JP2003047149A - 電力切替装置 - Google Patents
電力切替装置Info
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- JP2003047149A JP2003047149A JP2001230003A JP2001230003A JP2003047149A JP 2003047149 A JP2003047149 A JP 2003047149A JP 2001230003 A JP2001230003 A JP 2001230003A JP 2001230003 A JP2001230003 A JP 2001230003A JP 2003047149 A JP2003047149 A JP 2003047149A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電力切替装置において回路構成の
簡略化及び電力損失の低減を可能にすることを目的とす
る。 【解決手段】 複数の電力源32,34がそれぞれ出力
する電力の1つを選択して共通出力端子35に供給する
電力切替装置であって、前記複数の電力源32,34の
それぞれの出力と共通出力端子35との間に配置された
複数のスイッチング手段10と、電力源32,34の出
力からスイッチング手段10の入力に印加される電圧に
基づいて制御信号を生成し、生成された制御信号をスイ
ッチング手段10の制御入力に与える複数の制御信号生
成手段21,24とを設けたことを特徴とする。
簡略化及び電力損失の低減を可能にすることを目的とす
る。 【解決手段】 複数の電力源32,34がそれぞれ出力
する電力の1つを選択して共通出力端子35に供給する
電力切替装置であって、前記複数の電力源32,34の
それぞれの出力と共通出力端子35との間に配置された
複数のスイッチング手段10と、電力源32,34の出
力からスイッチング手段10の入力に印加される電圧に
基づいて制御信号を生成し、生成された制御信号をスイ
ッチング手段10の制御入力に与える複数の制御信号生
成手段21,24とを設けたことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電力源がそ
れぞれ出力する電力の1つを選択して共通出力端子に供
給する電力切替装置に関する。
れぞれ出力する電力の1つを選択して共通出力端子に供
給する電力切替装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的には、様々な装置の電源として商
用交流電源(AC100V)が用いられる。また、停電
の場合のバックアップあるいは商用交流電源が利用でき
ない場所での装置の利用を考慮して、バッテリーの電力
も利用される。従って、商用交流電源に基づいて所定の
直流電力を生成する主電源と、バッテリーの電力に基づ
いて所定の直流電力を生成する副電源とが選択的に利用
される場合が多い。
用交流電源(AC100V)が用いられる。また、停電
の場合のバックアップあるいは商用交流電源が利用でき
ない場所での装置の利用を考慮して、バッテリーの電力
も利用される。従って、商用交流電源に基づいて所定の
直流電力を生成する主電源と、バッテリーの電力に基づ
いて所定の直流電力を生成する副電源とが選択的に利用
される場合が多い。
【0003】また、例えば二次電池の充放電試験を実施
する場合には、充電試験専用の第1のバイアス電源と、
放電試験専用の第2のバイアス電源とが交互に利用され
る場合が多い。上記のような用途においては、複数の電
力源がそれぞれ出力する電力の1つを選択して共通出力
端子に供給する電力切替装置が必要になる。
する場合には、充電試験専用の第1のバイアス電源と、
放電試験専用の第2のバイアス電源とが交互に利用され
る場合が多い。上記のような用途においては、複数の電
力源がそれぞれ出力する電力の1つを選択して共通出力
端子に供給する電力切替装置が必要になる。
【0004】従来の電力切替装置は、図3に示すように
構成されている。すなわち、2つの直流電源(1,2)
のそれぞれの出力は、切替部及び逆流防止用のダイオー
ドD1,D2を介して同じ共通出力端子に共通に接続さ
れている。2つの直流電源(1,2)のそれぞれの出力
に同時に直流電力が現れる場合には、切替部に設けられ
たスイッチのオンオフにより、いずれか一方の直流電源
の出力電力が選択され、選択された出力電力が共通出力
端子に供給される。なお、切替部のスイッチとしては手
動スイッチやパワーリレーが用いられる。
構成されている。すなわち、2つの直流電源(1,2)
のそれぞれの出力は、切替部及び逆流防止用のダイオー
ドD1,D2を介して同じ共通出力端子に共通に接続さ
れている。2つの直流電源(1,2)のそれぞれの出力
に同時に直流電力が現れる場合には、切替部に設けられ
たスイッチのオンオフにより、いずれか一方の直流電源
の出力電力が選択され、選択された出力電力が共通出力
端子に供給される。なお、切替部のスイッチとしては手
動スイッチやパワーリレーが用いられる。
【0005】ダイオードD1は、直流電源(1)の出力
電圧が直流電源(2)の出力電圧よりも低い場合に、直
流電源(2)の出力から直流電源(1)に向かって電流
が逆流するのを防止する。ダイオードD2は、直流電源
(2)の出力電圧が直流電源(1)の出力電圧よりも低
い場合に、直流電源(1)の出力から直流電源(2)に
向かって電流が逆流するのを防止する。
電圧が直流電源(2)の出力電圧よりも低い場合に、直
流電源(2)の出力から直流電源(1)に向かって電流
が逆流するのを防止する。ダイオードD2は、直流電源
(2)の出力電圧が直流電源(1)の出力電圧よりも低
い場合に、直流電源(1)の出力から直流電源(2)に
向かって電流が逆流するのを防止する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図3に示すような電力
