JPH10243635A

JPH10243635A - 電源装置

Info

Publication number: JPH10243635A
Application number: JP9043111A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takahashi; 晋高橋; Tetsuhiko Ichihashi; 哲彦市橋; Kazuya Okamoto; 和也岡本; Koshin Kageyama; 弘進影山; Yoshiya Suzuki; 慶也鈴木
Original assignee: Fujitsu Ltd; PFU Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; PFU Ltd
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は情報処理システム等が必要とする複数
の電圧を供給する複数のＤＣ−ＤＣコンバータを備えた
電源装置に関し，論理回路系だけでなくモータ負荷系を
含む広い範囲の電圧を同一構成のＤＣ−ＤＣコンバータ
を用いて発生することができることを目的とする。【解決手段】複数のＤＣ−ＤＣコンバータを物理的に同
一構成とし，各ＤＣ−ＤＣコンバータは，内部に互いに
独立した出力電圧を発生する複数の出力整流平滑部を備
える。各出力整流平滑部の出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバ
ータの外部から可変設定するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報処理システム等
に使用される電源装置に関し，特にＡＣ−ＤＣコンバー
タと複数のＤＣ−ＤＣコンバータを組み合わせて電力供
給を行う電源装置におけるＤＣ−ＤＣコンバータの構成
を改良した電源装置に関する。

【０００２】近年，情報処理システムでは，システムを
構成する複数のコンポーネントの要求に応じて複数の最
終電圧を必要とする。例えば，マイクロプロセッサは＋
３．３Ｖ，その周辺論理回路は＋５Ｖ，空冷用ファンは
＋１２Ｖ，磁気記憶装置は＋５Ｖ（論理回路用）と＋１
２Ｖ（モータ駆動用）といった具合に，複数の電圧の種
類がシステムで使用される。

【０００３】これらの複数の最終電圧を供給するため
に，複数種のＤＣ−ＤＣコンバータを用いると，種々の
問題があり，その改善が望まれている。

【０００４】

【従来の技術】情報処理システムを構成する複数のコン
ポーネントで必要とする上記の＋３．３Ｖ，＋５Ｖ，＋
１２Ｖ等の電圧を発生するために，複数種のＤＣ−ＤＣ
コンバータを用いていたが，開発工数及びコストの増
加，生産ラインにおける部品調達の効率低下，保守用交
換部品の在庫増加といった問題がある。これを改善する
ために，ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を外部から可
変できるように設計し，物理的に全く同一のＤＣ−ＤＣ
コンバータを複数の電圧供給に使用できるようにするこ
とが求められてきた。

【０００５】また，このようにＤＣ−ＤＣコンバータの
出力電圧を可変させた場合，ＤＣ−ＤＣコンバータの過
電圧故障発生時に負荷回路の破損を適切に防ぐため，出
力電圧に応じた過電圧保護電圧とすることが求められて
きた。

【０００６】これに対し，ＤＣ−ＤＣコンバータの出力
電圧を外部から可変にするために，出力電圧を分圧し帰
還制御する際の分圧抵抗を可変抵抗にして，外部から可
変させる方法が一般的である。また，同様の作用は帰還
制御部の基準電圧を変化させても得られるので，可変抵
抗等により基準電圧を変化させる場合もある。

【０００７】スイッチングレギュレータ（ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ）を含む一つの電源装置により複数種の中の一
つの電圧を発生させることを目的として，外部から電圧
設定データと過電流の異常検出値設定データを設定する
と，電圧設定データに対応する基準電圧を発生させ，そ
の設定された基準電圧によりスイッチング制御を行って
設定された電圧を出力する技術は，例えば特開平６−５
９７８６号公報に開示されている。

【０００８】このような技術では，ＤＣ−ＤＣコンバー
タの帰還制御部を制御し，スイッチ電源の主スイッチ素
子のスイッチ動作責務（またはデューテイという）を可
変にすることで出力電圧を可変にしている。なお，動作
責務は，Ｔ_O／Ｔ（Ｔはスイッチング周期，Ｔ_Oはスイ
ッチオンの時間を表）を％で表した値である。

