JPH10257764A

JPH10257764A - 電源装置

Info

Publication number: JPH10257764A
Application number: JP7665597A
Authority: JP
Inventors: Koyo Ozaki; 公洋尾崎
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】２本のリモートセンシング線を用いることな
く、負荷側の電圧の配線による電圧降下を補い、コスト
の低減を図ることができる電源装置を提供する。【解決手段】電源回路１の出力側を配線３、４を介し
て負荷２に接続して、負荷２に電源回路１から電圧の供
給を行うようにした電源装置において、電源回路１の電
流を検出する電流検出部１６と、電源回路１の出力電圧
を検出する電圧検出部１７と、検出された電流値から算
出された電圧（電流値×配線の抵抗分）に、出力電圧を
加算した電圧の入力信号のレベルでの、のこぎり形パル
スの振幅制限を行ない、方形波の出力信号を出力する比
較部１９と、比較部１９から出力された出力信号を受け
て、電源回路１の電源トランス１０の二次側電圧が所定
の電圧になるように、一次側電圧を制御する制御用トラ
ンジスタＴｒ１５とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源回路の出力側
を配線を介して負荷に接続して、負荷に電源回路から電
圧の供給を行うようにした電源装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】負荷が電源回路から電圧の供給を受ける
場合には、図３に示すように電源回路１の２つの出力端
子１ａ、１ｂと負荷２の２つの入力端子２ａ、２ｂを配
線（負荷線）３、４で接続することにより行われてい
た。

【０００３】しかし、電源回路１と負荷２とを接続する
配線３、４が長い場合、これらの配線３、４での電圧降
下があり、負荷２側の電圧（負荷端電圧＝出力電流×配
線の抵抗分）は電源回路１の出力電圧以下になってしま
い、負荷２の動作に支障を来してしまうという不具合が
生じていた。

【０００４】このような不具合を無くすために、図５に
示すように電源回路１と負荷２とを２本のリモートセン
シング線５、６で接続して、電源回路１側から負荷２の
負荷端電圧を探査（センシング）し、この負荷端電圧の
降下を、電源回路１が内部に有する制御部で自動的に検
知して、この負荷端電圧の降下分を補うように電圧を上
げて、負荷端電圧が一定になるように制御していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに電源回路１側から負荷２の負荷端電圧を探査（セン
シング）する場合には、２本の配線３、４の他に、２本
のリモートセンシング線５、６が必要になり、電源回路
１及び負荷２には２本のリモートセンシング線５、６を
接続するための端子を別に設けなければならず、コスト
高になるという問題点があった。

【０００６】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その目的とするところは、電源回路側
から負荷の負荷端電圧を探査（センシング）する場合の
２本のリモートセンシング線を用いることなく、負荷側
の電圧の配線による電圧降下を補うことができて、コス
トの低減を図ることができる電源装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明に係る電源装置は、電源回路の出
力側を配線を介して負荷に接続して、前記負荷に前記電
源回路から電圧の供給を行うようにした電源装置におい
て、前記負荷側の電圧が、前記電源回路の出力電圧−
（出力電流）×（配線の抵抗分）のようになって、前記
出力電流に比例して下がることによる前記出力電流の増
加時を検出することで、前記出力電流の増加時に、前記
電源回路の前記出力電圧を上げるように制御することを
特徴とする。

【０００８】かかる構成により、負荷側の電圧の配線に
よる電圧降下で、出力電流に比例して下がることによる
前記出力電流の増加時を検出することで、この出力電流
の増加時に、電源回路の出力電圧を上げるように制御し
て、電源回路側から負荷の負荷端電圧を探査（センシン
グ）する場合の２本のリモートセンシング線を用いるこ
となく、負荷側の電圧の配線による電圧降下を補う。こ
のように２本のリモートセンシング線が不要になり、２
本のリモートセンシング線を接続するための端子を別に
設ける必要がなくなるために、コストを低減することが
できる。

