JPH10243633A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH10243633A
JPH10243633A JP9043112A JP4311297A JPH10243633A JP H10243633 A JPH10243633 A JP H10243633A JP 9043112 A JP9043112 A JP 9043112A JP 4311297 A JP4311297 A JP 4311297A JP H10243633 A JPH10243633 A JP H10243633A
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power supply
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Kazuya Okamoto
和也 岡本
Yoshiya Suzuki
慶也 鈴木
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PFU Ltd
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Fujitsu Ltd
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(57)【要約】 【課題】本発明は前段電源の直流出力が入力されて異な
る直流電圧を出力する後段電源で構成する非絶縁型の電
源装置に関し，交流電圧を入力として直流電圧を出力す
る前段電源と，前段電源の出力が入力されて直流電圧を
出力する後段電源とで構成する電源装置を非絶縁型電源
として構成しても，前段電源と後段電源の間に電流経路
ができないようにすることを目的とする。 【解決手段】前段電源の接地されている電位の線路から
後段電源の接地されている電位の線路へ流れる電流を抑
止する手段により前記線路間を接続するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＡＣ−ＤＣ変換を行
う電源の出力を入力とし直流−直流変換を行う非絶縁型
の電源装置に関し，特に帰還電流をそれぞれの電源回路
に帰還させる電源装置に関する。
【０００２】交流電源を直流の中間電圧に変換する前段
の電源を設け，この中間電圧から更にＤＣ−ＤＣ変換を
行う場合に，前段と後段を絶縁型として構成しても前段
から後段への回り込みが発生するためその解決が望まれ
ている。
【０００３】
【従来の技術】図３は従来例１の説明図である。図中，
１０は交流電源（ＡＣ１００Ｖまたは２００Ｖ）が入力
され直流の中間電圧（例えばＤＣ４８Ｖ）を発生する前
段電源，２０は中間電圧が入力され負荷（例えば，情報
処理装置や通信装置の各種回路）に必要な直流電圧（例
えば，５Ｖや３．３Ｖ等）を発生する後段電源，２３は
出力電圧を決められた電圧になるようスイッチング制御
を行ったり，過電流の保護を行う電源制御回路，３０は
負荷回路，４０は電源装置を収容するフレーム（筐体）
またはフレームに接続するケーブルを表し，共通のフレ
ームグランド（ＦＧで表す）に接続されている。
【０００４】従来例１では，交流入力（ＡＣ ＩＮ）が
前段電源１０のトランス１１の１次側に入力され，トラ
ンス１１の２次側から変換された電圧が発生し，これが
整流平滑回路（図示省略）を通って直流の中間電圧に変
換される。この直流の中間電圧から，各種の直流電圧を
発生するために負荷側の各種装置で必要とする電圧に対
応した後段電源が設けられている。後段電源２０では，
中間電圧を従来公知のスイッチング制御によるトランス
２１を用いて電源制御回路２３の制御により断続して，
負荷側において必要とする直流電圧（メイン出力）を発
生する。一方，補助電源２２は電源制御回路２３内の制
御動作を行うための電子回路を駆動するための直流電圧
を発生し，後段電源２０のメイン出力が発生する前に補
助電源２２が動作して，その出力電圧により電源制御回
路２３が駆動され，これにより後段電源２０のＤＣ出力
が負荷回路３０へ供給される。
【０００５】電源制御回路２３は外部（例えば，負荷回
路３０）からの電源投入・停止の信号が入力されると，
対応する制御を行い，補助電源２２の電圧を監視して異
常を検出すると外部に異常検出信号を出力する回路を備
える。
【０００６】従来例１の場合，前段電源１０のＤＣ出力
はケーブル配線を介して後段電源２０のトランス２１を
通る太線で表す経路で電流が流れる。前段電源１０と後
段電源２０の回路は，トランス２１及び補助電源２２の
トランスによって絶縁されているため，電流の回り込み
