JPH1198833A - 出力電流モニタ方式 - Google Patents
出力電流モニタ方式Info
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- JPH1198833A JPH1198833A JP9260122A JP26012297A JPH1198833A JP H1198833 A JPH1198833 A JP H1198833A JP 9260122 A JP9260122 A JP 9260122A JP 26012297 A JP26012297 A JP 26012297A JP H1198833 A JPH1198833 A JP H1198833A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】並列冗長接続されているスイッチング電源に異
常短絡が発生した場合、正常動作している他のスイッチ
ング電源の出力電圧が過電圧になることを防ぐ。 【解決手段】各スイッチング電源１の出力電流を検出し
た後、電圧変換して電圧信号を生成する電流検出回路１
３２と、オペアンプとダイオードとを備え、前記電圧信
号を直列接続された前記オペアンプとダイオードを介し
て他のスイッチング電源１に出力する電流検出値出力回
路１３３と、出力が電流検出値出力回路１３３のオペア
ンプの出力に接続されているコンパレータを備え、前記
コンパレータは前記電圧信号と基準値とを比較し、電圧
信号が基準値より小さい場合は電圧信号を他の電源モジ
ュール１に出力し、電圧信号が基準値以上の場合は電圧
信号を他の電源モジュール１に出力しないよう電流検出
値出力回路１３３を制御する電流モニタシャットダウン
回路１３５とを各電源モジュールに有する。
常短絡が発生した場合、正常動作している他のスイッチ
ング電源の出力電圧が過電圧になることを防ぐ。 【解決手段】各スイッチング電源１の出力電流を検出し
た後、電圧変換して電圧信号を生成する電流検出回路１
３２と、オペアンプとダイオードとを備え、前記電圧信
号を直列接続された前記オペアンプとダイオードを介し
て他のスイッチング電源１に出力する電流検出値出力回
路１３３と、出力が電流検出値出力回路１３３のオペア
ンプの出力に接続されているコンパレータを備え、前記
コンパレータは前記電圧信号と基準値とを比較し、電圧
信号が基準値より小さい場合は電圧信号を他の電源モジ
ュール１に出力し、電圧信号が基準値以上の場合は電圧
信号を他の電源モジュール１に出力しないよう電流検出
値出力回路１３３を制御する電流モニタシャットダウン
回路１３５とを各電源モジュールに有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、出力電流モニタ方
式に関し、特に並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式に関する。
式に関し、特に並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、並列接続された複数のスイッチン
グ電源から負荷に電流を供給する電源システムにおける
出力電流のモニタは、図３に示すような方式により行わ
れている。なお、図３において、ＰＷＭ制御回路１３１
を除いた制御回路１３は、例えば、ユニットロード（Ｕ
ＮＩＴＲＯＤＥ）社発行の刊行物“プロダクト・アンド
・アプリケーションズ・ハンドブック（Ｐｒｏｄｕｃｔ
＆Ａｐｐｌｉｃａｉｔｉｏｎｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ） １
９９５−９６”の６−４２４頁に記載されている制御Ｉ
Ｃが使用されている。
グ電源から負荷に電流を供給する電源システムにおける
出力電流のモニタは、図３に示すような方式により行わ
れている。なお、図３において、ＰＷＭ制御回路１３１
を除いた制御回路１３は、例えば、ユニットロード（Ｕ
ＮＩＴＲＯＤＥ）社発行の刊行物“プロダクト・アンド
・アプリケーションズ・ハンドブック（Ｐｒｏｄｕｃｔ
＆Ａｐｐｌｉｃａｉｔｉｏｎｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ） １
９９５−９６”の６−４２４頁に記載されている制御Ｉ
Ｃが使用されている。
【０００３】以下、従来の技術の動作について図３を用
いて説明する。
いて説明する。
【０００４】従来、この種の電源システムの出力電流モ
ニタ方式は、複数のスイッチング電源（１）〜（ｎ）
と、直流電源２と、負荷３とから構成される。スイッチ
ング電源（１）１の出力は、出力バス４により並列接続
されて負荷３に供給される。各スイッチング電源（１）
〜（ｎ）の制御回路１３は、最大電流モニタライン５を
介して接続されている。なお、各スイッチング電源
（１）〜（ｎ）の構成は同じであるため、以下の説明は
スイッチング電源（１）１を用いて行う。
ニタ方式は、複数のスイッチング電源（１）〜（ｎ）
と、直流電源２と、負荷３とから構成される。スイッチ
ング電源（１）１の出力は、出力バス４により並列接続
されて負荷３に供給される。各スイッチング電源（１）
〜（ｎ）の制御回路１３は、最大電流モニタライン５を
介して接続されている。なお、各スイッチング電源
（１）〜（ｎ）の構成は同じであるため、以下の説明は
スイッチング電源（１）１を用いて行う。
【０００５】スイッチング電源（１）１は、一次側メイ
ン回路１１と二次側整流平滑回路１２と制御回路１３と
から構成されている。
ン回路１１と二次側整流平滑回路１２と制御回路１３と
から構成されている。
【０００６】一次側メイン回路１１は、直流電源２の正
