JP3406215B2 - リモートセンス式電源供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置から給電
線を介して負荷に供給されている電圧を電圧検出線を介
して検出することで負荷に所定の電圧が供給されるよう
にしたリモートセンス式電源供給装置に関する。より詳
細には、給電線ならびに電圧検出線の断線（未接続を含
む）を検出して負荷への電力供給を遮断または低減でき
るようにしたリモートセンス式電源供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電源装置から負荷に大電流を供給する場
合、電源装置の出力端子と負荷との間を接続する給電線
による電圧降下が無視できなくなる。電源装置と負荷と
の距離が離れている場合も、給電線の長さに比例して給
電線の抵抗が増加するため給電線による電圧降下が無視
できなくなる。このような場合には、負荷端に実際に供
給されている電圧を電圧検出線により検出（リモートセ
ンス）することで負荷端の電圧を制御できるリモートセ
ンス式電源供給装置を用いることが多い。

【０００３】リモートセンス式電源供給装置では、電圧
検出線の断線や電圧検出線の接続忘れ等があると、負荷
に供給する電圧を正しく制御できなくなる。また、電圧
検出線の断線等に対処するための保護回路の構成によっ
ては、給電線が断線した場合に、電圧検出線を介して負
荷へ電流が供給されてしまうことがある。このため、電
圧検出線の断線や給電線の断線に対処するために、各種
の提案がなされている。

【０００４】特開昭５８−７９１６７号公報（特開昭５
８−８０５６２号公報）には、直流電源出力の過電圧検
出回路の入力に、過電圧検出値より高い直流電源出力以
外の電圧を抵抗を通じて印加することにより、リモート
センス線の接続が断たれた場合に負荷への電力供給を停
止するようにした過電圧検出回路が記載されている。

【０００５】特開昭６１−２４０３０８号公報には、負
荷の電源供給端子の電圧をリモートセンスして電源出力
を安定化するリモートセンス式安定化電源において、リ
モートセンス式安定化電源の電源出力端子と電圧検出端
子との間に、ダイオードと抵抗との直列回路を設けるこ
とで、電源出力の異常からリモートセンス式安定化電源
を保護するようにしたものが記載されている。このリモ
ートセンス式安定化電源保護回路は、電源供給線が開放
状態になったときにリモートセンス線を流れる電流を抵
抗によって制限することができる。また、リモートセン
ス線が開放状態になったときには、ダイオードおよび抵
抗を介して電流が流れ、過大電圧の発生を防止できると
している。

【０００６】特開昭６１−２６７８０７号公報には、出
力電圧をリモートセンス線を用いてセンスし、センスし
た出力電圧と基準電圧とを比較し誤差を増幅することに
より入力電源の電圧制御を行なう定電圧電源回路におい
て、センスした出力電圧を分割抵抗により分圧された電
圧ＶＡが一方の入力端子Ａに入力され、基準電圧が他方
の入力端子Ｂに入力される誤差増幅器と、誤差増幅器の
入力端子Ａにカソードが接続され入力端子Ｂにアノード
が接続されたホトカプラと、ホトカプラのコレクタと内
部制御電源との間に接続された表示素子（発光ダイオー
ド）と、ホトカプラがオンのときはホトカプラのエミッ
タ出力により出力電圧をオフする信号を供給する駆動回
路とを備えたものが記載されている。この定電圧電源保
護回路は、リモートセンス線が断線すると、ホトカプラ
がオン状態となり表示素子（発光ダイオード）を点灯さ
せることで、リモートセンス線が断線したことを表示す
ると共に出力電圧を断させる。

【０００７】特開平３−１９５３２０号公報には、電源
装置から給電線を介して負荷に給電し、負荷の両端から
電源装置に対しリモートセンス線を接続している電力供
給装置において、リモートセンス線と並列接続した電圧
監視線と、電圧監視線により負荷電源端子の両端の電圧
の異常を検出する電圧検出回路とを具備し、電圧検出回
路の出力により負荷への電力供給を遮断するようにした
ものが記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５８−７９１６
７号公報（特開昭５８−８０５６２号公報）に記載され
た過電圧検出回路は、リモートセンス線の接続が断たれ
たことを検出するために、過電圧検出値より高い直流電
源出力以外の電圧を供給をする必要があり、このための
電源が別途必要になる。

【０００９】特開昭６１−２４０３０８号公報に記載さ
れたリモートセンス式安定化電源保護回路は、電源供給
線またはリモートセンス線が開放状態になったことを検
出して、負荷への電源供給を遮断することができない。
特開昭６１−２６７８０７号公報に記載された定電圧電
源保護回路は、給電線が断線した場合にも、表示素子
（発光ダイオード）が点灯してしまう。特開平３−１９
５３２０号公報に記載された電力供給装置は、電圧監視
線が断線等した場合には、その断線に対処できない。

【００１０】図６は、特開昭６１−２４０３０８号公報
の第２図に示された従来のリモートセンス式安定化電源
保護回路の回路構成図である。この回路構成は、各リモ
ートセンス線に保護抵抗Ｒ５１，Ｒ５２をそれぞれ介設
しているので、各給電線が断線した場合、各リモートセ
ンス線に流れる電流を制限できる。各保護抵抗Ｒ５１，
Ｒ５２の抵抗値に対して分圧回路を構成する分圧抵抗Ｒ
５３の抵抗値を充分に大きく設定することで、負荷端の
電圧を精度良く検出できる。しかし、リモートセンス線
の一方が断線した場合、負荷に供給される電圧は所定の
電圧よりもダイオードＤ５１，Ｄ５２の順方向電圧降下
分（約１ボルト程度）だけ高くなる。負荷端の電圧が数
ボルト変動しても許容できる場合には、給電を継続して
も支障がない。ところが、負荷端の電圧変動が±０．５
ボルト程度しか許容できない場合には、ダイオードの順
方向電圧降下分（約１ボルト程度）の電圧上昇は支障を
き たす。

