JPH096499A - インターフェースボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータのインターフェースボードに大
電力制御に適した機能と構成を提供する。 【構成】 電力変換部１０、電力制御部９、強制冷却部
１１のいずれかを、一体構成として配置し、コンピュー
タの電源ライン７とは独立した電力系から電力を取り入
れる構成とした、コンピュータのインターフェースボー
ドである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータのオプシ
ョン・スロットに装着して使用する、コンピュータのイ
ンターフェースボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータのインターフェースボード
の例では、アナログ量をデジタル量に変換してコンピュ
ータに取り入れる機能をもつＡ／Ｄ変換ボードや、モー
タを駆動するための制御信号を生成して出力する機能を
もつ、モータ・コントロールボード等、様々なインター
フェース機能を持つボードが有り、計測用途やロボット
のコントロール等の用途に幅広く利用されている。Ａ／
Ｄ変換ボード等、消費電力の少ないボードは、コンピュ
ータから供給される電力でその機能を達成できるが、モ
ータ駆動等比較的大きな電力を必要とする用途ではコン
ピュータから供給される電力だけではその機能を達成す
ることが難しいために、コンピュータの外部にモータ駆
動用の電力源乃至はモータ駆動用装置を別途設ける必要
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】インターフェースボー
ドは、コンピュータ本体から供給される電力で動作する
ために、１０Ｗ程度以上の比較的電力を必要とする機能
に於いては電力仕様での制限によって、目的とする機能
をボード上で達成することが困難であり、また、消費す
る電力によって発生する熱の問題を解消するためには、
コンピュータのオプション・スロットに装着不可能なく
らいに大きな放熱器を必要とする等、物理的に困難な課
題が多く、所定のボードに目的とする機能を全て搭載す
ることが実現できていなかった。しかも、コンピュータ
の性能が向上し、それにつれて消費電力が高まる傾向が
あり、オプション・スロットへの電力供給は減少してゆ
く傾向であるため、ますます困難な課題となっている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に於けるインターフェースボードは、被制御
電力を、コンピュータの電源ラインからは独立した系か
ら得て、電力変換部を介してから、電力制御部に入力し
て所定の機能を得るものであり、さらに電力変換部、電
力制御部、強制冷却部のいずれかを一体に設けて同一ボ
ード上に配置した構成とするものである。

【０００５】

【作用】本インターフェースボードによれば、コンピュ
ータ外部に別途必要となる電力変換部、電力制御部、冷
却手段等の設置が不要となり、目的の機能及び電力仕様
を本ボード上で完結させることができる。また、各機能
部を集積した結果、各機能部をコンピュータによって直
接制御することも容易で、より高度なシステム構成に対
応可能となるばかりでなく、より高度なシステム制御が
可能となって、信頼性を高めることができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例として回路構成が簡単
なプログラマブル電源ボード（以下ＰＰＳボードと記
載）について図面を参照しつつ説明する。尚、図１〜図
３に於ける符号は各々の機能に共通に割当てられてお
り、電力給電線１６は、商用電源ラインを想定してい
る。図１は本発明の一実施例であるＰＰＳボードのブロ
ック図である。図１に於いて、コンピュータ１のオプシ
ョン・スロット３に装着されたインターフェースボード
２（以下Ｉ／Ｆボードと記載）は、ＣＰＵ４に接続され
ているアドレスバス、データバス、コントロール信号か
ら成るシステムバス・ライン５を介してＩ／Ｆボード２
に搭載されたＤ／Ａ変換器８にデータを書き込み、所定
のアナログ量を得る。得られたアナログ量は次段の電力
制御部９に入力され、電力変換部１０によって得られた
所定の電力量を制御して、コンピュータ１外部に接続さ
れた負荷１３へ負荷線１４を介して電力を供給する構成
となっている。電力制御部９、電力変換部１０、強制冷
却部１１は放熱効果を持つアルミ・プリント配線板１２
（以下基板と記載）に実装されており、基板１２は、Ｉ
／Ｆボード２に実装されることによって、目的の機能を
達成する。尚、Ｄ／Ａ変換器８は、微弱消費電力である
ために、その電力をコンピュータ１内部の電源６からと
る構成としている。

【０００７】図２は、従来の構成によるＰＰＳボードの
ブロック図であり、図１に於ける電力変換部１０、強制
冷却部１１、基板１２がなく、電力制御部９によって制
御される被制御電力は、コンピュータ１の電源６から供
給される形となっている。このため、被制御電力は、オ
プション・スロット３を介して供給される電力範囲に限
られてしまう。

【０００８】図３は従来の構成による、図１と同様の電
力を制御するプログラマブル電源装置のブロック図であ
る。本構成に於いては、図１に於ける電力変換部１０、
電力制御部９がコンピュータ１の外部に設置されてお
り、Ｉ／Ｆボード２に於いて生成されたアナログ量を信
号伝送路１５によって電力制御部９へ入力する構成とな
っている。この場合基本機能が分離することによるコス
トの増大や、配線による信頼性の低下等で不利な点が多
く、システムの信頼性を向上させるために自己診断を必
要とする場合等は、さらに専用のシステムを追加する必
要が生じる。