極側からカレントトランスＴ２とメイントランスＴ１の
一次側巻線とを介し、スイッチング素子ＳＷ１の一方の
端子に接続される。スイッチング素子ＳＷ１の他方の端
子は直流電源２の負極側に接続されている。スイッチン
グ素子ＳＷ１は、スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号
Ｓ１により導通する。
極側からカレントトランスＴ２とメイントランスＴ１の
一次側巻線とを介し、スイッチング素子ＳＷ１の一方の
端子に接続される。スイッチング素子ＳＷ１の他方の端
子は直流電源２の負極側に接続されている。スイッチン
グ素子ＳＷ１は、スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号
Ｓ１により導通する。
【０００７】二次側整流平滑回路１２は、メイントラン
スＴ１の二次側巻線から整流用フォワードダイオードＤ
１，フライホイールダイオードＤ２，チョークコイルＣ
Ｌ，コンデンサＣに接続され、オアダイオードＤ３を介
して出力電圧Ｖｏ（１）を出力する。
スＴ１の二次側巻線から整流用フォワードダイオードＤ
１，フライホイールダイオードＤ２，チョークコイルＣ
Ｌ，コンデンサＣに接続され、オアダイオードＤ３を介
して出力電圧Ｖｏ（１）を出力する。
【０００８】制御回路１３は、ＰＷＭ制御回路１３１
と、電流検出回路１３２と、電流検出値出力回路１３３
と、電流帰還回路１３４とから構成されている。
と、電流検出回路１３２と、電流検出値出力回路１３３
と、電流帰還回路１３４とから構成されている。
【０００９】ＰＷＭ制御回路１３１は、出力電圧Ｖｏ
（１）の出力信号Ｓ２に電流帰還回路１３４の出力信号
Ｓ３を乗算したＰＷＭ制御回路の入力信号Ｓ４を入力信
号とし、この信号Ｓ４が一定となるようにスイッチング
素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ１を供給している。
（１）の出力信号Ｓ２に電流帰還回路１３４の出力信号
Ｓ３を乗算したＰＷＭ制御回路の入力信号Ｓ４を入力信
号とし、この信号Ｓ４が一定となるようにスイッチング
素子ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ１を供給している。
【００１０】電流検出回路１３２は、スイッチング電源
（１）１の直流出力電流に比例したカレントトランスＴ
２の二次側巻線から得たパルス電流のピーク値を検出
し、電圧信号Ｓ５として電流検出値出力回路１３３と電
流帰還回路１３４に供給する。
（１）１の直流出力電流に比例したカレントトランスＴ
２の二次側巻線から得たパルス電流のピーク値を検出
し、電圧信号Ｓ５として電流検出値出力回路１３３と電
流帰還回路１３４に供給する。
【００１１】オペアンプＯＡ１とダイオードＤ４により
構成される電流検出値出力回路１３３は、電圧信号Ｓ５
を電圧モニタ信号Ｓ６として最大電流モニタライン５に
供給すると同時に、電流帰還回路１３４に供給する。電
流帰還回路１３４は、電圧信号Ｓ５と電圧モニタ信号Ｓ
６をオペアンプＯＡ２によって減算して電流帰還信号Ｓ
３を供給している。
構成される電流検出値出力回路１３３は、電圧信号Ｓ５
を電圧モニタ信号Ｓ６として最大電流モニタライン５に
供給すると同時に、電流帰還回路１３４に供給する。電
流帰還回路１３４は、電圧信号Ｓ５と電圧モニタ信号Ｓ
６をオペアンプＯＡ２によって減算して電流帰還信号Ｓ
３を供給している。
【００１２】このように、前述の最大電流モニタライン
５には、スイッチング電源（１）１の出力電流に比例し
た電圧信号Ｓ５が電流検出回路１３２から出力され、電
流検出値出力回路１３３を介して他のスイッチング電源
（２）〜（ｎ）に伝達される。
５には、スイッチング電源（１）１の出力電流に比例し
た電圧信号Ｓ５が電流検出回路１３２から出力され、電
流検出値出力回路１３３を介して他のスイッチング電源
（２）〜（ｎ）に伝達される。
【００１３】従って、最大電流モニタライン５に出力さ
れる電圧モニタ信号Ｓ６は、並列接続されたスイッチン
グ電源（１）〜（ｎ）の中で、直流出力の負荷３への供
給が最大となっているスイッチング電源の電流検出回路
１３２の出力電圧値Ｖｍ（Ｍａｘ）がモニタされること
となる。
れる電圧モニタ信号Ｓ６は、並列接続されたスイッチン
グ電源（１）〜（ｎ）の中で、直流出力の負荷３への供
給が最大となっているスイッチング電源の電流検出回路
１３２の出力電圧値Ｖｍ（Ｍａｘ）がモニタされること
となる。
【００１４】例えば、スイッチング電源（１）１の出力
電圧Ｖｏ（１）は、電流検出回路１３２から出力される
直流電圧信号Ｓ５の電圧値をＶｍ（１）とすると、 Ｖｏ（１）＝Ｖｓ＋α（Ｖｍ（Ｍａｘ）−Ｖｍ（１））・・・ 但し、Ｖｓ：出力設定電圧値 α：電流帰還係数とな
る。
電圧Ｖｏ（１）は、電流検出回路１３２から出力される
直流電圧信号Ｓ５の電圧値をＶｍ（１）とすると、 Ｖｏ（１）＝Ｖｓ＋α（Ｖｍ（Ｍａｘ）−Ｖｍ（１））・・・ 但し、Ｖｓ：出力設定電圧値 α：電流帰還係数とな
る。
【００１５】式で表されるように、並列接続されてい
るスイッチング電源（１）〜（ｎ）の中で、出力電流が
最大のスイッチング電源の電流検出回路の出力電圧値Ｖ
ｍ（Ｍａｘ）を基準とし、自スイッチング電源の電流検
出回路の出力電圧値Ｖｍ（１〜ｎ）と誤差加算して各ス
イッチング電源の出力電圧Ｖｏ（１〜ｎ）を制御するこ
とで電流バランスをとっている。
るスイッチング電源（１）〜（ｎ）の中で、出力電流が
最大のスイッチング電源の電流検出回路の出力電圧値Ｖ
ｍ（Ｍａｘ）を基準とし、自スイッチング電源の電流検
出回路の出力電圧値Ｖｍ（１〜ｎ）と誤差加算して各ス
