JPH07281771A - 電源装置の出力電圧可変回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直列運転時において、簡単な操作により出力
電圧を可変する。 【構成】 各リモートセンシング端子＋Ｓに、抵抗31，
31ａを接続する。抵抗31，31ａを流れる電流ＩR1，ＩR2
を、可変電流源32，32ａで可変制御する。この可変電流
源32，32ａに、可変直流電圧源34の操作により変動する
共通の可変指令電圧ＶR を供給する。 【効果】 各電源装置21，21ａは、リモートセンシング
端子＋Ｓ，−Ｓ間の電圧を一定に保つ制御を行う。この
ため、可変電流源32，32ａを同時に制御すると、各電源
装置21，21ａの出力電圧Ｖo1，Ｖo2も同時に可変する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出力端子と負荷との間
のラインの電圧降下を補正する一対のリモートセンシン
グ端子を有する電源装置に関し、特に複数の電源装置を
直列接続してなる電源装置の出力電圧可変回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に電源装置においては、出力端子か
ら負荷の間に接続された線材の電圧降下によって生じる
負荷端での電圧変動や配線による電力損失を防止するた
めに、出力電圧ライン間の電圧を検知するためのリモー
トセンシング端子を設け、このリモートセンシング端子
をリモートセンシング線で負荷に接続することにより、
前記電圧降下を補正するようにしており、例えば特開平
１−３０３０５５号公報などに開示されている。

【０００３】図４は、リモートセンシング端子を有する
スイッチング電源装置の回路図を示すものである。同図
において、１は一次側と二次側とを絶縁するトランス、
２はトランス１の一次巻線に接続されるスイッチング素
子であり、スイッチング素子２をオン，オフ動作するこ
とにより、トランス１の一次巻線に直流入力電圧Ｖｉが
断続的に印加される。一方、トランス１の二次巻線に誘
起された電圧は、ダイオードなどからなる整流回路３お
よび平滑コンデンサ４により整流平滑され、出力端子＋
Ｖ，−Ｖ間に接続された負荷５に所定の直流出力電圧Ｖ
ｏとして出力される。直流出力電圧Ｖｏを安定化させる
ための帰還回路として設けられた出力電圧検出回路６
は、出力電圧ライン間の電圧を検知する一対のリモート
センシング端子＋Ｓ，−Ｓを有し、プラス側リモートセ
ンシング端子＋Ｓは、出力端子＋Ｖから負荷５の一端に
至る出力電圧ラインの任意の一点に接続されるととも
に、マイナス側リモートセンシング端子−Ｓは、出力端
子−Ｖから負荷５の他端に至る出力電圧ラインの任意の
一点に接続される。マイナス側リモートセンシング端子
−Ｓは電源装置のグランドに接地されているが、リモー
トセンシング端子＋Ｓ，−Ｓ間には分圧用の抵抗７，８
が直列接続され、この抵抗７，８の接続点が誤差増幅器
９の反転入力端子に接続される。また、10は基準電源、
11，12はこの基準電源10の供給電圧を所定の基準電圧と
して誤差増幅器９の非反転入力端子に供給する分圧用の
抵抗であり、リモートセンシング端子＋Ｓ，−Ｓ間の電
圧を抵抗７，８で分圧して得た検出電圧が、誤差増幅器
９により基準電圧と比較される。、その比較結果がパル
ス幅制御回路13に出力される。そして、直流出力電圧Ｖ
ｏの上昇に伴ない検出電圧が基準電圧よりも高くなる
と、パルス幅制御回路13はスイッチング素子２のパルス
導通幅を短くし、直流出力電圧Ｖｏの低下に伴ない検出
電圧が基準電圧よりも低くなると、パルス幅制御回路13
はスイッチング素子２のパルス導通幅を長くして直流出
力電圧Ｖｏを安定化させる。

【０００４】上記図４の電源装置において、出力端子＋
Ｖ，−Ｖから負荷５に至る配線が短く、その電圧降下を
殆ど無視できる場合には、図４の実線に示すように、各
リモートセンシング端子＋Ｓ，−Ｓを出力端子＋Ｖ，−
Ｖに接続する。一方、出力端子＋Ｖ，−Ｖから負荷５に
至る配線の電圧降下が無視できない場合には、図４の破
線に示すように、各リモートセンシング端子＋Ｓ，−Ｓ
を負荷５の両端に接続する。このとき、負荷５両端の電
圧を一定に保つようにスイッチング素子２のオン，オフ
動作が制御されるため、結果的に出力電圧ラインに発生
する電圧降下を補正することができる。

