JP6787819B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置内における電源回路の接続関係を切り替える技術に関する。

電源装置には、入力電圧の電圧値の変更に対応可能なものが存在する。この様な電源装置では、入力電圧の電圧値に応じて、２つの電源回路（コンデンサを含む）の接続関係を並列接続又は直列接続の何れかへ選択的に切り替えることにより、電源回路（主にコンデンサ）に過電圧が印加されることを防止しつつ、入力電圧に応じた出力電圧を得ることを可能にしている。例えば、入力電圧の電圧値として２００Ｖと４００Ｖの２つの電圧値を選択できる電源装置が存在する。この電源装置では、入力電圧が２００Ｖである場合には２つの電源回路は並列に接続され、入力電圧が４００Ｖである場合には２つの電源回路は直列に接続される。

又、電源装置には、リレー等を用いて上記接続関係の切替えを自動で行う自動方式のもの（例えば、特許文献１参照）と、バスバー等を用いて行う上記接続関係の切替えを手動で行う手動方式のものと、が存在す。入力電流が比較的大きな電源装置（例えば、入力電流が２５Ａ以上）では、手動方式が採用されることが多い。

特開２００２−１４４０３３号公報

しかし、手動方式が採用された従来の電源装置では、２つの電源回路どうしを、入力電圧の電圧値に対応しない誤った接続関係で繋げてしまった場合、電源回路（主にコンデンサ）に過電圧が印加され、電源回路が破損する虞があった。このため、従来の電源装置では、入力電圧の電圧値の変更に伴う電源回路の接続関係の切替え作業は、その作業に慣れたサービスマン等に委ねられていた。一方、ユーザにとっては、入力電圧の電圧値を変更したい場合であっても、電源回路の接続関係の切替えをサービスマンに依頼しなければならず、不便であった。

そこで本発明の目的は、２つの電源回路の接続関係を切り替えることが可能な電源装置において、２つの電源回路の誤接続を防止することである。

本発明に係る電源装置は、第１電源回路と、第２電源回路と、順に配列された第１〜第５の端子と、切替え器具と、を備える。第１電源回路は、第１のスイッチング素子と、第３のスイッチング素子と、第１のコンデンサと、を含む。第２電源回路は、第２のスイッチング素子と、第４のスイッチング素子と、第２のコンデンサと、を含む。第１の端子は、第１のスイッチング素子に接続され、入力電圧の正極側に繋がる端子である。第２の端子は、第２のスイッチング素子に接続される端子である。第３の端子は、第３のスイッチング素子に接続される端子である。第４の端子は、第４のスイッチング素子に接続され、入力電圧の負極側に繋がる端子である。

切替え器具は、第１電源回路及び第２電源回路の接続関係を切り替えるものである。具体的には、切替え器具は、第１導電部材と、第２導電部材と、これらの導電部材を互いに離間した所定の位置関係で連結する電気絶縁部材と、を含み、接続関係が並列接続になる第１の接続位置と、接続関係が直列接続になる第２の接続位置と、に選択的に配される。ここで、第１の接続位置は、第１の端子及び第２の端子の間を第１導電部材で短絡させたとき、第３の端子及び第４の端子の間を短絡させる位置に第２導電部材が配される位置である。第２の接続位置は、第２の端子及び第３の端子の間を第１導電部材で短絡させたとき、第４の端子及び第５の端子の間を短絡させる位置に第２導電部材が配される位置である。

上記電源装置によれば、切替え器具により、第１の端子及び第２の端子の間を第１導電部材で短絡させると共に、第３の端子及び第４の端子の間を第２導電部材で短絡させることができる。これにより、第１電源回路及び第２電源回路は並列に接続される。このとき、第１導電部材と第２導電部材とは、電気絶縁部材によって上記所定の位置関係で連結されているため、第１の端子及び第２の端子の間を第１導電部材で短絡させたとき、第２導電部材は、第３の端子及び第４の端子の間を短絡させる位置に配置され、それ以外の位置には配置されない。よって、第１電源回路及び第２電源回路を並列に接続する場合の誤接続が防止される。

又、切替え器具により、第２の端子及び第３の端子の間を第１導電部材で短絡させることができる。これにより、第１電源回路及び第２電源回路は直列に接続される。このとき、第１導電部材と第２導電部材とは、電気絶縁部材によって上記所定の位置関係で連結されているため、第２の端子及び第３の端子の間を第１導電部材で短絡させたとき、第２の端子は、第４の端子及び第５の端子の間を短絡させる位置に配置され、それ以外の位置には配置されない。よって、第１電源回路及び第２電源回路を直列に接続する場合の誤接続が防止される。