切替装置においては、その出力に接続される負荷の影響
によって、切替部のスイッチを投入する際に電気接点に
大きな突入電流が流れる場合が多い。また、この突入電
流によってスイッチの電気接点に故障が生じやすい。ま
た、切替部のスイッチとしてパワーリレー及びそれを制
御する回路を設ける場合には、複雑な制御回路が必要に
なる。
切替装置においては、その出力に接続される負荷の影響
によって、切替部のスイッチを投入する際に電気接点に
大きな突入電流が流れる場合が多い。また、この突入電
流によってスイッチの電気接点に故障が生じやすい。ま
た、切替部のスイッチとしてパワーリレー及びそれを制
御する回路を設ける場合には、複雑な制御回路が必要に
なる。
【0007】更に、逆流防止用のダイオードD1,D2
の順方向の電圧降下が比較的大きいので、負荷に流れる
電流が大きい場合にはダイオードD1,D2における電
力損失の増大が問題になる。本発明は、上記のような電
力切替装置において、回路構成の簡略化及び電力損失の
低減を可能にすることを目的とする。
の順方向の電圧降下が比較的大きいので、負荷に流れる
電流が大きい場合にはダイオードD1,D2における電
力損失の増大が問題になる。本発明は、上記のような電
力切替装置において、回路構成の簡略化及び電力損失の
低減を可能にすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の電力切替装置
は、複数の電力源がそれぞれ出力する電力の1つを選択
して共通出力端子に供給する電力切替装置であって、前
記複数の電力源のそれぞれの出力と前記共通出力端子と
の間に配置された複数のスイッチング手段と、前記電力
源の出力から前記スイッチング手段の入力に印加される
電圧に基づいて制御信号を生成し、生成された制御信号
を前記スイッチング手段の制御入力に与える複数の制御
信号生成手段とを設けたことを特徴とする。
は、複数の電力源がそれぞれ出力する電力の1つを選択
して共通出力端子に供給する電力切替装置であって、前
記複数の電力源のそれぞれの出力と前記共通出力端子と
の間に配置された複数のスイッチング手段と、前記電力
源の出力から前記スイッチング手段の入力に印加される
電圧に基づいて制御信号を生成し、生成された制御信号
を前記スイッチング手段の制御入力に与える複数の制御
信号生成手段とを設けたことを特徴とする。
【0009】請求項1においては、複数の電力源から出
力される電力は、それぞれ独立したスイッチング手段を
介して共通出力端子に供給される。複数の制御信号生成
手段のそれぞれは、各スイッチング手段に前記電力源か
ら入力される電圧に応じた制御信号を前記スイッチング
手段に印加する。すなわち、各々のスイッチング手段は
それの入力に接続された電力源が規定の電圧を出力して
いるか否かに応じてオンオフ制御される。
力される電力は、それぞれ独立したスイッチング手段を
介して共通出力端子に供給される。複数の制御信号生成
手段のそれぞれは、各スイッチング手段に前記電力源か
ら入力される電圧に応じた制御信号を前記スイッチング
手段に印加する。すなわち、各々のスイッチング手段は
それの入力に接続された電力源が規定の電圧を出力して
いるか否かに応じてオンオフ制御される。
【0010】ここでは、一例として第1の電力源の出力
に第1のスイッチング手段が接続され、第2の電力源の
出力に第2のスイッチング手段が接続された場合を想定
する。第1の電力源が規定の電圧を出力し、第2の電力
源がオフになっている場合には、第1のスイッチング手
段がオンになり第2のスイッチング手段がオフになるの
で、第1の電力源の出力する電力が第1のスイッチング
手段を介して共通出力端子に供給される。
に第1のスイッチング手段が接続され、第2の電力源の
出力に第2のスイッチング手段が接続された場合を想定
する。第1の電力源が規定の電圧を出力し、第2の電力
源がオフになっている場合には、第1のスイッチング手
段がオンになり第2のスイッチング手段がオフになるの
で、第1の電力源の出力する電力が第1のスイッチング
手段を介して共通出力端子に供給される。
【0011】また、第2の電力源が規定の電圧を出力
し、第1の電力源がオフになっている場合には、第2の
スイッチング手段がオンになり第1のスイッチング手段
がオフになるので、第2の電力源の出力する電力が第2
のスイッチング手段を介して共通出力端子に供給され
る。また、第1の電力源及び第2の電力源が共に規定の
電圧を出力している場合には、第1のスイッチング手段
及び第2のスイッチング手段がオンになるので、第1の
電力源の出力する電力と第2の電力源が出力する電力と
のいずれか電圧の高い方の電力が第1のスイッチング手
段又は第2のスイッチング手段を介して共通出力端子に
供給される。
し、第1の電力源がオフになっている場合には、第2の
スイッチング手段がオンになり第1のスイッチング手段
がオフになるので、第2の電力源の出力する電力が第2
のスイッチング手段を介して共通出力端子に供給され
る。また、第1の電力源及び第2の電力源が共に規定の
電圧を出力している場合には、第1のスイッチング手段
及び第2のスイッチング手段がオンになるので、第1の
電力源の出力する電力と第2の電力源が出力する電力と
のいずれか電圧の高い方の電力が第1のスイッチング手
段又は第2のスイッチング手段を介して共通出力端子に
供給される。
【0012】従って、複数の電力源のいずれかが出力す
る電力を自動的に選択し共通出力端子に供給することが
できる。しかも、簡単な回路構成で制御を実現すること
ができる。請求項2は、請求項1の電力切替装置におい
て、前記スイッチング手段としてMOS型FET(電界
効果トランジスタ)を設けたことを特徴とする。
る電力を自動的に選択し共通出力端子に供給することが
できる。しかも、簡単な回路構成で制御を実現すること
ができる。請求項2は、請求項1の電力切替装置におい
て、前記スイッチング手段としてMOS型FET(電界
