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公開番号2022137721
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-22
出願番号2021037362
出願日2021-03-09
発明の名称電源装置
出願人コーセル株式会社
代理人個人
主分類H02M 3/00 20060101AFI20220914BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数のファンの中の1つがファンロックしたことを容易に検出できるシンプルな構成のファン監視装置を有した電源装置を提供する。
【解決手段】ファン監視装置18は、第一及び第二出力トランジスタ16(1),16(2)のソースが接続されたグランドライン19を基準にした直流電源20を備える。第一出力トランジスタ16(1)のドレインを電源電圧Vccにプルアップする第一プルアップ抵抗22を備える。第二出力トランジスタ16(2)のドレインソース間の電圧Vd2(第二ドレイン電圧Vd2)を検出する第二出力トランジスタ監視部24を備え、監視結果を、第一出力トランジスタ16(1)のドレインに接続された接続端T3から出力する。第一出力トランジスタ16(1)のドレインソース間の電圧(第一ドレイン電圧Vd1)を検出し、ファン14(1),14(2)がファンロックしたかどうかを判定する異常判定部26を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
入力電圧を所定の出力電圧に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路を放熱するためのn個(n≧2)のファンと、n個の前記ファンに各々内蔵されたオープンドレイン型のトランジスタであって、前記ファンの回転数に対応した周期でオンオフを繰り返し、前記ファンがファンロックするとオン又はオフに固定される出力トランジスタと、n個の前記出力トランジスタの動作を検出することによって前記ファンの動作を監視するファン監視装置とを備え、
前記ファン監視装置は、n個の前記出力トランジスタのソースが接続されたグランドラインを基準にした電源電圧を供給する直流電源と、n個の前記出力トランジスタの中の1つである第一出力トランジスタのドレインを前記電源電圧にプルアップする第一プルアップ抵抗と、前記第一出力トランジスタを除くn-1個の前記出力トランジスタである第二出力トランジスタの動作を個別に監視するn-1個の第二出力トランジスタ監視部と、前記第一出力トランジスタのドレインソース間の電圧である第一ドレイン電圧を検出し、その検出結果に基づいて、n個の前記ファンがファンロックしたかどうかを判定する異常判定部とを備え、
前記第二出力トランジスタ監視部は、前記グランドラインに接続されるグランドライン接続端と、前記直流電源に接続されて前記電源電圧が供給される直流電源接続端と、前記第一出力トランジスタのドレインに接続される第一出力トランジスタ接続端と、前記第二出力トランジスタのドレインに接続される第二出力トランジスタ接続端と、前記直流電源接続端と前記第二出力トランジスタ接続端との間に接続された第二プルアップ抵抗と、前記第一出力トランジスタ接続端と前記グランドライン接続端との間に接続されたスイッチと、前記第二出力トランジスタ接続端に発生する電圧である第二ドレイン電圧を検出し、その検出結果に基づいて前記スイッチを駆動するスイッチ駆動回路とを備え、
前記スイッチ駆動回路は、前記第二ドレイン電圧がパルス電圧の時に前記スイッチをオフさせる駆動信号を、前記第二ドレイン電圧が一定電圧の時に前記スイッチをオンさせる駆動信号を各々出力し、
前記異常判定部は、前記第一ドレイン電圧が一定電圧の時、ファンロックが発生したことを示すアラーム信号を出力することを特徴とする電源装置。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記電力変換回路は、前記異常判定部から前記アラーム信号が出力されると、自己の電力変換の動作を停止する請求項1記載の電源装置。
【請求項3】
前記スイッチは、ドレインが前記第一出力トランジスタ接続端に接続され、ソースが前記グランドライン接続端に接続されたNチャネルのMOS型FETで成り、
