JP7014137B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device.
たとえば特開平1-27579号公報(特許文献1)は、過電圧保護機能を有する電源回路を開示する。この電源回路は、過電圧検出回路および過電圧報知器を備えている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-27579 (Patent Document 1) discloses a power supply circuit having an overvoltage protection function. This power supply circuit includes an overvoltage detection circuit and an overvoltage alarm.
一般に、電源装置が故障したときには電源装置の出力が停止する。しかし保護機能を有する電源装置の場合、その保護機能が動作することによって電源装置が出力を停止させる。したがって電源装置の出力が停止したときに、その原因をユーザが容易に特定できない可能性がある。 Generally, when the power supply fails, the output of the power supply stops. However, in the case of a power supply device having a protection function, the power supply device stops the output by operating the protection function. Therefore, when the output of the power supply unit is stopped, the cause may not be easily identified by the user.
本発明の目的は、電源装置の出力が停止した原因をユーザが容易に特定することが可能な電源装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power supply device that allows a user to easily identify the cause of the stoppage of the output of the power supply device.
本開示の一例によれば、電源装置は、外部からの入力電圧を受ける入力部と、入力部を通して入力された入力電圧から出力電圧を発生させる電源部と、出力電圧を出力する出力端子を含む出力部と、入力電圧が入力部に供給されることにより点灯する入力表示灯と、所定の出力範囲の出力電圧が出力部から出力されることにより点灯する出力表示灯とを備える。電源部は、出力部からの出力電流が所定の出力電流範囲を超える過電流である場合に過電流保護を動作させ、出力部からの出力電圧が所定の出力範囲を超える過電圧である場合に、過電圧保護を動作させる。電源装置は、過電流保護の動作時に点灯する過電流保護表示灯と、過電圧保護の動作時に点灯する過電圧保護表示灯とをさらに備える。 According to an example of the present disclosure, the power supply unit includes an input unit that receives an input voltage from the outside, a power supply unit that generates an output voltage from the input voltage input through the input unit, and an output terminal that outputs the output voltage. It includes an output unit, an input indicator lamp that lights up when an input voltage is supplied to the input unit, and an output indicator lamp that lights up when an output voltage in a predetermined output range is output from the output unit. The power supply unit operates overcurrent protection when the output current from the output unit is an overcurrent exceeding a predetermined output current range, and when the output voltage from the output unit is an overvoltage exceeding a predetermined output range, the power supply unit operates. Activate overvoltage protection. The power supply unit further includes an overcurrent protection indicator lamp that lights up during the operation of overcurrent protection, and an overvoltage protection indicator lamp that lights up during the operation of overvoltage protection.
上記の構成によれば、電源装置の出力が停止した原因をユーザに容易に特定させることが可能な電源装置を提供することができる。電源装置の故障時には過電流保護表示灯と、過電圧保護表示灯とが消灯する。一方、電源装置の過電圧保護が動作するときには、過電流保護表示灯が消灯し、過電圧保護表示灯が点灯する。ユーザは、電源装置の出力が停止している場合に、その原因が電源装置の故障であるのか、過電圧保護の動作であるのかを目視のみで特定することができる。これにより、電源装置が出力を停止した原因をユーザが容易に特定することができる。 According to the above configuration, it is possible to provide a power supply device that allows the user to easily identify the cause of the stoppage of the output of the power supply device. When the power supply fails, the overcurrent protection indicator and the overvoltage protection indicator go out. On the other hand, when the overvoltage protection of the power supply device is activated, the overcurrent protection indicator is turned off and the overvoltage protection indicator is turned on. When the output of the power supply device is stopped, the user can visually identify whether the cause is a failure of the power supply device or an operation of overvoltage protection. This allows the user to easily identify the cause of the power supply stop of output.
好ましくは、電源装置は、入力表示灯、出力表示灯、過電流保護表示灯および過電圧保護表示灯が配置された1つの面を有する筐体を備える。出力表示灯、過電流保護表示灯および過電圧保護表示灯は、1つの面において集中的に配置される。 Preferably, the power supply comprises a one-sided housing in which an input indicator, an output indicator, an overcurrent protection indicator and an overvoltage protection indicator are located. The output indicator, overcurrent protection indicator and overvoltage protection indicator are centrally arranged on one surface.
上記の構成によれば、3つの表示灯の点灯状態を確認することにより、ユーザは電源装置に異常が発生したことを容易に把握することができる。 According to the above configuration, by confirming the lighting state of the three indicator lights, the user can easily grasp that an abnormality has occurred in the power supply device.
好ましくは、電源部は、入力電圧が交流電圧である場合に交流電圧を整流する整流回路と、一次巻線、および出力部に接続された二次巻線を有するトランスと、整流回路により整流された電圧をスイッチングして、トランスの一次巻線にパルス電圧を発生させる、スイッチング回路とを含む。電源装置は、出力部における過電圧を検出して、過電圧検出信号を発生させる過電圧検出回路と、過電圧検出回路からの過電圧検出信号を受けて、整流回路により整流された電圧を過電圧保護表示灯に供給して過電圧保護表示灯を点灯させる点灯回路とを備える。 Preferably, the power supply unit is rectified by a rectifier circuit having a rectifier circuit that rectifies the AC voltage when the input voltage is an AC voltage, a transformer having a primary winding and a secondary winding connected to the output unit, and a rectifier circuit. Includes a switching circuit that switches the applied voltage to generate a pulsed voltage in the primary winding of the transformer. The power supply unit receives the overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit and the overvoltage detection circuit that detects the overvoltage in the output unit and generates the overvoltage detection signal, and supplies the voltage rectified by the rectifier circuit to the overvoltage protection indicator. It is equipped with a lighting circuit that turns on the overvoltage protection indicator lamp.
