JP6844253B2 - 電源装置、一次ブロックおよび二次ブロック - Google Patents

電源装置、一次ブロックおよび二次ブロック Download PDF

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Description

本発明は、電源装置、一次ブロックおよび二次ブロックに関する。
従来、複数種類の電力をそれぞれ供給可能なマルチ電源装置が開発されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１ 特開平５−９５６７２号公報
特許文献２ 特開２０１２−１３９００３号公報
特許文献３ 特開平４−２６１３６１号公報
しかしながら、従来の電源装置では、製造コストを下げつつ多様な電力仕様の出力を行うことができない。
本発明の第１の態様においては、インバータ回路を有する一次ブロックと、一次ブロックに対して接続され、一次側がインバータ回路に接続されるトランスおよびトランスの二次側に接続されて直流電力を出力する整流器を有する二次ブロックとを備える電源装置が提供される。
本発明の第２の態様においては、第１の態様の電源装置に用いられる一次ブロックが提供される。
本発明の第３の態様においては、第１の態様の電源装置に用いられる二次ブロックが提供される。
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
本実施形態に係る電源装置の回路構成を示す。 本実施形態に係る電源装置の内部を示す。 複数のサブ基板と冷却風との関係を示す。 トランスの断面を示す。 トランスの変形例の断面を示す。 本実施形態に係るコンピュータの構成の一例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、本実施形態に係る電源装置１００の回路構成を示す。電源装置１００は、１または複数種類の電圧（５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖなど）の直流電力を出力するものであり、一例としてパソコン、ＡＴＭ装置などに接続される。電源装置１００は、一次ブロック２００と、一次ブロック２００に対して接続された１または複数の二次ブロック３００（本実施形態では一例として４つの二次ブロック３００（１）〜３００（４））とを備える。
一次ブロック２００は、二次ブロック３００に交流電力を供給するものであり、本実施形態では一例として、一端側（一例としてＵ相側）および他端側（一例としてＶ相側）の入力端子２０１１，２０１２を介して交流電源（一例として単相２００Ｖまたは４１５Ｖの商用電源）から供給される電力の電圧、周波数などを変換し、変換後の電力を出力端子２０１３，２０１４から二次ブロック３００に供給する。本実施形態では一例として、一次ブロック２００の定格出力は１０００Ｗである。一次ブロック２００は、入力端子２０１１，２０１２の側から出力端子２０１３，２０１４の側に向かってコンバータ回路２０１と、インバータ回路２０３とを順に有する。一次ブロック２００は、制御部２０５をさらに有してもよい。
コンバータ回路２０１は、入力端子２０１１，２０１２から入力される第１交流電力を第１直流電力に変換してインバータ回路２０３に供給する。例えば、コンバータ回路２０１は、ダイオード整流回路であってもよいし、ＰＦＣ回路（力率改善回路）であってもよい。
インバータ回路２０３は、コンバータ回路２０１から供給される直流電圧を交流電圧に変換して出力端子２０１３，２０１４から二次ブロック３００に供給する。例えば、インバータ回路２０３は、コンバータ回路２０１が出力する第１直流電力を、第１交流電力よりも周波数（一例として１００ｋＨｚ）が高い第２交流電力に変換して二次ブロック３００に供給してよい。本実施形態においては一例として、インバータ回路２０３は、いわゆるＩ型の３レベル電力変換装置であってよい。
なお、インバータ回路２０３は、ワイドギャップ半導体を含むスイッチング素子を有してよい。ワイドバンドギャップ半導体とは、シリコン半導体よりもバンドギャップが大きい半導体であり、例えばＳｉＣ、ＧａＮ、ダイヤモンド、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、または、ＺｎＯなどの半導体である。ワイドギャップ半導体を用いることにより、スイッチング素子のスイッチング速度、ひいては出力電力の周波数を１００ｋＨｚから１ＭＨｚ等へ向上させることが可能となる。
