JP4524511B2

JP4524511B2 - 電源装置

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Publication number: JP4524511B2
Application number: JP2000099639A
Authority: JP
Inventors: 正一羽賀
Original assignee: Ｔｄｋラムダ株式会社
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001286140A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、電気，電子機器などの各種負荷に安定した直流電圧を供給するために、例えばスイッチング方式やドロッパ方式などの電源装置が用いられている。こうした電源装置は、例えばスイッチング方式の場合、交流100ボルトや200ボルトなどの商用電源電圧を整流平滑して、これをスイッチング素子のスイッチングにより断続的にトランスの一次巻線に印加するとともに、このトランスの二次巻線に誘起された電圧を、出力回路である整流平滑回路により整流平滑し、負荷に所定の出力電圧を供給する。また、この出力電圧の変動に応じて前記スイッチング素子のパルス導通幅を制御することにより、安定化した出力電圧を得るようにしている。さらに近年では、トランスの二次巻線を２つ以上にし、電力を出力する出力回路を複数チャンネル設けて、一つの電源装置で様々な値の出力電圧を取り出せるようになっている。
【０００３】
こうした電源装置では、各出力回路の出力端子間に接続される負荷側の回路において、例えば過負荷や短絡事故などが発生して出力電流が増大すると、これを制限して電源装置側や負荷側の破損を防止する出力電流制限手段としての過電流保護回路が設けられている。この過電流保護回路による出力電流の電流制限値は、電源装置の能力（例えば熱上昇の度合いなど）によって定められる。特に上記出力回路が複数チャンネル設けられている多出力の電源装置では、様々な出力電圧（例えば、ＤＣ＋５，＋１５，＋２４ボルトなど）を取り出せるため、可変範囲の広い出力電圧に対応した電流制限値の設定が必要になってくる。
【０００４】
図８および図９は、従来の電源装置における出力電圧Ｅと出力電流Ｉとの関係を二次元的にプロットしたグラフである。なお、各図において、横軸は出力電流Ｉ（単位：アンペア）、縦軸は出力電圧Ｅ（単位：ボルト）である。出力回路から取り出される出力電力Ｐは、周知のように出力電流Ｉと出力電圧Ｅとの積（図では出力電流Ｉと出力電圧Ｅで囲まれた面積）であらわされる。ここで図８に示すように、過電流保護回路による出力電流Ｉの電流制限値Ｉmaxを出力電圧Ｅの可変範囲に拘らず一定の値に設定すると、出力電圧Ｅを電源装置の能力に応じて定めた定格電圧Ｅs内で可変させた場合に、この出力電圧Ｅに比例して出力電力Ｐの上限値も増減する。この出力電力Ｐは無制限に増大できるものではなく、例えば前記電源装置の能力に基づく出力回路の定格電力Ｐsなどにより制限される。したがって、実際にはこの定格電力Ｐsの範囲内で、出力電流Ｉの電流制限値Ｉmaxを設定せざるを得なくなり、電流制限値Ｉmaxを超えて出力電流Ｉを流せる電力領域（Ｐa）が存在するにも拘らず、過電流保護回路による過電流の保護動作が働いて、電源装置の能力を最大限に引き出すことができない。
【０００５】
こうした問題を回避するには、図９に示すように、定格電力Ｐsの電圧値に対する電流値の変位（この場合、電圧値に対し電流値は双曲線関数として変位する）に沿って、出力電流Ｉの電流制限値Ｉmaxを可変させるように設定することが考えられる。こうすると、出力電圧Ｅを電圧制限値Ｅsの範囲内で可変させた場合に、出力電力Ｐの上限値は一定になる。しかし、特に出力電圧Ｅを低く可変設定した場合は、これも電源装置の能力で決まる出力回路の定格電流Ｉsを超えて、出力電流Ｉを流せる電流値が必要以上に伸びてしまい、電源装置内において熱設計を過剰に行なう必要が生じるなどの新たな対策が必要になってくる。また、定格電流Ｉｓを超えて出力電流Ｉを流せる領域が存在するため、制御回路内で故障が生じてこの制御回路が正常に機能しなくなり、電源装置および負荷の破損に至るなどの不具合を引き起こす。このように、電源装置の能力で決まる定格電流Ｉsを超えずに、出力電圧Ｅの全可変範囲に亘って、出力電力Ｐを最大限に取り出すことができなかった。
