JP2004166449A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
【課題】交流電流が流れる配線の近傍に、巻線が施された磁性体を有する配電手段を設け、該配電手段の巻線に電磁的に誘導されて流れる電流を利用して被給電体に電力を供給する給電装置おいて、配線の長さや配電手段の数が異なる場合でも同一の電源で安定した電力を被給電体に供給する。
【解決手段】配線18に流れる交流電流を電流検出手段17により検出し、その検出された交流電流の大きさに応じて負荷調整手段19の巻線の巻数を切り換えて配線18に接続することにより配線18に流れる交流電流の大きさを調整する。
【選択図】 図1Disclosed is a power distribution unit having a magnetic material with a winding provided in the vicinity of a wiring through which an alternating current flows. In a power supply device that supplies power, the same power source supplies stable power to a power-supplied body even when the length of wiring and the number of power distribution units are different.
An AC current flowing through a wiring (18) is detected by a current detecting means (17), and the number of windings of a load adjusting means (19) is switched according to the detected magnitude of the AC current to connect the wiring to the wiring (18). The magnitude of the alternating current flowing through the wiring 18 is adjusted.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電流が流れる配線の近傍に、巻線が施された磁性体を設け、上記巻線に電磁的に誘導されて流れる電流を利用して被給電体に電力を供給する給電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、家庭用電源や電池などの電源を利用して電球や蛍光灯などの被給電体を点灯させる場合には、その電源等に接続された配線に電球などを直接接続することにより電球などに電力を供給するか、または配線にコネクターやソケット等を接続し、その接続されたコネクターやソケットを介して電球などに電力を供給していた。例えば、クリスマスツリーに装飾される電飾装置においては、配線に予め複数のソケットが設けられ、このソケットを介して電球に電力が供給されるが、上記のようにソケットなどを介して電力を供給したのでは、例えば、使用者が電球の位置や個数を変更しようとした場合、電力を取り出すソケットの位置や個数を変更する必要があり、そのためには一旦配線を切断して再び接続したり、追加したりしなければならず容易ではなく、また、ソケットなどは配線と直接的な電気的接触をもつので、漏電や短絡といった電気的な要因による事故が生じる恐れがある。そこで、本出願人は、交流電流が流れる配線の近傍に、巻線が施された磁性体を有する配電手段を設け、該配電手段の巻線に電磁的に誘導されて流れる電流を利用して被給電体に電力を供給する給電装置を提案している。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−305450号公報
【0004】
【特許文献2】
特開平10−215530号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような給電装置においては、被給電装置の設置目的や設置環境によって交流電流の配線の長さが異なり、配線のインピーダンスが異なるため、配線の長さが異なる給電装置に同一の電源を用いた場合には、配線の長さが比較的短い給電装置において過大な交流電流が流れてしまったり、配線の長さが比較的長い給電装置において十分な交流電流が流れなかったりする。したがって、全ての給電装置において被給電体に安定した電力を供給するためには配線の長さに応じて電源の電圧を調整するなどの作業が必要となり、また、電源装置が大型化するという問題が生じていた。また、配線に複数の配電手段を設ける場合においても、その数によってインピーダンスが異なるため上記と同様の問題を生じる。さらに、複数の配電手段として着脱可能なものを使用した場合には、1つの給電装置において配電手段の数に応じて交流電流の大きさが異なるため、被給電体に安定した電力を供給することが困難となる。
【0006】
本発明は、上記のような事情に鑑み、交流電流が流れる配線の近傍に、巻線が施された磁性体を有する配電手段を設け、該配電手段の巻線に電磁的に誘導されて流れる電流を利用して被給電体に電力を供給する給電装置において、配線の長さや配電手段の数が異なる場合でも同一の電源で安定した電力を被給電体に供給することができる給電装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の給電装置は、交流電流が流れる配線と、巻線が施されその巻線が配線に近接するよう上記配線の近傍に設けられた磁性体を有し、巻線に流れる交流電流に応じた双方向電流を被給電体に配電する少なくとも1つの配電手段とを備えた給電装置において、配線に流れる交流電流を検出する電流検出手段と、少なくとも1つの負荷を有してなり、電流検出手段により検出された交流電流の大きさに応じて負荷を配線に接続することにより交流電流の大きさを調整する負荷調整手段とを有することを特徴とするものである。
【0008】
ここで、上記「交流電流」とは、例えば、家庭用電源から出力されるものでもよいし、直流電源から出力される直流電流を交流電流に変換したものでもよい。
【0009】
また、上記「配線」とは、上記交流電流を流すために配された、例えば、銅線などを意味する。もしくは、上記銅線などに被覆を施したものとしてもよい。
【0010】
また、上記「巻線が配線に近接する」とは、巻線が配線に直接的な電気的接触をもつことなく、配線の近くに位置していることを意味する。ただし、配線が被覆されているときには、この被覆に接して配設されている場合も含むものとする。また、上記巻線は配線の配線方向と略同一方向に施されることが望ましい。