【０００９】本ＰＰＳボードに於ける電力変換部１０、
電力制御部９、強制冷却部１１を基板１２に一体で構成
したユニットの外観図を図４に、図４と同等の電力量、
２５Ｗ相当を制御する従来の場合の電力制御ユニットを
図５に示す。尚、図４に於いては各機能部の要部素子の
み図示し、形状が小さな受動部品等基板１２の裏面に実
装されている部品は図示を省略し、且つ、電力変換部１
０に使用される平滑コンデンサはユニットに含めていな
い。また、図５に於いては、冷却素子５０に実装可能な
電力制御素子４２のみを図示している。図６は、図４と
図５各々のユニットの温度特性を、Ａ、Ｂで示したもの
である。周囲温度２５°Ｃに於いては図４のユニットで
は基板１２の表面温度は４７°Ｃであり、図５のユニッ
トの冷却素子５０の表面温度は１００°Ｃを越える値と
なっており従来の構成では該当電力の制御は困難であ
る。

【００１０】また、他の実施例として、基板１２に図示
しないペルチェ効果素子を集積し、該当電力を電力変換
部から取り入れることで、さらに大きな冷却効果を得る
ことができるようになり、より大きな電力制御が可能と
なる。また、同様に図示しない温度センサー素子を集積
すれば、温度上昇の状態をコンピューでモニターするこ
とも可能となり、より信頼性の高い制御ができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明のＩ／Ｆボードは、電力供給部
を、コンピュータの電源とは別の系からとることにより
以下の効果が得られる。即ち、 電力制御範囲を拡大することが可能となる。電力変
換部の仕様に応じた電力を制御でき、仕様範囲を拡大す
ることができる。ペルチェ効果素子等強制冷却に必要
な素子へ電力供給が容易にできるため、より大きな電力
制御が可能となる。電力変換部、電力制御部、強制冷却
部のいずれかを一体構成として、Ｉ／Ｆボード上に配置
することにより、さらに、以下の効果が得られる。即
ち、 各機能部を緻密にコントロールできるようになり、よ
り高度な動作が可能となってシステムの信頼性を向上さ
せることができる。 基板上の温度分布が均一化しやすいので、安定した性
能が得られる。 一体の機能部を交換することにより様々な電力仕様に
対応することが容易になる。部品の集積度が上がる
分、強制冷却部を広くとって、放熱効果を高めればさら
に大きな電力制御が可能となる。 ペルチェ効果素子を集積し易いのでさらに冷却効果を
高めることができるようになり、大きな電力制御が可能
となる。 温度センサー素子を集積し易いので効率的な放熱制御
が可能となる。 ▲１０▼機能モジュールであるために、製造工程での実
装効率が上がり、コストが下がるとともに、検査の効率
も向上し、大量生産に向く。 ▲１１▼経済効果が大きい。▲１２▼保守性能が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるプログラマブル電源
ボードのブロック図である。

【図２】 従来のプログラマブル電源ボードのブロック
図である。

【図３】 従来のプログラマブル電源装置のブロック図
である。

【図４】 本実施例の、電力変換部、電力制御部、強制
冷却部を一体構成としたユニットの外観図の正面図と側
面図である。

【図５】 従来の電力制御部ユニットを示した外観図の
正面図と側面図である。

【図６】 図４、図５各々のユニットの温度特性図であ
る。

【符号の説明】

１ コンピュータ ２ インターフェース
ボード ３ オプション・ロット ４ ＣＰＵ ５ システムバス・ライン ６ 電源 ７ 電源ライン ８ Ｄ／Ａ変換器 ９ 電力制御部 １０ 電力変換部 １１ 強制冷却部 １２ アルミ・プリン
ト配線基板 １３ 負荷 １４ 負荷線 １５ 信号伝送路 １６ 電力給電線 ４０ 電力変換トランス ４１ 電力変換素子 ４２ 電力制御素子 ４３ 強制冷却素子 ４４ インターフェースボードへの取り付け用、リード
端子 ５０ 冷却素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アドレスバス、データバス、コントロール
   信号、電源ラインで構成されるコンピュータのオプショ
   ン・スロットに装着して使用する、 インターフェースボードに於いて、該インターフェース
   ボードは、電力変換部と電力制御部と強制冷却部とを備
   えて成り、前記電力変換部は、 前記コンピュータの前記電源ラインとは独立した電力源
   系から電力を供給されることを特徴とし、前記電力変換
   部及び又は、前記強制冷却部及び又は前記電力制御部は
   一体構成を成すことを特徴とする、前記コンピュータ
   の、インターフェースボード。