JP2006238523A - 電源装置及びこれを用いたコンピュータ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 コンピュータ装置等に電源を供給する電源装置に関し、停電時に十分な量の電源供給が行えるとともに構成が簡易で経済性にも優れた電源装置及びこれを内蔵したコンピュータ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 交流電源から供給される交流電圧を整流する整流器と、この整流器に接続される平滑コンデンサ4、この平滑コンデンサとは抵抗器を介して並列に接続され、上記平滑コンデンサより容量が大きい電圧保持コンデンサ6及びこの電圧保持コンデンサに接続されるダイオード10が設けられ直流電源を供給する電圧安定化回路1と、上記電圧保持コンデンサに放電抵抗器を介して接続され、この電圧保持コンデンサ6に蓄積された電荷を上記直流電源の供給を停止する時点で放電する放電回路5,9と、を有する構成である。
【選択図】 図1
【解決手段】 交流電源から供給される交流電圧を整流する整流器と、この整流器に接続される平滑コンデンサ4、この平滑コンデンサとは抵抗器を介して並列に接続され、上記平滑コンデンサより容量が大きい電圧保持コンデンサ6及びこの電圧保持コンデンサに接続されるダイオード10が設けられ直流電源を供給する電圧安定化回路1と、上記電圧保持コンデンサに放電抵抗器を介して接続され、この電圧保持コンデンサ6に蓄積された電荷を上記直流電源の供給を停止する時点で放電する放電回路5,9と、を有する構成である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、停電時に所定時間電源のバックアップ供給が行える電源装置及びこれを内蔵したコンピュータ装置に関する。
コンピュータ装置等の稼動中に不慮の電源事故、即ち停電、瞬間的な停電、電圧降下などが発生した場合、コンピュータ装置は適切なシャットダウン処理をしないと、ファイルの破損、損失、甚だしい場合はハードディスクの破損等が起きる可能性がある。上記電源事故を防止するために、例えば特許文献1に示す電源装置が開示されている。この電源装置は電源回路に容量の大きな電源コンデンサを設け、停電時にはこの電源コンデンサに蓄積された電荷で出力電圧保持時間を長くし、復電時には直ちに所定電圧で電源を供給する試みである。特許文献2にも、電源システムのバックアップ回路についての開示がある。
また、本願出願人は、先に、停電に対処した電源装置の発明についての特許出願(特願2004−328797号)を行なった。この電源装置は、図6に示すように、電圧安定化回路51、電圧変換回路64及び停電検出回路62を有し、無停電装置として供給先のコンピュータ装置等に安定的に直流電源を供給する。
上記電圧安定化回路51は、全波整流用の整流器52、平滑コンデンサ54、電荷を蓄電保持する電圧保持コンデンサ56、抵抗器58及びダイオード60を有する。上記電圧保持コンデンサ56は、上記平滑コンデンサ54とは抵抗器58を介して並列に接続され、またこの電圧保持コンデンサ56に蓄積された電荷はダイオード60を介して出力される。
このように、上記電圧安定化回路51では、平滑コンデンサ54と電圧保持コンデンサ56とにコンデンサを分離し、これにより平滑コンデンサ54を小容量に形成して主に平滑のための機能を持たせる一方、電圧保持コンデンサ56を大容量に形成して停電時に十分な蓄積電荷を供給する。上記電圧保持コンデンサ56は抵抗器58を介して充電される。停電時には、平滑コンデンサ54の電荷は直ぐに放電してしまうが、電圧保持コンデンサ56の電荷はダイオード60を介して十分な時間出力されるために、電源供給先のコンピュータ装置は、停電時において安全にシャットダウン動作ができる。
さて、特に上記大容量の電圧保持コンデンサ56に充電された電荷については、電源OFF時に大きな電荷が残留することがあり、この電荷が高電圧の場合には、メンテナンス技術者等がコンピュータのカバー、或いは電源のカバーを開けて作業を行う際、感電の虞れ等作業上の安全性についての問題がある。また、電源装置の残留電荷の有無を認知させる方策も望まれる。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、安定して電源の供給が行なえるとともに安全性に優れた電源装置及びこれを内蔵したコンピュータ装置を提供することを目的とする。
