JPH10285802A - Power supply - Google Patents
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- JPH10285802A JPH10285802A JP9098163A JP9816397A JPH10285802A JP H10285802 A JPH10285802 A JP H10285802A JP 9098163 A JP9098163 A JP 9098163A JP 9816397 A JP9816397 A JP 9816397A JP H10285802 A JPH10285802 A JP H10285802A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電源回路を並列冗長構成した電源
装置における故障時のダイオードに係わる発熱増加を低
減し、もって装置全体の小型化を可能とした電源装置を
提供することを目的とする。
【解決手段】 所定の電源電圧を生成する電源生成部の
出力線路に逆流防止用ダイオードを備えた複数の電源回
路を並列に接続して冗長構成する電源装置において、前
記電源回路のうちの故障した電源回路が故障情報信号を
他の正常な電源回路に送出して、該正常な電源回路が前
記故障情報信号に基づいて前記ダイオードをバイパスす
ると共に規定の電源電圧を出力するようにして、前記ダ
イオードに係わる発熱を低減するように構成したことを
特徴とする電源装置である。
(57) Abstract: The present invention provides a power supply device capable of reducing an increase in heat generation related to a diode at the time of a failure in a power supply device having a power supply circuit configured in parallel and redundant configuration, thereby enabling downsizing of the entire device. The purpose is to: SOLUTION: In a power supply device having a redundant configuration in which a plurality of power supply circuits each including a backflow prevention diode are connected in parallel to an output line of a power supply generation unit for generating a predetermined power supply voltage, a failure occurs in any of the power supply circuits. The power supply circuit sends a failure information signal to another normal power supply circuit, and the normal power supply circuit bypasses the diode based on the failure information signal and outputs a specified power supply voltage. A power supply device configured to reduce heat generation associated with the power supply.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は複数の電源回路を並
列冗長構成する電源装置に関し、特に故障時の発熱量を
低減せしめることが可能な電源装置の構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device having a plurality of power supply circuits configured in parallel and redundantly, and more particularly to a power supply device capable of reducing the amount of heat generated when a failure occurs.
【０００２】[0002]
【従来の技術】情報化社会の進展に伴い、電気通信や情
報処理システムは広く社会に浸透し、日常生活にとって
欠くことのできない存在となってきている。これらのシ
ステムにエネルギーを供給する電源はその礎であり、そ
の品質や信頼性はシステムの性能を左右する重要な要素
である。このため電源回路の故障によるシステムの停止
確率を下げてシステムの信頼性を向上させるために、例
えば複数の電源回路の並列冗長構成による運転が行われ
る。2. Description of the Related Art With the development of the information society, telecommunications and information processing systems have widely spread throughout society and have become indispensable to daily life. The power supply that supplies these systems is the cornerstone, and their quality and reliability are important factors that affect the performance of the systems. For this reason, in order to improve the reliability of the system by lowering the probability of the system stopping due to the failure of the power supply circuit, for example, an operation is performed using a parallel redundant configuration of a plurality of power supply circuits.
【０００３】図３は従来の電源回路の並列冗長構成を用
いた電源装置の一例を示すブロック図である。２つの電
源回路３００、４００は、各々所定の電源電圧を生成す
る電源生成部３０、４０の出力線路３１、４１にダイオ
ード３２、４２を備えると共に、ＧＮＤ（グランド）３
３、４３及び前記ダイオード３２、４２の出力端を介し
て並列冗長構成するように接続される。このような電源
回路の並列冗長構成において前記ダイオード３２、４２
の役割は、例えば１つの電源回路が短絡した場合に他の
正常な電源回路までも短絡することを防止するものであ
る。このように電源回路を構成することにより一方の電
源回路が故障しても、他方の正常な電源回路により負荷
に電源電圧を供給し続けることができるので、電源装置
の信頼性ひいてはシステムの信頼性を向上させることが
できる。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional power supply device using a parallel redundant configuration of power supply circuits. The two power supply circuits 300 and 400 include diodes 32 and 42 on output lines 31 and 41 of power supply generation units 30 and 40 that generate predetermined power supply voltages, respectively, and have a GND (ground) 3.
