JPH0117332B2 - - Google Patents

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JPH0117332B2
JPH0117332B2 JP57098478A JP9847882A JPH0117332B2 JP H0117332 B2 JPH0117332 B2 JP H0117332B2 JP 57098478 A JP57098478 A JP 57098478A JP 9847882 A JP9847882 A JP 9847882A JP H0117332 B2 JPH0117332 B2 JP H0117332B2
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/46Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/59Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に工業用として、例えば制御用
マイクロコンピユータ用などとして用いられる安
定化電源の並列運転方式に関するものである。
一般に、電源装置を複数台並列に接続して電源
システムとして用いることの目的としては、第1
に電源供給の信頼性を高めること、そして第2に
電源容量の増大を図ること、の二つを挙げること
ができる。
第1図はダイオードつき合わせ方式と称される
従来の電源システムの一例を示したブロツク図で
ある。
同図において、電源1、電源2は、並列運転を
行なわんとする電源装置である。D1,D2は、
出力つき合わせ用ダイオードであり、電源運転
中、二つの電源間での出力電圧の誤差により、出
力電圧の高い方の電源から出力電流が、出力電圧
の低い方の電源へ流れ込むのを防ぐためのもので
ある。
このように2台の電源が並列運転している場
合、出力電圧の高い方の電源が、ほぼ100%の負
荷電流を供給することになる。この状態で出力電
圧の低い方の電源がダウンすると、出力電圧の高
い方の電源が依然として負荷に電源の供給を続
け、負荷側への影響はない。一方、出力電圧の高
い方の電源がダウンすると、出力電圧の低い方の
電源が、あらたに負荷に電源を供給し始めるの
で、この場合も負荷側はダウンしない。
このように、ダイオードつき合わせ方式による
電源の並列運転は、必要な部品点数が少なく簡便
であるが、以下に示す欠点がある。
(1) 並列運転をしている電源間の出力電圧誤差が
零になることは実際問題としてあり得ないた
め、両電源間の負荷バランスをとることが困難
であり、負荷電流が一方の電源に集中してしま
う。従つて、負荷電流が集中した側の電源の温
度上昇が大となり、この電源単体ひいては電源
システムとしての信頼性が低下する。電源シス
テムとしての信頼性が負荷電流の集中した側の
電源により支配されるため、並列運転する電源
の台数を増加しても信頼性の改善に結びつかな
い。
(2) 並列運転を出力容量の増大を目的として行う
場合、負荷バランスが悪いため、片方の電源に
負荷電流が集中する関係で、電源を構成するト
ランジスタの容量も大きくしなければならず、
出力電圧対負荷電流の関係がフの字特性となる
過電流保護方式を採用してトランジスタ容量の
低減を図ろうとしても、それができない。
(3) 負荷バランスが悪いため、出力電圧の高い方
の電源がダウンし、もう一方の電源に切り換わ
る際、出力電圧に大きなデイツプを生じる場合
がある。
(4) つき合わせ用ダイオードD1,D2の特性に
より、出力電圧が負荷電流、周囲温度等により
変動し、出力電圧を高精度に一定に保つことが
困難である。
(5) 負荷電流が大きな場合、つき合わせ用ダイオ
ードD1,D2における電力損失が大きくな
り、効率が低下する。
第2図はマスタ・スレーブ方式と称される従来
の電源システムを示した回路図である。
同図において、Mはマスタ型の電源装置、Sは
スレーブ型の電源装置、Tr1,Tr2は出力電圧制
御用トランジスタ、A1,A2は誤差増幅器、
ZD1は基準電圧用ツエナーダイオード、R14,
R24は出力電流検出用抵抗である。
マスタ電源Mは通常の安定化電源であり、誤差
増幅器A1の−入力側電圧(VC=R13・EO/R12+R13) と+入力側電圧(基準電圧となるツエナー電圧
VZD1)とが等しくなるように誤差増幅器A1の出
力によりトランジスタTr1の導通を制御し、出力
電圧EOを一定に維持している。
一方、スレーブ電源Sにおいては、誤差増幅器
A2の+側入力電圧(b点電圧)が−側入力電圧
(a点電圧)と等しくなるように、該誤差増幅器
A2の出力によりトランジスタTr2の導通を制御
し、出力電圧EOの一定化を図つている。従つて
マスタ電源Mから負荷へ供給される電流をi1、
スレーブ電源Sから負荷へ供給される電流をi2
とすると、a点電圧とb点電圧が等しいという条
件から次の式が成立する。
i2・R24=i1・R14 ここで R24=R14とすると i2=i1 すなわち、マスタ電源Mとスレーブ電源Sから
それぞれ負荷に供給される電流は等しくなる。従
つて、第1図を参照して説明したダイオードつき
合せ方式の欠点は、マスタ・スレーブ方式では、
一部を除いてほとんど解決されている。しかし、
マスタ・スレーブ方式では新たにつぎのような欠
点が生じる。
(1) スレーブ電源がダウンした場合には、他のス
レーブおよびマスタの電源によりバツクアツプ
されるが、マスタ電源がダウンした場合には、
スレーブ電源も共にダウンしてしまう。そのた
め、並列運転している電源全体の信頼性がマス
タ電源によつて支配されてしまう。従つて、こ
の方式では、スレーブ電源を増やすことによ
り、出力容量の増大は可能であるが、信頼性の
向上は期待できない。
(2) マスタ電源とスレーブ電源で回路構成が異な
るため、両者の回路構が同じ場合に比し、量産
化、それに伴なうコスト低減、保守管理の容易
性等が図り難い。
この発明は、上述の欠点をすべて除去し、電源
システムとしての出力容量の増大、および信頼性
