JPH04117134A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH04117134A JPH04117134A JP2233584A JP23358490A JPH04117134A JP H04117134 A JPH04117134 A JP H04117134A JP 2233584 A JP2233584 A JP 2233584A JP 23358490 A JP23358490 A JP 23358490A JP H04117134 A JPH04117134 A JP H04117134A
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- Japan
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- output
- power supply
- converter
- supply device
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術(第3図)
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段(第1図)
作用
実施例(第2図)
発明の効果
〔概要〕
電源装置に係り。
DC−DCコンバータのモジュールを複数個並列に接続
する電源装置において、この電源装置を複数台接続した
とき、DC−DCコンバータ・モジュールに障害が発生
した場合、正常なりC−DCコンバータ・モジュールの
容量に応じて負荷を負担するようにした電源装置を提供
することを目的とし。
する電源装置において、この電源装置を複数台接続した
とき、DC−DCコンバータ・モジュールに障害が発生
した場合、正常なりC−DCコンバータ・モジュールの
容量に応じて負荷を負担するようにした電源装置を提供
することを目的とし。
スイッチング周波数を制御することにより出力電圧を安
定化するように構成されたDC−DCコンバータ・モジ
ュールを複数個差列に接続してなる電源装置において、
DC−DCコンバータ・モジュールの動作周波数を監視
して直流電圧に変換する出力電流モニター回路と、他の
電源装置の電流モニター回路の出力と自己の電流モニタ
ー回路の出力を比較して、DC−DCコンバータ・モジ
ュールの出力電圧を調整する電圧調整回路を有する出力
電流バランス回路を設け、電源装置内のコンバータ・モ
ジュールの何れかが故障して出力不能になった場合でも
、残りの正常なコンバータ・モジュールの台数に応じて
出力電流のバランス運転を可能にしたものである。
定化するように構成されたDC−DCコンバータ・モジ
ュールを複数個差列に接続してなる電源装置において、
DC−DCコンバータ・モジュールの動作周波数を監視
して直流電圧に変換する出力電流モニター回路と、他の
電源装置の電流モニター回路の出力と自己の電流モニタ
ー回路の出力を比較して、DC−DCコンバータ・モジ
ュールの出力電圧を調整する電圧調整回路を有する出力
電流バランス回路を設け、電源装置内のコンバータ・モ
ジュールの何れかが故障して出力不能になった場合でも
、残りの正常なコンバータ・モジュールの台数に応じて
出力電流のバランス運転を可能にしたものである。
本発明は電源装置に係り、特に、スイッチング周波数を
制御することによって出力電圧を安定化1、、たDC−
DCコンバータ・モジュールを複数個接続した電源装置
に関する。
制御することによって出力電圧を安定化1、、たDC−
DCコンバータ・モジュールを複数個接続した電源装置
に関する。
近年、ノンストップ・コンピュータと呼ばれるように、
24時間運転が行われている遡子肘x機が登場している
。このような電子計算機において。
24時間運転が行われている遡子肘x機が登場している
。このような電子計算機において。
24時間運転を確実にするためには、その電源装置の信
頼性を高めることが前提であり、そのため電源の並列冗
長運転が行われている。
頼性を高めることが前提であり、そのため電源の並列冗
長運転が行われている。
並列冗長運転は、同一出力電圧の電源装置を複数台並列
に接続して負荷に電源を供給し、その内の一台が故障し
ても他の正常な電源装置で本体装置の運転に必要な電源
を供給できるようにしたものである。そして、故障時の
電圧変動を最小にするため及び電源装置の負担軽減のた
めに、各電源装置の出力電流を平均化する目的で出力電
流バランス回路を設けている。
に接続して負荷に電源を供給し、その内の一台が故障し
ても他の正常な電源装置で本体装置の運転に必要な電源
を供給できるようにしたものである。そして、故障時の
電圧変動を最小にするため及び電源装置の負担軽減のた
めに、各電源装置の出力電流を平均化する目的で出力電
流バランス回路を設けている。
また、各電源装置はDC−DCコンバータ・モジュール
の並列接続により構成され、−個のモジュールが故障し
ても、他の正常なモジュールにより出力を供給できるよ
