知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2025056527
(43)【公開日】2025-04-08
(54)【発明の名称】電力変換装置とその制御方法
(51)【国際特許分類】
H02M 7/12 20060101AFI20250401BHJP
G05F 1/10 20060101ALI20250401BHJP
【ＦＩ】
H02M7/12 H
G05F1/10 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023166057
(22)【出願日】2023-09-27
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(74)【代理人】
【識別番号】100135703
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 英隆
(72)【発明者】
【氏名】長野 昌明
(72)【発明者】
【氏名】谷野 光平
【テーマコード（参考）】
5H006
5H410
【Ｆターム（参考）】
5H006AA05
5H006DA04
5H006DB01
5H006DC05
5H006FA00
5H006GA04
5H410BB01
5H410BB04
5H410CC03
5H410FF03
5H410FF26
5H410LL01
5H410LL20
(57)【要約】
【課題】負荷装置からのリモートセンス線を電力変換装置に逆極性で接続しても、その接続状態を検出して電力変換装置からの出力を停止させる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置（２）は、交流電圧を直流電圧に変換して電源線（ＬＰ，ＬＮ）を介して負荷（３）に出力するインバータ装置（１０）を含む。前記電力変換装置（２）は、前記負荷（３）に接続されたリモートセンス線（ＳＰ，ＳＮ）をセンス端子（Ｔ３，Ｔ４）に接続して前記電源線（ＬＰ，ＬＮ）の配線抵抗（Ｒ１，Ｒ２）に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路（１５）と、前記負荷（３）に接続されたリモートセンス線（ＳＰ，ＳＮ）をセンス端子（Ｔ３，Ｔ４）に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置（１０）からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路（２０）とを備える。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】電力変換装置（２）は、交流電圧を直流電圧に変換して電源線（ＬＰ，ＬＮ）を介して負荷（３）に出力するインバータ装置（１０）を含む。前記電力変換装置（２）は、前記負荷（３）に接続されたリモートセンス線（ＳＰ，ＳＮ）をセンス端子（Ｔ３，Ｔ４）に接続して前記電源線（ＬＰ，ＬＮ）の配線抵抗（Ｒ１，Ｒ２）に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路（１５）と、前記負荷（３）に接続されたリモートセンス線（ＳＰ，ＳＮ）をセンス端子（Ｔ３，Ｔ４）に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置（１０）からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路（２０）とを備える。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ装置を含む電力変換装置であって、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路と、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路と、
を備える電力変換装置。
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路と、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路と、
を備える電力変換装置。
【請求項2】
前記逆接続検出回路は、
前記リモートセンス線のアノードセンス端子に接続されたフォトカップラのダイオードと、
前記ダイオードに接続された直列回路であって、抵抗及びツェナーダイオードを含む直列回路と、
を備え、
前記ダイオードの極性と、前記ツェナーダイオードの極性は互いに逆極性となるように、前記ダイオードと前記ツェナーダイオードは前記抵抗を介して接続された、
請求項１に記載の電力変換装置。
前記リモートセンス線のアノードセンス端子に接続されたフォトカップラのダイオードと、
前記ダイオードに接続された直列回路であって、抵抗及びツェナーダイオードを含む直列回路と、
を備え、
前記ダイオードの極性と、前記ツェナーダイオードの極性は互いに逆極性となるように、前記ダイオードと前記ツェナーダイオードは前記抵抗を介して接続された、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項3】
前記インバータ装置は、発振器からの駆動用発振信号に基づいて、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路を含み、