イッチング電源の出力電圧Ｖｏ（１〜ｎ）を制御するこ
とで電流バランスをとっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術においては、次のような問題がある。
た従来の技術においては、次のような問題がある。
【００１７】並列接続されているスイッチング電源の一
次側メイン回路１１のスイッチング素子ＳＷ１がショー
トモードで破損した時、あるいは、二次側整流平滑回路
１２のコンデンサＣがショートモードで破損した時に
は、定常状態ではあり得ない電流が一次側メイン回路１
１内を流れる。
次側メイン回路１１のスイッチング素子ＳＷ１がショー
トモードで破損した時、あるいは、二次側整流平滑回路
１２のコンデンサＣがショートモードで破損した時に
は、定常状態ではあり得ない電流が一次側メイン回路１
１内を流れる。
【００１８】この異常電流は、カレントトランスＴ２を
介して電流検出回路１３２により検出され、電圧信号Ｓ
５として電流検出値出力回路１３３を介して最大電流モ
ニタライン５に伝達され、最大電流モニタライン５を支
配することになる。
介して電流検出回路１３２により検出され、電圧信号Ｓ
５として電流検出値出力回路１３３を介して最大電流モ
ニタライン５に伝達され、最大電流モニタライン５を支
配することになる。
【００１９】この時の電流検出回路１３２の出力電圧値
をＶｍ（Ｏｖｅｒ）とすると、スイッチング電源（１）
の出力電圧（１）は、式より、 Ｖｏ（１）＝Ｖｓ＋α（Ｖｍ（Ｏｖｅｒ）−Ｖｍ（１））・・・ となり、（ ）内の数値には次式の関係が成立する。
をＶｍ（Ｏｖｅｒ）とすると、スイッチング電源（１）
の出力電圧（１）は、式より、 Ｖｏ（１）＝Ｖｓ＋α（Ｖｍ（Ｏｖｅｒ）−Ｖｍ（１））・・・ となり、（ ）内の数値には次式の関係が成立する。
【００２０】 （Ｖｍ（Ｏｖｅｒ）−Ｖｍ（１）） ＞（Ｖｍ（Ｍａｘ）−Ｖｍ（０１））・・・ 従って、正常動作している各スイッチング電源の出力電
圧Ｖｏは、定常状態で電源装置が動作している時よりも
高い電圧値が出力されることになり、過電圧値の小さな
順で過電圧となり、その結果冗長構成が維持できず、電
源システムがダウンする。この問題を回避するためには
電流帰還量を小さくせざるを得ないが、並列接続された
各スイッチング電源間の電流バランスが崩れてしまう。
圧Ｖｏは、定常状態で電源装置が動作している時よりも
高い電圧値が出力されることになり、過電圧値の小さな
順で過電圧となり、その結果冗長構成が維持できず、電
源システムがダウンする。この問題を回避するためには
電流帰還量を小さくせざるを得ないが、並列接続された
各スイッチング電源間の電流バランスが崩れてしまう。
【００２１】本発明は、並列冗長接続されているスイッ
チング電源に異常短絡が発生した場合に、正常動作して
いる他のスイッチング電源の出力電圧が上昇して過電圧
になることを防ぎ、電源システムの信頼性を向上させる
ことを目的とする。
チング電源に異常短絡が発生した場合に、正常動作して
いる他のスイッチング電源の出力電圧が上昇して過電圧
になることを防ぎ、電源システムの信頼性を向上させる
ことを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の出力電流
モニタ方式は、並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式であって、各電源モジュールの出力電流値が
基準値未満の場合は前記並列接続された他の電源モジュ
ールに前記出力電流値に比例した電圧を出力し、前記出
力電流値が基準値以上の場合は前記並列接続された他の
電源モジュールに前記出力電流値に比例した電圧を出力
しないことを特徴とする。
モニタ方式は、並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式であって、各電源モジュールの出力電流値が
基準値未満の場合は前記並列接続された他の電源モジュ
ールに前記出力電流値に比例した電圧を出力し、前記出
力電流値が基準値以上の場合は前記並列接続された他の
電源モジュールに前記出力電流値に比例した電圧を出力
しないことを特徴とする。
【００２３】本発明の第２の出力電流モニタ方式は、本
発明の第１の出力電流モニタ方式において、前記出力電
流値が基準値以上の電源モジュールがあった場合、前記
出力電流値が基準値未満の電源モジュールのうち出力電
流が最も大きい電源モジュールの出力電流値に比例した
電圧と各電源モジュールの出力電流値に比例した電圧と
の差を基に各電源モジュールの出力電流値を制御するこ
とを特徴とする。
発明の第１の出力電流モニタ方式において、前記出力電
流値が基準値以上の電源モジュールがあった場合、前記
出力電流値が基準値未満の電源モジュールのうち出力電
流が最も大きい電源モジュールの出力電流値に比例した
電圧と各電源モジュールの出力電流値に比例した電圧と
の差を基に各電源モジュールの出力電流値を制御するこ
とを特徴とする。
【００２４】本発明の第３の出力電流モニタ方式は、並
列接続された複数の電源モジュールから負荷に電流を供
給する電源システムにおける出力電流モニタ方式であっ
て、各電源モジュールの出力電流を検出した後、電圧変
換して電圧信号を生成する電流検出回路と、オペアンプ
とダイオードとを備え、前記電圧信号を直列接続された
前記オペアンプとダイオードを介して前記並列接続され
た他の電源モジュールに出力する電流検出値出力回路
と、出力が前記電流検出値出力回路のオペアンプの出力
に接続されているコンパレータを備え、前記コンパレー
タは前記電圧信号と基準値とを比較し、前記電圧信号が
前記基準値より小さい場合は前記電圧信号を前記並列接