が無い。また，トランスの替わりにフォトカプラを用い
て信号を絶縁することもできる。このように，完全な絶
縁型電源とすることで，電流を正しい経路でそれぞれの
電源の０Ｖラインに帰還させるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが，後段の電源
を絶縁型とするには，トランス２１の２次側であるメイ
ン出力ラインの０Ｖラインの絶縁だけでなく，補助電源
２２及び電源制御回路２３等のすべてを絶縁しなければ
ならないため，トランス，フォトカプラ等の部品を必要
とし，電源の小型化ができないという不都合があった。
【０００８】図４は絶縁型とはしない従来例２の説明図
である。図中，１０，２０，３０は上記図３の同じ符号
に対応し説明を省略する。２４は非絶縁型（トランスを
使用しない）の補助電源，２５は非絶縁型の電源制御回
路である。
【０００９】この従来例２は，回路を簡素化するため
に，補助電源２４と電源制御回路２５をトランスを使用
しない非絶縁型とした構成例である。この場合，補助電
源２４としては，前段電源１０のＤＣ出力を抵抗により
分圧したり，トランジスタ回路等により非絶縁型で必要
な補助電源を発生する。
【００１０】しかし，この図４の構成では，補助電源に
トランスを使用していないので，回路を簡素化できる
が，前段電源１０と後段電源２０の間に筐体またはケー
ブル４０を介して図４に太線で示すような回り込みの電
流経路ができる。
【００１１】この結果，前段電源１０からの回り込み電
流から発生する有害なノイズが後段電源の電源制御回路
２５等に印加されることになり，回路の誤動作が発生し
たり，筐体またはケーブル４０に回り込みの電流が流れ
ることにより，筐体の金属板が磁化されたり，筐体また
はケーブル４０からの放射電波が増大する等の問題が発
生する可能性があった。
【００１２】本発明は交流電圧を入力として直流電圧を
出力する前段電源と，前段電源の出力が入力されて直流
電圧を出力する後段電源とで構成する電源装置を非絶縁
型電源として構成しても，前段電源と後段電源の間に電
流経路ができない電源装置を提供することを目的とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために，後段電源の入力側の接地されている電位
の線路と出力側の接地されている電位の線との間に電流
抑止手段を接続することを原理とするものである。
【００１４】図１は原理構成を示し，後段電源の構成だ
けを示す。図中，１は前段電源の直流電圧（中間電圧）
が入力されて直流−直流変換を行うトランス（スイッチ
ング回路及び整流・平滑回路は図示省略），２は負荷か
らのオン／オフ信号を受けとって後段電源の直流出力
（メイン出力）の電圧を制御したり，過電流等を検出す
ると，負荷に対して異常通知するとともに，後段電源の
直流出力を制御する電源制御回路，３は電源制御回路２
の駆動用電源となる直流電圧を発生する非絶縁型の補助
電源，４は本発明により設けられた電流抑止手段，５ａ
は前段電源より供給される直流入力線（ＤＣ入力），５
ｂは前段電源の接地されている電位の線路，６ａはトラ
ンス１のメイン出力が発生する直流出力線（ＤＣ出力
線），６ｂはトランス１の接地されている電位の線路，
７ａは補助電源３の直流出力線，７ｂは補助電源３の接
地されている電位の線路，８は負荷回路である。
【００１５】図１の作用を説明すると，前段電源の出力
線５ａと線路５ｂが後段電源のトランス１の入力側と補
助電源３の入力側に接続され，補助電源３の出力側から
は出力線７ａと線路７ｂから電源制御回路２を駆動する
電圧が発生する。この時，補助電源３は非絶縁型である
ため前段電源の線路５ｂと補助電源３の線路７ｂとは同
電位である。ここで，補助電源の線路７ｂと後段電源の
線路６ｂとの間を電流抑止手段４で接続する。これによ
り，前段電源の線路５ｂから後段電源の線路６ｂへの回
り込み電流が禁止され，絶縁型電源と同様に前段電源と
後段電源との間に電流経路ができなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図２は実施例の構成図である。図
中，１０，２０，３０，４０は上記図４の同じ符号の各
部と同様であり，１０は前段電源，２０は後段電源，３
０は負荷回路，４０はケーブル又は筐体である。後段電
源２０の中の，２４は例えば，公知の３端子レギュレー
タで構成する非絶縁型の補助電源，２５は非絶縁型の電
源制御回路，２６は前段電源１０と後段電源２０のそれ
ぞれの接地されている電位を分離するための抵抗（図１
の電流抑止手段４に対応）である。
【００１７】動作を説明すると，前段電源１０は商用の
交流電源（１００Ｖ）を入力として，直流の中間電圧Ｖ