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記発振器による駆動用発振信号の発生を停止し、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記発振器による駆動用発振信号の発生を停止し、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項4】
前記インバータ装置は、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路を含み、
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記インバータ回路による直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記インバータ回路による直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項5】
前記インバータ装置は、
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の前段に設けられ、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣコンバータとを含み、
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記ＡＣ－ＤＣコンバータによる直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記ＡＣ－ＤＣコンバータからの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の前段に設けられ、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣコンバータとを含み、
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記ＡＣ－ＤＣコンバータによる直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記ＡＣ－ＤＣコンバータからの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項6】
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ装置を含む電力変換装置の制御方法であって、
制御回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御するステップと、
逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させるステップと、
を含む電力変換装置の制御方法。
制御回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御するステップと、
逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させるステップと、
を含む電力変換装置の制御方法。
【請求項7】
前記電力変換装置の制御方法は、
前記インバータ装置が、発振器からの駆動用発振信号に基づいて、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するステップと、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記発振器による駆動用発振信号の発生を停止し、前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させるステップと、
を含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
前記インバータ装置が、発振器からの駆動用発振信号に基づいて、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するステップと、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記発振器による駆動用発振信号の発生を停止し、前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させるステップと、
を含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項8】
前記インバータ装置は、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路を含み、
前記電力変換装置の制御方法は、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記インバータ回路による直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させるステップを、
含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
前記電力変換装置の制御方法は、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記インバータ回路による直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させるステップを、