【００１１】図７は、特開平３−１９５３２０号公報の
第４図に示された従来の電力供給装置の回路構成図であ
る。この電力供給装置は、正極側の電源出力端子ＴＰ１
と正極側の電圧検出端子ＴＳ１との間に抵抗Ｒ８１を接
続し、負極側の電源出力端子ＴＰ２と負極側の電圧検出
端子ＴＳ２との間に抵抗Ｒ８２を接続している。各抵抗
Ｒ８１，Ｒ８２の抵抗値を小さな値に設定すれば、リモ
ートセンス線の断線時に負荷に供給される電圧の上昇を
小さくできる。しかしながら、各抵抗Ｒ８１，Ｒ８２の
抵抗値を小さな値に設定した場合、給電線が断線したと
きにリモートセンス線を介して負荷に大きな電流が供給
される。このため、リモートセンス線に電流容量の大き
いものを使用する必要がある。また、各抵抗Ｒ８１，Ｒ
８２に大きな電流が流れるため、各抵抗Ｒ８１，Ｒ８２
は電力の大きいものを使用する必要がある。さらに、各
抵抗Ｒ８１，Ｒ８２の放熱対策等が必要になる。

【００１２】そこで、本発明は、給電線または電圧検出
線の断線等を検出して、負荷への電力供給を遮断または
低減できるリモートセンス式電源供給装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のリモートセンス
式電源供給装置は、電源装置から給電線を介して負荷へ
給電し、負荷の両端から電源装置に電圧検出線を接続
し、電圧検出線を介して検出した負荷の両端の電圧に基
づいて、負荷に供給する電圧を電源装置がフィードバッ
ク制御するものである。請求項１に係るリモートセンス
式電源供給装置は、電源装置における正極側電圧検出線
接続端子及び負極側電圧検出線接続端子の間に接続され
た負荷電圧検出用抵抗と、電源装置における正極側給電
線接続端子と正極側電圧検出線接続端子との間の電位差
が予め設定した断線検出電圧を超えた場合に、電源装置
の動作を停止させるか、または出力電圧を低減させる動
作停止装置とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項２に係るリモートセンス式電源供給
装置は、電源装置における正極側電圧検出線接続端子及
び負極側電圧検出線接続端子の間に接続された負荷電圧
検出用抵抗と、電源装置における負極側給電線接続端子
と負極側電圧検出線接続端子との間の電位差が予め設定
した断線検出電圧を超えた場合に、電源装置の動作を停
止させるか、または出力電圧を低減させる動作停止装置
とを備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項３に係るリモートセンス式電源供給
装置は、請求項１または請求項２記載の発明において、
以下の３点を特徴とする。１つ目は、正極側電圧検出線
と正極側給電線との間に電気的に接続された抵抗素子を
有さないことである。２つ目は、負極側電圧検出線と負
極側給電線との間に電気的に接続された抵抗素子を有さ
ないことである。３つ目は、正極側給電線、負極側給電
線、正極側電圧検出線、及び負極側電圧検出線のいずれ
かの断線時に負荷電圧検出用抵抗の両端が同電位となる
ことである。

【００１６】請求項３に係るリモートセンス式電源供給
装置は、電源装置から給電線を介して負荷に給電し、負
荷の両端から電源装置に電圧検出線を接続する構成であ
り、給電線接続端子と電圧検出線接続端子との間に抵
抗，ダイオード等を設ける構成ではない。この構成にお
いて、正極側の給電線が断線した場合、または、正極側
の電圧検出線（リモートセンス線）が断線した場合、な
らびに、正極側の給電線と正極側の電圧検出線が共に断
線した場合、各電圧検出線接続端子の電位は負極側給電
線接続端子の電位にほぼ等しくなる。このため、正極側
給電線接続端子と正極側電圧検出線接続端子との間に
は、正極側給電線接続端子と負極側接続端子との間の電
圧（出力電圧）にほぼ等しい電圧が発生する。

【００１７】例えば、請求項１〜請求項３に係る発明を
同時に実施した場合、動作停止装置は、正極側給電線接
続端子と電源装置の正極側電圧検出線接続端子との間の
電位差が予め設定した断線検出電圧を超えたことに基づ
いて、電源装置の動作を停止させる。なお、断線検出電
圧は、正極側給電線の降下電圧よりも高い値に設定す
る。負極側の給電線が断線した場合、ならびに、負極側
の電圧検出線が断線した場合、各電圧検出線接続端子の
電位は正極側給電線接続端子の電位にほぼ等しくなる。
このため、負極側給電線接続端子と負極側電圧検出線接
続端子との間には、正極側給電線接続端子と負極側接続
端子との間の電圧（出力電圧）にほぼ等しい電圧が発生
する。動作停止装置は、負極側給電線接続端子と負極側
電圧検出線接続端子との間の電位差が予め設定した断線
検出電圧を超えたことに基づいて、電源装置の動作を停
止させる。なお、断線検出電圧は、負極側給電線の降下
電圧よりも高い値に設定する。

【００１８】よって、請求項１〜請求項３に係る発明を
同時に実施した場合、リモートセンス式電源供給装置
は、給電線接続端子と電圧検出線接続端子との間の電位
差が予め設定した断線検出電圧を超えたことに基づい
て、給電線または電圧検出線の断線を検出し、電源装置
の動作を停止させることができる。なお、電源装置の動
作を完全に停止するのではなく、出力電圧を低減させて
もよい。

【００１９】本発明のリモートセンス式電源供給装置の
一実施例としては、電源装置の正極側給電線接続端子と
電源装置の正極側電圧検出線接続端子との間に抵抗と発
光素子とを直列に接続することが望ましい。この場合、
正極側給電線または正極側電圧検出線が断線すると発光
素子に電流が流れ発光素子が発光する。この発光を検出
することで断線を検出して電源装置の動作を停止または
出力電圧を低減させることができる。電源装置の負極側
給電線接続端子と電源装置の負極側電圧検出線接続端子
との間に抵抗と発光素子とを直列に接続したので、負極
側給電線または負極側電圧検出線が断線すると、発光素
子に電流が流れ発光素子が発光する。この発光を検出す
ることで断線を検出して電源装置の動作を停止させる
か、または出力電圧を低減させることができる。