【０００９】ここで，代表的なスイッチ電源の回路方式
である，フォワードコンバータを例にとると，動作責務
と出力電圧の関係は，出力整流平滑回路のラインドロッ
プ（整流ダイオードや平滑チョークによる電圧ドロッ
プ）を無視すれば，次の式１で表されることが知られて
いる。

【００１０】Ｖ_out＝（δ×Ｖ_in）÷ｎ式１ここで，Ｖ_outは出力電圧，Ｖ_inは入力電圧，δは動作
責務（％），ｎはトランスの１次２次の巻数比である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】情報処理システムの必
要とする電圧は，上記したように例えば，＋３．３Ｖか
ら＋１２Ｖといった，比較的低電圧から比較的高電圧ま
での広い範囲をもっている場合が多い。このため，上記
したようにＤＣ−ＤＣコンバータの動作責務の変更によ
る出力電圧可変技術を情報処理システムに適用した場
合，動作責務が極端に低くなる。

【００１２】例えば，ＤＣ−ＤＣコンバータの入力電圧
を＋４８Ｖとし，出力電圧を＋３．３Ｖ，＋１２Ｖの２
種類に切り換えようとする場合，トランスの１次巻線と
２次巻線の巻数比を３：２とすると，上記の式１から，
＋１２Ｖ出力時はδ＝３８％，＋３．３Ｖ出力時はδ＝
１０％となる。この場合，＋１２Ｖ出力時は問題ない
が，＋３．３Ｖ出力時はδが小さくなって，動作が安定
しない危険性が高い。逆に，トランスの巻数比を３：１
にすると，上記の式１から，＋１２Ｖ出力時は，δ＝７
５％，＋３．３Ｖ出力時はδ＝２０％となる。この場
合，３．３Ｖ出力時は問題なくなるが，＋１２Ｖ時は動
作責務が５０％を越えてしまい，トランスが飽和する。
そのため，従来技術では比較的低電圧（例えば，＋３．
３Ｖ，＋５Ｖ）の論理回路系と比較的高電圧（例えば，
１２Ｖ）のモータ負荷系では，物理的に同一のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータとすることができなかった。従って，例え
ば＋３．３Ｖと＋５Ｖは物理的に同一のＤＣ−ＤＣコン
バータを出力電圧を切り替えて使用していたが，＋１２
Ｖ用には別のＤＣ−ＤＣコンバータを使用していた。な
お，上記特開平６−５９７８６号公報に記載された電源
装置の実施例では，＋３．３Ｖと＋５Ｖの２つの電圧を
発生する例が記載されている。

【００１３】また，＋３．３Ｖと＋５Ｖを同一のＤＣ−
ＤＣコンバータの出力電圧の切り替えで供給している場
合，過電圧保護回路により高い方の電圧（＋５Ｖ）を出
力している時でも誤検出しないように，＋５Ｖ以上の検
出電圧となり，＋３．３Ｖの負荷を保護するには高過ぎ
るという問題があった。

【００１４】本発明は論理回路系だけでなくモータ負荷
系を含む広い範囲の電圧を同一構成のＤＣ−ＤＣコンバ
ータを用いて発生することができる電源装置を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の電源装置では，
ＤＣ−ＤＣコンバータの内部に２つの独立した出力整流
平滑部を設けると共にそれぞれの独立した出力端子を備
え，各出力整流平滑部の出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバー
タの外部から可変する出力電圧設定手段を設けて，ＤＣ
−ＤＣコンバータでの外部で２つの出力端子を並列また
は直列接続して使用する。また，出力電圧設定に応じて
過電圧保護のための過電圧保護電圧設定手段を設ける。

【００１６】図１は本発明による情報処理システムの電
源装置の全体構成，図２は本発明のＤＣ−ＤＣコンバー
タの原理構成である。図１において，１はＡＣ電源の入
力を所定の直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ，
２〜４はそれぞれ同じ構成を備え，それぞれ異なる直流
電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を発生するＤＣ−ＤＣコンバー
タ，５は情報処理システムを構成する各装置を含む負荷
回路，６は出力電圧設定手段，７は過電圧保護電圧設定
手段である。