続された他の電源モジュールに出力し、前記電圧信号が
前記基準値以上の場合は前記電圧信号を前記並列接続さ
れた他の電源モジュールに出力しないよう前記電流検出
値出力回路を制御する電流モニタシャットダウン回路
と、を各電源モジュールに有することを特徴とする。
列接続された複数の電源モジュールから負荷に電流を供
給する電源システムにおける出力電流モニタ方式であっ
て、各電源モジュールの出力電流を検出した後、電圧変
換して電圧信号を生成する電流検出回路と、オペアンプ
とダイオードとを備え、前記電圧信号を直列接続された
前記オペアンプとダイオードを介して前記並列接続され
た他の電源モジュールに出力する電流検出値出力回路
と、出力が前記電流検出値出力回路のオペアンプの出力
に接続されているコンパレータを備え、前記コンパレー
タは前記電圧信号と基準値とを比較し、前記電圧信号が
前記基準値より小さい場合は前記電圧信号を前記並列接
続された他の電源モジュールに出力し、前記電圧信号が
前記基準値以上の場合は前記電圧信号を前記並列接続さ
れた他の電源モジュールに出力しないよう前記電流検出
値出力回路を制御する電流モニタシャットダウン回路
と、を各電源モジュールに有することを特徴とする。
【００２５】本発明の第４の出力電流モニタ方式は、本
発明の第３の出力電流モニタ方式において、前記電流検
出値出力回路のオペアンプとダイオードの間にスイッチ
を設け、前記電流モニタシャットダウン回路は、前記電
圧信号が前記基準値より小さい場合は前記スイッチをＯ
Ｎし、前記電圧信号が前記基準値以上の場合は前記スイ
ッチをＯＦＦするよう制御することを特徴とする。
発明の第３の出力電流モニタ方式において、前記電流検
出値出力回路のオペアンプとダイオードの間にスイッチ
を設け、前記電流モニタシャットダウン回路は、前記電
圧信号が前記基準値より小さい場合は前記スイッチをＯ
Ｎし、前記電圧信号が前記基準値以上の場合は前記スイ
ッチをＯＦＦするよう制御することを特徴とする。
【００２６】本発明の第５の出力電流モニタ方式は、本
発明の第１〜第４の出力電流モニタ方式において、前記
基準値は可変であることを特徴とする。
発明の第１〜第４の出力電流モニタ方式において、前記
基準値は可変であることを特徴とする。
【００２７】本発明の第６の出力電流モニタ方式は、本
発明の第１〜第５の出力電流モニタ方式において、前記
電源モジュールはスイッチング電源であることを特徴と
する。
発明の第１〜第５の出力電流モニタ方式において、前記
電源モジュールはスイッチング電源であることを特徴と
する。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２９】図１は、本発明の一実施の形態を示す回路
図であり、複数のスイッチング電源（１）〜（ｎ）と、
直流電源２と、負荷３とから構成される。スイッチング
電源（１）１の出力は、出力バス４により並列接続され
て負荷３に供給される。各スイッチング電源（１）〜
（ｎ）の制御回路１３は、最大電流モニタライン５を介
して接続されている。ここで、制御回路１３に電流モニ
タシャットダウン回路１３５を備えたことが本発明の特
徴である。なお、各スイッチング電源（１）〜（ｎ）の
構成は同じであるため、以下の説明はスイッチング電源
（１）１を用いて行う。
図であり、複数のスイッチング電源（１）〜（ｎ）と、
直流電源２と、負荷３とから構成される。スイッチング
電源（１）１の出力は、出力バス４により並列接続され
て負荷３に供給される。各スイッチング電源（１）〜
（ｎ）の制御回路１３は、最大電流モニタライン５を介
して接続されている。ここで、制御回路１３に電流モニ
タシャットダウン回路１３５を備えたことが本発明の特
徴である。なお、各スイッチング電源（１）〜（ｎ）の
構成は同じであるため、以下の説明はスイッチング電源
（１）１を用いて行う。
【００３０】スイッチング電源（１）１は、一次側メイ
ン回路１１と二次側整流平滑回路１２と制御回路１３と
から構成されている。
ン回路１１と二次側整流平滑回路１２と制御回路１３と
から構成されている。
【００３１】一次側メイン回路１１は、直流電源２の正
極側からカレントトランスＴ２とメイントランスＴ１の
一次側巻線とを介し、スイッチング素子ＳＷ１の一方の
端子に接続される。スイッチング素子ＳＷ１の他方の端
子は直流電源２の負極側に接続されている。スイッチン
グ素子ＳＷ１は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ信号
Ｓ１により導通する。
極側からカレントトランスＴ２とメイントランスＴ１の
一次側巻線とを介し、スイッチング素子ＳＷ１の一方の
端子に接続される。スイッチング素子ＳＷ１の他方の端
子は直流電源２の負極側に接続されている。スイッチン
グ素子ＳＷ１は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ信号
Ｓ１により導通する。
【００３２】二次側整流平滑回路１２は、メイントラン
スＴ１の二次側巻線から整流用フォワードダイオードＤ
１，フライホイールダイオードＤ２，チョークコイルＣ
Ｌ，コンデンサＣに接続され、オアダイオードＤ３を介
して出力電圧Ｖｏ（１）を出力する。
スＴ１の二次側巻線から整流用フォワードダイオードＤ
１，フライホイールダイオードＤ２，チョークコイルＣ
Ｌ，コンデンサＣに接続され、オアダイオードＤ３を介
して出力電圧Ｖｏ（１）を出力する。
【００３３】制御回路１３は、ＰＷＭ制御回路１３１
と、電流検出回路１３２と、電流検出値出力回路１３３
と、電流帰還回路１３４と、電流モニタシャットダウン
回路１３５とから構成されている。
と、電流検出回路１３２と、電流検出値出力回路１３３