【００２０】本発明のリモートセンス式電源供給装置の
別の実施例としては、電源装置の正極側給電線接続端子
と電源装置の正極側電圧検出線接続端子との間に少なく
とも抵抗を接続すると共に、電源装置の負極側給電線接
続端子と電源装置の負極側電圧検出線接続端子との間に
少なくとも抵抗を接続する構成が望ましい。この場合、
各抵抗の抵抗値は、給電線の抵抗値よりも大きく設定す
る。この構成において、正極側給電線が断線すると、抵
抗−電圧検出線（リモートセンス線）を介して負荷へ電
流が流れ、抵抗の両端に電圧降下が生ずる。動作停止装
置は、抵抗の両端の電圧が予め設定した断線検出電圧を
超えた場合に、電源装置の動作を停止させる。断線検出
電圧は、負極側給電線の降下電圧よりも高い値に設定す
る。なお、電源装置の動作を完全に停止するのではな
く、出力電圧を低減させてもよい。負極側給電線が断線
すると、負荷から電圧検出線−抵抗を介して電流が流
れ、抵抗の両端に電圧降下が生ずる。動作停止装置は、
抵抗の両端の電圧が予め設定した断線検出電圧を超えた
ことに基づいて、電源装置の動作を停止させる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に
おける、リモートセンス式電源供給装置のブロック構成
図である。本実施形態は、請求項１〜請求項３に対応す
る。図１に示すリモートセンス式電源供給装置１は、電
源装置２と負荷３とを給電線４ａ，４ｂならびに電圧検
出線（リモートセンス線）５ａ，５ｂで接続してなる。
なお、本実施形態では、電源装置２としてスイッチング
型レギュレータのものを例示しているが、電源装置２は
ドロッパ型レギュレータのものでもよい。

【００２２】電源装置２の正極側給電線接続端子（正極
側出力端子）２ａと負荷３の正極側受電端子３ａとを正
極側給電線４ａで接続し、電源装置２の負極側給電線接
続端子（負極側出力端子）２ｂと負荷３の負極側受電端
子３ｂとを負極側給電線４ｂで接続することで、各給電
線２ａ，３ａを介して電源装置２から負荷３へ電力が供
給される。負荷３の正極側受電端子３ａと電源装置２の
正極側電圧検出線接続端子２ｃとを正極側電圧検出線５
ａで接続し、負荷３の負極側受電端子３ｂと電源装置２
の負極側電圧検出線接続端子２ｄとを負極側電圧検出線
５ｂで接続する。これにより、電源装置２は、電圧検出
線５ａ，５ｂを介して負荷３の電圧を検出して、負荷３
の電圧をフィードバック制御できる。

【００２３】電源装置２は、電力変換部６と、アイソレ
ート部７と、制御部８と、電圧検出部９と、異常表示部
１０と、回路用電源部１１と、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０
とからなる。制御部８，電圧検出部９，異常表示部１０
は、回路用電源部１１から供給される回路用電源ＶＣＣ
で動作する。回路用電源部１１は、１次側と２次側が絶
縁された電源トランスを介して商用電源を変圧した後
に、整流・平滑を行なった回路用電源ＶＣＣを供給する
構成でもよい。本実施形態では、電力変換部６の負極側
出力（負極側給電線接続端子２ｂ）をグランドとすると
ともに、回路用電源部１１の負極側をグランドとしてい
る。制御部８と電圧検出部９とで特許請求の範囲に記載
した動作停止装置を構成している。アイソレート部７は
パルストランス等を備え、電力変換部６側と制御部８側
との電源を分離した状態で、制御部８から出力されるス
イッチング制御信号（ＰＷＭ信号）８ａを電力変換部６
へ伝達する。

【００２４】電力変換部６は、電源入力端子２ｅ，２ｆ
に供給される電力供給用直流電源１２から電力の供給を
受け、電圧変換を行なって負荷３へ電力を供給する。電
力供給用直流電源１２は、商用電源を整流・平滑して直
流電源を供給する構成であってもよい。電力変換部６
は、出力トランス（高周波トランス）Ｔと、電力用スイ
ッチング素子（トランジスタ，ＦＥＴ等）Ｑと、整流用
ダイオードＤと、電源安定化用コンデンサＣとを備え
る。

【００２５】制御部８から出力されるスイッチング制御
信号８ａは、アイソレート部７を介して電力用スイッチ
ング素子Ｑの制御電極（ベース，ゲート等）へ供給され
る。電力変換部６は、スイッチング制御信号８ａに基づ
いて電力用スイッチング素子Ｑをスイッチング動作させ
ることで、電力供給用直流電源１２から出力トランス
（高周波トランス）Ｔの１次巻線を介して流れる電流を
スイッチングさせ、出力トランス（高周波トランス）Ｔ
の２次巻線に誘起された交流電力を整流用ダイオードＤ
で整流し、電源安定化用コンデンサＣで平滑して安定化
した直流電源を出力する。

【００２６】制御部８は、電圧検出部９から供給される
誤差信号９ａに基づいてスイッチング制御信号８ａの周
波数（周期），デューティを変化させることで、負荷３
に供給する電圧を安定化する。なお、制御部８は、初期
状態（電源の立ち上げ状態）においては、予め設定した
電源立ち上げ用の周期，デューティのスイッチング制御
信号８ａを出力して電力変換部６の動作を立ち上げた後
に、電圧検出部９から供給される誤差信号９ａに基づく
フィードバック制御に移行するようにしている。制御部
８は、初期状態においては、電源立ち上げ用の周期，デ
ューティのスイッチング制御信号８ａを出力して電力変
換部６の動作を立ち上げた後に、電圧検出部６から供給
される電圧低下検出信号９ｂが出力されなくなった時点
で、誤差信号９ａに基づくフィードバック制御に移行す
るようにしてもよい。