上記によれば、過電圧保護が動作したときに過電圧保護表示灯を点灯させることができる。過電圧保護が動作すると電源装置の出力が停止する。しかし、表示灯を点灯させるためには、その表示灯への電力の供給が必要である。電源装置に入力電力が供給される間は整流回路から電力が出力されるので、過電圧保護が動作したときに過電圧保護表示灯を点灯させることができる。 According to the above, the overvoltage protection indicator lamp can be turned on when the overvoltage protection is activated. When the overvoltage protection is activated, the output of the power supply unit stops. However, in order to turn on the indicator light, it is necessary to supply electric power to the indicator light. Since the power is output from the rectifier circuit while the input power is supplied to the power supply device, the overvoltage protection indicator can be turned on when the overvoltage protection is activated.
好ましくは、点灯回路は、過電圧検出信号を受けることにより過電圧保護表示灯を点灯させ続ける自己保持回路である。 Preferably, the lighting circuit is a self-holding circuit that keeps the overvoltage protection indicator lamp lit by receiving the overvoltage detection signal.
上記によれば、過電圧保護が動作したときに過電圧保護表示灯を点灯させることができる。一般に、過電圧の状態は、瞬間的に生じる。過電圧状態が解消したときに過電圧保護表示灯が消灯する場合、過電圧保護表示灯の点灯時間が非常に短くなる。ユーザが電源装置を常時監視するとは限らないので、ユーザは過電圧状態が発生したことを把握できない可能性が高い。点灯回路を自己保持回路とすることにより、過電圧状態が一旦発生すると、その後も過電圧保護表示灯が点灯し続けるので、ユーザにとって、過電圧状態が発生したことを把握しやすくすることができる。 According to the above, the overvoltage protection indicator lamp can be turned on when the overvoltage protection is activated. In general, overvoltage conditions occur instantaneously. If the overvoltage protection indicator goes off when the overvoltage condition is resolved, the lighting time of the overvoltage protection indicator becomes very short. Since the user does not always monitor the power supply device, it is highly possible that the user cannot know that the overvoltage state has occurred. By using the lighting circuit as a self-holding circuit, once an overvoltage state occurs, the overvoltage protection indicator lamp continues to light, so that it is easy for the user to understand that the overvoltage state has occurred.
本開示の一例によれば、電源装置の出力が停止した原因をユーザに容易に特定させることが可能な電源装置を提供することができる。 According to one example of the present disclosure, it is possible to provide a power supply device capable of allowing a user to easily identify the cause of the stoppage of the output of the power supply device.
以下において、本実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
<適用例>
まず、図1を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本実施の形態に係る電源装置100の一構成例を示したブロック図である。図1に示すように、電源装置100は、たとえばスイッチング電源装置である。電源装置100は、外部からの入力電圧を受ける入力部10と、電源部20と、出力部30とを含む。
<Application example>
First, an example of a situation in which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a
たとえば入力部10は、図示しない交流電源(たとえば、50Hz/60Hz、100V/200Vの商用電源)に接続される。入力部10は、入力端子14,15(「AC(L)」)と、入力端子16,17(「AC(N)」)と、入力端子14~17に接続された保護回路であるフューズ11と、保護接地端子18とを含む。
For example, the
電源部20は、入力部10を通して入力された電圧から出力電圧(電源電圧)を発生させる。一例として、電源部20は、整流回路21と、トランス22と、MOSFETを含むスイッチング回路23と、整流・平滑回路24とを含む。さらに、電源部20は、ノイズフィルタ25と、突入電流制限回路26と、高調波電流抑制回路27と、ドライブ制御回路28と、平滑回路29(一次側)と、電圧検出回路41と、過電圧検出回路42と、フォトカプラ43,44と、コンデンサ45,46と、電流検出回路47と、過電流検出回路48,49とを含む。
The
ノイズフィルタ25は、INPUTに入力された交流電圧に重畳した高周波のノイズ成分に対してフィルタリングを施し、ノイズ成分を除去した交流電圧を整流回路21に供給する。整流回路21は、フィルタリングされた交流電圧を整流する。