制御部２０５は、コンバータ回路２０１およびインバータ回路２０３を制御する。例えば、制御部２０５は、コンバータ回路２０１およびインバータ回路２０３を制御して、一次ブロック２００から出力される電力の電圧、周波数などを調整してよい。
４つの二次ブロック３００（１）〜３００（４）は、各々が内蔵するトランス３０３でその出力を互いに絶縁された状態で、入力を並列に一次ブロック２００に接続されると共に、それぞれ負荷（一例として互いに別々の負荷）に接続される。４つの二次ブロック３００（１）〜３００（４）の少なくとも一部は、一次ブロック２００に対して着脱可能に接続されてよい。また、一次ブロック２００に対して構造上可能な範囲で任意の数の二次ブロック３００がさらに接続されてもよい。各二次ブロック３００は、入力端子３０１１，３０１２を介して一次ブロック２００から供給される交流電力を整流すると共に、負荷の電力仕様に応じた電力に変換して出力端子３０１３，３０１４から出力する。本実施形態では一例として、各二次ブロック３００の出力電圧は１２Ｖ、２４Ｖ等であり、各々の出力電力は例えば２５０Ｗである。各二次ブロック３００は、入力端子３０１１，３０１２の側から出力端子３０１３，３０１４の側に向かってインピーダンス整合回路３０１と、トランス３０３と、整流器３０５とを順に有する。
インピーダンス整合回路３０１は、一次ブロック２００のインバータ回路２０３と二次ブロック３００との間でインピーダンスを整合させる。例えば、インピーダンス整合回路３０１は、トランス３０３の一次側と直列に接続されたＬＣ直列共振回路であってよく、直列に接続されたキャパシタ３１１、インダクタ３１２を有する。あるいは、インピーダンス整合回路３０１は、トランス３０３の一次巻線３３１の励磁インダクタと、キャパシタ３１１およびインダクタ３１２とを含むＬＬＣ共振回路として構成してもよい。インピーダンス整合回路３０１の共振周波数は、インバータ回路２０３の基準周波数に基づいて設定されてよく、本実施形態では一例として１０５ｋＨｚに設定され、インバータ回路２０３の基準周波数（１００ｋＨｚ）とは異なっている。なお、複数の二次ブロック３００における少なくとも一部のインピーダンス整合回路３０１の共振周波数は互いに異なってもよいし、インバータ回路２０３の基準周波数と等しく設定されてもよい。
このようなインピーダンス整合回路３０１によれば、インバータ回路２０３が共振周波数の交流電力を供給する場合にインピーダンス整合回路３０１のインピーダンスがゼロとなり、インバータ回路２０３からの交流電圧がそのままトランス３０３に供給される。一方、インバータ回路２０３が共振周波数とは異なる周波数の交流電力を供給する場合には、交流電力の周波数に応じてインピーダンス整合回路３０１のインピーダンスが増減し、このインピーダンスによって低下した電圧がトランス３０３に供給される。つまり、インバータ回路２０３から出力される交流電力の周波数を調整することでインピーダンス整合回路３０１のインピーダンスが調整される結果、インバータ回路２０３と二次ブロック３００との間の電圧伝達比率が調整され、たとえばインバータ入力電圧が変化した際も、二次ブロック３００の出力電圧を一定に保つ等の動作が可能となる。なお、二次ブロック３００にはインピーダンス整合回路３０１が含まれなくてもよい。この場合にはインバータ回路２０３からの交流電力がそのままトランス３０３に供給される。
トランス３０３は、一次側（つまり一次巻線３３１）がインピーダンス整合回路３０１を介してインバータ回路２０３に、二次側（つまり二次巻線３３２）が整流器３０５に接続された変圧器である。４つの二次ブロック３００（１）〜３００（４）におけるトランス３０３（１）〜３０３（４）の一次側は、インバータ回路２０３に対して並列に接続されてよい。複数の二次ブロック３００におけるトランス３０３の変圧比は、二次側に接続される負荷の電力仕様に応じて異なってよい。少なくとも１つの二次ブロック３００、本実施形態においては一例として各二次ブロック３００におけるトランス３０３は、一次巻線３３１および二次巻線３３２に共通のコア３３５を有してよい。
整流器３０５は、トランス３０３の二次側に接続されて出力端子３０１３，３０１４から直流電力を出力する。本実施形態では一例として、整流器３０５はセンタータップ型全波整流回路であり、トランス３０３の二次巻線３３２の両端にそれぞれアノードが接続された２つのダイオード３５１と、２つのダイオード３５１のカソードに正極が接続されたキャパシタ３５３とを有する。
続いて、電源装置１００の動作について説明する。
