JP3749912B1 - 携帯用変圧器 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで製造ができ、簡易に電力容量を増やすことが可能であり、携帯性にも優れた携帯用変圧器を提供すること。
【解決手段】プラグ部１１４、コンセント部１１１、電圧変換回路２０、整流回路３０、平滑回路４０を有する携帯用親器ユニット１１の第１のケーシングの一の面１１０Ａに、
上記プラグ部１１４、上記コンセント部１１１、上記整流回路３０及び上記平滑回路４０を有さない携帯用子器ユニット１２の第１ジョイント面１２１を載置する。すると、第１の親器接続端子１１２Ａと第１の子器接続端子１２２Ａとが、第２の親器接続端子１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２と第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２とが、第３の親器接続端子１１２Ｃと第３の子器接続端子１２２Ｃとが、それぞれ電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電圧事情の異なる海外において、日本仕様の電気機器を使用するときに必要な携帯用変圧器に関する。

一般に海外では、国や地域により、例えば米国ではＡＣ１２０Ｖ（１００Ｖ系）、欧州ではＡＣ２２０Ｖや２４０Ｖ（２００Ｖ系）のように商用電源の電源電圧が異なっている。このため、日本仕様の電気機器を海外で使用する場合、その国の電源電圧を、電気機器の定格電圧であるＡＣ１００Ｖに降圧して出力する変圧器が必要になる。

また、消費電力容量の大きい電気機器を使用する場合には、電力容量の大きい変圧器を使用する必要があるが、変圧器は、例えば、特許文献１のように並列接続することによっても、電力容量を大きくすることが出来る。

この特許文献１では、単相単巻変圧器（３１）、２個の三極用コンセント（１５）、（２６）、１個の三極用プラグ（２２）、及び単相用プラグ（１３）を有する単相単巻変圧ユニット（１０）において、極性を誤ることなく単相単巻変圧器（３１）を並列接続することを可能にすることを課題としている。この課題を達成すべく、この特許文献１においては、同一規格の単相単巻変圧ユニット（１０）を複数個用いる場合、各単相単巻変圧ユニット（１０）の三極用プラグ（２２）を他の単相単巻変圧ユニット（１０）の内部回路に設けた三極用コンセント（１５）、（２６）に挿入接続するのみで、各単相単巻変圧ユニット（１０）における単相単巻変圧器（３１）の極性を常に一致させた状態として一次側及び二次側を並列に接続することができ、極めて容易に変圧器を並列とし、電力容量を倍増させることができるとしている。なお、上記カッコ内の符号は特許文献１で用いられている符号であり、以下も同様である。

しかしながら、この特許文献１記載の単相単巻変圧器ユニットについて、以下の問題点が指摘されている。

一の問題点は、コスト高になることである。

すなわち、特許文献１の図４に示すように、例えば３個の単相単巻変圧ユニット（１０）、（１０ａ）、（１０ｂ）を並列接続し電力容量を倍増して使用する場合、単相単巻変圧ユニット（１０ａ）、（１０ｂ）は、単相単巻変圧ユニット（１０）の電力容量を倍増させるいわば負荷的な働きをすることになる。

従って、単相単巻変圧ユニット（１０）、（１０ａ）、（１０ｂ）を並列接続し電力容量を倍増して使用する場合には、それぞれ自身の三極用プラグ（２２ａ）、（２２ｂ）を他の単相単巻変圧ユニット（１０）、（１０ａ）の第２三極用コンセント（２６）、（２６ａ）に挿入し、単相単巻変圧ユニット（１０）の単相用プラグ（１３）を商用電源の電源電圧のコンセントに挿入して使用することになる。

しかしながら、この特許文献１では、同一規格の単相単巻変圧ユニットを並列接続するとしているため、他の単相単巻変圧ユニットを電力容量を高くするためにのみ用いる場合には、本来必要としない部品（この図４に示すユニットにおいては、単相単巻変圧ユニット（１０ａ）の単相プラグ（１３）、第１三極用コンセント（１５ａ）及び単相単巻変圧ユニット（１０ｂ）の単相用プラグ（１３）、第１三極用コンセント、第２三極用コンセント）が発生することになり、この使用していない部品が発生する分、結果的に製造コストが高くなる。

他の問題点は、携帯性が悪いということである。

すなわち、上述のように、特許文献１では、同一規格の単相単巻変圧ユニットを並列接続しているため、例えば、海外旅行時や短期海外滞在等において、この単相単巻変圧ユニットを使用する場合には、嵩が増えてしまい携帯するのに不便であった。