The
突入電流制限回路26は、例えば、抵抗と、この抵抗に並列に挿入されたリレーとから構成される。起動時から数十ミリ秒の間、リレーが開いて突入電流を防止する。その後に、リレーが閉じて電源装置100が起動される。高調波電流抑制回路27は、たとえばアクティブフィルタ方式の回路であり、高調波電流を低減する。平滑回路29は、平滑コンデンサで構成され、全波整流後の電圧を平滑化する。
The inrush current limiting
トランス22は、一次巻線22p、二次巻線22sおよび補助巻線22aを備え、スイッチング回路23によって一次巻線22pに発生した高周波のパルス電圧を、二次巻線22sおよび補助巻線22aに誘導する。二次巻線22sは出力部30と電気的に接続されており、二次巻線22sに誘導された高周波のパルス電圧は、直流出力に利用される。補助巻線22aに誘導された高周波のパルス電圧は、ドライブ制御回路28の起動に利用される。
The
整流・平滑回路24は、整流回路および平滑コンデンサで構成され、トランス22の二次巻線22sに誘導された高周波のパルス電源(交流電源)を整流および平滑して、規定の出力電圧および出力電流を有する直流出力を発生させる。
The rectifying / smoothing
電流検出回路47は、直流出力電源の出力電圧を、対応した降圧電圧で検出する。過電流検出回路48は、直流出力電源の出力電流が、規定の電流を超える場合に、過電流を検出する。
The
電圧検出回路41は、直流出力電源の出力電圧を、対応した降圧電圧で検出する。フォトカプラ43は、検出された降圧電圧に応じた信号、検出された電流に応じた信号、または、過電流の検出を示す信号をドライブ制御回路28に出力する。
The
過電圧検出回路42は、直流出力電源の出力電圧が、規定の電圧を超える場合に、過電圧を検出する。フォトカプラ44は、過電圧の検出を示す信号をドライブ制御回路28に出力する。
The
ドライブ制御回路28は、PWM(Pulse Width Modulation)信号発生器、フィードバック制御回路、OCP(Over Current Protect)端子、スイッチング駆動端子、駆動電源端子などを備えた制御ICにより構成される。ドライブ制御回路28は、PWM信号をスイッチング回路23に供給してスイッチング回路23を動作させる。
The
過電流の検出時には、ドライブ制御回路28は、フォトカプラ43からの信号に応答して、過電流保護動作を実行する。たとえばドライブ制御回路28は、スイッチング回路23が間欠発振を行うようにスイッチング回路23を制御する。一方、過電圧の検出時には、ドライブ制御回路28は、フォトカプラ44からの信号に応答して、過電圧保護動作を実行する。典型的には、ドライブ制御回路28は、スイッチング回路23のスイッチング動作を停止させる。したがって電源部20は、過電流保護および過電圧保護を動作するように構成されている。
When the overcurrent is detected, the
電圧検出回路41で検出された二次側の電圧は、フォトカプラ43を介して、ドライブ制御回路28に帰還される。ドライブ制御回路28は、当該電圧に基づいてPWM信号のデューティ比を変更し、出力電圧である電源電圧が規定の電圧となるようにスイッチング回路23を駆動する。
The voltage on the secondary side detected by the
スイッチング回路23は、トランス22の一次巻線22pと直列に接続される。スイッチング回路23は、ドライブ制御回路28から供給されたPWM信号に応答して一次側電圧をスイッチング(断続)して、トランス22の一次巻線22pに高周波のパルス電源を発生させる。
The switching
出力部30は、不足電圧検出出力回路31と、出力端子32,33(「+V」)と、出力端子34,35,36(「-V」)と、出力端子32,38(「DC LOW OUT」)とを含む。電源部20で発生した電源電圧は、出力端子32,33,34,35,36(「DC OUTPUT」とも表記する)から出力される。図1に示された構成では、電源電圧として直流電圧が出力される。
The
不足電圧検出出力回路31は、出力電圧の低下時に、電圧不足を示す信号を出力端子37,38を介して出力する。たとえば過電流保護の動作時に、電源装置100は間欠発振動作を行う。これにより電源装置100の出力電圧が低下するので、不足電圧検出出力回路31は、電圧不足を示す信号を出力する。
The undervoltage
電源装置100は、さらに、入力表示回路51と、出力表示回路52と、過電流保護表示回路53と、過電圧検出回路54と、過電圧保護表示回路55とを含む。具体的には、入力表示回路51と、出力表示回路52と、過電流保護表示回路53と、過電圧保護表示回路55の各々は、点灯回路である。点灯回路は、表示灯であるLEDを含む。
The
入力表示回路51は、入力部10に接続される。入力電圧が入力部10に供給されるときに、入力表示回路51はLEDを点灯させる。
The
出力表示回路52は、出力部30に接続される。電源装置100が正常に動作するときに入力表示回路51はLEDを点灯させる。「正常に動作」とは、所定の出力電圧範囲内の出力電圧および所定の出力電流範囲内の出力電流が、出力部30から出力される状態である。
The
過電流保護表示回路53は、出力部30に接続され、電源装置100の過電流保護が動作したときにLEDを点灯させる。
The overcurrent
過電圧検出回路54は、出力部30に接続され、電源装置100の出力電圧が過電圧であることを検出する。この場合、過電圧検出回路54は、過電圧検出信号を発生させる。
The
過電圧保護表示回路55は、電源装置100の過電圧保護が動作したときにLEDを点灯させる。
The overvoltage
過電圧保護が動作すると、電源装置100は出力を停止する。このため、LEDを点灯させるための電力が必要となる。過電圧保護表示回路55は、整流回路21の出力電圧をLEDに供給することにより、LED(過電圧保護表示灯)を点灯させる。したがって、過電圧保護時に電源装置100が出力を停止していても過電圧保護表示回路55のLEDを点灯させることができる。
When the overvoltage protection is activated, the
図2は、一実施形態に係る、電源装置100の点灯パターンを示した図である。図2において、「入力表示灯」、「出力表示灯」、「過電流保護表示灯」、および「過電圧保護表示灯」とは、それぞれ、入力表示回路51、出力表示回路52、過電流保護表示回路53、および過電圧保護表示回路55の表示灯(LED)を指す。
FIG. 2 is a diagram showing a lighting pattern of the
パターン1は、入力表示灯および出力表示灯が点灯し、過電流保護表示灯および過電圧保護表示灯が消灯するパターンである。パターン1は、電源装置100が正常に動作する状態を表す点灯パターンである。