【０００９】また、上記の目的を達成するために、請求
項２の発明に係る電源装置は、電源回路の出力側を配線
を介して負荷に接続して、前記負荷に前記電源回路から
電圧の供給を行うようにした電源装置において、電流検
出手段で検出された出力電流値から算出された電圧（出
力電流値×配線の抵抗分）に、電圧検出手段で検出され
た出力電圧を加算して得た入力信号の電圧レベルで入力
パルスの振幅制限を行ない、出力信号として制御パルス
を出力する出力信号発生手段と、前記出力信号発生手段
から出力された前記出力信号を受けて、前記電源回路の
前記出力電流の増加時に、前記電源回路の前記出力電圧
を上げるように制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１０】かかる構成により、負荷側の電圧の配線に
よる電圧降下で、出力電流に比例して下がっていくが、
この出力電流の増加時に、出力信号発生手段において、
電流検出手段で検出された出力電流値から算出された電
圧（出力電流値×配線の抵抗分）に、電圧検出手段で検
出された出力電圧を加算して得た入力信号の電圧レベル
で入力パルスの振幅制限を行ない、出力信号として制御
パルスを出力し、制御手段において、前記出力信号を受
けて、前記電源回路の前記出力電流の増加時に、前記電
源回路の前記出力電圧を上げるように制御する。

【００１１】このために、電源回路側から負荷の負荷端
電圧を探査（センシング）する場合の２本のリモートセ
ンシング線を用いることなく、負荷側の電圧の配線によ
る電圧降下を補う。このように２本のリモートセンシン
グ線が不要になり、２本のリモートセンシング線を接続
するための端子を別に設ける必要がなくなるために、コ
ストを低減することができる。

【００１２】また、上記の目的を達成するために、請求
項３の発明に係る電源装置は、電源回路の出力側を配線
を介して負荷に接続して、前記負荷に前記電源回路から
電圧の供給を行うようにした電源装置において、前記電
源回路の電流を検出する電流検出部と、前記電源回路の
出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電流検出部で検
出された電流値から算出された電圧（電流値×配線の抵
抗分）に、前記出力電圧を加算する加算部と、前記加算
部から入力された入力信号の電圧レベルでパルス発生手
段から入力された入力パルスの振幅制限を行ない、出力
信号として制御パルスを出力する比較部と、前記比較部
から出力された出力信号を受けて、前記電源回路の電源
トランスの二次側電圧が所定の電圧になるように、一次
側電圧を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

【００１３】かかる構成により、負荷側の電圧の配線に
よる電圧降下で、出力電流に比例して下がっていくが、
この出力電流は電流検出部で検出され、出力電圧は電圧
検出部により検出される。そして、加算部において、電
流検出部で検出された電流値から算出された電圧（電流
値×配線の抵抗分）に、出力電圧を加算した電圧の入力
信号の電圧レベルでパルス発生手段から入力された入力
パルスの振幅制限を行ない、出力信号として制御パルス
を出力する。

【００１４】この出力信号は、入力信号の電圧レベルの
変化により、そのデューティ（出力信号である制御パル
スの幅を変化させてオン状態の平均時間）が変わる。す
なわち、入力信号の電圧レベルが低い場合には、出力信
号のデューティが大きくなり、逆に入力信号の電圧レベ
ルが高い場合には、出力信号のデューティが小さくな
る。したがって、出力電流が大きくなると、負荷側の電
圧は低くなるために、入力信号の電圧レベルが低くな
り、出力信号のデューティが大きくなる。この出力信号
は、制御部に供給されて、この制御部が、電源回路の電
源トランスの二次側電圧、すなわち、出力電圧を上げる
ように、一次側電圧を制御する。

【００１５】このために、電源回路側から負荷の負荷端
電圧を探査（センシング）する場合の２本のリモートセ
ンシング線を用いることなく、負荷側の電圧の配線によ
る電圧降下を補うことが可能になる。このように２本の
リモートセンシング線が不要になり、２本のリモートセ
ンシング線を接続するための端子を別に設ける必要がな
くなるために、コストを低減することができる。

【００１６】上記の目的を達成するために、請求項４の
発明に係る電源装置は、請求項３に記載の電源装置にお
いて、前記電流検出部を、前記電源トランスの二次側に
設けて出力電流の検出を行うようにした。

【００１７】かかる構成により、上記した請求項３の発
明の作用と同様な作用を奏し得る。

【００１８】上記の目的を達成するために、請求項５の
発明に係る電源装置は、請求項３に記載の電源装置にお
いて、前記電流検出部を、前記電源トランスの一次側に
設けて出力電流に比例する電流の検出を行うようにし
た。

