特開 2025-29232 電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025029232

(43)【公開日】2025-03-06

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20250227BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 H

H02M3/28 W

H02M3/28 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023133728

(22)【出願日】2023-08-21

(71)【出願人】

【識別番号】591036457

【氏名又は名称】三菱電機エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003166

【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川本 光太

(72)【発明者】

【氏名】原 大輔

(72)【発明者】

【氏名】塚本 健一

(72)【発明者】

【氏名】小西 信

(72)【発明者】

【氏名】中原 正仁

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA20

5H730AS01

5H730BB21

5H730BB57

5H730BB84

5H730BB91

5H730DD04

5H730DD16

5H730EE04

5H730EE07

5H730EE22

5H730EE57

5H730EE59

5H730EE73

5H730FD01

5H730FD31

5H730FD61

5H730FF09

5H730FG01

5H730XX04

5H730XX12

5H730XX15

5H730XX19

5H730XX25

5H730XX32

5H730XX35

5H730XX38

5H730XX41

5H730XX50

(57)【要約】

【課題】発熱を抑制することができる電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置（１ａ）は、一次側巻線（ＴＲ１）と一次側巻線とは絶縁された二次側巻線（ＴＲ２Ａ）とを有する絶縁トランス（ＴＲ）と、出力電圧が可変でかつ出力電圧によって一次側巻線を励起する交流電源（ＰＳ）と、を有する電源入力回路と、二次側巻線に接続されると共に、一次側巻線の励起によって二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して負荷に出力する電源出力回路（２ａＡ）と、交流電源の出力電圧及び電源出力回路から負荷に出力する直流電圧を制御する電圧制御部（１０）と、を備えた。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次側巻線と前記一次側巻線とは絶縁された二次側巻線とを有する絶縁トランスと、出力電圧が可変でかつ出力電圧によって前記一次側巻線を励起する交流電源と、を有する電源入力回路と、
前記二次側巻線に接続されると共に、前記一次側巻線の励起によって前記二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して負荷に出力する電源出力回路と、
前記交流電源の出力電圧及び前記電源出力回路から前記負荷に出力する直流電圧を制御する電圧制御部と、を備えた
ことを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記交流電源は、出力電圧及び出力周波数が可変であり、
前記電圧制御部は、前記交流電源の出力電圧及び出力周波数並びに前記電源出力回路から前記負荷に出力する直流電圧を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。

【請求項3】

前記電源出力回路を含む複数の電源出力回路を備え、
前記絶縁トランスは、前記一次側巻線とは絶縁された前記二次側巻線を含む複数の二次側巻線を有し、
前記複数の電源出力回路は、前記複数の二次側巻線のそれぞれに接続されると共に、前記一次側巻線の励起によって前記複数の二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して複数の負荷へ出力する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。

【請求項4】

前記電源出力回路を含む複数の電源出力回路を備え、
前記絶縁トランスは、前記一次側巻線を含む複数の一次側巻線と、前記複数の一次側巻線のそれぞれに対応して配置され、前記複数の一次側巻線とは絶縁された前記二次側巻線を含む複数の二次側巻線と、を有し、
前記複数の電源出力回路は、前記複数の二次側巻線のそれぞれに接続されると共に、前記複数の一次側巻線の励起によって前記複数の二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して複数の負荷へ出力する
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。

【請求項5】

前記電源出力回路は、予め設定された電圧と前記負荷に出力される直流電圧との差が予め設定された閾値を超えた場合に報知する報知部を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の電源装置。