一次ブロック２００の入力端子２０１１，２０１２に交流電力が供給されると、コンバータ回路２０１が交流電力を直流電力に変換してインバータ回路２０３に供給する。
次に、インバータ回路２０３は、コンバータ回路２０１から供給される直流電圧を交流電圧に変換して出力端子２０１３，２０１４から二次ブロック３００に供給する。
次に、二次ブロック３００では、インピーダンス整合回路３０１が、インバータ回路２０３からの交流電力の周波数とインピーダンス整合回路３０１の共振周波数との違いに起因するインピーダンスによって電圧を変化させる。
そして、トランス３０３が交流電圧を変圧した後、整流器３０５が交流電力を直流電力に整流して二次ブロック３００の出力端子３０１３，３０１４から出力する。
ここで、インバータ回路２０３は、制御部２０５からの制御により、二次ブロック３００が出力する直流電力の大きさに応じて、二次ブロック３００に供給する交流電力の周波数を調整してよい。例えば、制御部２０５は何れか１つの二次ブロック３００の出力電圧を常時、または基準時間間隔ごとに測定し、測定電圧が基準値よりも大きく／小さくなった場合には、インバータ回路２０３から各二次ブロック３００に供給する交流電力の周波数を共振周波数に近づけるか、または共振周波数から離してよい。これにより、二次ブロック３００からの出力電圧が小さく／大きくなる。
以上の電源装置１００によれば、インバータ回路２０３を有する一次ブロック２００に対し、トランス３０３および整流器３０５を有する各二次ブロック３００が接続されるので、インバータ回路２０３が各二次ブロック３００に含まれる場合と比較してインバータ回路２０３およびその制御回路の重複が防止される。従って、電源装置１００の大型化、製造コストの増加を防止することができる。また、構造上可能な範囲で一次ブロック２００に任意の数の二次ブロック３００が設置または増設することができるので、二次ブロック３００の設置、増設により出力電力を負荷の電力仕様に容易に適合させることができる。
また、二次ブロック３００は負荷とインバータ回路２０３との間でインピーダンスを整合させるインピーダンス整合回路３０１を有するので、インバータ回路２０３の出力周波数を変化させることで、二次ブロック３００からの出力電圧を増減させることができる。従って、一次ブロック２００への供給電圧の増減に関わらず、一定の電圧を負荷に供給することができる。
また、インバータ回路２０３がワイドギャップ半導体を含むスイッチング素子を有するので、インバータ回路２０３のスイッチング速度を高くすることができる。従って、二次ブロック３００のトランス３０３において磁束（＝電圧×時間）が小さくなる分、トランス３０３の断面積を小さくして二次ブロック３００を小型化することができる。また、二次ブロック３００の製造コストを低減することができる。
図２は、本実施形態に係る電源装置１００の内部を示す。電源装置１００は、メイン基板２０００と、１または複数のサブ基板３０００（本実施形態では一例として４つのサブ基板３０００（１）〜３０００（４））と、冷却部４０００と、これらを収容する筐体５０００とを備えてよい。
メイン基板２０００には、一次ブロック２００が設けられている。例えばメイン基板２０００は、プリント回路基板であってよい。メイン基板２０００には、サブ基板３０００を嵌め込むための溝２００１が設けられてよい。この場合には、一例として、溝２００１内に出力端子２０１３，２０１４が設けられてよい。メイン基板２０００は、筐体５０００の内側の下面に固定されてよい。
４つのサブ基板３０００には、４つの二次ブロック３００の１つずつがそれぞれ設けられている。本実施形態では一例として、二次ブロック３００のインピーダンス整合回路３０１、トランス３０３および整流器３０５がそれぞれサブ基板３０００の一方の面に形成されているが、これらの一部が一方の面に形成され、残りが他方の面に形成されてもよい。この場合には、サブ基板３０００の両面に素子を配置することができるため、素子を大型化するとともに、配線を容易化することができる。また、サブ基板３０００を小型化することができる。
複数のサブ基板３０００のそれぞれは、メイン基板２０００に対して立てて装着されてよい。これにより、サブ基板３０００からの放熱効率が向上する。
ここで、上述のようにインバータ回路２０３がワイドギャップ半導体を含むスイッチング素子を有する場合には、インバータ回路２０３のスイッチング速度を高くすることで、トランス３０３の断面積を小さくすることが可能となる。これにより、トランス３０３が軽量化され、サブ基板３０００の機械的強度が向上するため、サブ基板３０００を支持するための構造を簡略化することができる。