【０００６】
また近年では、例えば１００ＶＡや２５０ＶＡなどの特定の範囲内に出力電力Ｐを制限した電源装置に対し、特殊な難燃部材を用いなくてもよいなどの安全規格上の取り決めがなされている。しかし、こうした安全規格上の仕様を満足する特定の電力値Ｐcに出力電力Ｐが制限された電源装置においても、前記定格電力Ｐsに基づく電流制限値Ｉmaxの設定と同様の問題を引き起こす。すなわち、過電流保護回路による出力電流Ｉの電流制限値Ｉmaxを出力電圧Ｅの可変範囲に拘らず一定の値に設定すると、電源装置の能力を最大限に引き出すことができなくなり（図８参照）、逆に電力値Ｐcの電圧値に対する電流値の変位に沿って、前期電流制限値Ｉmaxを可変させるように設定すると、定格電流Ｉｓを超えて出力電流Ｉを流せる領域が存在するようになる（図９参照）。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決して、出力電圧の全可変範囲に亘って、出力電力をより多く有効に取り出すことができる電源装置を提供することをその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の電源装置は、前記目的を達成するために、電力を出力する少なくとも１つのチャンネルの出力回路を備えた電源装置において、前記出力回路の出力電流を第１の電流制限値に制限する第１の電流制限手段と、前記出力回路の出力電流を第２の電流制限値に制限する第２の電流制限手段とを備え、前記第１の電流制限値および第２の電流制限値は、前記出力回路の出力電圧の全可変範囲において、前記出力電流の定格を超えない範囲内で、かつ特定の電力制限値を想定したときに、この電力制限値の電圧値に対する電流値の変位に沿って一つの出力電圧に対し前記第１の電流制限値と前記第２の電流制限値が追従して設定され、前記第２の電流制限手段よりもその電流制限値の大きな前記第１の電流制限手段はシャットダウン特性を有し、前記第２の電流制限手段は自動復帰特性を有することを特徴とする。
【０００９】
この場合、第１および第２の各電流制限値は、いずれも出力電圧の全可変範囲において、電源装置の能力で決まる出力電流の定格（定格電流）を超えない範囲内に設定されるため、定格電流を超えて出力回路から出力電流が流れることによる悪影響を防止できる。また、ある特定の電力制限値を想定したときに、この電力制限値の電圧値に対する電流値の変位に沿って、第１および第２の電流制限値が設定されるので、電力制限値の出力電圧の上限値に対する電流値から定格電流に至る範囲で、電力制限値を超えることなく出力電力を取り出せる。したがって、出力電圧の全可変範囲に亘って、出力電流を定格電流から超えさせることなく、出力回路から出力電力をより有効に取り出すことができる。
【００１０】
また、電流制限手段が二重に設けられているので、仮に２系統のうち一方の系統が故障に陥っても、他方の系統により確実に出力電流を制限することができる。
【００１１】
そして、一つの出力電圧が決まると、それぞれの電流制限手段の各電流制限値を一義的に決めることができる。
【００１２】
しかも、誘導性の負荷を出力回路に接続した場合、出力電流が起動時に増大して、一時的に第２の電流制限値に制限されても、その後は自動復帰特性を有する第２の制限手段により負荷に電力を供給し続けることができる。これに対し、電力制限値に達するような出力電流の増大を来した場合は、第１の電流制限手段により出力回路からの電力の供給をその時点で遮断することができる。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づき、本発明における電源装置の各実施例を説明する。図１および図２は本発明の第１実施例を示すものであり、電源装置全体の概略構成をあらわした図１において、１は電力変換回路であるインバータを構成するトランスで、このトランス１は一次巻線１Ａと少なくとも一つ以上の二次巻線１Ｂを有している。このトランス１の一次巻線１Ａには、例えばＭＯＳ型ＦＥＴなどのスイッチング素子２が直列に接続される。また、トランス１の二次巻線１Ｂには出力回路３が接続され、ここには整流ダイオードやチョークコイルおよび平滑コンデンサからなる整流平滑回路（整流手段）４が設けられる。そして、スイッチング素子２をスイッチングして、入力端子＋Ｖｉ，−Ｖｉ間の直流入力電圧をトランス１の一次巻線１Ａに断続的に印加すると、トランス１の二次巻線１Ｂに誘起された電圧が整流平滑回路４により整流平滑され、負荷５を接続する出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ間に直流出力電圧Ｅが発生するようになっている。