【００１７】電源装置は商用ＡＣ電源を受電し，ＡＣ−
ＤＣコンバータ１により中間電圧に変換されシステム内
の各ＤＣ−ＤＣコンバータ２〜４に供給される。各ＤＣ
−ＤＣコンバータ２〜４は，図２に示す同じ原理構成を
備え，それぞれ出力電圧設定手段６の設定値及び各ＤＣ
−ＤＣコンバータの出力接続手段（後述する図２の符号
１５で示す）の接続により決まる各電圧Ｖ１〜Ｖ３を発
生する。過電圧保護電圧設定手段７により保護電圧を設
定することにより，過電圧を検出して電源の保護を行
う。

【００１８】図２において，１０は上記図１の符号２〜
４で表すＤＣ−ＤＣコンバータ，１１はトランスを含む
電力変換部，１２は第１の出力整流平滑部，１３は第２
の出力整流平滑部，１４は出力電圧を検出して設定電圧
との誤差を無くすようスイッチングのオン時間を制御す
る帰還制御部，１５は必要とする出力電圧の値に応じて
２つの出力整流平滑部１２，１３の出力端子を並列また
は直列に接続する出力接続手段，１６は出力電圧設定手
段（図１の６に対応），１７は過電圧検出部，１８は過
電圧保護電圧設定手段（図１の７に対応）である。

【００１９】中間電圧（図１のＡＣ−ＤＣコンバータの
出力電圧）はＤＣ−ＤＣコンバータ１０の入力端子から
電力変換部１１へ入力される。電力変換部１１はトラン
スの１次巻線の電流をスイッチング制御するパルスが帰
還制御部１４から供給されて電力変換を行い，２つの独
立した同じ巻線数の二次巻線を備える。帰還制御部１４
は出力電圧設定手段１６によって可変に設定される電圧
値と，電力変換部１１の出力を整流して平滑する出力整
流平滑部１３（または１２）からの出力電圧を比較して
スイッチング制御用のパルスを発生する。出力整流平滑
部１２，１３は同一の回路であり，それぞれの出力端子
Ｏ１，Ｏ２を備える。

【００２０】このＤＣ−ＤＣコンバータ１０から比較的
低電圧を出力させる時は，出力接続手段１５により２つ
の出力端子Ｏ１，Ｏ２を並列接続し，出力電圧設定手段
１６からの指示で電圧を可変して異なる最終電圧を出力
端子Ｏ３から発生する。比較的高電圧を出力させる時
は，出力接続手段１５により２つの出力端子を直列接続
して，出力電圧設定手段１６から必要とする比較的高電
圧の半分の電圧を設定して，異なる最終電圧（設定電圧
の２倍）を出力端子Ｏ３から発生する。過電圧保護電圧
設定手段１８は出力電圧設定手段１６の設定値に対応し
て保護電圧設定値が設定され，過電圧検出部１７は比較
的高電圧の最終電圧を越えると検出出力を発生する。

【００２１】

【発明の実施の形態】図３は実施例の情報処理システム
の電源装置の全体構成である。図中，１ａ，１ｂはそれ
ぞれ商用ＡＣ電源（１００Ｖ）を直流の４８Ｖに変換す
るＡＣ−ＤＣコンバータ（図１の１に対応），２ａ，３
ａ，４ａは同一構成を備えたＤＣ−ＤＣコンバータ（図
１の２〜４に対応）であり，ＤＣ−ＤＣコンバータ２ａ
は４８Ｖを入力し＋３．３Ｖを出力し，ＤＣ−ＤＣコン
バータ３ａは４８Ｖを入力して＋５Ｖを出力し，ＤＣ−
ＤＣコンバータ４ａは４８Ｖを入力して＋１２Ｖを出力
する。５ａ，５ｂ，５ｃは情報処理システムを構成する
各回路または装置（図１の負荷回路５に対応）であり，
５ａは論理回路，５ｂは磁気記憶装置，５ｃは空冷用フ
ァンである。

【００２２】図３に示す情報処理システムの例では，負
荷回路として論理回路５ａ，磁気記憶装置５ｂ及び空冷
用ファン５ｃで構成されており，商用ＡＣ電源（１００
Ｖ）を受電して動作する。ＡＣ−ＤＣコンバータ１ａ，
１ｂはそれぞれ，この交流電圧を直流の４８Ｖに変換し
て，システム内の各ＤＣ−ＤＣコンバータに供給する。
このように中間電圧を単一電圧としておけば，ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータが必要とする電力量が大きい場合には，図
３に示すように同一のＡＣ−ＤＣコンバータ１ａ，１ｂ
を並列に増設することにより対処することができる。