うにしている。
の並列接続により構成され、−個のモジュールが故障し
ても、他の正常なモジュールにより出力を供給できるよ
うにしている。
第3図は、並列冗長運転を可能とした電源装置の従来例
の一例である。第3図では、3つの電源装置iIA、B
、Cを並列運転している例であり、各電源装置A、B、
Cは同一の構成となっている。
の一例である。第3図では、3つの電源装置iIA、B
、Cを並列運転している例であり、各電源装置A、B、
Cは同一の構成となっている。
各電源層dA、B、C内(二は2それぞれ3つのDC−
DCコンバータφモジュール10.20.30が設けら
れている。DC−DCコンバータ・モジュールは2種々
のタイプのものが利用されているが2例えば2周波数制
御(二よって出力を安定化するタイプのものが用いられ
る。
DCコンバータφモジュール10.20.30が設けら
れている。DC−DCコンバータ・モジュールは2種々
のタイプのものが利用されているが2例えば2周波数制
御(二よって出力を安定化するタイプのものが用いられ
る。
各電源装置A、B、C内には、更に出力電流バランス回
路50が設けられており、3つのDC−DCコ/バータ
・モジュール10,20.30の出力電流をモニターし
、各コンバータ・モジュール10,20.30の出力電
流が等しくなるように制御している。
路50が設けられており、3つのDC−DCコ/バータ
・モジュール10,20.30の出力電流をモニターし
、各コンバータ・モジュール10,20.30の出力電
流が等しくなるように制御している。
各電源装置A、B、Cの容量は、負荷が必要としている
容量よりも大きく設定されており2例えハ、電源装置A
内の1つのコンバータ・モジュール10が故Rしても他
の2つのコンバータ・モジュール20.30で通常通り
の運転が可能なように構成されている。
容量よりも大きく設定されており2例えハ、電源装置A
内の1つのコンバータ・モジュール10が故Rしても他
の2つのコンバータ・モジュール20.30で通常通り
の運転が可能なように構成されている。
以上に述べた従来技術では、並列運転している電源装置
Aの中の1つのDC−DCコンバータ・モジュール10
が故障すると、出力電流バランス回路50が動作し、残
りのモジュール20.30で電源装置Aが以前負担して
いたと同じ電流を負担するように働く。
Aの中の1つのDC−DCコンバータ・モジュール10
が故障すると、出力電流バランス回路50が動作し、残
りのモジュール20.30で電源装置Aが以前負担して
いたと同じ電流を負担するように働く。
例えば、90Aの電流を必要とする負荷に対して、それ
ぞれ定格15Aの3台のコンバータ・モジュールにより
構成される定格電流が45Aの電源装置A、B、Cを3
台使って電流を供給している場合を考える。この場合2
通常動作時には、電源装置は30Aの電流を出力すれば
よいが、電源装置A中のコンバータ・モジュール1oが
故障した場合には残りの2台のコンバータ・モジュール
20.30で必要な30Aの電流を供給することになる
。
ぞれ定格15Aの3台のコンバータ・モジュールにより
構成される定格電流が45Aの電源装置A、B、Cを3
台使って電流を供給している場合を考える。この場合2
通常動作時には、電源装置は30Aの電流を出力すれば
よいが、電源装置A中のコンバータ・モジュール1oが
故障した場合には残りの2台のコンバータ・モジュール
20.30で必要な30Aの電流を供給することになる
。
従っテ、残iJのコンバータ・モジュール20゜30は
定賂−杯の動作となり、これらコンバータ・モジュール
20.30の負担が増加し、内部損失の増加による温度
上昇等によって信頼性が低下することになり、最悪の場
合には電源装置自身が破損するという課題を有している
。
定賂−杯の動作となり、これらコンバータ・モジュール
20.30の負担が増加し、内部損失の増加による温度
上昇等によって信頼性が低下することになり、最悪の場
合には電源装置自身が破損するという課題を有している
。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、成
る電源装置内のコンバータ・モジュールが故障した場合
にも、そのコンバータ・モジュールが属する電源装置の
みで故障したコンバータ・モジュールの電流を負担する
のではなく、各電源装置A、B、Cで負担し2%定の電
源装置のみに過剰な負担が行かないように構成した電源
装置を提供することを目的とする。
る電源装置内のコンバータ・モジュールが故障した場合
にも、そのコンバータ・モジュールが属する電源装置の
みで故障したコンバータ・モジュールの電流を負担する
のではなく、各電源装置A、B、Cで負担し2%定の電
源装置のみに過剰な負担が行かないように構成した電源
装置を提供することを目的とする。
第1文人は本発明の電源装置の原理ブロック図である。
第1文人において、A、B、Cは、並列接続されている
電源装置であり、電源装#Aに詳細に示すとおりそれぞ