【0011】
また、上記「双方向電流」とは、配線に流れる交流電流によって上記巻線に電磁誘導された電流であり、交流電流に応じた周期で正負方向に切り替わる電流を意味する。
【0012】
また、上記「被給電体」とは、例えば、電球やセンサなどを意味するが、必ずしも上記「配電手段」に直接接続して一体化する必要はなく、例えば、配電手段にソケットやコンセントなどの間接的な接続手段を設け、この接続手段を介して被給電体が双方向電流に基づく電力の供給をうけるようにしてもよい。
【0013】
また、上記「交流電流の大きさを調整する」とは、たとえば、交流電流の大きさが所定の一定の範囲内になるように、好ましくは予め設定された所定の電流値となるように調整することをいう。
【0014】
また、上記給電装置においては、負荷調整手段を、負荷として巻線を有するものとし、その巻線の巻数を切り換えて接続することにより交流電流の大きさを調整するものとすることができる。
【0015】
また、負荷調整手段を、負荷として直列に接続された複数の抵抗素子を有するものとし、その抵抗素子の数を切り換えて接続することにより交流電流の大きさを調整するものとすることができる。
【0016】
また、配電手段を配線に対して着脱可能なものとし、電流検出手段により検出された交流電流の大きさに基づいて配線に配電手段が設けられていない状態を検出する配線状態検出手段を有するものとすることができる。
【0017】
ここで、上記「配線に対して着脱可能」とは、配電手段が上記配線に磁性体が近接するように取り付けることが可能であり、かつ配線から取り外すことも可能であることを意味する。
【0018】
また、上記「電流検出手段により検出された交流電流の大きさに基づいて配線に配電手段が設けられていない状態を検出する」とは、たとえば、交流電流の電流値そのものを検出し、この電流値が所定の閾値以上であることを検出することにより配線に配電手段が設けられていない状態を検出するようにしてもよいし、配線に配電手段が設けられていない状態における上記負荷の接続状態を予め記憶しておき、負荷の接続状態が上記予め記憶した状態であることを検出することにより配線に配電手段が設けられていない状態を検出するようにしてもよい。なお、上記所定の閾値とは、予め実験などにより測定された配線に配電手段が設けられていない状態で配線に流れる交流電流の電流値である。
【0019】
また、交流電流を出力する交流電源と、配線状態検出手段により配線に配電手段が設けられていない状態であることが検出されている間、配線に交流電流を間欠的に流すように交流電源を制御する交流電源制御手段とを有するものとすることができる。
【0020】
また、配電手段を配線に対して着脱可能なものとするとともに、磁性体に配線検出用巻線を設けるようにし、配線用巻線において発生する電圧が所定の閾値以下であることを検出する電圧検出手段を有するものとすることができる。
【0021】
また、交流電流を出力する交流電源と、電圧検出手段により少なくとも1つの配電手段の全ての配線検出用巻線の電圧が所定の閾値以下であることが検出されている間、配線に交流電流を間欠的に流すように交流電源を制御する交流電源制御手段とを有するものとすることができる。
【0022】
【発明の効果】
本発明の給電装置によれば、配線に流れる交流電流を検出し、その検出された交流電流の大きさに応じて少なくとも1つの負荷を配線に接続することにより交流電流の大きさを調整するようにしたので、配線の長さや配電手段の数が異なる場合でも同一の電源で安定した電力を被給電体に供給することができる。
【0023】
また、上記給電装置において、負荷調整手段における巻線の巻数を切り換えて接続することにより交流電流の大きさを調整するようにしたり、または負荷調整手段における抵抗素子の数を切り換えて接続することにより交流電流の大きさを調整するようにした場合には、交流電流の大きさの調整を簡易な構成で容易に行うことができる。
【0024】
また、配電手段を配線に対して着脱可能なものとし、配線に配電手段が設けられていない状態を電流検出手段により検出された交流電流の大きさに基づいて検出するようにした場合には、たとえば、配線に配電手段が設けられていない状態であることが検出されている間、配線に交流電流を間欠的に流すように交流電源を制御するようにすれば、無駄に交流電流を流すことを回避することができる。
【0025】
また、配電手段を配線に対して着脱可能なものとするとともに、磁性体に配線検出用巻線を設けるようにし、配線用巻線において発生する電圧が所定の閾値以下であることを検出するようにした場合には、たとえば、全ての配線検出用巻線の電圧が所定の閾値以下であることが検出されている間、配線に交流電流を間欠的に流すように交流電源を制御するようにすれば、無駄に交流電流を流すことを回避することができる。また、配電手段が配線に設けられていない状態を簡易な構成で検出することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の給電装置の一実施形態について説明する。図1は本発明による給電装置の一実施形態の概略構成図である。図2は後述する制御手段16、電流検出手段17および負荷調整手段19の詳細な回路図である。
【0027】
本給電装置は、直流電流を出力する直流電源10、該直流電源10に接続され所定の周波数の信号を発生して出力する発振回路12、発振回路12から出力された信号を所望の周波数に分周して分周信号を出力する信号発生回路14、信号発生回路14から出力された分周信号を正負方向に切り換えて出力する制御手段16、制御手段16から出力された交流電流が流れる配線18、配線18の近傍に設けられ、配線18に流れる交流電流により電磁的に誘導された双方向電流が流れる配電手段20、配線18に流れる交流電流の大きさを検出する電流検出手段17、および電流検出手段17により検出された交流電流の大きさに応じて負荷を接続して交流電流の大きさを制御する負荷調整手段19を備えている。
【0028】
発振回路12は、数十kHzの信号を発生するものであり、信号発生回路14は上記信号を分周して数百Hzから数十kHzの周波数の分周信号を発生して出力するものである。
【0029】
配線18は、図1に示すように、制御手段16および負荷調整手段19に接続されるものであり、たとえば、1本の銅線からなるものとしてもよいし、螺旋状に纏められた複数の銅線からなるものとしてもよい。この銅線に交流電流を流すことにより交流電流に基づく双方向電流を配電手段20に流すことができる。
【0030】