【００２３】各ＤＣ−ＤＣコンバータ２ａ〜４ａは，予
め外部から出力電圧設定手段６により個別に設定された
電圧を出力し，各負荷に電源を供給する。図３の例で
は，論理回路５ａに＋３．３Ｖと＋５Ｖを供給し，磁気
記憶装置５ｂに＋５Ｖと＋１２Ｖを供給し，空冷用ファ
ン５ｃに＋１２Ｖを供給する。そのため，ＤＣ−ＤＣコ
ンバータは，＋３．３Ｖ供給用，＋５Ｖ供給用，＋１２
Ｖ供給用の合計３台配置する。但し，これらは物理的に
全く同一構成のコンバータである。

【００２４】図４はＤＣ−ＤＣコンバータの実施例の構
成である。図４において，１０〜１８は上記図２の同じ
符号の各部と同じであり説明を省略する。電力変換部１
１は，トランスの１次巻線に直列に接続されたトランジ
スタＴＲが設けられ，入力端子からの中間電圧４８Ｖが
供給される。トランジスタＴＲは帰還制御部１４から出
力されるパルスによりオン・オフが制御される。トラン
スの２次巻線は２組設けられ，各２次巻線の出力は出力
整流平滑部１２，１３にそれぞれ入力されて整流，平滑
が行われ，出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２及び出力端子Ｏ
ＵＴ３，ＯＵＴ４に出力が発生される。ＯＵＴ１−ＯＵ
Ｔ２間，ＯＵＴ３−ＯＵＴ４間には＋３．３Ｖ，＋５
Ｖ，＋６Ｖの何れかが出力される。なお，出力端子ＯＵ
Ｔ１，ＯＵＴ３はそれぞれ出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ４
に対し正極性の電圧を発生する。帰還制御部１４は，外
部の出力電圧設定手段１６からの設定により出力電圧を
＋３．３Ｖ，＋５Ｖ，＋６Ｖの何れかの値になるよう出
力整流平滑部１３の検出出力に対応して電力変換部１１
を制御する。

【００２５】この場合，帰還制御部１４は，＋３．３Ｖ
から＋６Ｖまでの範囲で動作責務制御を行えれば良いの
で，例えば，トランスの巻数比を３：１とすると，上記
の式１から＋６Ｖ出力時は，δ＝３８％，＋３．３Ｖ出
力時は２０％となり，動作責務制御による出力可変が実
現可能である。

【００２６】上記図３において，＋３．３Ｖ用と＋５Ｖ
用として配置したＤＣ−ＤＣコンバータ２ａ，３ａは，
ＯＵＴ１とＯＵＴ３，ＯＵＴ２とＯＵＴ４を負荷への電
力供給線により接続する。この時，＋３．３Ｖまたは＋
５Ｖの何れを出力させるかは出力電圧設定手段１６の設
定により行う。この時，出力側では同じ電圧を発生する
個別の２組の出力（ＯＵＴ１とＯＵＴ３，ＯＵＴ２とＯ
ＵＴ４）として使用することもできるが，ＯＵＴ１とＯ
ＵＴ３を接続し，ＯＵＴ２とＯＵＴ４を接続し，２組の
出力整流平滑部１２，１３の出力を並列に接続して大容
量の電源として使用できる。この並列接続は，ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの出力端子を負荷（図３の論理回路５ａ，
磁気記憶装置５ｂ，空冷用ファン５ｃの何れか）と接続
した時に，図４に出力接続手段１５ａとして示す配線を
予め負荷側に形成しておくことにより構成することがで
きる。

