JPH10126965A - 交流分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップや装置を大きくすることなく、
制御部の誤動作を抑え、設置が容易なＡＣ分配装置を提
供する。 【解決手段】 制御部２がパワーオンしたときの電源電
流の変化を検出する電流検出回路１０と、主交流電源３
に接続された交流／直流コンバータ１１と、この交流／
直流コンバータ１１の出力側に縦続接続され、電流検出
回路１０の出力により配列順序にしたがって順次駆動さ
れるリレーＲＬ１〜ＲＬｎを各々有する複数の順序電源
投入回路１２−１〜１２−ｎと、主交流電源３と負荷５
−１〜５−ｎとの間に配置された複数のリレー接点１３
−１〜１３−ｎとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＡＣ（交流）分配装
置にかかわり、特に、制御部に供給される交流電流を検
出する電流検出回路を有するＡＣ分配装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】複数の負荷に対して電源電圧を投入する
場合、複数の負荷に同時に電源電圧を投入すると突然電
流が流れるため、電源電圧の低下による他の装置の誤動
作、もしくは入力電源の設備用電流保護回路の動作によ
る電源切断が発生する場合がある。ＡＣ分配装置は、こ
れを防ぐために複数の負荷に電源電圧を順序投入するた
めのものである。図３は従来のＡＣ分配装置の回路図で
ある。同図に示すように、ＡＣ分配装置は、ＡＣ分配器
１′とＡＣ分配器１′のパワーオン・オフ制御をする制
御部２′とを備えている。この制御部２′はＡＣ分配器
１′から電源電圧が与えられる。なお、制御部２′はＡ
Ｃ分配器１′のパワーオン・オフ制御だけでなく、図示
していない他の装置の制御も行う。また、ＡＣ分配器
１′は主ＡＣ電源３′に接続され、この主ＡＣ電源３′
による電源電圧を複数の負荷５−１′、５−２′、…、
５−ｎ′に分配する。ただし、ｎは２以上の整数である
（以下、同様）。そしてＡＣ分配器１′は、ＡＣ／ＤＣ
コンバータ１１′と、複数の順序電源投入回路１２−
１′、１２−２′、…、１２−ｎ′と、リレー接点１３
−１′、１３−２′、…、１３−ｎ′とによって構成さ
れており、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１′が制御部２′の
出力側に接続され、順序電源投入回路１２−１′〜１２
−ｎ′がＡＣ／ＤＣコンバータ１１′の出力側に縦続接
続され、リレー接点１３−１′〜１３−ｎ′が主ＡＣ電
源３′と負荷５−１′〜５−ｎ′との間に接続されてい
る。

