JPH075935A - 電源並列運転方式 - Google Patents
電源並列運転方式Info
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- JPH075935A JPH075935A JP5147969A JP14796993A JPH075935A JP H075935 A JPH075935 A JP H075935A JP 5147969 A JP5147969 A JP 5147969A JP 14796993 A JP14796993 A JP 14796993A JP H075935 A JPH075935 A JP H075935A
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Abstract
圧に変換する電源の並列運転において、負極性の出力側
に逆流阻止用として挿入したFETのオン/オフ制御で
発生する電力損失を大幅に低減し、かつ電源の故障に迅
速に応動させる。 【構成】電源ユニット2−1,2−2の出力側にFET
6を挿入して逆流を阻止する構成において、電源ユニッ
ト2−1,2−2のPWMによる出力電圧をPWMのパ
ルス幅制御で制御する出力電圧制御回路5の出力する制
御電圧を検出し、電源ユニット分離回路7によりFET
6をオン/オフすることを可能とする。
Description
し、特にパルス幅変調(PWM)を利用して入力直流電
圧を所定の出力直流電圧に変換出力し、かつ負極性の出
力側にFET(電界効果トランジスタ)を逆流阻止用素
子として介在させた複数の電源ユニットを並列運転する
電源並列運転方式に関する。
テムにおいては、複数の電源ユニットの出力を並列接続
し、電源ユニットの一台が故障しても他の電源ユニット
には影響を与えず、安定した電力を負荷に供給してい
る。
ットの故障モードとして電源ユニット内部の出力コンデ
ンサが短絡したような場合には、当該電源ユニットを他
の正常な電源ユニットから分離することが必要である。
直流電圧の負極性側に他の電源ユニットからの出力電流
の逆流を抑止する接続としたダイオードを用いていた。
これは、ダイオードの逆方向阻止特性を利用したもので
ある。この場合、ダイオードの順電圧Vf によるロスが
発生する。
Tを用いることも行なわれている。これは、オン抵抗が
ダイオードに比して小さいFETを用いればダイオード
よりもロスが小さいという利点を考慮したことによる。
このFET利用の場合も、何らかの方法で異常時にFE
Tをオフとしないと、正常な電源ユニットから電流が逆
流してしまうことになる。
である。図3の電源並列運転方式は、PWMによるDC
−DC変換で出力を得る2台の電源ユニット20−1と
20−2の並列運転例を示し、それぞれの電源ユニット
は入力直流電源1による入力直流電圧をPWMにより交
流変換する変換回路3と、変換回路3の出力を整流平滑
して所望の直流出力電圧として負荷8に供給する整流/
平滑回路4と、直流出力電圧を入力としてこれを一定に
保持するようにPWMのパルス幅を制御する制御信号S
を出力する出力電圧制御回路5と、逆流阻止用として負
荷性の出力側に挿入したダイオード21とを有する。
列運転方式では、次のような問題点がある。
入する場合は、順電圧Vf が大きいため(0.5V〜1
V)発生するロスが大きく、電源の効率低下の原因とな
っている。例えば、5V/10A出力では、Vf =0.
5Vとするとロスは0.5V×10A=5Wとなりこれ
だけで効率が10%低下する。
Tを挿入する場合は、出力電流を検出してFETをオフ
とする方式(特開平3−103029号公告)や、出力
電圧を検出してFETをオフとする方式(特開昭63−
107460号公告)などが開示されているが、前者は
出力電流を検出しているため、ここでロスが発生し効率
が低下する。また後者は、出力電圧を検出してFETを
オフするため、検出電圧より僅かに大きい出力電圧程度
ではFETはそのままオンしており、他の電源ユニット
の出力電流が逆流してくることが避けられない。
電源ユニットの故障状態を検出するための検出ロスを著
しく抑圧し、かつ検出遅れによる他の電源ユニットから
の出力電流の逆流を根本的に抑止しうる電源並列運転方
式を提供することにある。
流電圧にパルス幅変調を施して所定の出力直流電圧に変
換するとともに負極性の出力側にFETをオン状態で接
続して故障時には前記FETをオフとする電源ユニット
を複数並列運転する電源並列運転方式であって、前記出
力直流電圧の微小変動が所定のしきい値を超えるか否か
を検出し所定のしきい値を超える場合には遅滞なく前記
FETをオフとして当該電源ユニットを他のユニット電
源から分離する電源ユニット分離手段を備える。
微小変動を、前記パルス幅変調による前記出力直流電圧
の規定値保持のためのパルス幅制御を行なう制御電圧に
よって検出するものとした構成を有する。
る。図1は本発明の一実施例の構成図である。本実施例
は電源ユニット2−1,2−2の2台並列運転の場合を
例とし、電源ユニット2−1および2−2は同一構成
で、それぞれ入力値電源1と負荷8とに並列接続されて
いる。電源ユニット2−1を例としてその構成を見る
に、入力直流電源1による入力直流電圧にPWMを施し
て交流変換して結合トランスを介して出力する変換回路
3と、変換回路3の出力を整流し平滑化を施して所望の
出力直流電圧として負荷8に出力する整流/平滑回路4
と、整流/平滑回路4の出力を検出して、検出出力が所
定の規定値となるように、変換回路3におけるPWMの
パルス幅を制御するための所定の規定値と検出出力との
差の変動成分としての制御信号を出力する出力電圧制御
回路5と、電源ユニット2−1の負極性の出力側に挿入
したFET6と、本発明に直接かかわる電源ユニット分
離手段を構成する電源ユニット分離回路7とを備える。
して説明する。
分を詳細に示す構成図である。
は、電源ユニット分離回路7を電源ユニット2−1の本
体、すなわちPWMによる出力直流電圧発生回路から電
気的には分離して光学的に制御信号を抽出するホトカプ
ラ9aおよび9bと、一定レベル以上の制御信号の変動
を増幅して出力するIC構成のシャントレギュレータ1
3と、シャントレギュレータ13の動作に応動してオン
/オフしFET8のオン/オフを制御するトランジスタ
16ならびに関連抵抗10,11,12,14,15,
17および18を含む。
いて説明する。
Vであるとする。定常状態ではシャントレギュレータ1
3の出力は2.5Vと設定される。シャントレギュレー
タ13は、抵抗10および11により分圧された出力5
Vの分圧電圧を受け、この分圧電圧が許容変動範囲を含
む所定の一定値にあるときは出力を基準値としての2.