含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項9】
前記インバータ装置は、
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の前段に設けられ、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣコンバータとを含み、
前記電力変換装置の制御方法は、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記ＡＣ－ＤＣコンバータによる直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記ＡＣ－ＤＣコンバータからの直流電圧の出力を停止させるステップを、
含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の前段に設けられ、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣコンバータとを含み、
前記電力変換装置の制御方法は、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記ＡＣ－ＤＣコンバータによる直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記ＡＣ－ＤＣコンバータからの直流電圧の出力を停止させるステップを、
含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばインバータ装置を備え、リモートセンス線を有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えばインバータ装置を備えたスイッチング電源装置において、リモートセンス線を用いた下記のリモートセンシング機能が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
スイッチング電源装置の出力端子において出力電圧安定度が良好でも、スイッチング電源装置から負荷までの距離が長くなると、負荷の変動により出力ラインに電圧降下が生じ、負荷端子での電圧安定度が悪化する。この現象を防止するために、リモートセンシング機能は、実際の負荷端子で出力電圧を検出するようにして、電源装置と負荷とを接続したリード配線の線間電圧降下を補償するものである。
【0004】
具体的には、電圧降下により出力電圧より低くなった供給電圧をリモートセンシング機能によりフィードバックし、供給電圧が規定値より高い場合は、スイッチング電源装置内のコンバータＰＷＭ制御のデューティ比を減少させる一方、供給電圧が規定値より低い場合は、スイッチング電源装置内のコンバータＰＷＭ制御のデューティ比を増大させる。このように制御することで、出力電圧を規定値に補正することで、出力電圧の安定化をはかれるという効果を有する。
【0005】
図５は特許文献１において開示された従来例に係る電源回路の構成を示すブロック図である。負荷側の異常に対する電源回路の保護を十分に行える電源回路を提供するために、図５の電源回路が開示され、特に、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０を保護するリモートセンス保護回路５０とを有する電源回路において、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０の負荷７０側に異常が発生した際に、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０とリモートセンス保護回路５０とを切り離す手段であるリレースイッチ５３を備えたことを特徴としている。
【0006】
図５の電源回路は、例えば電子機器である負荷７０に出力電圧Ｖｏを供給するＤＣ－ＤＣコンバータ６０と、リモートセンス保護回路５０とを備える。ここで、リモートセンス保護回路５０は、負荷７０側の異常を検出するための検出回路５１とＤＣ－ＤＣコンバータ６０（電源回路）にフィードバックする参照電圧を決定するフィードバック回路５２から構成される。検出回路５１はＤＣ－ＤＣコンバータ６０の出力電圧Ｖｏと負荷７０側供給電圧Ｖｒｓを比較し、負荷側の異常を検出する。フィードバック回路５２は検出回路５１からの情報を参照して選択的に自動で電源回路フィードバック系に返す参照電圧Ｖｓｅｎｃｅを決定する。ここで、検出回路５１の比較回路に入力される出力電圧Ｖｏと負荷への供給電圧Ｖｒｓとを常時比較し、Ｖｒｓ＞Ｖｏの時を異常動作とする。異常の際には供給電圧Ｖｒｓをリレースイッチ５３により切り離し、出力電圧ＶｏをＤＣ－ＤＣコンバータ６０にフィードバックし、検出回路５１で低い方の値を参照電圧ＶｓｅｎｃｅとしてＤＣ－ＤＣコンバータ６０にフィードバックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００９－１９４９６０号公報
【特許文献2】特許第５６３０８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、負荷装置からのリモートセンス線を逆極性でスイッチング電源装置に接続すると、リモートセンス電圧が出力電圧よりも大幅に小さいと誤判断し、出力電圧が大幅に増大してスイッチング電源装置が破損する場合があるという問題点があった。