【００２７】制御部８は、電源立ち上げ用の周期，デュ
ーティのスイッチング制御信号８ａを出力した時点から
所定の時間が経過しても、電圧検出部９から電圧低下検
出信号９ｂが出力され続けている場合は、スイッチング
制御信号８ａの出力を停止すると共に、異常表示部１０
に異常が検出されたことを表示させる。制御部８は、誤
差信号９ａに基づくフィードバック制御に移行した後
に、電圧低下検出信号９ｂが供給された場合には、スイ
ッチング制御信号８ａの出力を直ちに停止すると共に、
異常表示部１０に異常が検出されたことを表示させる。
制御部８は、電源立ち上げ時ならびにフィードバック制
御時において、電圧検出部９から過電圧検出信号９ｃが
供給された場合は、スイッチング制御信号８ａの出力を
停止すると共に、異常表示部１０に異常が検出されたこ
とを表示させる。なお、制御部８は、電圧低下検出信号
９ｂまたは過電圧検出信号９ｃに基づいて異常を検出し
た場合には、スイッチング制御信号８ａの出力を停止さ
せるのではなく、スイッチング制御信号８ａのデューテ
ィを小さくする等して電力変換部６の出力電圧を低下さ
せるようにしてもよい。

【００２８】負荷電圧検出用抵抗Ｒ０は、各電圧検出端
子２ｃ，２ｄ間に接続されている。負荷電圧検出用抵抗
Ｒ０の抵抗値は、電圧検出線５ａ，５ｂの抵抗値よりも
充分に大きな値に設定している。これにより、電圧検出
線５ａ，５ｂによる電圧降下の影響を小さくして、負荷
３の両端電圧を正確に検出できるようにしている。電圧
検出部９は、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０の両端に発生した
検出電圧と予め設定した基準電圧（負荷３に供給すべき
電圧）ＶＳとの偏差を求め、求めた偏差に対応する電圧
を誤差信号９ａとして出力する。電圧検出部９は、負荷
電圧検出用抵抗Ｒ０の両端に発生した検出電圧が予め設
定した下限電圧（電圧検出異常判定しきい値電圧）ＶＵ
よりも低下した場合は、電圧低下検出信号９ｂを出力す
る。電圧検出部９は、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０の両端に
発生した検出電圧が予め設定した上限電圧ＶＯを超えた
場合は、過電圧検出信号９ｃを出力する。

【００２９】電圧検出部９は、正極側給電線接続端子２
ａと正極側電圧検出線接続端子２ｃとの間の電圧（電源
装置２の出力電圧と負荷２の正極側受電端子３ａの電圧
と電位差）が、予め設定した断線検出電圧ＶＴを超えた
場合は、過電圧検出信号９ｃを出力する。電圧検出部９
は、負極側電圧検出線接続端子２ｄと負極側給電線接続
端子２ｂとの間の電圧（負荷３の負極側受電端子３ｂの
電圧とグランド電圧との電位差）が、予め設定した断線
検出電圧ＶＴを超えた場合は、過電圧検出信号９ｃを出
力する。断線検出電圧ＶＴは、負荷３に最大定格電流を
供給した際の給電線４ａ，４ｂによる降下電圧よりも大
きな値に設定している。

【００３０】次に、図１に示したリモートセンス式電源
供給装置１の動作を説明する。各給電線４ａ，４ｂ、な
らびに、各電圧検出線（リモートセンス線）５ａ，５ｂ
が、図１に示したように正常に接続された状態では、負
荷電圧検出用抵抗Ｒ０によって負荷３の両端の電圧が検
出され、電圧検出部９から負荷３に実際に供給されてい
る電圧と基準電圧（負荷３に供給すべき電圧）ＶＳとの
偏差に対応した誤差信号９ａが出力される。制御部８
は、誤差信号９ａに基づいて誤差がゼロになるよう電力
変換器６の出力電圧をフィードバック制御する。これに
より、負荷３に供給する電圧を安定化する。

【００３１】電力供給用直流電源１２の電圧が異常に上
昇する等して、フィードバック制御によっても負荷３に
供給する電圧を安定化できなくなり、負荷３に供給され
る電圧が上限電圧ＶＯを超えた場合、電圧検出部９から
過電圧検出信号９ｃが出力される。制御部８は、過電圧
検出信号９ｃに基づいて電力変換部６の動作を停止さ
せ、負荷３への給電を遮断する。負荷３側の短絡障害等
によって負荷３の両端電圧が下限電圧（電圧検出異常判
定しきい値電圧）ＶＵ以下に低下した場合、電圧検出部
９から電圧低下検出信号９ｂが出力される。制御部８
は、電圧低下検出信号９ｂに基づいて電力変換部６の動
作を停止させ、負荷３への給電を遮断する。

【００３２】電圧検出線（リモートセンス線）５ａ，５
ｂの一方または両方が断線（接続忘れ等を含む）した場
合、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０の両端の電圧はゼロ（同電
位）となる。このため、電圧検出部９から電圧低下検出
信号９ｂが出力される。制御部８は、電圧低下検出信号
９ｂに基づいて電力変換部６の動作を停止させ、負荷３
への給電を遮断する。

【００３３】給電線４ａ，４ｂの一方または両方が断線
（接続忘れ等を含む）した場合、負荷電圧検出用抵抗Ｒ
０の両端の電圧はゼロ（同電位）となる。このため、電
圧検出部９から電圧低下検出信号９ｂが出力される。制
御部８は、電圧低下検出信号９ｂに基づいて電力変換部
６の動作を停止させ、負荷３への給電を遮断する。正極
側給電線４ａが断線した場合，正極側電圧検出線５ａが
断線した場合、ならびに、その両方が断線した場合、負
荷電圧検出用抵抗Ｒ０の両端の電位はほぼグランド電位
となる。従って、正極側給電線接続端子２ａと正極側電
圧検出線接続端子２ｃとの間の電位差は、電力変換部６
の出力電圧にほぼ等しくなる。電圧検出部９は、正極側
給電線接続端子２ａと正極側電圧検出線接続端子２ｃと
の間の電位差が断線検出しきい値電圧ＶＴを超えた場
合、過電圧検出信号９ｃを出力するので、この過電圧検
出信号９ｃによっても電力変換部６の動作を停止させ、
負荷３への給電を遮断することができる。