3, 43 and the output terminals of the diodes 32 and 42 are connected so as to form a parallel redundant configuration. In such a parallel redundant configuration of power supply circuits, the diodes 32, 42
Is to prevent, for example, when one power supply circuit is short-circuited, another normal power supply circuit is also short-circuited. By configuring the power supply circuit in this manner, even if one of the power supply circuits fails, the power supply voltage can be continuously supplied to the load by the other normal power supply circuit. Can be improved.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の電源回路の並列冗長構成においては、以下
に示すような大きな問題点があった。即ち、電源出力線
路に接続されたダイオードはその順方向抵抗成分により
電力を消費するので、これにより熱を発生する。特に一
方の電源回路が故障した場合には、他方の正常な電源回
路の出力線路には電源回路が故障しないときより多くの
負荷電流が流れるので、ダイオードの順方向抵抗成分に
起因する発熱はより大きくなる。例えば、負荷電流が１
０Ａ、ダイオードの順方向抵抗が０．０５Ωのとき、２
つの電源回路が並列運転している場合、各電源回路のダ
イオードに係わる発熱を消費電力により評価すると、 （２つの電源回路が正常の場合） （５Ａ）2 ｘ０．０５Ω＝１．２５Ｗ となり、また一方の電源回路が故障し、１つの電源回路
にて全ての負荷電流を供給すると、その電源回路のダイ
オードの抵抗に係わる消費電力は （１つの電源回路が故障の場合） （１０Ａ）2ｘ０．０５Ω＝５Ｗ となるので、発熱量は ５Ｗ／１．２５Ｗ＝４倍 となる。従って、この発熱を放置するとその熱が他の回
路に及んで装置の故障率が増大して信頼性が劣化するの
みならず、最悪の場合には電源装置が破損し、使用不能
に陥ることになる。このため従来から放熱板等を用いて
発熱を冷却していたが、発熱量が増えるとそれに伴って
放熱板を大きくする必要があった。即ち、従来の並列冗
長構成の電源装置においては、上述したように故障時の
ダイオードに係わる発熱の冷却に備えるため大きな放熱
板を必要とし、装置を小型化する上で大きな障害となっ
ていた。本発明は、上述した従来の電源装置に関する問
題を解決するためになされたもので、電源回路を並列冗
長構成した電源装置における故障時のダイオードに係わ
る発熱増加を低減し、もって装置全体の小型化を可能と
した電源装置を提供することを目的とする。However, the above-described conventional parallel redundant configuration of power supply circuits has the following major problems. That is, the diode connected to the power output line consumes power due to its forward resistance component, thereby generating heat. In particular, when one power supply circuit fails, more load current flows through the output line of the other normal power supply circuit than when the power supply circuit does not fail, so the heat generated by the forward resistance component of the diode is less. growing. For example, if the load current is 1
0A, when the forward resistance of the diode is 0.05Ω, 2
When two power supply circuits are operating in parallel, the heat generated by the diodes in each power supply circuit is evaluated by power consumption. (When the two power supply circuits are normal) (5A) 2 × 0.05Ω = 1.25 W, and If one power supply circuit fails and all the load currents are supplied by one power supply circuit, the power consumption related to the resistance of the diode of the power supply circuit is (in the case of one power supply circuit failure) (10A) 2 x0. Since 05Ω = 5W, the calorific value is 5W / 1.25W = 4 times. Therefore, if this heat is left undisturbed, the heat will spread to other circuits, increasing the failure rate of the device and deteriorating its reliability. In the worst case, the power supply will be damaged and become unusable. Become. For this reason, heat generation has conventionally been cooled using a heat radiating plate or the like. However, as the amount of generated heat increases, the size of the heat radiating plate must be increased accordingly. That is, in the conventional power supply device of the parallel redundant configuration, as described above, a large heat radiating plate is required to prepare for cooling of heat generated by the diode at the time of failure, which has been a major obstacle in downsizing the device. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems related to the conventional power supply device, and reduces an increase in heat generation related to a diode in the case of a failure in a power supply device having a power supply circuit configured in parallel redundancy, thereby reducing the size of the entire device. It is an object of the present invention to provide a power supply device that enables the above.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる電源装置の請求項１記載の発明は、
所定の電源電圧を生成する電源生成部の出力線路に逆流
防止用ダイオードを備えた複数の電源回路を並列に接続
して冗長構成する電源装置において、前記電源回路のう
ちの故障した電源回路が故障情報信号を他の正常な電源
回路に送出して、該正常な電源回路が前記故障情報信号
に基づいて前記ダイオードをバイパスすると共に規定の
電源電圧を出力するようにして、前記ダイオードに係わ
る発熱を低減するように構成する。本発明に係わる電源
装置の請求項２記載の発明は、請求項１記載の電源装置
において、前記電源回路は各々前記ダイオードを必要に
応じてバイパスするための切換手段と、電源の故障を検