【0009】
本発明の目的は、負荷装置からのリモートセンス線を、スイッチング電源装置などの電力変換装置に逆極性で接続しても、その接続状態を検出して電力変換装置からの出力を停止させることができる電力変換装置とその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ装置を含む電力変換装置であって、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路と、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路と、
を備える。
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ装置を含む電力変換装置であって、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路と、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路と、
を備える。
【発明の効果】
【0011】
従って、本発明の一態様に係る電力変換装置によれば、負荷装置からのリモートセンス線を電力変換装置に逆極性で接続しても、その接続状態を検出して電力変換装置からの出力を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1A】実施形態に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。
【図1B】変形例１に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。
【図1C】変形例２に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。
【図1D】変形例３に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。
【図2】比較例１に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。
【図3】比較例２に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。
【図5】従来例に係る電源回路の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明に係る実施形態及び変形例について図面を参照して説明する。なお、同一又は同様の構成要素については同一の符号を付している。
【0014】
（発明者の知見）
図２は比較例１に係るスイッチング電源装置２Ａの構成を示すブロック図である。図２のスイッチング電源装置２Ａは、インバータ装置１０と、整流回路１６と、電解キャパシタＣｓ及びインダクタＬｓを含む平滑回路１７と、正極の出力端子Ｔ１（＋）及び負極の出力端子Ｔ２（－）とを備えて構成される。インバータ装置１０は交流電源１からの交流電圧をスイッチングすることで所定の交流電圧を発生した後、整流回路１６及び平滑回路１７を介して所定の直流電圧を得る。当該直流電圧は、一対の電源線ＬＰ，ＮＰを介して例えば抵抗ＲＯの負荷３に出力される。なお、Ｒ１，Ｒ２は電源線ＬＰ，ＮＰの配線の抵抗であり、他の図１Ａ～図１Ｄ、図３、図４においても同じである。
図２は比較例１に係るスイッチング電源装置２Ａの構成を示すブロック図である。図２のスイッチング電源装置２Ａは、インバータ装置１０と、整流回路１６と、電解キャパシタＣｓ及びインダクタＬｓを含む平滑回路１７と、正極の出力端子Ｔ１（＋）及び負極の出力端子Ｔ２（－）とを備えて構成される。インバータ装置１０は交流電源１からの交流電圧をスイッチングすることで所定の交流電圧を発生した後、整流回路１６及び平滑回路１７を介して所定の直流電圧を得る。当該直流電圧は、一対の電源線ＬＰ，ＮＰを介して例えば抵抗ＲＯの負荷３に出力される。なお、Ｒ１，Ｒ２は電源線ＬＰ，ＮＰの配線の抵抗であり、他の図１Ａ～図１Ｄ、図３、図４においても同じである。
【0015】
図２の比較例１で示すように、スイッチング電源装置２Ａから離れた抵抗Ｒ０の負荷３に１０Ａの電流を流したとき、スイッチング電源装置２Ａ本体から離れており、電源線ＬＰ，ＮＰの合計で往復０．２Ω（＝Ｒ１＋Ｒ２）の抵抗値を持ったとき、スイッチング電源装置２Ａの出力端子Ｔ１，Ｔ２の電圧と、負荷３の電圧とを比較すると、２６Ｖ－２４Ｖ＝２Ｖの電圧降下が発生する。
【0016】
図３は比較例２に係るスイッチング電源装置の構成を示すブロック図である。図２の電圧降下を防止するために、リモートセンシング機能を用いて、負荷３の両端電圧をリモートセンス線ＳＰ，ＳＮ及び正極のセンス端子Ｔ３（＋Ｓ），負極のセンス端子Ｔ４（－Ｓ）を介してリモートセンス回路１８がリモートセンス電圧Ｖｒｓとして検出する。そして、リモートセンス回路１８は、リモートセンス電圧Ｖｒｓに基づいて、図３に示すように、電圧降下した電圧分を補償して出力電圧Ｖｏを補正するようにインバータ装置１０を制御する。ここで、ＳＰは正極のリモートセンス線であり、ＮＰは負極のリモートセンス線である。また、センス端子Ｔ３には＋Ｓの表示があり、センス端子Ｔ４には－Ｓの表示がある。
【0017】
しかしながら、リモートセンス線ＳＰ，ＳＮはユーザがセンス端子Ｔ３（＋Ｓ），Ｔ４（－Ｓ）に手動で接続するため、当該リモートセンス線ＳＰ，ＳＮの接続を間違える場合がある。