例えば、サブ基板３０００は、メイン基板２０００の溝２００１に下辺が嵌め込まれることでメイン基板２０００に立設されてよい。この場合には一例として、二次ブロック３００の入力端子３０１１，３０１２が一次ブロック２００における溝２００１内の出力端子２０１３，２０１４との接触位置に設けられてよい。また、二次ブロック３００の出力端子３０１３，３０１４も溝２００１との接触位置に設けられてよく、二次ブロック３００からの出力電力はメイン基板２０００上の配線パターン（図示せず）を介して筐体５０００の外部に引き出されてよい。なお、二次ブロック３００の出力電力はメイン基板２０００を介さずに直接、筐体５０００の外部に引き出されてもよい。
冷却部４０００は、筐体５０００の内部に冷却風を通す。例えば、冷却部４０００は冷却ファンであってよい。冷却部４０００は、複数のサブ基板３０００の側に向けて筐体５０００の内面に取り付けられてよい。本実施形態では一例として、冷却部４０００は筐体５０００の内面のうちサブ基板３０００に対向する側面に固定される。冷却部４０００が取り付けられた筐体５０００の壁部には、外部と連通するスリット５００１が設けられてよい。
筐体５０００は、メイン基板２０００の溝２００１によるサブ基板３０００の支持に加えて／代えて、複数のサブ基板３０００のそれぞれにおける、メイン基板２０００に装着される辺以外の少なくとも１辺を支えてよい。これにより、メイン基板２０００に対して立設されるサブ基板３０００の振動が防止される。
例えば、筐体５０００は、上壁部から垂下するレール部材５００２を有してよく、各サブ基板３０００の側辺（一例として冷却部４０００とは遠い側の側辺）はレール部材５００２に係合することで支えられてよい。筐体５０００の上壁部には、サブ基板３０００をレール部材５００２に沿ってメイン基板２０００の溝２００１まで挿入するためのスリット５００３が設けられてよい。
なお、筐体５０００はメイン基板２０００、サブ基板３０００および冷却部４０００を収容することとして説明したが、冷却部４０００を収容しなくてもよい。例えば、冷却部４０００は、スリット５００１の設けられた筐体５０００の壁部の外側に取り付けられてもよい。これに加えて／代えて、筐体５０００は、二次ブロック３００から電力供給を受ける少なくとも１つの負荷をさらに収容してもよい。
図３は、複数のサブ基板３０００と冷却風との関係を示す。複数のサブ基板３０００はメイン基板２０００に対して並列に立てて装着されてよく、冷却部４０００は複数のサブ基板３０００の間に冷却風を通してよい。これにより、各サブ基板３０００を効率よく冷却することができる。
図４は、トランス３０３の断面を示す。４つの二次ブロック３００（１）〜３００（４）のうち少なくとも１つの二次ブロック３００のトランス３０３では、一次巻線３３１および二次巻線３３２の少なくとも一方がサブ基板３０００の層に形成されたパターンコイルであってよい。本実施形態では一例として、一次巻線３３１および二次巻線３３２の両方がパターンコイルである。ここで、パターンコイルとは、プリント基板上に配線パターンで形成された巻線であってよい。例えば、パターンコイルは、円状または多角形状の配線パターンと絶縁層とを交互に積層して形成されてよい。トランス３０３の巻線をパターンコイルにすることにより、二次ブロック３００を複数設けることによるコストが低減され、装置の大型化が防止される。
複数のサブ基板３０００のうちパターンコイルが設けられたサブ基板３０００は、メイン基板２０００よりも配線層の層数が大きくてよい。これにより、パターンコイルの巻数が多くなる。また、熱伝導性の高い配線パターンが増える分、サブ基板３０００に設けられるトランス３０３および整流器３０５の冷却効率が向上する。なお、サブ基板３０００の配線層の層数は、配線パターンの形成領域のみで多くしてもよい。この場合には、サブ基板３０００の製造コストが低減される。
コア３３５はサブ基板３０００におけるパターンコイルの中央部分に設けられた貫通孔３００１に挿入されてよい。例えば、コア３３５は、側面視においてＥ字状の鉄心３３５１と、柱状の鉄心３３５２とを有してよい。鉄心３３５１は、パターンコイルの中央部分に設けられた貫通孔３００１と、貫通孔３００１に対してパターンコイルの一方の側部および他方の側部とに設けられた２つの貫通孔３００２とにそれぞれ挿入された状態で、端面において鉄心３３５２の側面と接合されてよい。