【請求項6】

前記電源出力回路は、予め設定された電圧と前記負荷に出力される直流電圧との差が予め設定された閾値を超えた場合に、前記負荷への直流電圧の出力を遮断する遮断部を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、交流の商用電源の交流電圧を直流電圧に変換し、負荷に直流電圧を印加する電源装置が知られている（特許文献１参照）。この電源装置は、商用電源から電源トランスの一次巻線に供給された交流電圧によって電源トランスの二次巻線に誘起された交流電圧を整流及び平滑化し、負荷に印加する直流電圧をレギュレータで調整している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０６－２０９５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、商用電源は、－８５Ｖ～＋１１５Ｖの範囲で電圧の変動が想定される。このため、特許文献１に記載の電源装置は、電源トランスの一次巻線に供給される電圧が低い場合でも負荷に印加する直流電圧を維持するように電源トランスが構成されていると、一次巻線に供給される電圧が高い場合には、一次巻線に供給される電圧が低い場合よりもレギュレータで調整する際の電位差が大きくなり、電源装置が発熱しやすいという課題がある。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するものであって、発熱を抑制することができる電源装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る電源装置は、一次側巻線と一次側巻線とは絶縁された二次側巻線とを有する絶縁トランスと、出力電圧が可変でかつ出力電圧によって一次側巻線を励起する交流電源と、を有する電源入力回路と、二次側巻線に接続されると共に、一次側巻線の励起によって二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して負荷に出力する電源出力回路と、交流電源の出力電圧及び電源出力回路から負荷に出力する直流電圧を制御する電圧制御部と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、電圧制御部によって絶縁トランスの一次側巻線を励起する交流電源の出力電圧を制御するので、絶縁トランスの二次側巻線からの交流電圧を、負荷へ印加するための直流電圧に変換する際の発熱を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る電源装置の全体構成を示す機能ブロック図である。

【図2】実施の形態１の変形例に係る電源装置の全体構成を示す機能ブロック図である。

【図3】実施の形態２に係る電源装置の全体構成を示す機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
（１）構成の詳細な説明
図１は、実施の形態１に係る電源装置１ａの全体構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、電源装置１ａは、交流電源ＰＳと、絶縁トランスＴＲと、複数の電源出力回路２ａＡ、２ａＢ、・・・、２ａＮと、上位制御システム１０と、を備えており、例えば、商用交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換して、図示しない電気製品等の負荷に出力する。なお、実施の形態１において、交流電源ＰＳ及び絶縁トランスＴＲは、電源入力回路を構成する。また、本開示において、Ｎは、２以上の任意の自然数である。

【0010】

交流電源ＰＳは、交流を絶縁トランスＴＲに出力する。詳しくは、交流電源ＰＳは、商用交流電源からの交流周波数及び交流電圧を変化させることで、商用交流電源よりも高周波数の正弦波交流を絶縁トランスＴＲに出力する可変式の電源である。

【0011】

絶縁トランスＴＲは、交流電源ＰＳから負荷に出力する出力直流電圧Ｖｄｃを作るための電圧を取得する。絶縁トランスＴＲは、交流電源ＰＳに接続されている一次側巻線ＴＲ１と、複数の二次側巻線ＴＲ２Ａ、ＴＲ２Ｂ、・・・、ＴＲ２Ｎと、を有している。複数の二次側巻線ＴＲ２Ａ～ＴＲ２Ｎは、それぞれ、電源出力回路２ａＡ～２ａＮに接続されている。

【0012】

電源出力回路２ａＡは、整流ダイオードブリッジ１１Ａと、平滑コンデンサ１２Ａと、制御回路部１３Ａと、を有しており、整流ダイオードブリッジ１１Ａ及び平滑コンデンサ１２Ａによって、整流平滑回路が構成されている。整流平滑回路は、入力側に二次側巻線ＴＲ２Ａが接続されており、出力側に制御回路部１３Ａが接続されている。制御回路部１３Ａは、マイコン制御部１４Ａと、レギュレータ回路１５Ａと、を有している。レギュレータ回路１５Ａは、出力直流電圧Ｖｄｃを制御する。なお、制御回路部１３Ａには、図示しない直流電源からマイコン制御部１４Ａ及びレギュレータ回路１５Ａを駆動するための電流が供給されている。