と、電流帰還回路１３４と、電流モニタシャットダウン
回路１３５とから構成されている。
【００３４】ＰＷＭ制御回路１３１は、出力電圧Ｖｏ
（１）の出力信号Ｓ２に電流帰還回路の出力信号Ｓ３を
乗算したＰＷＭ制御回路の入力信号Ｓ４を入力信号と
し、この信号Ｓ４が一定となるようにスイッチング素子
ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ１を供給している。
（１）の出力信号Ｓ２に電流帰還回路の出力信号Ｓ３を
乗算したＰＷＭ制御回路の入力信号Ｓ４を入力信号と
し、この信号Ｓ４が一定となるようにスイッチング素子
ＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ１を供給している。
【００３５】電流検出回路１３２は、スイッチング電源
（１）１の直流出力電流に比例したカレントトランスＴ
２の二次側巻線から得たパルス電流のピーク値を検出
し、電圧信号Ｓ５として電流検出値出力回路１３３，電
流帰還回路１３４および電流モニタシャットダウン回路
１３５に供給する。
（１）１の直流出力電流に比例したカレントトランスＴ
２の二次側巻線から得たパルス電流のピーク値を検出
し、電圧信号Ｓ５として電流検出値出力回路１３３，電
流帰還回路１３４および電流モニタシャットダウン回路
１３５に供給する。
【００３６】オペアンプＯＡ１とダイオードＤ４により
構成される電流検出値出力回路１３３は、電圧信号Ｓ５
を電圧モニタ信号Ｓ６として最大電流モニタライン５に
供給すると同時に、電流帰還回路１３４に供給する。電
流帰還回路１３４は、電圧信号Ｓ５と電圧モニタ信号Ｓ
６をオペアンプＯＡ２によって減算して電流帰還信号Ｓ
３を供給している。
構成される電流検出値出力回路１３３は、電圧信号Ｓ５
を電圧モニタ信号Ｓ６として最大電流モニタライン５に
供給すると同時に、電流帰還回路１３４に供給する。電
流帰還回路１３４は、電圧信号Ｓ５と電圧モニタ信号Ｓ
６をオペアンプＯＡ２によって減算して電流帰還信号Ｓ
３を供給している。
【００３７】電流モニタシャットダウン回路１３５は、
コンパレータＣＭＰを備えており、コンパレータＣＭＰ
は電圧信号Ｓ５と基準電圧Ｖｒｅｆを入力とし、出力が
電流検出値出力回路１３３のオペアンプＯＡ１の出力に
接続されている。
コンパレータＣＭＰを備えており、コンパレータＣＭＰ
は電圧信号Ｓ５と基準電圧Ｖｒｅｆを入力とし、出力が
電流検出値出力回路１３３のオペアンプＯＡ１の出力に
接続されている。
【００３８】上述したように、最大電流モニタライン５
には、スイッチング電源（１）１の出力電流に比例した
電圧信号Ｓ５が電流検出回路１３２から出力され、電流
検出値出力回路１３３を介して他のスイッチング電源
（２）〜（ｎ）に伝達される。
には、スイッチング電源（１）１の出力電流に比例した
電圧信号Ｓ５が電流検出回路１３２から出力され、電流
検出値出力回路１３３を介して他のスイッチング電源
（２）〜（ｎ）に伝達される。
【００３９】次に、本発明の一実施の形態の動作につい
て図１を用いて詳細に説明する。
て図１を用いて詳細に説明する。
【００４０】図１に示すように、スイッチング電源
（１）〜（ｎ）が並列に接続され、並列冗長運転して負
荷３に電力を供給している。最大電流モニタライン５に
は、スイッチング電源１の出力電流に比例した電圧信号
Ｓ５が各スイッチング電源１の電流検出回路１３２から
出力され、電流検出値出力回路１３３を介してダイオー
ドオアにて接続されている。
（１）〜（ｎ）が並列に接続され、並列冗長運転して負
荷３に電力を供給している。最大電流モニタライン５に
は、スイッチング電源１の出力電流に比例した電圧信号
Ｓ５が各スイッチング電源１の電流検出回路１３２から
出力され、電流検出値出力回路１３３を介してダイオー
ドオアにて接続されている。
【００４１】従って、最大電流モニタライン５に出力さ
れる電圧モニタ信号Ｓ６は、並列接続されたスイッチン
グ電源（１）〜（ｎ）の中で、直流出力の負荷３への供
給が最大となっているスイッチング電源の電流検出回路
１３２の出力電圧値Ｖｍ（Ｍａｘ）がモニタされること
となる。
れる電圧モニタ信号Ｓ６は、並列接続されたスイッチン
グ電源（１）〜（ｎ）の中で、直流出力の負荷３への供
給が最大となっているスイッチング電源の電流検出回路
１３２の出力電圧値Ｖｍ（Ｍａｘ）がモニタされること
となる。
【００４２】例えば、スイッチング電源（１）１の出力
電圧Ｖｏ（１）は、電流検出回路１３２から出力される
直流電圧信号Ｓ５の電圧値をＶｍ（１）とすると、 Ｖｏ（１）＝Ｖｓ＋α（Ｖｍ（Ｍａｘ）−Ｖｍ（１）） 但し、Ｖｓ：出力設定電圧値 α：電流帰還係数とな
る。
電圧Ｖｏ（１）は、電流検出回路１３２から出力される
直流電圧信号Ｓ５の電圧値をＶｍ（１）とすると、 Ｖｏ（１）＝Ｖｓ＋α（Ｖｍ（Ｍａｘ）−Ｖｍ（１）） 但し、Ｖｓ：出力設定電圧値 α：電流帰還係数とな
る。
【００４３】上式で表されるように、並列接続されてい
るスイッチング電源（１）〜（ｎ）の中で、出力電流が
最大のスイッチング電源の電流検出回路の出力電圧値Ｖ
ｍ（Ｍａｘ）を基準とし、自スイッチング電源の電流検
出回路の出力電圧値Ｖｍ（１〜ｎ）と誤差加算して各ス
イッチング電源の出力電圧Ｖｏ（１〜ｎ）を制御するこ
とで電流バランスをとっている。
るスイッチング電源（１）〜（ｎ）の中で、出力電流が
最大のスイッチング電源の電流検出回路の出力電圧値Ｖ
ｍ（Ｍａｘ）を基準とし、自スイッチング電源の電流検
出回路の出力電圧値Ｖｍ（１〜ｎ）と誤差加算して各ス
イッチング電源の出力電圧Ｖｏ（１〜ｎ）を制御するこ
とで電流バランスをとっている。