の向上が達成可能な安定化電源の並列運転方式を
提供することを目的とする。
本発明の構成の要点は、或る基準電圧と電源回
路の出力電圧とを比較し、両者間の誤差電圧を検
出して電流設定値として出力する誤差電圧検出手
段と、出力電流を検出して該出力電流に対応した
検出電圧を出力する出力電流検出手段と、該出力
電流検出手段における検出電圧が前記電流設定値
に等しくなるように電源回路の出力電流を調節す
る電流調節手段とを有して成る安定化電源を複数
個並列に接続し、各安定化電源における誤差電圧
検出手段の出力側を共通母線で接続し、各安定化
電源における誤差電圧の平均化を図つた点にあ
る。
次に図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。
第3図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。同図において、電源1、電源2…電源Nは、
いずれも同一構成の安定化電源であり、この場
合、N台の電源の並列運転方式が示されている。
そして各電源は、おのおのの+出力、−出力が共
通接続されると共に、共通母線Bによつて図示の
如く結合されている。電源1におけるTr1は出力
電流i1を操作し出力電圧EOを制御する出力電
圧制御用トランジスタ、A11は電流調節用増幅
器、A12はボルテージ・フオロア(一種のイン
ピーダンス変換器)、A13は電圧誤差増幅器、
R11は電流設定値混合用抵抗、R15は出力電
流検出用抵抗、ZD1は基準電圧用ツエナーダイ
オードである。
なお、電源2〜電源Nについては、電源1と同
じ構成であるため、特に説明しない。ただし、電
流調節用増幅器A11の入力インピーダンスが電
流設定値混合用抵抗R11に比較して十分大の場
合、ボルテージ・フオロアA12は不要である。
まず、本方式で用いる電源を単体(電源1の
み)で運転した時の動作を考えると、その出力電
圧EOは、第2図を参照して先に説明したのと同
様にして次の式で表わせる。
EO=R13+R14/R14・VZD1 (但しVZD1はダイオードZD1のツエナー電圧) もし、出力電圧がこの値からずれると、電圧誤
差増幅器A13から電圧誤差に見合つた出力電圧
Vi1が、出力点の電流設定値として、抵抗R11、
ボルテージ・フオロアA12を介し電流調節用増
幅器A11に入力点の電流設定値ViS1として入力
される。電流調節用増幅器A11は、出力電流の
設定値である電流設定値ViS1が出力電圧誤差に見
合つた値だけ変化するので、電源の出力電流i1
を、したがつて出力電流検出用抵抗R15におけ
る検出電圧i1・R15を電流設定値ViS1と一致
させるように、トランジスタTr1を制御し、それ
によつて出力電圧EOを調節する。従つて、出力
電圧の基準電圧からのずれである誤差はキヤンセ
ルされる。この場合、出力電流検出用抵抗R15
部分における電圧降下、すなわち前記検出電圧i
1・R15の大きさは数10〜100mV程度であり、
出力電圧EOや出力電圧誤差に比し充分小さく、
出力電圧EOの検出値に対する影響を無視して考
えることができる。
次に、N台の電源を第3図に示すような構成で
並列接続した場合を考える。各電源は、電流調節
用増幅器A11,A21,AN1の+入力側に入
力される電流設定値と同じ値の電流が出力される
ようにトランジスタTr1,Tr2,TrNを制御するこ
とにより出力電圧を調節する。ただし、N台の電
源の並列運転の場合、各電源における電流調節用
増幅器に入力される電流設定値は、単独運転の場
合と異なり、各電源の電流設定値を電流設定値混
合用抵抗R11,R21…RN1により混合して
平均をとつた値となる。並列母線Bは、各電源の
電流設定値を混合してその平均をとるための役割
を果たすラインである。
ここで、各電源における出力点の電流設定値を
Vi1,Vi2,…ViN各ボルテージ・フオロアの入力
インピーダンスをZi1,Zi2,…ZiNとすると電源1
の電流調節用増幅器A11に入力される入力点の
電流設定値ViS1は、次式で表わされる。
ViS1=R21R31……RN1Zi/R21R31……RN1
Zi+R11・Vi1 +R11R31……RN1Zi/R11R31……RN1
Zi+R21・Vi2 + ……… +R11R21……R(N-1)1Zi/R11R21……R
(N-1)1Zi+RN1・ViN となる(ただしZi=Zi1Zi2……ZiNとする)。
なお、一般に、R1R2と記したら、それは (1/1/R1+1/R2) を意味している。また上記の式は重ねの理を用い
て算出できるものであるが、その算出過程は繁雑
になるので記さない。
ここで、R11=R21=……=RN1=Rとする。
また、ボルテージ・フオロアA12,A22……
AN2の入力インピーダンスが上記抵抗Rにくらべ
て十分大きければ上式は、次のように変形でき
る。
ViS1=1/N(Vi1+Vi2+……+ViN) 従つて電源1の入力点の電流設定値は、各電源
の出力点の電流設定値の平均値となる。また電源
2〜電源Nの電流設定値も電源1の入力点の電流
設定値ViS1と同じ値となるため、各電源の負荷バ
ランスがとれる。このため、各電源の温度上昇
も、ダイオードつき合わせ方式の場合と比較し
て、平等に小さく信頼性の点から有利である。
さて、電源N台で並列運転中、出力電流の合計
をIとすると、各電源の出力はI/Nとなる。こ
こで、並列運転中の電源の1台がダウンすると、
残つた(N−1)台の電源は、それぞれI/N
(N−1)だけ、出力電流を増し、ダウンした電
源の出力分をおぎなう。従つて、個々の電源の出
力容量が1/N+1/N(N−1)=N(N−1)+1
/N(N−1)I あれば1台の電源のダウンに対応できる。さらに
並列運転台数Nをふやせば同時に複数台の電源が
ダウンしても、残つた電源によりバツクアツプ可
能な高信頼性電源を構成できる。
また、電源N台の並列運転で、電源ダウン時の
バツクアツプが不要であれば、(N×i)まで出
力を取り出すことが可能である(但しiは電源1
台当りの出力容量)。従つて、出力容量の増大が
必要な場合、それに見合つた台数の電源を加えれ
