JPH11353041A

JPH11353041A - 直流電源装置

Info

Publication number: JPH11353041A
Application number: JP10197924A
Authority: JP
Inventors: Hirosuke Sakai; 啓輔酒井; Kazuhiro Kusuhara; 和広楠原
Original assignee: Alinco Inc
Current assignee: Alinco Inc
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】電源電圧の異なる複数の電子機器を、１個の
直流電源装置で使用出来るようにして携帯性を高め、且
つ、電圧の設定誤りによる電子機器の損傷や動作不良を
防止する。【解決手段】直流電源部４は、電圧値を決定するため
の電圧制御端子１０を有する。接続中継部１６は、上記
直流電源部４を負荷機器１９に接続し、且つ上記直流電
源部４の電圧制御端子へ電圧情報を与えるための電圧情
報端子１３を有する。また、上記直流電源部４に対して
上記接続中継部１６は接続器１２により着脱可能であ
り、複数の電子機器のそれぞれの異なる電源電圧に対応
した複数の接続中継部１６の中の一つを上記直流電源部
４に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来から多くの電
子機器の外部電源として使用される直流電源装置の中
で、特に、電子機器への直流電源供給をＤＣプラグによ
って行う直流電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、直流電源装置は、多くの電子機器
の外部電源、通称「ＡＣアダプタ」として多くの電子機
器に付属されている。また、二次電池使用の電子機器の
充電器としても、多くの電子機器に付属されている。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の直流電源装置の第一の例について説明する。図３は、
従来の直流電源装置の第一の例におけるブロック図を示
すものである。

【０００４】図３において１は商用交流電源入力端子
（通称ＡＣプラグで、以下ＡＣプラグと称す）で、日本
国の場合、通常交流１００Ｖが入力される。２は変圧整
流回路で、交流１００Ｖを所要の交流電圧に変圧し、さ
らにそれを整流して必要な直流電圧に変換する。４は、
変圧整流回路２を内蔵した直流電源部で、必要な直流電
圧を接続中継部１６を経由してＤＣプラグ１７に出力す
る。なお、９はプラス端子、１１はマイナス端子であ
る。ＤＣプラグ１７はＤＣジャック１８に挿入された状
態で使用される。１９は直流電源部４の負荷となる電子
機器（以下負荷機器と呼ぶ）で、ＤＣジャック１８を経
由してＤＣプラグ１７より必要な直流電源の供給を受け
る。

【０００５】以上のように構成された直流電源装置につ
いて、以下その動作について説明する。まず、ＡＣプラ
グ１より入力された商用電源は、変圧整流回路２で必要
な直流電圧に変換され、中継接続部１６、ＤＣプラグ１
７、ＤＣジャック１８を経由して負荷機器１９に直流電
圧となって供給される。

【０００６】負荷機器１９の入力電圧は、機器に応じて
さまざまであり、低い電圧を使用する機器もあれば高い
電圧を使用する機器もある。従って、直流電源装置も同
様に、これらのさまざまな機器に適合する電圧を供給す
るために、出力電圧の異なるさまざまな種類のものが存
在する。

【０００７】もし、高い電圧を出力する直流電源装置
を、誤って低い電圧を使用する負荷機器に接続した場
合、過大な電圧が印加され、負荷機器を損傷する場合が
ある。また、逆に低い電圧を出力する直流電源装置を、
誤って高い電圧を使用する負荷機器に接続した場合、印
加電圧が低すぎて負荷機器が動作不良となる場合があ
る。

【０００８】このような問題を防止するために、日本電
子機械工業会（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｌｎｄｕｓｔｒ
ｉｅｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＪａｐａｎ以
下ＥＩＡＪと略す）では、使用電圧範囲をクラス分け
し、それぞれのクラスに形状の異なるプラグを割り当て
ている。ＥＩＡＪは、電子機器製造メーカーに対し、こ
の規格に準ずることにより、誤挿入による事故を防止す
るよう勧告している。（ＥＩＡＪＲＣ−５３２０Ａ参
照）

【０００９】ＥＩＡＪによる電圧区分と定格電圧の規格
を以下に記す。電圧区分定格電圧１番３．１５Ｖ２番６．３Ｖ３番１０．５Ｖ４番１３．５Ｖ５番１８．０Ｖ

【００１０】例えば、電圧区分５番のＤＣプラグを電圧
区分１番のＤＣジャックを有する負荷機器に接続しよう
としても、物理的に挿入できないので、過大電圧による
事故を防止することが出来る。また、逆に、電圧区分１
番のＤＣプラグを電圧区分５番のＤＣジャックを有する
負荷機器に接続しようとしても、接続できないので、電
源電圧が低すぎて負荷機器が動作しないという問題も発
生しない。