【0013】

電圧制御部としての上位制御システム１０は、電源装置１ａの全体を制御する機能及び電源装置１ａの稼動状態を監視する機能を備えている。上位制御システム１０は、電源出力回路２ａＡ～２ａＮの各マイコン制御部と接続されている。具体的には、上位制御システム１０は、電源出力回路２ａＡと設定電圧指令信号通信ライン及び通信ラインによって接続されている。設定電圧指令信号通信ラインは、上位制御システム１０からの設定電圧指令信号ＳＶＲｅｆＡを電源出力回路２ａＡに伝達する。通信ラインは、マイコン制御部１４Ａが収集する装置稼動情報をモニター信号ＳＭｏＡとして上位制御システム１０に伝達する。例えば、通信ラインが上位制御システム１０に伝達する装置稼動情報は、負荷に印加する出力直流電圧Ｖｄｃ、及び負荷に印加する出力直流電流Ｉｆ及びレギュレータ回路１５Ａの温度に関する情報を含む。また、上位制御システム１０は、信号ラインによって交流電源ＰＳと接続されている。信号ラインは、上位制御システム１０から、交流電源ＰＳの出力電源を制御するための交流電源出力指令値ＳＶＰＳを交流電源ＰＳに伝達する。

【0014】

マイコン制御部１４Ａは、整流平滑回路からの正極側の直流電圧Ｖ＋、負極側の直流電圧Ｖ－及び負荷に出力される出力直流電圧Ｖｄｃを検出する配線が接続されている。また、マイコン制御部１４Ａは、レギュレータ回路１５Ａの制御素子１６ｎ、１６ｐを駆動制御する不図示のアンプを有している。アンプは、上位制御システム１０からの設定電圧指令信号ＳＶＲｅｆＡと、検出した出力直流電圧Ｖｄｃの値と、レギュレータ回路１５Ａに入力される直流電圧Ｖ＋及び直流電圧Ｖ－と、を監視比較して、出力直流電圧Ｖｄｃを安定させるように、レギュレータ回路１５Ａの制御素子１６ｎ、１６ｐを駆動制御する。マイコン制御部１４Ａは、負荷に印加される電圧、電流及びレギュレータ回路の温度等の装置稼動情報の監視を行い、上位制御システム１０にモニター信号ＳＭｏＡとして逐次伝達する。

【0015】

電源出力回路２Ｂは、整流ダイオードブリッジ１１Ｂと、平滑コンデンサ１２Ｂと、制御回路部１３Ｂと、を有しており、制御回路部１３Ｂは、マイコン制御部１４Ａと、レギュレータ回路１５Ａと、を有している。なお、電源出力回路２ａＡ～２ａＮの構成は、互いに同様であるため、電源出力回路２ａＢ～２ａＮについての図示及び説明を一部省略する。

【0016】

以下、電源出力回路２ａＡの動作について説明する。交流電源ＰＳは、出力直流電圧Ｖｄｃを得るために、上位制御システム１０から交流電源出力指令値ＳＶＰＳを受けて、絶縁トランスＴＲの一次側巻線ＴＲ１に対し、交流電源出力指令値ＳＶＰＳに応じた電圧を印加する。一次側巻線ＴＲ１に電圧が印加されると、一次側巻線ＴＲ１及び二次側巻線ＴＲ２Ａの巻き数比に応じた交流が、絶縁トランスＴＲの二次側巻線ＴＲ２Ａから出力される。二次側巻線ＴＲ２Ａから出力された交流は、整流ダイオードブリッジ１１Ａ及び平滑コンデンサ１２Ａで構成される整流平滑回路によって整流及び平滑されて直流に変換され、レギュレータ回路１５Ａの制御素子１６ｎ、１６ｐに入力される。

【0017】

例えば、レギュレータ回路１５Ａは、金属酸化膜半導体電解効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ；Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であるｎ型ＭＯＳＦＥＴ（以下「ｎＭｏｓ」という。）を有する制御素子１６ｎと、ｐ型ＭＯＳＦＥＴ（以下「ｐＭｏｓ」という。）を有する制御素子１６ｐと、が配置された相補型の回路として形成されており、整流・平滑された直流電源のＶ＋側にｎＭｏｓが接続され、直流電源のＶ－側にｐＭｏｓが接続され、ｎＭｏｓとｐＭｏｓとの接続中間点から直流電圧を負荷に出力するように構成されている。