れ3台のDC−DCコンバータ。
電源装置であり、電源装#Aに詳細に示すとおりそれぞ
れ3台のDC−DCコンバータ。
モジュール10,20.30を含み、同一の構成とされ
ている。DC−DCコンバータeモジュール10,20
.30は同一構成であり、スイッチング周波数を制(財
)することによって出力電圧を安定化する周波数制御型
のものである。各電源装置A、B、C内には、電流バラ
ンス回路40が投けられている。この電流バランス回路
40は、 DC−DCコンバータ・モジュールの動作
周波数をモニターして直流電圧に変換する出力電流モニ
ター回路41と、他の電源装置の電流モニター回路の出
力を比較・増幅して、DC−DCコンバータ・モジュー
ルの出力電圧を調整する電圧調整回路42とにより構成
されている。
ている。DC−DCコンバータeモジュール10,20
.30は同一構成であり、スイッチング周波数を制(財
)することによって出力電圧を安定化する周波数制御型
のものである。各電源装置A、B、C内には、電流バラ
ンス回路40が投けられている。この電流バランス回路
40は、 DC−DCコンバータ・モジュールの動作
周波数をモニターして直流電圧に変換する出力電流モニ
ター回路41と、他の電源装置の電流モニター回路の出
力を比較・増幅して、DC−DCコンバータ・モジュー
ルの出力電圧を調整する電圧調整回路42とにより構成
されている。
DC−DCコンバータ・モジュールの出力″磁流とスイ
ッチング周波数の関係は第1図(B)に示すよう(二正
比例の関係にあり、出力電流モニター回路の出力も同様
になる。
ッチング周波数の関係は第1図(B)に示すよう(二正
比例の関係にあり、出力電流モニター回路の出力も同様
になる。
また、モジュールの台数によって供給できる電流とその
時のスイッチング周波数の関係は第1図(qに示すとお
りとなる。
時のスイッチング周波数の関係は第1図(qに示すとお
りとなる。
このように構成された電源装置において、コンバータ・
モジュールが1台停止したときに、残りのコンバータ・
モジュールで正常時と同様の出力電流を供給しようとす
ると、スイッチング周波数は正常時より高くなり、出力
電流モニター回路41の出力電圧も他の電源装置の電流
モニター回路の出力より高くなる。そのため、電圧調整
回路42はこの電源装置の出力電圧を下げる方向に働き
、他の電源装置の電流モニター回路の出力と。
モジュールが1台停止したときに、残りのコンバータ・
モジュールで正常時と同様の出力電流を供給しようとす
ると、スイッチング周波数は正常時より高くなり、出力
電流モニター回路41の出力電圧も他の電源装置の電流
モニター回路の出力より高くなる。そのため、電圧調整
回路42はこの電源装置の出力電圧を下げる方向に働き
、他の電源装置の電流モニター回路の出力と。
自己の電流モニター回路の出力が等しくなるように出力
電圧を調整する。
電圧を調整する。
この結果、故障したコンバータ・モジュールを含む電源
装置の出力電流は、残ったコンバージョン・モジュール
の能力に応じて、他の電源装置の出力電流とバランスす
ることとなる。
装置の出力電流は、残ったコンバージョン・モジュール
の能力に応じて、他の電源装置の出力電流とバランスす
ることとなる。
第2図はこの発明の実施例である。
第2図において、第1図と同一の部分については、第1
図と同一の番号を付与しているのでこれらの部分につい
ての詳細な説明は省略する。
図と同一の番号を付与しているのでこれらの部分につい
ての詳細な説明は省略する。
この実施例においては、DC−DCコンバータ會モジュ
ールは、電源装置AのDC−DCコンバータ・モジュー
ル30に示すとおり、トランジスターよりなるスイッチ
ング回路31と、トランス32と、ダイオード、コンデ
ンサよりなる整流平滑回路33と、直圧−周波数変換器
(以下V/F変換器と呼ぶ)34と、差動増幅器35と
により構成されている。差動増幅器35の基準電圧側入
力端子である一端子側の入力と、コンバータ・モジュー
ルの出力に接続される十端子への入力の差をV/F変換
器34に入力し、これによってスイッチング回路31へ
のスイッチング信号を発生する。コンバータ・モジュー
ルの出力電圧は、スイッチング回路31のスイッチング
周波数に比例しており、これによって一定の出力電圧を
発生することになる。このコンバータ・モジュールの1
11成は従来公知の周波数制御型のDC−DCコノパー
タで良い。
ールは、電源装置AのDC−DCコンバータ・モジュー
ル30に示すとおり、トランジスターよりなるスイッチ
ング回路31と、トランス32と、ダイオード、コンデ
ンサよりなる整流平滑回路33と、直圧−周波数変換器
(以下V/F変換器と呼ぶ)34と、差動増幅器35と
により構成されている。差動増幅器35の基準電圧側入
力端子である一端子側の入力と、コンバータ・モジュー
ルの出力に接続される十端子への入力の差をV/F変換
器34に入力し、これによってスイッチング回路31へ
のスイッチング信号を発生する。コンバータ・モジュー