【０００５】このようなリモートセンシング端子＋Ｓ，
−Ｓを有する電源装置を直列接続した場合、負荷５に対
して高電圧を出力することができ、リモートセンシング
端子＋Ｓ，−Ｓを利用することによって、負荷５の両端
電圧を可変することができる。図５は出力電圧可変機能
を備えた従来の直列運転による回路図の一例を示したも
のであり、21，21ａは前記図４に示すものと同一構成を
なす電源装置であり、一方の電源装置21のマイナス側出
力端子−Ｖを他方の電源装置21ａのプラス側出力端子＋
Ｖに接続するとともに、電源装置21のプラス側出力端子
＋Ｖと電源装置21ａのマイナス側出力端子−Ｖ間に負荷
５を接続する。また、各電源装置21，21ａのマイナス側
リモートセンシング端子−Ｓを、マイナス側出力端子−
Ｖに接続される出力電圧ラインの一点に接続する。そし
て、電源装置21のプラス側リモートセンシング端子＋Ｓ
と出力端子＋Ｖ間に、電源装置21の出力電圧を可変する
可変抵抗22を接続するともに、電源装置21ａのプラス側
リモートセンシング端子＋Ｓと出力端子＋Ｖ間に、電源
装置21ａの出力電圧を可変する可変抵抗22ａを接続する
ことで、可変抵抗22，22ａを流れるセンシング電流によ
り可変抵抗22，22ａ間に発生する電圧降下を個々に変え
ることができる。

【０００６】各電源装置21，21ａの出力電圧Ｖo1，Ｖo2
は、可変抵抗22，22ａを操作することによって外部から
個別に可変することができる。すなわち、電源装置21，
21ａはリモートセンシング端子＋Ｓ，−Ｓ間の電圧を一
定に保つように制御を行うので、可変抵抗22，22ａを操
作してこの可変抵抗22，22ａ間に発生する電圧降下を可
変することによって、出力端子＋Ｖ，−Ｖから出力され
る各出力電圧Ｖo1，Ｖo2が変化する。なお、図５では、
２台の電源装置21，21ａが直列接続されているが、３台
以上の電源装置21，21ａ…を直列接続することも勿論可
能である。この場合、電源装置21，21ａ…に応じて、複
数の可変抵抗22，22ａ…がプラス側リモートセンシング
端子に接続される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成において
は、複数台の電源装置21，21ａを直列接続すると、各電
源装置21，21ａの基準となるマイナス側リモートセンシ
ング端子−Ｓの電圧レベルが異なるため、各電源装置2
1，21ａ毎に出力電圧可変操作手段たる可変抵抗22，22
ａを設けなければならない。したがって、負荷５の両端
電圧を所望の電圧値にするには、各可変抵抗22，22ａを
いちいち操作しなければならず、直列運転時における出
力電圧の可変操作が煩わしいといった問題点を有してい
た。

【０００８】そこで本発明は上記各欠点を取り除いて、
簡単な操作により出力電圧を可変することの可能な電源
装置の出力電圧可変回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の出力電圧可変回
路は、直流出力電圧を安定化させるための帰還回路とし
て、出力端子と負荷との間のラインの電圧降下を補正す
る一対のリモートセンシング端子を有し、このリモート
センシング端子の電圧を検出して基準電圧と比較し、こ
の比較結果に基づきスイッチング素子のオン，オフ動作
を制御する複数の電源装置を直列接続してなる電源装置
において、前記各電源装置のリモートセンシング端子と
出力端子間に電圧降下用の抵抗を接続し、これらの各抵
抗に流れる電流を可変する可変電流源を前記抵抗と前記
リモートセンシング端子間の接続点に接続するととも
に、前記各可変電流源に共通の可変指令信号を供給する
単一の操作手段を備えた可変指令信号発生回路を設けた
ものである。この場合、前記可変電流源が前記可変指令
信号に比例した電流を発生するトランジスタと、前記可
変指令信号を前記トランジスタのベースに供給するオペ
アンプとからなることが好ましい。