以上の技術的課題を解決するため、本発明に係る電源装置は、図1,2に示すように、交流電源から供給される交流電圧を整流する整流器と、この整流器に接続される平滑コンデンサ4、この平滑コンデンサとは抵抗器を介して並列に接続され、上記平滑コンデンサより容量が大きい電圧保持コンデンサ6及びこの電圧保持コンデンサに接続されるダイオード10が設けられ直流電源を供給する電圧安定化回路1と、上記電圧保持コンデンサに放電抵抗器を介して接続され、この電圧保持コンデンサ6に蓄積された電荷を上記直流電源の供給を停止する時点で放電する放電回路5,9と、を有する構成である。
本発明に係る電源装置は、上記放電回路5,9に、トリガー信号をゲートに印加することにより上記電圧保持コンデンサの電荷を放電するスイッチング素子14,18を上記放電抵抗器と直列に接続し、上記直流電源の供給を停止する時点で発生されるトリガー信号を、上記スイッチング素子のゲートに印加し、上記電圧保持コンデンサ6に蓄積された電荷を放電する構成である。
本発明に係る電源装置は、上記放電回路のスイッチング素子としてサイリスタ又はMOS型のFETを用いる一方、上記放電抵抗器としてソリッド抵抗器又はセラミック抵抗器を用いた構成である。
本発明に係る電源装置は、上記電圧保持コンデンサ6の端子に、この電圧保持コンデンサに蓄積された電荷により発光する表示器44を接続した構成である。
本発明に係る電源装置は、上記ダイオードと上記電圧保持コンデンサとの間に過電流防止器11を介在させた構成である。
本発明に係るコンピュータ装置は、上記何れかに記載の電源装置を内蔵して直流電源の供給を受ける一方、上記直流電源の供給を停止させる時点でトリガー信号を発生させ、このトリガー信号を上記放電回路のスイッチング素子のゲートに印加して、上記電圧保持コンデンサの放電を行なわせる構成である。
本発明に係る電源装置によれば、平滑コンデンサとは抵抗器を介して並列に接続される電圧保持コンデンサが設けられ直流電源を供給する電圧安定化回路と、この電圧保持コンデンサに蓄積された電荷を直流電源の供給を停止する時点で放電する放電回路と、を有する構成を採用したから、停電時には電圧保持コンデンサから電源供給先のコンピュータ装置等に終了処理を行う時間十分な電源が供給され、併せて電源供給の停止の際には、電圧保持コンデンサに充電された電荷が速やかに放電され、メンテナンス等の際に技術者が修理等を行う場合に感電する虞もなくなり安全であるという効果がある。
本発明に係る電源装置によれば、放電回路に、スイッチング素子を放電抵抗器と直列に接続し、直流電源の供給を停止する時点で発生されるトリガー信号を、スイッチング素子のゲートに印加し電荷を放電する構成としたから、正確かつ速やかに電荷の放電が行えるという効果がある。
本発明に係る電源装置によれば、放電回路のスイッチング素子としてサイリスタ又はMOS型のFETを用いる一方、放電抵抗器としてソリッド抵抗器又はセラミック抵抗器を用いた構成としたから、信頼性の高い放電回路が得られるという効果がある。
本発明に係る電源装置によれば、電圧保持コンデンサの端子に表示器を接続した構成としたから、電荷の残留が確認できて注意の喚起が行え安全対策が図れるという効果がある。
本発明に係る電源装置によれば、ダイオードと電圧保持コンデンサとの間に過電流防止器を介在させた構成としたから、このダイオードが有効に保護されるという効果がある。
本発明に係るコンピュータ装置によれば、上記何れかに記載の電源装置を内蔵し、直流電源の供給を停止する時点で発生させたトリガー信号をスイッチング素子のゲートに印加して、電圧保持コンデンサの放電を行なわせる構成としたから、停電時には電圧保持コンデンサからコンピュータ装置に終了処理を行う時間十分な電源が供給され、併せて電源供給の停止の際には、電圧保持コンデンサに充電された電荷が速やかに放電され、メンテナンス等の際に技術者が修理等を行う場合に感電する虞もなくなり安全であるという効果がある。