ルの出力電圧は、スイッチング回路31のスイッチング
周波数に比例しており、これによって一定の出力電圧を
発生することになる。このコンバータ・モジュールの1
11成は従来公知の周波数制御型のDC−DCコノパー
タで良い。
電流バランス回路40は、出力電流モニター回路41と
、t8E調整回路42とによって構成される。出力電流
モニター回路41は、DC−DCコンバータ・モジュー
ルの動作周波数をモニターして直流電圧に変換するもの
であり、櫨々の公知の周波数−電圧変換器が利用できる
。!圧調整回路42は、抵抗43と差動増扁器44等に
よって構成されており、自からの電源装置の出力電流モ
ニター回路の出力と他の電源装置(第2図の実施例の場
合は電源装置B、C)の電流モニター回路の出力を抵抗
43の両端に印加することによって。
、t8E調整回路42とによって構成される。出力電流
モニター回路41は、DC−DCコンバータ・モジュー
ルの動作周波数をモニターして直流電圧に変換するもの
であり、櫨々の公知の周波数−電圧変換器が利用できる
。!圧調整回路42は、抵抗43と差動増扁器44等に
よって構成されており、自からの電源装置の出力電流モ
ニター回路の出力と他の電源装置(第2図の実施例の場
合は電源装置B、C)の電流モニター回路の出力を抵抗
43の両端に印加することによって。
これらを比較・増幅し、さらにこの出力を用いてDC−
DCコ/バータ・モジュールの出力電圧を調整するため
のものである。
DCコ/バータ・モジュールの出力電圧を調整するため
のものである。
通常動作時は、3つの電源装置A、B、Cとも同一の出
力電圧であり、抵抗43の両端の電位差は「0」である
。そのため、コンバータ・モジュール内の差動増偏器3
5の基準電圧入力端子には2つの抵抗R,Hによって決
められる基準電圧が印加されることになり、これによっ
て決まる出力電圧が出されることになる。
力電圧であり、抵抗43の両端の電位差は「0」である
。そのため、コンバータ・モジュール内の差動増偏器3
5の基準電圧入力端子には2つの抵抗R,Hによって決
められる基準電圧が印加されることになり、これによっ
て決まる出力電圧が出されることになる。
1つのコンバータ・モジュールが動作を停止すると、出
力電流モニター回路41の出力は一時的に下がり、を圧
調整回路の出力が大となる。これが残りのコンバータ・
モジュールに帰還されてスイッチング周波数を上げ、出
力電圧を上げる。これによってこの電源装置のスイッチ
ング周波数は高くなり、出力電流モニター回路41の出
力電圧も他の電源装置の電流モニター回路の出力より高
くなる。そのため、電圧調整回路42はこの電源装置の
出力電圧を下げる方同に働き、他の電源装置の電流モニ
ター回路の出力と、自己の電流モニター回路の出力が等
しくなるように出力電圧を調整する。
力電流モニター回路41の出力は一時的に下がり、を圧
調整回路の出力が大となる。これが残りのコンバータ・
モジュールに帰還されてスイッチング周波数を上げ、出
力電圧を上げる。これによってこの電源装置のスイッチ
ング周波数は高くなり、出力電流モニター回路41の出
力電圧も他の電源装置の電流モニター回路の出力より高
くなる。そのため、電圧調整回路42はこの電源装置の
出力電圧を下げる方同に働き、他の電源装置の電流モニ
ター回路の出力と、自己の電流モニター回路の出力が等
しくなるように出力電圧を調整する。
例えは、前述のような90Aの負荷に、定格45Aの電
源装置3台で電流を供給している場合。
源装置3台で電流を供給している場合。
1台のコンバータ・モジュールが故障しても各電源装置
は、その中で持っている正常なコンバータ・モジュール
の台数に応じて間流を負担することになる。即ち、この
場合、故障した方の電源装置は2台のモジュールで22
.5A、正常な方は3台のモジュールで33.7Aの電
流を出力すればよく。
は、その中で持っている正常なコンバータ・モジュール
の台数に応じて間流を負担することになる。即ち、この
場合、故障した方の電源装置は2台のモジュールで22
.5A、正常な方は3台のモジュールで33.7Aの電
流を出力すればよく。
コンバータ・モジュールの負担は余り大きくならないた
め、従来のような問題は生じない。
め、従来のような問題は生じない。
また、もともとコンバータ・モジュールの台数が異なる
電源装置を並列に運転した場合でも、自動的にコンバー
タ・モジュールの台数に応じた出力電流バランスがとら
れるので、システムの拡張に対してもきめこまかに柔軟
に対応できる。
電源装置を並列に運転した場合でも、自動的にコンバー
タ・モジュールの台数に応じた出力電流バランスがとら
れるので、システムの拡張に対してもきめこまかに柔軟
に対応できる。
以上述べたとおり1本発明によれば、電源装置において
、コンバータ・モジニールの1つが故障しても、並列運
転している全ての電源装置のコンバータ・モジュールの
間で必要な゛電流を負担することとなり、特定のコンバ
ータ・モジュールに過大な負担をかけることがな(なる