【００１４】
一方、この出力電圧Ｅを安定化させる帰還回路として、出力電圧Ｅの変動を検出する出力電圧検出回路11と、この出力電圧検出回路11からの電圧検出信号を基準電源12の基準電圧と比較する比較器13と、この比較器13からの比較結果に基づき、直流出力電圧Ｅが一定になるようにスイッチング素子２のパルス導通幅を制御する制御手段としてのパルス幅制御回路14が設けられている。そして、出力電圧Ｅが上昇するのに伴なって、出力電圧検出回路11からの電圧検出信号が上昇すると、比較器13の出力端子の電圧レベルが低下し、これを受けたパルス幅制御回路14は、スイッチング素子２のパルス導通幅を狭めて出力電圧Ｅを低下させる。一方、出力電圧Ｅが低下し、出力電圧検出回路11からの電圧検出信号も低下すると、比較器13の出力端子の電圧レベルが上昇し、これを受けたパルス幅制御回路14は、スイッチング素子２のパルス導通幅を広げて出力電圧Ｅを上昇させ、出力電圧Ｅの安定化を図っている。
【００１５】
さらに、21は出力回路３の出力電流Ｉを検出する電流検出部としての電流検出回路で、これは具体的には図示しないものの、例えば電流検出器たる電流トランスと、この電流トランスに誘起した電圧を整流して直流に変換する整流回路と、この整流回路で変換した直流電圧信号を、出力電流Ｉの電流検出信号として前記パルス幅制御回路14に送り出す電流検出信号送出回路とにより構成される。そして、この電流検出回路21と、前記パルス幅制御回路14およびスイッチング素子２とにより、出力回路３の出力電流Ｉを電流制限値Ｉmaxに制限する電流制限手段22が構成される。
【００１６】
そして上記構成では、出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ間に接続する負荷５側の回路において、例えば短絡事故などが発生し、出力回路３の出力電流Ｉが増大すると、出力電流Ｉを監視する電流検出回路21の電流検出信号が増大し、これがパルス幅制御回路14に印加される。パルス幅制御回路14は、この電流検出信号に見合う出力電流Ｉが予め設定した電流制限値Ｉmaxに制限されるように、スイッチング素子２のパルス導通幅を狭めて出力回路３や負荷５を保護する。
【００１７】
ここで、本実施例における電流制限値Ｉmaxの特徴を、従来例の図８や図９と同様に、出力電圧Ｅと出力電流Ｉとの関係を二次元的にプロットした図２のグラフで説明する。
【００１８】
本実施例では、電流制限手段22の電流制限値Ｉmaxが、出力回路３の出力電圧Ｅの全可変範囲（ここでは、０ボルトから定格電圧Ｅsボルトの範囲）において、電源装置の能力で決まる出力電流Ｉの定格すなわち出力回路３の定格電流Ｉsを超えない範囲内に設定される。これは前記図９に示すような、定格電流Ｉsを超えて出力回路３から出力電流Ｉが流れることによる悪影響を防止するためである。また本実施例では、前記定格電力Ｐsや安全規格で定めた電力値Ｐcのような、ある特定の電力制限値Ｐmaxを想定したときに、この電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿って、電流制限手段22の電流制限値Ｉmaxが設定されるようにする。このようにすると、図２からも明らかなように、電力制限値Ｐmaxの出力電圧Ｅの上限値（この場合は、定格電圧Ｅs）に対する電流値Ｉ’から、定格電流Ｉsに至る範囲で、電力制限値Ｐmaxを超えることなく出力電力Ｐを取り出せることになる。したがって、特に出力電圧Ｅの可変範囲の広い電源装置にあっては、この出力電圧Ｅの全可変範囲に亘って、出力電流Ｉを定格電流Ｉsから超えさせることなく、出力回路３から出力電力Ｐをより有効に取り出すことができる。
【００１９】