【００２７】図３の＋１２Ｖ用として配置したＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ４ａは，出力端子ＯＵＴ２とＯＵＴ３をＤ
Ｃ−ＤＣコンバータで接続し，２つの出力整流平滑部１
２，１３を直列に接続して，出力端子ＯＵＴ１とＯＵＴ
４から負荷への電力供給を行う。この直列接続は，図４
に出力接続手段１５ｂとして示す配線を予め負荷側に設
けておくことにより構成することができる。この時出力
電圧設定手段１６により，ＤＣ−ＤＣコンバータに対し
＋６Ｖの出力を設定する。従って，ＯＵＴ１とＯＵＴ２
間及びＯＵＴ３とＯＵＴ４間でそれぞれ６Ｖが出力さ
れ，直列接続することにより，ＯＵＴ１とＯＵＴ４間に
＋１２Ｖが出力される。

【００２８】図５は出力電圧設定手段の実施例の構成で
ある。この実施例は上記図４の出力電圧設定手段１６に
対応し，ＤＣ−ＤＣコンバータ１０をコネクタにより接
続した負荷側に設けられ帰還制御部１４に対し出力電圧
を設定する機能を備える。

【００２９】ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は，＋５Ｖ用
（＋５ＶＳＥＬＥＣＴ）の端子ａ，＋６Ｖ用（＋６Ｖ
ＳＥＬＥＣＴ）の端子ｂ，共通（ＣＯＭ）の端子ｃを
備える。出力電圧設定手段１６は，ＤＣ−ＤＣコンバー
タを使用する負荷（図３の論理回路５ａ，磁気記憶装置
５ｂ，空冷用ファン５ｃの何れか）側に設けられ，使用
時にＤＣ−ＤＣコンバータの各端子ａ〜ｃと接続する端
子ａ’，ｂ’，ｃ’の間を接続する配線により構成され
る。すなわち，＋５Ｖに設定する場合には，端子ａ’と
端子ｃ’間を接続する配線１６ａが設けられ，他は開放
される。また，＋６Ｖ（直列接続で＋１２Ｖ）を出力し
たい時は，端子ｂ’と端子ｃ’とを接続する配線１６ｂ
が設けられ，他は開放される。なお，＋３．３Ｖを出力
したい場合には，端子ａ’，ｂ’，ｃ’の間を接続する
配線は設けられない。

【００３０】図７は帰還制御部の実施例の構成である。
この実施例は上記図４の帰還制御部１４に対応し，上記
図５に示す出力電圧設定手段１６により設定された内容
に応じた出力電圧を発生するよう帰還制御を行う。

【００３１】図７において，１４０〜１４２は分圧抵抗
（ＲＶ１〜ＲＶ３で表示），１４３は固定の抵抗，１４
４は入力電圧と基準電圧との差に対応した出力を発生す
る差動増幅器（ＯＰ−ＡＭＰ），１４５は差動増幅器１
４４の出力に応じて，ＤＣ−ＤＣコンバータの１次側の
トランジスタをオンに駆動するパルス幅を可変制御する
動作責務制御部であり，端子ａ〜ｃは上記図５に示す端
子ａ〜ｃと同じである。また，分圧抵抗ＲＶ１と抵抗Ｒ
にはそれぞれ，上記図４の出力整流平滑部１３の出力端
子ＯＵＴ３とＯＵＴ４がそれぞれ接続されている。

【００３２】上記図５に示す出力電圧設定手段におい
て，＋３．３Ｖを設定した場合（ａ’〜ｃ’の間の接続
が形成されない場合），図７の端子ａ，ｂに接続する分
圧抵抗ＲＶ２，ＲＶ３は関係がないため，ＯＵＴ３とＯ
ＵＴ４の電圧は分圧抵抗ＲＶ１と抵抗Ｒで分圧された値
が差動増幅器１４４に入力され，他方の基準電圧と差動
増幅が行われ，その出力に応じて動作責務制御部１４５
から制御信号が発生する。

【００３３】また，＋５Ｖが設定された場合（端子ａと
ｃが接続された場合），抵抗Ｒに分圧抵抗ＲＶ２が並列
接続される構成となり，差動増幅器１４４への入力電圧
が変化して，出力端子ＯＵＴ３とＯＵＴ４間の出力電圧
が＋５Ｖとなるよう，差動増幅器１４４及び動作責務制
御部１４５が動作する。同様に，＋６Ｖが設定された場
合（端子ｂとｃが接続された場合），抵抗Ｒに分圧抵抗
ＲＶ３が並列接続される構成となり，出力端子ＯＵＴ３
とＯＵＴ４間の出力電圧が＋６Ｖとなるよう差動増幅器
１４４及び動作責務制御部１４５が動作する。