【0018】
図４は図３のスイッチング電源装置２Ｂにおいて負荷装置からのリモートセンス線ＳＰ，ＳＮをスイッチング電源装置２Ｂのセンス端子Ｔ３（＋Ｓ），Ｔ４（－Ｓ）に、逆極性で誤接続したときのブロック図である。図４のように誤接続した場合、リモートセンス回路１８は、負荷電圧Ｖｏｒに基づくリモートセンス電圧Ｖｒｓが出力電圧Ｖｏよりも大幅に小さいと誤判断し、出力電圧Ｖｏが大幅に増大してスイッチング電源装置２Ｂが破損する場合があるという問題点があった。本発明に係る実施形態の目的はこの問題点を解決することにある。
【0019】
（実施形態）
図１Ａは実施形態に係るスイッチング電源装置２の構成例を示すブロック図である。図１Ａのスイッチング電源装置２は、インバータ装置１０と、整流回路１６と、平滑回路１７と、リモートセンス回路１８と、正極の出力端子Ｔ１（＋）及び負極の出力端子Ｔ２（－）と、逆接続検出回路２０とを備えて構成される。ここで、インバータ装置１０は、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１と、平滑回路１２と、ＰＷＭインバータ回路１３と、発振器１４と、制御回路１５とを備えて構成される。また、逆接続検出回路２０は、フォトカップラ２１と、停止信号発生器２２と、抵抗Ｒ３と、ツェナーダイオードＺＤとを備えて構成される。
図１Ａは実施形態に係るスイッチング電源装置２の構成例を示すブロック図である。図１Ａのスイッチング電源装置２は、インバータ装置１０と、整流回路１６と、平滑回路１７と、リモートセンス回路１８と、正極の出力端子Ｔ１（＋）及び負極の出力端子Ｔ２（－）と、逆接続検出回路２０とを備えて構成される。ここで、インバータ装置１０は、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１と、平滑回路１２と、ＰＷＭインバータ回路１３と、発振器１４と、制御回路１５とを備えて構成される。また、逆接続検出回路２０は、フォトカップラ２１と、停止信号発生器２２と、抵抗Ｒ３と、ツェナーダイオードＺＤとを備えて構成される。
【0020】
図１Ａのインバータ装置１０において、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１は交流電源１からの交流電圧をスイッチングすることで所定の交流電圧を発生した後、整流することで、所定の整流電圧を発生する。当該整流電圧は平滑回路１２により平滑されて所定の直流電圧に変換された後，ＰＷＭインバータ回路１３に入力される。発振器１４は、インバータ装置１０の起動時に発振を開始して駆動用発振信号を発生してＰＷＭインバータ回路１３に出力する。ＰＷＭインバータ回路１３は、平滑回路１２から入力される直流電圧を、発振器１４からの駆動用発振信号に同期してＰＷＭ電圧を発生した後、整流回路１６及び平滑回路１７を介して直流出力電圧Ｖｏを発生する。直流出力電圧Ｖｏは電源線ＬＰ，ＬＮを介して負荷３に出力される。制御回路１５は、ＰＷＭインバータ回路１３の出力電圧を検出して、所定の出力電圧となるようにＰＷＭ信号の時間幅を制御する。
【0021】
負荷３の負荷電圧Ｖｏｒはリモートセンス線ＳＰ，ＳＮを介してリモートセンス回路１８にリモートセンス電圧Ｖｒｓとしてフィードバックされる。リモートセンス回路１８は、そして、リモートセンス回路１８は、リモートセンス電圧Ｖｒｓに基づいて、電源線ＬＰ，ＬＮにより電圧降下した電圧分を補償して所定の出力電圧Ｖｏを出力するように補正するように制御回路１５を介してＰＷＭインバータ回路１３を制御する。
【0022】
図１Ａの逆接続検出回路２０において、センス端子Ｔ３はリモートセンス電圧Ｖｒｓのアノードセンス端子であって、フォトカップラ２１のダイオードＤ１のカソードに接続され、ダイオードＤ１のアノードは抵抗Ｒ３及びツェナーダイオードＺＤを介して出力端子Ｔ１に接続される。ここで、ダイオードＤ１の極性と、ツェナーダイオードＺＤの極性は互いに逆極性となるように、ダイオードＤ１とツェナーダイオードＺＤは互いに抵抗Ｒ３を介して直列に接続される。フォトカップラ２１のダイオードＤ１は、逆接続時の誘起電圧Ｖｄｓ（リモートセンス電圧）を検出するために設けられる。また、センス端子Ｔ４はリモートセンス電圧Ｖｒｓのカソードセンス端子であって、接地される。なお、抵抗Ｒ３とツェナーダイオードＺＤの直列回路において、直列に接続された抵抗Ｒ３とツェナーダイオードＺＤの位置を入れ替えてもよい。
【0023】
ここで、抵抗Ｒ３の抵抗値及びツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧はフォトカップラ２１のダイオードＤ１における誘起電圧Ｖｄｓを検出できる電圧範囲（電源線ＬＰ，ＬＮの電圧降下に対応する電圧範囲に対応する）を規定する。リモートセンス電圧Ｖｒｓは次式で表される。
【0024】
Ｖｒｓ＝Ｖｏ＋Ｖｄｒ＋Ｖｄｓ＋ＶＲ２ （１）
【0025】
ここで、ＶｄｒはツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧に抵抗Ｒ３の電圧降下分を加算した電圧であり、ＶＲ２は抵抗Ｒ２の電圧降下分である。従って、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧及び抵抗Ｒ３の抵抗値の設定値を変更することで、逆極性での誤接続の検出電圧範囲を変更することができる。
【0026】