効果トランジスタ)を設けたことを特徴とする。
【0013】請求項2においては、小さな制御電流で大
きな電力をオンオフ制御することができる。このため、
制御信号生成手段の構成をより簡略化することができ
る。請求項3は、請求項1の電力切替装置において、M
OS型FETに存在する寄生ダイオードを用いた逆流防
止回路を前記スイッチング手段の出力側に接続したこと
を特徴とする。
きな電力をオンオフ制御することができる。このため、
制御信号生成手段の構成をより簡略化することができ
る。請求項3は、請求項1の電力切替装置において、M
OS型FETに存在する寄生ダイオードを用いた逆流防
止回路を前記スイッチング手段の出力側に接続したこと
を特徴とする。
【0014】MOS型FETの内部では、ドレイン−ソ
ース間に寄生ダイオードが形成される。この寄生ダイオ
ードを図3のダイオード(D1,D2)の代わりに用い
ることができる。また、MOS型FETのオン抵抗は寄
生ダイオードと比べて非常に小さいので、前記スイッチ
ング手段をオン状態にするときに寄生ダイオードと一体
になったMOS型FETをオン状態に制御すれば、前記
寄生ダイオードをバイパスするように電流が流れる。
ース間に寄生ダイオードが形成される。この寄生ダイオ
ードを図3のダイオード(D1,D2)の代わりに用い
ることができる。また、MOS型FETのオン抵抗は寄
生ダイオードと比べて非常に小さいので、前記スイッチ
ング手段をオン状態にするときに寄生ダイオードと一体
になったMOS型FETをオン状態に制御すれば、前記
寄生ダイオードをバイパスするように電流が流れる。
【0015】請求項3においては、MOS型FETの寄
生ダイオードを用いて逆流防止回路を構成するので、前
記スイッチング手段がオン状態になるときに逆流防止回
路のMOS型FETをオン状態に制御すれば、逆流防止
回路における電圧降下を小さくすることができる。従っ
て、大電流を流す場合であっても逆流防止回路の電力損
失が小さくなる。
生ダイオードを用いて逆流防止回路を構成するので、前
記スイッチング手段がオン状態になるときに逆流防止回
路のMOS型FETをオン状態に制御すれば、逆流防止
回路における電圧降下を小さくすることができる。従っ
て、大電流を流す場合であっても逆流防止回路の電力損
失が小さくなる。
【0016】請求項4は、請求項3の電力切替装置にお
いて、前記スイッチング手段に2つのMOS型FETを
設け、2つのMOS型FETのソース電極同士を互いに
接続し、一方のMOS型FETのドレイン電極を前記電
力源の出力に接続し、他方のMOS型FETのドレイン
電極を前記共通出力端子に接続したことを特徴とする。
請求項4においては、2つのMOS型FETを互いに逆
向きに直列接続するので、2つのMOS型FETに存在
する2つの寄生ダイオードは互いに逆極性で直列に接続
される。
いて、前記スイッチング手段に2つのMOS型FETを
設け、2つのMOS型FETのソース電極同士を互いに
接続し、一方のMOS型FETのドレイン電極を前記電
力源の出力に接続し、他方のMOS型FETのドレイン
電極を前記共通出力端子に接続したことを特徴とする。
請求項4においては、2つのMOS型FETを互いに逆
向きに直列接続するので、2つのMOS型FETに存在
する2つの寄生ダイオードは互いに逆極性で直列に接続
される。
【0017】MOS型FETに存在する寄生ダイオード
は、ドレイン電極側がカソードになりソース電極側がア
ノードになるので、MOS型FETをオフ状態に制御し
た場合であっても、逆方向に電圧が印加され、ドレイン
電極に対してソース電極側の電位が高くなると、寄生ダ
イオードに対しては順方向に電圧が印加され寄生ダイオ
ードを介して電流が流れる。つまり、MOS型FETを
オフ状態に制御するだけでは電流の逆流を防止できな
い。
は、ドレイン電極側がカソードになりソース電極側がア
ノードになるので、MOS型FETをオフ状態に制御し
た場合であっても、逆方向に電圧が印加され、ドレイン
電極に対してソース電極側の電位が高くなると、寄生ダ
イオードに対しては順方向に電圧が印加され寄生ダイオ
ードを介して電流が流れる。つまり、MOS型FETを
オフ状態に制御するだけでは電流の逆流を防止できな
い。
【0018】しかし、請求項4では2つのMOS型FE
Tを互いに逆向きに直列接続するので、一方のMOS型
FETに存在する寄生ダイオードに対して順方向に電圧
が印加されるときには、他方のMOS型FETに存在す
る寄生ダイオードに対して逆極性で電圧が印加されるこ
とになり、いずれか一方の寄生ダイオードが導通を阻止
する。勿論、MOS型FETがオン状態であれば、MO
S型FETを通して電流が流れるので寄生ダイオードの
有無とは無関係に所定の向きに電流を流すことができ
る。
Tを互いに逆向きに直列接続するので、一方のMOS型
FETに存在する寄生ダイオードに対して順方向に電圧
が印加されるときには、他方のMOS型FETに存在す
る寄生ダイオードに対して逆極性で電圧が印加されるこ
とになり、いずれか一方の寄生ダイオードが導通を阻止
する。勿論、MOS型FETがオン状態であれば、MO
S型FETを通して電流が流れるので寄生ダイオードの
有無とは無関係に所定の向きに電流を流すことができ
る。
【0019】請求項5は、請求項1の電力切替装置にお
いて、前記複数の電力源が規定以上の電圧を同時に出力
する場合に、前記複数のスイッチング手段のオンオフの
優先順位を制御する優先制御手段を設けたことを特徴と
する。請求項5においては、複数の電力源が規定以上の
電圧を同時に出力する場合であっても、優先制御手段の
制御により前記複数のスイッチング手段のうち、優先順
位の高い1つのスイッチング手段のみをオン状態に制御
し、他のスイッチング手段をオフ状態に制御することが
できる。
いて、前記複数の電力源が規定以上の電圧を同時に出力
する場合に、前記複数のスイッチング手段のオンオフの