以下、本発明に係る電源装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この実施の形態に係る電源装置を示したものであり、コンピュータ装置に内蔵されている。上記電源装置は、電圧安定化回路1、放電回路5及び図示しない電圧変換回路、停電検出回路を有し、停電時に所定時間電源のバックアップ供給が行える電源装置として供給先のコンピュータ装置内部の各回路に電源を供給する。
図1は、この実施の形態に係る電源装置を示したものであり、コンピュータ装置に内蔵されている。上記電源装置は、電圧安定化回路1、放電回路5及び図示しない電圧変換回路、停電検出回路を有し、停電時に所定時間電源のバックアップ供給が行える電源装置として供給先のコンピュータ装置内部の各回路に電源を供給する。
上記電圧安定化回路1は、ブリッジ型の全波整流用の整流器2、平滑コンデンサ4、電荷を蓄電保持する電圧保持コンデンサ6、抵抗器3,8及びダイオード10を有する。交流電源(AC)とは直列に上記抵抗器3が接続され、突入電流を防止している。上記平滑コンデンサ4は整流器2の出力側に接続され、主に平滑の目的で用いられ通常の平滑回路で用いられる平滑コンデンサと同程度の容量である。
上記電圧保持コンデンサ6は、平滑コンデンサ4とは充電電流制御用の抵抗器8を介して並列に接続され、またこの電圧保持コンデンサ6に蓄積された電荷は、上記抵抗器8と並列に接続されたダイオード10を介して出力される。上記平滑コンデンサ4及び上記電圧保持コンデンサ6の電荷は電圧出力端子22から出力され、この電圧出力端子22には電圧変換回路が接続される。この電圧変換回路は、直流電圧をDC−DC変換により所定の直流電圧に降圧する回路であり、必要な電圧に変換してコンピュータ装置に電源を供給する。
このように、上記電圧安定化回路1は、平滑コンデンサ4と電圧保持コンデンサ6とにコンデンサを分離し、これにより平滑コンデンサ4を小容量に形成して主に平滑のための機能を持たせる一方、電圧保持コンデンサ6を大容量に形成して、停電時には蓄積された電荷を直流電源として供給する。上記電圧保持コンデンサ6は抵抗器8を介してゆっくり充電され、これにより電荷が蓄積されてない起動時に、電圧保持コンデンサ6に対して過大な突入電流が発生するのを防止する。さらに、コンピュータ装置の電源OFF後は、上記電圧保持コンデンサ6には電荷が多く残留する。このため、この残留電荷によりメンテナンス等の際に安全上の支障をきたさないよう、この実施の形態に係る電源装置では上記放電回路5が設けられている。
通常、例えば上記平滑コンデンサ4の容量は100μF〜300μF、また上記電圧保持コンデンサ6の容量は1000μF〜30000μFの範囲で使用される。この容量はさらに高くすることも可能である。このように、上記電圧保持コンデンサ6の容量は、上記平滑コンデンサ4の容量より相当大きく(10倍〜300倍程度に)形成することができるが、実用的には10倍〜100倍程度、また十分な電圧保持時間を確保するためには20倍〜100倍程度が適当である。この実施の形態では、上記電圧保持コンデンサ6の容量は10000μF、平滑コンデンサ4は100μFのものを使用している。
また、上記電圧保持コンデンサ6の充電時間は、抵抗器8の抵抗値を加減することで調節可能である。この抵抗器8の抵抗値は、電源供給先のコンピュータ装置において、起動オペレーションシステムが起動処理を完了する時間内に充電を完了するように設定しておけば差し支えない。ここでは、上記抵抗器8の抵抗値を1kΩとしている。
停電時には、平滑コンデンサ4の電荷は直ぐに放電してしまうが、電圧保持コンデンサ6の電荷はダイオード10を介して十分な時間出力されるために、電源供給先のコンピュータ装置は、停電時において安全にシャットダウン処理が行える。
上記放電回路5は図1に示すように、放電抵抗器12、サイリスタ14及び抵抗器16を有する。放電抵抗器12は放電の緩衝用に用いられ、抵抗器16は誤動作防止用に用いられる。上記電圧保持コンデンサ6の出力端子には放電抵抗器12の一端が接続され、この他端にはサイリスタ14のアノード端子が接続され、サイリスタ14のカソード端子はアース端子26側に接続されている。