前記（１）式から次式を得る。
【0027】
Ｖｄｓ＋Ｖｄｒ＝Ｖｒｓ－Ｖｏ－ＶＲ２ （２）
【0028】
ここで、端子Ｔ１から見た端子Ｔ３の電位差がＶｄｓ＋Ｖｄｒの電位を下回れば、ダイオードＤ１は発光し、フォトトランジスタＴＲ１はその発光光を受光し、所定のＨレベル信号を停止信号発生器２２に出力する。一方、端子Ｔ１から見た端子Ｔ３の電位差がＶｄｓ＋Ｖｄｒの電位以上であれば、ダイオードＤ１は発光せず、所定のＬレベル信号を停止信号発生器２２に出力する。停止信号発生器２２は入力されるＨレベル信号に応答してＬレベルの発振停止信号を出力する一方、入力されるＬレベル信号に応答してＨレベルの発振停止信号を出力する。ここで、端子Ｔ１から見た端子Ｔ３の電位差がＶｄｓ＋Ｖｄｒの電位を下回るときは、例えば上述のように、ユーザが、スイッチング電源装置２において負荷装置からのリモートセンス線ＳＰ，ＳＮをスイッチング電源装置２のセンス端子Ｔ３（＋Ｓ），Ｔ４（－Ｓ）に、逆極性で誤接続したときである。
【0029】
発振器１４は上述のように、インバータ装置１０の起動時に発振動作をするが、Ｌレベルの発振停止信号に応答してその発振出力を停止し、ＰＷＭインバータ回路１３への発振信号の供給を停止する。これにより、ＰＷＭインバータ回路１３はＰＷＭ電圧の出力を停止し、スイッチング電源装置２からの直流電圧の出力は停止される。
【0030】
以上説明したように、本実施形態によれば、逆接続検出回路２０を備えたので、例えば上述のように、ユーザが、スイッチング電源装置２において負荷装置からのリモートセンス線ＳＰ，ＳＮをスイッチング電源装置２のセンス端子Ｔ３（＋Ｓ），Ｔ４（－Ｓ）に、逆極性で誤接続したときであっても、センス端子Ｔ３のリモートセンス電圧Ｖｒｓに基づいて、前記逆極性で誤接続を検出して、ＰＷＭインバータ回路１３への発振信号の発生を停止させる。これにより、スイッチング電源装置２からの直流電圧の出力を緊急に停止させることができる。
【0031】
従って、リモートセンス線ＳＰ，ＳＮを逆極性でセンス端子Ｔ３，Ｔ４に接続しても、スイッチング電源装置２は破壊されない。それ故、ユーザは、リモートセンス線ＳＰ，ＳＮを正しくセンス端子Ｔ３，Ｔ４に接続することができる。
【0032】
また、本実施形態では、逆接続検出回路２０による逆極性での接続を検出したときに、インバータ装置１０の発振器１４の発振信号の発生を停止させているので、インバータ装置１０の起動時においてＰＷＭインバータ回路１３の出力電圧を発生させる前に、インバータ装置１０の動作を停止させることができる。
【0033】
（変形例１）
図１Ｂは変形例１に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。図１Ｂにおいて、変形例１に係るスイッチング電源装置は、図１Ａの実施形態に係るスイッチング電源装置に比較して以下の点が異なる。
（１）停止信号発生器２２からの発振停止信号は発振器１４に代えて、ＰＷＭインバータ回路１３に入力される。ＰＷＭインバータ回路１３はＬレベルの発振停止信号に応答して、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を停止し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を停止し、これにより、インバータ装置１０の出力電圧の出力動作を停止する。なお、ＰＷＭインバータ回路１３はＨレベルの発振停止信号に応答して、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を継続し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を継続する。以上のように構成された変形例１でも、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１Ｂは変形例１に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。図１Ｂにおいて、変形例１に係るスイッチング電源装置は、図１Ａの実施形態に係るスイッチング電源装置に比較して以下の点が異なる。
（１）停止信号発生器２２からの発振停止信号は発振器１４に代えて、ＰＷＭインバータ回路１３に入力される。ＰＷＭインバータ回路１３はＬレベルの発振停止信号に応答して、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を停止し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を停止し、これにより、インバータ装置１０の出力電圧の出力動作を停止する。なお、ＰＷＭインバータ回路１３はＨレベルの発振停止信号に応答して、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を継続し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を継続する。以上のように構成された変形例１でも、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0034】
（変形例２）
図１Ｃは変形例２に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。図１Ｃにおいて、変形例２に係るスイッチング電源装置は、図１Ａの実施形態に係るスイッチング電源装置に比較して以下の点が異なる。