【００１１】このように、使用電圧に応じて、適合する
ＤＣプラグが規定されているので、通常、それぞれの負
荷機器には、専用の直流電源装置が付属している。しか
し、複数の負荷機器を有する使用者は、負荷機器の数だ
け、直流電源装置を有することになり、携帯性という点
において不便が生じる。即ち、複数の負荷機器を、通常
使用する場所以外で使用する場合、同数の直流電源装置
も一緒に携行しなければならないことになる。

【００１２】そこで、一部の使用者は、出力電圧を可変
することの出来る直流電源装置に、使用する負荷機器に
適合したＤＣプラグを有する接続中継部（通常はＤＣケ
ーブル）を接続し、上記直流電源装置の電圧を、使用す
る負荷機器の電源電圧に設定して使用している。このよ
うにすれば、１個の直流電源装置で、複数の負荷機器の
外部電源としての機能を果たすことが出来る。

【００１３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の直流電源装置の第二の例について説明する。図２は、
従来の直流電源装置の第二の例におけるブロック図を示
すものである。図２において、図３と同一番号を付した
ものは、機能及び動作においてまったく同一のため説明
を省略する。

【００１４】図２において、３はトランジスタで、コレ
クタは変圧整流回路２のプラス側に、またエミッタは９
のプラス端子にそれぞれ接続されている。またトランジ
スタ３のベースには演算増幅器５の出力が抵抗２１を経
由して接続され、ベース電流を制御する。プラス端子９
とマイナス端子１１の間には、抵抗８と可変抵抗２０が
直列接続され、抵抗８と可変抵抗２０の接続点は演算増
幅器５の反転入力端子に接続されている。一方、演算増
幅器５の非反転入力端子とマイナス端子１１の間には基
準電圧６が接続されている。

【００１５】４は直流電源部で、変圧整流回路２、トラ
ンジスタ３、演算増幅器５等を包含し、安定化された直
流電圧をプラス端子９とマイナス端子１１の間に供給す
る。また、１２は接続器で、直流電源部４に対して接続
中継部１６を着脱することが出来るようになっている。

【００１６】以上のように構成された直流電源装置につ
いて、以下その動作について図面を参照しながら説明す
る。

【００１７】まず、可変抵抗２０の抵抗値をＲ１、抵抗
８の抵抗値をＲ２、基準電圧の電圧値をＶｒｅｆ、直流
出力電圧をＶｏとする。負荷電流の増加等の理由によ
り、出力電圧Ｖｏが低下すると、Ｒ１とＲ２で分圧され
た電圧も低下し、演算増幅器５の反転入力端子の電圧が
低下する。従って、演算増幅器５の出力電圧は上昇し、
抵抗２１を経由してトランジスタ３のベース電流を増加
させる。トランジスタ３のベース電流が増加すると、コ
レクタエミッタ間電圧が減少するため、出力電圧は上昇
する。逆に、負荷電流の減少等の理由により、出力電圧
Ｖｏが増加すると、まったく逆の動作により、出力電圧
を減少させるように制御が働く。このようにして、負荷
電流が変動しても、出力電圧を一定に保つことが出来
る。

【００１８】また、この場合、出力電圧はＶｏは、Ｖｏ＝Ｖｒｅｆ×（１＋Ｒ１／Ｒ２）で表される。

【００１９】即ち、出力電圧Ｖｏは、可変抵抗２０の抵
抗値Ｒ１を変化させることで、任意の電圧に設定するこ
とが出来る。従って、直流電源部４のプラス端子９とマ
イナス端子１１に、負荷機器１９の電源電圧に適合した
ＤＣプラグ１７を有する接続中継部１６を接続し、可変
抵抗２０を変化させて、上記直流電源装部４の電圧を、
負荷機器１９の外部電源電圧と同じになるように設定し
て使用することが出来る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、使用者は、直流電源装置４の出力電圧の
値が、使用する負荷機器１９の電源電圧に正しく合致し
ていることを十分に確認した上で、ＤＣプラグ１７をＤ
Ｃジャック１８に接続する必要があり、大きな注意力を
必要とする。なぜならば、もし電圧設定を誤って、使用
する負荷機器１９の電源電圧より大きな電圧を設定して
しまった場合、過大電圧が負荷機器１９に印加され、負
荷機器１９を損傷する危険があるためである。また逆
に、電圧設定を誤って、使用する負荷機器１９の電源電
圧より小さい電圧を設定すると、負荷機器１９が動作不
良となる可能性がある。