更に、ユーザは、第１電源回路及び第２電源回路の接続関係を切り替える際、電気絶縁部材を、切替え器具のハンドル部分として使用することができる。よって、ユーザは、感電の虞がある第１導電部材及び第２導電部材に触れることなく、切替え作業を安全に行うことができる。又、従来、切替え作業を行う場合、第１導電部材による配線（短絡させる２つの端子への接続）と第２導電部材による配線（短絡させる２つの端子への接続）とを別々に行う必要があったが、上記切替え器具によれば、それらの配線を一度の作業で纏めて行うことができる。よって、ユーザにとって切替え作業が容易になる。

上記電源装置において、第１〜第５の端子は、第５、第１、第２、第３、第４の順に配列されていてもよい。この場合、切替え器具は、接続関係が並列接続になる上記第１の接続位置と、接続関係が直列接続になる新たな第３の接続位置と、に選択的に配されることが好ましい。ここで、第３の接続位置は、第２の端子及び第３の端子の間を第２導電部材で短絡させたとき、第５の端子及び第１の端子の間を短絡させる位置に第１導電部材が配される位置である。

本発明によれば、２つの電源回路の誤接続が防止される。

第１実施形態に係る電源装置を概念的に示した回路図である。 第１実施形態に係る電源装置の要部を概念的に示した分解斜視図である。 第１実施形態における第１電源回路及び第２電源回路の接続関係として、（Ａ）並列接続及び（Ｂ）直列接続を示した回路図である。 第１実施形態における切替え器具の位置として、（Ａ）並列接続時の位置（第１の接続位置）及び（Ｂ）直列接続時の位置（第２の接続位置）を示した斜視図である。 第１実施形態における誤接続検知処理を示したフローチャートである。 第２実施形態に係る電源装置を概念的に示した回路図である。 第２実施形態に係る電源装置の要部を概念的に示した分解斜視図である。 第２実施形態における第１電源回路及び第２電源回路の接続関係として、（Ａ）並列接続及び（Ｂ）直列接続を示した回路図である。 第３実施形態に係る電源装置を概念的に示した回路図である。 第３実施形態における誤接続検知処理を示したフローチャートである。

［１］第１実施形態
［１−１］電源装置の構成
図１は、第１実施形態に係る電源装置を概念的に示した回路図である。又、図２は、第１実施形態に係る電源装置の要部を概念的に示した斜視図である。図１に示される様に、電源装置は、一対の入力端子Ｔａ１及びＴａ２と、５つの端子である第１の端子Ｔｓ１〜第５の端子Ｔｓ５と、第１電源回路Ｐ１と、第２電源回路Ｐ２と、トランスＭと、一対の出力端子Ｔｂ１及びＴｂ２と、を備える。更に、電源装置は、図２に示される様に切替え器具Ｂを備える。

これらの要素は、絶縁基板１１（図２参照）に搭載されており、入力端子Ｔａ１及びＴａ２間に印加された入力電圧Ｖｉｎを所望の出力電圧Ｖｏｕｔに変換する変換回路を構成するものである。本実施形態の電源装置では、入力電圧Ｖｉｎの電圧値として、低電圧側の第１電圧値Ｖ１と高電圧側の第２電圧値Ｖ２とを選択することができる。一例として、第１電圧値Ｖ１として２００Ｖの電圧値が用いられ、第２電圧値Ｖ２として４００Ｖの電圧値が用いられる。好ましくは、第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２は、Ｖ２＝２×Ｖ１の関係を満たす様に設定される。

第１の端子Ｔｓ１〜第５の端子Ｔｓ５は、この順に配列されている。本実施形態において、第１の端子Ｔｓ１〜第５の端子Ｔｓ５は、等間隔に配列されていることが好ましい。具体的には、第１の端子Ｔｓ１〜第５の端子Ｔｓ５の各々には、図２に示される様にネジ孔１２が設けられており、第１の端子Ｔｓ１〜第５の端子Ｔｓ５は、隣接する２つのネジ孔１２間の距離が同じになる様に配列されていることが好ましい。尚、ここで説明した「等間隔」は、後述する切替え器具Ｂによる接続関係（並列接続と直列接続）の切替えを可能にする範囲で、僅かなずれや遊びを許容するものである。

図１に示される様に、第１の端子Ｔｓ１には、入力電圧Ｖｉｎの正極となる入力端子Ｔａ１が接続され、第４の端子Ｔｓ４には、入力電圧Ｖｉｎの負極となる入力端子Ｔａ２が接続されている。よって、一対の入力端子Ｔａ１及びＴａ２間に印加される入力電圧Ｖｉｎは、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間に印加される。即ち、第１の端子Ｔｓ１は、入力電圧Ｖｉｎの正極側に繋がり、第４の端子Ｔｓ４は、入力電圧Ｖｉｎの負極側に繋がる。