【０００３】次に、図３を用いて、従来のＡＣ分配装置
１′の動作について説明する。スイッチ４′が閉じてＡ
Ｃ分配器１′に主ＡＣ電源３′より電源電圧が入力され
ると、制御部２′はＡＣ分配器１′より直ちにＡＣ電圧
の出力を受けて待機状態になる。この状態で制御部２′
にパワーオン信号が入力されると、リレー（図示せず）
等により回路が閉じて制御部２′はパワーオンし、ＡＣ
／ＤＣコンバータ１１′に起動用ＡＣ電源電圧を出力す
る。これを受けてＡＣ／ＤＣコンバータ１１′は順序電
源投入回路１２−１′〜１２−ｎ′にＤＣ電圧を供給す
ると、順序電源投入回路１２−１′〜１２−ｎ′が次々
と動作する。そして、各順序電源投入回路１２−１′〜
１２−ｎ′におけるリレーＲＬ１′、ＲＬ２′、…、Ｒ
Ｌｎ′（ＲＬｎ′は図示せず）がオンすると、それぞれ
に対応するリレー接点１３−１′〜１３−ｎ′が閉じ
て、負荷５−１′〜５−ｎ′に順次ＡＣ電源電圧を出力
する。次に、制御部２′にパワーオフ信号が入力される
と、制御部２′はパワーオフしてＡＣ／ＤＣコンバータ
１１′への起動用ＡＣ電源電圧の出力を停止するため、
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１′による順序電源投入回路１
２−１′〜１２−ｎ′へのＤＣ電圧の供給も停止する。
そのため順序電源投入回路１２−１′〜１２−ｎ′は次
々と動作を停止してゆき、負荷５−１′〜５−ｎ′への
ＡＣ電源電圧の出力も順次停止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のＡＣ分配装置
は、制御部からＡＣ分配器に起動用ＡＣ電源電圧を出力
するための起動用電源ケーブルが必要であった。しか
し、この起動用電源ケーブルは配線を複雑にし、ＡＣ分
配装置の設置を困難にするという問題があった。また、
ＡＣ電流はノイズを発生するため、起動用電源ケーブル
のようにＡＣ電流を流すケーブルを制御部の近傍に多く
配置すると、ＩＣ等の電子回路を有する制御部が誤動作
する原因となる。ケーブルからノイズが漏れないように
するには、ケーブルにシールドを施したり、ダクトをつ
くる必要がある。これはコストアップにつながり、装置
自体も大きくなるという問題があった。本発明はこのよ
うな課題を解決するためになされたものであり、その目
的は、コストアップや装置を大きくすることなく、制御
部の誤動作を抑え、設置が容易なＡＣ分配装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、複数の負荷に交流電源を分配する交流分
配器と、この交流分配器のパワーオン・オフ制御をする
制御部とを備えている。そして、この制御部は交流分配
器から電源電流が与えられ、パワーオン・オフ信号によ
ってパワーオン・オフ動作をする。また交流分配器は、
制御部がパワーオンしたときの電源電流の変化を検出す
る電流検出回路と、主交流電源に接続された交流／直流
コンバータと、この交流／直流コンバータの出力側に縦
続接続され、電流検出回路の出力により配列順序にした
がって順次駆動されるリレーを各々有する複数の順序電
源投入回路と、主交流電源と負荷との間に配置された複
数のリレー接点とを備えている。さらに電流検出回路
は、主交流電源と制御部との間に一次巻線が接続され、
交流／直流コンバータの負極に二次巻線の一端が接続さ
れた電流変成器と、この電流変成器の二次巻線の他端に
入力側が接続されたダイオードと、この電流変成器の二
次巻線およびダイオードと並列に接続されたコンデンサ
と、ダイオードの出力側と複数の順序電源投入回路の初
段の入力端子との間に接続された定電圧ダイオードとに
よって構成されている。

【０００６】したがって、制御部にパワーオン・オフ信
号が入力され制御部に供給される電流が変化すると、電
流検出回路がその変化を検出し、その電流検出回路の出
力により順序電源投入回路の動作を制御する。そのた
め、従来、ＡＣ／ＤＣコンバータの起動によって順序電
源投入回路の動作を制御するために必要であった起動用
ＡＣ電源は不要となり、制御部からＡＣ／ＤＣコンバー
タへの起動用電源ケーブルを削除することができる。こ
れにより配線が簡素になる。また、制御部の近傍に配置
されたＡＣ電流の流れるケーブルを削除できるので、Ａ
Ｃ電流の発するノイズを低減できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明によるＡ
Ｃ分配装置の回路図である。同図に示すように、ＡＣ分
配装置は、ＡＣ分配器１とＡＣ分配器１のパワーオン・
オフ制御をする制御部２とを備えている。この制御部２
はＡＣ分配器１から電源電流が与えられる。なお、制御
部２はＡＣ分配器１のパワーオン・オフ制御だけでな
く、図示していない他の装置の制御も行う。

【０００８】また、ＡＣ分配器１は主ＡＣ電源３に接続
され、この主ＡＣ電源３による電源電圧を複数の負荷５
−１、５−２、…、５−ｎに分配する。そしてＡＣ分配
器１は、電流検出回路１０と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１
１と、複数の順序電源投入回路１２−１、１２−２、
…、１２−ｎと、リレー接点１３−１、１３−２、…、
１３−ｎとによって構成されており、電流検出回路１０
が主ＡＣ電源３と制御部２との間に接続され、ＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１１が主ＡＣ電源３に接続され、順序電源
投入回路１２−１〜１２−ｎが電流検出回路１０および
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の出力側に縦続接続され、リ
レー接点１３−１〜１３−ｎが主ＡＣ電源３と負荷５−
１〜５−ｎとの間に接続されている。

【０００９】次に、図１および図２を用いて、ＡＣ分配
装置の動作について説明する。図２はＡＣ分配装置のタ
イムチャートである。スイッチ４が閉じてＡＣ分配器１
に主ＡＣ電源２より電源電圧が入力されると、制御部２
はＡＣ分配器１より直ちにＡＣ電圧が出力を受けて待機
状態になる。なお、この状態では制御部２には微量の電
流が流れている。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は主
ＡＣ電源２の出力をＤＣに変えて順序電源投入回路１２
−１〜１２−ｎに出力し、順序電源投入回路１２−１〜
１２−ｎは待機状態になる。