実開平７−３１２３号公報

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストで製造ができ、しかも、簡易に電力容量を増やすことが可能であり、更に、携帯性にも優れた携帯用変圧器を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明に係る携帯用変圧器は、
商用電源の差込コンセントに接続可能なプラグ部と、
電気機器のプラグを接続可能なコンセント部と、を有し、
商用電源からプラグ部を介して供給される入力電圧を主単巻トランスにより定格電圧に変換し、変換した定格電圧をコンセント部を介して電気機器へ供給する電圧変換回路と、
上記商用電源から供給された入力電圧を整流して出力する整流回路と、
上記整流回路から出力された電圧を平滑して直流電圧を出力する平滑回路と、を収容する第１のケーシングを有し、
上記第１のケーシングの一の面には、
上記主単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第１の親器接続端子と、上記直列巻線の他端及び上記主単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第２の親器接続端子と、上記分路巻線の他端に接続された第３の親器接続端子と、を有する
携帯用親器ユニットと、
上記プラグ部、上記コンセント部、上記整流回路及び上記平滑回路を有さず、
内部に増設単巻トランスが収容されるとともに、上記第１のケーシングの一の面に第１ジョイント面が載置可能に構成された第２のケーシングを有し、
上記第２のケーシングの第１ジョイント面には、
上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第１の子器接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第２の子器接続端子と、この分路巻線の他端に接続された第３の子器接続端子と、を有する
携帯用子器ユニットと、
から成り、
上記携帯用親器ユニットと上記携帯用子器ユニットとは、
上記第１のケーシングの一の面に上記第２のケーシングの第１ジョイント面を載置すると、
上記第１の親器接続端子と上記第１の子器接続端子とが、上記第２の親器接続端子と上記第２の子器接続端子とが、上記第３の親器接続端子と上記第３の子器接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得ることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯用変圧器において、上記携帯用親器ユニットは、上記主単巻トランスにタップが接続されているとともに、上記タップの接点を２００Ｖ系用接点あるいは１００Ｖ系用接点に切り換えるリレー駆動回路を有するようにしてもよい。

また、本発明に係る携帯用変圧器において、上記携帯用親器ユニットは、上記リレー駆動回路による上記タップの接点切換状況に応じて点灯するランプを有するようにしてもよい。

また、本発明に係る携帯用変圧器において、
上記携帯用子器ユニットは、複数個から構成されているとともに、
上記携帯用子器ユニットのそれぞれは、上記第１ジョイント面の裏面側に位置する第２ジョイント面に、上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続される第１の増設接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続される第２の増設接続端子と、この分路巻線の他端に接続される第３の増設接続端子と、を有し、
上記携帯用子器ユニット同士は、
上記第２ジョイント面に上記第１ジョイント面を載置すると、
上記第１の子器接続端子と上記第１の増設接続端子とが、上記第２の子器接続端子と上記第２の増設接続端子とが、上記第３の子器接続端子と上記第３の増設接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得るようにしてもよい。

また、本発明に係る携帯用変圧器において、上記主単巻トランス及び上記増設単巻トランスは同一構造のトロイダルコイルにより構成されるようにしてもよい。

上述した構成から明らかなように、本発明に係る携帯用変圧器は、携帯用親器ユニットに携帯用子器接続ユニットを接続することにより、主単巻トランスと増設単巻トランスを並列接続することが出来るので、携帯用変圧器の電力容量を簡易に増やすことが出来る。

また、携帯用変圧器の電力容量を増やすべく接続される携帯用子器ユニットは、携帯用親器ユニットが有するプラグ部、コンセント部、整流回路及び平滑回路を有さず構成されているので、その結果、製造コストを低く抑えられる。

更に、このような簡易な構成の携帯用子器ユニットを携帯用親器ユニットに載置し、接続するという構成であり、携帯用親器ユニットと同一構成のものを複数接続するという構成ではないので、携帯性に優れている。

なお、主単巻トランスも増設単巻トランスも共に、同一規格、同一構成のトロイダルコイルを使用すれば、より製造コストが抑えられる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る携帯用変圧器の外観図を示すもので、（ａ）は携帯用親器ユニットの正面図、（ｂ）及び（ｃ）は携帯用子器ユニットの背面図、正面図、（ｄ）は携帯用親器ユニットと携帯用子器ユニットとの接続要領を示す側面図である。図２は、本発明に係る携帯用変圧器の内部回路を示すブロック図である。

まず、本発明に係る携帯用変圧器に用いる携帯用親器ユニットの外観構成について説明する。図１（ａ）に示すように携帯用親器ユニット１１は、絶縁部材により形成された第１のケーシング１１０の一の面１１０Ａに、図示しない電気機器のプラグを接続可能なコンセント部１１１と、図１（ｂ）（ｃ）に示す携帯用子器ユニット１２を並列接続するための第１の親器接続端子１１２Ａ、第２の親器接続端子１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２、第３の親器接続端子１１２Ｃを備えて構成されている。本実施形態においては、上記全ての親器接続端子１１２Ａ、１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２、１１２Ｃは凹状に形成されている。