【００１９】かかる構成により、上記した請求項３の発
明の作用と同様な作用を奏し得る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る電源装置の回
路ブロック図、図２は同電源装置における負荷端の電圧
と出力電圧との関係説明のための線図である。なお、従
来例と同じ部品については同じ符号を付す。

【００２１】負荷２が電源回路１から電圧の供給を受け
る場合には、図３に示すように電源回路１の２つの出力
端子１ａ、１ｂと負荷２の２つの入力端子２ａ、２ｂを
配線（負荷線）３、４で接続することにより行われ、こ
れらの配線３、４での電圧降下があるが、本発明は、負
荷２側の電圧（負荷端電圧）Ｖ２が電源回路１の出力電
圧Ｖ１−（出力電流ｉ２）×（配線３、２の抵抗分Ｒ）
のようになって、図４に示すように出力電流ｉ２に比例
して下がっていくことに着目し、図２に示すように出力
電流ｉ２が大きくなると、電源回路１の出力電圧Ｖ１を
上げるように制御するようにしたものである。

【００２２】電源回路１は、図１のブロックで示すよう
に入力整流平滑部１１と、電源トランス１０と、出力平
滑部１２とを備えており、電源トランス１０の一次側に
入力整流平滑部１１を、電源トランス１０の二次側に出
力平滑部１２をそれぞれ接続している。そして、入力整
流平滑部１１の入力側には入力端子１３ａ、１３ｂが接
続してあり、出力平滑部１２の出力側には出力端子１４
ａ、１４ｂが接続してある。

【００２３】そして、電源トランス１０は二次側電圧が
所定の電圧になるように、一次側電圧を昇圧または降圧
する目的で使用されており、電源トランス１０の一次側
には入力整流平滑部１１の出力側に位置させて、制御部
（制御手段）を構成する制御用トランジスタＴｒ１５が
設けてある。

【００２４】また、電源トランス１０の二次側には、出
力平滑部１２の出力側に位置させて電流検出手段である
電流検出部１６が、また、出力端子１４ａ、１４ｂに位
置させて電圧検出手段である電圧検出部１７がそれぞれ
設けてある。

【００２５】電流検出部１６及び電圧検出部１７は加算
部１８の入力側に接続してあり、この加算部１８の出力
側は比較部１９の一方の入力部に接続してあり、比較部
１９の他方の入力部には、入力パルスであるのこぎり形
パルスを発生させるパルス発生手段であるパルス発生回
路２０が接続してある。そして、比較部１９の出力側は
制御用トランジスタＴｒ１５のベース側に接続してあ
る。

【００２６】そして、このように構成された電源回路１
の出力端子１４ａ、１４ｂは配線３、４を介して負荷２
に接続してある。なお、電流検出部１６、電圧検出部１
７、加算部１８、パルス発生回路２０及び比較部１９で
出力信号発生手段を構成している。

【００２７】次に、上記のように構成された電源装置の
作動を説明する。負荷２側の電圧（負荷端電圧）Ｖ２が
電源回路１の出力電圧Ｖ１−（出力電流ｉ２）×（配線
３、２の抵抗分Ｒ）のようになって、出力電流ｉ２に比
例して下がっていくが、この出力電流ｉ２は電流検出部
１６で検出され、出力電圧Ｖ１は電圧検出部１７により
検出される。この検出された出力電流ｉ２は電圧（出力
電流ｉ２×配線３、２の抵抗分Ｒ）のかたちで加算部１
８に入力された後に、電圧検出部１７により検出された
出力電圧Ｖ１に加算される。

【００２８】比較部１９には、加算部１８において加算
された電圧の入力信号ｖ１が入力される一方、パルス発
生回路２０で発生したのこぎり形パルスｐが入力され
て、入力信号ｖ１の電圧レベルＬで、のこぎり形パルス
ｐの振幅制限が行われ、方形波の出力信号（制御パル
ス）ｖ２が出力される。この出力信号ｖ２は、入力信号
ｖ１の電圧レベルＬの変化により、そのデューティ（出
力信号である制御パルスの幅を変化させてオン状態の平
均時間）が変わる。

