的に独立したノイズフィルタモジ
ュールを装着しており、この場合は、請求項５〜７のい
ずれか一つの作用，効果のみならず、ノイズフィルタモ
ジュールを含めた自由な電源設計を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電源装置の平面図であ
る。

【図２】同上カバーを開けた状態の電源装置の斜視図で
ある。

【図３】同上電気的構成の概略図である。

【図４】同上主トランスの分解斜視図である。

【図５】同上一次巻線のボビンの平面図である。

【図６】同上一次巻線のボビンの正面図である。

【図７】同上出力側モジュールの平面図である。

【図８】同上図７のＩ−Ｉ線断面図である。

【符号の説明】

１ 電源ケース（本体） ５ カバー（本体） ６ 開口部 11 ラインフィルタ部（ノイズフィルタモジュール） 12 主トランス 14ａ〜14ｎ 出力側モジュール 15 ブランクパネル 16 オプションボード（補助モジュール） 24 一次巻線 25 入力側モジュール 27 コア 28 二次巻線 35 外部端子 41 連結部

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次巻線を一体に取り付けた入力側モジ
   ュールと、二次巻線を一体に取り付けた出力側モジュー
   ルと、前記入力側モジュールから前記出力側モジュール
   への電力伝送を行なう主トランスとを各々機構的に独立
   して備え、少なくとも前記出力側モジュールは異なる特
   性のものが複数種用意されており、そのなかから選択さ
   れた一乃至複数の出力側モジュールの二次巻線と、前記
   入力側モジュールの一次巻線とを、前記主トランスのコ
   アに連結可能に形成したことを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 出力電圧の設定などの各補助機能に対応
   して、一乃至複数の前記出力側モジュールに動作用の外
   部端子を各々配設すると共に、前記出力側モジュールに
   選択的に装着され、一乃至複数の前記外部端子と前記入
   力側モジュールとを電気的に連結する機構的に独立した
   補助モジュールをさらに備え、前記補助モジュールは前
   記外部端子との連結部が互いに異なる位置に設けられて
   いる複数種のものが用意されていることを特徴とする請
   求項１記載の電源装置。
3. 【請求項３】 一乃至複数の前記出力側モジュールは、
   箱状の本体の開口部に対向して設置されており、前記出
   力側モジュールを設置していない空スペースを塞ぐよう
   に、機構的に独立したブランクパネルを前記本体に設け
   たことを特徴とする請求項１または２記載の電源装置。
4. 【請求項４】 前記入力側モジュールの前段に、入力電
   圧のノイズを抑制，遮断する機構的に独立したノイズフ
   ィルタモジュールを設けたことを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか一つに記載の電源装置。
5. 【請求項５】 入力側モジュールに一次巻線を一体に取
   り付ける一方、この入力側モジュールとは機構的に独立
   した出力側モジュールに二次巻線を一体に取り付けて、
   少なくとも前記出力モジュールは異なる特性のものを複
   数種用意しておき、そのなかから選択された一乃至複数
   の出力側モジュールの二次巻線と、前記入力側モジュー
   ルの一次巻線とを、前記入力側モジュールから前記出力
   側モジュールへの電力伝送を行なう機構的に独立した主
   トランスのコアに連結させることを特徴とする電源装置
   の製造方法。
6. 【請求項６】 出力電圧の設定などの各補助機能に対応
   して、一乃至複数の前記出力側モジュールに動作用の外
   部端子を各々配設しておくと共に、前記外部端子との連
   結部が互いに異なる位置に設けられている複数種の機構
   的に独立した補助モジュールを用意しておき、このなか
   の選択された前記補助モジュールを前記出力側モジュー
   ルの一つに選択的に装着することで、該出力側モジュー
   ルの一乃至複数の前記外部端子と前記入力側モジュール
   とを電気的に連結させたことを特徴とする請求項５記載
   の電源装置の製造方法。
7. 【請求項７】 一乃至複数の前記出力側モジュールを、
   箱状の本体の開口部に対向して設置し、前記出力側モジ
   ュールを設置していない空スペースを塞ぐように、機構
   的に独立したブランクパネルを前記本体に装着したこと
   を特徴とする請求項５または６記載の電源装置の製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記入力側モジュールの前段に、入力電
   圧のノイズを抑制，遮断する機構的に独立したノイズフ
   ィルタモジュールを装着したことを特徴とする請求項５
   〜７のいずれか一つに記載の電源装置の製造方法。