【0018】

そして、制御素子１６ｎ、１６ｐのそれぞれのＭＯＳＦＥＴは、マイコン制御部１４Ａからの制御駆動指令をそれぞれのゲート入力部Ｇに受け、負荷側に印加される電流をシンクまたはソースさせながら出力直流電圧Ｖｄｃを制御指令電圧に安定化制御するように構成されている。なお、電源出力回路２ａＢ～２ａＮの動作は、電源出力回路２ａＡの動作と同様であるため、説明を省略する。なお、負荷への印加電流が大きい場合、図示していないが、レギュレータ回路は、並列に設けられることとなる。このことは、後述する実施の形態２についても同様である。

【0019】

一方、絶縁トランスＴＲの電源となる交流電源ＰＳは、絶縁トランスＴＲの一次側巻線ＴＲ１に交流を印加する電源であり、印加する交流の出力指令値は、周波数値と電圧値とが含まれる。上位制御システム１０は、負荷に印加する出力電圧値、及び負荷状況に応じて得られた装置の稼動情報から、レギュレータ回路１５Ａの制御素子１６ｎ、１６ｐが電圧制御を行う際の熱損失を抑制して、安定した出力直流電圧Ｖｄｃを得るための指令値を交流電源ＰＳに伝達する。なお、交流周波数指令値は、電源入力回路のリアクタンスを考慮して、概ね４００～５００Ｈｚ程度である。

【0020】

図２は、実施の形態１の変形例に係る電源装置１ｂの全体構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、電源装置１ｂは、交流電源ＰＳと、絶縁トランスＴＲと、複数の電源出力回路２ｂＡ、２ｂＢ、・・・、２ｂＮと、上位制御システム１０と、を備えており、電源出力回路２ｂＡは、スイッチＳＷ１Ａを有している。電源装置１ｂのマイコン制御部１４Ａは、負荷に印加される出力直流電圧Ｖｄｃ、出力直流電流Ｉｆ及びレギュレータ回路１５Ａの温度監視と異常検知を行う。電源装置１ｂのマイコン制御部１４Ａは、過電流、過電圧、温度異常等の異常を検知した場合、スイッチＳＷ１Ａに異常遮断信号ＳＥＭＳを出力し、当該系統のスイッチＳＷ１Ａを遮断する。言い換えると、電源装置１ｂのマイコン制御部１４Ａは、予め設定された閾値を超える電流、予め設定された閾値を超える電圧、及び予め設定された閾値を超える温度等の異常を検知した場合、スイッチＳＷ１Ａに異常遮断信号ＳＥＭＳを出力することで、当該系統のスイッチＳＷ１Ａを遮断することで、負荷への直流電圧の出力を遮断する。なお、制御回路部１３ＡにはスイッチＳＷ１Ａとは異なる経路で直流電流が供給されているため、スイッチＳＷ１Ａの遮断は、制御回路部１３Ａの動作に影響がない。また、このようなマイコン制御部１４Ａは、予め設定された電圧と負荷に出力される直流電圧との差が予め設定された閾値を超えた場合に、負荷への直流電圧の出力を遮断する遮断部を構成する。
なお、マイコン制御部１４Ａは、予め設定された閾値を超える電流、予め設定された閾値を超える電圧、及び予め設定された閾値を超える温度のうち少なくとも１つを検知した場合、負荷への直流電圧の出力を何らかの手段で遮断する機能を有していればよく、例えば、マイコン制御部は、異常遮断信号を電源装置と負荷との間に配置された図示しないスイッチに出力することで、当該スイッチを作動させることにより、負荷への直流電圧の出力を遮断するように構成されていてもよい。
また、例えば、マイコン制御部は、閾値を超える電流、電圧及び温度のうちいずれか１つを検知した場合、電源入力回路の特定の部位において回路を遮断することで、負荷への直流電圧の出力を遮断するように構成されていてもよいし、電源出力回路の特定の部位において回路を遮断することで、負荷への直流電圧の出力を遮断するように構成されていてもよい。また、マイコン制御部は、閾値を超える電流、電圧及び温度のうちいずれか１つを検知した場合、絶縁トランスの一次側巻線に接続されている回路を遮断することで、負荷への直流電圧の出力を遮断するように構成されていてもよいし、絶縁トランスの二次側巻線に接続されている回路を遮断することで、負荷への直流電圧の出力を遮断するように構成されていてもよい。