【００１０】この状態で制御部２にパワーオン信号が入
力されると、リレー（図示せず）等により回路が閉じて
制御部２はパワーオンするので、制御部２に流れるＡＣ
電流が増加し、ＡＣ分配器１から制御部２に供給される
ＡＣ電流も増加する。そして供給電流が規定以上になる
と、図２（ａ）に示すように、電流検出回路１０がそれ
を検出して、順序電源投入回路１２−１に起動信号を出
力する。それを受けて、順序電源投入回路１２−１が動
作して、順序電源投入回路１２−１におけるリレーＲＬ
１がオンすると、図２（ｂ）に示すようにリレーＲＬ１
に対応するリレー接点１３−１が閉じて、負荷５−１に
ＡＣ電源電圧を出力する。

【００１１】順序電源投入回路１２−１が動作すると、
順序電源投入回路１２−１の出力により続いて順序電源
投入回路１２−２が動作して、リレーＲＬ２がオンする
と、図２（ｃ）に示すようにリレー接点１３−２が閉じ
て、負荷５−２にＡＣ電源電圧を出力する。以下同様
に、順序電源投入回路１２−ｎはその前段の順序電源投
入回路１２−（ｎ−１）（図示せず）の出力により動作
して、リレーＲＬｎ（図示せず）がオンすると、図２
（ｄ）に示すようにリレー接点１３−ｎが閉じて、負荷
５−ｎにＡＣ電源電圧を出力する。

【００１２】次に、制御部２にパワーオフ信号が入力さ
れると、制御部２がパワーオフするので、制御部２に流
れるＡＣ電流が減少する。そして、制御部２に供給され
るＡＣ電流が規定以下になると、図２（ａ）に示すよう
に、電流検出回路１０はそれを検出して、順序電源投入
回路１２−１への起動信号の出力を停止する。そのた
め、順序電源投入回路１２−１は動作を停止して、リレ
ーＲＬ１がオフとなると、図２（ｂ）に示すようにリレ
ー接点１３−１が開いて、負荷５−１へのＡＣ電源電圧
の出力を停止する。

【００１３】順序電源投入回路１２−１が動作を停止す
ると、順序投入回路１２−１の出力がなくなるので、続
いて順序電源投入回路１２−２も動作を停止し、図２
（ｃ）に示すようにリレー接点１３−２が開いて、負荷
５−２へのＡＣ電源電圧の出力を停止する。以下同様
に、順序電源投入回路１２−（ｎ−１）が動作を停止す
ると、続いて順序電源投入回路１２−ｎも停止し、図２
（ｄ）に示すようにリレー接点１３−ｎが開いて、負荷
５−ｎへのＡＣ電源電圧の出力を停止する。

【００１４】このように順序電源投入回路１２−１〜１
２−ｎの配列順序にしたがってリレーＲＬ１〜ＲＬｎを
順次駆動して、リレー接点１３−１〜１３−ｎを開閉す
ることにより負荷５−１〜５−ｎへのＡＣ電源電圧を出
力およびその停止を順次行う。

【００１５】次に、電流検出回路１０について詳しく説
明する。図１に示すように電流検出回路１０は、電流変
成器Ｔと、ダイオードＤ０と、コンデンサＣ０と、定電
圧ダイオードＺＤとを備えている。そして、電流変成器
Ｔは主ＡＣ電源３と制御部２との間に一次巻線が接続さ
れ、ダイオードＤ０の入力側とＡＣ／ＤＣコンバータ１
１の負極との間に二次巻線が接続されている。また、コ
ンデンサＣ０はこの二次巻線およびダイオードＤ０と並
列に接続され、ダイオードＤ０の出力側に一端が接続さ
れた定電圧ダイオードＺＤの他端は順序電源投入回路１
２−１の入力端子に接続されている。