5Vに設定し、何等かの理由で所定の一定値を超える変
動を生ずるとその変動成分の絶対値を増幅して基準値
2.5Vに重畳する。正常状態にあっては、トランジス
タ16はシャントレギュレータ13による電圧設定でオ
ンとされ、これによってFET6もオン状態に設定され
る。
えば整流/平滑回路4が出力コンデンサなどのショート
モードで破壊し、直流出力電圧が所定の一定値を超えて
微小低下するとシャントレギュレータ13で変動分を絶
対値増幅し、出力設定値を2.5Vから大きく上昇させ
る。シャントレギュレータ13の増幅度を仮に100と
すると、出力電圧が30m微小低下すればシャントレギ
ュレータ13の出力値は2.5Vに3V重畳され、これ
によってトランジスタ16がオフとなり、FET6もオ
フに制御される。
は、FET6を定常時はオンとして低ロスで電力を負荷
7に供給させ、異常時には直流出力電圧の微小変化を検
出してFET6をオフとして負荷7との分離を行なう。
この電源ユニット分離回路7がFET6をオフとする直
流出力の微小変動量はあらかじめ設定されるが、上述の
例の如く少なくとも数10mVに達すれば発動され、こ
れにより電源ユニットの異常に対応して極めて低ロスで
遅滞なくFET6をオフとすることができる。
がダイオードによる並列構成よりも低ロスとして扱える
範囲は、図3におけるFET特性101とダイオード特
性102の関係からも明らかな如く、出力電流がIma
xよりも小さい領域である。
が2台の場合を例としたが、3台以上の場合も同様に実
施しうることは明らかである。
より入力直流電圧から所望の出力直流電圧を得る電源ユ
ニットの出力電圧制御に利用する制御信号を流用して電
源ユニットの負極性の出力側に挿入した逆流抑止用のF
ETをオン/オフ制御することにより、電源ユニット内
のショート等の故障に対して迅速に応動しかつ著しい低
ロス化を図った電源並列運転を可能とする効果を有す
る。
である。
示す構成図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力直流電圧にパルス幅変調を施して所
定の出力直流電圧に変換するとともに負極性の出力側に
FETをオン状態で接続して故障時には前記FETをオ
フとする電源ユニットを複数並列運転する電源並列運転
方式であって、前記出力直流電圧の微小変動が所定のし
きい値を超えるか否かを検出し所定のしきい値を超える
場合には遅滞なく前記FETをオフとして当該電源ユニ
ットを他のユニット電源から分離する電源ユニット分離
手段を備えることを特徴とする電源並列運転方式。 - 【請求項2】 前記出力直流電圧の微小変動を、前記パ
ルス幅変調による前記出力直流電圧の規定値保持のため
のパルス幅制御を行なう制御電圧によって検出すること
を特徴とする請求項1記載の電源並列運転方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147969A JP2994174B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 電源並列運転方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147969A JP2994174B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 電源並列運転方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075935A true JPH075935A (ja) | 1995-01-10 |
| JP2994174B2 JP2994174B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=15442199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5147969A Expired - Fee Related JP2994174B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 電源並列運転方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994174B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1146620A3 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-24 | Hitachi, Ltd. | Driving method of semiconductor switching device and power supply apparatus operated according to said method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60154058A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-13 | 三井化学株式会社 | ポリマ−複合金属制振材 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5147969A patent/JP2994174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60154058A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-13 | 三井化学株式会社 | ポリマ−複合金属制振材 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1146620A3 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-24 | Hitachi, Ltd. | Driving method of semiconductor switching device and power supply apparatus operated according to said method |
| US6381152B1 (en) | 2000-03-30 | 2002-04-30 | Hitachi, Ltd. | Method of driving semiconductor switching device in non-saturated state and power supply apparatus containing such a switching device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2994174B2 (ja) | 1999-12-27 |
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