【００３４】負極側給電線４ｂが断線した場合，負極側
電圧検出線５ｂが断線した場合、ならびに、その両方が
断線した場合、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０の両端の電位は
電力変換部６の出力電圧とほぼ同電位となる。従って、
負極側電圧検出線接続端子２ｄと負極側給電線接続端子
２ｂとの間の電位差は、電力変換部６の出力電圧にほぼ
等しくなる。電圧検出部９は、負極側電圧検出線接続端
子２ｄと負極側給電線接続端子２ｂとの間の電位差が断
線検出電圧ＶＴを超えた場合、過電圧検出信号９ｃを出
力するので、この過電圧検出信号９ｃによっても電力変
換部６の動作を停止させ、負荷３への給電を遮断するこ
とができる。

【００３５】従って、電圧検出部９が電圧検出低下検出
機能を備えていない構成であっても、給電線４ａ，４ｂ
ならびに電圧検出線５ａ，５ｂの断線を検出して、電力
変換部６の動作を停止させ、負荷３への給電を遮断でき
る。負荷３が容量性負荷である場合、給電線４ａ，４ｂ
が断線しても、負荷３側に蓄えられた電荷によって負荷
電圧検出用抵抗Ｒ０の両端の電圧が直ちにゼロになら
ず、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０の両端の電圧が徐々に低下
していく場合がある。このような場合でも、給電線４
ａ，４ｂの両方が断線していない限り、正極側給電線接
続端子２ａと正極側電圧検出線接続端子２ｃとの間（正
極側給電線が断線した場合）、または、負極側電圧検出
線接続端子２ｄと負極側給電線接続端子２ｂとの間（負
極側給電線が断線した場合）の電位差が断線検出しきい
値電圧ＶＴを超えた時点で、過電圧検出信号９ｃが出力
され、この過電圧検出信号９ｃに基づいて電力変換部６
の動作を停止させ、負荷３への給電を遮断できる。

【００３６】図２は電圧検出部の一具体例を示す回路構
成図である。正極側給電線接続端子２ａの電圧は、抵抗
Ｒ１１と抵抗Ｒ１２とからなる分圧回路で分圧される。
分圧された電圧は、電圧利得が１であるバッファ増幅器
（ボルテージフォロワ回路）Ｂ１へ供給される。正極側
電圧線接続端子２ｃの電圧は、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４
とからなる分圧回路で分圧される。分圧された電圧はバ
ッファ増幅器Ｂ２へ供給される。負極側電圧線接続端子
２ｄの電圧は、抵抗Ｒ１５と抵抗Ｒ１６とからなる分圧
回路で分圧される。分圧された電圧は、バッファ増幅器
Ｂ３へ供給される。各分圧回路の分圧比は、全て同じに
設定している。各分圧回路の入力インピーダンスは、負
荷電圧検出用抵抗Ｒ０の抵抗値よりも充分高く設定して
いる。

【００３７】差動増幅器Ａ１は、バッファ増幅器Ｂ１の
出力電圧とバッファ増幅器Ｂ２の出力電圧との差電圧に
対応した電圧を出力する。差動増幅器Ａ１の出力電圧
は、正極側給電線接続端子２ａと正極側電圧線接続端子
２ｃとの間の電圧差に比例した電圧である。電圧比較器
Ｃ１は、差動増幅器Ａ１の出力電圧が断線検出電圧ＶＴ
に対応して設定された電圧Ｖｔを超えている場合、Ｈレ
ベルの出力を発生する。このＨレベルの出力は、３入力
オア回路Ｇ１を介して過電圧検出信号９ｃとして出力さ
れる。

【００３８】差動増幅器Ａ２は、バッファ増幅器Ｂ２の
出力電圧とバッファ増幅器Ｂ３の出力電圧との差電圧に
対応した電圧を出力する。差動増幅器Ａ２の出力電圧
は、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０の両端電圧（負荷３の両端
電圧）に比例した電圧である。差動増幅器Ａ３は、差動
増幅器Ａ２の出力電圧と基準電圧ＶＳに対応して設定さ
れた電圧Ｖｓとの偏差に対応した電圧を、誤差信号９ａ
として出力する。

【００３９】電圧比較器Ｃ２は、差動増幅器Ａ２の出力
電圧が上限電圧ＶＯに対応して設定された電圧Ｖｏを超
えている場合、Ｈレベルを出力する。このＨレベルの出
力は、３入力オア回路Ｇ１を介して過電圧検出信号９ｃ
として出力される。電圧比較器Ｃ３は、差動増幅器Ａ２
の出力電圧が下限電圧ＶＵに対応して設定された電圧Ｖ
ｕ以下である場合、Ｈレベルを出力する。このＨレベル
の出力は、３入力オア回路Ｇ１を介して過電圧検出信号
９ｃとして出力される。

【００４０】電圧比較器Ｃ４は、バッファ増幅器Ｂ３の
出力電圧（負極側電圧線接続端子２ｄと負極側給電線接
続端子２ｂとの間の電圧差に比例した電圧）が断線検出
電圧ＶＴに対応して設定された電圧Ｖｔを超えている場
合、Ｈレベルを出力する。このＨレベルの出力は、電圧
低下検出信号９ｂとして出力される。

【００４１】図２では、差動増幅器や電圧比較器を用い
る構成を示したが、各バッファ増幅器の出力電圧をＡ／
Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換し、変換後の電圧データをマイク
ロコンピュータ等へ供給し、演算処理によって電位差を
求め、電圧低下，過電圧等の判断を行なってもよい。図
３は、本発明の第２の実施形態における、リモートセン
ス式電源供給装置のブロック構成図である。本実施形態
は、請求項１及び請求項２に対応する。図３に示すリモ
ートセンス式電源供給装置２１の電源装置２２は、給電
線４ａ，４ｂの断線ならびに電圧検出線５ａ，５ｂの断
線をフォトカプラ等の光結合素子を用いて検出するよう
にしたものである。