【００３４】図６は過電圧保護電圧設定手段の実施例の
構成である。この実施例は上記図４の過電圧保護電圧設
定手段１８に対応し，ＤＣ−ＤＣコンバータ１０とコネ
クタにより接続する負荷側に設けられ，上記図５に示す
出力電圧設定手段１６により設定された電圧（但し，＋
６Ｖに設定した場合は１２Ｖ）に対応する出力電圧を越
えるとＤＣ−ＤＣコンバータ１０内の過電圧検出部１７
で検出動作が行われる。

【００３５】ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は，過電圧保護
電圧設定のため，＋３．３Ｖ用（＋３．３ＶＯＶＰ：
ＯＶＰはOver Voltage Protection の略）の端子ｄ，＋
５Ｖ用（＋５ＶＯＶＰ）の端子ｅ，＋１２Ｖ用（＋１
２ＶＯＶＰ）の端子ｆ，共通（ＣＯＭ）の端子ｇを備
える。過電圧保護電圧設定手段１８は，ＤＣ−ＤＣコン
バータと接続する負荷（図３の論理回路５ａ，磁気記憶
装置５ｂ，空冷用ファン５ｃの何れか）側に設けられ，
使用時にＤＣ−ＤＣコンバータの各端子ｄ〜ｇと接続す
る端子ｄ’，ｅ’，ｆ’，ｇ’の間を接続する配線によ
り構成される。すなわち，過電圧を＋３．３Ｖ（実際は
これを超す電圧）に設定する場合には，端子ｄ’と端子
ｇ’間を接続する配線１８ａが設けられ，＋５Ｖに設定
する場合は端子ｅ’と端子ｇ’間を接続する配線１８ｂ
が設けられ，＋１２Ｖに設定する場合には，端子ｆ’と
端子ｇ’間を接続する配線１８ｃを設ける。

【００３６】図８は過電圧検出部の実施例の構成であ
る。この実施例は上記図４の過電圧検出部１７に対応
し，上記図７に示す過電圧保護電圧設定手段の実施例に
より設定された状態に対応する過電圧の検出を行う。

【００３７】図８において，１８０〜１８４は抵抗（Ｒ
１〜Ｒ５で表す），１８５はＤＣ−ＤＣコンバータの出
力電圧が設定された過電圧保護電圧を越えたか否かの比
較を行う比較器，１８６は設定された電圧を越えたこと
を比較器１８５で検出すると出力を遮断する等の動作を
行う過電圧保護回路である。また，端子ｄ〜ｇは上記図
６に示す過電圧保護電圧設定手段の各端子ｄ’〜ｇ’と
接続されている。また，抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４には，上記
図４の出力整流平滑部１２，１３の出力端子ＯＵＴ１と
ＯＵＴ４がそれぞれ接続され，＋３．３Ｖ，＋５Ｖの場
合は出力整流平滑部１２，１３の出力端子が並列接続さ
れた場合の出力電圧が供給され，＋６Ｖの場合は出力端
子が直列接続された場合の出力電圧が供給される。

【００３８】図８の過電圧検出部は，出力端子ＯＵＴ１
の出力を抵抗Ｒ１とＲ２及びＲ３〜Ｒ５のいずれか一つ
で分圧し，比較器１８５で基準電圧と比較し，基準電圧
より高くなったことを検出すると，出力端子ＯＵＴ１−
ＯＵＴ４間の電圧（これは出力整流平滑部が並列接続さ
れても直列接続されていても，負荷に供給されるＤＣ−
ＤＣコンバータの出力電圧となる）の過電圧故障を検出
する。