第１電源回路Ｐ１は、第１の端子Ｔｓ１及び第３の端子Ｔｓ３の間に接続されている。具体的には、第１電源回路Ｐ１は、第１のスイッチング素子Ｓｗ１と、第３のスイッチング素子Ｓｗ３と、第１のコンデンサＣｐ１と、を含む。第１のコンデンサＣｐ１は、第１の端子Ｔｓ１及び第３の端子Ｔｓ３の間に接続されている。一例として、第１のコンデンサＣｐ１は、第１の端子Ｔｓ１及び第３の端子Ｔｓ３の間に並列に接続された複数のコンデンサから構成されている。第１のスイッチング素子Ｓｗ１及び第３のスイッチング素子Ｓｗ３は、第１の端子Ｔｓ１及び第３の端子Ｔｓ３の間に直列に接続されると共に、第１のコンデンサＣｐ１に対して並列に接続されている。そして、第１のスイッチング素子Ｓｗ１には第１の端子Ｔｓ１が接続され、第３のスイッチング素子Ｓｗ３には第３の端子Ｔｓ３が接続されている。

第２電源回路Ｐ２は、第２の端子Ｔｓ２及び第４の端子Ｔｓ４の間に接続されている。具体的には、第２電源回路Ｐ２は、第２のスイッチング素子Ｓｗ２と、第４のスイッチング素子Ｓｗ４と、第２のコンデンサＣｐ２と、を含む。第２のコンデンサＣｐ２は、第２の端子Ｔｓ２及び第４の端子Ｔｓ４の間に接続されている。一例として、第２のコンデンサＣｐ２は、第２の端子Ｔｓ２及び第４の端子Ｔｓ４の間に並列に接続された複数のコンデンサから構成されている。第２のスイッチング素子Ｓｗ２及び第４のスイッチング素子Ｓｗ４は、第２の端子Ｔｓ２及び第４の端子Ｔｓ４の間に直列に接続されると共に、第２のコンデンサＣｐ２に対して並列に接続されている。そして、第２のスイッチング素子Ｓｗ２には第２の端子Ｔｓ２が接続され、第４のスイッチング素子Ｓｗ４には第４の端子Ｔｓ４が接続されている。

第１電源回路Ｐ１によれば、第１の端子Ｔｓ１及び第３の端子Ｔｓ３の間に直流電圧を印加した状態で第１のスイッチング素子Ｓｗ１及び第３のスイッチング素子Ｓｗ３を制御することにより、第１のスイッチング素子Ｓｗ１のエミッタと第３のスイッチング素子Ｓｗ３のコレクタとの間に設けられた接続点Ｆ１での電位を振動させることができる。又、第２電源回路Ｐ２によれば、第２の端子Ｔｓ２及び第４の端子Ｔｓ４の間に直流電圧を印加した状態で第２のスイッチング素子Ｓｗ２及び第４のスイッチング素子Ｓｗ４を制御することにより、第２のスイッチング素子Ｓｗ２のエミッタと第４のスイッチング素子Ｓｗ４のコレクタとの間に設けられた接続点Ｆ２での電位を振動させることができる。更に、第１電源回路Ｐ１でのスイッチングと第２電源回路Ｐ２でのスイッチングとのタイミングを制御することにより、第１電源回路Ｐ１によって得られる振動電位の位相と、第２電源回路Ｐ２によって得られる振動電位の位相と、を所定角度（例えば１８０°）ずらすことができる。よって、第１電源回路Ｐ１及びＰ２によれば、接続点Ｆ１及びＦ２の間に交流電圧を生じさせることができる。

トランスＭは、磁気的に結合した１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２を有する。そして、接続点Ｆ１及びＦ２の間に１次コイルＬ１が接続されている。よって、接続点Ｆ１及びＦ２の間に生じた交流電圧は、トランスＭにより、所望の電圧値を持った交流電圧に変換される。

切替え器具Ｂは、入力電圧Ｖｉｎが印加される第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間における第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係を、並列接続（図３（Ａ）参照）又は直列接続（図３（Ｂ）参照）の何れかへ選択的に切り替えるために用いられる。具体的には、図２に示される様に、切替え器具Ｂは、第１導電部材ＢｃＬと、第２導電部材ＢｃＲと、電気絶縁部材Ｂｉと、から構成されている。

