JP3606263B2 - 電源装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電源装置は、その回路構成上、コイル、スイッチングトランジスタ、各種ダイオード、などの発熱する部品を多く搭載しており、ケーシング内には、例えば、１００℃以上の相当高温になる部位も存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、例えば、出力電圧値や出力電流値などを演算するための演算回路を搭載しようとすると、その構成部品であるＣＰＵやディジタルＩＣなどの使用最高温度が８５℃程度と比較的低いために、演算回路部分を、電源装置に含まれる発熱部位から十分距離を離して配置し、熱的悪影響が及ばないようにしなければならない。このため、ケーシングを大きくする必要があり、電源装置全体の大型化を招くものであった。
【０００４】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、全体の大型化を招くことなく、使用最高温度の低い部品を組み込んだ電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。
【０００６】
本発明の電源装置は、隔壁で区画された電源回路収容室と演算回路収容室とを設け、各収容室に電源回路用の基板と演算回路用の基板を各別に収容しており、前記演算回路用の基板には、ＣＰＵ、増幅器、ディジタルＩＣおよび表示用ＬＥＤの少なくともいずれか一つが実装され、前記電源回路用の基板と演算回路用の基板とを、前記隔壁に形成された開口を介してコネクタ接続しており、前記電源回路用の基板は、電源回路を構成する部品が実装された主基板および主基板に連結された前部基板を備え、前部基板は、前記コネクタ接続用のコネクタと、ノイズ輻射を吸収遮蔽する広い面積の回路パターンとを有し、前記隔壁の前記電源回路収容室側の面には、ノイズ輻射をシールドする金属シールドが形成されるとともに、前記電源回路収容室を備えたケーシングの前面に、フロントカバーを係脱自在に設けている。
【０００７】
ここで、収容室とは、基板を収容できる所をいう。
【００１０】
本発明によると、隔壁が遮熱壁として機能するので、電源回路側の熱の影響を受けることなく電源回路用の基板に演算回路用の基板を接近させて配置収容することができる。また、使用最高温度が比較的低いＣＰＵ、増幅器、ディジタルＩＣ、表示用ＬＥＤを、演算回路用の基板に実装することで、当該電源装置を大型化することなく、これらの部品を組み込むことができる。さらに、一種の電源回路に対して各種仕様の演算回路を接続することで、所望の付加機能、例えば、表示機能や通信機能を備えた電源装置を構成することができ、多機種生産におけるコスト低減に有効となる。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様においては、前記電源回路収容室を備えたケーシングの外壁に、この外壁側に向けて開放された補助ケースを付設して前記演算回路収容室を形成するものであり、前記補助ケースは、前記演算回路用の基板の前記表示用ＬＥＤの実装の有無に応じて、表示用開口の有無に応じた補助ケースが付設される
【００１２】
本発明によると、ケーシングの外壁そのものが電源回路収容室と演算回路収容室とを区画する隔壁となり、必要部品だけで断熱構造を簡単に構成して電源回路からの熱を有効に遮断する。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様においては、前記演算回路用の基板は、当該電源装置の出力電圧値および出力電流値を演算するものである。
【００１６】
本発明によると、演算した出力電圧値や出力電流値を、演算回路用の基板に実装した表示用ＬＥＤで表示することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に、本発明に係る電源装置１の全体斜視図が、また、図２および図３にその分解した斜視図が、図４に一部を切欠いた平面図がそれぞれ示されている。
【００１９】
この電源装置１は、電源施設に横架固定されたＤＩＮレールなどの支持レール２の前面に係脱自在に装着される箱型のユニット状に構成されたものであり、そのケーシング３は、前向きに開口した奥行きのある箱形に樹脂成形されたケース本体３ａと、その前面に係合連結されるポリカーボネートなどの樹脂製のフロントカバー３ｂとからなり、このケーシング３の内部が電源回路収容室Ａに構成されて、電源回路部４が組み込み支持されている。
【００２０】
前記ケーシング３の前面、つまり、フロントカバー３ｂの前壁における上下中間部位には、後ろ向きに開口した浅い箱形に樹脂成形された補助ケース５が係脱自在に係合連結されており、フロントカバー３ｂと補助ケース５との間に形成された空間が、図４に示されるように演算回路収容室Ｂに構成され、ここに演算回路部６が組み込み支持されている。
【００２１】
前記電源回路部４は、電源回路用の基板として、左右に面する主基板７とその前部に前後に面して連結された前部基板８とを備えており、主基板７に電源回路を構成する各種電子部品９が実装されるととともに、前部基板８に入出力用の端子台１０，１１、などが装着されている。なお、端子ネジは、図示省略している。
【００２２】