出する故障検出手段とを備え、前記切換手段を前記ダイ
オードに並列に接続すると共に、前記故障検出手段を前
記他の電源回路の切換手段および電源生成部とに接続
し、前記電源回路の故障時に前記故障検出手段から送出
する故障情報信号に基づいて、前記電源回路のうちの正
常電源回路が前記切換手段を用いて前記ダイオードをバ
イパスすると共に該正常電源回路の出力値が所定値にな
るように前記電源生成部を制御し、前記ダイオードに係
わる発熱を低減するように構成する。In order to achieve the above object, a power supply unit according to the present invention is characterized in that:
In a power supply device configured in a redundant configuration by connecting a plurality of power supply circuits each including a backflow prevention diode to an output line of a power supply generation unit that generates a predetermined power supply voltage in parallel, a failed power supply circuit among the power supply circuits fails. An information signal is sent to another normal power supply circuit, and the normal power supply circuit bypasses the diode based on the failure information signal and outputs a specified power supply voltage, thereby generating heat related to the diode. It is configured to reduce. According to a second aspect of the power supply device according to the present invention, in the power supply device according to the first aspect, each of the power supply circuits detects a switching means for bypassing the diode as necessary, and a failure of the power supply. Failure detecting means, wherein the switching means is connected in parallel to the diode, and the failure detecting means is connected to the switching means and the power generation section of the other power supply circuit, and the failure occurs when the power supply circuit fails. On the basis of the failure information signal sent from the detecting means, the normal power supply circuit of the power supply circuit bypasses the diode by using the switching means, and the power supply so that the output value of the normal power supply circuit becomes a predetermined value. The generator is controlled to reduce heat generated by the diode.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。本発明において用いる
電源回路数は任意の複数でよいが、一例として電源回路
数が２個の場合について説明する。図１は本発明に係わ
る電源装置の第１の実施の形態例を示す機能ブロック図
である。この例に示す電源装置における２つの電源回路
１、２は同様に構成するので、電源回路１を主として構
成を説明すると、所定の電源電圧を生成する電源生成部
１０（２０）と、その出力線路１１（２１）に挿入した
ダイオード１２（２２）とを備えると共に、ＧＮＤ（グ
ランド）１３（２３）及び前記ダイオード１２（２２）
の出力端を介して並列冗長構成するように接続する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. The number of power supply circuits used in the present invention may be an arbitrary number, but an example in which the number of power supply circuits is two will be described. FIG. 1 is a functional block diagram showing a first embodiment of the power supply device according to the present invention. Since the two power supply circuits 1 and 2 in the power supply device shown in this example have the same configuration, the configuration of the power supply circuit 1 will be mainly described. A power supply generation unit 10 (20) for generating a predetermined power supply voltage and an output line thereof 11 (21), and a diode (22) inserted in the GND (ground) 13 (23) and the diode 12 (22).
Are connected so as to form a parallel redundant configuration via the output terminal of
【０００７】更に、前記電源回路１（２）は各々ダイオ
ード１２（２２）をバイパスするための切換手段として
の第１のリレー１４（２４）と電源の故障を検出する故
障検出手段としての第２のリレー１５（２５）とを備
え、前記第１のリレー１４（２４）を前記ダイオード１
２（２２）に並列に接続すると共に、前記電源回路１の
第２のリレー１５を前記電源回路２の第１のリレー２４
と電源生成部２０とに接続し、前記電源回路２の第２の
リレー２５を前記電源回路１の第１のリレー１４と電源
生成部１０とに接続する。各第１のリレー１４（２４）
は後述する第２のリレー１５（２５）がオープン（共通
端子１５ａ（２５ａ）と端子１５ｃ（２５ｃ）とが接
続）の際には、その共通端子１４ａ（２４ａ）は端子１
４ｃ（２４ｃ）と接続し、また第２のリレーの共通端子
１５ａ（２５ａ）と端子１５ｂ（２５ｂ）とが接続した
場合には共通端子１４ａ（２４ａ）と端子１４ｂ（２４
ｂ）とが接続するよう構成している。電源回路１におけ
る第２のリレー１５の共通端子１５ａには電源生成部２
０から電源電圧＋５Ｖを供給すると共に、第２のリレー
１５は電源回路１の電源出力により駆動する。即ち、電
源回路１より所定の電源が供給されるとリレーの接点は
１５ｃと接続し、電源の供給が遮断されるとリレーの接
点は１５ｂと接続するよう構成している。同様に、電源
回路２における第２のリレー２５の共通端子２５ａには
電源生成部１０から電源電圧＋５Ｖを供給すると共に、
第２のリレー２５は電源回路２の電源出力により駆動す
る。Further, the power supply circuit 1 (2) has a first relay 14 (24) as a switching means for bypassing the diode 12 (22) and a second relay as a failure detecting means for detecting a power supply failure. And the first relay 14 (24) is connected to the diode 1
2 (22) in parallel with each other, and connect the second relay 15 of the power supply circuit 1 to the first relay 24 of the power supply circuit 2.