第１導電部材ＢｃＬは、第１の端子Ｔｓ１及び第２の端子Ｔｓ２の間又は第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３の間の何れかを選択的に短絡させる。本実施形態では、第１導電部材ＢｃＬに導電プレートが用いられている。又、第１導電部材ＢｃＬには、第１の端子Ｔｓ１及び第２の端子Ｔｓ２に設けられたネジ孔１２のそれぞれと対応する位置に一対の切欠き１３Ｌ及び１３Ｒが設けられている（図４（Ａ）参照）。本実施形態では、第１の端子Ｔｓ１〜第３の端子Ｔｓ３は、隣接する２つのネジ孔１２間の距離が同じになる様に配列されている。このため、第１導電部材ＢｃＬに設けられた一対の切欠き１３Ｌ及び１３Ｒは、第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３に設けられたネジ孔１２のそれぞれとも対応することになる（図４（Ｂ）参照）。

本実施形態では、第１導電部材ＢｃＬ（導電プレート）の外縁に切欠き１３Ｌ及び１３Ｒが開口している。このため、ネジ孔１２にネジを螺合させた状態で、短絡させる２つの端子上の所定位置に第１導電部材ＢｃＬを配置することができる。具体的には、ネジを締め付ける前に、ネジに対して横方向から第１導電部材ＢｃＬをスライドさせることにより、切欠き１３Ｌ及び１３Ｒにネジを通しつつ、短絡させる２つの端子上の所定位置に第１導電部材ＢｃＬを配置することができる。

第２導電部材ＢｃＲは、第３の端子Ｔｓ３及び第４の端子Ｔｓ４の間又は第４の端子Ｔｓ４及び第５の端子Ｔｓ５の間の何れかを選択的に短絡させる。本実施形態では、第２導電部材ＢｃＲに導電プレートが用いられている。又、第２導電部材ＢｃＲには、第１導電部材ＢｃＬと同様、第３の端子Ｔｓ３及び第４の端子Ｔｓ４に設けられたネジ孔１２のそれぞれと対応する位置に一対の切欠き１４Ｌ及び１４Ｒが設けられている（図４（Ａ）参照）。本実施形態では、第３の端子Ｔｓ３〜第５の端子Ｔｓ５は、隣接する２つのネジ孔１２間の距離が同じになる様に配列されている。このため、第２導電部材ＢｃＲに設けられた一対の切欠き１４Ｌ及び１４Ｒは、第４の端子Ｔｓ４及び第５の端子Ｔｓ５に設けられたネジ孔１２のそれぞれとも対応することになる（図４（Ｂ）参照）。

電気絶縁部材Ｂｉは、第１導電部材ＢｃＬと第２導電部材ＢｃＲとを、互いに離間した所定の位置関係で連結する部材である。ここで、所定の位置関係は、第１の端子Ｔｓ１及び第２の端子Ｔｓ２の間を第１導電部材ＢｃＬで短絡させたとき、第３の端子Ｔｓ３及び第４の端子Ｔｓ４の間を短絡させる位置に第２導電部材ＢｃＲが配される様に規定されている。本実施形態では更に、第１導電部材ＢｃＬと第２導電部材ＢｃＲとは、それらの切欠き１３Ｌ及び１３Ｒ並びに切欠き１４Ｌ及び１４Ｒの開口方向を同じ方向へ向けた状態で、電気絶縁部材Ｂｉによって連結されている。

切替え器具Ｂによれば、図４（Ａ）に示される様に、第１の端子Ｔｓ１及び第２の端子Ｔｓ２の間を第１導電部材ＢｃＬで短絡させると共に、第３の端子Ｔｓ３及び第４の端子Ｔｓ４の間を第２導電部材ＢｃＲで短絡させることができる。これにより、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２は並列に接続される（図３（Ａ）参照）。このとき、第１導電部材ＢｃＬと第２導電部材ＢｃＲとは、電気絶縁部材Ｂｉによって上記所定の位置関係で連結されているため、第１の端子Ｔｓ１及び第２の端子Ｔｓ２の間を第１導電部材ＢｃＬで短絡させたとき、第２導電部材ＢｃＲは、第３の端子Ｔｓ３及び第４の端子Ｔｓ４の間を短絡させる位置に配置され、それ以外の位置には配置されない。よって、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２を並列に接続する場合の誤接続が防止される。尚、このときの切替え器具Ｂの位置は、特許請求の範囲に記載の「第１の接続位置」に相当するものである。

入力電圧Ｖｉｎの電圧値として低電圧側の第１電圧値Ｖ１を用いる場合、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係として並列接続が選択される。これにより、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の各々に印加される電圧の電圧値は、第１電圧値Ｖ１となる。