ば良い。もちろん、電源ダウン時のバツクアツプ
機能を有したまま、出力容量を増大させることも
可能である。
上述のように、本方式によれば、同一回路構成
の電源を複数台、並列運転することにより、電源
システムの信頼性を任意のレベルまで高めること
ができ、かつ出力容量も自由に増大可能である。
この発明によれば、従来のダイオードつき合わ
せ方式、マスタースレーブ方式等における欠点を
すべて除去することが可能であり、共通部を必要
としない全く同等な回路構成の電源を単に並列接
続することにより、出力容量が任意に増大可能で
信頼性の高い電源システムを構成できるという利
点がある。
この発明は、いままで説明したシリーズ・レギ
ユレータのほか、スイツチングレギユレータにも
応用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来の電源シス
テムの一例を示すブロツク図、第3図は本発明の
一実施例を示す回路図、である。 符号説明 1,2,N……電源、B……並列母
線、A11,A21,AN1……電流調節用増幅
器、A12,A22,AN2……ボルテージ・フ
オロア、A13,A23,AN3……電圧誤差増
幅器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 或る基準電圧と電源回路の出力電圧とを比較
    し、両者間の誤差電圧を検出して電流設定値とし
    て出力する誤差電圧検出手段と、出力電流を検出
    して該出力電流に対応した検出電圧を出力する出
    力電流検出手段と、該出力電流検出手段における
    検出電圧が前記電流設定値に等しくなるように電
    源回路の出力電流を調節する電流調節手段とを有
    して成る安定化電源を複数個並列に接続し、各安
    定化電源における誤差電圧検出手段の出力側を共
    通母線で接続し、各安定化電源における誤差電圧
    の平均化を図つたことを特徴とする安定化電源の
    並列運転方式。
JP57098478A 1982-06-10 1982-06-10 安定化電源の並列運転方式 Granted JPS58215928A (ja)

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US06/502,056 US4476399A (en) 1982-06-10 1983-06-07 Stabilized power source parallel operation system
DE19833320885 DE3320885A1 (de) 1982-06-10 1983-06-09 Parallelbetriebssysteme fuer stabilisierte leistungsquellen

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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4528458A (en) * 1984-01-06 1985-07-09 Ncr Corporation Self-diagnostic redundant modular power supply
US4717833A (en) * 1984-04-30 1988-01-05 Boschert Inc. Single wire current share paralleling of power supplies
US4618779A (en) * 1984-06-22 1986-10-21 Storage Technology Partners System for parallel power supplies
EP0173104B1 (en) * 1984-08-02 1993-05-12 Nec Corporation Power source system comprising a plurality of power sources having negative resistance characteristics
IT1185263B (it) * 1985-07-16 1987-11-04 Italtel Spa Circuito per il controllo dei mezzi di distacco selettivo nei sistemi modulari di alimentazione
IT1185262B (it) * 1985-07-16 1987-11-04 Italtel Spa Disposizione circuitale per la sincronizzazione di un complesso di unita' di alimentazione
US4651020A (en) * 1985-09-10 1987-03-17 Westinghouse Electric Corp. Redundant power supply system
JPS63228205A (ja) * 1987-03-17 1988-09-22 Sharp Corp 電源制御方式
US4791443A (en) * 1987-06-12 1988-12-13 Eastman Kodak Company Photographic processor with auxiliary power supply
US4729086A (en) * 1987-07-17 1988-03-01 Unisys Corporation Power supply system which shares current from a single redundant supply with multiple segmented loads
JPH065965B2 (ja) * 1988-02-17 1994-01-19 山洋電気株式会社 直流電源装置
US4877972A (en) * 1988-06-21 1989-10-31 The Boeing Company Fault tolerant modular power supply system