前記スイッチ駆動回路は、一端が前記第二出力トランジスタ接続端に接続された第一のコンデンサと、前記直流電源接続端と前記第一のコンデンサの他端とのとの間に接続された第一の抵抗と、前記直流電源接続端と前記グランドライン接続端との間に接続された第二の抵抗と、ゲートが前記第一及び第二の抵抗の接続点に接続され、ソースが前記グランドライン接続端に接続され、ドレインが前記スイッチのゲートに接続されたNチャネルのMOS型FETであるスイッチ駆動用トランジスタと、前記直流電源接続端と前記スイッチ駆動用トランジスタのドレインとの間に接続された第三の抵抗と、前記スイッチ駆動用トランジスタのドレインと前記グランドライン接続端との間に接続された第二のコンデンサとを備え、
前記第一のコンデンサ、前記第一の抵抗及び前記第二の抵抗の値は、前記第二ドレイン電圧がパルス電圧の場合、前記第二ドレイン電圧が前記第一のコンデンサが通過して前記スイッチ駆動用トランジスタのゲートにパルス電圧が発生し、このパルス電圧のハイレベルの値が前記スイッチ駆動用トランジスタのゲート閾値電圧より高くなるように、且つ、前記第二のドレイン電圧が一定電圧の場合、前記スイッチ駆動用トランジスタのゲートに、前記スイッチ駆動用トランジスタのゲート閾値電圧より低い一定電圧が発生するように、各々設定され、
前記第三の抵抗及び前記第二のコンデンサの値は、前記スイッチ駆動用トランジスタがオンオフしている場合、前記スイッチのゲートに、前記スイッチのゲート閾値電圧より低い電圧が発生するように、且つ、前記スイッチ駆動用トランジスタがオフしている場合、前記スイッチのゲートに、前記スイッチのゲート閾値電圧より高い一定電圧が発生するように、各々設定されている請求項1又は2記載の電源装置。
【請求項4】
前記スイッチ駆動回路は、アノードが前記グランドライン接続端に接続され、カソードが前記第一及び第二の抵抗の接続点に接続されたダイオードを備える請求項3記載の電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電力変換回路を放熱する複数のファンが内蔵された電源装置に関し、特に、ファンの異常検出機能を備えた電源装置に関する。
続きを表示(約 2,900 文字)【背景技術】
【0002】
電源装置は、発熱しやすい電力変換回路を放熱するため、複数個の冷却用ファンが内蔵される場合がある。この場合、複数個のファンの中の1個でもファンロックすると、電力変換回路の温度が許容値を超えてしまう可能性があるので、ファンロックしたことを速やかに検出して何らかの処置を行う必要がある。
【0003】
ファンは、回転数を示すパルス信号(回転数に応じて周期が変化するパルス信号)を出力する機能を備えたものが市販されており、従来から、デジタルプロセッサに搭載されたカウンタを使用してパルス信号のパルス数を計数し、回転数が低下したことやファンロックしたことを検出することが行われている。
【0004】
その他、特許文献1に開示されているように、複数のファンのファンロック又は回転数の低下を検出する回路であって、2つのファンから出力された前記パルス信号を取得し、それらの論理和を表す合成パルス信号を出力する信号合成部と、前記合成パルス信号のパルス幅を測定するパルス幅測定部と、パルス幅測定部が測定したパルス幅に基づいてファンロックや回転数の低下を検出する検出部と、検出部によりファンロックが検出されると故障検出信号を出力する信号出力部とを備えたファン回転数低下検出回路があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2014-222058号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ファンの異常をカウンタで検出する場合、ファンの数と同数のカウンタが必要になるため、ファンの数が多くなると、多数のカウンタを備えた高価なデジタルプロセッサを使用しなければならない。
【0007】
また、ファンの中には、ファンロックした時にパルス信号がハイレベル固定される仕様のもの、ローレベルに固定される仕様のもの、どちらに固定されるか不定のものがあるので、特許文献1のファン回転数検出回路の場合、異常が発生したかどうかの判定基準をファンの仕様に合わせて変更しなければならない。
【0008】
本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、複数のファンの中の1つがファンロックしたことを容易に検出できるシンプルな構成のファン監視装置を有した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】
【0009】
