JPH08123560A

JPH08123560A - 電源装置

Info

Publication number: JPH08123560A
Application number: JP6263988A
Authority: JP
Inventors: Takashi Josa; 隆帖佐
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】負荷装置の負荷の大きさに応じて、スイッチ部
分の電気抵抗値を変化させ、出力電圧変動等を小さくで
きる電源装置を提供する。【構成】電源回路ユニット１１から出力される電力をス
イッチ素子としてＰチャネルＦＥＴ素子１２を介して負
荷装置１３に供給する電源装置であって、負荷装置１３
に流れる電流に対応する抵抗値を決定する温度抵抗セン
サ１７と、このセンサ１７の抵抗値に基づいてＦＥＴ素
子１２のソースドレイン間の電気抵抗値を設定する制御
装置１４とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の詳細な説明〕この発明は、安定化電力を負荷に
供給すべき電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、抵抗等の負荷装置に安定化電
力を供給するために電源装置が多く用いられてきた。こ
の電源装置は、その中心となるべき電源回路ユニットを
有し、必要となる電圧、電流等を負荷に供給する役割を
果たしている。しかし、この電源ユニットのみでは、負
荷装置等に電力を供給する必要のない場合にまで電力を
供給してしまい、経済性に優れないだけでなく、負荷装
置を操作する場合にシステムを破壊してしまうおそれも
ある。

【０００３】そこで、電源回路ユニットと負荷との間に
スイッチを挿入し、電力供給が不必要な際は、スイッチ
をオフすることにより、負荷に電力を供給しないように
することが、日常よく行われている。さらに、近年は電
気機器のマイコン制御化が進み、このスイッチの開閉を
電気的に行う必要性が生じてきた。そこで、ＦＥＴ等を
スイッチ素子として利用し、ＦＥＴ等と制御装置とのイ
ンターフェース回路を形成して電気的制御を行ってい
る。図３は、その一例であり、図３において、３１は電
源回路ユニット、３２はＦＥＴ等のスイッチング素子、
３３は負荷装置、３４はシステムの制御装置、３５はデ
ジタルトランジスタ等、３６と３７はスイッチング素子
にバイアスをかける電圧分圧用抵抗である。尚、この従
来例においては、ＦＥＴはＰチャネル型である。電源回
路ユニットの出力端子アはＦＥＴ３２のソース側に接続
され、ＦＥＴが電気的スイッチとなっている。ＦＥＴ３
２のドレイン側は負荷へと結線されている。また、制御
装置３４の出力端子オよりパルス信号が出力され、デジ
タルトランジスタ３５を駆動する。３５、３６、３７
（スイッチとして３２）で制御装置とスイッチの間のイ
ンターフェース回路を形成している。

【０００４】図３において、制御装置が電源回路のスイ
ッチをオフする制御を行う場合、端子オより０ボルトの
電圧を送ることによりＦＥＴ３２のゲートとソース間の
電位差が生じず、ＦＥＴ３２はオフし、スイッチがオフ
された状態となる。一方、端子オより５ボルトの電圧を
送ることにより、ＦＥＴ３２のゲートソース間に電位差
が生じ、ＦＥＴ３２はオンし、スイッチがオンの状態と
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例において、スイッチとして用いるＦＥＴ等の素子
は、スイッチオンの状態においても抵抗値が完全にゼロ
という状態にはならない（例えば、ＦＥＴのゲートとソ
ース間の電圧がマイナス１０ボルトの時、ドレインとソ
ース間の抵抗値は０．１オーム程度など）。それに対し
て、電源回路ユニットで電力を供給する際、通常負荷に
はかなり大きな電流を流す（例えば、２アンペア）。す
ると、スイッチ素子ＦＥＴのドレインとソース間は、前
記抵抗と電流によって電圧降下を生じてしまう（その値
は、例えば０．１オームと２アンペアの積で０．２ボル
ト）。この電圧降下によって、負荷の両端の電圧は、電
流の流れる量によって変動をきたしてしまうことにな
る。特に、負荷に対する電圧安定性が必要とされるシス
テムにおいては、このスイッチによる電圧降下は大きな
問題点となっている。