【００１６】パワーオン信号が入力して制御部２がパワ
ーオンすると、ＡＣ分配器１から制御部２に供給される
ＡＣ電流が増加する。したがって電流変成器Ｔの一次巻
線を流れるＡＣ電流が増加するため、二次巻線の両端に
起電圧が発生する。この起電圧はダイオードＤ０および
コンデンサＣ０によって整流・平滑化される。そして一
次巻線を流れるＡＣ電流が規定以上になり、整流・平滑
化された起電圧が定電圧ダイオードＺＤのツェナー電圧
に達すると、定電圧ダイオードＺＤは予め定められた一
定電圧である起動信号を順序電源投入回路１２−１に出
力する。次に、パワーオフ信号により制御部２がパワー
オフすると、電流変成器Ｔの一次巻線に流れる電流が減
少するため、二次巻線の両端に生ずる起電圧も小さくな
る。そして整流・平滑化された起電圧がツェナー電圧を
下回ると、定電圧ダイオードＺＤは順序電源投入回路１
２−１への起動信号の出力を停止する。

【００１７】なお、電流検出回路１０が安定的に動作す
るために、まず、制御部２が待機状態のときの供給電流
と、パワーオンしたときの供給電流とを設定する。そし
て、設定した供給電流に対して、電流変成器Ｔの一次巻
線と二次巻線の巻数比および定電圧ダイオードＺＤのツ
ェナー電圧を適当に設定することにより調整を行う。

【００１８】次に、順序電源投入回路１２−１〜１２−
ｎについて詳しく説明する。図２に示すように順序電源
投入回路１２−１は、電流検出回路１０から出力される
起動信号を入力する端子とＡＣ／ＤＣコンバータ１１の
負極との間に抵抗器Ｒ１−１、Ｒ１−２が直列に接続さ
れ、これらの抵抗器Ｒ１−１、Ｒ１−２の接点にインバ
ータＺ１が接続されており、ＡＤ／ＤＣコンバータ１１
の正極とインバータＺ１の出力側との間にリレーＲＬ１
およびダイオードＤ１が並列に接続されている。

【００１９】また、順序電源投入回路１２−２は、順序
電源投入回路１２−１のインバータＺ１にインバータＺ
２−１および抵抗器Ｒ２−２が直列に接続され、抵抗器
Ｒ２−２の他端には抵抗器Ｒ２−１、インバータＺ２−
２、コンデンサＣ２のそれぞれの一端が接続されてい
る。そして抵抗器Ｒ２−１の他端はＡＣ／ＤＣコンバー
タ１１の正極に接続され、コンデンサＣ２の他端はＡＣ
／ＤＣコンバータ１１の負極に接続され、ＡＣ／ＤＣコ
ンバータ１１の正極とインバータＺ２−２の出力側との
間にはリレーＲＬ２およびダイオードＤ２が並列に接続
されている。さらに、順序電源投入回路１２−ｎは順序
電源投入回路１２−２と同じように接続されている。な
お、ダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄｎ（Ｄｎは図示せ
ず）は、それぞれリレーＲＬ１、ＲＬ２、…、ＲＬｎが
オフとなるときにノイズが発生するのを防止するための
ものであり、逆方向に接続されている。

【００２０】ＡＣ／ＤＣコンバータ１１よりＤＣ電圧が
出力されると、各順序電源投入回路１２−１〜１２−ｎ
は待機状態になる。そして電流検出回路１０から順序電
源投入回路１２−１に起動信号である一定電圧が出力さ
れると、その電圧は抵抗器Ｒ１−１、Ｒ１−２によって
電圧分割され、インバータＺ１の入力がＨレベル（ハイ
レベル）となるので、その出力はＬレベル（ローレベ
ル）となる。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の正極
とインバータＺ１の出力側との電位差によりリレーＲＬ
１はオンするので、リレーＲＬ１に対応するリレー接点
１３−１が閉じて、負荷５−１にＡＣ電源電圧を出力す
る。次に、インバータＺ１の出力を受けて、インバータ
Ｚ２−１がＨレベルを出力すると、抵抗器Ｒ２−１を通
してコンデンサＣ２が充電される。そしてインバータＺ
２−２の入力がＨレベルを検出する電圧に達すると、そ
の出力はＬレベルとなり、リレーＲＬ１と同様にリレー
ＲＬ２がオンする。そしてリレー接点１３−２が閉じ
て、負荷５−２にＡＣ電源電圧を出力する。なお、リレ
ー接点１３−１が閉じてからリレー接点１３−２が閉じ
るまでの時間は、抵抗器Ｒ２−１とコンデンサＣ２の時
定数によって決定される。