（１）停止信号発生器２２からの発振停止信号は発振器１４に代えて、制御回路１５に入力される。制御回路１５はＬレベルの発振停止信号に応答してＰＷＭインバータ回路１３を制御することで、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を停止し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を停止し、これにより、インバータ装置１０の出力電圧の出力動作を停止する。なお、制御回路１５はＨレベルの発振停止信号に応答してＰＷＭインバータ回路１３を制御することで、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を継続し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を継続する。以上のように構成された変形例２でも、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１Ｃは変形例２に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。図１Ｃにおいて、変形例２に係るスイッチング電源装置は、図１Ａの実施形態に係るスイッチング電源装置に比較して以下の点が異なる。
（１）停止信号発生器２２からの発振停止信号は発振器１４に代えて、制御回路１５に入力される。制御回路１５はＬレベルの発振停止信号に応答してＰＷＭインバータ回路１３を制御することで、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を停止し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を停止し、これにより、インバータ装置１０の出力電圧の出力動作を停止する。なお、制御回路１５はＨレベルの発振停止信号に応答してＰＷＭインバータ回路１３を制御することで、ＰＷＭインバータ回路１３の動作を継続し、もしくは、ＰＷＭインバータ回路１３からの出力電圧の出力動作を継続する。以上のように構成された変形例２でも、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0035】
（変形例３）
図１Ｄは変形例３に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。図１Ｄにおいて、変形例３に係るスイッチング電源装置は、図１Ａの実施形態に係るスイッチング電源装置に比較して以下の点が異なる。
（１）停止信号発生器２２からの発振停止信号は発振器１４に代えて、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１に入力される。ＡＣ－ＤＣコンバータ１１はＬレベルの発振停止信号に応答して、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１の動作を停止し、もしくは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１からの出力電圧の出力動作を停止することで、インバータ装置１０からの出力電圧の出力動作を停止する。なお、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１はＨレベルの発振停止信号に応答して、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１の動作を継続し、もしくは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１からの出力電圧の出力動作を継続する。以上のように構成された変形例３でも、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１Ｄは変形例３に係るスイッチング電源装置の構成例を示すブロック図である。図１Ｄにおいて、変形例３に係るスイッチング電源装置は、図１Ａの実施形態に係るスイッチング電源装置に比較して以下の点が異なる。
（１）停止信号発生器２２からの発振停止信号は発振器１４に代えて、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１に入力される。ＡＣ－ＤＣコンバータ１１はＬレベルの発振停止信号に応答して、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１の動作を停止し、もしくは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１からの出力電圧の出力動作を停止することで、インバータ装置１０からの出力電圧の出力動作を停止する。なお、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１はＨレベルの発振停止信号に応答して、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１の動作を継続し、もしくは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１１からの出力電圧の出力動作を継続する。以上のように構成された変形例３でも、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0036】