【００４４】いま、並列接続されているｎ台の内の１台
のスイッチング電源モジュールにおいて、一次側メイン
回路１１のスイッチング素子ＳＷ１がショートモードで
破損した場合、一次側メイン回路１１のインピーダンス
分の電流が本回路内を流れ、カレントトランスＴ２が磁
気飽和を起こすまでは、このカレントトランスＴ２によ
り異常電流値が電流検出回路１３２に伝達される。
のスイッチング電源モジュールにおいて、一次側メイン
回路１１のスイッチング素子ＳＷ１がショートモードで
破損した場合、一次側メイン回路１１のインピーダンス
分の電流が本回路内を流れ、カレントトランスＴ２が磁
気飽和を起こすまでは、このカレントトランスＴ２によ
り異常電流値が電流検出回路１３２に伝達される。
【００４５】ここでピーク値を整流検出された電圧値を
Ｖ１３２（ＳＷ１ショート）とすると、この電圧値は信
号Ｓ５として電流検出値出力回路１３３と電流帰還回路
１３４に報告されると同時に、電流モニタシャットダウ
ン回路１３５にも報告される。
Ｖ１３２（ＳＷ１ショート）とすると、この電圧値は信
号Ｓ５として電流検出値出力回路１３３と電流帰還回路
１３４に報告されると同時に、電流モニタシャットダウ
ン回路１３５にも報告される。
【００４６】電流モニタシャットダウン回路１３５にお
いては、基準電圧Ｖｒｅｆが、 Ｖｒｅｆ＝Ｖ１３２（１００％）×１．１ 但し、Ｖ１０２（１００％）：定格出力電流を供給して
いる時の一次側メイン回路１１の電流を電流検出回路１
３２で電圧変換した値。 と設定されている。これは、この時伝達されてくる電流
検出値Ｖ１３２（ＳＷ１ショート）の信号Ｓ５に対し、 Ｖｒｅｆ＜Ｖ１３２（ＳＷ１ショート） に示す関係が成立するため、コンパレータＣＭＰの出力
はロウ（０Ｖ）レベルとなり、電流検出値出力回路１３
３のオペアンプＯＡ１の出力もロウ（０Ｖ）となるの
で、最大電流モニタライン５に対して基準電圧Ｖｒｅｆ
値以上の異常電圧Ｖ１３２（ＳＷ１ショート）は伝達さ
れない。
いては、基準電圧Ｖｒｅｆが、 Ｖｒｅｆ＝Ｖ１３２（１００％）×１．１ 但し、Ｖ１０２（１００％）：定格出力電流を供給して
いる時の一次側メイン回路１１の電流を電流検出回路１
３２で電圧変換した値。 と設定されている。これは、この時伝達されてくる電流
検出値Ｖ１３２（ＳＷ１ショート）の信号Ｓ５に対し、 Ｖｒｅｆ＜Ｖ１３２（ＳＷ１ショート） に示す関係が成立するため、コンパレータＣＭＰの出力
はロウ（０Ｖ）レベルとなり、電流検出値出力回路１３
３のオペアンプＯＡ１の出力もロウ（０Ｖ）となるの
で、最大電流モニタライン５に対して基準電圧Ｖｒｅｆ
値以上の異常電圧Ｖ１３２（ＳＷ１ショート）は伝達さ
れない。
【００４７】従って、最大電流モニタライン５に対して
は、本ショートモードで故障したスイッチング電源１以
外のスイッチング電源１の、ｎ−１台の中で、直流出力
電流の負荷３への供給が最大となっているスイッチング
電源１の電流検出回路１３２の出力電圧値Ｖｍ（Ｍａ
ｘ）がモニタされるため、正常動作しているスイッチン
グ電源１の出力電圧変動は定常値以内となり、電流帰還
量を下げなくても過電圧となることもなく冗長可能とな
る。
は、本ショートモードで故障したスイッチング電源１以
外のスイッチング電源１の、ｎ−１台の中で、直流出力
電流の負荷３への供給が最大となっているスイッチング
電源１の電流検出回路１３２の出力電圧値Ｖｍ（Ｍａ
ｘ）がモニタされるため、正常動作しているスイッチン
グ電源１の出力電圧変動は定常値以内となり、電流帰還
量を下げなくても過電圧となることもなく冗長可能とな
る。
【００４８】また、二次側整流平滑回路１２のコンデン
サＣがショートモードで破損したときは、二次側整流平
滑回路１２内に定格値以上の電流が流れ、メイントラン
スＴ１から一次側メイン回路１１内にもこれに比例した
電流が流れ、カレントトランスＴ２により電流検出回路
１３２に伝達される。
サＣがショートモードで破損したときは、二次側整流平
滑回路１２内に定格値以上の電流が流れ、メイントラン
スＴ１から一次側メイン回路１１内にもこれに比例した
電流が流れ、カレントトランスＴ２により電流検出回路
１３２に伝達される。
【００４９】この時、電流検出回路１３２によりピーク
値を電流検出された電圧値をＶ１３２（Ｃショート）と
すると、この電圧値に対しては、 Ｖｒｅｆ＜Ｖ１３２（Ｃショート） の関係が成り立つ。
値を電流検出された電圧値をＶ１３２（Ｃショート）と
すると、この電圧値に対しては、 Ｖｒｅｆ＜Ｖ１３２（Ｃショート） の関係が成り立つ。
【００５０】以降の動作については、前述のスイッチン
グ素子ＳＷ１がショートモードで破損したときと同様で
あり、この故障モードに対しても電流帰還量を下げなく
ても各スイッチン電源１の出力電圧変動は定常値以内と
なり、過電圧となることもなく冗長可能となる。
グ素子ＳＷ１がショートモードで破損したときと同様で
あり、この故障モードに対しても電流帰還量を下げなく
ても各スイッチン電源１の出力電圧変動は定常値以内と
なり、過電圧となることもなく冗長可能となる。
【００５１】次に、本発明の他の実施の形態について図
２を用いて説明する。
２を用いて説明する。
【００５２】本発明の他の実施の形態は、以上説明した
本発明の一実施の形態の電流検出値出力回路１３３にお
いて、オペアンプＯＡ１とダイオードＤ４との間にスイ
ッチング素子ＳＷ２を設けたものである。図２は、本発
明の他の実施の形態を示す回路図であり、図１と同一の
参照符号は同一の構成部品を示す。なお、以下の説明
は、本発明の一実施の形態と異なる部分について行う。
本発明の一実施の形態の電流検出値出力回路１３３にお
いて、オペアンプＯＡ１とダイオードＤ４との間にスイ