なお、前記安全規格で定めた電力値Ｐcは、現状では出力電圧Ｅに拘らず一定の１００ＶＡや２５０ＶＡになっているが、これはあくまでも一例に過ぎず、例えば負荷５の必要性に応じて、それ以外の値に調整することが可能である。また、ここでの電力制限値Ｐmaxは一定の値となっているが、例えば出力電圧に応じて段階的に電力制限値Ｐmaxが定められたものでもよい。例えば、出力電圧が＋１５ボルトまでのときには電力制限値Ｐmaxが１００ＶＡ、出力電圧が＋１５ボルトを超え＋３０ボルトまでのときには電力制限値Ｐmaxが８０ＶＡのように定められている場合は、それぞれの電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿って、電流制限手段22の電流制限値Ｉmaxを設定すればよい。
【００２０】
前記電流制限手段22の電流制限値Ｉmaxは、出力電圧の第１の可変範囲、すなわち出力電流Ｉを定格電流Ｉsで流したときに、電力制限値Ｐmaxの制限を受けない電圧値Ｅ’までの範囲において、定格電流Ｉsに沿ってほぼ一定値に設定され、この第１の可変範囲よりも高い出力電圧Ｅの第２の可変範囲、すなわち前記電圧値Ｅ’から定格電圧Ｅsの範囲において、電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿った値に設定される。
【００２１】
このようにすると、特に電力制限値Ｐmaxによる制限を受けない第１の電圧範囲において、出力電流Ｉを定格電流Ｉs近くにまで流すことができるので、第１の電圧範囲における出力電力Ｐを最大限取り出すことが可能になる。
【００２２】
また本実施例では、出力電圧Ｅが０ボルトからＥ’ボルトまでの範囲では、電力制限値Ｉmaxが定格電流Ｉsに設定され、出力電圧ＥがＥ’ボルトからＥ’’ボルトまでの範囲では、電力制限値Ｉmaxが電力制限値Ｉmaxによる制限を受けて定格電流Ｉsよりも小さい電流値Ｉ’’に設定され、さらに出力電圧ＥがＥ’’ボルトから定格電圧Ｅsボルトまでの範囲では、電力制限値Ｉmaxがさらに電力制限値Ｐmaxによる制限を受けて前記電流値Ｉ’’よりも小さい電流値Ｉ’に設定される。つまり、電圧値Ｅ１から定格電圧Ｅsの範囲において、電流制限手段22の電流制限値Ｉmaxが電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿って段階的に設定される。
【００２３】
このようにすると、電力制限値Ｐmaxに基づき得られる電流値と、電流制限値Ｉmaxとの間に差異が生じることになるため、電流制限値Ｐmaxにより定められた電流値に到達する前に、出力回路３の出力電流が電流制限手段22による電力制限値Ｉmaxで制限される。したがって、特に電力制限値Ｐmaxを超えて出力電力Ｐを取り出すことが好ましくないような場合は、ある程度のマージンをもたせて出力電流Ｉひいては出力電力Ｐを制限することが可能になる。
【００２４】
なお、本実施例では、出力電圧検出回路11からの電圧検出信号および電流検出回路21の電流検出信号に基づき、トランス１の一次側（一次巻線１Ａ側）にあるスイッチング素子２を制御しているが、例えば図３に示すように、パルス幅制御手段14によりトランス１の二次側（二次巻線１Ｂ側）にあるマグアンプ25を制御するようにしてもよい。また、電流検出回路21による出力電流Ｉの検出は、トランス１の二次側にある電力供給ライン上であれば、例えばマグアンプ25と整流平滑回路４の間にある電力供給ラインなど、どのような地点から行なってもよい。このように、トランス１の二次側を制御する方式は、特に多出力の電源装置で、各出力回路３毎に安定した電力を出力させる場合に有効である。
【００２５】
次に、本発明の第２実施例を図４および図５に基づき説明する。なお、第１実施例と同一箇所には同一符号を付し、その共通する部分の説明は重複するため省略する。電源装置全体の概略構成をあらわした図４において、本実施例では、前記電流制限手段すなわち第１の電流制限手段22とは別に、第２の電流制限手段31が設けられている。
【００２６】