図５は、トランス３０３の変形例の断面を示す。図４に示した例に加えて／代えて、少なくとも１つの二次ブロック３００のトランス３０３では、一次巻線３３１および二次巻線３３２の一方がサブ基板３０００の層に形成されたパターンコイルであり、他方がサブ基板３０００の面に搭載されたコイル部品であってよい。ここで、コイル部品とは、電線を巻き付けた巻線であってよい。コイル部品は円筒状であってもよいし、多角形の筒状であってもよい。巻線をパターンコイルとする場合には、最小導体幅、最小導体間隔の制約によりサブ基板３０００内での１層あたりの巻き数が制限されるため、巻き数を確保するには層数を増やす必要がある。これに対し、一方の巻線をパターンコイルとし、他方をコイル部品とする場合には、両方をパターンコイルとする場合と比較してサブ基板３０００の層数が低減される。
本実施形態では一例として、一次巻線３３１がコイル部品であり、二次巻線３３２がパターンコイルである。パターンコイルの巻き数は、コイル部品の巻き数より小さくてよい。この場合には、高電圧かつ小電流の一次側で巻き数を多くすることができる。コイル部品を用いたトランス３０３がパターンコイルおよびコイル部品に共通のコア３３５を有する場合には、予め筒状に加工した巻線を用意しておき、コイル部品の孔部とパターンコイルの中央部分に設けられた貫通孔３００１とにコア３３５を挿入することでトランス３０３を形成してよい。
なお上記の実施形態では、電源装置１００が４つの二次ブロック３００を４つのサブ基板３０００に有することとして説明したが、複数のサブ基板３０００に対し複数の二次ブロック３００のうち少なくとも１つずつがそれぞれ設けられてよい。例えば、少なくとも１つのサブ基板３０００には、複数の二次ブロック３００が設けられてもよい。サブ基板３０００に２つの二次ブロック３００が設けられる場合には、これらの二次ブロック３００はサブ基板３０００の両面にそれぞれ設けられてよい。
また、一次ブロック２００がコンバータ回路２０１およびインバータ回路２０３を有することとして説明したが、コンバータ回路２０１を有しないこととしてもよい。この場合には、一次ブロック２００は、入力される直流電力をインバータ回路２０３で交流電力に変換して二次ブロック３００に供給してよい。
また、電源装置１００が冷却部４０００および筐体５０００を備えることとして説明したが、これらの一方または両方を備えなくてもよい。
また、本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
図６は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。
本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インタフェース２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。
ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。
通信インタフェース２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。
ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。
プログラムが、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１００ 電源装置、２００ 一次ブロック、２０１ コンバータ回路、２０３ インバータ回路、２０５ 制御部、３００ 二次ブロック、３０１ インピーダンス整合回路、３０３ トランス、３０５ 整流器、３１１ キャパシタ、３１２ インダクタ、３３１ 一次巻線、３３２ 二次巻線、３３５ コア、３５１ ダイオード、３５３ キャパシタ、２０００ メイン基板、２００１ 溝、２０１１ 入力端子、２０１２ 入力端子、２０１３ 出力端子、２０１４ 出力端子、３０００ サブ基板、３００１ 貫通孔、３００２ 貫通孔、３０１１ 入力端子、３０１２ 入力端子、３０１３ 出力端子、３０１４ 出力端子、３３５１ 鉄心、３３５２ 鉄心、４０００ 冷却部、５０００ 筐体、５００１ スリット、５００２ レール部材、５００３ スリット、２２００ コンピュータ、２２０１ ＤＶＤ−ＲＯＭ、２２１０ ホストコントローラ、２２１２ ＣＰＵ、２２１４ ＲＡＭ、２２１６ グラフィックコントローラ、２２１８ ディスプレイデバイス、２２２０ 入／出力コントローラ、２２２２ 通信インタフェース、２２２４ ハードディスクドライブ、２２２６ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、２２３０ ＲＯＭ、２２４０ 入／出力チップ、２２４２ キーボード

