JPH063446Y2 - 複数電源による並列運転装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、安定化した出力を発生する複数の電源装置を
負荷に並列接続して並列運転する複数電源の並列運転装
置に関する。

（従来技術） 従来、安定化した出力電圧を供給するスイッチングレギ
ュレータ等の電源装置の電源容量を簡単に増大させる方
法として、小容量の電源装置の複数台を負荷に対し並列
接続する所謂並列運転装置が知られている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の複数電源の並列運転装
置にあっては、各電源装置に安定化出力電圧を調整する
ことのできるボリュームが個別に設けられており、負荷
に対する並列接続の際には各電源装置の安定化出力電圧
が等しくなるようにボリュームを調整しておく必要があ
り、また運転中に出力電圧の設定値を変更しようとした
場合には、全ての電源装置のボリュームを調整しなけれ
ばならず、出力電圧を調整作業が煩雑になるという問題
があった。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、負荷に対し複数の電源装置を並列接続していて
も、いずれか１つの電源装置に設けた出力電圧設定用の
ボリュームを調整するだけで全ての電源装置の出力電圧
を共通に設定変更できるようにした複数電源の並列運転
装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本考案にあっては、安定化した
出力電圧を発生する複数の電源装置の各出力を負荷に並
列接続して並列運転する複数電源の並列運転装置に於い
て、複数の電源装置の各々に、安定化出力電圧を決める
基準電圧を発生する基準電圧発生回路として基準電圧調
整手段を有する並列制御型又は直列制御型の基準電圧制
御回路を設け、この基準電圧発生回路の基準電圧出力端
子を相互接続したものである。

（作用） このような構成を備えた本考案の並列運転装置にあって
は、例えば複数の電源装置の各々に並列制御型の基準電
圧発生回路を設けて相互接続した場合にあっては、基準
電圧が相互に異なっていても、複数の基準電圧の中で最
も低い基準電圧が全ての電源装置に有効となる。そのた
め、１台の電源装置を電圧調整用とし、他の全ての電源
装置の基準電圧を最大値にセットしておくことで、調整
用とした電源装置の基準電圧調整用のボリュームを可変
することで全ての電源装置の安定化出力電圧を共通に設
定変更することができる。

また直列制御型の基準電圧発生回路を設けて相互接続し
た場合には、基準電圧が相互に異なっていた場合に、複
数の基準電圧の中で最も高い基準電圧が全ての電源装置
に有効となる。そのため１台の電源装置を電圧調整用と
し、他の全ての電源装置基準電圧を最小値にセットして
おくことで、調整用とした電源装置の基準電圧調整用の
ボリュームを可変することで全ての電源装置の安定化出
力電圧を共通に設定変更することができる。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を示したブロック図である。

第１図において、１Ａ，１Ｂ，１Ｃは安定化した出力電
圧を発生する電源装置であり、この実施例にあっては、
３つの電源装置を示している。

電源装置１Ａ〜１Ｃを、１Ａを代表して説明すると、２
は出力制御回路、３は比較回路、４は基準電圧発生回路
であり、基準電圧発生回路４で発生した基準電圧Ｖr₁を
比較回路３に入力し、比較回路３において出力制御回路
２の出力電圧と比較し、比較回路３の出力に基づいて出
力制御回路２は出力電圧を基準電圧Ｖr₁で定める一定出
力電圧に保つように制御する。このような電源装置の構
成は他の電源装置１Ｂ，１Ｃについても同様である。

また、電源装置１Ａ〜１Ｃのそれぞれに設けられた基準
電圧発生回路４としては、後の説明で明らかにするよう
に、並列制御型又は直列制御型の基準電圧発生回路が用
いられる。

５は負荷であり、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの出力端子
６ａ，６ｂ，６ｃの並列接続を受けており、３つの電源
装置１Ａ〜１Ｃの並列接続により各電源装置の３倍の電
源容量による電源供給を受けることができる。

更に本考案にあっては、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそ
れぞれに設けている基準電圧発生回路４の基準電圧出力
端子７ａ，７ｂ，７ｃを相互に接続しており、この基準
電圧７ａ〜７ｃの相互接続により、いずれか１つの電源
装置の基準電圧発生回路４に設けた基準電圧調整用のボ
リュームを可変するだけで、全ての電源装置の安定化出
力電圧を共通に設定変更することができる。

第２図は基準電圧発生回路４に並列制御型の基準電圧発
生回路を用いた具体的な実施例を、２台の電源装置によ
る並列運転装置を例にとって示した回路ブロック図であ
る。

第２図において、負荷５に対しては２台の電源装置１Ａ
と１Ｂの一対の出力端子６ａ，６ｂが並列接続され、電
源装置１Ａ，１Ｂには基準電圧と出力電圧を比較する比
較回路３と、比較回路３の比較出力に基づいて基準電圧
で定まる一定電圧となるように出力電圧を制御する出力
制御回路２が設けられる。