【００４２】電源装置２２は、正極側給電線接続端子２
ａと正極側電圧検出線接続端子２ｃとの間に、電流制限
抵抗Ｒ１とフォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＤ１
とを直列に接続している。電流制限抵抗Ｒ１の抵抗値
は、正極側給電線４ａが断線したときに、発光ダイオー
ドＰＤ１に流れる電流が発光ダイオードＰＤ１の最大定
格を越えないように設定している。発光ダイオードＰＤ
１は、アノードが正極側給電線接続端子２ａ側に、カソ
ードが正極側電圧検出線接続端子２ｃ側になるよう接続
される。負極側電圧検出線接続端子２ｄと負極側給電線
接続端子２ｂとの間に、フォトカプラＰＣ２の発光ダイ
オードＰＤ２と電流制限抵抗Ｒ２とを直列に接続してい
る。電流制限抵抗Ｒ２の抵抗値は、負極側給電線４ｂが
断線したときに、発光ダイオードＰＤ２に流れる電流が
発光ダイオードＰＤ２の最大定格を越えないように設定
している。発光ダイオードＰＤ２は、アノードが負極側
電圧検出線接続端子２ｄ側に、カソードが負極側給電線
接続端子２ｂ側になるよう接続される。

【００４３】正極側給電線４ａが断線した場合、電流制
限抵抗Ｒ１−発光ダイオードＰＤ１−負荷３の経路で電
流が流れ、発光ダイオードＰＤ１が発光する。正極側電
圧検出線５ａが断線した場合（正極側給電線４ａ，正極
側電圧検出線５ａが共に断線した場合を含む）、電流制
限抵抗Ｒ１−発光ダイオードＰＤ１−負荷電圧検出用抵
抗Ｒ０の経路で電流が流れ、発光ダイオードＰＤ１が発
光する。発光ダイオードＰＤ１の発光は、フォトトラン
ジスタＰＴ１で検出される。このため、フォトトランジ
スタＰＴ１に検出出力に基づいて断線検出信号ＤＳが生
成されて制御部２８に供給され、電力変換部６の動作は
停止する。

【００４４】負極側給電線４ｂが断線した場合、負荷３
−発光ダイオードＰＤ２−電流制限抵抗Ｒ２の経路で電
流が流れ、発光ダイオードＰＤ２が発光する。負極側電
圧検出線５ｂが断線した場合（負極側給電線４ｂ，負極
側電圧検出線５ｂが共に断線した場合を含む）、負荷電
圧検出用抵抗Ｒ０−発光ダイオードＰＤ２−電流制限抵
抗Ｒ２の経路で電流が流れ、発光ダイオードＰＤ２が発
光する。発光ダイオードＰＤ２の発光は、フォトトラン
ジスタＰＴ２で検出される。このため、フォトトランジ
スタＰＴ２に検出出力に基づいて断線検出信号ＤＳが生
成されて制御部２８に供給され、電力変換部６の動作は
停止する。

【００４５】本実施形態では、各フォトトランジスタＰ
Ｔ１，ＰＴ２のエミッタを接地し、各フォトトランジス
タＰＴ１，ＰＴ２のコレクタを各プルアップ抵抗Ｒ３，
Ｒ４を介してそれぞれ回路用電源ＶＣＣへ接続し、フォ
トトランジスタＰＴ１のコレクタを負論理の２入力オア
ゲート回路（ＮＡＮＤ回路）Ｇ２の一方の入力端子へ供
給し、フォトトランジスタＰＴ２のコレクタを負論理の
２入力オアゲート回路（ＮＡＮＤ回路）Ｇ２の他方の入
力端子へ供給し、負論理の２入力オアゲート回路（ＮＡ
ＮＤ回路）Ｇ２の出力端子から断線時にＨレベルの断線
検出信号１９ｄを出力する構成としている。各フォトト
ランジスタＰＴ１，ＰＴ２の各コレクタをワイヤードオ
ア接続して、Ｌレベルの断線検出信号を得るようにして
もよい。各フォトカプラＰＴ１，ＰＴ２の検出出力を制
御部２８へそれぞれ個別に供給することで、制御部２８
は断線箇所が正極側である負極側であるかを、異常表示
部等（図示せず）に表示させてもよい。

【００４６】フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２には、発光ダ
イオードとフォトダイオードとを組み合わせたものや、
発光ダイオードとフォトサイリスタを組み合わせたもの
を用いてもよい。給電線４ａ，４ｂが正常に接続されて
いる状態で給電線４ａ，４ｂによる降下電圧が発光ダイ
オードの順方向降下電圧を超える場合は、発光ダイオー
ドに１または複数個のダイオード（シリコンダイオー
ド）を直列に接続することで、断線検出電圧を高く設定
する。

【００４７】電圧検出部２９は、負荷電圧検出用抵抗Ｒ
０の両端電圧と基準電圧ＶＳとの差電圧に対応した誤差
信号２９ａを出力すると共に、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０
の両端電圧が下限電圧ＶＵ以下に低下した場合に電圧低
下検出信号２９ｂを出力し、負荷電圧検出用抵抗Ｒ０の
両端電圧が上限電圧ＶＯを超えた場合に過電圧検出信号
２９ｃを出力する。

【００４８】制御部２８は、断線検出信号ＤＳ，電圧低
下検出信号２９ｂまたは過電圧検出信号２９ｃが供給さ
れた場合、スイッチング制御信号８ａの出力を停止し
て、電力変換部６の動作を停止させる。通常運転状態に
おいて、制御部２８は、誤差信号２９ａに基づいてスイ
ッチング制御信号８ａの周期，デューティを可変するこ
とで、負荷３に供給する電圧をフィードバック制御す
る。