また、第１のケーシング１１０の一端面には図示しないコード引出口が形成されており、図２に示す内部回路に接続された電源コード１１３が、このコード引出口から第１のケーシング１１０外部に延長されるとともに、この電源コード１１３の先端部には、図示しない商用電源用の電源コンセントに挿入するプラグ部１１４が接続されている。また、第１ケーシングの一の面１１０Ａには、図示しない孔が２つ形成されており、後述するようにタップの接点切換状況に応じて点灯するランプである発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２の頂部が露出している。なお、図１（ａ）において２点鎖線で示す部分は、図１（ｄ）に示すように、携帯用親器ユニット１１に携帯用子器ユニット１２−１を接続する際に、携帯用子器ユニット１２−１を載置する場所（載置部１１０Ｂ）を示すものである。携帯用親器ユニット１１の内部回路の構成については後述する。

次に、本発明に係る携帯用変圧器に用いる携帯用子器ユニットの外観構成について説明する。携帯用子器ユニット１２は、絶縁部材により形成された第２のケーシング１２０から成り、図１（ｂ）に示すように第１ジョイント面１２１に、携帯用親器ユニット１１と並列接続するための第１の子器接続端子１２２Ａ、第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２、第３の子器接続端子１２２Ｃを備えて構成されている。また、この第１ジョイント面１２１の裏面側の第２ジョイント面１２３には、図１（ｄ）に示すように他の携帯用子器ユニット１２−２と接続するための第１の増設接続端子１２４Ａ、第２の増設接続端子１２４Ｂ−１、１２４Ｂ−２、第３の増設接続端子１２４Ｃを備えて構成されている。

また、図１（ｄ）に示すように携帯用親器ユニット１１に携帯用子器ユニット１２−１を載置する際に、第１の子器接続端子１２２Ａは第１の親器接続端子１１２Ａに、第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２はそれぞれ第２の親器接続端子１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２に、第３の子器接続端子１２２Ｃは第３の親器接続端子１１２Ｃにそれぞれ対向するように形成されている。同様に、携帯用子器ユニット１２−１に他の携帯用子器ユニット１２−２を載置する際に、第１の子器接続端子１２２Ａは第１の増設接続端子１２４Ａに、第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２はそれぞれ第２の増設接続端子１２４Ｂ−１、１２４Ｂ−２に、第３の子器接続端子１２２Ｃは第３の増設接続端子１２４Ｃにそれぞれ対向するように形成されている。本実施形態においては、上記全ての子器接続端子１２２Ａ、１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２、１２２Ｃは凸状に形成されており、一方、上記全ての増設接続端子１２４Ａ、１２４Ｂ−１、１２４Ｂ−２、１２４Ｃは凹状に形成されている。

次に、携帯用親器ユニット１１に携帯用子器ユニット１２を並列接続してなる本発明の携帯用変圧器の外観構成について、図１（ｄ）及び適宜図１（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。

この図１（ｄ）には、携帯用親器ユニット１１に携帯用子器ユニット１２−１を接続し、更に、この携帯用子器ユニット１２−１に他の携帯用子器ユニット１２−２を接続する場合の接続要領を示す側面図が記載されている。

まず、携帯用親器ユニット１１の載置部１１０Ｂに、携帯用子器ユニット１２−１の第１ジョイント面１２１を載置する。すると、携帯用親器ユニット１１の第１の親器接続端子１１２Ａには第１の子器接続端子１２２Ａが、第２の親器接続端子１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２にはそれぞれ第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２が、第３の親器接続端子１１２Ｃには第３の子器接続端子１２２Ｃがそれぞれ嵌合接続される。

更に、本発明に係る携帯用変圧器１の電力容量を大きくすべく、他の携帯用子器ユニット１２−２を接続する場合には、図１（ｄ）に示すように、携帯用子器ユニット１２−１の第２ジョイント面１２３に他の携帯用子器ユニット１２−２の第１ジョイント面１２１を載置する。すると、携帯用子器ユニット１２−１の第１の増設接続端子１２４Ａには携帯用子器ユニット１２−２の第１の子器接続端子１２２Ａが、携帯用子器ユニット１２−１の第２の増設接続端子１２４Ｂ−１、１２４Ｂ−２にはそれぞれ携帯用子器ユニット１２−２の第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２が、携帯用子器ユニット１２−１の第３の増設接続端子１２４Ｃには携帯用子器ユニット１２−２の第３の子器接続端子１２２Ｃがそれぞれ嵌合接続される。