【００１０】

【作用】各電源装置はリモートセンシング端子間の電圧
を一定に保つように制御を行うため、負荷の両端電圧
は、各電源装置のリモートセンシング端子間の電圧に抵
抗の電圧降下分を加えたものとなる。したがって、操作
手段により可変指令信号を介して可変電流源に発生する
電流を同時に変化させると、各抵抗を流れる電流も同時
に変動して、負荷の両端電圧を可変制御することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の各実施例を添付図面に基づい
て説明する。なお、後述する各実施例において、電源装
置21，21ａは従来例における図４に示されたものと全く
同一の構成であるため、その内部の詳細な説明などは省
略する。また、それ以外で従来例の図４および図５と同
一部分には同一の符号を付し、その共通する部分の詳細
な説明は省略する。図１および図２は本発明の第１実施
例を示し、全体構成を示す図１において、31，31ａは前
記図５における可変抵抗22，22ａに代わり、各電源装置
21，21ａのプラス側リモートセンシング端子＋Ｓとプラ
ス側出力端子＋Ｖ間に接続された電圧降下用の固定抵抗
である。また、抵抗31と電源装置21のプラス側リモート
センシング端子＋Ｓ間の接続点と、グランド電位である
電源装置21ａのマイナス側出力電圧ライン間には、抵抗
31に流れる電流ＩR1を可変する可変電流源32が接続され
るとともに、抵抗31ａと電源装置21ａのプラス側リモー
トセンシング端子＋Ｓ間の接続点と、電源装置21ａのマ
イナス側出力電圧ライン間にも、抵抗31ａに流れる電流
ＩR2を可変する可変電流源32ａが接続される。この可変
電流源32，32ａを抵抗31，31ａの一端に接続したことに
より、抵抗31，31ａに流れる電流ＩR1，ＩR2は、可変電
流源32，32ａに流れ込む電流Ｉ1 ，Ｉ2 と、各電源装置
21，21ａのプラス側リモートセンシング端子＋Ｓに流れ
込む電流Ｉs1，Ｉs2とに分岐される。33は、各可変電流
源32，32ａから発生する電流Ｉ1 ，Ｉ2 を可変制御する
ために、共通の可変指令信号を可変指令電圧ＶR として
供給する単一の操作手段を備えた可変指令信号発生回路
である。本実施例の可変指令信号発生回路33は、操作手
段として外部からその電圧値を可変できる可変直流電圧
源34と、可変直流電圧源34からの直流電圧を可変指令電
圧ＶR として各可変電流源32，32ａに供給するオペアン
プ35とにより構成されるが、可変直流電圧源34に代わり
基準電圧を可変する外部からその抵抗値を可変すること
の可能な可変抵抗を用いても、同様の可変指令電圧ＶR
が得られる。なお、可変電流源32，32ａは、各電源装置
21，21ａのプラス側リモートセンシング端子＋Ｓに流れ
込む電流Ｉs1，Ｉs2が互いに等しく、かつ、抵抗31，31
ａの抵抗値が互いに等しい条件下で、発生する電流Ｉ1
，Ｉ2 が、Ｉ1 ＝Ｉ2 なる関係を保つように制御され
る。

【００１２】図２は、可変電流源32の構成を示し、同図
において、36はコレクタが抵抗31と電源装置21のプラス
側リモートセンシング端子＋Ｓ間の接続点に接続される
可変指令電圧ＶR に比例した電流Ｉ1 を発生するＮＰＮ
型トランジスタであり、このトランジスタ36のエミッタ
が抵抗37を介して接地される。また、38はトランジスタ
36のベースに接続された電流制限用の抵抗であり、抵抗
38を介して可変指令信号発生回路33からの可変指令電圧
ＶR がトランジスタ36のベースに印加される。なお、可
変電流源32ａも、抵抗31ａと電源装置21ａのプラス側リ
モートセンシング端子＋Ｓ間の接続点に、トランジスタ
36のコレクタを接続する以外、図２に示すものと全く同
一の構成を有している。

【００１３】次に、上記構成に付きその作用を説明す
る。図１において、可変指令信号発生回路33は、可変直
流電圧源34で設定された可変指令電圧ＶR を各可変電流
源32，32ａに供給する。各可変電流源32，32ａは図２の
回路図に示すように、可変指令電圧ＶR が抵抗38を介し
てトランジスタ36のベースに印加され、これによって、
トランジスタ36のコレクタからエミッタ側に可変指令電
圧ＶR に略比例した電流Ｉ1 ，Ｉ2 が発生する。