次に、基準電圧発生回路４は、例えば電源装置１Ａ側を
例にとると、オペアンプ８を有し、オペアンプ８の非反
転入力端子には固定基準電圧Ｖr₀を設定する例えばツェ
ナーダイオード９が接続され、反転入力端子には基準電
圧調整用のボリユームＶＲと固定抵抗Ｒの分圧電圧が入
力され、更にボリュームＶＲの一端とオペアンプ８の出
力に設けたダイオード１０のカソード側には抵抗Ｒ２を
介して電源電圧＋Ｖｃが印加されている。

このような基準電圧発生回路４の回路構成は電源装置１
Ｂも同じである。そして、電源装置１Ａ，１Ｂにおける
基準電圧発生回路４の一対の基準電圧出力端子７ａ，７
ｂは相互に接続されている。

次に、第２図の実施例の動作を説明する。

まず動作説明に先立ち、電源装置１Ａの基準電圧発生回
路４におけるオペアンプ８の反転入力端子の入力電圧、
即ちボリュームＶＲと抵抗Ｒ１の分圧電圧をＶx₁、ツェ
ナーダイオード９による固定基準電圧をＶr₀、比較回路
３へ出力される基準電圧をＶr₁とし、また電源装置１Ｂ
の基準電圧発生回路４におけるオペアンプ８の反転入力
に対するボリュームＶＲと抵抗Ｒ１の分圧電圧をＶx₂、
ツェナーダイオード９による固定基準電圧をＶr₀、比較
回路３へ出力する基準電圧をＶr₂とする。

まず電源装置１Ａの基準電圧発生回路４を例にとって、
基準電圧出力端子７ａと７ｂが相互接続されていない単
独の動作を説明する。基準電圧発生回路４において、オ
ペアンプ８は非反転入力端子のツェナーダイオード９に
より設定された固定基準電圧Ｖr₀に、反転入力端子に対
する入力電圧Ｖx₁を等しくするように動作する。

このようなオペアンプ８のＶr₀＝Ｖx₁とする動作によ
り、例えばボリュームＶＲと抵抗Ｒ１の抵抗値が等しい
１対１の抵抗比の関係にあったとすると、抵抗Ｒ１の両
端に生ずる電圧Ｖx₁は固定基準電圧Ｖr₀に等しくなるよ
うにオペアンプ８が動作することから、同じ抵抗値とな
るボリュームＶＲの両端にも同じ電圧Ｖx₁が発生し、そ
の結果、比較回路に対する基準電圧Ｖr₁はＶr₁＝２・Ｖ
x₁となる。

具体的に説明すると、例えば固定基準電圧Ｖr₀＝５Ｖで
あったとすると、オペアンプ８はＶx₁＝５Ｖとなるよう
に動作し、ボリュームＶＲと抵抗Ｒ１が等しい１対１の
関係にあれば、ボリュームＶＲの両端にも５Ｖを生ずる
ことから、比較回路３に対する基準電圧Ｖr₁＝１０Ｖと
なる。

このため基準電圧Ｖr₁はボリュームＶＲの値に比例して
電源電圧＋Ｖｃを越えない範囲内で可変することができ
る。

次に、図示のように基準電圧出力端子７ａと７ｂを相互
接続した場合の動作を説明する。

今、電源装置１Ａの基準電圧発生回路４におけるボリュ
ームＶＲと抵抗Ｒ１が１対１の抵抗比に調整されてお
り、一方、電源装置１Ｂの基準電圧発生回路４のおける
ボリュームＶＲと抵抗Ｒ１の抵抗比が２対１の抵抗値関
係に調整されていたとする。

このとき、例えば固定基準電圧Ｖr₀＝５Ｖであったとす
ると、ＶＲとＲ１の抵抗比が１対１である電源装置１Ａ
側の基準電圧Ｖr₁は、前述したようにＶr₁＝１０Ｖとな
り、この基準電圧Ｖr₁＝１０Ｖが相互接続により電源装
置１Ｂ側の基準電圧発生回路４に加わる。電源装置１Ｂ
の基準電圧発生回路におけるＶＲとＲ１の抵抗比は２対
１に設定されていることから、オペアンプ８の反転入力
に対する入力電圧Ｖx₂はＶx₂≒３．３Ｖとなる。このた
めオペアンプ８は入力電圧Ｖx₂をツェナーダイオード９
で決まる固定基準電圧Ｖｒ＝５Ｖに増加させるために出
力電流を送出しようとする。しかしながら、オペアンプ
８の出力には出力電流の流れ出しを阻止する逆方向にダ
イオード１０が接続されているため、入力電圧Ｖx₂を増
加させようとするオペアンプ８の出力電流は流れ出るこ
とができず、その結果、オペアンプ８により入力電圧Ｖ
x₂を固定基準電圧Ｖr₀に等しくしようとする機能は失わ
れ、オペアンプ８自体が等価的に存在しないことにな
る。このため電源装置１Ｂの比較回路３に対しては相互
接続された電源装置１Ａの基準電圧発生回路４で発生し
た基準電圧Ｖr₁がそのまま供給され、電源装置１Ａ及び
１Ｂは基準電圧Ｖr₁に基づいた比較回路３の出力で出力
制御回路２を制御し、同じ基準電圧Ｖr₁であることから
負荷５に対する出力電圧は同一電圧となるように共通制
御される。