And the power supply generator 20, and the second relay 25 of the power supply circuit 2 is connected to the first relay 14 and the power supply generator 10 of the power supply circuit 1. Each first relay 14 (24)
When the second relay 15 (25) described later is open (the common terminal 15a (25a) is connected to the terminal 15c (25c)), the common terminal 14a (24a) is connected to the terminal 1
4c (24c), and when the common terminal 15a (25a) and the terminal 15b (25b) of the second relay are connected, the common terminal 14a (24a) and the terminal 14b (24
b) are connected to each other. The common terminal 15a of the second relay 15 in the power supply circuit 1 has a power generation unit 2
The power supply voltage of +5 V is supplied from 0, and the second relay 15 is driven by the power supply output of the power supply circuit 1. That is, the relay contact is connected to 15c when a predetermined power is supplied from the power supply circuit 1, and the relay contact is connected to 15b when the power supply is cut off. Similarly, a power supply voltage of +5 V is supplied from the power generation unit 10 to the common terminal 25a of the second relay 25 in the power supply circuit 2, and
The second relay 25 is driven by the power output of the power circuit 2.
【０００８】以上の構成において、まず、各電源回路
１、２が正常の場合の動作について説明する。第２のリ
レー１５、２５の各々に電源回路１又は２から規定の駆
動電源が供給されると端子１５ａが１５ｃと、端子２５
ａが２５ｃとそれぞれ接続するので、第１のリレー１
４、２４には駆動信号としてオープン電圧が印加し、第
１のリレー１４、２４は端子１４ａが１４ｃと、端子２
４ａが２４ｃとそれぞれ接続する。従って、ダイオード
１２、２２から見て第１のリレー１４、２４は線路がオ
ープンとなり、電源生成部１０、２０から出力する電源
電圧はダイオード１２、２２を経由して負荷に供給され
る。また、各電源回路１、２の電源生成部１０、２０か
ら出力する電源電圧は、ダイオード１２、２２の順方向
抵抗成分による電圧降下Ｖｄを考慮して規定値（例えば
＋５ｖ）にＶｄを加算した値を出力する。In the above configuration, the operation when the power supply circuits 1 and 2 are normal will be described first. When a prescribed drive power is supplied from the power supply circuit 1 or 2 to each of the second relays 15 and 25, the terminal 15a becomes
a is connected to 25c, so that the first relay 1
An open voltage is applied as a drive signal to terminals 4 and 24, and the first relays 14 and 24 have terminals 14a at 14c and terminals 2 at
4a is connected to 24c, respectively. Accordingly, the lines of the first relays 14 and 24 are open when viewed from the diodes 12 and 22, and the power supply voltage output from the power generation units 10 and 20 is supplied to the load via the diodes 12 and 22. In addition, the power supply voltage output from the power generation units 10 and 20 of the power supply circuits 1 and 2 is obtained by adding Vd to a specified value (for example, +5 V) in consideration of a voltage drop Vd due to a forward resistance component of the diodes 12 and 22. Output the value.
