電源供給裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源供給裝置，其經(jīng)與一對(duì)輸出電源線連接的連接器向負(fù)載裝置供給穩(wěn)定的直流電壓的直流電源，進(jìn)一步詳細(xì)來(lái)說(shuō)，涉及從電源供給裝置側(cè)監(jiān)視在連接器的接點(diǎn)產(chǎn)生的微滑動(dòng)磨損的電源供給裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電源供給裝置是這樣的裝置:對(duì)交流電源或不穩(wěn)定的直流電壓的直流電源進(jìn)行電力變換，并作為穩(wěn)定的預(yù)定輸出電壓的直流電源向負(fù)載裝置供給，該電源供給裝置被使用于便攜電話、便攜音樂(lè)播放器等便攜電子設(shè)備的充電器和AC適配器。
[0003]圖5是表示以往電源供給裝置中的、從不穩(wěn)定的直流電壓的直流輸入電源向一對(duì)輸出電源線間供給穩(wěn)定的輸出電壓的直流電源的絕緣回掃型的DC-DC轉(zhuǎn)換器100的一個(gè)示例的圖(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)，圖中，Ila是不穩(wěn)定的直流輸入電源11的高壓端子，Ilb是低壓端子，2a、2b是變壓器2的初級(jí)繞組和二級(jí)輸出繞組。
[0004]間歇振蕩元件36相對(duì)于直流輸入電源11與變壓器2的初級(jí)繞組2a串聯(lián)連接，通常，該間歇振蕩元件36以一定頻率以開(kāi)閉初級(jí)繞組2a和低壓端子Ilb之間的方式連續(xù)動(dòng)作，在使恒定電流流動(dòng)的休止控制信號(hào)被輸入到控制端子36a期間，間歇振蕩元件36在切斷了初級(jí)繞組2a和低壓端子Ilb之間的狀態(tài)下休止。39是與后述的設(shè)置于二級(jí)輸出側(cè)的光電稱(chēng)合器發(fā)光兀件35進(jìn)行光電稱(chēng)合的光電稱(chēng)合器受光兀件，該光電稱(chēng)合器受光兀件39連接于間歇振蕩元件36的控制端子36a和直流輸入電源11的低壓端子Ilb之間。
[0005]在變壓器2的二級(jí)側(cè)(輸出側(cè))設(shè)置有構(gòu)成整流平滑化電路的整流用二極管4和平滑電容器13，來(lái)對(duì)二級(jí)輸出繞組2b的輸出進(jìn)行整流平滑化，并輸出到一對(duì)輸出電源線即高壓側(cè)輸出電源線20a和低壓側(cè)輸出電源線20b之間。成一對(duì)的高壓側(cè)輸出電源線20a和低壓側(cè)輸出電源線20b經(jīng)連接器5分別與在負(fù)載裝置10內(nèi)部布線的一對(duì)內(nèi)部電源線10a、1b連接，從而向負(fù)載裝置10供給在輸出電源線20a、20b之間產(chǎn)生的直流電源。
[0006]在一對(duì)輸出電源線20a、20b之間設(shè)置有由電流監(jiān)視電路40和電壓監(jiān)視電路41構(gòu)成的輸出監(jiān)視電路，所述電流監(jiān)視電路40和電壓監(jiān)視電路41對(duì)直流電源的輸出電壓和輸出電流進(jìn)行監(jiān)視，并且在由于負(fù)載裝置10側(cè)的消耗電力的變動(dòng)等而使某一方超過(guò)設(shè)定為預(yù)定值的設(shè)定電壓或設(shè)定電流時(shí)，使圖中的光電耦合器發(fā)光元件35發(fā)光。
[0007]所述間歇振蕩元件36的開(kāi)閉動(dòng)作的頻率和占空比(on duty)設(shè)定成在連續(xù)工作期間使高壓側(cè)輸出電源線20a和低壓側(cè)輸出電源線20b之間產(chǎn)生的輸出電力和輸出電流慢慢上升。在連接于高壓側(cè)輸出電源線20a和低壓側(cè)輸出電源線20b之間的負(fù)載裝置10的消耗電力發(fā)生變化，或在負(fù)載裝置10內(nèi)電源線之間發(fā)生短路，輸出電流超過(guò)設(shè)定電流而異常上升的情況下，基于與低壓側(cè)輸出電源線20b串聯(lián)連接的電流檢測(cè)用電阻43的輸出電流形成的電壓降增加，從而，輸入到電流監(jiān)視電路40的誤差放大器33b的反相輸入端子的電壓上升，與電流監(jiān)視用基準(zhǔn)電源34b的第2比較電壓的電位差被反轉(zhuǎn)放大，變成超過(guò)光電耦合器發(fā)光兀件35的發(fā)光閾值的電位。