なお、本実施形態においては、携帯用子器ユニット１２を２個接続するとしたが、これに限定されるものではなく、使用する電気機器の消費電力容量に応じて適宜増設可能である。また、各接続端子の形状は上述した形状に限定されるものではなく、接続した際に電気的に接続されるようなものであればよく、種々の形状が適用可能である。

このように、携帯用親器ユニット１１に、携帯用子器ユニット１２を載置し、並列接続することにより、携帯用親器ユニット１１と携帯用子器ユニット１２は一体化されるとともに、携帯用子器ユニット１２がいわば負荷的に機能するようになり、携帯用親器ユニット１１に携帯用子器ユニット１２を接続した個数分だけ電力容量を大きくできる。詳細は後述する。

次に、本発明の携帯用変圧器の回路構成について、図２を参照して説明する。

この図２においては、図１（ｄ）に示すように携帯用親器ユニット１１に、携帯用子器ユニット１２−１と携帯用子器ユニット１２−２とが並列接続された構成の携帯用変圧器１が記載されている。また、この図２には、携帯用親器ユニット１１の内部回路１００（以下「親器回路」という。）、携帯用子器ユニット１２−１、１２−２の内部回路２００、３００（以下「子器回路」という。）が記載されている。なお、親器回路の制御部１０１は拡大して記載してあり、また、図２中符号１乃至５及びＡ乃至Ｆは、主単巻トランスＴ、増設単巻トランスＴ１、Ｔ２との接続関係を明確にすべく記載されたものである。

まず、親器回路１００の構成について説明する。

親器回路１００は、電圧変換回路２０、整流回路３０、平滑回路４０、リレー駆動回路５０、及び入力電圧検出回路６０を具備して構成されている。

電圧変換回路２０は、図１（ａ）に示す電源コード１１３に接続された直列巻線ＴＲ１と分路巻線ＴＲ２からなる主単巻トランスＴを有している。分路巻線ＴＲ２の一方側の端子には、１００Ｖ系の入力電圧用の低圧用接点Ｐ１、２００Ｖ系の入力電圧用の高圧用接点Ｐ２、及び共通接点Ｐ３からなるタップＴＡが接続され、共通接点Ｐ３がコンセント部１１１に接続されている。なお、入力電源のオフ時、タップＴＡの共通接点Ｐ３は、図示したように高圧用接点Ｐ２に接続されている。

整流回路３０は、整流用のダイオードＤ１からなる半波整流回路であり、分路巻線ＴＲ２の中間端子にダイオードＤ１のアノードが接続されている。また、平滑回路４０は、分路巻線ＴＲ２の他方側の端子とダイオードＤ１のカソードとの間に接続された平滑用のコンデンサＣ１からなっている。

リレー駆動回路５０は、タップＴＡの共通接点Ｐ３を高圧用接点Ｐ２から低圧用接点Ｐ１へ切り替える電磁石式のリレーコイルＲＬと、リレーコイルＲＬに並列接続された逆起電圧防止用のダイオードＤ２を備えている。また、同リレー駆動回路５０は、リレーを作動させるトランジスタＱ１と、トランジスタＱ１のベースに接続されたバイアス用の抵抗Ｒ１及びＲ２とを備えており、抵抗Ｒ１及びＲ２にはノイズ除去用のコンデンサＣ２が直列接続され、トランジスタＱ１のエミッタにはバイアス電圧加算用のダイオードＤ３が接続されている。

入力電圧検出回路６０は、図１（ａ）に示す電源コード１１３に接続され、商用電源から供給された入力電圧を検出し、検出した入力電圧が基準電圧（例えば１６０Ｖ）未満の場合には、自身が作動せずにリレー駆動回路５０を作動させ、電圧変換回路２０の主単巻トランスＴに接続されたタップＴＡの共通接点Ｐ３を高圧用接点Ｐ２から低圧用接点Ｐ１へ切り替える。一方、検出した入力電圧が基準電圧以上の場合には、自身が作動してリレー駆動回路５０を停止させ、電圧変換回路２０の主単巻トランスＴに接続されたタップＴＡの共通接点Ｐ３が高圧用接点Ｐ２に接触した状態を維持する機能を備えている。

すなわち、この入力電圧検出回路６０は、図１（ａ）に示す電源コード１１３に接続された整流用のダイオードＤ４と、ダイオードＤ４のカソードに直列接続された電流制限用の抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ３に直列接続されたバイアス用の抵抗Ｒ４とからなる直列回路を有している。また、同検出回路６０は抵抗Ｒ３とＲ４の間に接続された基準電圧検出用のツェナーダイオードＺＤ１を有しており、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードに、サイリスタ（ＳＣＲ）のゲートとノイズ除去用のコンデンサＣ３とが並列接続されている。