又、切替え器具Ｂによれば、図４（Ｂ）に示される様に、第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３の間を第１導電部材ＢｃＬで短絡させることができる。これにより、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２は直列に接続される（図３（Ｂ）参照）。このとき、第１導電部材ＢｃＬと第２導電部材ＢｃＲとは、電気絶縁部材Ｂｉによって上記所定の位置関係で連結されているため、第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３の間を第１導電部材ＢｃＬで短絡させたとき、第２導電部材ＢｃＲは、第４の端子Ｔｓ４及び第５の端子Ｔｓ５の間を短絡させる位置に配置され、それ以外の位置には配置されない。即ち、第２導電部材ＢｃＲによって、第１の端子Ｔｓ１〜第４の端子Ｔｓ４のうちの隣接する２つの間が短絡してしまうことがない。よって、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２を直列に接続する場合の誤接続が防止される。尚、このときの切替え器具Ｂの位置は、特許請求の範囲に記載の「第２の接続位置」に相当するものである。

入力電圧Ｖｉｎの電圧値として高電圧側の第２電圧値Ｖ２を用いる場合、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係として直列接続が選択される。これにより、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の各々に印加される電圧の電圧値は、第２電圧値Ｖ２の約半分の電圧値（≒低電圧側の第１電圧値Ｖ１）となる。

この様な電源装置によれば、入力端子Ｔａ１及びＴａ２間に印加する入力電圧Ｖｉｎの電圧値（第１電圧値Ｖ１又は第２電圧値Ｖ２）に応じて、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係を切り替えることができ、且つ、そのときの誤接続を防止することができる。即ち、第１の端子Ｔｓ１及び第２の端子Ｔｓ２の間と第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３の間とを短絡させるといった誤接続や、第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３の間と第３の端子Ｔｓ３及び第４の端子Ｔｓ４の間とを短絡させるといった誤接続などが防止される。

更に、ユーザは、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係を切り替える際、電気絶縁部材Ｂｉを、切替え器具Ｂのハンドル部分として使用することができる。よって、ユーザは、感電の虞がある第１導電部材ＢｃＬ及び第２導電部材ＢｃＲに触れることなく、切替え作業を安全に行うことができる。又、従来、切替え作業を行う場合、第１導電部材ＢｃＬによる配線（短絡させる２つの端子への接続）と第２導電部材ＢｃＲによる配線（短絡させる２つの端子への接続）とを別々に行う必要があったが、上記切替え器具Ｂによれば、それらの配線を一度の作業で纏めて行うことができる。よって、ユーザにとって切替え作業が容易になる。

図１に示される様に、本実施形態の電源装置は、切替え部２１と、電圧検出部２２と、制御部３０と、を更に備える。

切替え部２１は、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加のオンとオフとを切り替える。具体的には、入力端子Ｔａ１及びＴａ２間に印加された入力電圧Ｖｉｎを、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間にも印加するか否かが、切替え部２１のオンとオフとの切替えにより選択される。本実施形態では、切替え部２１は、入力端子Ｔａ１と第１の端子Ｔｓ１との間に接続されている。尚、切替え部２１は、入力端子Ｔａ２と第４の端子Ｔｓ４との間に接続されてもよい。

電圧検出部２２は、入力端子Ｔａ１及びＴａ２の間に、切替え部２１を介さずに接続されている。よって、電圧検出部２２は、切替え部２１がオフされている場合でも、入力端子Ｔａ１及びＴａ２間に印加された入力電圧Ｖｉｎを検出することができる。

制御部３０は、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の誤接続を検知する誤接続検知処理を実行することが可能であり、誤接続検知処理の実行部として、第１判断部３１と、第２判断部３２と、印加実行部３３と、を含む。制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコンピュータ等の制御処理装置（不図示）で構成される。

尚、制御部３０で実行される処理は、対応するプログラムを実行することによって実現することができる。そして、その様なプログラムは、読取り可能な状態で記憶媒体（例えば、フラッシュメモリ等）に記憶されてもよいし、電源装置が備える記憶部（不図示）に記憶されてもよい。以下、誤接続検知処理について、具体的に説明する。

［１−２］誤接続検知処理
図５は、第１実施形態における誤接続検知処理を示したフローチャートである。先ず、第１判断処理が実行される（ステップＳ１１）。具体的には、第１判断部３１が、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加前に、第５の端子Ｔｓ５の電位Ｖｆ５が第４の端子Ｔｓ４の電位Ｖｆ４に一致するか否かを判断する。例えば、第４の端子Ｔｓ４がグランドに接続されている場合、電位Ｖｆ４は基準電位となり、ステップＳ１１ｄでは電位Ｖｆ５が基準電位に一致するか否かが判断される。

ステップＳ１１にて第１判断部３１が「電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ４に一致していない」と判断した場合、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係として並列接続が選択されていると判断することができる。なぜなら、切替え器具Ｂの取り得る位置（第１の接続位置又は第２の接続位置）を考慮すれば、電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ４に一致していないということは、第４の端子Ｔｓ４に対して第５の端子Ｔｓ５がフローティング状態であることを意味し、その様な状態を取り得るのは、上述した通り接続関係が並列接続のときだからである。