電流検出手段17は、図2に示すように、比較器から構成されており、配線18を流れる交流電流の大きさが所定の範囲の電流値よりも大きい場合には負荷調整手段19にUP信号を出力し、交流電流の大きさが所定の範囲の電流値よりも小さい場合には負荷調整手段19にDOWN信号を出力するものである。
【0031】
負荷調整手段19は、巻線25a〜25dの施されたコイル25、コイル25の巻線25a〜25dの配線18への接続状態を切り換えるリレー26、電流検出手段17から出力されたUP信号またはDOWN信号に応じてリレー26のスイッチ26a〜26eを切り換えるアップダウンシフトレジスター27を有している。
【0032】
配電手段20の詳細を図3および図4に示す。図3は配電手段20の斜視図、図4は図3に示す配電手段20の断面図である。図3に示すように、配電手段20は、配線18の配線方向と同一方向に巻線21が施された半筒形の第1磁性体22と半筒形の第2磁性体23とから構成されている。図4に示すように、第2磁性体23の筒内には配線18が密着して設けられており、第2磁性体23は固定部材24に固定されている。
【0033】
固定部材24としては、たとえば、机やテーブルなどの天板や、壁材などがあり、第1磁性体22が設けられる側から第2磁性体23および配線18は直接見えないようになっている。そして、固定部材24の第1磁性体22が設けられる側の表面に第2磁性体23に対向した位置に第1磁性体22が設けられるように図4に示すように凹部24aが設けられている。本実施形態では、上記のように所定の固定部材24の表面に凹部24aを設けるようにしたが、これに限らず、第1磁性体22が設けられる側の表面に第2磁性体23に対向した位置を示す四角形の図形などを記すようにしてもよい。また、固定部材24は設けずに第1磁性体22と第2磁性体23とを直接接触させるようにしてもよい。
【0034】
次に、本給電装置の作用について説明する。
【0035】
まず、直流電源10により発振回路12を駆動させ、所定の周波数の信号を発生させる。発振回路12により発生した信号は信号発生回路14に入力され、信号発生回路14は入力された信号を所望の周波数に分周し、その分周信号を制御手段16に出力する。制御手段16は入力された分周信号を正負方向に切り換えて交流電流として配線18に出力する。交流電流の波形としては、たとえば、図5に示すような波形があり、周期tの信号を所望の給電時間T1だけ出力するようにすればよい。そして、この状態においては、まだ第1磁性体22は固定部材24上には設けられておらず、負荷調整手段19のリレー26においては、スイッチ26eのみがONされており、その他のスイッチ26a〜26dは開放されている。つまり、配線18には負荷調整手段18のコイル25の巻線は接続されていない状態である。
【0036】
上記のような状態において配線18に流された交流電流の電流値は、電流検出手段17により検出される。そして、図6に示すように、たとえば、上記のような状態において(矢印t1)電流検出手段17により検出される電流の電流値が所定の閾値I1よりも高い場合には、電流検出手段17からUP信号が出力され、負荷調整手段19のアップダウンシフトレジスター27に入力される。なお、閾値I1は、配線28に流れる交流電流の目標値であるIよりも所定の許容値だけ大きい値である。アップダウンシフトレジスター27にUP信号が入力されると、アップダウンシフトレジスター27はリレー26にスイッチ26dをONさせる制御信号を出力する。リレー26はこの制御信号に応じてスイッチ26dをONする。スイッチ26dがONされることによりコイル25における巻線25dが配線18に接続され、これによりインピーダンスが増加して交流電流の電流値が小さくなる(矢印t2)。そして、再び、この交流電流の電流値が電流検出手段17により検出される。そして、この検出された電流値が、図6に示すように、まだ閾値I1よりも大きい場合には(矢印t3)、再び電流検出手段17からUP信号がアップダウンシフトレジスター27に出力され、アップダウンシフトレジスター27はリレー26にスイッチ26cをONさせる制御信号を出力する。スイッチ26cがONされることによりコイル25における巻線25cがさらに配線18に接続され、これによりインピーダンスがさらに増加して交流電流の電流値がさらに小さくなる。本実施形態では、図6に示すように、リレー25のスイッチ26cがONされたときに配線18に流れる交流電流の大きさが目標値Iとなるようにしたが、実際は、交流電流の大きさが閾値I1よりも小さくなるまで、上記のような電流検出手段17による電流値の検出とアップダウンシフトレジスター27からの制御信号の出力とリレー26のスイッチ制御とが繰り返される。
【0037】
次に、固定部材24の凹部24aに第1磁性体22が設置され、配線18を流れる交流電流が、配電手段20における第1磁性体22および第2磁性体23によって構成される空洞部分を通過する。そして、この交流電流の通過により第1磁性体22の巻線21には電磁的に誘導された双方向電流が流れる。そして、配線18に流れる交流電流の波形に応じた波形の双方向電流が巻線21に流れる。上記のようにして第1磁性体22を設置することにより、インピーダンスが増加し、交流電流の電流値は小さくなる(矢印t4)。そして、その交流電流の電流値が電流検出手段17により検出され、たとえば、図6に示すように、その電流値が所定の閾値I2よりも低い場合には、電流検出手段17からDOWN信号が出力され、負荷調整手段19のアップダウンシフトレジスター27に入力される。なお、閾値I2は、配線28に流れる交流電流の目標値であるIよりも所定の許容値だけ小さい値である。アップダウンシフトレジスター27にDOWN信号が入力されると、アップダウンシフトレジスター27はリレー26にスイッチ26cを開放させる制御信号を出力する。リレー26はこの制御信号に応じてスイッチ26cを開放する。スイッチ26cが開放されることによりコイル25における巻線25cが配線18から切断されたことになり、これによりインピーダンスが減少して交流電流の大きさが大きくなる(矢印t5)。そして、再び、この交流電流の電流値が電流検出手段17により検出される。そして、本実施形態では、図6に示すように、リレー26のスイッチ26cが開放されたときに配線18に流れる交流電流の大きさが目標値Iとなるようにしたが、実際は、交流電流の大きさが閾値I2よりも大きくなるまで、上記のような電流検出手段17による電流値の検出とアップダウンシフトレジスター27からの制御信号の出力とリレー26のスイッチ制御とが繰り返される。
【0038】