【００４９】図４は、本発明の第３の実施形態におけ
る、リモートセンス式電源供給装置のブロック構成図で
ある。本実施形態は、請求項１及び請求項２に対応す
る。図４に示すリモートセンス式電源供給装置３１の電
源装置３２は、正極側給電線接続端子２ａと正極側電圧
検出線接続端子２ｃとの間に抵抗Ｒ３１を接続し、負極
側電圧検出線接続端子２ｄと負極側給電線接続端子２ｂ
との間に抵抗Ｒ３２を接続し、各抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の
両端電圧に基づいて給電線４ａ，４ｂの断線ならびに電
圧検出線５ａ，５ｂの断線を検出するようにしたもので
ある。各抵抗Ｒ３１，Ｒ３２の抵抗値は、給電線４ａ，
４ｂが断線した際に電圧検出線５ａ，５ｂに流れる電流
が、電圧検出線５ａ，５ｂの定格電流以下になるよう設
定している。

【００５０】正極側給電線４ａの断線または正極側電圧
検出線５ａの断線によって抵抗Ｒ３１に大きな電流が流
れるようになり、抵抗Ｒ３１による降下電圧（抵抗Ｒ３
１の両端電圧）が、ＰＮＰトランジスタＱ３１のベース
−エミッタ間順方向電圧とダイオードＤ３１の順方向電
圧との和の電圧（例えば１．２ボルト）を超えると、ダ
イオードＤ３１，ベース抵抗Ｒ３３を介してＰＮＰトラ
ンジスタＱ３１にベース電流が流れ、ＰＮＰトランジス
タＱ３１は導通状態になる。抵抗Ｒ３４は、ＰＮＰトラ
ンジスタＱ３１のベース−エミッタ間抵抗である。ＰＮ
ＰトランジスタＱ３１が導通状態になるとベース抵抗Ｒ
３５を介してＮＰＮトランジスタＱ３２にベース電流が
流れ、ＮＰＮトランジスタＱ３２が導通状態となる。抵
抗Ｒ３６は、ＮＰＮトランジスタＱ３２のベース−エミ
ッタ間抵抗である。ＮＰＮトランジスタＱ３２の導通に
よりＮＰＮトランジスタＱ３２のコレクタ電位はＬレベ
ルとなり、ゲート回路Ｇ２を介してＨレベルの断線検出
信号ＤＳが出力される。

【００５１】負極側給電線４ｂの断線または負極側電圧
検出線５ｂの断線によって抵抗Ｒ３２に大きな電流が流
れるようになり、抵抗Ｒ３２による降下電圧（抵抗Ｒ３
２の両端電圧）が、ＮＰＮトランジスタＱ３３のベース
−エミッタ間順方向電圧とダイオードＤ３２の順方向電
圧との和の電圧（例えば１．２ボルト）を超えると、ベ
ース抵抗Ｒ３７，ダイオードＤ３２を介してＮＰＮトラ
ンジスタＱ３３にベース電流が流れ、ＮＰＮトランジス
タＱ３３は導通状態になる。抵抗Ｒ３８は、ＮＰＮトラ
ンジスタＱ３３のベース−エミッタ間抵抗である。ＮＰ
ＮトランジスタＱ３３の導通状態によりＮＰＮトランジ
スタＱ３３のコレクタ電位はＬレベルとなり、ゲート回
路Ｇ２を介してＨレベルの断線検出信号ＤＳが出力され
る。

【００５２】制御部２８は、断線検出信号ＤＳが供給さ
れると、スイッチング制御信号８ａの出力を停止して電
力変換部６の動作を停止させる。従って、給電線４ａ，
４ｂが断線した場合、または、電圧検出線５ａ，５ｂが
断線した場合、負荷３への給電が停止される。なお、Ｐ
ＮＰトランジスタＱ３１のベース電流経路に介設するダ
イオードの個数を増加させることで、断線検出電圧を調
整できる。同様に、ＮＰＮトランジスタＱ３３のベース
電流経路に介設するダイオードの個数を増加させること
で、断線検出電圧を調整できる。

【００５３】図５は、本発明の第４の実施形態におけ
る、リモートセンス式電源供給装置のブロック構成図で
ある。本実施形態は、請求項１及び請求項２に対応す
る。図５に示すリモートセンス式電源供給装置４１の電
源装置４２は、抵抗Ｒ３１および抵抗Ｒ３２の両端電圧
が断線検出電圧を超えたことをフォトカプラＰＣ４１，
ＰＣ４２を利用して検出するようにしたものである。

【００５４】正極側給電線４ａの断線または正極側電圧
検出線５ａの断線によって抵抗Ｒ３１に大きな電流が流
れるようになり、抵抗Ｒ３１による降下電圧（抵抗Ｒ３
１の両端電圧）が、発光ダイオードＰＤ４１の順方向電
圧（例えば１．１ボルト）とダイオードＤ４１の順方向
電圧（例えば０．６ボルト）との和の電圧（例えば１．
７ボルト）を超えると、電流制限抵抗Ｒ４１−発光ダイ
オードＰＤ４１−ダイオードＤ４１の直列回路に電流が
流れ、発光ダイオードＰＤ４１が発光する。発光ダイオ
ードＰＤ４１の発光によってフォトトランジスタＰＴ４
１が導通し、フォトトランジスタＰＴ４１のコレクタ出
力はＬレベルになる。このため、ゲート回路Ｇ２を介し
てＨレベルの断線検出信号ＤＳが出力される。発光ダイ
オードＰＤ４１に直列に接続するダイオードの個数を増
加させることで、断線検出電圧を大きな値に設定でき
る。