【００２１】このように、使用者が、複数の負荷機器
を、通常使用する場所以外で使用する場合、二つの相反
する問題が生じる。

【００２２】即ち、誤って過大な電源電圧を印加して負
荷機器を損傷する危険を避け、また誤って低い電源電圧
を印加して負荷機器の動作不良を引き起こす危険を避
け、負荷機器に適正な電源電圧を確実に供給ためには、
各負荷機器専用に付属された同数の直流電源装置も一緒
に携行しなければならない。そのために負荷機器の数だ
け、直流電源装置が必要となり、携帯性という点におい
て大きな不都合が生じる。

【００２３】また、一方で、出力電圧を可変できる直流
電源装置を使用した場合、直流電源装置は１個で済むた
め携帯性は良くなるが、その代償として、使用者がもし
誤った電圧設定を行い、負荷機器の許容電源電圧より高
い電圧を印加してしまった場合、負荷機器を損傷する危
険が極めて高くなり、逆に負荷機器の電源電圧より低い
電圧を印加してしまった場合は、負荷機器が動作不良と
なる可能性があるという問題があった。

【００２４】本発明は上記問題点に鑑み、着脱可能な接
続中継部に電圧情報を持たせ、この接続中継部の電圧情
報が直流電源装置の出力電圧を自動的に設定するため、
複数の負荷機器の電源電圧に対応した複数の接続中継部
を交換して使用することにより、１個の直流電源装置を
用いて、使用者が誤った電圧設定を行う危険性がなく電
源電圧の異なる複数の負荷機器へ外部電源を供給するこ
との出来る直流電源装置を提供するものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の直流電源装置は、直流電圧を供給するた
めのプラス端子とマイナス端子及び上記直流電圧の電圧
値を決定するための電圧制御端子を有する直流電源部
と、上記直流電源部を負荷機器に接続し且つ上記直流電
源部の電圧制御端子へ電圧情報を与えるための電圧情報
端子を有する接続中継部と、上記直流電源部に対して上
記接続中継部を着脱可能とする接続器という構成を備え
たものである。

【００２６】本発明は上記した構成によって、１個の直
流電源装置で、電圧設定を誤ることなく、電源電圧の異
なる複数の負荷機器へ、外部電源を供給することの出来
ることとなる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例
における直流電源装置のブロック図を示すものである。
図１において、図２と同一番号を付したものは機能及び
動作においてまったく同一のため説明を省略する。

【００２８】図１において、１０は電圧制御端子で、抵
抗７と抵抗８の接続点及び、演算増幅器５の反転入力端
子に接続されている。１３は電圧情報端子で、抵抗１４
と抵抗１５の直列回路の接続点に接続されている。

【００２９】以上のように構成された直流電源装置につ
いて、以下図１を用いてその動作を説明する。

【００３０】図１において、抵抗７の抵抗値をＲ１、抵
抗８の抵抗値をＲ２、抵抗１４の抵抗値をＲ３、抵抗１
５の抵抗値をＲ４とする。抵抗７と抵抗１４は並列接続
されており、抵抗７と抵抗１４の並列合成抵抗をＲａと
する。同様に、抵抗８と抵抗１５の並列合成抵抗をＲｂ
とする。また、基準電圧の値をＶｒｅｆ、出力電圧をＶ
ｏとする。

【００３１】この場合、出力電圧はＶｏは、Ｖｏ＝Ｖｒｅｆ×（１＋Ｒａ／Ｒｂ）で表される。

【００３２】即ち、出力電圧Ｖｏは、抵抗７と抵抗１４
の並列合成抵抗Ｒａと、抵抗８と抵抗１５の並列合成抵
抗Ｒｂの比Ｒａ／Ｒｂを変えることで任意の電圧に設定
することが出来る。この場合、抵抗の並列接続なので、
Ｒ１≫Ｒ３及びＲ２≫Ｒ４という条件にすれば、出力電
圧Ｖｏは、Ｖｏ≒Ｖｒｅｆ×（１＋Ｒ３／Ｒ４）で表される。

【００３３】即ち、出力電圧Ｖｏは、抵抗１４と抵抗１
５の比Ｒ３／Ｒ４を変えることで任意の電圧に設定する
ことが出来る。

【００３４】従って、例えば５種類の接続中継部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを作成し、それぞれの接続中継部の抵抗
１４と抵抗１５の値を前述したＥＩＡＪによる電圧区分
に従って、各種ＤＣプラグに対応した定格電圧になるよ
うに設定したとする。即ち、接続中継部の種類Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅと設定電圧の関係を次のようにする。