一方、ステップＳ１１にて第１判断部３１が「電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ４に一致している」と判断した場合、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係として直列接続が選択されていると判断することができる。なぜなら、切替え器具Ｂの取り得る位置（第１の接続位置又は第２の接続位置）を考慮すれば、電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ４に一致しているということは、第５の端子Ｔｓ５と第４の端子Ｔｓ４とが互いに導通した状態であることを意味し、その様な状態を取り得るのは、上述した通り接続関係が直列接続のときだからである。

次に、比較処理が実行される（ステップＳ１２）。具体的には、入力電圧Ｖｉｎの設定値Ｖｓが第１判断部３１の判断結果に対応しているか否かを、印加実行部３３が判断する。より具体的には、第１判断部３１が「電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ４に一致していない」（並列接続）と判断した場合、印加実行部３３は、設定値Ｖｓが低電圧側の第１電圧値Ｖ１になっているか否かを判断する。一方、第１判断部３１が「電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ４に一致している」（直列接続）と判断した場合、印加実行部３３は、設定値Ｖｓが高電圧側の第２電圧値Ｖ２になっているか否かを判断する。

そして、ステップＳ１２にて印加実行部３３が「設定値Ｖｓが第１判断部３１の判断結果に対応していない」と判断した場合、第１報知処理が実行される（ステップＳ１３）。具体的には、印加実行部３３が、設定値Ｖｓと切替え器具Ｂの配置とが対応していない旨の報知をユーザへ向けて行う。

一方、ステップＳ１２にて印加実行部３３が「設定値Ｖｓが第１判断部３１の判断結果に対応している」と判断した場合、第２判断処理が実行される（ステップＳ１４）。具体的には、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加前に（即ち、切替え部２１がオフされた状態で）、第２判断部３２が、印加前の入力電圧Ｖｉｎの実測値Ｖｍが当該入力電圧Ｖｉｎの設定値Ｖｓに一致するか否かを判断する。ここで、実測値Ｖｍは、電圧検出部２２による入力電圧Ｖｉｎの検出によって得られるものである。

ステップＳ１４にて第２判断部３２が「実測値Ｖｍが設定値Ｖｓに一致する」と判断した場合、印加処理が実行される（ステップＳ１５）。具体的には、印加実行部３３が、切替え部２１をオフからオンに切り替えることにより、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加を実行する。

一方、ステップＳ１４にて第２判断部３２が「実測値Ｖｍが設定値Ｖｓに一致しない」と判断した場合、第２報知処理が実行される（ステップＳ１６）。具体的には、印加実行部３３が、実測値Ｖｍと設定値Ｖｓとが一致していない旨の報知をユーザへ向けて行う。

この様に、印加実行部３３は、第１判断部３１及び第２判断部３２のそれぞれの判断結果に基づき、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加を実行するか否かを決定する。即ち、印加実行部３３は、第１判断部３１及び第２判断部３２の判断結果に基づき、切替え部２１をオフからオンに切り替えるか否かを決定する。

上記誤接続検知処理によれば、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係が入力電圧Ｖｉｎの電圧値（第１電圧値Ｖ１又は第２電圧値Ｖ２）に応じたものになっているか否かが判断され、応じたものになっている場合にのみ、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加が実行される。例えば、設定値Ｖｓが高電圧側の第２電圧値Ｖ２に設定されているにも拘わらず、誤接続により、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係として並列接続が選択されていた場合、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２には過電圧が印加されてしまう。しかし、上記誤接続検知処理によれば、その様な過電圧の印加が防止される。

又、上記誤接続検知処理によれば、入力電圧Ｖｉｎについて実測値Ｖｍが設定値Ｖｓに一致しているか否かが判断され、一致している場合にのみ、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加が実行される。よって、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２に対して誤った電圧が印加されてしまうことが防止される。

［２］第２実施形態
図６は、第２実施形態に係る電源装置を概念的に示した回路図である。又、図７は、第２実施形態に係る電源装置の要部を概念的に示した斜視図である。図６及び図７に示される様に、第１実施形態で説明した電源装置において、第１の端子Ｔｓ１〜第５の端子Ｔｓ５を、Ｔｓ５、Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４の順で配列してもよい。本実施形態においても、第１実施形態と同様、第１の端子Ｔｓ１〜第５の端子Ｔｓ５は、等間隔に配列されていることが好ましい。