【０００９】次に、２つの電源回路の中のどちらかが故
障した場合の動作について説明する。例えば、電源回路
１が故障した場合は、電源生成部１０から出力する電源
が断となるように電源回路を設定しているので、第２の
リレー１５の駆動電源は零となる。すると第２のリレー
１５は接続端子を１５ｃから１５ｂに切り換えると共
に、端子１５ａに印加している＋５ｖを駆動信号２７と
して電源回路２の第１のリレー２４に供給するので、該
第１のリレー２４は端子２４ｃを２４ｂに切り換える。
従って、正常な電源回路２に配置されたダイオード２２
は第１のリレー２４によって短絡し、ダイオード２２の
順方向抵抗成分による電圧降下Ｖｄは零となるため、発
熱を無くすことができる。なお、第２のリレー１５から
送出する電源電圧制御信号２６に基づき電源生成部２０
は規定値（＋５ｖ）を出力するように制御する。Next, the operation in the case where one of the two power supply circuits has failed will be described. For example, when the power supply circuit 1 fails, the power supply circuit is set so that the power supply output from the power supply generation unit 10 is cut off, so that the drive power supply for the second relay 15 becomes zero. Then, the second relay 15 switches the connection terminal from 15c to 15b and supplies + 5v applied to the terminal 15a to the first relay 24 of the power supply circuit 2 as the drive signal 27, so that the first relay 24 Switches the terminal 24c to 24b.
Therefore, the diode 22 arranged in the normal power supply circuit 2
Is short-circuited by the first relay 24, and the voltage drop Vd due to the forward resistance component of the diode 22 becomes zero, so that heat generation can be eliminated. In addition, the power generation unit 20 is controlled based on the power supply voltage control signal 26 transmitted from the second relay 15.
Is controlled to output a specified value (+ 5v).
【００１０】以上説明したように、本発明は、故障した
電源回路が故障情報信号を他の正常な電源回路に送出す
ると、該正常な電源回路が前記故障情報信号に基づい
て、ダイオードをバイパスすると共に規定の電源電圧を
出力するようにして、該ダイオードに係わる発熱を無く
すように電源装置を構成したものである。尚、電源回路
１が故障した場合の本発明に係わる電源装置の動作につ
いて説明したが、電源回路２が故障した場合も同様であ
る。As described above, according to the present invention, when a failed power supply circuit sends a failure information signal to another normal power supply circuit, the normal power supply circuit bypasses the diode based on the failure information signal. In addition, the power supply device is configured to output a specified power supply voltage and to eliminate heat generation related to the diode. Although the operation of the power supply device according to the present invention when the power supply circuit 1 has failed has been described, the same applies to the case where the power supply circuit 2 has failed.
【００１１】図２は本発明に係わる電源装置の第２の実
施の形態例を示す機能ブロック図である。この例に示す
電源装置は、ダイオード１２（２２）をバイパスするた
めの切換手段として半導体素子、例えば電界効果トラン
ジスタ（Field Effect Transistor 以下、ＦＥＴと記
す）５４（６４）を用いることと、該半導体素子５４
（６４）と故障検出手段としてのリレー１５（２５）の
間にバッファＩＣ５５（６５）を挿入すると共に該バッ
ファＩＣ５５（６５）の入力端に抵抗５６（６６）を経
由して半導体素子駆動電圧（＋５ｖ）５７（６７）を供
給する点、及びリレー１５（２５）の端子１５ａ（２５
ａ）にＧＮＤ（グランド）５８（６８）を接続している
点が第１の実施の形態例と異なる。また、リレー１５及
び２５は各々電源回路５、６より駆動電源が供給され、
所定の電源が供給されている場合、共通端子１５ａ（２
５ａ）は端子１５ｂ（２５ｂ）と接続し、電源供給が断
たれた場合には共通端子１５ａ（２５ａ）は端子１５ｃ
（２５ｃ）と接続するよう構成している。なお、本発明
に係わる構成において、バッファＩＣ５５（６５）は基
本的には必要ではないが、半導体駆動電圧５７（６７）
が変動した場合においても該バッファＩＣ５５（６５）
の出力電圧を一定に保つことができるので、半導体素子
５４（６４）の動作を安定させるために有効である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a power supply device according to a second embodiment of the present invention. The power supply device shown in this example uses a semiconductor element, for example, a field effect transistor (hereinafter abbreviated as FET) 54 (64) as switching means for bypassing the diode 12 (22); 54
A buffer IC 55 (65) is inserted between (64) and the relay 15 (25) as a failure detecting means, and a semiconductor element drive voltage () is connected to an input terminal of the buffer IC 55 (65) via a resistor 56 (66). + 5v) 57 (67) and the terminal 15a (25) of the relay 15 (25).