優先順位を制御する優先制御手段を設けたことを特徴と
する。請求項5においては、複数の電力源が規定以上の
電圧を同時に出力する場合であっても、優先制御手段の
制御により前記複数のスイッチング手段のうち、優先順
位の高い1つのスイッチング手段のみをオン状態に制御
し、他のスイッチング手段をオフ状態に制御することが
できる。
【0020】例えば、商用電源(AC100V)から供
給される電力に基づいて所定の直流電力を生成する第1
の電源装置とバッテリーのような予備電源から供給され
る電力に基づいて所定の直流電力を生成する第2の電源
装置とが存在する場合、バッテリーの無駄な電力消費を
防止するのが望ましい。このような場合、請求項5では
第1の電源装置側のスイッチング手段を優先的にオン状
態に制御することができるので、商用電源が停電してい
ないときには第2の電源装置側のスイッチング手段をオ
フ状態に制御してバッテリーの無駄な電力消費を抑制す
ることができる。
給される電力に基づいて所定の直流電力を生成する第1
の電源装置とバッテリーのような予備電源から供給され
る電力に基づいて所定の直流電力を生成する第2の電源
装置とが存在する場合、バッテリーの無駄な電力消費を
防止するのが望ましい。このような場合、請求項5では
第1の電源装置側のスイッチング手段を優先的にオン状
態に制御することができるので、商用電源が停電してい
ないときには第2の電源装置側のスイッチング手段をオ
フ状態に制御してバッテリーの無駄な電力消費を抑制す
ることができる。
【0021】請求項6は、請求項5の電力切替装置にお
いて、前記制御信号生成手段と前記スイッチング手段の
制御入力との間に信号遮断スイッチを接続し、前記信号
遮断スイッチの状態を特定の電力源が出力する電圧に応
じて制御することを特徴とする。
いて、前記制御信号生成手段と前記スイッチング手段の
制御入力との間に信号遮断スイッチを接続し、前記信号
遮断スイッチの状態を特定の電力源が出力する電圧に応
じて制御することを特徴とする。
【0022】請求項6においては、特定の電力源が出力
する電圧に応じて信号遮断スイッチがオンオフするの
で、前記スイッチング手段の制御入力に制御信号を印加
するか否かを自動的に切り替えることができる。
する電圧に応じて信号遮断スイッチがオンオフするの
で、前記スイッチング手段の制御入力に制御信号を印加
するか否かを自動的に切り替えることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本発明の電
力切替装置の1つの実施の形態について、図1を参照し
ながら説明する。この形態は、全ての請求項に対応す
る。図1はこの形態の電力切替装置の構成を示す電気回
路図である。
力切替装置の1つの実施の形態について、図1を参照し
ながら説明する。この形態は、全ての請求項に対応す
る。図1はこの形態の電力切替装置の構成を示す電気回
路図である。
【0024】この形態では、請求項1の複数の電力源は
AC/DC変換部32,DC/DC変換部34に対応
し、請求項1の複数のスイッチング手段はMOS型FE
T11(1),11(2)に対応し、請求項1の複数の制御信
号生成手段は電圧変換部21,24に対応する。また、
請求項3の逆流防止回路はMOS型FET12に対応
し、請求項5の優先制御手段はホトリレー22に対応す
る。
AC/DC変換部32,DC/DC変換部34に対応
し、請求項1の複数のスイッチング手段はMOS型FE
T11(1),11(2)に対応し、請求項1の複数の制御信
号生成手段は電圧変換部21,24に対応する。また、
請求項3の逆流防止回路はMOS型FET12に対応
し、請求項5の優先制御手段はホトリレー22に対応す
る。
【0025】この形態では、商用電源のような交流電源
とバッテリーのような直流電源とを用いて、所定の装置
に規定の直流電力を供給する場合を想定している。すな
わち、図1のコネクタ31には商用電源が接続され、コ
ネクタ33にはバッテリーが接続され、共通出力端子3
5には電力の供給を受ける装置が接続される。バッテリ
ーの電力には限りがあるので、このような形態において
は平常時は商用電源から供給される電力を利用し、停電
の際にバッテリーの電力を利用するのが望ましい。
とバッテリーのような直流電源とを用いて、所定の装置
に規定の直流電力を供給する場合を想定している。すな
わち、図1のコネクタ31には商用電源が接続され、コ
ネクタ33にはバッテリーが接続され、共通出力端子3
5には電力の供給を受ける装置が接続される。バッテリ
ーの電力には限りがあるので、このような形態において
は平常時は商用電源から供給される電力を利用し、停電
の際にバッテリーの電力を利用するのが望ましい。
【0026】商用電源からコネクタ31に供給される交
流電力(AC100V)は、AC/DC変換部32で規
定電圧の直流電力に変換して出力される。また、バッテ
リーからコネクタ33に供給される直流電力の電圧は、
DC/DC変換部34で規定電圧に変換される。
流電力(AC100V)は、AC/DC変換部32で規
定電圧の直流電力に変換して出力される。また、バッテ
リーからコネクタ33に供給される直流電力の電圧は、
DC/DC変換部34で規定電圧に変換される。
【0027】AC/DC変換部32が出力する直流電力
は、切替部10(2)を介して共通出力端子35に出力
される。また、DC/DC変換部34が出力する直流電
力は、切替部10(1)を介して共通出力端子35に出
力される。切替部10(1),10(2)の各々には、
MOS型FET11,12及び抵抗器13〜16が備わ
っている。切替部10(1)の制御入力51(1)に
は、電圧変換部21の出力する直流電圧がホトリレー2
2を介して印加される。切替部10(2)の制御入力5
1(2)には、電圧変換部24の出力する直流電圧が印
加される。
は、切替部10(2)を介して共通出力端子35に出力
される。また、DC/DC変換部34が出力する直流電
力は、切替部10(1)を介して共通出力端子35に出