【００２１】次に、電流検出回路１０から順序電源投入
回路１２−１に一定電圧の出力がなくなると、インバー
タＺ１の入力がＬレベルとなり、その出力がＨレベルと
なるため、リレーＲＬ１はオフとなる。それに応じてリ
レー接点１３−１が開き、負荷５−１へのＡＣ電源電圧
の出力を停止する。また、インバータＺ１の出力を受け
て、インバータＺ２−１の出力がＬレベルとなると、コ
ンデンサＣ２にたまった電荷が抵抗器Ｒ２−２を通して
放電される。そしてインバータＺ２−２の入力がＬレベ
ルを検出する電圧になると、その出力はＨレベルとな
り、リレーＲＬ２がオフとなる。それに応じてリレー接
点１３−２が開いて、負荷５−２へのＡＣ電源電圧の出
力を停止する。なお、リレー接点１３−１が開いてから
リレー接点１３−２が開くまでの時間は、抵抗器Ｒ２−
２とコンデンサＣ２の時定数によって決定される。

【００２２】さらに、順序電源投入回路１２−２以降の
順序電源投入回路１２−ｎは、順序電源投入回路１２−
２と同じ動作を行い、リレー接点１３−ｎの開閉により
負荷５−ｎへのＡＣ電源電圧の出力およびその停止を行
う。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、制
御部にパワーオン・オフ信号が入力され制御部に供給さ
れる電流が変化すると、電流検出回路がその変化を検出
し、その電流検出回路の出力により順序電源投入回路の
動作を制御する。そのため、従来必要であったＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータの起動用ＡＣ電源は不要となり、制御部か
らＡＣ／ＤＣコンバータへの起動用電源ケーブルを削除
することができる。これにより配線が簡素になり、ＡＣ
分配装置の設置が容易になる。また、制御部の近傍に配
置されたＡＣ電流の流れるケーブルを削除することによ
り、ＡＣ電流の発するノイズを低減できる。したがっ
て、コストアップや装置を大きくすることなく、ノイズ
による制御部の誤動作を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるＡＣ分配装置の回路図である。

【図２】 本発明によるＡＣ分配装置のタイムチャート
である。

【図３】 従来のＡＣ分配装置の回路図である。

【符号の説明】

１…ＡＣ分配器、２…制御部、３…主ＡＣ電源、４…ス
イッチ、５−１、５−２、５−ｎ…負荷、１０…電流検
出回路、１１…ＡＣ／ＤＣコンバ−タ、１２−１、１２
−２、１２−ｎ…順序電源投入回路、１３−１、１３−
２、１３−ｎ…リレ−接点、Ｔ…電流変成器、Ｄ０、Ｄ
１、Ｄ２…ダイオ−ド、ＺＤ…定電圧ダイオ−ド、Ｃ
０、Ｃ２…コンデンサ、Ｒ１−１、Ｒ１−２、Ｒ２−
１、Ｒ２−２…抵抗器、Ｚ１、Ｚ２−１、Ｚ２−２…イ
ンバ−タ、ＲＬ１、ＲＬ２…リレ−。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の負荷に交流電源を分配する交流分
   配器と、 この交流分配器のパワーオン・オフ制御をする制御部と
   を備えた交流分配装置において、 前記制御部は前記交流分配器から電源電流が与えられ、
   パワーオン・オフ信号によってパワーオン・オフ動作を
   し、 前記交流分配器は前記制御部がパワーオンしたときの電
   源電流の変化を検出する電流検出回路と、 主交流電源に接続された交流／直流コンバータと、 この交流／直流コンバータの出力側に縦続接続され、前
   記電流検出回路の出力により配列順序にしたがって順次
   駆動されるリレーを各々有する複数の順序電源投入回路
   と、 主交流電源と負荷との間に配置された複数のリレー接点
   とを備えたことを特徴とする交流分配装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記電流検出回路は、 主交流電源と前記制御部との間に一次巻線が接続され、
   前記交流／直流コンバータの負極に二次巻線の一端が接
   続された電流変成器と、 この電流変成器の二次巻線の他端に入力側が接続された
   ダイオードと、 この電流変成器の二次巻線およびダイオードと並列に接
   続されたコンデンサと、 このダイオードの出力側と前記複数の順序電源投入回路
   の初段の入力端子との間に接続された定電圧ダイオード
   とを備えていることを特徴とする交流分配装置。