ッチング素子ＳＷ２を設けたものである。図２は、本発
明の他の実施の形態を示す回路図であり、図１と同一の
参照符号は同一の構成部品を示す。なお、以下の説明
は、本発明の一実施の形態と異なる部分について行う。
【００５３】本発明の一実施の形態においては、電圧信
号Ｓ５を、電流検出値出力回路１３３，電流帰還回路１
３４および電流モニタシャットダウン回路１３５に供給
し、オペアンプＯＡ１とダイオードＤ４の直列回路によ
り構成される電流検出値出力回路１３３を介し、最大電
流モニタライン５に供給している。
号Ｓ５を、電流検出値出力回路１３３，電流帰還回路１
３４および電流モニタシャットダウン回路１３５に供給
し、オペアンプＯＡ１とダイオードＤ４の直列回路によ
り構成される電流検出値出力回路１３３を介し、最大電
流モニタライン５に供給している。
【００５４】本実施の形態においては、電流検出値出力
回路１３３のオペアンプＯＡ１とダイオードＤ４との間
にスイッチング素子ＳＷ２を設け、このスイッチング素
子ＳＷ２の開閉は電流モニタシャットダウン回路１３５
により制御するようにしている。電流モニタシャットダ
ウン回路１３５には、コンパレータＣＭＰが備えられて
おり、このコンパレータＣＭＰには電圧信号Ｓ５と基準
電圧Ｖｒｅｆが入力される。
回路１３３のオペアンプＯＡ１とダイオードＤ４との間
にスイッチング素子ＳＷ２を設け、このスイッチング素
子ＳＷ２の開閉は電流モニタシャットダウン回路１３５
により制御するようにしている。電流モニタシャットダ
ウン回路１３５には、コンパレータＣＭＰが備えられて
おり、このコンパレータＣＭＰには電圧信号Ｓ５と基準
電圧Ｖｒｅｆが入力される。
【００５５】コンパレータＣＭＰは、電圧信号Ｓ５と基
準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、電圧信号Ｓ５＜基準電圧Ｖ
ｒｅｆのときはスイッチング素子ＳＷ２を閉、電圧信号
Ｓ５＞基準電圧Ｖｒｅｆのときはスイッチング素子ＳＷ
２を開、とするようにスイッチング素子の０Ｎ／ＯＦＦ
信号Ｓ７により制御する。
準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、電圧信号Ｓ５＜基準電圧Ｖ
ｒｅｆのときはスイッチング素子ＳＷ２を閉、電圧信号
Ｓ５＞基準電圧Ｖｒｅｆのときはスイッチング素子ＳＷ
２を開、とするようにスイッチング素子の０Ｎ／ＯＦＦ
信号Ｓ７により制御する。
【００５６】なお、以上説明した本発明の一実施の形態
および他の実施の形態においては、並列冗長接続されて
いるスイッチング電源の出力電流モニタ方式として説明
したが、スイッチング電源以外の電源モジュールにおい
ても本発明が適用できることは明らかである。
および他の実施の形態においては、並列冗長接続されて
いるスイッチング電源の出力電流モニタ方式として説明
したが、スイッチング電源以外の電源モジュールにおい
ても本発明が適用できることは明らかである。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、並列冗
長接続されているスイッチング電源に異常短絡が発生し
た場合に、電流帰還量を下げて電流バランスを悪くする
ことなく、正常動作している他のスイッチング電源の出
力電圧が過電圧になることを防ぐことにより、電源シス
テムの信頼性が向上するという効果を有する。
長接続されているスイッチング電源に異常短絡が発生し
た場合に、電流帰還量を下げて電流バランスを悪くする
ことなく、正常動作している他のスイッチング電源の出
力電圧が過電圧になることを防ぐことにより、電源シス
テムの信頼性が向上するという効果を有する。
【図１】本発明の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す回路図である。
【図３】従来の技術を示す回路図である。
１ スイッチング電源（１）〜（ｎ） １１ 一次側メイン回路 １２ 二次側整流平滑回路 １３ 制御回路 １３１ ＰＷＭ制御回路 １３２ 電流検出回路 １３３ 電流検出値出力回路 １３４ 電流帰還回路 １３５ 電流モニタシャットダウン回路 ２ 直流電源 ３ 負荷 ４ 出力バス ５ 最大電流モニタライン Ｃ コンデンサ ＣＬ チョークコイル ＣＭＰ コンパレータ Ｄ１ 整流用フォワードダイオード Ｄ２ フライホイールダイオード Ｄ３ オアダイオード Ｄ４ ダイオード ＯＡ１，ＯＡ２ オペアンプ Ｓ１，Ｓ７ スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ信号 Ｓ２ 出力電圧Ｖｏの出力信号 Ｓ３ 電流帰還回路の出力信号 Ｓ４ ＰＷＭ制御回路の入力信号 Ｓ５ 電圧信号 Ｓ６ 電圧モニタ信号 ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチング素子 Ｔ１ メイントランス Ｔ２ カレントトランス
Claims (6)
- 【請求項１】 並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式であって、各電源モジュールの出力電流値が
基準値未満の場合は前記並列接続された他の電源モジュ
ールに前記出力電流値に比例した電圧を出力し、前記出
力電流値が基準値以上の場合は前記並列接続された他の
電源モジュールに前記出力電流値に比例した電圧を出力
しないことを特徴とする出力電流モニタ方式。 - 【請求項２】 前記出力電流値が基準値以上の電源モジ
ュールがあった場合、前記出力電流値が基準値未満の電
源モジュールのうち出力電流が最も大きい電源モジュー
ルの出力電流値に比例した電圧と各電源モジュールの出