力される。切替部10(1),10(2)の各々には、
MOS型FET11,12及び抵抗器13〜16が備わ
っている。切替部10(1)の制御入力51(1)に
は、電圧変換部21の出力する直流電圧がホトリレー2
2を介して印加される。切替部10(2)の制御入力5
1(2)には、電圧変換部24の出力する直流電圧が印
加される。
【0028】ホトリレー22は、発光ダイオードとそれ
の点灯/消灯に応じて開閉するスイッチとを内蔵してい
る。スイッチは、発光ダイオードが消灯しているときに
導通し、発光ダイオードが点灯すると非導通になる。各
切替部10において、2つのMOS型FET11,12
は互いに逆極性で直列に接続されている。すなわち、入
力側52にMOS型FET11のドレイン電極(D)が
接続され、MOS型FET11のソース電極(S)とM
OS型FET12のソース電極(S)とが互いに接続さ
れ、MOS型FET12のドレイン電極(D)が共通出
力端子35に接続されている。
の点灯/消灯に応じて開閉するスイッチとを内蔵してい
る。スイッチは、発光ダイオードが消灯しているときに
導通し、発光ダイオードが点灯すると非導通になる。各
切替部10において、2つのMOS型FET11,12
は互いに逆極性で直列に接続されている。すなわち、入
力側52にMOS型FET11のドレイン電極(D)が
接続され、MOS型FET11のソース電極(S)とM
OS型FET12のソース電極(S)とが互いに接続さ
れ、MOS型FET12のドレイン電極(D)が共通出
力端子35に接続されている。
【0029】MOS型FET11には、トランジスタ
(FET)111だけでなく寄生ダイオード112も形
成されている。MOS型FET12についても同様であ
る。各切替部10において、2つのMOS型FET1
1,12が互いに逆極性で直列に接続されているので、
それらに形成された寄生ダイオード112,122も互
いに逆極性で直列に接続されている。
(FET)111だけでなく寄生ダイオード112も形
成されている。MOS型FET12についても同様であ
る。各切替部10において、2つのMOS型FET1
1,12が互いに逆極性で直列に接続されているので、
それらに形成された寄生ダイオード112,122も互
いに逆極性で直列に接続されている。
【0030】MOS型FET12(1)の寄生ダイオー
ド122は共通出力端子35側から切替部10(1)に
流入しようとする逆方向の電流(i12)を阻止する。
また、MOS型FET12(2)の寄生ダイオード12
2は切替部10(2)に共通出力端子35側から流入し
ようとする逆方向の電流(i22)を阻止する。
ド122は共通出力端子35側から切替部10(1)に
流入しようとする逆方向の電流(i12)を阻止する。
また、MOS型FET12(2)の寄生ダイオード12
2は切替部10(2)に共通出力端子35側から流入し
ようとする逆方向の電流(i22)を阻止する。
【0031】定常状態においては、商用電力がコネクタ
31に供給されるので、AC/DC変換部32から規定
の直流電圧が出力される。その場合、電圧変換部24が
制御入力51(2)に比較的高い電圧を印加するので、
各MOS型FET11(2),12(2)のトランジス
タ111及び121は導通状態になる。従って、AC/
DC変換部32の出力する直流電力が切替部10(2)
を介して共通出力端子35に供給される。
31に供給されるので、AC/DC変換部32から規定
の直流電圧が出力される。その場合、電圧変換部24が
制御入力51(2)に比較的高い電圧を印加するので、
各MOS型FET11(2),12(2)のトランジス
タ111及び121は導通状態になる。従って、AC/
DC変換部32の出力する直流電力が切替部10(2)
を介して共通出力端子35に供給される。
【0032】また、トランジスタ121が導通状態のと
きには、それのソース電極(S)−ドレイン電極(D)
間の電圧降下が寄生ダイオード122の順方向電圧降下
に比べて十分に小さくなるので、切替部10(2)にお
ける電力損失は、図3に示すような回路と比べて小さく
なる。また、AC/DC変換部32から規定の直流電圧
が出力されているときには、ホトリレー22に内蔵され
た発光ダイオードに電流が流れ、ホトリレー22に内蔵
されたスイッチが非導通になるので、制御入力51
(1)への電圧印加が遮断される。
きには、それのソース電極(S)−ドレイン電極(D)
間の電圧降下が寄生ダイオード122の順方向電圧降下
に比べて十分に小さくなるので、切替部10(2)にお
ける電力損失は、図3に示すような回路と比べて小さく
なる。また、AC/DC変換部32から規定の直流電圧
が出力されているときには、ホトリレー22に内蔵され
た発光ダイオードに電流が流れ、ホトリレー22に内蔵
されたスイッチが非導通になるので、制御入力51
(1)への電圧印加が遮断される。
【0033】従って、MOS型FET11(1),12
(1)のトランジスタ111,121は非導通になり、
DC/DC変換部34から共通出力端子35への電力供
給は停止し、バッテリーの電力消費は最小限に抑制され
る。また、切替部10(1)がオフ状態になると、切替
部10(2)に出力される電流i21の一部分が、電流
i12として切替部10(1)の出力側から入力側52
(1)に向かって逆に流れる可能性がある。しかし、M
OS型FET12(1)においてトランジスタ121は
オフ状態であり、寄生ダイオード122は逆方向に電圧
が印加されて非導通になるので、電流i12は阻止され
る。
(1)のトランジスタ111,121は非導通になり、
DC/DC変換部34から共通出力端子35への電力供
給は停止し、バッテリーの電力消費は最小限に抑制され
る。また、切替部10(1)がオフ状態になると、切替
部10(2)に出力される電流i21の一部分が、電流
i12として切替部10(1)の出力側から入力側52
(1)に向かって逆に流れる可能性がある。しかし、M
