JP3547243B2 - 直流電流出力可能な壁付用アウトレット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源に関し、特に、集積型ＡＣ−ＤＣ電圧コンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子時計、ラジオ、ＣＤプレーヤ、コンピュータやビデオゲーム等、電子器具や電子装置の多くは、システム中最もかさばる部分が電源であり、完全に絶縁された変圧器を伴うのが普通であり、ヒートシンクや冷却ファンを要することもある。壁付用アウトレットからのＡＣ電圧を、該システムによって使用可能なＤＣ電圧に変換するには電源が必要とされる。携帯式コンピュータ等、内蔵型電源を備えていないシステムでは、壁付用アウトレットからシステムを操作するのに外部ＡＣ−ＤＣアダプタが不可欠である。
【０００３】
壁付用アウトレット等、典型的な電力アウトレットにＡＣ電圧を供給する理由は、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するのに、リニア電源を用いるのが唯一経済効率の良い方法だからである。ここで、リニア電源２０の基本的なブロック図を図１に示す。図１において、絶縁変圧器２２は二つの目的を果たす。すなわち、１）連邦安全規格（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｓａｆｅｔｙ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）を満たすよう出力を入力から絶縁することと、２）入力電圧を高電圧（例えば、１１０Ｖ）から低電圧（例えば５Ｖ）に減ずることである。この低減されたＡＣ電圧は、その後ブロック２４で整流されてフィルタがかけられる。次いで、出力２８における負荷を帰還制御系２９で監視することにより、直列パスエレメント２６が出力ＤＣ電圧を調整する。しかしながら、低いＡＣ入力周波数（６０Ｈｚ）のために、絶縁変圧器とフィルタコンデンサの双方を比較的大きくしなくてはならないのがリニア電源の欠点である。また、リニア電源の電力変換効率は約４０〜５０％程度である。さらに、壁付ＡＣアウトレットの寸法にリニア電源を合わせようとする試みも実用的ではない。このように、大きな寸法が必要であるという条件のため、ＡＣ電圧からＤＣ電圧への変換は、ＤＣ電源電圧を要する装置の内部または内側でなされるのが普通である。
【０００４】
近年の電源半導体技術の進歩は、新しいタイプの電源を経済的にも実現可能にしている。図２は「スイッチモード電源（ＳＭＰＳ）」または「クラスＤ」と呼ばれている電源３０のブロック図である。図２のＳＭＰＳにおいて、ＡＣ入力３２は、絶縁変圧器を通過せずにブロック３４で整流され、フィルタがかけられる。次いで、スイッチエレメント３６（通常は一つ以上のパワートランジスタである）がＤＣ電圧を断続させ、（数百ＫＨｚに達する）高周波数のＡＣ電圧に変換する。そして、ブロック４０で再び整流され、フィルタがかけられて電源の出力４２が供給される前に、この高周波数ＡＣ電圧が絶縁変圧器３８に供給される。変圧器および出力フィルタは高周波数ＡＣ電圧を処理しさえすればいいので、変圧器とフィルタ・コンデンサは比較的小さくすることができる。また、スイッチエレメントはほとんど電力を浪費することがないので、ＳＭＰＳの効率は、通常、約７０〜８０％である。
【０００５】
しかしながら、ＳＭＰＳの出現は、ＤＣ電源電圧を要する装置に内蔵された電源の寸法、重量およびコストの削減をもたらしたにすぎない。
【０００６】
それゆえ、本発明は、改良された電源配線技術およびそのシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明は、改良されたＡＣ−ＤＣ電源変換手段を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに本発明は、ＤＣ電源電圧を要する装置に電力を供給するための改良された方法を提供することを目的とする。
【０００９】
さらにまた、本発明は、電気アウトレット内にＤＣ電圧を供給することを目的とする。
【００１０】
さらにまた、本発明は、ＡＣ−ＤＣ電圧変換を実行する集積回路装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらにまた、本発明は、壁付用アウトレットのうち通常アクセス不可能な側に取り付けられた装置によってＡＣ−ＤＣ電圧変換を実行することを目的とする。
【００１２】
このため、本願は、少なくとも一つのコネクタと、当該少なくとも一つのコネクタに接続され、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換手段と、複数のＤＣ電圧の中から前記少なくとも一つのコネクタに接続される特定のＤＣ電圧を選択するための選択手段と、を具備し、前記選択手段は、前記少なくとも一つのコネクタに挿入可能な挿入部によって駆動される可変抵抗器を有し、当該可変抵抗器の抵抗値に応じて前記特定のＤＣ電源を選択するように構成されたことを特徴とする壁付用電気アウトレットを提供するものである。
本願は、さらに、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するステップと、壁用アウトレットのレセプタクルに対して前記ＡＣ電圧か前記ＤＣ電圧の何れかを、前記レセプタクルに挿入されるプラグに応じて供給するステップと、からなり、前記プラグが前記レセプタクルに挿入されていないときは、前記変換するステップは行われない、ように構成された壁用アウトレット・レセプタクルに対して少なくとも一つの電圧を供給するための方法を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図３は、非常に小さな形式のファクタで得られるスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）を示している。ここで、ＳＭＰＳ５０は、ＳＭＰＳ集積回路装置（以下、ＳＭＰＳＩＣと称す）５２といくらかの受動部品とからなる。以下に示す部品構成により、４０Ｗで１０ＫＨｚの稼働を提供する。