【００２９】すなわち、入力信号ｖ１の電圧レベルＬが
低い場合には、出力信号ｖ２のデューティが大きくな
り、逆に入力信号ｖ１の電圧レベルＬが高い場合には、
出力信号ｖ２のデューティが小さくなる。

【００３０】したがって、出力電流ｉ２が大きくなる
と、負荷２側の電圧（負荷端電圧）Ｖ２は低くなるため
に、入力信号ｖ１の電圧レベルＬが低くなり、出力信号
ｖ２のデューティが大きくなる。

【００３１】この出力信号ｖ２は、制御用トランジスタ
Ｔｒ１５のベース側に供給されて、この制御用トランジ
スタＴｒ１５のオン時間を制御し、電源回路１の出力電
圧Ｖ１を上げるように制御する。

【００３２】このために、電源回路１側から負荷２の負
荷２側の電圧（負荷端電圧）Ｖ２を探査（センシング）
する場合の２本のリモートセンシング線を用いることな
く、負荷２側の電圧の配線３、４による電圧降下を補う
ことが可能になる。このように２本のリモートセンシン
グ線が不要になり、２本のリモートセンシング線を接続
するための端子を別に設ける必要がなくなるために、コ
ストを低減することができる。

【００３３】なお、電流検出部１６を、電源トランス１
０の二次側において、出力平滑部１２の出力側に位置さ
せて、出力電流ｉ２の検出を行うようにしたが、これに
限らず、電流検出部１６を図１の点線で囲ったように電
源トランス１０の一次側において、入力整流平滑部１１
の出力側に設けて、電源トランス１０の一次側を流れる
電流ｉ１を検出するようにしてもよい。この場合、電源
トランス１０の二次側を流れる出力電流ｉ２は、電源ト
ランス１０の一次側を流れる電流ｉ１に、一次側コイル
１０ａと二次側コイル１０ｂとの巻数比（ｎ１／ｎ２）
を乗じた関係にあって、出力電流ｉ２は一次側を流れる
電流ｉ１に比例する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係る電源装置によれば、負荷側の電圧の配線による電圧
降下で、出力電流に比例して下がることによる前記出力
電流の増加時を検出することで、この出力電流の増加時
に、電源回路の出力電圧を上げるように制御して、電源
回路側から負荷の負荷端電圧を探査（センシング）する
場合の２本のリモートセンシング線を用いることなく、
負荷側の電圧の配線による電圧降下を補う。このように
２本のリモートセンシング線が不要になり、２本のリモ
ートセンシング線を接続するための端子を別に設ける必
要がなくなるために、コストを低減することができる。

【００３５】また、請求項２の発明に係る電源装置によ
れば、負荷側の電圧の配線による電圧降下で、出力電流
に比例して下がっていくが、この出力電流の増加時に、
出力信号発生手段において、電流検出手段で検出された
出力電流値から算出された電圧（出力電流値×配線の抵
抗分）に、電圧検出手段で検出された出力電圧を加算し
て得た入力信号の電圧レベルで入力パルスの振幅制限を
行ない、出力信号として制御パルスを出力し、制御手段
において、前記出力信号を受けて、前記電源回路の前記
出力電流の増加時に、前記電源回路の前記出力電圧を上
げるように制御する。

【００３６】このために、電源回路側から負荷の負荷端
電圧を探査（センシング）する場合の２本のリモートセ
ンシング線を用いることなく、負荷側の電圧の配線によ
る電圧降下を補う。このように２本のリモートセンシン
グ線が不要になり、２本のリモートセンシング線を接続
するための端子を別に設ける必要がなくなるために、コ
ストを低減することができる。

【００３７】また、上記の目的を達成するために、請求
項３の発明に係る電源装置によれば、負荷側の電圧の配
線による電圧降下で、出力電流に比例して下がっていく
が、この出力電流は電流検出部で検出され、出力電圧は
電圧検出部により検出される。そして、加算部におい
て、電流検出部で検出された電流値から算出された電圧
（電流値×配線の抵抗分）に、出力電圧を加算した電圧
の入力信号の電圧レベルでパルス発生手段から入力され
た入力パルスの振幅制限を行ない、出力信号として制御
パルスを出力する。