上記放電回路5において、サイリスタ14のゲート端子には、トリガー信号端子24からのトリガー信号が入力される。コンピュータ装置は、システムの終了処理のプロセスにおいて、上記電源装置から供給される直流電源のOFF処理後、制御回路によって放電トリガー信号が発生され、これが上記トリガー信号端子24に送出される。一方、このトリガー信号がサイリスタ14のゲート端子に入力されると、サイリスタ14が導通状態となり、電圧保持コンデンサ6に蓄積されている電荷が放電抵抗器12を経由して急速放電される。
この放電回路5で短時間に放電した場合、上記放電抵抗器12(ここでの抵抗値は100Ω)に多量の放電エネルギーが集中する。このため、瞬間的な耐エネルギー量が少ない一般の巻線抵抗器(セメント抵抗器)等は、形状を大きくして対処する必要がある。この巻線抵抗器に使用されているニクロム線等の金属線は、抵抗値の温度係数が正でありまた温度に対する線膨張係数が正であるため、過負荷になった場合に温度が更に上昇しさらに線膨張により放熱器となっている支持体から離れて終には融点を超えて断線に至り破壊するおそれがある。
このため、放電抵抗器12としては抵抗値の温度係数の小さい材質の抵抗器が望まれ、また線膨張係数が小さく或いは負の材質の抵抗線であれば加熱器となっている支持体から離れることもない。したがって、上記放電抵抗器12としてはソリッド抵抗器(体抵抗器)又はセラミック抵抗器などの抵抗器が適している。また、電圧保持コンデンサ6の容量が大きい場合(例えば一万μFから数万μF)には、ダイオード10の保護の為にこれと直列にヒューズ等の過電流防止器11を介在させる。
図2は、他の形態の放電回路を有する電源装置を示したものである。この電源装置の電源供給に係る構成は上記電源装置と同様であるため、同一部分については同一の符号を付してここでの説明を省略する。この電源装置は電圧安定化回路1、放電回路9及び図示しない電圧変換回路を有し、無停電装置として供給先の電子装置(コンピュータ装置等)に安定的に直流電源を供給する。上記電圧安定化回路1は、ブリッジ型の全波整流用の整流器2、平滑コンデンサ4、電荷を蓄電保持する電圧保持コンデンサ6、抵抗器3,8及びダイオード10を有する。
上記放電回路9は、放電抵抗器12、抵抗器16及びMOS型のFET18を有する。この放電抵抗器12は放電の緩衝用に用いられ、抵抗器16は誤動作防止用に用いられる。上記FET18のゲート端子にはトリガー信号端子からの信号が入力される。上記電圧保持コンデンサ6の出力端子には放電抵抗器12の一端が接続され、この他端にはFET18のソース端子が接続され、FET18のドレイン端子はアース端子26側に接続されている。このFET18は、ゲートに正電圧を加えることで導通する。
コンピュータ装置は、直流電源のOFF処理後、制御回路によって放電トリガー信号が発生され、このトリガー信号がFET18のゲート端子に入力されると導通状態となり、電圧保持コンデンサ6に蓄積されている電荷が放電抵抗器12を経由して急速放電される。FET18を導通状態にするには、上記正電圧の電位は4V以上必要であるが、好適には10V位が望ましい。また、コンピュータ装置が終了する場合は、上記直流電源のOFF処理に伴い、所定の遮断機構によりAC電源が整流器2との間で遮断され、次に電源オンの操作がされない限り、電源装置には電流は流れない。
図3に示す電源装置は、上記電圧安定化回路1に力率改善回路13(PFC回路:Power Factor Controller)及び残留電荷の表示回路20を加えた回路図である。勿論、この電圧安定化回路1の電圧保持コンデンサ6の出力端子に、上記放電回路5,9を設けることは何ら差し支えない。この電源装置についても、上記電源装置と同一構成の部分については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この電圧安定化回路1は、力率改善回路13を付加した電源回路で、電圧保持コンデンサ6には1000μF、平滑コンデンサ4には100μFの容量のものを使用している。
上記容量の大きな電圧保持コンデンサ6を使用していることから、安全対策上、この電圧保持コンデンサ6の電荷の残留を確認するために残留電荷(所定電圧)を表示する表示回路20を設ける。この表示回路20は、表示器としての発光ダイオード(LED)44及び抵抗器46を有する。この発光ダイオード44は、上記電圧保持コンデンサ6の出力端子に接続され抵抗器46を介して接地されている。表示器としては、発光ダイオード以外にネオンランプ等がある。また、表示回路20は、上記電圧保持コンデンサ6の残留電荷のみを表示する必要はなく、電圧出力端子22に接続して平滑コンデンサ4を含めた全体の残留電荷を表示する構成としてもよい。