OS型FET12(1)においてトランジスタ121は
オフ状態であり、寄生ダイオード122は逆方向に電圧
が印加されて非導通になるので、電流i12は阻止され
る。
【0034】一方、異常に電圧が低下するか、又は停電
になってAC/DC変換部32から出力される直流電力
が遮断されると、ホトリレー22において発光ダイオー
ドが消灯し、ホトリレー22のスイッチが導通状態にな
る。従って、電圧変換部21の出力する直流電圧が制御
入力51に印加され、MOS型FET11(1),12
(1)のトランジスタ111,121は導通状態にな
る。すなわち、停電になるとバッテリーから供給される
電力がDC/DC変換部34,切替部10(1)を介し
て共通出力端子35に現れる。
になってAC/DC変換部32から出力される直流電力
が遮断されると、ホトリレー22において発光ダイオー
ドが消灯し、ホトリレー22のスイッチが導通状態にな
る。従って、電圧変換部21の出力する直流電圧が制御
入力51に印加され、MOS型FET11(1),12
(1)のトランジスタ111,121は導通状態にな
る。すなわち、停電になるとバッテリーから供給される
電力がDC/DC変換部34,切替部10(1)を介し
て共通出力端子35に現れる。
【0035】また、停電になってAC/DC変換部32
から出力される直流電力が遮断されると、切替部10
(2)の制御入力51(2)に印加される電圧が低下
し、MOS型FET11(2),12(2)のトランジ
スタ111,121が非導通になる。その場合、切替部
10(1)に出力される電流i11の一部分が、電流i
22として切替部10(2)の出力側から入力側52
(2)に向かって逆に流れる可能性がある。しかし、M
OS型FET12(2)においてトランジスタ121は
オフ状態であり、寄生ダイオード122は逆方向に電圧
が印加されて非導通になるので、電流i22は阻止され
る。
から出力される直流電力が遮断されると、切替部10
(2)の制御入力51(2)に印加される電圧が低下
し、MOS型FET11(2),12(2)のトランジ
スタ111,121が非導通になる。その場合、切替部
10(1)に出力される電流i11の一部分が、電流i
22として切替部10(2)の出力側から入力側52
(2)に向かって逆に流れる可能性がある。しかし、M
OS型FET12(2)においてトランジスタ121は
オフ状態であり、寄生ダイオード122は逆方向に電圧
が印加されて非導通になるので、電流i22は阻止され
る。
【0036】いずれにしても、商用電力又はバッテリー
から供給される電力に基づいて生成した直流電力を切替
部10(1)又は10(2)を介して共通出力端子35
に供給することができる。また、商用電力及びバッテリ
ーの両方から電力が供給されているときには、ホトリレ
ー22の優先制御により切替部10(1)を遮断し、バ
ッテリーの電力消費を抑制できる。
から供給される電力に基づいて生成した直流電力を切替
部10(1)又は10(2)を介して共通出力端子35
に供給することができる。また、商用電力及びバッテリ
ーの両方から電力が供給されているときには、ホトリレ
ー22の優先制御により切替部10(1)を遮断し、バ
ッテリーの電力消費を抑制できる。
【0037】更に、電流の逆流を防止するために設けた
MOS型FET12(1),12(2)は、順方向の電
流に対してはトランジスタ121が導通してソース電極
−ドレイン電極間の電圧が寄生ダイオード122の順方
向電圧降下よりも小さくなるので、電力損失の低減に役
立つ。(第2の実施の形態)本発明のもう1つの実施の
形態について、図2を参照しながら説明する。この形態
は、全ての請求項に対応する。図2はこの形態の電力切
替装置の構成を示す電気回路図である。
MOS型FET12(1),12(2)は、順方向の電
流に対してはトランジスタ121が導通してソース電極
−ドレイン電極間の電圧が寄生ダイオード122の順方
向電圧降下よりも小さくなるので、電力損失の低減に役
立つ。(第2の実施の形態)本発明のもう1つの実施の
形態について、図2を参照しながら説明する。この形態
は、全ての請求項に対応する。図2はこの形態の電力切
替装置の構成を示す電気回路図である。
【0038】この形態は第1の実施の形態の変形例であ
り、図1と全く同じ構成の切替部10(1),10
(2)を用いている。しかし、この形態の電力切替装置
はバッテリーの充放電試験に用いることを想定して構成
してある。すなわち、切替部10(1)の入力には充電
用バイアス電源41から直流電力が供給され、切替部1
0(2)の入力には放電用バイアス電源42から直流電
力が供給される。共通出力端子35には、バッテリーの
試験装置が接続される。
り、図1と全く同じ構成の切替部10(1),10
(2)を用いている。しかし、この形態の電力切替装置
はバッテリーの充放電試験に用いることを想定して構成
してある。すなわち、切替部10(1)の入力には充電
用バイアス電源41から直流電力が供給され、切替部1
0(2)の入力には放電用バイアス電源42から直流電
力が供給される。共通出力端子35には、バッテリーの
試験装置が接続される。
【0039】充電用バイアス電源41の制御入力には試
験対象バッテリーの充電時にオン信号が印加され、オン
信号が印加されると充電用バイアス電源41は所定の直
流電力を切替部10(1)に供給する。放電用バイアス
電源42の制御入力には試験対象バッテリーの放電時に
オン信号が印加され、オン信号が印加されると放電用バ
イアス電源42は所定の直流電力を切替部10(2)に
供給する。
験対象バッテリーの充電時にオン信号が印加され、オン
信号が印加されると充電用バイアス電源41は所定の直
流電力を切替部10(1)に供給する。放電用バイアス
電源42の制御入力には試験対象バッテリーの放電時に
オン信号が印加され、オン信号が印加されると放電用バ
イアス電源42は所定の直流電力を切替部10(2)に
供給する。