また、エレメント５４は全波ブリッジ整流器であり、ニューアークエレクトロニクス社（４７５５Ｐａｒｉｓ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｄｅｎｖｅｒ，Ｃｏｌｏｒａｄｏ ８０２３９，ＵＳＡ）から市販されているＦａｇｏｒシリコンブリッジ整流器（部品番号ＦＢＰ０４）を用いるのが好ましい。エレメント５６はＮＴＣサーミスタ（Ｎｅｇａｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）であり、同様にニューアークエレクトロニクス社から市販されているＫｅｙｓｔｏｎｅ ＮＴＣサーミスタ（型番８１Ｆ３３９０）を用いるのが好ましい。さらにまた、トランスＴ１も、同社から市販されている５ＶＤＣ出力用のＭａｇｎｅｔｅｋＴｒｉａｄ ＰＣ−Ｍｏｕｎｔ ＦｌａｔＰａｃｋ パワートランス（型番４６Ｆ１９４２）が適している。以下、図３に示したＳＭＰＳの他の構成部品の値を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
次に図４は、図３のＳＭＰＳ ＩＣ装置５２を示すブロック図である。このＳＭＰＳ ＩＣ装置５２の動作は本技術分野では公知であり、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から１９９２に出版されたＡｎｄｒｅ Ａ． Ｊａｅｃｋｌｉｎ著の『電源半導体装置および電源回路』で詳細に説明されているので、ここにそれを従来技術文献として参照する。上記ＳＭＰＳ ＩＣの外観は図５に示す通りである。
【００１６】
本発明の主特徴は、図３の受動部品が、高スイッチング周波数（ＭＨｚ）適応の単一集積回路装置パッケージ内に備えつけられていることにある。図６に示すように、この集積型ＳＭＰＳ（ｉＳＭＰＳ）装置５４は、ＤＣ電源電圧か、またはＡＣとＤＣの電源電圧を組み合わせて供給する壁付用アウトレットに組み込まれることを見越したものである。
【００１７】
図６を参照して詳細に説明すれば、ｉＳＭＰＳ ５４は、図３で表された回路設計からなる。この図３に示されたデバイス群はプリント回路カードに搭載され、長方形のケース５６内に収容される。またその代わりに、マルチチップ・モジュール基板に搭載されていてもよい。図６においては、４つの取付穴５８が設けられており、ケース５６を（後で図７および図８に示される）スイッチハウジングに取り付けるのに利用される。そして、３つのレセプタクル６０が、１２−２または１４−２ＡＷＧ等の標準構内ＡＣ配線を受け入れる。これらレセプタクルは、標準的なＡＣアウトレットで得られるのと同様の機能を有し、ＡＣ配線は（その端部から約１／３〜１／２インチの所で絶縁部が取り除かれた後）レセプタクルに押し込むように挿入され、所定の場所に固定される。また、メンテナンスやその他の目的でＡＣ配線を取り外す場合等を考慮し、即時解除装置（図示せず）が設けられている。そして、プリント回路基板の中央部分に位置し、ケース５６の底面を突き抜ける３つの導電性ポスト６２，６４および６６が用いられ、図８に示すスイッチと電気的に相互接続する。
【００１８】
上記実施形態およびその手法は、ＤＣのみの壁付用アウトレット、またはＡＣ／ＤＣ統合型の壁付用アウトレットを、ＡＣアウトレットの場合と同寸法で設計し実装することを考慮したものである。しかしながら、ＡＣアウトレットの場合とは異なるＤＣアウトレットに直面した種々の問題が残されている。これらの問題のうちで先ずあげられる点は、ＡＣアウトレットが電力を消費しないのに対して、ｉＳＭＰＳ ＩＣは、出力が回路につなげられていない場合でさえ電力を浪費することである。したがって、アウトレットに何も挿入されていない時にはｉＳＭＰＳをＯＦＦにしておくことが望まれる。最も簡単な方法は、アウトレットにＯＮ／ＯＦＦスイッチを備えておくことである。すなわち、アウトレットを使用しない時には、ユーザがｉＳＭＰＳのスイッチを切るようにする。しかし、未使用の間にアウトレットのスイッチが自動的に切れるならばそれにこしたことはない。電力浪費を避けるのに適したこの方法は、アウトレット自身の接続ポートにＯＮ／ＯＦＦスイッチを組み込むことである。すなわち、アウトレットにコネクタが挿入されると、プラグがスイッチを押し込み、ｉＳＭＰＳをＯＮにする。プラグが取り除かれる場合には、アウトレットに取り付けられたバネがスイッチを元の位置に押し戻し、ｉＳＭＰＳをＯＦＦにする。以下、この種のスイッチを図７に示し、該スイッチに対する全システムの相互接続性を図８に示す。
【００１９】
図７に関して、マイクロスイッチ７４とバネ装填アクチュエータアーム７２とがスイッチハウジング７６に取り付けられてスイッチユニット７０を形成している。このアクチュエータアーム７２が押し下げられると、マイクロスイッチ７４が閉じ、通常は開いているスイッチ出力をショートさせて接地する。また、アクチュエータアームが解除されると、マイクロスイッチは通常開いている位置になる。通常の開状態にあるスイッチ出力は、コネクタ６５（ＤＣ接地コネクタ）およびコネクタ６７（スイッチ出力コネクタ）を経由してｉＳＭＰＳ（図６の５４）に接続され、ｉＳＭＰＳピン６４および６６を受ける。次いで、プレート７８が圧入されるか、もしくは、ブロック７７の外周回りで（ねじ、またはポスト７５によって）完全に固定される。該プレートには、ｉＳＭＰＳ装置を取り付けるための取付支持穴７９が設けられている。
【００２０】
次いで、図８に示すように、ｉＳＭＰＳ装置５４は、（図６および図７にそれぞれ示された取付支持穴５８および７９を利用して）スイッチユニット７０の上面に搭載される。そして、中空のスペーサ８２を通してねじが送られる。このねじの機構によって、パッケージ５６がスイッチユニット７０に取り付けられる。また、このねじは、様々な安全への条件に順応するよう、（ＡＣ接地配線８６から装置５４経由で）スイッチユニット７０にＡＣ接地電圧を供給する役割も担っている。ｉＳＭＰＳ５６およびスイッチ７０間に派生するその他の電気的な接続、すなわち、ＤＣ出力、ＤＣ接地、およびスイッチ出力の各電圧は、それぞれピン６２，６４および６６によって供給され、図７のコネクタ６３，６５および６７にそれぞれ差し込まれる。コネクタ６３は、図７のスイッチ外延８１内側に設けられた銅帯（図示せず）を経由して導体８８と電気的に接続される。また、コネクタ６５は、図７のスイッチ外延８１の内側に設けられた銅帯（図示せず）を経由して導体９０と電気的に接続される。このように、壁付用アウトレット８０が導体８８および９０にＤＣ電圧を供給する。