【００３８】この出力信号は、入力信号の電圧レベルの
変化により、そのデューティ（出力信号である制御パル
スの幅を変化させてオン状態の平均時間）が変わる。す
なわち、入力信号の電圧レベルが低い場合には、出力信
号のデューティが大きくなり、逆に入力信号の電圧レベ
ルが高い場合には、出力信号のデューティが小さくな
る。したがって、出力電流が大きくなると、負荷側の電
圧は低くなるために、入力信号の電圧レベルが低くな
り、出力信号のデューティが大きくなる。この出力信号
は、制御部に供給されて、この制御部が、電源回路の電
源トランスの二次側電圧、すなわち、出力電圧を上げる
ように、一次側電圧を制御する。

【００３９】このために、電源回路側から負荷の負荷端
電圧を探査（センシング）する場合の２本のリモートセ
ンシング線を用いることなく、負荷側の電圧の配線によ
る電圧降下を補うことが可能になる。このように２本の
リモートセンシング線が不要になり、２本のリモートセ
ンシング線を接続するための端子を別に設ける必要がな
くなるために、コストを低減することができる。

【００４０】また、請求項４の発明に係る電源装置によ
れば、請求項３に記載の電源装置において、前記電流検
出部を、前記電源トランスの二次側に設けて出力電流の
検出を行うようにしたことにより、上記した請求項３の
発明の効果と同様な効果を奏し得る。

【００４１】また、請求項５の発明に係る電源装置によ
れば、請求項３に記載の電源装置において、前記電流検
出部を、前記電源トランスの一次側に設けて出力電流に
比例する電流の検出を行うようにしたことにより、上記
した請求項３の発明の効果と同様な効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源装置の回路ブロック図であ
る。

【図２】同電源装置における負荷端電圧と出力電圧との
関係の説明のための線図である。

【図３】従来の電源装置の説明図である。

【図４】同電源装置における負荷端電圧と出力電圧との
関係の説明のための線図である。

【図５】従来の他の電源装置の説明図である。

【符号の説明】

１電源回路２負荷３配線４配線１０電源トランス１５制御用トランジスタＴｒ（制御部）（制御手段）１６電流検出部（電流検出手段）１７電圧検出部（電圧検出手段）１８加算部１９比較部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源回路の出力側を配線を介して負荷に
接続して、前記負荷に前記電源回路から電圧の供給を行
うようにした電源装置において、前記負荷側の電圧が、前記電源回路の出力電圧−（出力
電流）×（配線の抵抗分）のようになって、前記出力電
流に比例して下がることによる前記出力電流の増加時を
検出することで、前記電源回路の前記出力電圧を上げる
ように制御することを特徴とする電源装置。
【請求項２】電源回路の出力側を配線を介して負荷に
接続して、前記負荷に前記電源回路から電圧の供給を行
うようにした電源装置において、電流検出手段で検出された出力電流値から算出された電
圧（出力電流値×配線の抵抗分）に、電圧検出手段で検
出された出力電圧を加算して得た入力信号の電圧レベル
で入力パルスの振幅制限を行ない、出力信号として制御
パルスを出力する出力信号発生手段と、前記出力信号発生手段から出力された前記出力信号を受
けて、前記電源回路の前記出力電流の増加時に、前記電
源回路の前記出力電圧を上げるように制御する制御手段
とを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項３】電源回路の出力側を配線を介して負荷に
接続して、前記負荷に前記電源回路から電圧の供給を行
うようにした電源装置において、前記電源回路の電流を検出する電流検出部と、前記電源回路の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記電流検出部で検出された電流値から算出された電圧
（電流値×配線の抵抗分）に、前記出力電圧を加算する
加算部と、前記加算部から入力された入力信号の電圧レベルでパル
ス発生手段から入力された入力パルスの振幅制限を行な
い、出力信号として制御パルスを出力する比較部と、前記比較部から出力された出力信号を受けて、前記電源
回路の電源トランスの二次側電圧が所定の電圧になるよ
うに、一次側電圧を制御する制御部とを備えたことを特
徴とする電源装置。
【請求項４】前記電流検出部を、前記電源トランスの
二次側に設けて出力電流の検出を行うようにした請求項
３に記載の電源装置。
【請求項５】前記電流検出部を、前記電源トランスの
一次側に設けて出力電流に比例する電流の検出を行うよ
うにした請求項３に記載の電源装置。