なお、直流電源10における電源電圧値は、想定される最短の配線18に上記コイル25における巻線25a〜25dが全て接続され、配電手段20が設置されていない状態において配線18に流れる交流電流の大きさがI2以上I1以下となるように、かつ想定される最長の配線18から巻線25a〜25dが全て切断され、配電手段20が設置された状態において交流電流の大きさがI2以上I1以下となるように設定する必要がある。さらに、複数の配電手段20を配線18に設置する場合には、想定される最長の配線18から巻線25a〜25dが全て切断され、全ての配電手段20が設置された状態において交流電流の大きさがI2以上I1以下となるように設定する必要がある。
【0039】
本発明の給電装置によれば、配線18に流れる交流電流を検出し、その検出された交流電流の大きさに応じて巻線25a〜25dを配線18に接続することにより交流電流の大きさを調整するようにしたので、配線18の長さや配電手段20の数が異なる場合でも同一の電源で安定した電力を被給電体に供給することができる。
【0040】
また、上記実施形態において、配電手段20の第1磁性体22が設置されていないときの負荷調整手段19におけるリレー26のスイッチ26a〜26eまでの接続状態を図7に示すような記憶手段28に記憶し、リレー26のスイッチ26a〜26eの接続状態が上記記憶手段28に記憶した状態である間、制御手段16が、図8に示すような所定の周期T2の交流電流を間欠的に出力するようにしてもよい。また、リレー26のスイッチ26a〜26eの接続状態が上記記憶手段28に記憶した状態である間、制御手段16が配線18への交流電流の出力を停止するようにしてもよい。
【0041】
また、上記のように記憶手段28にリレー26のスイッチの接続状態を記憶しておくことにより交流電流の出力を制御するのではなく、図9および図10に示すように、配電手段20の第2磁性体23に配線検出用コイル29を設け、この配線検出用コイル29に発生する電圧が所定の閾値以下になったことを検出する電圧検出手段30を設けてこの電圧検出手段30において検出された電圧が所定の閾値以下である間、第1磁性体22が設置されていないとして、配線18に流れる交流電流を所定の周期T2で間欠的に出力するようにしたり、配線18への交流電流の出力を停止するようにしてもよい。具体的には、第1磁性体22が設置される前は配線検出用コイル29の電圧波形は、図11に示すように、その振幅が小さく、正方向の振幅の大きさは所定の閾値V1よりも小さい。このとき電圧検出手段30は配線検出用コイル29の電圧値が閾値V1以下であることを検出し、その検出信号を制御手段16に出力する。この検出信号に応じて制御手段16は、図11に示すように、交流電流を所定の周期T2で間欠的に配線18に出力する。そして、第1磁性体22が設置されると配線検出用コイル29に発生する電圧波形の振幅は増加し(矢印s1)、所定の閾値V1よりも大きくなる。そして、配線検出用コイル29の電圧値が閾値V1より大きくなったことが電圧検出手段30により検出され、この検出信号が制御手段16に出力され、この検出信号に応じて制御手段16は配線18に交流電流を連続的に出力する。この連続的な交流電流の出力に応じて配電手段20の巻線21に双方向電流が流れる。そして、第1磁性体22が固定部材24から取り外された場合には(矢印s2)、再び配線用検出コイル29に発生する電圧の振幅は小さくなり、閾値V1よりも小さくなる。そして、このことが電圧検出手段30により検出され、電圧検出手段30はこの検出信号を制御手段16に出力する。制御手段16は、この検出信号に応じて再び配線18に交流電流を周期T2で間欠的に出力する。図12に、たとえば、配線18に配線検出用コイル29を有する2つの配電手段20を2つ設けた場合における電圧検出手段30、制御手段16の回路図を示す。電圧検出手段30は、2つの配電手段20の少なくともいずれか一方の配線検出用コイル29に発生する電圧の大きさが所定の閾値以下の場合にその検出信号を制御手段16に出力するように構成され、制御手段16はこの検出信号に応じて交流電流を間欠的に配線18に出力するように構成されている。
【0042】
また、上記実施形態において第1磁性体22の巻線21に流された双方向電流は、図13に示すような定電圧回路31により安定化された後、外部装置へ電源電圧として供給される。
【0043】
また、上記実施形態においては、配線18に接続されるコイル25の巻線25a〜25dを変更することにより配線18に流れる交流電流の大きさを制御するようにしたが、これに限らず、たとえば、巻線25a〜25dの替わりに複数の抵抗素子を設け、配線18に接続される抵抗素子の数を変更することにより交流電流の大きさを制御するようにしてもよい。
【0044】
また、上記実施形態において、第1磁性体22および第2磁性体23が配線18を挟むように第1磁性体22および第2磁性体23を固定する固定手段を設けるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による給電装置の一実施形態の概略構成図
【図2】図1に示す給電装置における制御手段、電流検出手段および負荷調整手段の回路図
【図3】図1に示す給電装置における配電手段の斜視図
【図4】図3に示す配電手段の断面図
【図5】配線に流れる交流電流の電流波形の一例を示す図
【図6】配線に流れる交流電流の大きさと負荷調整手段の作用との関係を説明するための図
【図7】本発明の給電装置のその他の実施形態の概略構成図
【図8】配線に交流電流を間欠的に流す場合における電流波形を示す図
【図9】本発明の給電装置のその他の実施形態の概略構成図
【図10】図9に示す給電装置における配電手段の詳細図
【図11】図9に示す給電装置の作用を説明するための図
【図12】図9に示す給電装置における電圧検出手段および制御手段の回路図
【図13】配電手段に流れる双方向電流を外部装置へ電源電圧として出力するための回路を示す図
【符号の説明】
10 直流電源
12 発振回路
14 信号発生回路
16 制御手段
17 電流検出手段
18 配線
19 負荷調整手段
20 配電手段
21 巻線
22 第1磁性体
23 第2磁性体
24 固定部材
25 コイル
26 リレー
27 アップダウンシフトレジスター
28 記憶手段
29 配線検出用コイル
30 電圧検出手段