[0008]另外，當(dāng)高壓側(cè)輸出電源線20a和低壓側(cè)輸出電源線20b之間的輸出電壓超過(guò)設(shè)定電壓時(shí)，輸入到電壓監(jiān)視電路41的誤差放大器33a的反相輸入端子的、分壓電阻30、31的中間分接頭(tap) 32的電位也上升，與電壓監(jiān)視用基準(zhǔn)電源34a的第I比較電壓的電位差被反轉(zhuǎn)放大，變成超過(guò)光電耦合器發(fā)光元件35的發(fā)光閾值的電位。
[0009]這樣，當(dāng)輸出電壓或者輸出電流的某一個(gè)超過(guò)設(shè)定電壓或者設(shè)定電流時(shí)，在超過(guò)期間，光電耦合器發(fā)光元件35繼續(xù)發(fā)光，表示超過(guò)這些值的限制信號(hào)被連續(xù)地輸出給光電率禹合器受光兀件39。
[0010]在光電耦合器受光元件39對(duì)限制信號(hào)進(jìn)行受光期間，由于從間歇振蕩元件36的控制端子36a向直流輸入電源11的低壓端子Ilb持續(xù)流過(guò)恒定電流，因此為休止控制信號(hào)被連續(xù)地輸入到控制端子36a的狀態(tài)，從而間歇振蕩元件36的開(kāi)閉動(dòng)作休止。其結(jié)果為，切斷了在變壓器3的初級(jí)繞組2a中流過(guò)的電流，蓄積在變壓器3的二級(jí)輸出繞組2b的勵(lì)磁能量被負(fù)載裝置10慢慢消耗，超過(guò)了設(shè)定電壓或者設(shè)定電流的輸出電壓或者輸出電流減小，而處于設(shè)定電壓或者設(shè)定電流以下，由此，進(jìn)行保護(hù)負(fù)載裝置10和電源供給裝置100避免異常電壓和異常電流的恒壓以及恒流控制。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第3391774號(hào)公報(bào)
[0013]連接電源供給裝置100和負(fù)載裝置10之間的所述連接器5由以雌雄方式配合連接的一組連接器插頭和連接器插座構(gòu)成，例如，使連接器插頭的雄接點(diǎn)與電源供給裝置100側(cè)的輸出電源線20a、20b連接，使連接器插座的雌接點(diǎn)與負(fù)載裝置10側(cè)的內(nèi)部電源線10a、1b連接，使連接器插頭與連接器插座配合連接，使雄接點(diǎn)與雌接點(diǎn)接觸，從而使內(nèi)部電源線10a、10b分別與輸出電源線20a、20b電連接。
[0014]另外，公開(kāi)了如下內(nèi)容:在該雌接點(diǎn)與雄接點(diǎn)接觸的接觸部，即使在連接器插頭與連接器插座配合連接期間，也會(huì)發(fā)生有這樣的接觸部的腐蝕過(guò)程:連接器插頭與連接器插座彼此以數(shù)Pm至數(shù)十μ m的寬度重復(fù)進(jìn)行微滑動(dòng)的微滑動(dòng)磨損(Fretting Corros1n,摩擦腐蝕)。微滑動(dòng)磨損具有持續(xù)重復(fù)的特征，當(dāng)持續(xù)重復(fù)微滑動(dòng)磨損時(shí)，在接觸部表面移動(dòng)的金屬粒子的集合發(fā)生氧化而成為比接點(diǎn)的材料更硬的殘留物質(zhì)并介于接點(diǎn)之間，這使接點(diǎn)的接觸面處于容易氧化的殺傷狀態(tài)，最終在接觸面形成氧化膜，從而導(dǎo)致接點(diǎn)的接觸不良。
[0015]在產(chǎn)生了接點(diǎn)的接觸不良的狀態(tài)下，接觸部的阻抗變得不穩(wěn)定，從電源供給裝置100向接點(diǎn)間流過(guò)的直流電源的輸出電流發(fā)生變化，從而接觸部異常發(fā)熱。特別是，由于使輸出電壓平滑化的平滑電容器13使用了大容量的電容器，因此例如以IA的額定電流進(jìn)行控制的輸出電流由于在連接器5的接觸部斷續(xù)而變成5A左右并流過(guò)接觸部，由于接觸部的異常發(fā)熱而產(chǎn)生了接點(diǎn)的碳化事故或發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。
[0016]由于該微滑動(dòng)磨損而從電源供給裝置100輸出的輸出電流有時(shí)處于在電源供給裝置100中進(jìn)行恒流控制的設(shè)定電流以下的區(qū)域變化，即使是具有恒流控制單元的以往的電源供給裝置100，也無(wú)法檢測(cè)出微滑動(dòng)磨損的產(chǎn)生。