【００５５】負極側給電線４ｂの断線または負極側電圧
検出線５ｂの断線によって抵抗Ｒ３２に大きな電流が流
れるようになり、抵抗Ｒ３２による降下電圧（抵抗Ｒ３
２の両端電圧）が、発光ダイオードＰＤ４２の順方向電
圧（例えば１．１ボルト）とダイオードＤ４２の順方向
電圧（例えば０．６ボルト）との和の電圧（例えば１．
７ボルト）を超えると、電流制限抵抗Ｒ４２−発光ダイ
オードＰＤ４２−ダイオードＤ４２の直列回路に電流が
流れ、発光ダイオードＰＤ４２が発光する。発光ダイオ
ードＰＤ４２の発光によってフォトトランジスタＰＴ４
２が導通し、フォトトランジスタＰＴ４２のコレクタ出
力はＬレベルになる。このため、ゲート回路Ｇ２を介し
てＨレベルの断線検出信号ＤＳが出力される。発光ダイ
オードＰＤ４２に直列に接続するダイオードの個数を増
加させることで、断線検出電圧を大きな値に設定でき
る。

【００５６】

【発明の効果】本発明のリモートセンス式電源供給装置
は、給電線の断線、ならびに、電圧検出線の断線を検出
して、電源装置の動作を停止させたり、電源装置の出力
電圧を低減させる構成とした。このため、給電線ならび
に電圧検出線が正常に接続されていない状態で、負荷へ
電力へ供給するのを防止できる。即ち、電源装置ならび
に負荷を保護できる。また、給電線が断線した際に、電
圧検出線に大きな電流が流れることを防止できる。さら
に、電圧検出線の断線に伴って負荷に所望しない電圧が
供給されることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における、リモートセンス式電
源供給装置のブロック構成図である。

【図２】電圧検出部の一具体例を示す回路構成図であ
る。

【図３】第２の実施形態における、リモートセンス式電
源供給装置のブロック構成図である。

【図４】第３の実施形態における、リモートセンス式電
源供給装置のブロック構成図である。

【図５】第４の実施形態における、リモートセンス式電
源供給装置のブロック構成図である。

【図６】従来のリモートセンス式電源供給装置のブロッ
ク構成図である。

【図７】従来の他のリモートセンス式電源供給装置のブ
ロック構成図である。

【符号の説明】 １，２１，３１，４１ リモートセンス式電源供給装置 ２，２２，３２，４２ 電源装置 ２ａ 正極側給電線接続端子 ２ｂ 負極側給電線接続端子 ２ｃ 正極側電圧検出線接続端子 ２ｄ 負極側電圧検出線接続端子２ｅ、２ｆ 電源入力端子 ３ 負荷３ａ 正極側受電端子 ３ｂ 負極側受電端子 ４ａ 正極側給電線 ４ｂ 負極側給電線 ５ａ 正極側電圧検出線 ５ｂ 負極側電圧検出線 ６ 電力変換部７ アイソレート部 ８，２８ 制御部 ９，２９ 電圧検出部１０ 異常表示部 １１ 回路用電源部 １２ 電力供給用直流電源Ａ１、Ａ３ 差動増幅器 Ｂ１〜Ｂ３ バッファ増幅器 Ｃ 電源安定化用コンデンサ Ｃ１〜Ｃ４ 電圧比較器 Ｄ 整流用ダイオード Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ４１，Ｄ４２ ダイオードＧ１ ３入力オア回路 ＰＣ１，ＰＣ２ フォトカプラＱ 電力用スイッチング素子 Ｒ０ 負荷電圧検出用抵抗 Ｒ１，Ｒ２ 電流制限用抵抗Ｒ１１〜Ｒ１６、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ８１、Ｒ８２ 抵
抗 Ｒ５３ 分圧抵抗 Ｒ５１、Ｒ５２ 保護抵抗 Ｔ 出力トランス ＴＰ１ 正極側の電源出力端子 ＴＰ２ 負極側の電源出力端子 ＴＳ１ 正極側の電圧検出端子 ＴＳ２ 負極側の電圧検出端子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−241074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−214025（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−101457（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195320（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−37338（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02H 3/20 - 3/253 H02H 9/00 - 9/04 G01R 31/02 G06F 1/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源装置から給電線を介して負荷へ給電
   し、前記負荷の両端から前記電源装置に電圧検出線を接
   続し、前記電源装置は前記電圧検出線を介して検出した
   前記負荷の両端の電圧に基づいて前記負荷に供給する電
   圧をフィードバック制御するリモートセンス式電源供給
   装置において、 前記電源装置における正極側電圧検出線接続端子と、負
   極側電圧検出線接続端子との間に接続された負荷電圧検
   出用抵抗と、 前記電源装置の正極側給電線接続端子と前記正極側電圧
   検出線接続端子との間の電位差が予め設定した断線検出
   電圧を超えた場合、前記電源装置の動作を停止させる
   か、または出力電圧を低減させる動作停止装置とを備え
   たことを特徴とするリモートセンス式電源供給装置。
2. 【請求項２】 電源装置から給電線を介して負荷へ給電
   し、前記負荷の両端から前記電源装置に電圧検出線を接
   続し、前記電源装置は前記電圧検出線を介して検出した
   前記負荷の両端の電圧に基づいて前記負荷に供給する電
   圧をフィードバック制御するリモートセンス式電源供給
   装置において、 前記電源装置における正極側電圧検出線接続端子と、負
   極側電圧検出線接続端子との間に接続された負荷電圧検
   出用抵抗と、 前記電源装置の負極側給電線接続端子と前記負極側電圧
   検出線接続端子との間の電位差が予め設定した断線検出
   電圧を超えた場合、前記電源装置の動作を停止させる
   か、または出力電圧を低減させる動作停止装置とを備え
   たことを特徴とするリモートセンス式電源供給装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のリモート
   センス式電源供給装置において、 正極側電圧検出線と正極側給電線との間に電気的に接続
   された抵抗素子を有さず、 負極側電圧検出線と負極側給電線との間に電気的に接続
   された抵抗素子を有さず、 前記負荷電圧検出用抵抗は、前記正極側給電線、前記負
   極側給電線、前記正極側電圧検出線、及び前記負極側電
   圧検出線のいずれかの断線時に両端が同電位となること
   を特徴とするリモートセンス式電源供給装置。