さらに、本発明においては、ツェナーダイオードＺＤ１の導通時、入力電圧検出回路６０のサイリスタ（ＳＣＲ）が作動する前にリレー駆動回路５０のトランジスタＱ１が作動しないように、抵抗Ｒ１、Ｒ２、及び電解コンデンサＣ２で構成されたＲＣ回路（積分回路）の時定数を大きく設定して応答速度を遅くしている。本実施形態では、抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値をそれぞれ１０ＫΩ、１００ＫΩに設定し、電解コンデンサＣ２の静電容量を１０μＦ、許容電圧を１０Ｖに設定してある。すなわち、ＲＣ回路の時定数は抵抗値と静電容量に比例することから、直列接続した抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値を大きくして電解コンデンサＣ２の充電に要する時間を長く設定し、サイリスタ（ＳＣＲ）に接続されている抵抗Ｒ１の短絡電流に比べトランジスタＱ１のベース電流が所定時間遅延するようになっている。

また、本実施形態における携帯用親器ユニット１１においては、タップＴＡの接点切換状況に応じてランプを点灯させるランプ点灯回路７０を有している。このランプ点灯回路７０は、プラグ部１１４を介して商用電源から供給された入力電圧を半波整流するダイオードＤ５と、このダイオードＤ５のカソードに一端が接続された抵抗Ｒ６を備えている。この抵抗Ｒ６の他端には、１００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ１と、抵抗Ｒ７を介して２００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ２とが並列接続されている。また、１００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ１のカソードにはトランジスタＱ２のコレクタが接続されており、このトランジスタＱ２のベースにはバイアス用の抵抗Ｒ５及びＲ８が並列接続されている。

更に、本実施形態における携帯用親器ユニット１１においては、後述する携帯用子器ユニット１２−１と接続するための接続部８０を備えている。この接続部８０は、図１（ａ）に示すような第１の親器接続端子１１２Ａ、第２の親器接続端子１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２及び第３の親器接続端子１１２Ｃから成り、第１の親器接続端子１１２Ａは主単巻トランスＴの直列巻線ＴＲ１の一端に接続され、第２の親器接続端子１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２は直列巻線ＴＲ１の他端及び分路巻線ＴＲ２の一端に接続され、第３の親器接続端子１１２Ｃは分路巻線ＴＲ２の他端に接続されている。なお、この第２の親器接続端子１１２Ｂ−１、１１２Ｂ−２は、タップＴＡの切換によりどちらか一方が導通状態となる。

次に、子器回路２００、３００の構成について説明する。なお、本実施形態における携帯用子器ユニット１２−１、１２−２は共に同一規格、同一構成であるので、以下、子器回路２００に基づき説明する。

子器回路２００は、上記説明した親器回路１００のうち、整流回路３０、平滑回路４０、リレー駆動回路５０、入力電圧検出回路６０及びランプ点灯回路７０に相当する構成は全て具備せずに構成されており、増設単巻トランスＴ１に接続部８０Ａ−１及び接続部８０Ｂ−１が接続された構成である。接続部８０Ａ−１は、図１に示すような第１の子器接続端子１２２Ａ、第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２及び第３の子器接続端子１２２Ｃから成り、第１の子器接続端子１２２Ａは増設単巻トランスＴ１の直列巻線ＴＲ１１の一端に接続され、第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２は直列巻線ＴＲ１１の他端及び分路巻線ＴＲ２１の一端に接続され、第３の子器接続端子１２２Ｃは分路巻線ＴＲ２１の他端に接続されている。同様に、接続部８０Ｂ−１は、図１に示すような第１の増設接続端子１２４Ａ、第２の増設接続端子１２４Ｂ−１、１２４Ｂ−２及び第３の増設接続端子１２４Ｃから成り、第１の増設接続端子１２４Ａは増設単巻トランスＴ１の直列巻線ＴＲ１１の一端に接続され、第２の増設接続端子１２４Ｂ−１、１２４Ｂ−２は直列巻線ＴＲ１１の他端及び分路巻線ＴＲ２１の一端に接続され、第３の増設接続端子１２４Ｃは分路巻線ＴＲ２１の他端に接続されている。なお、第２の子器接続端子１２２Ｂ−１、１２２Ｂ−２と、第２の増設接続端子１２４Ｂ−１、１２４Ｂ−２は、共に、タップＴＡの切換によりどちらか一方が導通状態となる。

また、携帯用親器ユニット１１と携帯用子器ユニット１２−１とは、接続部８０及び接続部８０Ａ−１を介して、主単巻トランスＴ及び増設単巻トランスＴ１の一次側及び二次側がそれぞれ並列接続されている。同様に、携帯用子器ユニット１２−１と携帯用子器ユニット１２−２とは、接続部８０Ｂ−１及び接続部８０Ａ−２を介して、増設単巻トランスＴ１及び増設単巻トランスＴ２の一次側及び二次側がそれぞれ並列接続されている。