Claims (19)

  1. メイン基板に設けられインバータ回路を有する一次ブロックと、
    前記一次ブロックに対して接続され、一次側が前記インバータ回路に接続されるトランスおよび前記トランスの二次側に接続されて直流電力を出力する整流器を有する、サブ基板に設けられた二次ブロックと
    を備える電源装置。
  2. 前記サブ基板は、前記メイン基板に装着される、請求項１に記載の電源装置。
  3. 前記サブ基板は、前記メイン基板に着脱可能に装着される、請求項１または２に記載の電源装置。
  4. 複数の前記二次ブロックを備え、
    前記複数の二次ブロックにおける前記トランスの一次側は、前記インバータ回路に対して並列に接続される
    請求項１から３の何れか一項に記載の電源装置。
  5. 前記複数の二次ブロックのそれぞれは、前記トランスの一次側と直列に接続され、前記インバータ回路と当該二次ブロックとの間でインピーダンスを整合させるためのインピーダンス整合回路を有する請求項４に記載の電源装置。
  6. 前記インピーダンス整合回路は、ＬＣ直列共振回路である請求項５に記載の電源装置。
  7. 複数の前記サブ基板に対し、前記複数の二次ブロックのうち少なくとも１つずつがそれぞれ設けられ、
    前記複数のサブ基板のそれぞれは、前記メイン基板に対して立てて装着される請求項４から６のいずれか一項に記載の電源装置。
  8. 前記メイン基板および前記複数のサブ基板を収容する筐体を更に備え、
    前記筐体は、前記複数のサブ基板のそれぞれにおける、前記メイン基板に装着される辺以外の少なくとも１つの辺を支える
    請求項７に記載の電源装置。
  9. 前記複数のサブ基板は、前記メイン基板に対して並列に立てて装着され、
    前記複数のサブ基板の間に冷却風を通す冷却部を更に備える請求項７または８に記載の電源装置。
  10. 前記複数の二次ブロックのうち少なくとも１つの二次ブロックのトランスは、一次巻線および二次巻線の少なくとも一方が前記サブ基板の層に形成されたパターンコイルである請求項７から９のいずれか一項に記載の電源装置。
  11. 前記複数のサブ基板のうち前記パターンコイルが設けられたサブ基板は、前記メイン基板よりも配線層の層数が大きい請求項１０に記載の電源装置。
  12. 前記少なくとも１つの二次ブロックのトランスは、
    一次巻線および二次巻線の一方が前記サブ基板の層に形成されたパターンコイルであり、
    一次巻線および二次巻線の他方が前記サブ基板の面に搭載された、電線を巻き付けたコイル部品である
    請求項１０または１１に記載の電源装置。
  13. 前記少なくとも１つの二次ブロックのトランスは、
    前記一次巻線が前記コイル部品であり、
    前記二次巻線が前記パターンコイルである
    請求項１２に記載の電源装置。
  14. 前記パターンコイルの巻き数は、前記コイル部品の巻き数より小さい請求項１２または１３に記載の電源装置。
  15. 前記少なくとも１つの二次ブロックは、前記パターンコイルおよび前記コイル部品に共通のコアを有し、
    前記コアは、前記サブ基板における前記パターンコイルの中央部分に設けられた貫通孔に挿入される請求項１２から１４のいずれか一項に記載の電源装置。
  16. 前記一次ブロックは、第１交流電力を第１直流電力に変換するコンバータ回路を備え、
    前記インバータ回路は、前記コンバータ回路が出力する前記第１直流電力を、前記第１交流電力よりも周波数が高い第２交流電力に変換して前記二次ブロックに供給する
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の電源装置。
  17. 前記インバータ回路は、前記二次ブロックが出力する直流電力の大きさに応じて前記二次ブロックに供給する交流電力の周波数を調整する請求項１から１６のいずれか一項に記載の電源装置。
  18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の電源装置に用いられる一次ブロック。
  19. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の電源装置に用いられる二次ブロック。
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