【0021】

なお、マイコン制御部１４Ａは、負荷に印加される出力直流電圧Ｖｄｃ、出力直流電流Ｉｆ及びレギュレータ回路１５Ａの温度を直接監視するように構成されているものに限定されない。例えば、マイコン制御部１４Ａは、電源出力回路２ｃＡにおける特定部位の電圧及び電流を監視することによって、間接的に負荷に印加される出力直流電圧Ｖｄｃ及び出力直流電流Ｉｆを監視するように構成されていてもよいし、電源装置の所定部位の温度又は所定位置の気温等を監視することによって、レギュレータ回路１５Ａの温度を間接的に監視するように構成されていてもよい。

【0022】

また、電源出力回路２ｂＡは、マイコン制御部１４Ａの異常を検出して、スイッチＳＷ１Ａによって特定の系統を遮断した場合、上位制御システム１０で該当する系統の異常を液晶表示装置、ＬＥＤ等の図示しない表示部によって表示する等、当該系統の電源出力回路２ｂＡに異常が生じたことを報知するように構成されていてもよい。なお、マイコン制御部１４Ａは、予め設定された電圧と負荷に出力される直流電圧との差が予め設定された閾値を超えた場合に報知する報知部を構成する。

【0023】

電源出力回路２ｂＢは、スイッチＳＷ１Ｂを有している。なお、電源出力回路２ｂＢ～２ｂＮの構成は、電源出力回路２ｂＡと同様であるため、説明を省略する。

【0024】

（２）実施例の要点と特徴
以上のとおり、本開示の実施の形態１に係る電源装置１ａ、１ｂは、上位制御システム１０によって絶縁トランスＴＲの一次側巻線ＴＲ１を励起する交流電源ＰＳの出力電圧を制御するので、絶縁トランスの二次側巻線ＴＲ２Ａ～ＴＲ２Ｎからの交流電圧を、負荷へ印加するための直流電圧に変換する際の発熱を抑制することができる。例えば、電源装置１ａ、１ｂは、商用交流電源よりも高い周波数の交流電源を絶縁トランスＴＲの一次側巻線ＴＲ１に印加し、複数の二次側巻線ＴＲ２Ａ～ＴＲ２Ｎに励起された交流を、接続されたそれぞれの電源出力回路２ａＡ～２ａＮ、２ｂＡ～２ｂＮで直流に変換するように構成されている。絶縁トランスＴＲは、磁束密度の関係によって、周波数が高い方がサイズを小さくできる。このため、電源装置１ａ、１ｂは、従来よりも小型化することが可能になる。

【0025】

また、電源装置１ａ、１ｂは、上位制御システム１０を備えており、絶縁トランスＴＲの二次側巻線ＴＲ２Ａ～ＴＲ２Ｎのそれぞれに接続された電源出力回路２ａＡ～２ａＮ、２ｂＡ～２ｂＮに設けられたマイコン制御部１４Ａ～１４Ｎは、負荷に印加される出力直流電圧Ｖｄｃ、出力直流電流Ｉｆ、又はレギュレータ回路１５Ａ～１５Ｎの温度等の装置稼動情報の監視を行い、装置稼動情報を、上位制御システム１０に伝達する機能を有しているので、上位制御システム１０によって負荷に対する印加条件をリアルタイムで監視することができ、絶縁トランスＴＲに入力される交流電源ＰＳの印加条件を最適化した値で出力するよう交流電源ＰＳに指令して、直流変換することができる。このことにより、レギュレータ回路１５Ａ～１５Ｎでは、電圧ドロップを抑制した直流電圧制御が可能になると共に、さらにｎＭｏｓとｐＭｏｓで構成された相補回路において、負荷に印加される電流をシンクとソースの作用により直流電圧を安定化する制御のため、電圧ドロップが小さいことによる発熱抑制の効果があり、冷却構造も小さくでき、電源装置の小型化を図ることができる。