【００２１】
図９に示すように、壁付用アウトレット８０のスイッチ７０には２つのスクリュー９４によって正面プレート９２が取り付けられる。この図９に示すアッセンブリの初期組み立て構造として好ましい状態は、今日電気ボックスをスタッドに据えつける際になされるのと同様、スイッチハウジング取付穴（図７の８３）によってスイッチ７０を壁のスタッドに取り付けることである。次いで、ｉＳＭＰＳ装置５４がスイッチ７０の最上部に搭載される。その後、ＡＣ入力電圧を供給する配線８４，８６および８８がｉＳＭＰＳ５４に接続される。そして、乾式壁やその他壁の外装仕上げ材のしつらえが完了した時点で、前面プレート９２がスイッチ７０に取り付けられる。またその代わりに、完全な壁付用アウトレット８０を単独取付ボックスの中に予め組み立てておき、その後このボックスを支持構造（スタッド等）の機構に取り付けてＡＣ電源電圧と電気的に結びつけてもよい。
【００２２】
動作においては、正面プレート９２を介して電気ジャック９６が壁付用アウトレット８０に挿入される。ジャック９６は２つの切り込み領域９８と１００を有している。このジャックがスイッチにしっかり取り付けられると、導体８８および９０が、ジャック９６の領域１００および９８にそれぞれ固定される。この導体の固定によって、ジャックをアウトレットに保持する機構的な支持と、導体８８および９０とジャック９６との間の導電性との両方が提供される。また、挿入によって、ジャック９６の先端１０２がスイッチアクチュエータ７２を押し下げる。すると、導体６６に通じているスイッチ出力信号をショートさせて接地するが、これは、ＤＣ電源電圧が接続ポスト６２および６４経由で導体８８および９０に供給されることを示している。壁付用アウトレットにしっかりと取り付けられた状態のジャックを図１０に示す。
【００２３】
ＤＣアウトレットに直面する他の問題は、ＤＣ出力電圧レベルである。装置が異なると違った電圧レベルが必要となり、間違った電圧レベルを利用すると装置に損傷を与え、安全ハザードを生成させる可能性がある。そのためになすべき一つの方法は、図１１に示すように、調節可能な出力機構を設けることである。ここではつまみを回すことにより、ユーザは出力範囲内で電圧レベルを選ぶことができる。ｉＳＭＰＳでは、出力電圧を基準電圧と比較して出力電圧を調整するので、つまみ１１０を回し、基準電圧を変更して、コネクタ１１２に供給される出力電圧レベルをた易く調節することができる。
【００２４】
調節可能なアウトレットは、所望の電圧レベルの選択自由度をユーザに与えるが、ユーザがアウトレットを調節し忘れるか、もしくは、利用しようとする装置の正しい電圧レベルを単純に知らないかのいずれかが当てはまる場合も多い。そこで、固定され、共通に使用可能な２、３の標準電圧レベルをＤＣ用アウトレットに備え付けておく。また、ユーザが正しい電圧レベルを確実に利用できるよう、図１２に示すように、アウトレットの寸法および形状を電圧レベルの相関関係をとるようにした。ここで、様々異なる二次巻き線を絶縁変圧器に備えると、単一のＳＭＰＳが種々の異なる出力電圧を同時に生成できることに留意すべきである。図１３は、これがどのようにしてｉＳＭＰＳに提供されるかを示すものである。それに伴い、図示された関連ピン６２，６４，６６、コネクタ６３，６５，７６、および導体８８，９０と同様の方法で、スイッチ７０（図７〜図１０）も追加の電気接続を提供すべく変更され、追加の電圧が供給される。
【００２５】
または、同一の考え方を応用して、アウトレットのポートに内蔵型スイッチを備えることもできる。しかしながら、ＯＮ／ＯＦＦスイッチを備える代わりに、インクリメンタルマルチポジションスイッチや、どのくらいまで押し込まれたかによって抵抗が変えられるような可変抵抗器であるリニアスイッチを備えることも考えられる。本発明においては、長さの異なるプラグを別々の電圧レベルに利用する。すなわち、図１４に示すように、３Ｖ用のプラグに比べて、６Ｖ用のプラグではアウトレットのさらに奥へとスイッチが伸びていく。その結果、スイッチの抵抗が出力電圧を６Ｖにする。そうすることにより、アウトレットの出力電圧を装置で自動的に設定できるので、手動調節は不要となる。図８の壁付用アウトレットは、ＯＮ／ＯＦＦマイクロスイッチ７２を上記リニアスイッチに取り替えることによって変更される。ここで、スイッチ出力ピン６６にかかる出力抵抗は所望のＤＣ電圧を示す。この出力抵抗は、公知の標準的な手法を用いて電圧割算器で利用され、最大限可能なＤＣ電圧を所望の値になるまで割引くか削減する。
【００２６】
ＡＣおよびＤＣの両出力電圧が同一の壁付用アウトレットユニットから得られえると都合のよい場合がある。この融通をきかせるために、本発明ではＡＣ用アウトレットとＤＣ用アウトレットとを結合させた。図１５は、四つのＤＣ用アウトレットと共に二つのＡＣ用アウトレットを備えた場合を示している。各ＤＣアウトレットは、前述した電圧選択手法を用いてそれぞれ異なる電圧レベルを供給するものである。また、その代わりとして、前述したリニアスイッチ（図１４）や調節つまみ（図１１）をＤＣアウトレットに設けることもできる。調節つまみの場合、四つのアウトレットの各々を別個に調節することができるが、同時に四つのｉＳＭＰＳ装置か、もしくは、一つのポートが使用中の時に他のポートを使用不能にするような装置を必要とする（詳細は後述）。ｉＳＭＰＳ入力用のＡＣ電圧は、論理的に図１６で示すように、ＡＣプラグに直接供給される。
【００２７】
図１７は、上述したように結合されたＡＣ／ＤＣ電圧電源の機構的な構成を示すもので、このモジュール化の試みの柔軟性をさらに例証するものである。ここで、アウトレット１２０の上部は通常のＡＣアウトレット１１４で、取付用の構成要素１１８を有している。一方、下部１１６は、図１５で示されたようなアウトレットの上部（３Ｖおよび６Ｖの）に対しＤＣ電圧を供給する。この下部１１６は、図９および図１０の要素９２と同様のカバープレート１１７を有している。また、図１７および図１８に示されたものと同様の装置を用いて、図１５に示すアウトレットの下部に対して（９Ｖおよび１２Ｖの）ＡＣ電圧およびＤＣ電圧を供給する。