【００３９】上記図６に示す過電圧保護電圧設定手段に
おいて，＋３．３Ｖを設定した場合（ｄ’〜ｇ’間を接
続した場合），図８の端子ｄ，ｇが接続される。この場
合，抵抗Ｒ２に対し抵抗Ｒ３が並列接続され，＋３．３
Ｖ出力より若干高めに設定された検出しきい値となる。
＋５Ｖ，＋１２Ｖの場合も同様である。もし，設計の過
誤等により＋３．３ＶＯＶＰ，＋５ＶＯＶＰ，＋１
２ＶＯＶＰの何れも接続しなかった時は，抵抗Ｒ１，
Ｒ２だけで分圧して検出するため，出力電圧設定手段に
よる設定が＋３．３Ｖ，＋５Ｖ，＋１２Ｖの何れであっ
ても過電圧保護が働き，誤りを検出できる。

【００４０】図９はＤＣ−ＤＣコンバータが接続される
負荷側に設けられた配線パターンの構成例を示す。図９
のＡ．はＤＣ−ＤＣコンバータを，負荷側で＋１２Ｖの
出力電圧を発生する電源として使用する場合であり，
Ｂ．は＋５Ｖの出力電圧を発生する電源として使用する
場合である。

【００４１】Ａ．の＋１２Ｖの電圧を使用する場合，Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータのピンを負荷側の印刷配線が設けら
れた基板２０の端子を構成する穴に挿入して搭載する。
この時，ＤＣ−ＤＣコンバータの４つの出力端子ＯＵＴ
１〜ＯＵＴ４のピンは負荷側の対応する各端子（ＯＵＴ
１’〜ＯＵＴ４’）と接続される。この時，基板２０の
端子ＯＵＴ２’とＯＵＴ３’の間を接続する配線が形成
され，端子ＯＵＴ１’は＋１２Ｖパターンとして配線さ
れ，ＯＵＴ４’がグランド（地気）パターン（ＧＮＤ）
として配線されている。この配線パターンは上記図４に
示す１５ｂに対応する。また，出力電圧設定のために，
ＤＣ−ＤＣコンバータの別の端子ａ〜ｃを基板２０の対
応する端子ａ’〜ｃ’に接続すると，基板２０に予め端
子ｂ’とｃ’を接続する配線（上記図５に説明した出力
電圧設定手段を構成する配線１６ｂ）が形成されてお
り，＋６Ｖの出力電圧が設定される。

【００４２】更に，過電圧保護電圧設定のために，ＤＣ
−ＤＣコンバータの端子ｄ〜ｇを基板２０上の端子ｄ’
〜ｇ’に接続すると，基板２０に予め端子ｆ’とｇ’を
接続する配線（上記図７の１８ｃ）が形成されているの
で，＋１２ＶＯＶＰが設定される。

【００４３】Ｂ．の＋５Ｖの電圧を使用する場合，ＤＣ
−ＤＣコンバータのピンを負荷側の印刷配線が設けられ
た基板２０の端子を構成する穴に挿入した時，ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの４つの出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のピ
ンを負荷側の対応する各端子と接続した時，基板２０の
端子ＯＵＴ１’とＯＵＴ３’の間，及びＯＵＴ２’とＯ
ＵＴ４’の間を接続する配線が形成され，それぞれ＋５
Ｖパターン，グランド（ＧＮＤ）パターンとして表示さ
れている。この配線パターンは上記図４に示す１５ａに
対応する。また，出力電圧設定のために，ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの端子ａ〜ｃを基板２０の対応する端子ａ’〜
ｃ’に接続すると，基板２０に予め端子ａ’とｃ’を接
続する配線（上記図５の配線１６ｂ）が形成されてお
り，＋５Ｖの出力電圧が設定される。

【００４４】更に，過電圧保護電圧設定のために，ＤＣ
−ＤＣコンバータの端子ｄ〜ｇを基板２０上の端子ｄ’
〜ｇ’に接続すると，基板２０に予め端子ｅ’とｇ’を
接続する配線（上記図７の１８ｂ）が形成されているの
で，＋５ＶＯＶＰが設定される。

【００４５】このように，ＤＣ−ＤＣコンバータを情報
処理装置の負荷側の装置に搭載すると，負荷側の装置で
使用する電圧を発生するよう，自動的に設定される。な
お，複数の電圧を使用する場合は，内部の配線により他
のＤＣ−ＤＣコンバータの出力を受け取る。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば，複数の最終電圧を必要
とする情報処理システムにおいて，これらの複数の最終
電圧を供給するためにそれぞれの電圧種毎に個別にＤＣ
−ＤＣコンバータを設計する必要がなく，物理的に全く
同一のＤＣ−ＤＣコンバータを用いることができるの
で，開発工数の短縮及びコストの低下，生産ラインにお
ける部品調達の効率化及び保守交換部品点数を減少させ
る等の効果を奏する。