。
、コンバータ・モジニールの1つが故障しても、並列運
転している全ての電源装置のコンバータ・モジュールの
間で必要な゛電流を負担することとなり、特定のコンバ
ータ・モジュールに過大な負担をかけることがな(なる
。
第1図は本発明の′電源装置の原理説明図。
第2図は本発明の電源装置の実施例を示す図。
第3図は従来の電源装置の例である。
B、C・・・電源装置。
20.30・・・コンバータ・モジュール。
・・・電流バランス回路。
・・・出力電流モニター回路。
・・・電圧調整回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 スイッチング周波数を制御することにより出力電圧を安
定化するように構成されたDC−DCコンバータ・モジ
ュールを複数個並列に接続してなる電源装置において、 DC−DCコンバータ・モジュールの動作周波数を監視
して直流電圧に変換する出力電流モニター回路(41)
と、他の電源装置の電流モニター回路の出力と自己の電
流モニター回路の出力を比較して、DC−DCコンバー
タ・モジュールの出力電圧を調整する電圧調整回路(4
2)を有する出力電流バランス回路(40)を設け、 電源装置内のコンバータ・モジュールの何れかが故障し
て出力不能になった場合でも、残りの正常なコンバータ
・モジュールの台数に応じて出力電流のバランス運転を
可能にしたことを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233584A JPH04117134A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2233584A JPH04117134A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04117134A true JPH04117134A (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=16957362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2233584A Pending JPH04117134A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04117134A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07184321A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | 並列運転方式 |
| JP2008306806A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電源システム |
| JP2013055826A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Ntt Facilities Inc | 給電システム、出力端スイッチ制御装置及び給電方法 |
| CN103904883A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-02 | 哈尔滨工程大学 | 并联直流开关电源的负荷分配控制方法及装置 |
| JP2015523844A (ja) * | 2012-11-12 | 2015-08-13 | ゼットティーイー コーポレーション | デジタル電流均等化装置、アナログ電流均等化装置、電流均等化方法及びシステム |
| WO2015186404A1 (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | 株式会社村田製作所 | マルチフェーズ型dc/dcコンバータ及びマルチフェーズ型dc/dcコンバータシステム |
| JP2019092348A (ja) * | 2017-11-16 | 2019-06-13 | 三菱電機株式会社 | 電力半導体応用システム |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2233584A patent/JPH04117134A/ja active Pending
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| CN106416034A (zh) * | 2014-06-03 | 2017-02-15 | 株式会社村田制作所 | 多相型dc/dc转换器以及多相型dc/dc转换器系统 |
| JPWO2015186404A1 (ja) * | 2014-06-03 | 2017-04-20 | 株式会社村田製作所 | マルチフェーズ型dc/dcコンバータ及びマルチフェーズ型dc/dcコンバータシステム |
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