パターン2は、入力表示灯、出力表示灯および過電流保護表示灯が点灯し、過電圧保護表示灯が消灯するパターンである。パターン2は、電源装置100が、電源装置100の定格出力電流(すなわち所定の出力電流範囲)を超えて動作する状態を表す点灯パターンである。
パターン3は、入力表示灯が点灯し、出力表示灯が消灯し、過電流保護表示灯が点灯し、過電圧保護表示灯が消灯するパターンである。パターン3は、過電流保護が動作した結果、電源装置100の出力電圧が低下した状態を表す点灯パターンである。
パターン4は、入力表示灯が点灯し、出力表示灯、過電流保護表示灯、および過電圧保護表示灯が消灯するパターンである。パターン4は、電源装置100が故障した状態を表す点灯パターンである。
The
パターン5は、入力表示灯が点灯し、出力表示灯および過電流保護表示灯が消灯し、過電圧保護表示灯が点灯するパターンである。パターン5は、電源装置100の過電圧保護が動作して、電源装置100の出力電圧が無しの状態を表す点灯パターンである。
The pattern 5 is a pattern in which the input indicator light is turned on, the output indicator lamp and the overcurrent protection indicator lamp are turned off, and the overvoltage protection indicator lamp is turned on. The pattern 5 is a lighting pattern representing a state in which the overvoltage protection of the
パターン6は、入力表示灯、出力表示灯、過電流保護表示灯および過電圧保護表示灯のすべてが消灯するパターンである。パターン6は、電源装置100への入力電圧の供給が無い状態である。
The
ここで、過電圧保護表示灯が電源装置100に設けられていない例を考える。入力表示灯、出力表示灯および過電流保護表示灯のみによる点灯パターンの場合、図2に示したパターン4およびパターン5は、同一の点灯パターンになる。すなわち、電源装置100の出力が停止している場合に、その原因が、電源装置100の故障であるのか、過電圧保護の動作であるのかを区別することができない。
Here, consider an example in which the overvoltage protection indicator lamp is not provided in the
このような場合、ユーザは原因を特定するために電源装置100の状態を解析しなければならない。たとえば電源装置100の状態を解析するために、ユーザは測定装置を用いる。しかし、このような解析はユーザにとって負担となりえる。
In such a case, the user must analyze the state of the
この実施の形態では、過電圧保護表示灯による表示を、入力表示灯、出力表示灯および過電流保護表示灯の表示と組み合わせる。これにより、ユーザは、パターン4とパターン5とを区別することができる。電源装置100の故障時には過電流保護表示灯と、過電圧保護表示灯とが消灯する。一方、電源装置100の過電圧保護が動作するときには、過電流保護表示灯が消灯し、過電圧保護表示灯が点灯する。ユーザは、電源装置100の出力が停止している場合に、その原因が電源装置100の故障であるのか、過電圧保護の動作であるのかを目視のみで特定することができる。これにより、電源装置100が出力を停止した原因をユーザが容易に特定することができる。
In this embodiment, the display by the overvoltage protection indicator is combined with the display of the input indicator, the output indicator and the overcurrent protection indicator. Thereby, the user can distinguish between the
<表示回路の構成>
以下に、本実施形態に係る表示回路の構成について説明する。しかしながら、以下に説明された構成は本発明を限定するものではない。
<Display circuit configuration>
The configuration of the display circuit according to this embodiment will be described below. However, the configurations described below do not limit the invention.
図3は、一実施形態に係る入力表示回路の構成を示した回路図である。図3に示すように、入力表示回路51は、ダイオードD1,D2と、抵抗R1,R2,R3,R4と、シャントレギュレータ61と、発光ダイオード(LED)D3とを含む。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an input display circuit according to an embodiment. As shown in FIG. 3, the
ダイオードD1およびダイオードD2は、それぞれ、電源ライン(L)および電源ライン(N)に接続される。抵抗R1は、ダイオードD1およびダイオードD2に接続され、抵抗R2が抵抗R1に直列に接続される。これにより入力電圧が分圧される。抵抗R3が抵抗R1と並列に、ダイオードD1およびダイオードD2に接続され、抵抗R4は、発光ダイオードD3と並列に抵抗R3に接続される。発光ダイオードD3は入力表示灯である。 The diode D1 and the diode D2 are connected to the power supply line (L) and the power supply line (N), respectively. The resistor R1 is connected to the diode D1 and the diode D2, and the resistor R2 is connected in series with the resistor R1. This divides the input voltage. The resistor R3 is connected to the diode D1 and the diode D2 in parallel with the resistor R1, and the resistor R4 is connected to the resistor R3 in parallel with the light emitting diode D3. The light emitting diode D3 is an input indicator lamp.