本実施形態の電源装置では、切替え器具Ｂは、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係が並列接続になる第１の接続位置（図８（Ａ）参照）と、その接続関係が直列接続になる第３の接続位置（図８（Ｂ）参照）と、に選択的に配される。ここで、第１の接続位置は、第１実施形態で説明した通りである。一方、第３の接続位置は、第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３の間を第２導電部材ＢｃＲで短絡させたとき、第５の端子Ｔｓ５及び第１の端子Ｔｓ１の間を短絡させる位置に第１導電部材ＢｃＬが配される位置である。

よって、第１の実施形態と同様、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２を並列に接続する場合の誤接続が防止される。又、第２の端子Ｔｓ２及び第３の端子Ｔｓ３の間を第２導電部材ＢｃＲで短絡させたとき、第１導電部材ＢｃＬは、第５の端子Ｔｓ５及び第１の端子Ｔｓ１の間を短絡させる位置に配置され、それ以外の位置には配置されない。よって、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２を直列に接続する場合の誤接続が防止される。

この様な電源装置によれば、第１実施形態と同様、入力端子Ｔａ１及びＴａ２間に印加する入力電圧Ｖｉｎの電圧値（第１電圧値Ｖ１又は第２電圧値Ｖ２）に応じて、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係を切り替えることができ、且つ、そのときの誤接続を防止することができる。

第１実施形態で説明した誤接続検知処理（図５のフローチャート参照）は、本実施形態の電源装置にも適用することができる。この場合、第１判断部３１は、第１の端子Ｔｓ１及び第４の端子Ｔｓ４の間への入力電圧Ｖｉｎの印加前に、第５の端子Ｔｓ５の電位Ｖｆ５が第１の端子Ｔｓ１の電位Ｖｆ１に一致するか否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１にて第１判断部３１が「電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ１に一致していない」と判断した場合、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係として並列接続が選択されていると判断することができる。一方、ステップＳ１１にて第１判断部３１が「電位Ｖｆ５が電位Ｖｆ１に一致している」と判断した場合、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２の接続関係として直列接続が選択されていると判断することができる。ステップＳ１２以降の処理は、第１実施形態で説明した通りである。

上記誤接続検知処理によれば、第１実施形態と同様、過電圧の印加が防止され、又、第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２に対して誤った電圧が印加されてしまうことが防止される。

［３］第３の実施形態
図９は、第３実施形態に係る電源装置を概念的に示した回路図である。又、図１０は、第３実施形態における誤接続検知処理を示したフローチャートである。図９に示される様に、電源装置は、第１実施形態で説明した構成において第２判断部３２を含まないものであってもよい。この場合、誤接続検知処理では、ステップＳ１２にて印加実行部３３が「設定値Ｖｓが第１判断部３１の判断結果に対応している」と判断した場合、ステップＳ１５の印加処理が実行される（図１０参照）。尚、本実施形態の構成は、第２実施形態にも適用することが可能である。

本実施形態の電源装置によれば、第１実施形態と同様、誤接続が原因となって第１電源回路Ｐ１及び第２電源回路Ｐ２に過電圧が印加されてしまうことが防止される。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１１ 絶縁基板
１２ ネジ孔
１３Ｌ、１３Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒ 切欠き
２１ 切替え部
２２ 電圧検出部
３０ 制御部
３１ 第１判断部
３２ 第２判断部
３３ 印加実行部
Ｂ 切替え器具
ＢｃＬ 第１導電部材
ＢｃＲ 第２導電部材
Ｂｉ 電気絶縁部材
Ｃｐ１ 第１のコンデンサ
Ｃｐ２ 第２のコンデンサ
Ｆ１、Ｆ２ 接続点
Ｌ１ １次コイル
Ｌ２ ２次コイル
Ｍ トランス
Ｐ１ 第１電源回路
Ｐ２ 第２電源回路
Ｓｗ１ 第１のスイッチング素子
Ｓｗ２ 第２のスイッチング素子
Ｓｗ３ 第３のスイッチング素子
Ｓｗ４ 第４のスイッチング素子
Ｔａ１、Ｔａ２ 入力端子
Ｔｂ１、Ｔｂ２ 出力端子
Ｔｓ１ 第１の端子
Ｔｓ２ 第２の端子
Ｔｓ３ 第３の端子
Ｔｓ４ 第４の端子
Ｔｓ５ 第５の端子
Ｖｉｎ 入力電圧
Ｖ１ 第１電圧値
Ｖ２ 第２電圧値
Ｖｍ 実測値
Ｖｓ 設定値
Ｖｏｕｔ 出力電圧
Ｖｆ１、Ｖｆ４、Ｖｆ５ 電位

Claims (7)