【００１４】一方、各電源装置21，21ａは、リモートセ
ンシング端子＋Ｓ，−Ｓ間の電圧を一定に保つように制
御を行うため、電源装置21，21ａに直列接続された負荷
５の両端電圧は、各電源装置21，21ａのリモートセンシ
ング端子＋Ｓ，−Ｓ間の電圧に抵抗31，31ａの電圧降下
分を加えたものとなる。したがって、可変直流電圧源34
を操作して、可変指令電圧ＶR を上昇あるい低下させる
と、各可変電流源32，32ａに発生する電流Ｉ1 ，Ｉ2 も
これに比例して同時に変化し、電源装置21側の抵抗31を
流れる電流ＩR1のみならず、電源装置21ａ側の抵抗31ａ
を流れる電流ＩR2も変動して、結果的に、各電源装置2
1，21ａの出力端子＋Ｖ，−Ｖから出力される出力電圧
Ｖo1，Ｖo2を可変制御することができる。すなわち図１
において、可変直流電圧源34により可変指令電圧ＶR を
上昇させた場合には、各可変電流源32，32ａに発生する
電流Ｉ1 ，Ｉ2 は増加し、これに伴って、抵抗31を流れ
る電流ＩR1および抵抗31ａを流れる電流ＩR2も同時に増
加する。したがって、この抵抗31，31ａ両端に発生する
電圧降下は大きくなり、各電源装置21，21ａから出力さ
れる出力電圧Ｖo1，Ｖo2もそれぞれ同時に上昇するた
め、負荷５の両端電圧は上昇する。これに対して、可変
指令電圧ＶR を低下させた場合には、各可変電流源32，
32ａに発生する電流Ｉ1 ，Ｉ2 は減少し、抵抗31を流れ
る電流ＩR1および抵抗31ａを流れる電流ＩR2も同時に減
少する。したがって、抵抗31，31ａ両端に発生する電圧
降下は小さくなり、各電源装置21，21ａから出力される
出力電圧Ｖo1，Ｖo2もそれぞれ同時に降下するため、負
荷５の両端電圧は降下する。

【００１５】以上のように、上記実施例における電源装
置21，21ａの出力電圧可変回路は、請求項１に対応し
て、各電源装置21，21ａのリモートセンシング端子＋Ｓ
と出力端子＋Ｖ間に電圧降下用の抵抗31，31ａを接続
し、これらの各抵抗31，31ａに流れる電流ＩR1，ＩR2を
可変する可変電流源32，32ａを抵抗31，31ａと各リモー
トセンシング端子＋Ｓ間の接続点に接続するとともに、
各可変電流源32，32ａに共通の可変指令電圧ＶR を供給
する単一の操作手段たる可変直流電圧源34を備えた可変
指令信号発生回路33を設けたものである。すなわち、可
変直流電圧源34を操作することにより、各可変電流源3
2，32ａから発生する電流Ｉ1 ，Ｉ2 を制御して、各電
源装置21，21ａのリモートセンシング端子＋Ｓに接続さ
れた抵抗31，31ａの電圧降下分を変えることができるた
め、従来のように、各電源装置21，21ａのリモートセン
シング端子＋Ｓ毎に接続された可変抵抗を個々に操作し
なくても、可変指令信号発生回路33を構成する可変直流
電圧源34を操作するだけで、簡単に複数の電源装置21，
21ａの出力電圧Ｖo1，Ｖo2を同時に可変することができ
る。なお、本実施例では、２台の電源装置21，21ａを直
列接続した場合について説明したが、３台以上の電源装
置21，21ａ…を直列接続した場合についても、各電源装
置21，21ａ…に抵抗31，31ａ…と、可変電流源32，32ａ
…を接続するだけで、共通する可変直流電圧源34の操作
により、複数の電源装置21，21ａ…の出力電圧Ｖo1，Ｖ
o2…を同時に可変することができる。

【００１６】抵抗31，31ａは、マイナス側リモートセン
シング端子−Ｓとマイナス側出力端子−Ｖ間に接続する
ことも可能である。但し、この場合には、各電源装置2
1，21ａのマイナス側リモートセンシング端子−Ｓとマ
イナス側出力端子−Ｖ間に、リモートセンシング線が外
れても過電圧保護回路を動作させる抵抗を接続すると、
この抵抗と抵抗31，31ａが並列接続されるため、出力電
圧Ｖo1，Ｖo2を広範囲で可変できない。したがって、本
実施例のように、抵抗31，31ａをプラス側リモートセン
シング端子＋Ｓとプラス側出力端子＋Ｖ間に接続したほ
うが、出力電圧Ｖo1，Ｖo2の可変範囲を広くすることが
できる。また、電源装置21，21ａは、フォワード型やフ
ライバック型などの少なくともリモートセンシング端子
＋Ｓ，−Ｓを有する各種タイプのものに適用でき、スイ
ッチング素子２はトランジスタのみならずＦＥＴなども
使用可能である。さらに、可変電流源32，32ａも各種電
流可変回路を適用することができるが、本実施例の場
合、図２に示すように、１個のトランジスタ36と２個の
抵抗37，38だけで可変電流源32，32ａを簡単に構成する
ことができる。