The difference from the first embodiment is that a GND (ground) 58 (68) is connected to a). Further, the driving power is supplied to the relays 15 and 25 from the power supply circuits 5 and 6, respectively.
When a predetermined power is supplied, the common terminal 15a (2
5a) is connected to the terminal 15b (25b), and when the power supply is cut off, the common terminal 15a (25a) is connected to the terminal 15c.
(25c). In the configuration according to the present invention, although the buffer IC 55 (65) is basically not necessary, the semiconductor drive voltage 57 (67)
Buffer IC 55 (65) even when
Can be kept constant, which is effective for stabilizing the operation of the semiconductor element 54 (64).
【００１２】以上の構成において、まず、各電源回路
５、６が正常の場合の動作について説明する。リレー１
５、２５に規定の駆動電源が供給されると端子１５ａが
１５ｂと、端子２５ａが２５ｂとそれぞれ接続するの
で、駆動電圧５７、６７はＧＮＤ５８、６８に印加さ
れ、バッファＩＣ５５、６５の入力端には該駆動電圧５
７、６７は生じない。このとき抵抗５６、６６は駆動電
圧５７、６７がＧＮＤ５８、６８によって短絡するのを
防いでいる。半導体素子５４、６４はバッファＩＣ５
５、６５の出力が０ｖのため駆動されず、ダイオード１
２、２２より見たインピーダンスはオープンとなり、よ
って電源生成部１０、２０から出力する電源電圧はダイ
オード１２、２２を経由して負荷に供給される。In the above configuration, the operation when the power supply circuits 5 and 6 are normal will be described first. Relay 1
When the specified drive power is supplied to the terminals 5 and 25, the terminal 15a is connected to the terminal 15b and the terminal 25a is connected to the terminal 25b, so that the drive voltages 57 and 67 are applied to the GNDs 58 and 68, and are applied to the input terminals of the buffer ICs 55 and 65. Is the driving voltage 5
7, 67 do not occur. At this time, the resistors 56 and 66 prevent the drive voltages 57 and 67 from being short-circuited by the GNDs 58 and 68. The semiconductor elements 54 and 64 are buffer IC5
The output of 5, 65 is not driven because the output is 0 V, and the diode 1
The impedance seen from the points 2 and 22 is open, and the power supply voltage output from the power supply generators 10 and 20 is supplied to the load via the diodes 12 and 22.
【００１３】次に、２つの電源回路の中のどちらかが故
障した場合の動作について説明する。例えば、電源回路
５が故障した場合は、電源生成部１０から出力する電源
が断となるように電源回路を設定しているので、リレー
１５の駆動電源は零となる。するとリレー１５は接続端
子が１５ｂから１５ｃに切り換わり、バッファＩＣ６５
の入力端子には半導体素子駆動電圧６７の＋５ｖが抵抗
６６を通じて印加され、よってバッファＩＣ６５は半導
体素子６４を駆動する電圧を出力して半導体素子６４を
ＯＮする。このとき該半導体素子６４のインピーダンス
はダイオード２２から見てほぼ短絡状態となり、ダイオ
ード２２の順方向抵抗成分による電圧降下Ｖｄは零とな
るため、ダイオード２２に係わる発熱を無くすことがで
きる。尚、バッファＩＣ６５の出力電圧を電源電圧制御
信号６９として用い、該制御信号６９に基づき電源生成
部２０は規定値（＋５ｖ）を出力する。Next, the operation in the case where one of the two power supply circuits has failed will be described. For example, when the power supply circuit 5 breaks down, the power supply circuit is set so that the power supply output from the power supply generation unit 10 is cut off, so that the drive power supply for the relay 15 becomes zero. Then, the connection terminal of the relay 15 is switched from 15b to 15c, and the buffer IC 65
+5 V of the semiconductor element driving voltage 67 is applied to the input terminal of the buffer IC 65 through the resistor 66, so that the buffer IC 65 outputs a voltage for driving the semiconductor element 64 to turn on the semiconductor element 64. At this time, the impedance of the semiconductor element 64 is substantially short-circuited when viewed from the diode 22, and the voltage drop Vd due to the forward resistance component of the diode 22 becomes zero, so that the heat generated by the diode 22 can be eliminated. Note that the output voltage of the buffer IC 65 is used as a power supply voltage control signal 69, and the power supply generation unit 20 outputs a specified value (+ 5v) based on the control signal 69.