シャントレギュレータ61は、抵抗R1と抵抗R2との接続点に接続されるとともに、抵抗R2および抵抗R4に接続される。電源ライン(L)および電源ライン(N)に、入力された電圧が抵抗R1および抵抗R2で分圧され、分圧された電圧が、シャントレギュレータ61に入力される。シャントレギュレータ61は、その電圧を、シャント電圧と比較する。シャント電圧以上の電圧がシャントレギュレータ61に印加されると、発光ダイオードD3が点灯する。したがって、正常な電圧値を有する入力電圧が入力部10に供給されると、発光ダイオードD3が点灯する。
The
入力電圧は交流電圧(周波数が50Hzまたは60Hz)であるため、入力表示灯(発光ダイオードD3)は交流電圧の周波数で点灯および消灯を繰り返す。しかしながらユーザの目視では実質的に確認できないほどの速さで点滅が繰り返されるので、視認性の問題は生じない。また、シャントレギュレータ61にて閾値設定をすることができるので、一実施形態では、電源装置100の動作電圧の下限値付近で、点灯および消灯の閾値が設定される。これにより電源装置100の動作に必要な電圧が供給されているか否かをユーザが判断できる。
Since the input voltage is an AC voltage (frequency is 50 Hz or 60 Hz), the input indicator lamp (light emitting diode D3) repeatedly turns on and off at the frequency of the AC voltage. However, since the blinking is repeated at a speed that cannot be visually confirmed by the user, there is no problem of visibility. Further, since the threshold value can be set by the
図4は、一実施形態に係る出力表示回路の構成を示した回路図である。図4に示すように、出力表示回路52は、抵抗R11,R12,R13と、発光ダイオードD11と、トランジスタQ11とを含む。抵抗R11と抵抗R12とは直列に接続される。抵抗R13と、発光ダイオードD11とトランジスタQ11とは直列に接続される。発光ダイオードD11は出力表示灯である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an output display circuit according to an embodiment. As shown in FIG. 4, the
トランジスタQ11のベースは、抵抗R11と抵抗R12との接続点に接続される。電源装置100の出力電圧(Vout)が抵抗R11,R12の抵抗値の比に従って分割されることにより、トランジスタQ11のベース電圧が生成される。出力電圧Voutの値がある値に達すると、トランジスタQ11がオンして発光ダイオードD11に電流が流れる。これにより、発光ダイオードD11が点灯する。出力電圧Voutが正常であれば発光ダイオードD11が点灯する。一方、出力電圧Voutが低下してトランジスタQ11がオフすると発光ダイオードD11が消灯する。
The base of the transistor Q11 is connected to the connection point between the resistance R11 and the resistance R12. The output voltage (Vout) of the
図5は、一実施形態に係る過電流保護表示回路の構成を示した回路図である。「過電流」とは、電源装置100の出力電流(Iout)が、定格の100%を上回る状態を指す(Iout>100%と表記する)。図5に示すように、過電流保護表示回路53は、抵抗R21,R22,R23,R24と、比較器U21と、発光ダイオードD21と、トランジスタQ21とを含む。抵抗R24と、発光ダイオードD21とトランジスタQ21とは、高電圧ノード(たとえば電圧Voutのノード)と接地との間に直列に接続される。発光ダイオードD21は過電流保護表示灯である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an overcurrent protection display circuit according to an embodiment. The "overcurrent" refers to a state in which the output current (Iout) of the
抵抗R21は、出力電流Ioutを電圧に変換する。比較器U21は、その電圧を基準電圧Vrefと比較する。出力電流Ioutがある上限値を上回る場合、比較器U21の出力によりトランジスタQ21がオンする。これにより、発光ダイオードD21に電流が流れて、発光ダイオードD21が点灯する。 The resistor R21 converts the output current Iout into a voltage. The comparator U21 compares the voltage with the reference voltage Vref. When the output current Iout exceeds a certain upper limit value, the transistor Q21 is turned on by the output of the comparator U21. As a result, a current flows through the light emitting diode D21, and the light emitting diode D21 lights up.
この実施の形態では、過電流保護表示回路53は、出力電流Ioutが定格電流以上であることをユーザに表示する回路である。したがって、出力電流Ioutの閾値(トランジスタQ21をオンさせるときの出力電流Ioutの値)は負荷が100%であるときの電流値となる。すなわちIout>100%であれば発光ダイオードD21が点灯する。
In this embodiment, the overcurrent
図6は、一実施形態に係る過電圧検出回路の構成を示した回路図である。図6に示すように、過電圧検出回路54は、ツェナーダイオードD31と、抵抗R31と、発光ダイオードD32とを含む。ツェナーダイオードD31と、抵抗R31と、発光ダイオードD32とは直列に接続される。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of an overvoltage detection circuit according to an embodiment. As shown in FIG. 6, the
図7は、一実施形態に係る過電流保護表示回路の構成を示した回路図である。図7に示すように、過電圧保護表示回路55は、電圧源62と、抵抗R41,R42,R43,R44と、トランジスタQ41,Q42,Q43と、キャパシタC41と、発光ダイオードD41とを含む。電圧源62は、整流回路21に相当する。トランジスタQ43は、図6に示した発光ダイオードD32とともにフォトカプラを構成する。発光ダイオードD41は、過電圧保護表示灯である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of an overcurrent protection display circuit according to an embodiment. As shown in FIG. 7, the overvoltage
過電圧保護表示回路55は、降圧回路を含み、電圧源62からの電圧V2(整流回路21により整流された電圧)を降圧する。出力電圧Voutが、ツェナーダイオードD31のツェナー電圧を上回ると発光ダイオードD32に電流が流れて発光ダイオードD32が点灯する。発光ダイオードD32が発する光信号は過電圧検出信号に対応する。トランジスタQ43は、過電圧検出信号に応答してオンする。
The overvoltage
トランジスタQ43がオンすると、電圧V2が抵抗R41,R42により分圧され、トランジスタQ41のベースには、電圧V2を分圧した電圧が供給される。トランジスタQ41がオンすることにより発光ダイオードD41が点灯する。 When the transistor Q43 is turned on, the voltage V2 is divided by the resistors R41 and R42, and the voltage obtained by dividing the voltage V2 is supplied to the base of the transistor Q41. When the transistor Q41 is turned on, the light emitting diode D41 is turned on.
過電圧保護表示回路55は、自己保持回路である。発光ダイオードD41に電流が流れると、抵抗R43によりトランジスタQ42のベースに電圧が与えられて、トランジスタQ42がオンする。これにより、トランジスタQ42に電流が流れるとともに、抵抗R44により、トランジスタQ41のベースに電圧が与えられる。したがって、トランジスタQ41は、オン状態を維持できるので、発光ダイオードD41を点灯させ続けることができる。
The overvoltage
過電圧は一時的あるいは瞬間的にのみ発生することが多い。ユーザが電源装置100を常時監視するとは限らないので、過電圧状態の解消とともに表示灯が消灯する場合、ユーザが過電圧状態が発生したことを把握できない可能性が高い。過電圧保護表示回路55を自己保持回路とすることにより、過電圧状態が解消した後にも、過電圧保護表示回路55により発光ダイオードD41を点灯させ続けることができる。したがってユーザにとって、過電圧状態が発生したことを把握しやすくすることができる。なお、過電圧保護表示灯は、入力電圧の供給を停止することにより、消灯させることができる。
Overvoltages often occur only temporarily or momentarily. Since the user does not always monitor the
<表示灯の配置例>
図8は、本発明の実施形態に係る電源装置100の外観の一例を模式的に示す図である。図8に示すように、電源装置100では、筐体101のINPUTの端子、DC-OUTPUTの端子、出力電圧調整トリマ84を設けた面(前面102)に、入力表示回路51、出力表示回路52、過電流保護表示回路53、および過電圧保護表示回路55のそれぞれの表示灯(LED)が配置される。前面とは、電源装置100を操作する際にユーザと向きあう面である。
<Example of indicator light layout>
FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of the appearance of the
出力表示灯、過電流保護表示灯、および過電圧保護表示灯は、筐体101の前面102に集中的に配置される。一方、入力表示灯は、出力表示灯、過電流保護表示灯、および過電圧保護表示灯から離れた位置に配置される。
The output indicator lamp, the overcurrent protection indicator lamp, and the overvoltage protection indicator lamp are centrally arranged on the
電源装置100に異常が発生したときに、ユーザは、電源装置100に異常が発生したことを容易に把握することができる。電源装置100が正常であれば出力表示灯が点灯する。また、電源装置100が正常であれば、過電流保護表示灯および過電圧保護表示灯は消灯している。したがって、出力表示灯が消灯し、かつ、過電流保護表示灯または過電圧保護表示灯が点灯していることにより、ユーザが電源装置100の異常を容易に発見することができる。
When an abnormality occurs in the
特に、出力表示灯および過電流保護表示灯の両方が消灯している(かつ、入力表示灯が点灯している)場合、ユーザは、過電圧保護表示灯が点灯しているか否かを確認することにより、電源装置100が故障しているのか、過電圧保護が動作したのかを判断することができる(図2を参照)。
In particular, if both the output indicator and the overcurrent protection indicator are off (and the input indicator is on), the user should check to see if the overvoltage protection indicator is on. Therefore, it can be determined whether the
電源装置100は、たとえば製造現場の制御盤に配置される。仕様で定められた出力電圧が電源装置100から出力されない場合に、ユーザは表示灯を確認することにより電源装置100の故障であるか、電源装置100の保護機能が動作しているかのいずれであるかを確認できる。これによりユーザが早期に電源装置100から電圧が出力されない原因を特定できるので、事後保全にかかる時間を短縮することができる。
The
一般に、過電圧は瞬間的に発生するものであるため、再現性が得られにくい。また過電圧保護が動作したために電源装置100から電圧が出力されないという現象を、外部から確認することが難しい。この実施の形態では、過電圧保護表示灯が点灯しているか否かをユーザが確認することにより早急に原因を特定することができる。
In general, overvoltage is generated instantaneously, so it is difficult to obtain reproducibility. Further, it is difficult to confirm from the outside the phenomenon that the voltage is not output from the
また、通常では、出力電流は、クランプテスター等の測定装置により確認が必要である。しかしそのような測定装置をユーザあるいは保全担当者が常時持っているとは限らない。このような場合にも、過電流保護表示灯の確認により、出力電流が過大であるか否かを容易に把握することができる。 Further, normally, the output current needs to be confirmed by a measuring device such as a clamp tester. However, the user or maintenance personnel does not always have such a measuring device. Even in such a case, it is possible to easily grasp whether or not the output current is excessive by checking the overcurrent protection indicator lamp.
[付記]
以上のように、本実施形態は以下のような開示を含む。
[Additional Notes]
As described above, the present embodiment includes the following disclosures.
(構成1)
外部からの入力電圧を受ける入力部(10)と、
前記入力部(10)を通して入力された前記入力電圧から出力電圧を発生させる電源部(20)と、
前記出力電圧を出力する出力端子を含む出力部(30)と、
前記入力電圧が前記入力部(10)に供給されることにより点灯する入力表示灯(D3)と、
所定の出力範囲の前記出力電圧が前記出力部(30)から出力されることにより点灯する出力表示灯(D11)とを備え、
前記電源部(20)は、前記出力部(30)からの出力電流が所定の出力電流範囲を超える過電流である場合に過電流保護を動作させ、前記出力部(30)からの前記出力電圧が前記所定の出力範囲を超える過電圧である場合に、過電圧保護を動作させ、
前記過電流保護の動作時に点灯する過電流保護表示灯(D21)と、
前記過電圧保護の動作時に点灯する過電圧保護表示灯(D41)とをさらに備える、電源装置。
(Structure 1)
The input unit (10) that receives the input voltage from the outside and
A power supply unit (20) that generates an output voltage from the input voltage input through the input unit (10), and a power supply unit (20).
An output unit (30) including an output terminal that outputs the output voltage, and
An input indicator lamp (D3) that lights up when the input voltage is supplied to the input unit (10), and
It is provided with an output indicator lamp (D11) that lights up when the output voltage in a predetermined output range is output from the output unit (30).
The power supply unit (20) operates overcurrent protection when the output current from the output unit (30) is an overcurrent exceeding a predetermined output current range, and the output voltage from the output unit (30). When is an overvoltage exceeding the predetermined output range, the overvoltage protection is activated.
The overcurrent protection indicator lamp (D21) that lights up during the operation of the overcurrent protection, and
A power supply device further comprising an overvoltage protection indicator lamp (D41) that lights up during the operation of the overvoltage protection.
(構成2)
前記電源装置は、前記入力表示灯(D3)、前記出力表示灯(D11)、前記過電流保護表示灯(D21)および前記過電圧保護表示灯(D41)が配置された1つの面(102)を有する筐体(101)を備え、
前記出力表示灯(D11)、前記過電流保護表示灯(D21)および前記過電圧保護表示灯(D41)は、前記1つの面(102)において集中的に配置される、構成1に記載の電源装置。
(Structure 2)
The power supply unit has one surface (102) in which the input indicator lamp (D3), the output indicator lamp (D11), the overcurrent protection indicator lamp (D21), and the overvoltage protection indicator lamp (D41) are arranged. Equipped with a housing (101)
The power supply device according to
(構成3)
前記電源部(20)は、
前記入力電圧が交流電圧である場合に前記交流電圧を整流する整流回路(21)と、
一次巻線(22p)および、前記出力部(30)に接続された二次巻線(22s)を有するトランス(22)と、
前記整流回路(21)により整流された電圧をスイッチングして、前記トランス(22)の前記一次巻線(22s)にパルス電圧を発生させる、スイッチング回路(23)とを含み、
前記電源装置は、
前記出力部(30)における前記過電圧を検出して、過電圧検出信号を発生させる過電圧検出回路(54)と、
前記過電圧検出回路(54)からの前記過電圧検出信号を受けて、前記整流回路(21)により整流された電圧を前記過電圧保護表示灯(D41)に供給して前記過電圧保護表示灯(D41)を点灯させる点灯回路(55)とを備える、構成1または構成2に記載の電源装置。
(Structure 3)
The power supply unit (20) is
A rectifier circuit (21) that rectifies the AC voltage when the input voltage is an AC voltage,
A transformer (22) having a primary winding (22p) and a secondary winding (22s) connected to the output unit (30),
Includes a switching circuit (23) that switches the voltage rectified by the rectifier circuit (21) to generate a pulse voltage in the primary winding (22s) of the transformer (22).
The power supply unit
An overvoltage detection circuit (54) that detects the overvoltage in the output unit (30) and generates an overvoltage detection signal.