US4868412A (en) * 1988-10-28 1989-09-19 Sundstrand Corporation Distributed control system
DE4025718A1 (de) * 1990-08-14 1992-02-27 Kloeckner Moeller Gmbh Verfahren zur symmetrischen lastverteilung bei ausgangsseitig parallelgeschalteten stromversorgungsgeraeten
US5157269A (en) * 1991-01-31 1992-10-20 Unitrode Corporation Load current sharing circuit
DE4401728A1 (de) * 1994-01-21 1995-08-03 Siemens Nixdorf Inf Syst Stromsymmetrierungsschaltung
DE19506405C1 (de) * 1995-02-23 1996-03-07 Siemens Nixdorf Inf Syst Stromversorgungseinrichtung
DE19512459A1 (de) * 1995-04-03 1996-10-10 Siemens Nixdorf Inf Syst Aufteilung von Versorgungsströmen
US7269034B2 (en) 1997-01-24 2007-09-11 Synqor, Inc. High efficiency power converter
EP0954899A2 (en) 1997-01-24 1999-11-10 Fische, LLC High efficiency power converter
US6191500B1 (en) 1998-11-06 2001-02-20 Kling Lindquist Partnership, Inc. System and method for providing an uninterruptible power supply to a critical load
US7301313B1 (en) * 1999-03-23 2007-11-27 Intel Corporation Multiple voltage regulators for use with a single load
US20040109374A1 (en) * 2002-09-12 2004-06-10 Rajagopalan Sundar Failure tolerant parallel power source configuration
JP4948907B2 (ja) * 2006-06-08 2012-06-06 日本電信電話株式会社 電池システム
US7642759B2 (en) * 2007-07-13 2010-01-05 Linear Technology Corporation Paralleling voltage regulators
EP2180392A1 (de) * 2008-10-22 2010-04-28 Micronas GmbH Elektrische Spannungsversorgung
CN103257663A (zh) * 2012-02-15 2013-08-21 杜邦太阳能有限公司 电流调节电路及具有该电流调节电路的电路系统
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter
JP7491688B2 (ja) * 2019-12-27 2024-05-28 株式会社三社電機製作所 並列運転電源装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3356855A (en) * 1962-11-08 1967-12-05 Nippon Electric Co Parallel operating voltage stabilized power supply arrangement
US3521150A (en) * 1967-12-06 1970-07-21 Gulton Ind Inc Parallel series voltage regulator with current limiting
US3956638A (en) * 1974-12-20 1976-05-11 Hughes Aircraft Company Battery paralleling system
IT1166875B (it) * 1979-06-12 1987-05-06 Sits Soc It Telecom Siemens Disposizione circuitale per la gestione del parallelo tra una pluralita' di alimentatori
US4356403A (en) * 1981-02-20 1982-10-26 The Babcock & Wilcox Company Masterless power supply arrangement
US4429233A (en) * 1982-09-28 1984-01-31 Reliance Electric Company Synchronizing circuit for use in paralleled high frequency power supplies

Also Published As

Publication number Publication date
US4476399A (en) 1984-10-09
DE3320885A1 (de) 1983-12-29
JPS58215928A (ja) 1983-12-15
DE3320885C2 (ja) 1992-12-03

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