【０００６】従って、本発明の電源装置は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、負荷装置の負荷の大きさに応じて、スイッチ部分の
電気的パラメータを変化させ、出力電圧変動等を小さく
できる電源装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の電源装置は、以下の構成
を備える。即ち、電源から出力される電力をスイッチを
介して負荷装置に供給する電源装置であって、前記負荷
装置の負荷に対応する第１の電気的パラメータを決定す
る手段と、前記第１の電気的パラメータに基づいて前記
スイッチ部分の電気的パラメータを設定する手段とを具
備することを特徴とする。

【０００８】また、電源から出力される電力をスイッチ
を介して負荷装置に供給する電源装置であって、前記負
荷装置の負荷に対応する第１の電気的パラメータを検出
する手段と、前記第１の電気的パラメータに基づいて第
２の電気的パラメータを設定する手段と、前記第２の電
気的パラメータに基づいて前記スイッチ部分の電気的パ
ラメータを設定する手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】以上のように、この発明に係わる電源装置は構
成されているので、負荷装置に温度抵抗センサ装置を装
着し、その負荷の大きさに基づいてスイッチ素子のバイ
アス電圧を変化させることにより、出力電圧の変動幅を
小さく抑えることができ、より安定した出力電圧を保持
することができる。

【００１０】また、スイッチ素子の電位差をデジタル変
換し、その信号に基づいて演算処理することにより、ス
イッチ電圧がプログラム的に制御でき、出力電圧の変動
に対する応答性が更に良くなる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例につき添付図面を参照
して詳細に説明する。［第１実施例］図１は、本発明に基づく第１実施例とし
ての電源装置の回路ブロック図である。図１において、
１１は電源回路ユニット、１２はスイッチ素子（本実施
例においてはＰチャネルＦＥＴ）、１３は負荷装置、１
４は制御装置、１５はデジタルトランジスタ、１６は抵
抗器、１７は温度抵抗センサ装置である。本実施例にお
いて温度抵抗センサ装置１７は、負荷装置において抵抗
成分が特に大きい部位に装着されていて、発熱によりそ
の抵抗値が変動することで負荷の大きさを検知し、それ
自身の電気抵抗値を決定する手段としての役割を果たし
ている。

【００１２】図１において、負荷装置が引く電流が小さ
いときは、低温のため温度抵抗センサ装置１７の抵抗値
が大きくなり、ＦＥＴのゲートソース間のバイアス電圧
は小さくなる。従って、このバイアス電圧を小さくする
ことにより、ＦＥＴのドレインソース間の抵抗を大きく
する。一方、負荷装置１３が引く電流が大きい時は、高
温のため温度抵抗センサ装置１７の抵抗値が小さくな
り、ＦＥＴのゲートソース間のバイアス電圧は大きくな
る。従って、このバイアス電圧を大きくすることによ
り、ＦＥＴ１２のドレインソース間の抵抗を小さくす
る。

【００１３】以上のように、負荷装置１３に流れる電流
の大きさによってドレイン抵抗の値を変えることによ
り、スイッチ部分における電圧降下をほぼ一定の値に保
持でき、出力電圧の変動幅を極めて小さくする効果を奏
する。［第２実施例］図２は、本発明に基づく第２実施例とし
ての電源装置の回路ブロック図である。図２において、
２１は電源回路ユニット、２２はスイッチ素子（本実施
例においてはＰチャネルＦＥＴ）、２３は負荷装置、２
４は制御装置、２５はデジタルトランジスタ、２６は抵
抗器、２７は可変抵抗システムである。また、２８は２
２のソースドレイン間の電圧を正確に検出するためのア
ンプであり、２９はアナログデジタル変換器、３０は可
変抵抗システム制御インターフェース装置である。アン
プ２８とアナログデジタル変換器２９によってＦＥＴ２
２のドレインソース間電圧を検出し、この電圧はこれが
負荷の大きさを表すものである。