【００２８】
図１７に関して説明を続けると、壁付ＤＣ用アウトレット１１６は、ｉＳＭＰＳ装置１２４の上面にＡＣコネクタピン１２２を備えるように、図８中８０で示したアウトレットに変更を加えたものである。これら追加されたＡＣコネクタピンは、ＡＣ用アウトレットにＡＣ電圧を直接供給するように、ＡＣ用アウトレット１１４の下面に設けられたレセプタクル１２６に差し込まれる。そして、装置１１６は、一つ以上のねじ１２８でＡＣ用アウトレット１１４に取り付けられる。
【００２９】
図１９は、複数のＤＣ用アウトレットで単一のｉＳＭＰＳ装置を使用する場合に、一つを除いて残りのポートを使用不能にする方法を示すものである。ここでｉＳＭＰＳ装置は、図１３に関して前述した手法を用いて、四つのＤＣ出力電圧を供給する。これらのＤＣ電圧は、マルチプレクサまたはクロスバー１２２に接続される。マルチプレクサは、選択値ＳＥＬ０〜ＳＥＬ３に基づき、（３Ｖ，６Ｖ，９Ｖおよび１２Ｖの）入力電圧から一つを選択してその出力端子１２４につなぐ。これらの選択値は＋５Ｖか接地のいずれかであり、ジャックがそれぞれ該当する入力端子に差し込まれているか否かによって決定される。一つ以上のジャックが差し込まれている場合（すなわち、その選択線が接地につながった場合）には、マルチプレクサは要求された内で最も高い電圧を供給する。このマルチプレクサ１２２の真理値表を以下の表２で示す。選択線０（ＳＥＬ０）は３Ｖ用プラグに相当し、選択線１は６Ｖ用プラグに、選択線２（ＳＥＬ２）は９Ｖ用プラグに、選択線３（ＳＥＬ３）は１２Ｖ用プラグにそれぞれ相当する。ここで論理０（０Ｖ）は、ジャックが該当プラグに差し込まれていることを意味し、一方で論理１（＋５Ｖ）は、ジャックが該当プラグに差し込まれていないことを意味する。また、出力欄の○は、対応するマルチプレクサまたはセレクタの入力電圧が出力１２４に接続されていることを意味する。
【００３０】
【表２】
【００３１】
さらにまた、同一ポートをＡＣ出力またはＤＣ出力のいずれかに用いるようユーザが望む可能性もある。その解決法として簡単なものは、図２０に示されるように、ＡＣ出力とＤＣ出力のどちらかを選択できるスイッチと、ＤＣが選択される場合に電圧レベルを調節するつまみとを設けることである。しかしながら、さらに安全で洗練された解決方法は、若干異なるプラグをＤＣ用途に用いることである。図２１に示すように、各アウトレットは、二つの代わりに三つのスロットを有している。そして、アウトレットのデフォルト状態がＡＣ出力である。しかしながら、図２２に示すように、余分な脚を備えたＤＣ用プラグがアウトレットに差し込まれると、この脚部がＳＭＰＳをＯＮにしてアウトレットをＤＣモードに切り換える。この脚の長さによって、前述したように、ＤＣ出力の電圧レベルが自動的に決められる。第三の接地脚部を有するＡＣ用プラグを受ける必要がある場合には、第四のスロットを図２１のアウトレットに追加する。その場合、この第四のスロットが上述した余分な脚部を受けることになる。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はここに開示した通りの構造に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内であれば、いかなる変更や変形も可能なことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】リニア電源のブロック図である。
【図２】スイッチモード電源のブロック図である。
【図３】スイッチモード電源の概略図である。
【図４】部分集積型スイッチモード電源集積回路装置のブロック図である。
【図５】図４の部分集積型ＳＭＰＳ集積回路装置の物理的な構成を示す図である。
【図６】全集積型のスイッチモード電源の物理的な構成を示す図である。
【図７】集積型ＳＭＰＳをＯＦＦにするスイッチを示す図である。
【図８】集積型スイッチモード電源と壁付用アウトレットとして利用されるスイッチとを示す図である。
【図９】接続電気ジャックを備えた壁付用アウトレットを示す図である。
【図１０】接続電気ジャックが取り付けられた状態の壁付用アウトレットを示す図である。
【図１１】調節つまみを利用してＤＣ電圧を選択する方式を示す図である。
【図１２】サイズと形状の異なるコネクタとプラグとを用いてＤＣ電圧を選択する方式を示す図である。
【図１３】複数のＤＣ電圧を集積型ＳＭＰＳから生成する方式を示す図である。
【図１４】共通レセプタクルから自動的にＤＣ電圧を選択する方式を示す図である。
【図１５】ＡＣおよびＤＣ共有の壁付用アウトレットを示す図である。
【図１６】図１５の共有アウトレットにＡＣおよびＤＣの両電圧を供給する内部配線を示す図である。
【図１７】ＡＣ／ＤＣ共有アウトレットの側面図である。
【図１８】ＡＣ／ＤＣ共有アウトレットの正面図である。
【図１９】特定のＤＣ電圧をレセプタクルに接続するマルチプレクサ／セレクタを示す図である。
【図２０】ＡＣおよびＤＣの両電圧を供給するための共通レセプタクルを備えた壁付用アウトレットを示す図である。
【図２１】ＡＣおよびＤＣの両電圧を供給するための共通レセプタクルを備えた他の壁付用アウトレットを示す図である。
【図２２】いずれの電圧タイブ（ＡＣまたはＤＣ）が図２１のレセプタクルによって供給されるかを選択するために設けられたピン構成の異なる複数のプラグを示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は電源に関し、特に、集積型ＡＣ−ＤＣ電圧コンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子時計、ラジオ、ＣＤプレーヤ、コンピュータやビデオゲーム等、電子器具や電子装置の多くは、システム中最もかさばる部分が電源であり、完全に絶縁された変圧器を伴うのが普通であり、ヒートシンクや冷却ファンを要することもある。壁付用アウトレットからのＡＣ電圧を、該システムによって使用可能なＤＣ電圧に変換するには電源が必要とされる。携帯式コンピュータ等、内蔵型電源を備えていないシステムでは、壁付用アウトレットからシステムを操作するのに外部ＡＣ−ＤＣアダプタが不可欠である。