【0040】また、第1の実施の形態と同様に、電圧変
換部21の出力と切替部10(1)の制御入力51
(1)との間にホトリレー22が接続されているので、
放電用バイアス電源42が所定の電力を出力するときに
は切替部10(1)はオフ状態に制御される。例えば、
充電用バイアス電源41の制御入力及び放電用バイアス
電源42の制御入力が同時にオン状態になる可能性もあ
るし、充電用バイアス電源41及び放電用バイアス電源
42のオンオフの動作遅れの影響によって、充電用バイ
アス電源41及び放電用バイアス電源42が同時に電力
を出力する場合もある。
換部21の出力と切替部10(1)の制御入力51
(1)との間にホトリレー22が接続されているので、
放電用バイアス電源42が所定の電力を出力するときに
は切替部10(1)はオフ状態に制御される。例えば、
充電用バイアス電源41の制御入力及び放電用バイアス
電源42の制御入力が同時にオン状態になる可能性もあ
るし、充電用バイアス電源41及び放電用バイアス電源
42のオンオフの動作遅れの影響によって、充電用バイ
アス電源41及び放電用バイアス電源42が同時に電力
を出力する場合もある。
【0041】そのような場合であっても、図2の回路で
は放電用バイアス電源42から出力される電力が優先的
に共通出力端子35に現れ、充電用バイアス電源41か
ら出力される電力は共通出力端子35には現れない。従
って、2つの電源(41,42)から出力される電力が
互いに競合するのを避けることができる。
は放電用バイアス電源42から出力される電力が優先的
に共通出力端子35に現れ、充電用バイアス電源41か
ら出力される電力は共通出力端子35には現れない。従
って、2つの電源(41,42)から出力される電力が
互いに競合するのを避けることができる。
【0042】なお、充電用バイアス電源41の電力と放
電用バイアス電源42の電力との優先順位については、
試験装置の仕様に応じて予め決定してもよいし、スイッ
チなどで切替可能に構成してもよい。また、優先順位の
変更に伴ってホトリレー22の接続位置を変更してもよ
いし、ホトリレー22のスイッチの仕様を変更してもよ
い。
電用バイアス電源42の電力との優先順位については、
試験装置の仕様に応じて予め決定してもよいし、スイッ
チなどで切替可能に構成してもよい。また、優先順位の
変更に伴ってホトリレー22の接続位置を変更してもよ
いし、ホトリレー22のスイッチの仕様を変更してもよ
い。
【0043】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、複数の電力
源のいずれかが出力する電力を自動的に選択し共通出力
端子に供給することができる。しかも、簡単な回路構成
で制御を実現することができる。また、MOS型FET
の寄生ダイオードを用いて逆流防止回路を構成すること
により、逆流防止回路における電圧降下を小さくするこ
とができる。従って、大電流を流す場合であっても逆流
防止回路の電力損失が小さくなる。
源のいずれかが出力する電力を自動的に選択し共通出力
端子に供給することができる。しかも、簡単な回路構成
で制御を実現することができる。また、MOS型FET
の寄生ダイオードを用いて逆流防止回路を構成すること
により、逆流防止回路における電圧降下を小さくするこ
とができる。従って、大電流を流す場合であっても逆流
防止回路の電力損失が小さくなる。
【0044】また、優先制御手段を設けることにより、
複数の電力源が規定以上の電圧を同時に出力する場合で
あっても、優先順位の高い1つのスイッチング手段のみ
をオン状態に制御し、他のスイッチング手段をオフ状態
に制御できるので、無駄な電力消費を抑制したり、複数
の電力が互いに干渉するのを防止できる。
複数の電力源が規定以上の電圧を同時に出力する場合で
あっても、優先順位の高い1つのスイッチング手段のみ
をオン状態に制御し、他のスイッチング手段をオフ状態
に制御できるので、無駄な電力消費を抑制したり、複数
の電力が互いに干渉するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の電力切替装置の構成を示す
電気回路図である。
電気回路図である。
【図2】第2の実施の形態の電力切替装置の構成を示す
電気回路図である。
電気回路図である。
【図3】従来例の電力切替装置の構成を示す電気回路図
である。
である。
10 切替部
11,12 MOS型FET
13〜16 抵抗器
21,24 電圧変換部
22 ホトリレー
23 抵抗器
31,33 コネクタ
32 AC/DC変換部
34 DC/DC変換部
35 共通出力端子
41 充電用バイアス電源
42 放電用バイアス電源
51 制御入力
52 入力側
111,121 トランジスタ
112,122 寄生ダイオード
フロントページの続き
Fターム(参考) 5G065 AA01 AA08 BA04 DA02 EA04
EA07 JA04 KA02 KA05 LA01
MA10 NA05 NA06
5H410 BB02 CC02 DD02 EA11 EA32
EA38 EB01 FF03 FF24
5J055 AX05 AX12 AX64 BX03 BX16
CX07 DX22 DX72 DX83 EY01
EY12 EY29 EZ51 EZ57 FX05
FX12 FX33 GX01
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の電力源がそれぞれ出力する電力の
1つを選択して共通出力端子に供給する電力切替装置で
あって、 前記複数の電力源のそれぞれの出力と前記共通出力端子
との間に配置された複数のスイッチング手段と、 前記電力源の出力から前記スイッチング手段の入力に印
加される電圧に基づいて制御信号を生成し、生成された
制御信号を前記スイッチング手段の制御入力に与える複
数の制御信号生成手段とを設けたことを特徴とする電力
切替装置。 - 【請求項2】 請求項1の電力切替装置において、前記