1. 第１のスイッチング素子と、第３のスイッチング素子と、第１のコンデンサと、を含む第１電源回路と、
   第２のスイッチング素子と、第４のスイッチング素子と、第２のコンデンサと、を含む第２電源回路と、
   前記第１のスイッチング素子に接続され、入力電圧の正極側に繋がる第１の端子と、
   前記第２のスイッチング素子に接続される第２の端子と、
   前記第３のスイッチング素子に接続される第３の端子と、
   前記第４のスイッチング素子に接続され、入力電圧の負極側に繋がる第４の端子と、
   第５の端子と、
   前記第１電源回路及び前記第２電源回路の接続関係を切り替える切替え器具であって、第１導電部材と、第２導電部材と、これらの導電部材を互いに離間した所定の位置関係で連結する電気絶縁部材と、を含む、切替え器具と、
   を備え、
   前記第１〜第５の端子は、この順に配列されており、
   前記切替え器具は、
   前記第１の端子及び前記第２の端子の間を前記第１導電部材で短絡させたとき、前記第３の端子及び前記第４の端子の間を短絡させる位置に前記第２導電部材が配されることで、前記接続関係が並列接続になる第１の接続位置と、
   前記第２の端子及び前記第３の端子の間を前記第１導電部材で短絡させたとき、前記第４の端子及び前記第５の端子の間を短絡させる位置に前記第２導電部材が配されることで、前記接続関係が直列接続になる第２の接続位置と、
   に選択的に配される、電源装置。
2. 前記第１の端子及び前記第４の端子の間への前記入力電圧の印加前に、前記第５の端子の電位が前記第４の端子の電位に一致するか否かを判断する第１判断部と、
   前記第１判断部の判断結果に基づき、前記第１の端子及び前記第４の端子の間への前記入力電圧の印加を実行するか否かを決定する印加実行部と、
   を更に備える、請求項１に記載の電源装置。
3. 第１のスイッチング素子と、第３のスイッチング素子と、第１のコンデンサと、を含む第１電源回路と、
   第２のスイッチング素子と、第４のスイッチング素子と、第２のコンデンサと、を含む第２電源回路と、
   前記第１のスイッチング素子に接続され、入力電圧の正極側に繋がる第１の端子と、
   前記第２のスイッチング素子に接続される第２の端子と、
   前記第３のスイッチング素子に接続される第３の端子と、
   前記第４のスイッチング素子に接続され、入力電圧の負極側に繋がる第４の端子と、
   第５の端子と、
   前記第１電源回路及び前記第２電源回路の接続関係を切り替える切替え器具であって、第１導電部材と、第２導電部材と、これらの導電部材を互いに離間した所定の位置関係で連結する電気絶縁部材と、を含む、切替え器具と、
   を備え、
   前記第５の端子及び前記第１〜第４の端子は、この順に配列されており、
   前記切替え器具は、
   前記第１の端子及び前記第２の端子の間を前記第１導電部材で短絡させたとき、前記第３の端子及び前記第４の端子の間を短絡させる位置に前記第２導電部材が配されることで、前記接続関係が並列接続になる第１の接続位置と、
   前記第２の端子及び前記第３の端子の間を前記第２導電部材で短絡させたとき、前記第５の端子及び前記第１の端子の間を短絡させる位置に前記第１導電部材が配されることで、前記接続関係が直列接続になる第３の接続位置と、
   に選択的に配される、電源装置。
4. 前記第１の端子及び前記第４の端子の間への前記入力電圧の印加前に、前記第５の端子の電位が前記第１の端子の電位に一致するか否かを判断する第１判断部と、
   前記第１判断部の判断結果に基づき、前記第１の端子及び前記第４の端子の間への前記入力電圧の印加を実行するか否かを決定する印加実行部と、
   を更に備える、請求項３に記載の電源装置。
5. 前記印加実行部は、前記入力電圧の設定値が前記第１判断部の判断結果に対応しているか否かを判断し、前記設定値が前記判断結果に対応していると判断した場合、前記第１の端子及び前記第４の端子の間への前記入力電圧の印加を実行する、請求項２又は４に記載の電源装置。
6. 前記第１の端子及び前記第４の端子の間への前記入力電圧の印加前に、印加前の前記入力電圧の実測値が当該入力電圧の設定値に一致するか否かを判断する第２判断部
   を更に備え、
   前記印加実行部は、前記設定値が前記判断結果に対応していると判断した場合であって、且つ、前記第２判断部により、印加前の前記入力電圧の実測値が当該入力電圧の設定値に一致すると判断された場合に、前記第１の端子及び前記第４の端子の間への前記入力電圧の印加を実行する、請求項５に記載の電源装置。
7. 前記第１〜第５の端子は等間隔に配置されている、請求項１〜６の何れかに記載の電源装置。

Images