また、発光ダイオード44を使用する場合は、回路の損失があるので1mA以下の電流になるように抵抗器46を調整する。電圧保持コンデンサ6の容量が大きい場合には、ダイオード10の保護の為に、これと直列にヒューズ等の過電流防止器11を介在させてもよい。なお、過電流防止器11が動作した時には、電圧出力端子22では電圧保持コンデンサ6の電圧を直接表示できないため、発光ダイオード44は電圧保持コンデンサ6の出力端子に直接接続する。
上記力率改善回路13は力率を改善し高調波を規制する回路であり、コンデンサ32、コイル34、トランジスタによるスイッチング回路36、抵抗器38、ダイオード40及びICからなる電圧制限回路42を有する。この力率改善回路13は、交流電源(AC)を整流器2で整流し、コイル34を通過してスイッチング回路36でオン−オフされ、これによりコイル34の逆起電力がダイオード40を通して平滑コンデンサ4に蓄えられる。また、この平滑コンデンサ4の電圧が所定電圧(例えば370V)を超えないように電圧制限回路42で制限され、出力される。
この力率改善回路13を、上記整流器2と平滑コンデンサ4との間に介在させることで、電圧波形と近似する電流波形を人工的に作り、また高調波電流を抑制して力率を改善する。力率改善回路を用いた場合には、電圧が上昇する反面、電流が低く抑えられて回路の電力消費が低減され、さらに平滑コンデンサ4及び電圧保持コンデンサ6の電圧が高くなって電荷の蓄積効率も良くなる。また、電圧保持コンデンサ6の充電電圧が高いため、この電圧が低下して変換可能な低い電圧となる直前まで範囲で、必要な電圧の電源が電圧変換回路から供給できて効率が良い。
図4は、上記電源装置21が内蔵されたコンピュータ装置のブロック図を示したものである。このコンピュータ装置は、CPU部70を中心に、主記憶装置としてのメモリ部72、I/Oインタ−フェースコントローラ部74(IOC)、放電回路5が設けられた上記電源装置76を有し、これにハードディスク装置78(HD)、キーボード80、及び液晶表示器82が付属している。電源装置21は、コンピュータ装置の各部に5V,3.3V等必要な直流電源を供給している。また、電源装置21内には、停電検出回路が設けられ、停電の検出を行っている。そして、上記IOC74から電源装置76に対して、放電の指示を行うトリガー信号が出力される。
次に、上記電源装置の動作について説明する。
この電源装置21が内蔵されたコンピュータ装置は、交流電源(AC)を投入すると、整流器2を通過して平滑コンデンサ4の充電が開始され、続いて電圧保持コンデンサ6の充電が行なわれる。通常、平滑コンデンサ4の方が電圧保持コンデンサ6より電圧が高いため、平滑の作用は平滑コンデンサ4によって行なわれる。一般的にコンピュータ装置は、電源投入時からオペレーションシステムが起動を完了するまでは数十秒〜数分程度を必要とする。このため、上記起動の間に電圧保持コンデンサ6に充電が出来れば、起動後の電源供給に支障はない。
この電源装置21が内蔵されたコンピュータ装置は、交流電源(AC)を投入すると、整流器2を通過して平滑コンデンサ4の充電が開始され、続いて電圧保持コンデンサ6の充電が行なわれる。通常、平滑コンデンサ4の方が電圧保持コンデンサ6より電圧が高いため、平滑の作用は平滑コンデンサ4によって行なわれる。一般的にコンピュータ装置は、電源投入時からオペレーションシステムが起動を完了するまでは数十秒〜数分程度を必要とする。このため、上記起動の間に電圧保持コンデンサ6に充電が出来れば、起動後の電源供給に支障はない。
ここで、例えば交流電源の停電或いは瞬間的な(数十ms〜数百ms)停電等が発生した場合、停電検出回路は10ms〜20ms後にはこの停電を検出し、停電の検出信号をCPU部70に通知する。そしてコンピュータ装置は、直ちにシャットダウン処理を開始する。一方、上記電圧安定化回路1は、平滑コンデンサ4に続いて電圧保持コンデンサ6からの放電が開始され、ダイオード10を介して直流電源が直接にコンピュータ装置に供給され、シャットダウン処理が継続される。このように上記電源装置では、上記電圧保持コンデンサ6を非常に大きな容量に形成することができ、これにより停電時には十分な時間電源をコンピュータ装置に供給できる。