なお、主単巻トランスＴ、増設単巻トランスＴ１、Ｔ２には、電力容量超過時の機器保護の自動切断サーモスタット機能内蔵のＴＨＥＲＭＡＬ ＳＥＮＳＯＲが接続されている。

次に、上記のように構成された本発明に係る携帯用変圧器の動作について図１、図２を参照して説明する。

まず、本発明に係る携帯用変圧器１に、１００Ｖ系あるいは２００Ｖ系の入力電圧が供給された場合の定格電圧への変圧動作について説明する。
（ア） 入力電圧が１００Ｖ系の場合
本発明に係る携帯用変圧器１において、１００Ｖ系の入力電圧が商用電源からプラグ部１１４へ供給されると、その入力電圧は、並列接続された入力電圧検出回路６０と電圧変換回路２０の双方の回路に印加される。

入力電圧検出回路６０において、入力電圧はダイオードＤ４で半波整流される。この半波整流された脈動電圧は、直列接続された抵抗Ｒ３とＲ４で分圧され、抵抗Ｒ４の両端の電圧がツェナーダイオードＺＤ２のカソードに印加される。ここで、抵抗Ｒ４の両端に発生する電圧はツェナー電圧に達しないため、ツェナーダイオードＺＤ２は導通しない。よって、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードに接続したサイリスタ（ＳＣＲ）のゲートに電圧が印加されず、抵抗Ｒ１を短絡させる電流が流れないので、サイリスタ（ＳＣＲ）はオフの状態のままである。

一方、電圧変換回路２０において、入力電圧を主単巻トランスＴで電圧降下して整流回路３０に印加して、ダイオードＤ１により半波整流される。この半波整流された脈動電圧は、平滑回路４０のコンデンサＣ１にて交流成分が取り除かれ、平滑化された直流電圧として出力される。そして、平滑回路４０からの出力電圧がリレー駆動回路５０に印加される。

リレー駆動回路５０では、リレーコイルＲＬとトランジスタＱ１の直列回路に電圧が印加されるとともに、バイアス用の抵抗Ｒ１とＲ２を経由してトランジスタＱ１のベースにも電圧が印加される。この自己バイアスにより、トランジスタＱ１にベース電流が供給されるので、トランジスタＱ１がオンの状態になる。

このように、リレー駆動回路５０のトランジスタＱ１がオンすると、リレーコイルＲＬとトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間に電流が流れるため、リレーが作動してタップＴＡの共通接点Ｐ３が高圧用接点Ｐ２から離れて低圧用接点Ｐ１へ切り替わる。このとき、電圧変換回路２０において、プラグ部１１４は低圧用接点Ｐ１に接続された共通接点Ｐ３を介してコンセント部１１１に接続されることになる。したがって、入力電圧が１００Ｖ系の場合、低圧用接点Ｐ１に接続された主単巻トランスＴにより、１００Ｖ系の入力電圧に応じて変換した定格電圧がコンセント部１１１から図示しない電気機器へと供給される。

この際、ランプ点灯回路７０では、トランジスタＱ１がオンの状態になることに伴い、トランジスタＱ１のベースに流れる電流が分岐してトランジスタＱ２のベースに流れ、トランジスタＱ２はオンの状態となる。これに伴い、ダイオードＤ１により半端整流された電圧が抵抗Ｒ６により降圧されるとともに、１００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ１に印加され、１００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ１が点灯する。

（イ） 入力電圧が２００Ｖ系の場合
本発明に係る携帯用変圧器１において、２００Ｖ系の入力電圧が商用電源からプラグ部１１４へ供給されると、その入力電圧は、並列接続された入力電圧検出回路６０と電圧変換回路２０の双方の回路に印加される。

入力電圧検出回路６０において、入力電圧はダイオードＤ４により半波整流されるとともに、その脈動電圧は、直列接続された抵抗Ｒ３とＲ４で分圧され、抵抗Ｒ４の両端の電圧がツェナーダイオードＺＤ１のカソードに印加される。ここで、今度は抵抗Ｒ４の両端に発生する電圧がツェナー電圧に達するため、ツェナーダイオードＺＤ１が導通する。よって、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードに接続したサイリスタ（ＳＣＲ）のゲートに電圧が印加され、トリガー電流が流れるので、サイリスタ（ＳＣＲ）が作動する。サイリスタ（ＳＣＲ）が作動するためには、ゲートに対して少なくとも脈動電圧の半サイクル程度の電圧が印加されればよい。