スイッチング手段としてMOS型FETを設けたことを
特徴とする電力切替装置。 - 【請求項3】 請求項1の電力切替装置において、MO
S型FETに存在する寄生ダイオードを用いた逆流防止
回路を前記スイッチング手段の出力側に接続したことを
特徴とする電力切替装置。 - 【請求項4】 請求項3の電力切替装置において、前記
スイッチング手段に2つのMOS型FETを設け、2つ
のMOS型FETのソース電極同士を互いに接続し、一
方のMOS型FETのドレイン電極を前記電力源の出力
に接続し、他方のMOS型FETのドレイン電極を前記
共通出力端子に接続したことを特徴とする電力切替装
置。 - 【請求項5】 請求項1の電力切替装置において、前記
複数の電力源が規定以上の電圧を同時に出力する場合
に、前記複数のスイッチング手段のオンオフの優先順位
を制御する優先制御手段を設けたことを特徴とする電力
切替装置。 - 【請求項6】 請求項5の電力切替装置において、前記
制御信号生成手段と前記スイッチング手段の制御入力と
の間に信号遮断スイッチを接続し、前記信号遮断スイッ
チの状態を特定の電力源が出力する電圧に応じて制御す
ることを特徴とする電力切替装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001230003A JP2003047149A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 電力切替装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001230003A JP2003047149A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 電力切替装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003047149A true JP2003047149A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19062277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001230003A Pending JP2003047149A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 電力切替装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003047149A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007109803A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Freescale Semiconductor Inc | トリミング回路、電子回路及びトリミング制御システム |
JPWO2005074110A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2008-01-10 | 株式会社ルネサステクノロジ | スイッチング電源と半導体集積回路 |
JP6099719B1 (ja) * | 2015-10-28 | 2017-03-22 | 三菱電機株式会社 | 直流給電システム |
CN109560798A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-02 | 葛文博 | 基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置 |
JP7343829B1 (ja) * | 2023-06-07 | 2023-09-13 | 富士通クライアントコンピューティング株式会社 | ノート型コンピュータ |
-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001230003A patent/JP2003047149A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2005074110A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2008-01-10 | 株式会社ルネサステクノロジ | スイッチング電源と半導体集積回路 |
JP2007109803A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Freescale Semiconductor Inc | トリミング回路、電子回路及びトリミング制御システム |
JP6099719B1 (ja) * | 2015-10-28 | 2017-03-22 | 三菱電機株式会社 | 直流給電システム |
JP2017085780A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 三菱電機株式会社 | 直流給電システム |
CN109560798A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-02 | 葛文博 | 基于正反向通态功能开关的功率分配切换装置 |
JP7343829B1 (ja) * | 2023-06-07 | 2023-09-13 | 富士通クライアントコンピューティング株式会社 | ノート型コンピュータ |
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---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050809 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |