JP7109864B2 - power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源部から負荷までの間に生ずる電圧降下を補正する電力供給装置に関する。
BACKGROUND OF THE
例えば電動ベッドのように、負荷として比較的多くの電力を消費するモータを備えた物では、外部からの商用の交流電力を直流電力に変換する電源部を備えており、その電源部から上記モータなどの負荷に駆動用の電力を供給している(例えば、特許文献1参照)。 For example, an electric bed equipped with a motor that consumes a relatively large amount of power as a load is equipped with a power supply unit that converts commercial AC power from the outside into DC power. and other loads (see, for example, Patent Document 1).
負荷での消費電力が大きいと、負荷に流れる電流値が大きくなる。すると、負荷まで電力を供給している送電線における電圧降下量が増大する。そのため、負荷に印加される電圧が低下してしまう。このような場合には、負荷の直前に昇圧回路を設け、電圧降下した分を昇圧して、本来の電圧にして負荷に印加している(例えば、特許文献2参照)。 When the power consumption in the load is large, the current value flowing through the load becomes large. Then, the amount of voltage drop in the transmission line supplying power to the load increases. Therefore, the voltage applied to the load will drop. In such a case, a booster circuit is provided immediately before the load to boost the amount of the voltage drop and apply it to the load as the original voltage (see, for example, Patent Document 2).
上述のような送電線における電圧降下を補償するために設ける昇圧回路では、入力される電圧は出力する電圧よりも低くなければ動作が安定しない場合がある。負荷における消費電力が大きい状態、すなわち送電線に流れる電流値が大きく、そのため電圧降下量が大きい場合には昇圧回路に入力される電圧が出力する電圧よりも低くなるので問題は生じない。ところが、負荷における消費電力が小さくなると電圧降下量が小さくなるため、昇圧回路に入力される電圧が出力電圧に近づき、昇圧回路の動作が不安定になるという不具合が生じる。このような場合に、昇圧回路の入力側に分圧抵抗を設けることによって、低負荷時における昇圧回路の入力電圧を下げることも考えられるが、単純に分圧抵抗のみを用いた構成では、高負荷時における電圧降下量が更に増えるため、採用することができない。 In the booster circuit provided to compensate for the voltage drop in the transmission line as described above, the operation may not be stable unless the input voltage is lower than the output voltage. When the power consumption of the load is large, that is, when the current flowing through the transmission line is large and the voltage drop is large, no problem occurs because the voltage input to the booster circuit is lower than the output voltage. However, when the power consumption of the load is reduced, the amount of voltage drop is reduced, so that the voltage input to the booster circuit approaches the output voltage, resulting in unstable operation of the booster circuit. In such a case, it is conceivable to lower the input voltage of the booster circuit when the load is low by providing a voltage dividing resistor on the input side of the booster circuit. Since the amount of voltage drop under load increases further, it cannot be adopted.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、低負荷時であっても昇圧回路の入力電圧を適切に下げることができ、かつ、高負荷時においては電圧降下量を不必要に増大させることの無い電力供給装置を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention is capable of appropriately lowering the input voltage of a booster circuit even when the load is low, and prevents the amount of voltage drop from increasing unnecessarily when the load is high. An object of the present invention is to provide a power supply device that does not require a power supply.
上記課題を解決するために本発明による電力供給装置は、所定の電圧の直流電力を出力する電源部と、この電源部が出力する直流電力によって駆動される負荷とを備え、この電源部と負荷との間であって負荷の直近位置に、電源部から送電される間に電圧降下した直流電力の電圧を上記所定の電圧まで昇圧する昇圧回路を有する電力供給装置において、上記電源部から送電される電力が上記昇圧回路に入力される位置にダイオードを順方向に接続し、このダイオードによる順方向降下電圧(Vf)分だけ電圧降下させた直流電力を上記昇圧回路に入力することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a power supply device according to the present invention includes a power supply unit that outputs DC power of a predetermined voltage, and a load that is driven by the DC power output from the power supply unit. A power supply device having a booster circuit that boosts the voltage of the DC power that has dropped while being transmitted from the power supply unit to the predetermined voltage, and is located between and in the immediate vicinity of the load. A diode is connected in the forward direction to a position where the power is input to the booster circuit, and DC power that has been dropped by the forward voltage drop (Vf) due to the diode is input to the booster circuit. .
抵抗のみを設けたのでは通電電流値に比例した電圧が降下する。そのため、高負荷時における電圧降下量が大きくなる。一方、ダイオードであれば、電流値に関係なく順方向であれば順方向降下電圧だけが低下する。従って、負荷の大小にかかわらず一定の電圧を降下させた状態で昇圧回路に入力させることができる。 If only a resistor is provided, the voltage will drop in proportion to the value of the energized current. Therefore, the amount of voltage drop increases during high load. On the other hand, in the case of a diode, only the forward voltage drop drops in the forward direction regardless of the current value. Therefore, regardless of the magnitude of the load, it is possible to input a constant voltage to the booster circuit in a state of being lowered.
以上の説明から明らかなように、本発明は、昇圧回路の入力電圧をダイオードによる順方向降下電圧分下げるので、低負荷時であっても昇圧回路の入力電圧を出力電圧よりも低くすることができ、かつ、高負荷時においてはダイオードを設けたことによる電圧降下の影響を可及的に小さくすることができる。 As is clear from the above description, according to the present invention, the input voltage of the booster circuit is lowered by the forward voltage drop of the diode, so that the input voltage of the booster circuit can be made lower than the output voltage even at low load. In addition, the effect of the voltage drop due to the provision of the diode can be reduced as much as possible when the load is high.
図1を参照して、EBは電動ベッドである。この電動ベッドEBには電源部1が設けられており、その電源部1には外部の交流電源PSから100ボルトの交流電力が供給されている。電源部1はその100ボルトの交流電力を整流して、所定の電圧の直流電力を出力する。本実施の形態では、24ボルトの直流電力を出力するものとする。
Referring to FIG. 1, EB is an electric bed. The electric bed EB is provided with a
この電動ベッドEBには3個のモータ4が負荷として設けられている。そして、これら3個のモータ4に電源部1から駆動用の電力を送電するための送電線11が設けられている。ただし、3個のモータ4がすべて同時に作動すると、送電線11を流れる電流値が大きくなり、送電線11における電圧降下が大きくなるため、各モータ4には24ボルトの直流電力を供給できなくなる。そこで、昇圧回路2を設け、降下した電圧を昇圧回路2で24ボルトまで昇圧して各モータ4に供給するようにした。なお、41は図示しないリモコンに接続された駆動回路であり、各モータ4の回転方向および回転速度を制御するものである。また、5は上記図示しないリモコンとの通信回路やLED照明などの軽負荷である。
This electric bed EB is provided with three
上記昇圧回路2は入力電圧が出力電圧である24ボルトよりも低くなければ安定して動作しない。本実施の形態では、入力電圧は24ボルトより0.6ボルト以上を低くなければならない。ところが、上記3個のモータ4の内の1個のみが作動し、かつ、その回転速度が低い場合のように、モータ4全体での消費電力が少ない場合には、送電線11の電流値が小さくなり、そのため送電線11での電圧降下量が小さくなり、電源部1から出力された24ボルトの電力がほとんど電圧降下しない状態で昇圧回路2に入力される場合が生ずる。このときに、昇圧回路2の入力電圧が24ボルトに近ければ、上述のように昇圧回路2の動作が不安定になる。
The
そこで、送電線11から昇圧回路2に直流電力が入力される直前位置にダイオード3を順方向に取り付けた。ダイオード3では順方向に電流を流した際に、順方向降下電圧(Vf)が発生し、送電線11から供給される直流電力の電圧をこのVf分だけ降下させる。ただし、ダイオード3におけるVfは電流値の大小にかかわらず一定であるため、負荷の大小にかかわらず一定の値、すなわちVfだけ電圧を降下させた状態で昇圧回路2に入力させることができる。一般に、このVfは0.6ボルト程度であるので、低負荷時に送電線11における電圧降下量がほとんどない状態でも、昇圧回路2の入力電圧を規定の電圧以下にすることができる。また、高負荷時において送電線11での電圧降下量が大きい場合にも、ダイオード3における電圧降下量はVfのみであるから、送電線11での電圧降下量がVfよりもはるかに大きくなるので、ダイオード3による電圧降下の影響を可及的に小さくすることができる。また、ダイオード3の型式によっては1個でのVfでは低負荷時の電圧降下量が不足する場合には、複数個のダイオードを直列に接続すればよい。
Therefore, the
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
1 電源部
2 昇圧回路
3 ダイオード
4 モータ
11 送電線
REFERENCE SIGNS LIST 1
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JPH03245765A (en) * | 1990-02-23 | 1991-11-01 | Nec Corp | Power supply |
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