31 定電圧回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device that includes a magnetic body provided with a winding near a wiring through which an alternating current flows, and supplies power to a power-supplied body by using a current that is electromagnetically induced to flow through the winding. It is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when using a power source such as a household power source or a battery to light a power-supplied object such as a light bulb or a fluorescent lamp, the light bulb or the like is directly connected to the wiring connected to the power source or the like, so that the light source or the like can be used. Power is supplied or a connector or socket is connected to the wiring, and power is supplied to a light bulb or the like through the connected connector or socket. For example, in an illumination device to be decorated on a Christmas tree, a plurality of sockets are provided in advance on the wiring, and power is supplied to the light bulb through this socket, but power is supplied through the socket as described above. Therefore, for example, if the user attempts to change the position or number of light bulbs, it is necessary to change the position or number of sockets from which power is to be extracted. It is not easy because it has to be added, and since a socket or the like has direct electrical contact with the wiring, an accident may occur due to an electrical factor such as a short circuit or a short circuit. In view of this, the present applicant has provided a power distribution means having a magnetic material provided with a winding in the vicinity of a wiring through which an alternating current flows, and utilizes a current that is electromagnetically induced and flows through the winding of the power distribution means. A power supply device for supplying power to a power-supplied body has been proposed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-305450
[Patent Document 2]
JP-A-10-215530
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described power supply device, the length of the AC current wiring differs depending on the installation purpose and the installation environment of the power-supplied device, and the impedance of the wiring differs. In the case of using a power supply, an excessive AC current may flow in a power supply device having a relatively short wiring length, or a sufficient AC current may not flow in a power supply device having a relatively long wiring length. Therefore, in order to supply stable power to the power-supplied object in all power supply devices, it is necessary to adjust the voltage of the power supply according to the length of the wiring, and the size of the power supply device increases. Had occurred. Further, even when a plurality of power distribution means are provided on the wiring, the same problem as described above occurs because the impedance varies depending on the number. Furthermore, when detachable ones are used as a plurality of power distribution means, since the magnitude of the alternating current varies depending on the number of power distribution means in one power supply device, it is necessary to supply stable power to the power supply target. Becomes difficult.