【００１４】切換手段として半導体素子を用いたダイオ
ード短絡に係わる発熱低減の効果についてさらに詳しく
説明すれば、ＦＥＴのＯＮ抵抗は厳密には０Ωではない
ので、ダイオードバイパス時にも電力が消費されるか
ら、これを考慮して本発明の効果を評価する必要があ
る。例えば、負荷電流が１０Ａ、ダイオードの順方向抵
抗が０．０５Ωとすると、ＦＥＴのＯＮ抵抗は０．０１
Ω程度であるから、従来と本発明におけるダイオードに
係わる発熱量を消費電力により評価すると、 （従来） （１０Ａ）2ｘ０．０５Ω＝５Ｗ （本発明） （１０Ａ）2ｘ０．０１Ω＝１Ｗ となり発熱を従来の２０％に低減することができる。な
お、バッファＩＣ或いはリレーの消費電力は０．１Ｗ以
下であり、ＦＥＴのＯＮ抵抗に係わる消費電力に比べて
充分小さいので、上述した通り、従来の電源回路と比較
して著しい消費電力の低減を達成することができる。The effect of reducing the heat generated by the short circuit of the diode using the semiconductor element as the switching means will be described in more detail. Since the ON resistance of the FET is not exactly 0Ω, power is consumed even when the diode is bypassed. It is necessary to evaluate the effect of the present invention in consideration of this. For example, if the load current is 10 A and the forward resistance of the diode is 0.05Ω, the ON resistance of the FET is 0.01
Since it is about Ω, the calorific value of the diode in the conventional and the present invention is evaluated by power consumption. (Conventional) (10A) 2 × 0.05Ω = 5W (Inventive) (10A) 2 × 0.01Ω = 1W Can be reduced to 20% of the conventional value. Since the power consumption of the buffer IC or the relay is 0.1 W or less, which is sufficiently smaller than the power consumption related to the ON resistance of the FET, as described above, the power consumption is significantly reduced as compared with the conventional power supply circuit. Can be achieved.
【００１５】以上説明した様に、本発明に係わる切換手
段として半導体素子を用いる場合は、半導体素子のＯＮ
抵抗がダイオードの順方向抵抗よりも小さい値をもつも
のを選ぶ必要がある。切換手段としての半導体素子の使
用は、ＯＮ抵抗成分により電力を消費して熱を発生する
ので、機械的に接点を切り換えるリレー方式と比べて不
利ではあるが、動作の信頼性に関してはリレーより優れ
る利点を有している。なお、第２の実施の形態例におい
ては、切換手段の駆動は、電源回路の故障情報（ＧＮＤ
／オープン）信号を用い、これを駆動電圧５７、６７に
よりプルアップして該切換手段に供給する方法を用いた
が、第１の実施の形態例における故障情報（＋５ｖ／オ
ープン）信号を直接切換手段に供給する方法を用いても
良い。As described above, when a semiconductor element is used as the switching means according to the present invention, when the semiconductor element is turned on.
It is necessary to select a resistor whose resistance is smaller than the forward resistance of the diode. The use of a semiconductor element as a switching means is disadvantageous as compared with a relay system in which a contact is mechanically switched because power is consumed by an ON resistance component to generate heat, but the operation reliability is superior to a relay system. Has advantages. In the second embodiment, the switching means is driven by the failure information (GND) of the power supply circuit.
/ Open) signal, which is pulled up by the driving voltages 57 and 67 and supplied to the switching means. However, the failure information (+ 5v / open) signal in the first embodiment is directly switched. You may use the method of supplying to a means.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明は以上説明したように切換手段と
故障検出手段とを備えて電源回路を冗長構成するので、
電源回路故障時のダイオードに係わる発熱を低減でき、
よって電源装置の小型化を実現する上で著効を奏す。As described above, according to the present invention, since the power supply circuit is redundantly provided with the switching means and the failure detecting means,
The heat generated by the diode when the power supply circuit fails can be reduced,
Therefore, it is very effective in realizing the miniaturization of the power supply device.
【図１】本発明に係わる電源装置の第１の実施の形態例
を説明するブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a first embodiment of a power supply device according to the present invention.