力電流値に比例した電圧との差を基に各電源モジュール
の出力電流値を制御することを特徴とする請求項１記載
の出力電流モニタ方式。 - 【請求項３】 並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式であって、 各電源モジュールの出力電流を検出した後、電圧変換し
て電圧信号を生成する電流検出回路と、 オペアンプとダイオードとを備え、前記電圧信号を直列
接続された前記オペアンプとダイオードを介して前記並
列接続された他の電源モジュールに出力する電流検出値
出力回路と、 出力が前記電流検出値出力回路のオペアンプの出力に接
続されているコンパレータを備え、前記コンパレータは
前記電圧信号と基準値とを比較し、前記電圧信号が前記
基準値より小さい場合は前記電圧信号を前記並列接続さ
れた他の電源モジュールに出力し、前記電圧信号が前記
基準値以上の場合は前記電圧信号を前記並列接続された
他の電源モジュールに出力しないよう前記電流検出値出
力回路を制御する電流モニタシャットダウン回路と、 を各電源モジュールに有することを特徴とする出力電流
モニタ方式。 - 【請求項４】 前記電流検出値出力回路のオペアンプと
ダイオードの間にスイッチを設け、前記電流モニタシャ
ットダウン回路は、前記電圧信号が前記基準値より小さ
い場合は前記スイッチをＯＮし、前記電圧信号が前記基
準値以上の場合は前記スイッチをＯＦＦするよう制御す
ることを特徴とする請求項３記載の出力電流モニタ方
式。 - 【請求項５】 前記基準値は可変であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項記載の出力電流モニタ方
式。 - 【請求項６】 前記電源モジュールはスイッチング電源
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記
載の出力電流モニタ方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9260122A JP3033721B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 出力電流モニタ方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9260122A JP3033721B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 出力電流モニタ方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198833A true JPH1198833A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3033721B2 JP3033721B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=17343603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9260122A Expired - Fee Related JP3033721B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 出力電流モニタ方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033721B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015198481A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | 電力変換システム |
| CN107994547A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-04 | 杭州可靠性仪器厂 | 一种输出电流判定装置 |
| CN115333075A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-11 | 广东美的暖通设备有限公司 | 开关电源的负载分配控制系统、方法、装置和空调设备 |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP9260122A patent/JP3033721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015198481A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | 電力変換システム |
| CN107994547A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-04 | 杭州可靠性仪器厂 | 一种输出电流判定装置 |
| CN107994547B (zh) * | 2017-12-08 | 2024-04-02 | 浙江杭可仪器有限公司 | 一种输出电流判定装置 |
| CN115333075A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-11 | 广东美的暖通设备有限公司 | 开关电源的负载分配控制系统、方法、装置和空调设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3033721B2 (ja) | 2000-04-17 |
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