[0017]另外，即使微滑動(dòng)磨損導(dǎo)致的輸出電流超過(guò)恒流控制的設(shè)定電流，其周期最大為數(shù)百μ sec,非常短，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于電流監(jiān)視電路40和間歇振蕩元件36的響應(yīng)速度，因此，使輸出電流減小的恒流控制不工作。另一方面，除了發(fā)生微滑動(dòng)磨損之外，在連接了負(fù)載裝置10時(shí)或負(fù)載裝置10的消耗電力的變動(dòng)時(shí)，輸出電流以數(shù)百μ sec以下的周期超過(guò)設(shè)定電流的狀態(tài)也會(huì)頻發(fā)，因此，也不能根據(jù)該狀態(tài)的測(cè)知而立即判定為微滑動(dòng)磨損的發(fā)生。
[0018]盡管像這樣微滑動(dòng)磨損導(dǎo)致的危險(xiǎn)被預(yù)測(cè)，但是無(wú)法在供給直流電源的電源供給裝置100側(cè)對(duì)上述危險(xiǎn)進(jìn)行檢測(cè)預(yù)防，因此，在與要求高安全性的負(fù)載裝置的連接中，在連接器中內(nèi)置溫度保險(xiǎn)絲來(lái)預(yù)防異常發(fā)熱事故。但是，一般地，在電連接電源供給裝置100與負(fù)載裝置10的連接器5中，由于成本上升且大型化，因此不進(jìn)行這樣的考慮，異常發(fā)熱事故發(fā)生的危險(xiǎn)性依然沒(méi)有避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明是考慮到這樣的以往的問(wèn)題點(diǎn)而完成的發(fā)明，其目的在于提供一種電源供給裝置，當(dāng)在與負(fù)載裝置連接的連接器的接點(diǎn)之間發(fā)生了微滑動(dòng)磨損時(shí)，能夠可靠地檢測(cè)出該微滑動(dòng)磨損。
[0020]另外，本發(fā)明的目的為提供一種電源供給裝置，通過(guò)不內(nèi)置溫度保險(xiǎn)絲的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的連接器來(lái)可靠地預(yù)防連接器的異常發(fā)熱事故。
[0021]為了完成所述的目的，第一方面所記載的電源供給裝置具有電源輸出部，該電源輸出部從交流輸入電源或者直流輸入電源向一對(duì)輸出電源線間輸出穩(wěn)定的直流電壓的直流電源，所述電源供給裝置經(jīng)與一對(duì)輸出電源線連接的連接器向負(fù)載裝置供給直流電源，所述電源供給裝置的特征在于，具有:電流檢測(cè)單元，其用于檢測(cè)在輸出電源線中流過(guò)的輸出電流1ut ;滑動(dòng)電流檢測(cè)單元，其用于從輸出電流1ut檢測(cè)出電流值以最大設(shè)定為Imsec的滑動(dòng)判定周期以下的周期進(jìn)行變化的滑動(dòng)電流；累積單元，其在從滑動(dòng)電流檢測(cè)單元檢測(cè)出滑動(dòng)電流時(shí)開(kāi)始的預(yù)定監(jiān)視期間內(nèi)，每當(dāng)檢測(cè)出滑動(dòng)電流時(shí)對(duì)該滑動(dòng)電流的電流值進(jìn)行累積；以及異常監(jiān)視單元，至少當(dāng)在監(jiān)視期間內(nèi)由累積單元累積得到的滑動(dòng)累積值超過(guò)預(yù)定的監(jiān)視閾值時(shí)，所述異常監(jiān)視單元判定為連接器的連接異常。
[0022]通過(guò)發(fā)生于連接器的接觸部的微滑動(dòng)磨損而表現(xiàn)為輸出電流1ut的滑動(dòng)電流具有這樣的特征:電流值以Imsec以下的周期進(jìn)行變化，在一定期間電流值同樣地變化的滑動(dòng)電流重復(fù)出現(xiàn)，因此，能夠?qū)㈦娏髦狄宰畲笤O(shè)定為Imsec的滑動(dòng)判定周期以下的周期變化的輸出電流1ut推定為滑動(dòng)電流而檢測(cè)出來(lái)。另外，由于只在發(fā)生了微滑動(dòng)磨損期間，該滑動(dòng)電流被重復(fù)檢測(cè)出來(lái)，所以按滑動(dòng)電流累積其電流值Is而得到的滑動(dòng)累積值SIs在一定監(jiān)視期間內(nèi)持續(xù)增加。因此，異常監(jiān)視單元根據(jù)在監(jiān)視期間內(nèi)滑動(dòng)累積值超過(guò)預(yù)定監(jiān)視閾值而能夠與輸出電流的電流值臨時(shí)發(fā)生變化的其他要因識(shí)別開(kāi)來(lái)，從而判定為微滑動(dòng)磨損導(dǎo)致的連接器的連接異常。
[0023]另外，第二方面所記載的電源供給裝置的特征在于，所述電源供給裝置還具有:恒流控制部，其將在