【００４７】また，動作責務（デューティ）を下げるこ
となく，比較的高電位の電圧を発生することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による情報処理システムの電源装置の全
体構成を示す図である。

【図２】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理構成であ
る。

【図３】実施例の情報処理システムの電源装置の全体構
成を示す図である。

【図４】ＤＣ−ＤＣコンバータの実施例の構成を示す図
である。

【図５】出力電圧設定手段の実施例の構成を示す図であ
る。

【図６】過電圧保護電圧設定手段の実施例の構成を示す
図である。

【図７】帰還制御部の実施例の構成を示す図である。

【図８】過電圧検出部の実施例の構成を示す図である。

【図９】ＤＣ−ＤＣコンバータが接続される負荷側に設
けられた配線パターンの構成例を示す図である。

【符号の説明】

１ＡＣ−ＤＣコンバータ２電圧Ｖ１を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ３電圧Ｖ２を発生する２と同一構成のＤＣ−ＤＣ
コンバータ４電圧Ｖ３を発生する２，３と同一構成のＤＣ−
ＤＣコンバータ５負荷回路６出力電圧設定手段７過電圧保護電圧設定手段

フロントページの続き (72)発明者市橋哲彦神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者岡本和也神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者影山弘進神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (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

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報処理システムが必要とする複数の電
圧を供給する複数のＤＣ−ＤＣコンバータを備えた情報
処理システムの電源装置において，前記複数のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを物理的に同一構成とし，前記各ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは，内部に互いに独立した出力電圧を発生
する複数の出力整流平滑部と，前記各出力整流平滑部の
出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータの外部から可変設定す
る出力電圧設定手段とを備えることを特徴とする電源装
置。
【請求項２】請求項１において，前記ＤＣ−ＤＣコン
バータの出力整流平滑部の出力を前記ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの外部で並列または直列接続する出力接続手段を備
え，前記出力接続手段を前記出力電圧設定手段の設定電
圧に対応させて，並列または直列接続することを特徴と
する電源装置。
【請求項３】請求項１において，前記ＤＣ−ＤＣコン
バータは，出力整流平滑部の一方の出力電圧が入力さ
れ，当該出力電圧を複数の分圧抵抗の何れかを組み合わ
せて分圧した電圧を用いて動作責務（デューティ）を制
御する帰還制御部を備え，前記出力電圧設定手段は，前
記帰還制御部の前記複数の分圧用の抵抗の何れを使用す
るかまたは使用しないかを指定するＤＣ−ＤＣコンバー
タの外部に設けられた配線パターンにより構成されるこ
とを特徴とする電源装置。
【請求項４】請求項１において，前記ＤＣ−ＤＣコン
バータの過電圧保護電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータの
外部から可変に設定する過電圧保護電圧設定手段を備え
ることを特徴とする電源装置。
【請求項５】請求項４において，前記ＤＣ−ＤＣコン
バータは，前記２つの出力整流平滑部の直列または並列
接続された出力電圧が入力され，当該出力電圧を複数の
分圧用の抵抗の何れかを組み合わせて分圧した電圧を用
いて過電圧保護を行う過電圧検出部を備え，前記過電圧
保護電圧設定手段は，前記過電圧検出部の前記複数の分
圧用の抵抗の何れを使用するかを指定するＤＣ−ＤＣコ
ンバータの外部に設けられた配線パターンにより構成さ
れることを特徴とする電源装置。
【請求項６】請求項１に記載の出力電圧設定手段を構
成する配線パターン，請求項２に記載の出力接続手段を
構成する配線パターン及び請求項４に記載の過電圧保護
電圧設定手段を構成する各配線パターンの少なくとも１
つは，前記ＤＣ−ＤＣコンバータが実装される負荷装置
に設けられ，実装時に負荷装置に設けられた配線パター
ンにより各接続または設定が行われることを特徴とする
電源装置。