１（例えば４８Ｖ）を発生する。この前段電源１０の出
力電圧は，後段電源２０の入力電圧となり，後段電源２
０から直流の出力電圧Ｖ２（例えば，５Ｖ）を発生す
る。ＧＮＤ１は前段電源１０の接地されている電位（０
Ｖ）であり，ＧＮＤ２は後段電源の接地されている電位
（０Ｖ）である。抵抗２６の一端は非絶縁型の補助電源
２４の出力側の０Ｖの線路と接続され，他端は電源制御
回路２５が後段電源２０の出力側の０Ｖ線との接続点
か，それより補助電源側に近い０Ｖ線に接続される。な
お，抵抗２６は電源装置の筐体またはケーブル４０の特
性や，出力される電力等により決まるが，例えば５０Ω
程度の抵抗を使用することができる。
【００１８】このように，前段電源１０と後段電源２０
の０Ｖ線を分離することにより，前段電源１０の出力電
流は正しい経路でＧＮＤ１に帰還することができる。従
って，図２に点線で示す経路（後段電源２０の０Ｖから
補助電源２４へ向かう経路）には，抵抗２６があるため
電流が流れない。
【００１９】なお，図２では抵抗２６の挿入位置が電源
制御回路２５のＧＮＤ２に対して入力側にあるが，負荷
側にあってもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば，各種の装置に使用する
ＡＣ−ＤＣ変換を行う前段電源とＤＣ−ＤＣ変換を行う
補助電源を備えた後段電源とで構成する電源装置を，補
助電源，外部入出力信号回路等の全てを完全に絶縁する
ことなく，正しい電流帰還が実現でき，電源の小型化を
容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成を示す図である。
【図２】実施例の構成を示す図である。
【図３】従来例１の説明図である。
【図４】従来例２の説明図である。
【符号の説明】
１ トランス ２ 電源制御回路 ３ 補助電源 ４ 電流抑止手段 ５ａ 前段電源の直流出力線 ５ｂ 前段電源の接地されている電位の線路 ６ａ トランス１の直流出力線（メイン出力線） ６ｂ トランス１の接地されている電位の線路 ７ａ 補助電源３の直流出力線 ７ｂ 補助電源３の接地されている電位の線路，且つ
前段電源の接地されている電位の線路
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 慶也 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の ２ 株式会社ピーエフユー内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前段電源の直流出力が入力されて異なる
    直流電圧を出力する後段電源で構成する非絶縁型の電源
    装置において，前段電源の接地されている電位の線路か
    ら後段電源の接地されている電位の線路へ流れる電流を
    抑止する手段により前記線路間を接続することを特徴と
    する電源装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において，前記後段電源は，前
    記前段からの直流電圧が入力されるトランスと，電圧制
    御を行う電源制御回路と，前記電源制御回路の回路の電
    源として直流電圧を供給する前記前段からの直流電圧が
    入力される非絶縁型の補助電源とを備え，前記補助電源
    の出力側の接地されている電位の線路と前記トランス出
    力側の接地されている電位の線路間を前記電流を抑止す
    る手段により接続することを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項３】 請求項２において，前記電源制御回路の
    接地されている電位側を前記トランス出力側の接地され
    ている電位の線路と接続し，前記電流を抑止する手段を
    前記補助電源の出力側の接地されている電位の線路と前
    記電源制御回路の接地されている電位側の端子の間に接
    続することを特徴とする電源装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103201132A (zh) * 2010-11-19 2013-07-10 三菱电机株式会社 车辆用辅助电源装置
CN103856040A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制升压变换器的方法和系统

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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