【０００３】
壁付用アウトレット等、典型的な電力アウトレットにＡＣ電圧を供給する理由は、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するのに、リニア電源を用いるのが唯一経済効率の良い方法だからである。ここで、リニア電源２０の基本的なブロック図を図１に示す。図１において、絶縁変圧器２２は二つの目的を果たす。すなわち、１）連邦安全規格（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｓａｆｅｔｙ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）を満たすよう出力を入力から絶縁することと、２）入力電圧を高電圧（例えば、１１０Ｖ）から低電圧（例えば５Ｖ）に減ずることである。この低減されたＡＣ電圧は、その後ブロック２４で整流されてフィルタがかけられる。次いで、出力２８における負荷を帰還制御系２９で監視することにより、直列パスエレメント２６が出力ＤＣ電圧を調整する。しかしながら、低いＡＣ入力周波数（６０Ｈｚ）のために、絶縁変圧器とフィルタコンデンサの双方を比較的大きくしなくてはならないのがリニア電源の欠点である。また、リニア電源の電力変換効率は約４０〜５０％程度である。さらに、壁付ＡＣアウトレットの寸法にリニア電源を合わせようとする試みも実用的ではない。このように、大きな寸法が必要であるという条件のため、ＡＣ電圧からＤＣ電圧への変換は、ＤＣ電源電圧を要する装置の内部または内側でなされるのが普通である。
【０００４】
近年の電源半導体技術の進歩は、新しいタイプの電源を経済的にも実現可能にしている。図２は「スイッチモード電源（ＳＭＰＳ）」または「クラスＤ」と呼ばれている電源３０のブロック図である。図２のＳＭＰＳにおいて、ＡＣ入力３２は、絶縁変圧器を通過せずにブロック３４で整流され、フィルタがかけられる。次いで、スイッチエレメント３６（通常は一つ以上のパワートランジスタである）がＤＣ電圧を断続させ、（数百ＫＨｚに達する）高周波数のＡＣ電圧に変換する。そして、ブロック４０で再び整流され、フィルタがかけられて電源の出力４２が供給される前に、この高周波数ＡＣ電圧が絶縁変圧器３８に供給される。変圧器および出力フィルタは高周波数ＡＣ電圧を処理しさえすればいいので、変圧器とフィルタ・コンデンサは比較的小さくすることができる。また、スイッチエレメントはほとんど電力を浪費することがないので、ＳＭＰＳの効率は、通常、約７０〜８０％である。
【０００５】
しかしながら、ＳＭＰＳの出現は、ＤＣ電源電圧を要する装置に内蔵された電源の寸法、重量およびコストの削減をもたらしたにすぎない。
【０００６】
それゆえ、本発明は、改良された電源配線技術およびそのシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明は、改良されたＡＣ−ＤＣ電源変換手段を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに本発明は、ＤＣ電源電圧を要する装置に電力を供給するための改良された方法を提供することを目的とする。
【０００９】
さらにまた、本発明は、電気アウトレット内にＤＣ電圧を供給することを目的とする。
【００１０】
さらにまた、本発明は、ＡＣ−ＤＣ電圧変換を実行する集積回路装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらにまた、本発明は、壁付用アウトレットのうち通常アクセス不可能な側に取り付けられた装置によってＡＣ−ＤＣ電圧変換を実行することを目的とする。
【００１２】
このため、本願は、少なくとも一つのコネクタと、当該少なくとも一つのコネクタに接続され、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換手段と、複数のＤＣ電圧の中から前記少なくとも一つのコネクタに接続される特定のＤＣ電圧を選択するための選択手段と、を具備し、前記選択手段は、前記少なくとも一つのコネクタに挿入可能な挿入部によって駆動される可変抵抗器を有し、当該可変抵抗器の抵抗値に応じて前記特定のＤＣ電源を選択するように構成されたことを特徴とする壁付用電気アウトレットを提供するものである。
本願は、さらに、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するステップと、壁用アウトレットのレセプタクルに対して前記ＡＣ電圧か前記ＤＣ電圧の何れかを、前記レセプタクルに挿入されるプラグに応じて供給するステップと、からなり、前記プラグが前記レセプタクルに挿入されていないときは、前記変換するステップは行われない、ように構成された壁用アウトレット・レセプタクルに対して少なくとも一つの電圧を供給するための方法を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図３は、非常に小さな形式のファクタで得られるスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）を示している。ここで、ＳＭＰＳ５０は、ＳＭＰＳ集積回路装置（以下、ＳＭＰＳＩＣと称す）５２といくらかの受動部品とからなる。以下に示す部品構成により、４０Ｗで１０ＫＨｚの稼働を提供する。また、エレメント５４は全波ブリッジ整流器であり、ニューアークエレクトロニクス社（４７５５Ｐａｒｉｓ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｄｅｎｖｅｒ，Ｃｏｌｏｒａｄｏ ８０２３９，ＵＳＡ）から市販されているＦａｇｏｒシリコンブリッジ整流器（部品番号ＦＢＰ０４）を用いるのが好ましい。エレメント５６はＮＴＣサーミスタ（Ｎｅｇａｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）であり、同様にニューアークエレクトロニクス社から市販されているＫｅｙｓｔｏｎｅ ＮＴＣサーミスタ（型番８１Ｆ３３９０）を用いるのが好ましい。さらにまた、トランスＴ１も、同社から市販されている５ＶＤＣ出力用のＭａｇｎｅｔｅｋＴｒｉａｄ ＰＣ−Ｍｏｕｎｔ ＦｌａｔＰａｃｋ パワートランス（型番４６Ｆ１９４２）が適している。以下、図３に示したＳＭＰＳの他の構成部品の値を表１に示す。