【0026】

実施の形態２．
（１）構成の詳細な説明
次に、図３を参照して、実施の形態２に係る電源装置１ｃについて説明する。
実施の形態２に係る電源装置１ｃは、実施の形態１に係る電源装置１ａ、１ｂが一つの一次側巻線に対して複数の二次側巻線を備えているのに対し、複数の一次側巻線と各一次側巻線に対応して配置されている複数の二次側巻線とを備えている点が異なる。なお、電源装置としての基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、実施の形態１と同一、または同等である部分についてはその説明を省略する。

【0027】

図３において、絶縁トランスＴＲＡ、ＴＲＢ、・・・、ＴＲＮは、一次側巻線ＴＲ１Ａ、ＴＲ１Ｂ、・・・、ＴＲ１Ｎと、二次側巻線ＴＲ２Ａ、ＴＲ２Ｂ、・・・、ＴＲ２Ｎが、それぞれ一対のトランスを構成しており、それぞれの二次側巻線ＴＲ２Ａ～ＴＲ２Ｎに、電源出力回路２ｃＡ、２ｃＢ、・・・、２ｃＮがそれぞれ接続されている。各電源出力回路の構成は実施の形態１と同様である。

【0028】

絶縁トランスＴＲＡ～ＴＲＮの一次側巻線ＴＲ１Ａ～ＴＲ１Ｎのそれぞれの一端には、スイッチＳＷ１１Ａ、ＳＷ１１Ｂ、・・・、ＳＷ１１Ｎを介して交流電源ＰＳの出力が接続されており、他端には、交流電源ＰＳのＮ側に接続されている。従って、絶縁トランスと直流電源出力回路は一対の構成の多出力電源装置となっている。交流電源ＰＳは、実施の形態１と同様、出力の周波数と電圧とが外部からの指令により可変出力できるもので、商用交流周波数よりも高い周波数の交流を一次側巻線ＴＲ１Ａ～ＴＲ１Ｎに印加することが可能になっている。

【0029】

電源装置１ｃにおいて、上位制御システム１０およびマイコン制御部は実施の形態１と同様であり、電源出力の稼動情報からの異常伝達により、マイコン制御部が異常系統の遮断を行う手段についても実施の形態１と同様であるが、電源装置１ｃにおいては、絶縁トランスの一次側に接続してある各系統のスイッチを遮断することによって、各負荷への直流電圧の出力を遮断する点が、実施の形態１とは異なる。

【0030】

（２）実施例の要点と特徴
以上のとおり、本開示の実施の形態２に係る電源装置１ｃは、多出力とした電源装置であるが、絶縁トランスは、それぞれ電源出力に対応するように個々に備えている。また、電源装置１ｃは、実施の形態１と同様、商用交流電源よりも高い周波数の交流を絶縁トランス一次側に印加可能になっており、商用交流電源よりも高い周波数の交流が印加されることにより、磁束密度の関係から周波数が高い方がサイズを小さくすることができる。また、複数電源出力対応に備えた個々の絶縁トランスは、電流容量が小さいトランスサイズでよく、絶縁トランスと、直流生成の電源出力回路と、を一枚の基板に実装することで電源装置を小型化することができる。

【0031】

なお、上述したいずれの実施の形態においても、電源装置は、複数の電源出力回路を備えているものに限らず、単一の電源出力回路を備えているものであってもよい。また、本開示は、各実施の形態の自由な組合せ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