具体的には、32は出力回路３から出力される電力（出力電圧Ｅおよび出力電流Ｉ）を制御する磁気増幅器としてのマグアンプで、ここではトランス１の二次巻線１Ｂの一端（ドット端子）と整流平滑回路の図示しないダイオードとの間に挿入接続される。このマグアンプ32の飽和，非飽和（オン，オフ）制御は、スイッチ手段たるトランジスタ33のスイッチングにより行なわれる。また、34は出力回路３の出力電流Ｉを検出する電流検出部としての電流検出回路で、これは前記電流検出回路21と同様の回路で構成される。そして電流検出回路34は、出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ間に接続する負荷５側の回路において、例えば短絡事故などが発生し、出力回路３の出力電流Ｉが増大すると、この出力電流Ｉの増大を制限するような駆動信号、すなわち保護動作を行なうような制御信号をトランジスタ33に出力し、マグアンプ32の飽和，非飽和を制御する。つまりここでは、マグアンプ32，トランジスタ33および電流検出回路34により第２の電流制限手段31が構成される。
【００２７】
ここで、本実施例における電流制限値Ｉmaxの特徴を、従来例の図８や図９と同様に、出力電圧Ｅと出力電流Ｉとの関係を二次元的にプロットした図５のグラフで説明する。
【００２８】
本実施例では、第１の電流制限手段22による第１の電流制限値Ｉmax1のみならず第２の電流制限手段31による第２の電流制限値Ｉmax2が、いずれも出力回路３の出力電圧Ｅの全可変範囲（ここでは、０ボルトから定格電圧Ｅsボルトの範囲）において、電源装置の能力で決まる出力電流Ｉの定格すなわち出力回路３の定格電流Ｉsを超えない範囲内に設定される。これは前記図９に示すような、定格電流Ｉsを超えて出力回路３から出力電流Ｉが流れることによる悪影響を防止するためである。また本実施例では、ある特定の電力制限値Ｐmaxを想定したときに、この電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿って、第１の電流制限値Ｉmax1および第２の電流制限値Ｉmax2が設定されるようにする。このようにすると、図２からも明らかなように、電力制限値Ｐmaxにおける出力電圧Ｅの上限値（この場合は、定格電圧Ｅs）に対する電流値Ｉ１’から、定格電流Ｉsに至る範囲で、電力制限値Ｐmaxを超えることなく出力電力Ｐを取り出せる。したがって、特に出力電圧Ｅの可変範囲の広い電源装置にあっては、この出力電圧Ｅの全可変範囲に亘って、出力電流Ｉを定格電流Ｉsから超えさせることなく、出力回路３から出力電力Ｐをより有効に取り出すことができる。
【００２９】
そして本実施例では、出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ間に接続する負荷５側の回路において、例えば過負荷や短絡事故などが発生し、出力回路３の出力電流Ｉが増大すると、２系統の電流制限手段22，31でこの出力電流Ｉが制限される。この場合、第１の電流制限手段22による電流制限とは別に、第２の電流制限手段31を構成する電流検出回路34により、出力電流Ｉの増大を制限するような駆動信号がトランジスタ33に出力され、マグアンプ32の飽和，非飽和を制御する。このように、出力回路３に過電流（過電力）が発生した場合でも、この過電流を抑制することができ、かつ電流制限手段22，31が二重に設けられているので、仮に２系統のうち一方の系統が故障に陥っても、他方の系統により確実に出力電流Ｉを制限することができ、出力回路３側の回路パターンの焼損や、構成部品の破損を未然に防止できる。
【００３０】
前記第１の電流制限値Ｉmax1および第２の電流制限値Ｉmax2は、いずれも出力電圧の第１の可変範囲、すなわち出力電流Ｉを定格電流Ｉsで流したときに、電力制限値Ｐmaxの制限を受けない電圧値Ｅ’までの範囲において、定格電流Ｉsに沿ってほぼ一定値に設定され、この第１の可変範囲よりも高い出力電圧Ｅの第２の可変範囲、すなわち前記電圧値Ｅ’から定格電圧Ｅsの範囲において、電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿った値に設定される。
【００３１】
このようにすると、特に電力制限値Ｐmaxによる制限を受けない第１の電圧範囲において、出力電流Ｉを定格電流Ｉs近くにまで流すことができるので、第１の電圧範囲における出力電力Ｐを最大限取り出すことが可能になる。
【００３２】