【００３６】このようにすることで、例えば種類Ｃの接
続中継部１６を直流電源部４に接続することにより、自
動的に１０．５Ｖを得ることができる。他の電圧につい
ても同様である。従って、例えば、１０．５Ｖの電源電
圧を負荷機器１９に供給しようとして、誤って種類Ｅの
接続中継部を直流電源部４に接続しても、電源電圧は１
８．０Ｖになるが、ＤＣプラグ１７の形状がＤＣジャッ
ク１８に適合しないので、種類Ｅの接続中継部１６を負
荷機器１９のＤＣジャック１８に接続することが出来な
い。従って、負荷機器に過大な電源電圧が印加されるこ
とはない。また、同様に、例えば１３．５Ｖの電源電圧
を負荷機器に供給しようとして、誤って種類Ａの接続中
継部１６を直流電源部４に接続しても、電源電圧は３．
１５Ｖになるが、ＤＣプラグ１７をＤＣジャック１８に
接続することが出来ないので、電源電圧が低いために負
荷機器が動作不良となる問題を回避することが出来る。

【００３７】以上のように、直流電圧を供給するための
プラス端子９とマイナス端子１１及び上記直流電圧の電
圧値を決定するための電圧制御端子１０を有する直流電
源部４と、上記直流電源部４を負荷機器１９に接続し且
つ上記直流電源部４の電圧制御端子１０へ電圧設定情報
を与えるための電圧情報端子１３を有する接続中継部１
６と、上記直流電源部４に対して上記接続中継部１６を
着脱可能とする接続手段１２を設けることにより、直流
電源部４の出力電圧が自動的に設定されるため、複数の
負荷機器１９の異なる電源電圧に対応した接続中継部１
６を交換して使用することにより、一つの直流電源装置
で、電圧設定を間違うことなく、電源電圧の異なる複数
の負荷機器１９へ、外部電源を供給することが出来る。

【００３８】なお、前記の実施例では、ＤＣプラグ１７
とＤＣジャック１８を分離できる例を説明したが、ＤＣ
プラグ１７とＤＣジャック１８を省略して直結し、接続
中継部１６を負荷機器１９の外部電源端子として負荷機
器１９に内蔵しても、同様の効果があることは言うまで
もない。即ち、電源電圧の異なる複数の負荷機器に対し
て、一つの直流電源装置を外部電源として使用でき、か
つ誤電圧印加による問題も発生しない。

【００３９】また、前記の実施例では、直流電源部４は
シリーズレギュレータ方式として説明したがスイッチン
グレギュレータ方式でも全く同様の効果を有することは
言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、直流電圧
を供給するためのプラス端子とマイナス端子及び上記直
流電圧の電圧値を決定するための電圧制御端子を有する
直流電源部と、上記直流電源部を負荷機器に接続し且つ
上記直流電源部の電圧制御端子へ電圧情報を与えるため
の電圧情報端子を有する接続中継部と、上記直流電源部
に対して上記接続中継部を着脱可能とする接続器とを設
けることにより、上記直流電源部の出力電圧が自動的に
適正値に設定されるため、複数の負荷機器の電源電圧に
対応した複数の接続中継部を交換して使用することによ
り、一つの直流電源装置で、電圧設定を誤ることなく電
源電圧の異なる複数の負荷機器へ外部電源を供給するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の直流電源装置のブロック図で
ある。

【図２】従来の直流電源装置の第二の例におけるブロッ
ク図である。

【図３】従来の直流電源装置の第一の例におけるブロッ
ク図である。

【符号の説明】４直流電源部９プラス端子１０電圧制御端子１１マイナス端子１２接続手段１３電圧情報端子１６接続中継部１９負荷機器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧を供給するためのプラス端子
（９）とマイナス端子（１１）及び上記直流電圧の電圧
値を決定するための電圧制御端子（１０）を有する直流
電源部（４）と、上記直流電源部（４）を負荷機器（１
９）に接続し且つ上記直流電源部（４）の電圧制御端子
（１０）に電圧設定情報を与えるための電圧情報端子
（１３）を有する接続中継部（１６）と、上記直流電源
部（４）に対して上記接続中継部（１６）を着脱可能と
する接続器（１２）とを備えたことを特徴とする直流電
源装置。