[0006]
In view of the above-described circumstances, the present invention provides a power distribution unit having a magnetic material provided with a winding near a wiring through which an alternating current flows, and electromagnetically flows through the winding of the power distribution unit by electromagnetic induction. Provided is a power supply device that supplies electric power to a power-supplied object by using current, and can supply stable power to the power-supplied object with the same power supply even when the length of wiring and the number of power distribution units are different. It is intended to do so.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The power supply device of the present invention has a wiring through which an alternating current flows, and a magnetic body provided with a winding provided near the wiring so that the winding is close to the wiring, and according to the alternating current flowing through the winding. A current detecting means for detecting an alternating current flowing through the wiring, and at least one load, the power detecting apparatus comprising: at least one power distribution means for distributing the bidirectional current to the power receiving body; And a load adjusting means for adjusting the magnitude of the alternating current by connecting a load to the wiring according to the magnitude of the alternating current detected by the method.
[0008]
Here, the “alternating current” may be, for example, an output from a home power supply, or a conversion of a direct current output from a direct current power supply into an alternating current.
[0009]
In addition, the “wiring” means, for example, a copper wire or the like arranged to flow the alternating current. Alternatively, the copper wire or the like may be covered.
[0010]
Further, the expression "the winding is close to the wiring" means that the winding is located near the wiring without having direct electrical contact with the wiring. However, when the wiring is covered, this includes the case where the wiring is disposed in contact with the covering. Further, it is desirable that the winding be provided in a direction substantially the same as the wiring direction of the wiring.
[0011]
Further, the “bidirectional current” is a current electromagnetically induced in the winding by an alternating current flowing through a wiring, and means a current that switches in a positive or negative direction at a cycle corresponding to the alternating current.
[0012]
Further, the “power-supplied body” means, for example, a light bulb or a sensor, but does not necessarily need to be directly connected to and integrated with the “power distribution means”. For example, the power distribution means may be a socket or an outlet. Indirect connection means may be provided so that the power-supplied body receives power supply based on the bidirectional current via the connection means.
[0013]
The term "adjusting the magnitude of the AC current" means, for example, adjusting the magnitude of the AC current to be within a predetermined range, preferably to a predetermined current value. To do.
[0014]
Further, in the above-mentioned power supply device, the load adjusting means has a winding as a load, and the magnitude of the alternating current can be adjusted by switching and connecting the number of turns of the winding.
[0015]
Further, the load adjusting means may include a plurality of resistance elements connected in series as a load, and the magnitude of the alternating current may be adjusted by switching the number of the resistance elements and connecting them.
[0016]
In addition, the power distribution means is detachable from the wiring, and has wiring state detection means for detecting a state in which the power distribution means is not provided on the wiring based on the magnitude of the alternating current detected by the current detection means. It can be.
[0017]
Here, the term "removable with respect to the wiring" means that the power distribution means can be attached so that the magnetic substance is close to the wiring, and can be detached from the wiring.
[0018]
Further, "detecting a state in which the power distribution means is not provided on the wiring based on the magnitude of the alternating current detected by the current detecting means" means, for example, detecting the current value of the alternating current itself, By detecting that the value is equal to or greater than a predetermined threshold, the state where the power distribution means is not provided in the wiring may be detected, or the connection state of the load in the state where the power distribution means is not provided in the wiring May be stored in advance, and by detecting that the connection state of the load is the previously stored state, a state in which the power distribution means is not provided on the wiring may be detected. Note that the predetermined threshold value is a current value of an alternating current flowing through the wiring in a state where the wiring is not provided with the power distribution means, which is measured in advance by an experiment or the like.
[0019]
An AC power supply for outputting an AC current, and an AC power supply for intermittently supplying the AC current to the wiring while the wiring state detecting means detects that the power distribution means is not provided on the wiring. And AC power control means for controlling.
[0020]
In addition, the power distribution means is made detachable from the wiring, and a wiring detecting wire is provided on the magnetic material, and a voltage for detecting that a voltage generated in the wiring winding is equal to or less than a predetermined threshold value. It may have a detecting means.
[0021]
Further, while the AC power source that outputs the AC current and the voltage detection unit detects that the voltages of all the wiring detection windings of at least one power distribution unit are equal to or lower than a predetermined threshold, the AC current is applied to the wiring. AC power control means for controlling the AC power so as to flow intermittently.