【００１４】
【表１】
次に図４は、図３のＳＭＰＳ ＩＣ装置５２を示すブロック図である。このＳＭＰＳ ＩＣ装置５２の動作は本技術分野では公知であり、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から１９９２に出版されたＡｎｄｒｅ Ａ． Ｊａｅｃｋｌｉｎ著の『電源半導体装置および電源回路』で詳細に説明されているので、ここにそれを従来技術文献として参照する。上記ＳＭＰＳ ＩＣの外観は図５に示す通りである。
【００１６】
本発明の主特徴は、図３の受動部品が、高スイッチング周波数（ＭＨｚ）適応の単一集積回路装置パッケージ内に備えつけられていることにある。図６に示すように、この集積型ＳＭＰＳ（ｉＳＭＰＳ）装置５４は、ＤＣ電源電圧か、またはＡＣとＤＣの電源電圧を組み合わせて供給する壁付用アウトレットに組み込まれることを見越したものである。
【００１７】
図６を参照して詳細に説明すれば、ｉＳＭＰＳ ５４は、図３で表された回路設計からなる。この図３に示されたデバイス群はプリント回路カードに搭載され、長方形のケース５６内に収容される。またその代わりに、マルチチップ・モジュール基板に搭載されていてもよい。図６においては、４つの取付穴５８が設けられており、ケース５６を（後で図７および図８に示される）スイッチハウジングに取り付けるのに利用される。そして、３つのレセプタクル６０が、１２−２または１４−２ＡＷＧ等の標準構内ＡＣ配線を受け入れる。これらレセプタクルは、標準的なＡＣアウトレットで得られるのと同様の機能を有し、ＡＣ配線は（その端部から約１／３〜１／２インチの所で絶縁部が取り除かれた後）レセプタクルに押し込むように挿入され、所定の場所に固定される。また、メンテナンスやその他の目的でＡＣ配線を取り外す場合等を考慮し、即時解除装置（図示せず）が設けられている。そして、プリント回路基板の中央部分に位置し、ケース５６の底面を突き抜ける３つの導電性ポスト６２，６４および６６が用いられ、図８に示すスイッチと電気的に相互接続する。
【００１８】
上記実施形態およびその手法は、ＤＣのみの壁付用アウトレット、またはＡＣ／ＤＣ統合型の壁付用アウトレットを、ＡＣアウトレットの場合と同寸法で設計し実装することを考慮したものである。しかしながら、ＡＣアウトレットの場合とは異なるＤＣアウトレットに直面した種々の問題が残されている。これらの問題のうちで先ずあげられる点は、ＡＣアウトレットが電力を消費しないのに対して、ｉＳＭＰＳ ＩＣは、出力が回路につなげられていない場合でさえ電力を浪費することである。したがって、アウトレットに何も挿入されていない時にはｉＳＭＰＳをＯＦＦにしておくことが望まれる。最も簡単な方法は、アウトレットにＯＮ／ＯＦＦスイッチを備えておくことである。すなわち、アウトレットを使用しない時には、ユーザがｉＳＭＰＳのスイッチを切るようにする。しかし、未使用の間にアウトレットのスイッチが自動的に切れるならばそれにこしたことはない。電力浪費を避けるのに適したこの方法は、アウトレット自身の接続ポートにＯＮ／ＯＦＦスイッチを組み込むことである。すなわち、アウトレットにコネクタが挿入されると、プラグがスイッチを押し込み、ｉＳＭＰＳをＯＮにする。プラグが取り除かれる場合には、アウトレットに取り付けられたバネがスイッチを元の位置に押し戻し、ｉＳＭＰＳをＯＦＦにする。以下、この種のスイッチを図７に示し、該スイッチに対する全システムの相互接続性を図８に示す。
【００１９】
図７に関して、マイクロスイッチ７４とバネ装填アクチュエータアーム７２とがスイッチハウジング７６に取り付けられてスイッチユニット７０を形成している。このアクチュエータアーム７２が押し下げられると、マイクロスイッチ７４が閉じ、通常は開いているスイッチ出力をショートさせて接地する。また、アクチュエータアームが解除されると、マイクロスイッチは通常開いている位置になる。通常の開状態にあるスイッチ出力は、コネクタ６５（ＤＣ接地コネクタ）およびコネクタ６７（スイッチ出力コネクタ）を経由してｉＳＭＰＳ（図６の５４）に接続され、ｉＳＭＰＳピン６４および６６を受ける。次いで、プレート７８が圧入されるか、もしくは、ブロック７７の外周回りで（ねじ、またはポスト７５によって）完全に固定される。該プレートには、ｉＳＭＰＳ装置を取り付けるための取付支持穴７９が設けられている。
【００２０】
次いで、図８に示すように、ｉＳＭＰＳ装置５４は、（図６および図７にそれぞれ示された取付支持穴５８および７９を利用して）スイッチユニット７０の上面に搭載される。そして、中空のスペーサ８２を通してねじが送られる。このねじの機構によって、パッケージ５６がスイッチユニット７０に取り付けられる。また、このねじは、様々な安全への条件に順応するよう、（ＡＣ接地配線８６から装置５４経由で）スイッチユニット７０にＡＣ接地電圧を供給する役割も担っている。ｉＳＭＰＳ５６およびスイッチ７０間に派生するその他の電気的な接続、すなわち、ＤＣ出力、ＤＣ接地、およびスイッチ出力の各電圧は、それぞれピン６２，６４および６６によって供給され、図７のコネクタ６３，６５および６７にそれぞれ差し込まれる。コネクタ６３は、図７のスイッチ外延８１内側に設けられた銅帯（図示せず）を経由して導体８８と電気的に接続される。また、コネクタ６５は、図７のスイッチ外延８１の内側に設けられた銅帯（図示せず）を経由して導体９０と電気的に接続される。このように、壁付用アウトレット８０が導体８８および９０にＤＣ電圧を供給する。
【００２１】