【0032】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

【0033】

（付記１）
一次側巻線と前記一次側巻線とは絶縁された二次側巻線とを有する絶縁トランスと、出力電圧が可変でかつ出力電圧によって前記一次側巻線を励起する交流電源と、を有する電源入力回路と、
前記二次側巻線に接続されると共に、前記一次側巻線の励起によって前記二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して負荷に出力する電源出力回路と、
前記交流電源の出力電圧及び前記電源出力回路から前記負荷に出力する直流電圧を制御する電圧制御部と、を備えた
ことを特徴とする電源装置。
（付記２）
前記交流電源は、出力電圧及び出力周波数が可変であり、
前記電圧制御部は、前記交流電源の出力電圧及び出力周波数並びに前記電源出力回路から前記負荷に出力する直流電圧を制御する
ことを特徴とする付記１記載の電源装置。
（付記３）
前記電源出力回路を含む複数の電源出力回路を備え、
前記絶縁トランスは、前記一次側巻線とは絶縁された前記二次側巻線を含む複数の二次側巻線を有し、
前記複数の電源出力回路は、前記複数の二次側巻線のそれぞれに接続されると共に、前記一次側巻線の励起によって前記複数の二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して複数の負荷へ出力する
ことを特徴とする付記１または２記載の電源装置。
（付記４）
前記電源出力回路を含む複数の電源出力回路を備え、
前記絶縁トランスは、前記一次側巻線を含む複数の一次側巻線と、前記複数の一次側巻線のそれぞれに対応して配置され、前記複数の一次側巻線とは絶縁された前記二次側巻線を含む複数の二次側巻線と、を有し、
前記複数の電源出力回路は、前記複数の二次側巻線のそれぞれに接続されると共に、前記複数の一次側巻線の励起によって前記複数の二次側巻線から入力された交流電圧を直流電圧に変換して複数の負荷へ出力する
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項記載の電源装置。
（付記５）
前記電源出力回路は、予め設定された電圧と前記負荷に出力される直流電圧との差が予め設定された閾値を超えた場合に報知する報知部を備えた
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項記載の電源装置。
（付記６）
前記電源出力回路は、予め設定された電圧と前記負荷に出力される直流電圧との差が予め設定された閾値を超えた場合に、前記負荷への直流電圧の出力を遮断する遮断部を備えた
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項記載の電源装置。

【符号の説明】

【0034】

１ａ 電源装置、１ｂ 電源装置、１ｃ 電源装置、２ａＡ 電源出力回路、２ａＢ 電源出力回路、２ａＮ 電源出力回路、２ｂＡ 電源出力回路、２ｂＢ 電源出力回路、２ｂＮ 電源出力回路、２ｃＡ 電源出力回路、２ｃＢ 電源出力回路、２ｃＮ 電源出力回路、１０ 上位制御システム（電圧制御部）、１１Ａ 整流ダイオードブリッジ、１１Ｂ 整流ダイオードブリッジ、１２Ａ 平滑コンデンサ、１２Ｂ 平滑コンデンサ、１３Ａ 制御回路部、１３Ｂ 制御回路部、１４Ａ マイコン制御部（報知部、遮断部）、１４Ｂ マイコン制御部（報知部、遮断部）、１４Ｎ マイコン制御部（報知部、遮断部）、１５Ａ レギュレータ回路、１５Ｂ レギュレータ回路、１５Ｎ レギュレータ回路、１６ｎ 制御素子、１６ｐ 制御素子、Ｇ ゲート入力部、ＳＷ１１Ａ スイッチ、ＳＷ１１Ｂ スイッチ、ＳＷ１１Ｎ スイッチ、ＳＷ１Ａ スイッチ、ＳＷ１Ｂ スイッチ、ＴＲ 絶縁トランス（電源入力回路）、ＴＲＡ 絶縁トランス（電源入力回路）、ＴＲＢ 絶縁トランス（電源入力回路）、ＴＲ１ 一次側巻線、ＴＲ１Ａ 一次側巻線、ＴＲ１Ｂ 一次側巻線、ＴＲ１Ｎ 一次側巻線、ＴＲ２Ａ 二次側巻線、ＴＲ２Ｂ 二次側巻線、ＴＲ２Ｎ 二次側巻線、ＰＳ 交流電源（電源入力回路）。

【図1】

【図2】

【図3】