次に、上記電源装置21が内蔵されたコンピュータ装置の終了処理プロセスについて説明する。コンピュータ装置の停電時の終了処理プロセスは、下記(1)〜(12)の手順で行われ、またコンピュータの正常終了時の終了処理プロセスは、動作プログラムの終了後に下記(6)〜(12)の手順で行われる。
(1)停電信号の発生
(2)停電日時の書込み(必要に応じて行う)
(3)重要情報の書込み(短時間で書込みは終了)
(4)動作プログラムの強制終了
(5)ディスクのアンマウント
(6)オペレーティングシステムの終了
(7)ディスクのヘッドの退避ゾーンへの退避完了
(8)12V及び−12Vの電源のOFF
(9)5V及び3.3V等のCPU電源のOFF
(10)放電トリガー信号の発生
(11)電圧保持コンデンサの放電開始
(12)電圧保持コンデンサの放電終了
(1)停電信号の発生
(2)停電日時の書込み(必要に応じて行う)
(3)重要情報の書込み(短時間で書込みは終了)
(4)動作プログラムの強制終了
(5)ディスクのアンマウント
(6)オペレーティングシステムの終了
(7)ディスクのヘッドの退避ゾーンへの退避完了
(8)12V及び−12Vの電源のOFF
(9)5V及び3.3V等のCPU電源のOFF
(10)放電トリガー信号の発生
(11)電圧保持コンデンサの放電開始
(12)電圧保持コンデンサの放電終了
コンピュータ装置は、シャットダウンプロセスが終了し直流電源のOFF時点(オペレーティングシステムのクローズ時点)で、これと並行してCPU部70からの指示に基づき、IOC74に設けられたトリガー信号の発生回路から上記(10)放電トリガー信号が発生され、上記電源装置のトリガー信号端子24にトリガー信号が送出される。上記放電回路5では、このトリガー信号がサイリスタ14のゲート端子に入力されると、サイリスタ14が導通状態となり、電圧保持コンデンサ6に蓄積されている電荷が放電抵抗器12を経由して急速放電される。一方、上記放電回路9では、上記トリガー信号がFET18のゲート端子に入力されると、FET18が導通状態となり、電圧保持コンデンサ6に蓄積されている電荷が放電抵抗器12を経由して急速放電される。
また、上記電圧保持コンデンサ6を放電するタイミングは、コンピュータ装置をシャットダウンした後でなければならない。これは、停電時には電圧保持コンデンサ6に蓄えてある電荷でコンピュータ装置がシャットダウンプロセスに移り、オペレーションシステムがシャットダウンプロセスを完了し、ディスクをアンマウント(使用しない状態)してハードディスクのヘッドが待機ゾーンに移った時点に、上記放電を行うのが最適であるためである。
上記放電トリガー信号の発生は、オペレーティングシステムが動作している間はソフトウエアの指示で行うことが可能であり、またハードウエアで行っても良い。ソフトウエアで行う場合には、CPU電源のOFF指示の命令と、放電トリガー信号の発生指示の命令とを同時に発生するようにプログラムで制御し、これを制御回路に指示する。また、ハードウェアで行う場合には制御回路において、検知した電源のOFF指示の信号に基づいて、放電トリガー信号を発生する論理回路により行うことが可能である。この場合、上記ソフトウエアとハードウエアの両者で、電圧保持コンデンサの放電を行わせるようにし、このように二重に放電制御することで、放電の確実性を高めるようにしても良い。
上記終了処理プロセスにより、電圧保持コンデンサに蓄積された電荷は全て放電され、その後の保守、ハード部材の交換等によりコンピュータ装置の筐体を分解した際に、電圧保持コンデンサには電荷の蓄積が無いため安全に作業が行える。なお、コンピュータ装置の終了処理プロセスにおいては、電源OFFの処理に伴い、所定の遮断機構によりAC電源が遮断され、次に電源オンの操作がされない限り電源装置には電流は流れない。
通常コンピュータの稼動中は、上記電圧保持コンデンサ6は充電された状態であるため、上記発光ダイオード44は常に発光している。ここで、コンピュータの終了時には、上記終了処理プロセスにより電源がOFFされ、さらに放電トリガー信号により電圧保持コンデンサ6の電荷が放電され、また電圧保持コンデンサの電荷放出により発光ダイオード44は自動的に消灯する。これにより、大容量の電圧保持コンデンサに電荷が残留することもなく、また残留電荷の確認が行えて電源装置の安全が確保できる。