図９に示すように、壁付用アウトレット８０のスイッチ７０には２つのスクリュー９４によって正面プレート９２が取り付けられる。この図９に示すアッセンブリの初期組み立て構造として好ましい状態は、今日電気ボックスをスタッドに据えつける際になされるのと同様、スイッチハウジング取付穴（図７の８３）によってスイッチ７０を壁のスタッドに取り付けることである。次いで、ｉＳＭＰＳ装置５４がスイッチ７０の最上部に搭載される。その後、ＡＣ入力電圧を供給する配線８４，８６および８８がｉＳＭＰＳ５４に接続される。そして、乾式壁やその他壁の外装仕上げ材のしつらえが完了した時点で、前面プレート９２がスイッチ７０に取り付けられる。またその代わりに、完全な壁付用アウトレット８０を単独取付ボックスの中に予め組み立てておき、その後このボックスを支持構造（スタッド等）の機構に取り付けてＡＣ電源電圧と電気的に結びつけてもよい。
【００２２】
動作においては、正面プレート９２を介して電気ジャック９６が壁付用アウトレット８０に挿入される。ジャック９６は２つの切り込み領域９８と１００を有している。このジャックがスイッチにしっかり取り付けられると、導体８８および９０が、ジャック９６の領域１００および９８にそれぞれ固定される。この導体の固定によって、ジャックをアウトレットに保持する機構的な支持と、導体８８および９０とジャック９６との間の導電性との両方が提供される。また、挿入によって、ジャック９６の先端１０２がスイッチアクチュエータ７２を押し下げる。すると、導体６６に通じているスイッチ出力信号をショートさせて接地するが、これは、ＤＣ電源電圧が接続ポスト６２および６４経由で導体８８および９０に供給されることを示している。壁付用アウトレットにしっかりと取り付けられた状態のジャックを図１０に示す。
【００２３】
ＤＣアウトレットに直面する他の問題は、ＤＣ出力電圧レベルである。装置が異なると違った電圧レベルが必要となり、間違った電圧レベルを利用すると装置に損傷を与え、安全ハザードを生成させる可能性がある。そのためになすべき一つの方法は、図１１に示すように、調節可能な出力機構を設けることである。ここではつまみを回すことにより、ユーザは出力範囲内で電圧レベルを選ぶことができる。ｉＳＭＰＳでは、出力電圧を基準電圧と比較して出力電圧を調整するので、つまみ１１０を回し、基準電圧を変更して、コネクタ１１２に供給される出力電圧レベルをた易く調節することができる。
【００２４】
調節可能なアウトレットは、所望の電圧レベルの選択自由度をユーザに与えるが、ユーザがアウトレットを調節し忘れるか、もしくは、利用しようとする装置の正しい電圧レベルを単純に知らないかのいずれかが当てはまる場合も多い。そこで、固定され、共通に使用可能な２、３の標準電圧レベルをＤＣ用アウトレットに備え付けておく。また、ユーザが正しい電圧レベルを確実に利用できるよう、図１２に示すように、アウトレットの寸法および形状を電圧レベルの相関関係をとるようにした。ここで、様々異なる二次巻き線を絶縁変圧器に備えると、単一のＳＭＰＳが種々の異なる出力電圧を同時に生成できることに留意すべきである。図１３は、これがどのようにしてｉＳＭＰＳに提供されるかを示すものである。それに伴い、図示された関連ピン６２，６４，６６、コネクタ６３，６５，７６、および導体８８，９０と同様の方法で、スイッチ７０（図７〜図１０）も追加の電気接続を提供すべく変更され、追加の電圧が供給される。
【００２５】
または、同一の考え方を応用して、アウトレットのポートに内蔵型スイッチを備えることもできる。しかしながら、ＯＮ／ＯＦＦスイッチを備える代わりに、インクリメンタルマルチポジションスイッチや、どのくらいまで押し込まれたかによって抵抗が変えられるような可変抵抗器であるリニアスイッチを備えることも考えられる。本発明においては、長さの異なるプラグを別々の電圧レベルに利用する。すなわち、図１４に示すように、３Ｖ用のプラグに比べて、６Ｖ用のプラグではアウトレットのさらに奥へとスイッチが伸びていく。その結果、スイッチの抵抗が出力電圧を６Ｖにする。そうすることにより、アウトレットの出力電圧を装置で自動的に設定できるので、手動調節は不要となる。図８の壁付用アウトレットは、ＯＮ／ＯＦＦマイクロスイッチ７２を上記リニアスイッチに取り替えることによって変更される。ここで、スイッチ出力ピン６６にかかる出力抵抗は所望のＤＣ電圧を示す。この出力抵抗は、公知の標準的な手法を用いて電圧割算器で利用され、最大限可能なＤＣ電圧を所望の値になるまで割引くか削減する。
【００２６】
ＡＣおよびＤＣの両出力電圧が同一の壁付用アウトレットユニットから得られえると都合のよい場合がある。この融通をきかせるために、本発明ではＡＣ用アウトレットとＤＣ用アウトレットとを結合させた。図１５は、四つのＤＣ用アウトレットと共に二つのＡＣ用アウトレットを備えた場合を示している。各ＤＣアウトレットは、前述した電圧選択手法を用いてそれぞれ異なる電圧レベルを供給するものである。また、その代わりとして、前述したリニアスイッチ（図１４）や調節つまみ（図１１）をＤＣアウトレットに設けることもできる。調節つまみの場合、四つのアウトレットの各々を別個に調節することができるが、同時に四つのｉＳＭＰＳ装置か、もしくは、一つのポートが使用中の時に他のポートを使用不能にするような装置を必要とする（詳細は後述）。ｉＳＭＰＳ入力用のＡＣ電圧は、論理的に図１６で示すように、ＡＣプラグに直接供給される。
【００２７】
図１７は、上述したように結合されたＡＣ／ＤＣ電圧電源の機構的な構成を示すもので、このモジュール化の試みの柔軟性をさらに例証するものである。ここで、アウトレット１２０の上部は通常のＡＣアウトレット１１４で、取付用の構成要素１１８を有している。一方、下部１１６は、図１５で示されたようなアウトレットの上部（３Ｖおよび６Ｖの）に対しＤＣ電圧を供給する。この下部１１６は、図９および図１０の要素９２と同様のカバープレート１１７を有している。また、図１７および図１８に示されたものと同様の装置を用いて、図１５に示すアウトレットの下部に対して（９Ｖおよび１２Ｖの）ＡＣ電圧およびＤＣ電圧を供給する。
【００２８】
図１７に関して説明を続けると、壁付ＤＣ用アウトレット１１６は、ｉＳＭＰＳ装置１２４の上面にＡＣコネクタピン１２２を備えるように、図８中８０で示したアウトレットに変更を加えたものである。これら追加されたＡＣコネクタピンは、ＡＣ用アウトレットにＡＣ電圧を直接供給するように、ＡＣ用アウトレット１１４の下面に設けられたレセプタクル１２６に差し込まれる。そして、装置１１６は、一つ以上のねじ１２８でＡＣ用アウトレット１１４に取り付けられる。
【００２９】
図１９は、複数のＤＣ用アウトレットで単一のｉＳＭＰＳ装置を使用する場合に、一つを除いて残りのポートを使用不能にする方法を示すものである。ここでｉＳＭＰＳ装置は、図１３に関して前述した手法を用いて、四つのＤＣ出力電圧を供給する。これらのＤＣ電圧は、マルチプレクサまたはクロスバー１２２に接続される。マルチプレクサは、選択値ＳＥＬ０〜ＳＥＬ３に基づき、（３Ｖ，６Ｖ，９Ｖおよび１２Ｖの）入力電圧から一つを選択してその出力端子１２４につなぐ。これらの選択値は＋５Ｖか接地のいずれかであり、ジャックがそれぞれ該当する入力端子に差し込まれているか否かによって決定される。一つ以上のジャックが差し込まれている場合（すなわち、その選択線が接地につながった場合）には、マルチプレクサは要求された内で最も高い電圧を供給する。このマルチプレクサ１２２の真理値表を以下の表２で示す。選択線０（ＳＥＬ０）は３Ｖ用プラグに相当し、選択線１は６Ｖ用プラグに、選択線２（ＳＥＬ２）は９Ｖ用プラグに、選択線３（ＳＥＬ３）は１２Ｖ用プラグにそれぞれ相当する。ここで論理０（０Ｖ）は、ジャックが該当プラグに差し込まれていることを意味し、一方で論理１（＋５Ｖ）は、ジャックが該当プラグに差し込まれていないことを意味する。また、出力欄の○は、対応するマルチプレクサまたはセレクタの入力電圧が出力１２４に接続されていることを意味する。
【００３０】
【表２】
さらにまた、同一ポートをＡＣ出力またはＤＣ出力のいずれかに用いるようユーザが望む可能性もある。その解決法として簡単なものは、図２０に示されるように、ＡＣ出力とＤＣ出力のどちらかを選択できるスイッチと、ＤＣが選択される場合に電圧レベルを調節するつまみとを設けることである。しかしながら、さらに安全で洗練された解決方法は、若干異なるプラグをＤＣ用途に用いることである。図２１に示すように、各アウトレットは、二つの代わりに三つのスロットを有している。そして、アウトレットのデフォルト状態がＡＣ出力である。しかしながら、図２２に示すように、余分な脚を備えたＤＣ用プラグがアウトレットに差し込まれると、この脚部がＳＭＰＳをＯＮにしてアウトレットをＤＣモードに切り換える。この脚の長さによって、前述したように、ＤＣ出力の電圧レベルが自動的に決められる。第三の接地脚部を有するＡＣ用プラグを受ける必要がある場合には、第四のスロットを図２１のアウトレットに追加する。その場合、この第四のスロットが上述した余分な脚部を受けることになる。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はここに開示した通りの構造に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内であれば、いかなる変更や変形も可能なことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】リニア電源のブロック図である。
【図２】スイッチモード電源のブロック図である。
【図３】スイッチモード電源の概略図である。
【図４】部分集積型スイッチモード電源集積回路装置のブロック図である。
【図５】図４の部分集積型ＳＭＰＳ集積回路装置の物理的な構成を示す図である。
【図６】全集積型のスイッチモード電源の物理的な構成を示す図である。
【図７】集積型ＳＭＰＳをＯＦＦにするスイッチを示す図である。
【図８】集積型スイッチモード電源と壁付用アウトレットとして利用されるスイッチとを示す図である。
【図９】接続電気ジャックを備えた壁付用アウトレットを示す図である。
【図１０】接続電気ジャックが取り付けられた状態の壁付用アウトレットを示す図である。
【図１１】調節つまみを利用してＤＣ電圧を選択する方式を示す図である。
【図１２】サイズと形状の異なるコネクタとプラグとを用いてＤＣ電圧を選択する方式を示す図である。
【図１３】複数のＤＣ電圧を集積型ＳＭＰＳから生成する方式を示す図である。
【図１４】共通レセプタクルから自動的にＤＣ電圧を選択する方式を示す図である。
【図１５】ＡＣおよびＤＣ共有の壁付用アウトレットを示す図である。
【図１６】図１５の共有アウトレットにＡＣおよびＤＣの両電圧を供給する内部配線を示す図である。
【図１７】ＡＣ／ＤＣ共有アウトレットの側面図である。
【図１８】ＡＣ／ＤＣ共有アウトレットの正面図である。
【図１９】特定のＤＣ電圧をレセプタクルに接続するマルチプレクサ／セレクタを示す図である。
【図２０】ＡＣおよびＤＣの両電圧を供給するための共通レセプタクルを備えた壁付用アウトレットを示す図である。
【図２１】ＡＣおよびＤＣの両電圧を供給するための共通レセプタクルを備えた他の壁付用アウトレットを示す図である。
【図２２】いずれの電圧タイブ（ＡＣまたはＤＣ）が図２１のレセプタクルによって供給されるかを選択するために設けられたピン構成の異なる複数のプラグを示す図である。
Claims (2)
- 少なくとも一つのコネクタと、
当該少なくとも一つのコネクタに接続され、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する変換手段と、
複数のＤＣ電圧の中から前記少なくとも一つのコネクタに接続される特定のＤＣ電圧を選択するための選択手段と、を具備し、
前記選択手段は、前記少なくとも一つのコネクタに挿入可能な挿入部によって駆動される可変抵抗器を有し、当該可変抵抗器の抵抗値に応じて前記特定のＤＣ電源を選択する、
ように構成されたことを特徴とする壁付用電気アウトレット。 - ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するステップと、
壁用アウトレットのレセプタクルに対して前記ＡＣ電圧か前記ＤＣ電圧の何れかを、前記レセプタクルに挿入されるプラグに応じて供給するステップと、からなり、
前記プラグが前記レセプタクルに挿入されていないときは、前記変換するステップは行われない、ように構成された壁用アウトレット・レセプタクルに対して少なくとも一つの電圧を供給するための方法。
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