[0022]
【The invention's effect】
According to the power supply device of the present invention, the magnitude of the alternating current is adjusted by detecting the alternating current flowing through the wiring and connecting at least one load to the wiring according to the detected magnitude of the alternating current. Therefore, even when the length of the wiring and the number of power distribution means are different, stable power can be supplied to the power-supplied body using the same power supply.
[0023]
Further, in the above-mentioned power supply device, the magnitude of the alternating current is adjusted by switching and connecting the number of windings of the winding in the load adjusting means, or by switching and connecting the number of resistance elements in the load adjusting means. When the magnitude of the alternating current is adjusted, the magnitude of the alternating current can be easily adjusted with a simple configuration.
[0024]
Further, when the power distribution means is detachable with respect to the wiring, and the state where the power distribution means is not provided in the wiring is detected based on the magnitude of the alternating current detected by the current detection means, For example, if the AC power supply is controlled so that the AC current is intermittently supplied to the wiring while it is detected that the power distribution means is not provided on the wiring, the AC current is uselessly supplied. Can be avoided.
[0025]
In addition, the power distribution means is made detachable with respect to the wiring, and a wiring detection winding is provided on the magnetic material so that a voltage generated in the wiring winding is detected to be equal to or less than a predetermined threshold. In such a case, for example, the AC power supply is controlled so that an AC current is intermittently supplied to the wiring while the voltages of all the wiring detection windings are detected to be equal to or lower than a predetermined threshold. By doing so, it is possible to avoid passing an alternating current unnecessarily. Further, a state in which the power distribution means is not provided on the wiring can be detected with a simple configuration.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a power supply device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a power supply device according to the present invention. FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the
[0027]
The power supply apparatus includes a
[0028]
The
[0029]
As shown in FIG. 1, the
[0030]
As shown in FIG. 2, the current detecting
[0031]
The load adjusting means 19 includes a
[0032]
Details of the power distribution means 20 are shown in FIGS. FIG. 3 is a perspective view of the power distribution means 20, and FIG. 4 is a sectional view of the power distribution means 20 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the power distribution means 20 includes a half-cylinder-shaped first
[0033]
The fixing
[0034]
Next, the operation of the present power supply device will be described.
[0035]
First, the
[0036]
The current value of the alternating current flowing through the
[0037]
Next, the first
[0038]
In addition, the power supply voltage value of the
[0039]
According to the power supply device of the present invention, the magnitude of the alternating current is detected by detecting the alternating current flowing through the
[0040]
In the above embodiment, the connection state of the
[0041]
Further, instead of controlling the output of the alternating current by storing the connection state of the switch of the
[0042]
Further, in the above embodiment, the bidirectional current flowing through the winding 21 of the first
[0043]
Further, in the above embodiment, the magnitude of the alternating current flowing through the
[0044]
In the above embodiment, a fixing means for fixing the first
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a power supply device according to the present invention; FIG. 2 is a circuit diagram of a control unit, a current detection unit, and a load adjustment unit in the power supply device shown in FIG. 1; FIG. 4 is a cross-sectional view of the power distribution means shown in FIG. 3; FIG. 5 is a diagram showing an example of a current waveform of an AC current flowing through the wiring; FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship with the operation of the adjusting means. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the power supply device of the present invention. FIG. 8 shows a current waveform when an AC current is intermittently applied to wiring. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the power supply device of the present invention. FIG. 10 is a detailed view of a power distribution unit in the power supply device shown in FIG. 9. FIG. 11 explains the operation of the power supply device shown in FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating the power supply in the power supply device shown in FIG. 9; Circuit diagram of the detection means and control means [13] Figure [EXPLANATION OF SYMBOLS] showing a circuit for outputting a power supply voltage bidirectional current flowing in the power distribution unit to an external device
REFERENCE SIGNS
Claims (7)
前記配線に流れる交流電流を検出する電流検出手段と、
少なくとも1つの負荷を有してなり、前記電流検出手段により検出された交流電流の大きさに応じて前記負荷を前記配線に接続することにより前記交流電流の大きさを調整する負荷調整手段とを有することを特徴とする給電装置。A wiring through which an alternating current flows, and a magnetic body provided with a winding provided near the wiring so that the winding is close to the wiring, and a bidirectional current corresponding to the alternating current flowing through the winding And at least one power distribution means for distributing power to the power-supplied body,
Current detection means for detecting an alternating current flowing through the wiring,
Load adjusting means for adjusting the magnitude of the alternating current by connecting the load to the wiring in accordance with the magnitude of the alternating current detected by the current detecting means. A power supply device, comprising:
該巻線の巻数を切り換えて接続することにより前記交流電流の大きさを調整するものであることを特徴とする請求項1記載の給電装置。The load adjusting means has a winding as the load,
2. The power supply device according to claim 1, wherein the magnitude of the alternating current is adjusted by switching and connecting the number of turns of the winding.