本発明は、入力電圧を所定の出力電圧に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路を放熱するためのn個(n≧2)のファンと、n個の前記ファンに各々内蔵されたオープンドレイン型のトランジスタであって、前記ファンの回転数に対応した周期でオンオフを繰り返し、前記ファンがファンロックするとオン又はオフに固定される出力トランジスタと、n個の前記出力トランジスタの動作を検出することによって前記ファンの動作を監視するファン監視装置とを備え、
前記ファン監視装置は、n個の前記出力トランジスタのソースが接続されたグランドラインを基準にした電源電圧を供給する直流電源と、n個の前記出力トランジスタの中の1つである第一出力トランジスタのドレインを前記電源電圧にプルアップする第一プルアップ抵抗と、前記第一出力トランジスタを除くn-1個の前記出力トランジスタである第二出力トランジスタの動作を個別に監視するn-1個の第二出力トランジスタ監視部と、前記第一出力トランジスタのドレインソース間の電圧である第一ドレイン電圧を検出し、その検出結果に基づいて、n個の前記ファンがファンロックしたかどうかを判定する異常判定部とを備え、
前記第二出力トランジスタ監視部は、前記グランドラインに接続されるグランドライン接続端と、前記直流電源に接続されて前記電源電圧が供給される直流電源接続端と、前記第一出力トランジスタのドレインに接続される第一出力トランジスタ接続端と、前記第二出力トランジスタのドレインに接続される第二出力トランジスタ接続端と、前記直流電源接続端と前記第二出力トランジスタ接続端との間に接続された第二プルアップ抵抗と、前記第一出力トランジスタ接続端と前記グランドライン接続端との間に接続されたスイッチと、前記第二出力トランジスタ接続端に発生する電圧である第二ドレイン電圧を検出し、その検出結果に基づいて前記スイッチを駆動するスイッチ駆動回路とを備え、
前記スイッチ駆動回路は、前記第二ドレイン電圧がパルス電圧の時に前記スイッチをオフさせる駆動信号を、前記第二ドレイン電圧が一定電圧の時に前記スイッチをオンさせる駆動信号を各々出力し、前記異常判定部は、前記第一ドレイン電圧が一定電圧の時、ファンロックが発生したことを示すアラーム信号を出力する電源装置である。前記電力変換回路は、前記異常判定部から前記アラーム信号が出力されると、自己の電力変換の動作を停止する構成にすることができる。
【0010】
また、前記スイッチは、ドレインが前記第一出力トランジスタ接続端に接続され、ソースが前記グランドライン接続端に接続されたNチャネルのMOS型FETで成り、
前記スイッチ駆動回路は、一端が前記第二出力トランジスタ接続端に接続された第一のコンデンサと、前記直流電源接続端と前記第一のコンデンサの他端とのとの間に接続された第一の抵抗と、前記直流電源接続端と前記グランドライン接続端との間に接続された第二の抵抗と、ゲートが前記第一及び第二の抵抗の接続点に接続され、ソースが前記グランドライン接続端に接続され、ドレインが前記スイッチのゲートに接続されたNチャネルのMOS型FETであるスイッチ駆動用トランジスタと、前記直流電源接続端と前記スイッチ駆動用トランジスタのドレインとの間に接続された第三の抵抗と、前記スイッチ駆動用トランジスタのドレインと前記グランドライン接続端との間に接続された第二のコンデンサとを備え、
前記第一のコンデンサ、前記第一の抵抗及び前記第二の抵抗の値は、前記第二ドレイン電圧がパルス電圧の場合、前記第二ドレイン電圧が前記第一のコンデンサが通過して前記スイッチ駆動用トランジスタのゲートにパルス電圧が発生し、このパルス電圧のハイレベルの値が前記スイッチ駆動用トランジスタのゲート閾値電圧より高くなるように、且つ、前記第二のドレイン電圧が一定電圧の場合、前記スイッチ駆動用トランジスタのゲートに、前記スイッチ駆動用トランジスタのゲート閾値電圧より低い一定電圧が発生するように、各々設定され、
前記第三の抵抗及び前記第二のコンデンサの値は、前記スイッチ駆動用トランジスタがオンオフしている場合、前記スイッチのゲートに、前記スイッチのゲート閾値電圧より低い電圧が発生するように、且つ、前記スイッチ駆動用トランジスタがオフしている場合、前記スイッチのゲートに、前記スイッチのゲート閾値電圧より高い一定電圧が発生するように、各々設定されている構成にすることが好ましい。
(【0011】以降は省略されています)

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