【００１４】図２において、負荷装置２３が引く電流に
応じてＦＥＴ２２のドレインソース間にかかる電圧が変
化する。この電圧をアンプ２８で検出し、所定電圧に増
幅してその増幅値をアナログデジタル変換器２９によっ
てデジタル値に変換したのち、制御装置２４に出力す
る。これを受けて制御装置２４は、この値を演算処理
し、この値に対する演算結果に応じて可変抵抗システム
制御インターフェース装置３０を駆動し、可変抵抗シス
テム２７の抵抗値を可変させ、これにより、ＦＥＴ２２
のバイアス電圧を変化させ、ドレインソース間抵抗を変
化させる。上述の第１実施例と同様に負荷装置２３に電
流が大量に流れる時は、この抵抗値が小さくなるよう
に、また、電流が少量流れる時は、この抵抗値が大きく
なるように制御する。これにより、第１実施例と同様の
効果を奏する。

【００１５】尚、可変抵抗システム２７及び可変抵抗シ
ステム制御インターフェース装置３０に関してはさまざ
まな実現方法が考えられ、例えば、電子回路的に実現し
てもよいし、また、電子回路にリレー等のメカ的部品を
付加してもよい。本発明に関して上記２つの実施例を列
挙し、説明したが、本発明の実施例はこれらに限定され
るものではなく、各種応用例が考えられる。

【００１６】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明のように、本発明の電源装置に
よれば、負荷装置に温度抵抗センサ装置を装着し、その
負荷の大きさに基づいてスイッチ素子のバイアス電圧を
変化させることにより、出力電圧の変動幅を小さく抑え
ることができ、より安定した出力電圧を保持することが
できる。

【００１８】また、スイッチ素子の電位差をデジタル変
換し、その信号に基づいて演算処理することにより、ス
イッチ電圧がプログラム的に制御でき、出力電圧の変動
に対する応答性が更に良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく第１実施例としての電源装置の
回路ブロック図である。

【図２】本発明に基づく第２実施例としての電源装置の
回路ブロック図である。

【図３】従来例としての電源装置の回路ブロック図であ
る。

【符号の簡単な説明】

１１、２１電源回路ユニット１２、２２スイッチ素子（本実施例においてはＰチャ
ネルＦＥＴ）１３、２３負荷装置１４、２４制御装置１５、２５デジタルトランジスタ１６、２６抵抗器１７温度抵抗センサ装置２７可変抵抗システム２８オペアンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源から出力される電力をスイッチを介
して負荷装置に供給する電源装置であって、前記負荷装置の負荷に対応する第１の電気的パラメータ
を決定する手段と、前記第１の電気的パラメータに基づいて前記スイッチ部
分の電気的パラメータを設定する手段とを具備すること
を特徴とする電源装置。
【請求項２】前記第１の電気的パラメータに基づいて
前記スイッチ部分の電気抵抗値を設定することを特徴と
する請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】前記第１の電気的パラメータは、前記負
荷装置に流れる電流値に基づいて決定されることを特徴
とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】前記第１の電気的パラメータは、前記負
荷装置に装着された温度抵抗センサを用いて決定される
ことを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】前記スイッチは、ＰチャネルＦＥＴ素子
であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】電源から出力される電力をスイッチを介
して負荷装置に供給する電源装置であって、前記負荷装置の負荷に対応する第１の電気的パラメータ
を検出する手段と、前記第１の電気的パラメータに基づいて第２の電気的パ
ラメータを設定する手段と、前記第２の電気的パラメータに基づいて前記スイッチ部
分の電気的パラメータを設定する手段とを具備すること
を特徴とする電源装置。
【請求項７】前記第１の電気的パラメータは、前記負
荷装置に流れる電流値に対応する前記スイッチ部分の電
圧値であることを特徴とする請求項６に記載の電源装
置。
【請求項８】前記第１のパラメータは、アンプとアナ
ログデジタル変換器を用いて検出されることを特徴とす
る請求項７に記載の電源装置。
【請求項９】前記第２の電気的パラメータは、可変抵
抗器を用いて設定されることを特徴とする請求項６に記
載の電源装置。
【請求項１０】前記第２の電気的パラメータに基づい
て前記スイッチ部分の電気抵抗値を設定することを特徴
とする請求項９に記載の電源装置。
【請求項１１】前記スイッチは、ＰチャネルＦＥＴ素
子であることを特徴とする請求項６に記載の電源装置。