前記第１の電流制限値Ｉmax1と第２の電流制限値Ｉmax2は、同じ値に設定してもよいが、本実施例のように、どの出力電圧Ｅの電圧範囲内においても、第２の電流制限値Ｉmax2は第１の電流制限値Ｉmax1よりも小さく設定してもよい。このようにすると、出力電流Ｉが増加すると先に第２の電流制限手段31による電流制限が機能するが、仮に第２の電流制限手段31が動作不良に陥っても、第１の電流制限手段22による電流制限が働く。つまり、第２の電流制限値Ｉmax2で囲まれた部分が通常の出力電流Ｉの使用範囲Ｉ１になり、第２の電流制限値Ｉmax2と第１の電流制限値Ｉmax1との間で囲まれた部分が、万一第２の電流制限手段31が不具合を起こした場合の保護範囲Ｉ２になって、装置としての信頼性が向上する。勿論、第１の電流制限値Ｉmax1よりも第２の電流制限値Ｉmax2を小さく設定することも可能である。
【００３３】
また本実施例では、電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿って、一つの出力電圧Ｅに対し第１の電流制限値Ｉmax1と第２の電流制限値Ｉmax2が追従（トラッキング）して設定される。このようにすると、特に上記第２の電圧範囲において、一つの出力電圧Ｅが決まると、それぞれの電流制限手段22，31の各電流制限値Ｉmax1，Ｉmax2を一義的に決めることができる。これとは別に、各電流制限手段22，31の電流制限値Ｉmax1，Ｉmax2をお互いに無関係に設定して、各々独立に出力電流Ｉを制限してもよい。
【００３４】
第２の電流制限回路31よりもその電流制限値Ｉmax1の大きな第１の電流制限手段22は、出力電流Ｉが増大して第１の電流制限値Ｉmax1に達すると、出力回路３からの電力の供給を遮断し、その後は何らかの操作を加えない限り復帰しないシャットダウン特性を有する。これに対し、第１の電流制限手段22よりもその電流制限値Ｉmax2の小さな第２の電流制限手段31は、出力電流Ｉが増大すると、この出力電流Ｉを第２の電流制限値Ｉmax2に制限し、出力電流Ｉが第２の電流制限値Ｉmax2以下になると、元の状態に自動復帰して出力回路３から電力を供給する自動復帰特性を有する。このようにすれば、モータのような誘導性の負荷５を接続した場合に、出力電流Ｉが起動時に増大して、一時的に第２の電流制限値Ｉmax2に制限されても、その後は自動復帰特性を有する第２の制限手段31により負荷５に電力を供給し続けることができる。これに対し、電力制限値Ｐmaxに達するような出力電流Ｉの増大を来した場合は、第１の電流制限手段22により出力回路３からの電力の供給をその時点で遮断することができる。したがって、負荷５により一時的に出力電流Ｉが増大しても、電力を供給し続けることができる一方で、電流制限値Ｐmaxに達するような出力電流Ｉの増大に対しては、これを遮断することが可能になる。
【００３５】
また、第１の電流制限手段22および第２の電流制限手段31をいずれも自動復帰特性を有するもので構成してもよい。この場合、どちらか一方の電流制限手段（例えば、第２の電流制限手段31）で、出力電流Ｉの増大時にこの出力電流Ｉを制限できなくても、別の第１の電流制限手段22で出力電流Ｉを制限し、その後自動復帰することができる。また、負荷５により一時的に出力電流Ｉが増大しても、電力を供給し続けることができるとともに、電流制限値Ｐmaxに達するような出力電流Ｉの増大に対しても、これが解消されればその後負荷に電力を供給し続けることができる。
【００３６】
さらに、第１の電流制限手段22および第２の電流制限手段31をいずれもシャットダウン特性を有するもので構成してもよい。こうすれば、どちらか一方の電流制限手段（例えば、第２の電流制限手段31）で、出力電流Ｉの増大時に正しく出力回路３をシャットダウンできなくても、別の第１の電流制限手段22で出力回路３を確実にシャットダウンできる。
【００３７】
なお、この実施例においても、第１の電流制限値Ｉmax1および第２の電流制限値Ｉmax2を、電力制限値Ｐmaxの電圧値に対する電流値の変位に沿って段階的に設定してもよい。
【００３８】
また、本実施例の別の変形例として、例えば図６に示すように、パルス幅制御回路14によって、トランス１の二次側に接続したマグアンプ32を制御するように構成してもよい。この場合、電流検出回路21，パルス幅制御回路14およびマグアンプ32が第１の電流制限手段22となり、電流検出回路34，パルス幅制御回路14およびマグアンプ32が第２の電流制限手段31となる。このように、トランス１の二次側を制御する方式は、特に多出力の電源装置で、各出力回路３毎に安定した電力を出力させる場合に有効である。