Upon receiving the overvoltage detection signal from the overvoltage detection circuit (54), the voltage rectified by the rectifier circuit (21) is supplied to the overvoltage protection indicator lamp (D41) to display the overvoltage protection indicator lamp (D41). The power supply device according to
(構成4)
前記点灯回路(55)は、前記過電圧検出信号を受けることにより前記過電圧保護表示灯(D41)を点灯させ続ける自己保持回路である、構成3に記載の電源装置。
(Structure 4)
The power supply device according to
本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態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。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although embodiments of the present invention have been described, the embodiments disclosed herein should be considered to be exemplary and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
10 入力部、11 フューズ、14~17 入力端子、18 保護接地端子、20 電源部、21 整流回路、22 トランス、22a 補助巻線、22p 一次巻線、22s 二次巻線、23 スイッチング回路、24 整流・平滑回路、25 ノイズフィルタ、26 突入電流制限回路、27 高調波電流抑制回路、28 ドライブ制御回路、29 平滑回路、30 出力部、31 不足電圧検出出力回路31、32~38 出力端子、41 電圧検出回路、42,54 過電圧検出回路、43,44 フォトカプラ、45,46 コンデンサ、47 電流検出回路、48,49 過電流検出回路、51 入力表示回路、52 出力表示回路、53 過電流保護表示回路、55 過電圧保護表示回路、61 シャントレギュレータ、62 電圧源、84 出力電圧調整トリマ、100 電源装置。101 筐体、102 前面、C41 キャパシタ、D1,D2 ダイオード、D3,D11,D21,D32,D41 発光ダイオード、D31 ツェナーダイオード、Q11,Q21,Q41,Q42,Q43 トランジスタ、R1~R4,R11~R13,R21~R24,R31,R41~R44 抵抗、U21 比較器。
10 Input section, 11 fuse, 14 to 17 input terminal, 18 protective ground terminal, 20 power supply section, 21 rectifier circuit, 22 transformer, 22a auxiliary winding, 22p primary winding, 22s secondary winding, 23 switching circuit, 24 Rectification / smoothing circuit, 25 noise filter, 26 inrush current limiting circuit, 27 harmonic current suppression circuit, 28 drive control circuit, 29 smoothing circuit, 30 output section, 31 undervoltage
Claims (4)
外部からの入力電圧を受ける入力部と、
前記入力部を通して入力された前記入力電圧から出力電圧を発生させる電源部と、
前記出力電圧を出力する出力端子を含む出力部と、
前記入力電圧が前記入力部に供給されることにより点灯する入力表示灯と、
所定の出力範囲の前記出力電圧が前記出力部から出力されることにより点灯する出力表示灯とを備え、
前記電源部は、前記出力部からの出力電流が所定の出力電流範囲を超える過電流である場合に過電流保護を動作させ、前記出力部からの前記出力電圧が前記所定の出力範囲を超える過電圧である場合に、過電圧保護を動作させ、
前記過電流保護の動作時に点灯する過電流保護表示灯と、
前記過電圧保護の動作時に点灯する過電圧保護表示灯とをさらに備え、
前記電源装置が、前記電源装置の前記所定の出力電流範囲を超えて動作する状態のときに、前記入力表示灯、前記出力表示灯および前記過電流保護表示灯が点灯し、かつ前記過電圧保護表示灯が消灯する、電源装置。 It ’s a power supply,
The input section that receives the input voltage from the outside and
A power supply unit that generates an output voltage from the input voltage input through the input unit, and
An output unit including an output terminal that outputs the output voltage, and
An input indicator that lights up when the input voltage is supplied to the input unit, and
It is provided with an output indicator lamp that lights up when the output voltage in a predetermined output range is output from the output unit.
The power supply unit operates overcurrent protection when the output current from the output unit is an overcurrent exceeding a predetermined output current range, and the output voltage from the output unit exceeds the predetermined output range. If, activate overvoltage protection,
The overcurrent protection indicator that lights up during the overcurrent protection operation,
Further equipped with an overvoltage protection indicator lamp that lights up during the operation of the overvoltage protection.
When the power supply device operates beyond the predetermined output current range of the power supply device, the input indicator lamp, the output indicator lamp, and the overcurrent protection indicator lamp are lit, and the overvoltage protection indicator is lit. A power supply that turns off the light .
前記出力表示灯、前記過電流保護表示灯および前記過電圧保護表示灯は、前記1つの面において集中的に配置される、請求項1に記載の電源装置。 The power supply unit includes a housing having one surface on which the input indicator lamp, the output indicator lamp, the overcurrent protection indicator lamp, and the overvoltage protection indicator lamp are arranged.
The power supply device according to claim 1, wherein the output indicator lamp, the overcurrent protection indicator lamp, and the overvoltage protection indicator lamp are centrally arranged on the one surface.
前記入力電圧が交流電圧である場合に前記交流電圧を整流する整流回路と、
一次巻線および、前記出力部に接続された二次巻線を有するトランスと、
前記整流回路により整流された電圧をスイッチングして、前記トランスの前記一次巻線にパルス電圧を発生させる、スイッチング回路とを含み、
前記電源装置は、
前記出力部における前記過電圧を検出して、過電圧検出信号を発生させる過電圧検出回路と、
前記過電圧検出回路からの前記過電圧検出信号を受けて、前記整流回路により整流された電圧を前記過電圧保護表示灯に供給して前記過電圧保護表示灯を点灯させる点灯回路とを備える、請求項1または請求項2に記載の電源装置。 The power supply unit
A rectifier circuit that rectifies the AC voltage when the input voltage is an AC voltage,
A transformer having a primary winding and a secondary winding connected to the output section,
Including a switching circuit that switches the voltage rectified by the rectifier circuit to generate a pulse voltage in the primary winding of the transformer.
The power supply unit
An overvoltage detection circuit that detects the overvoltage in the output unit and generates an overvoltage detection signal.
1. The power supply device according to claim 2.
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