入力電圧検出回路６０のサイリスタ（ＳＣＲ）が作動すると、抵抗Ｒ１とサイリスタ（ＳＣＲ）のアノード−カソード間に順方向の電流が流れる。これにより、リレー駆動回路５０では抵抗Ｒ２の両端に電圧が印加されず、ベース電流が供給されないので、トランジスタＱ１は常にオフの状態である。なお、一旦作動したサイリスタ（ＳＣＲ）は、負荷容量の増加により電圧降下が生じてゲートにトリガー電流が流れなくなっても作動し続け、プラグ部１１４を商用電源から外して入力電圧の供給が遮断されるまで継続する。

このように、リレー駆動回路５０のトランジスタＱ１は常にオフであり、リレーコイルＲＬへ電流が供給されず、リレーが停止しているので、タップＴＡの共通接点Ｐ３は高圧用接点Ｐ２に接触したままの状態を維持している。このとき、電圧変換回路２０において、プラグ部１１４は高圧用接点Ｐ２に接続された共通接点Ｐ３を介してコンセント部１１１に接続されることになる。したがって、入力電圧が２００Ｖ系の場合、高圧用接点Ｐ２に接続された主単巻トランスＴにより、２００Ｖ系の入力電圧に応じて変換した定格電圧がコンセント部１１１から図示しない電気機器へと供給される。

この際、ランプ点灯回路７０では、トランジスタＱ１がオフの状態になることに伴い、トランジスタＱ１のベースには電流が供給されず、同様にトランジスタＱ２のベースにも電流は供給されず、トランジスタＱ２もオフの状態となる。これに伴い、ダイオードＤ１により半端整流された電圧が抵抗Ｒ６により降圧されるとともに、１００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ１には印加されず、２００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ２に印加され、２００Ｖ系用発光ダイオードＬＥＤ２が点灯する。

次に、本発明に係る携帯用変圧器１における電力容量の増設作用について説明する。

上述したように、携帯用親器ユニット１１に携帯用子器ユニット１２−１、携帯用子器ユニット１２−２を接続すると、主単巻トランスＴに対して増設単巻トランスＴ１、Ｔ２はそれぞれ並列接続され、この増設単巻トランスＴ１、Ｔ２は携帯用親器ユニット１１に対し、いわば負荷として機能する。例えば、主単巻トランスＴ及び増設単巻トランスＴ１、Ｔ２が全て同一規格のトロイダルコイルで構成されていて、共に電力容量が６０ＶＡとした場合、入力電圧、出力電圧は変わらず、負荷が並列的に増加することになるので、その結果、電流容量が増えることになる。すなわち、この場合は、携帯用親器ユニット１１のみでは、電力容量が６０ＶＡであったものが、携帯用子器ユニット１２−１、１２−２を接続したことにより、１８０ＶＡに増えることになる。なお、それぞれの単巻トランスＴ、Ｔ１、Ｔ３の電力容量は共通である必要はなく、全て異なる電力容量にしてもよい。

上述したように、本発明に係る携帯用変圧器１は、携帯用親器ユニット１１に携帯用子器ユニット１２を接続することにより、主単巻トランスＴと増設単巻トランスＴ１を並列接続することが出来るので、携帯用変圧器１の電力容量を簡易に増やすことが出来る。

また、携帯用変圧器１の電力容量を増やすべく接続される携帯用子器ユニット１２は、携帯用親器ユニット１１が有するプラグ部１１４、コンセント部１１１、整流回路３０及び平滑回路４０を必要とせず、例えば、トロイダルコイルからなる増設単巻トランスＴ１と接続部８０Ａ−１を有していれば良いので、その結果、製造コストを低く抑えられる。

更に、このような簡易な構成の携帯用子器ユニット１２を携帯用親器ユニット１１に、例えば、図１（ｄ）のように載置し、接続するという構成であり、携帯用親器ユニット１１と同一構成のものを複数接続するという構成ではないので、携帯性に優れている。

なお、主単巻トランスＴも増設単巻トランスＴ１、Ｔ２も共に、同一規格、同一構成のトロイダルコイルを使用すれば、より製造コストが抑えられる。

本発明に係る携帯用変圧器の外観図を示すもので、（ａ）は携帯用親器ユニットの正面図、（ｂ）及び（ｃ）は携帯用子器ユニットの背面図、正面図、（ｄ）は携帯用親器ユニットと携帯用子器ユニットとの接続要領を示す側面図である。 本発明に係る携帯用変圧器の内部回路を示すブロック図である。

符号の説明

１ 携帯用変圧器
１１ 携帯用親器ユニット
１１０ 第１のケーシング
１１０Ａ 第１のケーシングの一の面
１１０Ｂ 載置部
１１１ コンセント部
１１２Ａ 第１の親器接続端子
１１２Ｂ−１ 第２の親器接続端子
１１２Ｂ−２ 第２の親器接続端子
１１２Ｃ 第３の親器接続端子
１１３ 電源コード
１１４ プラグ部
１２−１ 携帯用子器ユニット
１２−２ 携帯用子器ユニット
１２０ 第２のケーシング
１２１ 第１ジョイント面
１２２Ａ 第１の子器接続端子
１２２Ｂ−１ 第２の子器接続端子
１２２Ｂ−２ 第２の子器接続端子
１２２Ｃ 第３の子器接続端子
１２３ 第２ジョイント面
１２４Ａ 第１の増設接続端子
１２４Ｂ−１ 第２の増設接続端子
１２４Ｂ−２ 第２の増設接続端子
１２４Ｃ 第３の増設接続端子
２０ 電圧変換回路
３０ 整流回路
４０ 平滑回路
５０ リレー駆動回路
６０ 入力電圧検出回路
７０ ランプ点灯回路
８０、８０Ａ−１、８０Ａ−２、８０Ｂ−１、８０Ｂ−２ 接続部
Ｔ 主単巻トランス
Ｔ１、Ｔ２ 増設単巻トランス
ＴＲ１１ 直列巻線
ＴＲ２１ 分路巻線
ＴＡ タップ
Ｐ１ １００Ｖ系用接点
Ｐ２ ２００Ｖ系用接点
Ｐ３ 共通接点
ＬＥＤ１ １００Ｖ系用発光ダイオード
ＬＥＤ２ ２００Ｖ系用発光ダイオード

Claims (5)

1. 商用電源の差込コンセントに接続可能なプラグ部と、
   電気機器のプラグを接続可能なコンセント部と、を有し、
   商用電源からプラグ部を介して供給される入力電圧を主単巻トランスにより定格電圧に変換し、変換した定格電圧をコンセント部を介して電気機器へ供給する電圧変換回路と、
   上記商用電源から供給された入力電圧を整流して出力する整流回路と、
   上記整流回路から出力された電圧を平滑して直流電圧を出力する平滑回路と、を収容する第１のケーシングを有し、
   上記第１のケーシングの一の面には、
   上記主単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第１の親器接続端子と、上記直列巻線の他端及び上記主単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第２の親器接続端子と、上記分路巻線の他端に接続された第３の親器接続端子と、を有する
   携帯用親器ユニットと、
   上記プラグ部、上記コンセント部、上記整流回路及び上記平滑回路を有さず、
   内部に増設単巻トランスが収容されるとともに、上記第１のケーシングの一の面に第１ジョイント面が載置可能に構成された第２のケーシングを有し、
   上記第２のケーシングの第１ジョイント面には、
   上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続された第１の子器接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続された第２の子器接続端子と、この分路巻線の他端に接続された第３の子器接続端子と、を有する
   携帯用子器ユニットと、
   から成り、
   上記携帯用親器ユニットと上記携帯用子器ユニットとは、
   上記第１のケーシングの一の面に上記第２のケーシングの第１ジョイント面を載置すると、
   上記第１の親器接続端子と上記第１の子器接続端子とが、上記第２の親器接続端子と上記第２の子器接続端子とが、上記第３の親器接続端子と上記第３の子器接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得る
   ことを特徴とする携帯用変圧器。
2. 上記携帯用親器ユニットは、
   上記主単巻トランスにタップが接続されているとともに、
   上記タップの接点を２００Ｖ系用接点あるいは１００Ｖ系用接点に切り換えるリレー駆動回路を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯用変圧器。
3. 上記携帯用親器ユニットは、
   上記リレー駆動回路による上記タップの接点切換状況に応じて点灯するランプを有する
   ことを特徴とする請求項１あるいは２いずれか１項に記載の携帯用変圧器。
4. 上記携帯用子器ユニットは、複数個から構成されているとともに、
   上記携帯用子器ユニットのそれぞれは、上記第１ジョイント面の裏面側に位置する第２ジョイント面に、上記増設単巻トランスの直列巻線の一端に接続される第１の増設接続端子と、この直列巻線の他端及び上記増設単巻トランスの分路巻線の一端に接続される第２の増設接続端子と、この分路巻線の他端に接続される第３の増設接続端子と、を有し、
   上記携帯用子器ユニット同士は、
   上記第２ジョイント面に上記第１ジョイント面を載置すると、
   上記第１の子器接続端子と上記第１の増設接続端子とが、上記第２の子器接続端子と上記第２の増設接続端子とが、上記第３の子器接続端子と上記第３の増設接続端子とが、それぞれ電気的に接続され得る
   ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の携帯用変圧器。
5. 上記主単巻トランス及び上記増設単巻トランスは同一構造のトロイダルコイルにより構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の携帯用変圧器。

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