（他の変形例）
以上の実施形態においては、交流電圧を直流電圧に変換するスイッチング電源装置について説明したが、本発明はこれに限らず、交流電流等の交流電力を、直流電流等の直流電力に変換するスイッチング電源装置に適用してもよい。
以上の実施形態においては、交流電圧を直流電圧に変換するスイッチング電源装置について説明したが、本発明はこれに限らず、交流電流等の交流電力を、直流電流等の直流電力に変換するスイッチング電源装置に適用してもよい。
【0037】
以上の実施形態においては、インバータ装置１０はＰＷＭインバータ回路１３を備えているが、本発明はこれに限らず、他の種類のインバータ回路を備えてもよい。
【0038】
以上の実施形態においては、スイッチング電源装置２について説明しているが、本発明はこれに限らず、駆動用発振信号により電力変換を行うインバータ回路を含む電力変換装置に広く適用することができる。
【0039】
以上の実施形態においては、逆接続検出回路２０による逆極性での接続を検出したときに、インバータ装置１０の発振器１４の発振信号の発生を停止させて、インバータ装置１０からの直流電圧の出力を停止させているが、本発明はこれに限らず、逆接続検出回路２０による逆極性での接続を検出したときに、インバータ装置１０からの直流電圧の出力を停止させてもよい。
【0040】
（本発明と特許文献２との相違点）
特許文献２に係る発明の目的は、電池極性が逆の場合でも障害の発生を防止しうる充放電制御装置等を提供することにある。当該充放電制御装置は、電池ボックスに嵌挿された二次電池の電圧極性を検出する電圧検出線と、前記二次電池の充電電流または放電電流を伝送する負荷線とを備える。ここで、前記電圧検出線により検出された前記二次電池の極性と、前記負荷線により検出された前記二次電池の極性とが、一致する場合には、充放電試験プログラムの放電試験を遂行し、前記電圧検出線により検出された前記二次電池の極性と、前記負荷線により検出された前記二次電池の極性とが、一致しない場合には、充放電試験プログラムの放電試験を遂行しないことを特徴としている。
特許文献２に係る発明の目的は、電池極性が逆の場合でも障害の発生を防止しうる充放電制御装置等を提供することにある。当該充放電制御装置は、電池ボックスに嵌挿された二次電池の電圧極性を検出する電圧検出線と、前記二次電池の充電電流または放電電流を伝送する負荷線とを備える。ここで、前記電圧検出線により検出された前記二次電池の極性と、前記負荷線により検出された前記二次電池の極性とが、一致する場合には、充放電試験プログラムの放電試験を遂行し、前記電圧検出線により検出された前記二次電池の極性と、前記負荷線により検出された前記二次電池の極性とが、一致しない場合には、充放電試験プログラムの放電試験を遂行しないことを特徴としている。
【0041】
すなわち、特許文献２に係る発明は、例えばバッテリなどの二次電池にて発生した電圧を検出し、リモートセンス線のセンス端子への逆極性での接続を検出すると、リレースイッチで接続を切り替えて、内部回路を保護するように構成されている。
【0042】
これに対して、本実施形態では、スイッチング電源装置２の逆接続検出回路２０が、前記リモートセンス線の逆接続により誤検出を行い、インバータ装置１０が直流電圧を出力する前に停止するので、特許文献２に係る発明とは全く異なる。
【0043】
言い換えれば、特許文献２に係る発明では、二次電池により出力電圧がすでに発生しており、前記リモートセンス線の逆接続の誤検出時に前記出力電圧の出力を停止させるものではない。これに対して、本実施形態では、前記リモートセンス線の逆接続の誤検出時に前記出力電圧の出力を停止させる。
【産業上の利用可能性】
【0044】
以上詳述したように、本発明によれば、負荷装置からのリモートセンス線を電力変換装置に逆極性で接続しても、その接続状態を検出して電力変換装置からの出力を停止させることができる。
【符号の説明】
【0045】
１ 交流電源
２ スイッチング電源装置
３ 負荷
１０ インバータ装置
１１ ＡＣ－ＤＣコンバータ
１２ 平滑回路
１３ ＰＷＭインバータ回路
１４ 発振器
１５ 制御回路
１６ 整流回路
１７ 平滑回路
２０ 逆接続検出回路
２１ フォトカップラ
２２ 停止信号発生器
５０ リモートセンス保護回路
５１ 検出回路
５２ フィードバック回路
５３ リレースイッチ
６０ ＤＣ－ＤＣコンバータ
７０ 負荷（電子機器）
Ｃｓ 電解キャパシタ
Ｌｓ インダクタ
ＬＰ，ＬＮ 電源線
Ｒ１～Ｒ３ 抵抗
ＳＰ，ＳＮ リモートセンス線
Ｔ１，Ｔ２ 出力端子
Ｔ３，Ｔ４ センス端子
ＺＤ ツェナーダイオード
２ スイッチング電源装置
３ 負荷
１０ インバータ装置
１１ ＡＣ－ＤＣコンバータ
１２ 平滑回路
１３ ＰＷＭインバータ回路
１４ 発振器
１５ 制御回路
１６ 整流回路
１７ 平滑回路
２０ 逆接続検出回路
２１ フォトカップラ
２２ 停止信号発生器
５０ リモートセンス保護回路
５１ 検出回路
５２ フィードバック回路
５３ リレースイッチ
６０ ＤＣ－ＤＣコンバータ
７０ 負荷（電子機器）
Ｃｓ 電解キャパシタ
Ｌｓ インダクタ
ＬＰ，ＬＮ 電源線
Ｒ１～Ｒ３ 抵抗
ＳＰ，ＳＮ リモートセンス線
Ｔ１，Ｔ２ 出力端子
Ｔ３，Ｔ４ センス端子
ＺＤ ツェナーダイオード
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】