換言するならば、前述した電源装置１Ｂの基準電圧発生
回路４に設けたオペアンプ８が存在しないと見なせるボ
リュームＶＲによる基準電圧Ｖr₂の設定状態は、電源装
置１ＡのボリュームＶＲが抵抗Ｒ１との間で抵抗比を１
対１とすることで、例えばＶr₁＝１０Ｖを設定し、これ
に対し電源装置１ＢのボリュームＶＲは抵抗Ｒ１との抵
抗比を２対１とすることでＶr₂＝１５Ｖに調整した場合
であり、このような場合には、低い方の基準電圧が有効
となり、低い方の基準電圧が全ての電源装置に設定され
ることとなる。

これは電源装置を２台のみならず３台、４台というよう
に複数接続した場合にも同様であり、複数の電源装置の
中で最も低い基準電圧が有効となり、この最も低い基準
電圧に基づいた全ての電源装置の安定化出力電圧の制御
が行なわれる。

従って、第１図に示したように、例えば３台の電源装置
１Ａ〜１Ｃを相互接続した場合、電源装置１Ａを調整用
としたときには、他の電源装置１Ｂ，１Ｃの基準電圧発
生回路４に設けているボリュームを最大基準電圧の設定
状態に調整しておくことで、調整用として決めた電源装
置１Ａの基準電圧発生回路４に設けたボリュームを調整
するだけで全ての電源装置の安定化出力電圧を共通に設
定変更することができる。

第３図は基準電圧発生回路に直列制御型の基準電圧発生
回路を用いた本考案の他の実施例を示した回路ブロック
図である。

第３図において、第２図の並列制御型の基準電圧発生回
路と異なる点は、オペアンプ８の出力に接続したダイオ
ード１０ａが逆向きに入れ変わっており、且つボリュー
ムＶＲとダイオード１０のアノード側に電源電圧＋Ｖｃ
を印加する回路に抵抗Ｒ２が設けられていない点が異な
り、他の構成は第２図の並列制御型と同じになる。

この第３図の直列制御型の基準電圧発生回路を相互接続
した場合には、ボリュームＶＲの調整で定まる基準電圧
Ｖr₁とＶr₂の内、高い方の基準電圧が有効となり、低い
方の基準電圧に調整しているオペアンプ８は存在しない
ものとみなすことができ、これによって高い方の基準電
圧を両方の比較回路３に対する基準電圧として共通に設
定することができる。このため直列制御型の基準電圧発
生回路を用いた場合には、例えば第１図に示した３つの
電源装置１Ａ〜１Ｃにあっては、電源装置１Ａを調整用
とした場合、他の電源装置１Ｂ，１Ｃについてはボリュ
ームの調整で基準電圧を最小値にセットしておくこと
で、調整用とした電源装置１Ａの基準電圧発生回路４の
基準電圧Ｖr₁が全ての電源装置１Ａ〜１Ｃに対して有効
となり、基準電圧Ｖr₁のみに基づいた出力電圧の共通し
た設定変更を行なうことができる。

（考案の効果） 以上説明してきたように本考案によれば、安定化した出
力電圧を発生する複数の電源装置の各出力を負荷に並列
接続して並列運転する複数電源による並列運転装置にお
いて、各電源装置に設けた基準電圧発生回路として、並
列制御型又は直列制御型の基準電圧発生回路を設け、そ
の基準電圧出力端子を相互接続することでいずれか１つ
の電源装置に設けた基準電圧調整手段の調整により全て
の電源装置の安定化出力電圧を共通に設定変更すること
ができ、小容量の電源装置を負荷に並列接続して電源容
量を増加させる並列運転装置における出力電圧の調整作
業は１台の電源装置について行なうだけでよいので、調
整作業が極めて簡単となり、また全ての電源装置の出力
電圧が同じ基準電圧に共通制御されるため、負荷に対す
る電流バランスを安定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本的な実施例を示したブロック図、
第２図は並列制御型基準電圧発生回路を用いた実施例を
示した回路ブロック図、第３図は直列制御型基準電圧発
生回路を用いた他の実施例を示した回路ブロック図であ
る。 １Ａ，１Ｂ，１Ｃ：電源装置 ２：出力電圧制御回路 ３：比較回路 ４：基準電圧発生回路 ５：負荷 ６ａ，６ｂ，６ｃ：出力端子 ７ａ，７ｂ，７ｃ：基準電圧出力端子 ８：オペアンプ ９：ツェナーダイオード １０：ダイオード ＶＲ：ボリューム Ｒ１，Ｒ２：抵抗

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】安定化した出力電圧を発生する複数の電源
   装置の各出力を負荷に並列接続して並列運転する複数電
   源による並列運転方式に於いて、 前記電源装置の各々に、安定化出力電圧を決める基準電
   圧を発生する基準電圧発生回路として基準電圧調整手段
   を有する並列制御型又は直列制御型の基準電圧発生回路
   を設け、該基準電圧発生回路の基準電圧出力端子を相互
   接続したことを特徴とする複数電源による並列運転装
   置。