【００１７】次に、本発明の第２実施例を図３に示す。
本実施例は、可変電流源32，32ａの改良例であり、他の
部分の構成は、前記第１実施例における図１と同一であ
るため、その詳細な説明は省略する。同図において、オ
ペアンプ39は非反転入力端子に可変指令電圧ＶR が印加
されるとともに、反転入力端子にトランジスタ36のエミ
ッタが接続され、出力端子とトランジスタ36のベースに
前記抵抗38が挿入接続される。また、可変電流源32ａも
図３と同一の構成を有する。

【００１８】しかして、オペアンプ39を設けたことによ
り、可変指令電圧ＶR はトランジスタ36のエミッタ電圧
と比較され、その比較結果が抵抗38を介してトランジス
タ36のベースに供給される。このとき、トランジスタ36
のコレクタに流れ込む電流Ｉ１は、抵抗37の抵抗値をＲ
とすると、Ｉ１＝ＶR ／Ｒとなり、オペアンプ39により
可変指令電圧ＶR をトランジスタ36のベースに供給する
ことにより、トランジスタ36のベース・エミッタ間電圧
の変動を取り除くことができる。

【００１９】本実施例では、請求項２に対応して、前記
可変電流源32，32ａが可変指令電圧ＶR に比例した電流
Ｉ1 ，Ｉ2 を発生するトランジスタ36と、可変指令電圧
ＶRをトランジスタ36のベースに供給するオペアンプと
からなるものであるから、オペアンプ39がトランジスタ
36のベース・エミッタ間電圧の変動を補正して、精度の
良い出力電圧の可変制御を行うことが可能となる。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、直流出力電圧を安定化させる
ための帰還回路として、出力端子と負荷との間のライン
の電圧降下を補正する一対のリモートセンシング端子を
有し、このリモートセンシング端子の電圧を検出して基
準電圧と比較し、この比較結果に基づきスイッチング素
子のオン，オフ動作を制御する複数の電源装置を直列接
続してなる電源装置において、前記各電源装置のリモー
トセンシング端子と出力端子間に電圧降下用の抵抗を接
続し、これらの各抵抗に流れる電流を可変する可変電流
源を前記抵抗と前記リモートセンシング端子間の接続点
に接続するとともに、前記各可変電流源に共通の可変指
令信号を供給する単一の操作手段を備えた可変指令信号
発生回路を設けたものであり、簡単な操作により出力電
圧を可変することの可能な電源装置の出力電圧可変回路
を提供できる。

【００２２】また本発明は、前記可変電流源が前記可変
指令信号に比例した電流を発生するトランジスタと、前
記可変指令信号を前記トランジスタのベースに供給する
オペアンプとからなるものであり、簡単な操作により出
力電圧を可変することができるとともに、トランジスタ
のベース・エミッタ間電圧の変動を補正して、精度の良
い出力電圧の可変制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す回路構成図である。

【図２】同上可変指令信号発生回路の回路図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す可変指令信号発生回
路の回路図である。

【図４】従来例を示す電源装置の回路構成図である。

【図５】従来例を示す電源装置を直列接続した場合の回
路構成図である。

【符号の説明】

２ スイッチング素子 ５ 負荷 21，21ａ 電源装置 31，31ａ 抵抗 32，32ａ 可変電流源 33 可変指令信号発生回路 34 可変直流電圧源（操作手段） 36 トランジスタ 39 オペアンプ ＋Ｖ，−Ｖ 出力端子 ＋Ｓ，−Ｓ リモートセンシング端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流出力電圧を安定化させるための帰還
   回路として、出力端子と負荷との間のラインの電圧降下
   を補正する一対のリモートセンシング端子を有し、この
   リモートセンシング端子の電圧を検出して基準電圧と比
   較し、この比較結果に基づきスイッチング素子のオン，
   オフ動作を制御する複数の電源装置を直列接続してなる
   電源装置において、前記各電源装置のリモートセンシン
   グ端子と出力端子間に電圧降下用の抵抗を接続し、これ
   らの各抵抗に流れる電流を可変する可変電流源を前記抵
   抗と前記リモートセンシング端子間の接続点に接続する
   とともに、前記各可変電流源に共通の可変指令信号を供
   給する単一の操作手段を備えた可変指令信号発生回路を
   設けたことを特徴とする電源装置の出力電圧可変回路。
2. 【請求項２】 前記可変電流源が前記可変指令信号に比
   例した電流を発生するトランジスタと、前記可変指令信
   号を前記トランジスタのベースに供給するオペアンプと
   からなることを特徴とする請求項１記載の電源装置の出
   力電圧可変回路。