該抵抗素子の数を切り換えて接続することにより前記交流電流の大きさを調整するものであることを特徴とする請求項1記載の給電装置。The load adjusting unit has a plurality of resistance elements connected in series as the load,
2. The power supply device according to claim 1, wherein the magnitude of the alternating current is adjusted by switching and connecting the number of the resistance elements.
前記電流検出手段により検出された交流電流の大きさに基づいて前記配線に前記配電手段が設けられていない状態を検出する配線状態検出手段を有することを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の給電装置。The power distribution means is detachable from the wiring,
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a wiring state detecting unit configured to detect a state in which the power distribution unit is not provided on the wiring based on a magnitude of the alternating current detected by the current detecting unit. A power supply device according to the item.
前記配線状態検出手段により前記配線に前記配電手段が設けられていない状態であることが検出されている間、前記配線に交流電流を間欠的に流すように前記交流電源を制御する交流電源制御手段とを有することを特徴とする請求項4記載の給電装置。An AC power supply that outputs the AC current;
AC power supply control means for controlling the AC power supply so as to intermittently supply an AC current to the wiring while the wiring state detecting means detects that the wiring is not provided with the power distribution means. The power supply device according to claim 4, comprising:
前記配線用巻線において発生する電圧の大きさが所定の閾値以下であることを検出する電圧検出手段を有することを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の給電装置。The power distribution means is detachable from the wiring, and the magnetic body is provided with a wiring detection winding,
4. The power supply device according to claim 1, further comprising a voltage detection unit configured to detect that a magnitude of a voltage generated in the wiring winding is equal to or smaller than a predetermined threshold. 5.
前記電圧検出手段により前記少なくとも1つの配電手段の全ての前記配線検出用巻線の電圧の大きさが前記閾値以下であることが検出されている間、前記配線に交流電流を間欠的に流すように前記交流電源を制御する交流電源制御手段とを有することを特徴とする請求項6記載の給電装置。An AC power supply that outputs the AC current;
While the voltage detecting means detects that the magnitude of the voltage of all of the wiring detection windings of the at least one power distribution means is equal to or less than the threshold value, an alternating current may be intermittently supplied to the wiring. 7. The power supply device according to claim 6, further comprising an AC power supply control unit for controlling the AC power supply.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009033955A (en) * | 2007-07-04 | 2009-02-12 | Seiko Epson Corp | Power transmission device, electronic device and waveform monitor circuit |
| JP2009112189A (en) * | 2005-12-28 | 2009-05-21 | Nec Corp | Power supply circuit and lighting system |
| WO2009063923A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Nec Corporation | Electric device |
| WO2009063746A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Nec Corporation | Power acquiring apparatus |
| US7847438B2 (en) | 2007-07-04 | 2010-12-07 | Seiko Epson Corporation | Power transmission device, electronic instrument, and waveform monitoring circuit |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0880042A (en) * | 1994-06-27 | 1996-03-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Power device |
| JPH10215530A (en) * | 1997-01-28 | 1998-08-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Non-contact power transmission device |
| JPH11155245A (en) * | 1997-11-21 | 1999-06-08 | Shinko Electric Co Ltd | Primary power supply device in non-contact power supply |
| JPH11191146A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | Non-contact ic card reader/writer |
| JP2000166129A (en) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Method and apparatus for reducing stand-by power of noncontact charger |
| JP2002272127A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Tsubakimoto Chain Co | Power feeding apparatus |
-
2002
- 2002-11-15 JP JP2002332051A patent/JP3946621B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0880042A (en) * | 1994-06-27 | 1996-03-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Power device |
| JPH10215530A (en) * | 1997-01-28 | 1998-08-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Non-contact power transmission device |
| JPH11155245A (en) * | 1997-11-21 | 1999-06-08 | Shinko Electric Co Ltd | Primary power supply device in non-contact power supply |
| JPH11191146A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | Non-contact ic card reader/writer |
| JP2000166129A (en) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Method and apparatus for reducing stand-by power of noncontact charger |
| JP2002272127A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Tsubakimoto Chain Co | Power feeding apparatus |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009112189A (en) * | 2005-12-28 | 2009-05-21 | Nec Corp | Power supply circuit and lighting system |
| JPWO2007074849A1 (en) * | 2005-12-28 | 2009-06-04 | 日本電気株式会社 | Power supply circuit and lighting system |
| US8164407B2 (en) | 2005-12-28 | 2012-04-24 | Nec Corporation | Power supply circuit and illumination system |
| JP2009033955A (en) * | 2007-07-04 | 2009-02-12 | Seiko Epson Corp | Power transmission device, electronic device and waveform monitor circuit |
| US7847438B2 (en) | 2007-07-04 | 2010-12-07 | Seiko Epson Corporation | Power transmission device, electronic instrument, and waveform monitoring circuit |
| WO2009063923A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Nec Corporation | Electric device |
| WO2009063746A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Nec Corporation | Power acquiring apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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