また、何らかの原因で、電圧保持コンデンサの放電処理が行えないで電源をOFFした場合、或いはコンピュータの稼動中に装置の筐体を分解したような場合には、電圧保持コンデンサには大きな電荷が残留し発光ダイオード44は発光したままとなり、作業者に危険な状態であることを認知させ注意を促すことができる。この場合例えば、作業者は、回路内に設けられた手動で電圧保持コンデンサを短絡(放電抵抗器12を介して)放電させるマニアルスイッチを操作し、手動で電圧保持コンデンサを放電させるようにしても良い。このとき電圧保持コンデンサが放電すると、上記発光ダイオード44は消灯するので、作業者は安全確認が行える。
図5は、電圧保持コンデンサ6の放電中に電源が復帰した場合に、放電を中止する回路である。この回路は、電圧保持コンデンサ6の電荷をサイリスタ14を介して放電中に電源が復帰した場合、リレー28を用いてサイリスタ14をオフする。このリレー28は、電源が復帰したとき動作し、放電抵抗器12とサイリスタ14との接続を遮断する。このリレー28に代えて、半導体を用いて同様な回路を構成してもよい。
従って、上記実施の形態に係る電源装置によれば、大容量の電圧保持コンデンサに充電された電荷が速やかに放電され、メンテナンス等の際に技術者等がコンピュータ装置のカバー、或いは電源のカバーを開けて修理等を行う場合に感電の虞もなくなり安全である。また、電荷の残留を表示する発光ダイオードにより、電荷が残留してないことが確認でき安心して作業が行えるという効果がある。
1 電圧安定化回路
4 平滑コンデンサ
5,9 放電回路
6 電圧保持コンデンサ
10 ダイオード
11 過電流防止器
44 表示器(発光ダイオード)
4 平滑コンデンサ
5,9 放電回路
6 電圧保持コンデンサ
10 ダイオード
11 過電流防止器
44 表示器(発光ダイオード)
Claims (6)
- 交流電源から供給される交流電圧を整流する整流器と、
この整流器に接続される平滑コンデンサ、この平滑コンデンサとは抵抗器を介して並列に接続され、上記平滑コンデンサより容量が大きい電圧保持コンデンサ及びこの電圧保持コンデンサに接続されるダイオードが設けられ直流電源を供給する電圧安定化回路と、
上記電圧保持コンデンサに放電抵抗器を介して接続され、この電圧保持コンデンサに蓄積された電荷を上記直流電源の供給を停止する時点で放電する放電回路と、を有することを特徴とする電源装置。 - 上記放電回路に、トリガー信号をゲートに印加することにより上記電圧保持コンデンサの電荷を放電するスイッチング素子を上記放電抵抗器と直列に接続し、上記直流電源の供給を停止する時点で発生されるトリガー信号を、上記スイッチング素子のゲートに印加し、上記電圧保持コンデンサに蓄積された電荷を放電することを特徴とする請求項1記載の電源装置。
- 上記放電回路のスイッチング素子としてサイリスタ又はMOS型のFETを用いる一方、上記放電抵抗器としてソリッド抵抗器又はセラミック抵抗器を用いたことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
- 上記電圧保持コンデンサの端子に、この電圧保持コンデンサに蓄積された電荷により発光する表示器を接続したことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の電源装置。
- 上記ダイオードと上記電圧保持コンデンサとの間に過電流防止器を介在させたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の電源装置。
- 請求項1乃至請求項5の何れかに記載の電源装置を内蔵して直流電源の供給を受ける一方、上記直流電源の供給を停止させる時点でトリガー信号を発生させ、このトリガー信号を上記放電回路のスイッチング素子のゲートに印加して、上記電圧保持コンデンサの放電を行なわせることを特徴とするコンピュータ装置。
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