【００３９】
さらに、図７に示すように、電流検出回路21，フォトカプラ41，パルス幅制御回路14およびスイッチング素子２により第１の電流制限手段22を構成し、この第１の電流制限手段22により、トランス１の一次側にあるスイッチング素子２への駆動信号の供給を停止して、電源装置全体をシャットダウンさせてもよい。この場合、出力電圧Ｅの変動によりパルス幅制御回路42がトランス１の二次側にある前記マグアンプ32を制御する構成とし、電流検出回路34と、パルス幅制御回路42と、マグアンプ32にて第２の電流制限手段31を構成してもよい。
【００４０】
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。本実施例では、電力を出力する出力回路３が単一のチャンネルで構成されるが、トランス１の二次巻線１Ｂを複数設け、各二次巻線１Ｂに出力回路３を設けた複数のチャンネルの出力回路３からなる多出力の電源装置（多出力電源装置）にも適用できる。また、電源装置の形態においても、スイッチング素子を用いたいわゆるスイッチング方式だけでなく、例えばドロッパ方式などの他の方式の電源装置にも適用できる。さらにスイッチング素子としては、例えばＭＯＳ型ＦＥＴやトランジスタなどを利用できる。その他、スイッチング方式の電源装置では、スイッチング素子の個数なども各種回路方式に応じて適宜変更してよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の請求項１の電源装置によれば、出力電圧の全可変範囲に亘って、出力電力をより多く有効に取り出すことが可能になる。また、仮に２系統のうち一方の系統が故障に陥っても、他方の系統により確実に出力電流を制限することができる。
【００４２】
また、一つの出力電圧を決めることによって、それぞれの電流制限手段の各電流制限値を一義的に決めることができる。
【００４３】
さらに、負荷により一時的に出力電流が増大しても、電力を供給し続けることができる一方で、電流制限値に達するような出力電流の増大に対しては、これを遮断することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す電源装置の全体構成をあらわしたブロック回路図である。
【図２】同上出力電圧と出力電流との関係を二次元的にプロットしたグラフである。
【図３】同上別の変形例を示す電源装置の全体構成をあらわしたブロック回路図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す電源装置の全体構成をあらわしたブロック回路図である。
【図５】同上出力電圧と出力電流との関係を二次元的にプロットしたグラフである。
【図６】同上別の変形例を示す電源装置の全体構成をあらわしたブロック回路図である。
【図７】同上さらに別の変形例を示す電源装置の全体構成をあらわしたブロック回路図である。
【図８】従来例における出力電圧と出力電流との関係を二次元的にプロットしたグラフである。
【図９】別な従来例における出力電圧と出力電流との関係を二次元的にプロットしたグラフである。
【符号の説明】
３出力回路
22 電流制限手段（第１の電流制限手段）
31 第２の電流制限手段

Claims

電力を出力する少なくとも１つのチャンネルの出力回路を備えた電源装置において、前記出力回路の出力電流を第１の電流制限値に制限する第１の電流制限手段と、前記出力回路の出力電流を第２の電流制限値に制限する第２の電流制限手段とを備え、前記第１の電流制限値および第２の電流制限値は、前記出力回路の出力電圧の全可変範囲において、前記出力電流の定格を超えない範囲内で、かつ特定の電力制限値を想定したときに、この電力制限値の電圧値に対する電流値の変位に沿って一つの出力電圧に対し前記第１の電流制限値と前記第２の電流制限値が追従して設定され、前記第２の電流制限手段よりもその電流制限値の大きな前記第１の電流制限手段はシャットダウン特性を有し、前記第２の電流制限手段は自動復帰特性を有することを特徴とする電源装置。