【図２】本発明に係わる電源装置の第２の実施の形態例
を説明するブロック図FIG. 2 is a block diagram illustrating a power supply device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】従来の並列冗長構成を用いた電源装置のブロッ
ク図FIG. 3 is a block diagram of a power supply device using a conventional parallel redundant configuration.
１、２、５、６・・電源回路 １０、２０・・電源生成部 １１、２１・・出力線路 １２、２２・・ダイオード １３、２３・・ＧＮＤ（グランド） １４、２４・・切換手段としてのリレー １５、２５・・故障検出手段としてのリレー １６、２６・・電源電圧制御信号 １７、２７・・リレー駆動信号 ５４、６４・・半導体素子 ５５、６５・・バッファＩＣ ５６、６６・・抵抗 ５７、６７・・半導体素子駆動電圧 ５８、６８・・ＧＮＤ（グランド） ５９、６９・・電源電圧制御信号 1, 2, 5, 6 power supply circuit 10, 20 power supply generating section 11, 21, output line 12, 22, diode 13, 23, GND (ground) 14, 24, switching means Relays 15, 25 ··· Relays as failure detecting means 16, 26 ··· Power supply voltage control signals 17, 27 ··· Relay drive signals 54, 64 ··· Semiconductor elements 55, 65 ··· Buffer ICs 56, 66 ··· Resistors 57 , 67 ... Semiconductor element drive voltage 58, 68 ... GND (ground) 59, 69 ... Power supply voltage control signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０９ Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０９Ｐ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02J 1/00309 H02J 1 / 00309P
Claims (2)
出力線路に逆流防止用ダイオードを備えた複数の電源回
路を並列に接続して冗長構成する電源装置において、 前記電源回路のうちの故障した電源回路が故障情報信号
を他の正常な電源回路に送出して、該正常な電源回路が
前記故障情報信号に基づいて前記ダイオードをバイパス
すると共に規定の電源電圧を出力するようにして、前記
ダイオードに係わる発熱を低減するように構成したこと
を特徴とする電源装置。1. A power supply device comprising: a plurality of power supply circuits each including a backflow prevention diode connected in parallel to an output line of a power supply generation unit for generating a predetermined power supply voltage; The power supply circuit sends a failure information signal to another normal power supply circuit, and the normal power supply circuit bypasses the diode based on the failure information signal and outputs a specified power supply voltage, A power supply device configured to reduce heat generated by a diode.
要に応じてバイパスするための切換手段と、電源の故障
を検出する故障検出手段とを備え、前記切換手段を前記
ダイオードに並列に接続すると共に、前記故障検出手段
を前記他の電源回路の切換手段および電源生成部とに接
続し、 前記電源回路の故障時に前記故障検出手段から送出する
故障情報信号に基づいて、前記電源回路のうちの正常電
源回路が前記切換手段を用いて前記ダイオードをバイパ
スすると共に該正常電源回路の出力値が所定値になるよ
うに前記電源生成部を制御し、前記ダイオードに係わる
発熱を低減するように構成したことを特徴とする請求項
１記載の電源装置。2. The power supply circuit includes switching means for bypassing the diode as necessary, and failure detecting means for detecting a failure of a power supply, wherein the switching means is connected in parallel to the diode. Connecting the failure detection means to the switching means and the power generation unit of the other power supply circuit, and, based on a failure information signal sent from the failure detection means when the power supply circuit fails, the normality of the power supply circuit A power supply circuit is configured to bypass the diode by using the switching means and to control the power generation unit so that an output value of the normal power supply circuit becomes a predetermined value, thereby reducing heat generation related to the diode. The power supply device according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098163A JPH10285802A (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098163A JPH10285802A (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10285802A true JPH10285802A (en) | 1998-10-23 |
Family
ID=14212438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9098163A Pending JPH10285802A (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10285802A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012114973A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Power supply device and image forming apparatus |
| CN106802686A (en) * | 2017-02-20 | 2017-06-06 | 中山市鑫中亚电源科技有限公司 | An intelligent control system for electrolysis power supply |
| JP2020113822A (en) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | Voltage control device, power supply device, power supply, and voltage control method |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9098163A patent/JPH10285802A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012114973A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Power supply device and image forming apparatus |
| CN106802686A (en) * | 2017-02-20 | 2017-06-06 | 中山市鑫中亚电源科技有限公司 | An intelligent control system for electrolysis power supply |
| JP2020113822A (en) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | Voltage control device, power supply device, power supply, and voltage control method |
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