前記演算回路部６は、フロントカバー３ｂの前面に平行に支持される演算回路用基板１２を備えており、この演算回路用基板１２に、電圧設定値、出力電圧現在値、出力電流現在値、ピーク電流値などを表示するＬＥＤ表示器１３、表示のモードを切換えるモード切換えスイッチ１４、ＣＰＵ１５、などが装着されている。そして、演算回路部６における演算回路用基板１２の背面に装備されたコネクタ１６ａと電源回路部４の前部基板８に装備されたコネクタ１６ｂとが、フロントカバー３ｂに形成した開口１７を通して接続され、電源回路部４と演算回路部６とが電気的に接続されるようになっている。
【００２３】
図５は、この実施の形態の電源装置１のブロック図である。
【００２４】
電源回路部４は、交流入力を整流平滑する入力整流回路３１と、ＦＥＴなどのスイッチング素子を備えるスイッチング回路３２と、入力をスイッチング素子のオンオフ動作に応じて所定の出力に変換するトランス３３と、トランス３３からのは出力を整流する出力整流回路３４とを備えており、かかる構成は、基本的に従来例と同様である。
【００２５】
この実施の形態では、ＬＥＤ表示器１３に、出力電圧値、出力電流値、ピーク電流値などを表示するために、出力電圧検出回路３５、出力電流検出回路３６および電流／電圧変換器３７を備えており、出力電圧検出回路３５および電流／電圧変換器３７の出力が、上述のコネクタ１６ａ，１６ｂなどを介して演算回路部６に与えられる。演算回路部６は、図示しないオペアンプ、Ａ／Ｄ変換器および上述のＣＰＵ１５などを備えている。
【００２６】
この実施の形態によると、図２および図４に示されるように、ケーシング３の前壁であるフロントカバー３ｂの中央部分３ｂ’が電源回路収容室Ａと演算回路収容室Ｂとを隔絶する遮熱用の隔壁となり、電源回路部４からの熱を有効に遮断する。これによって、演算回路用基板１２を、電源回路用の基板７，８に接近させて配備することができ、装置全体の小型化を図ることができる。
【００２７】
また、図示しないが、前部基板８には比較的太い、すなわち、面積の広い回路パターンが形成されており、電源回路部４におけるスイッチング素子などからのノイズ輻射をこの回路パターンで吸収遮蔽して、演算回路部６への伝播を阻止するようになっている。
【００２８】
これによって、電源回路部４と演算回路部６とが近いものでありながら演算回路部６をノイズ輻射の悪影響を受けることなく適切に作動させることができる。
【００２９】
なお、本発明の他の実施の形態として、フロントカバー３ｂの電源回路部４側の面に、金属製のフィルムや金属を蒸着してノイズ輻射をシールドするようにしてもよい。
【００３０】
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００３１】
（１）電源回路収容室Ａと演算回路収容室Ｂとを隔絶して形成する形態は上記構成に限られるものではなく、例えば、ケーシング３におけるフロントカバー３ｂの内部に、内向き（後ろ向き）開口した空間を形成し、その開口を別に樹脂形成したカバーで閉塞して演算回路収容室を形成することもできる。
【００３２】
（２）演算回路部６にＬＥＤ表示器１３を備えない仕様の場合には、表示用開口を備えた補助ケース５に代えて表示用開口のない補助ケース５を装着すればよく、演算回路部に機能に対応した仕様の補助ケース５を任意に使用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電源回路収容室と演算回路収容室とを隔壁で区画するので、遮熱のために演算回路用の基板を電源回路用の基板から大きく離す必要がなくなり、電源回路部からの熱的悪影響を受けることなく演算回路用の基板を電源回路用の基板に接近させて配備することができ、装置全体の小型化を図りながら演算回路部を組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電源装置の全体斜視図である。
【図２】図１の電源装置の分解斜視図である。
【図３】図１の電源装置の分解斜視図である。
【図４】電源装置の一部を横断した平面図である。
【図５】電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３ ケーシング
４ 電源回路部
５ 補助ケース
６ 演算回路部
７，８ 電源回路用の基板
１２ 演算回路用の基板
Ａ 電源回路収容室
Ｂ 演算回路収容室

Claims (3)

  1. 隔壁で区画された電源回路収容室と演算回路収容室とを設け、各収容室に電源回路用の基板と演算回路用の基板を各別に収容しており、前記演算回路用の基板には、ＣＰＵ、増幅器、ディジタルＩＣおよび表示用ＬＥＤの少なくともいずれか一つが実装され、前記電源回路用の基板と演算回路用の基板とを、前記隔壁に形成された開口を介してコネクタ接続しており、前記電源回路用の基板は、電源回路を構成する部品が実装された主基板および主基板に連結された前部基板を備え、前部基板は、前記コネクタ接続用のコネクタと、ノイズ輻射を吸収遮蔽する広い面積の回路パターンとを有し、前記隔壁の前記電源回路収容室側の面には、ノイズ輻射をシールドする金属シールドが形成されるとともに、前記電源回路収容室を備えたケーシングの前面に、フロントカバーを係脱自在に設けていることを特徴とする電源装置。
  2. 前記電源回路収容室を備えたケーシングの外壁に、この外壁側に向けて開放された補助ケースを付設して前記演算回路収容室を形成するものであり、前記補助ケースは、前記演算回路用の基板の前記表示用ＬＥＤの実装の有無に応じて、表示用開口の有無に応じた補助ケースが付設される請求項１記載の電源装置。
  3. 前記演算回路用の基板は、当該電源装置の出力電圧値および出力電流値を演算するものである請求項１または２に記載の電源装置。
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