JPS633537B2 - - Google Patents

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JPS633537B2
JPS633537B2 JP54123261A JP12326179A JPS633537B2 JP S633537 B2 JPS633537 B2 JP S633537B2 JP 54123261 A JP54123261 A JP 54123261A JP 12326179 A JP12326179 A JP 12326179A JP S633537 B2 JPS633537 B2 JP S633537B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
power supply
transistor
main control
control circuit
Prior art date
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Expired
Application number
JP54123261A
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English (en)
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JPS5649623A (en
Inventor
Kazuya Suzuki
Ryoji Saito
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Origin Electric Co Ltd
Original Assignee
Origin Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Origin Electric Co Ltd filed Critical Origin Electric Co Ltd
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Publication of JPS5649623A publication Critical patent/JPS5649623A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の単位直流電源を並列運転し得
る電源装置に関し、特に並列運転状態における過
渡時の出力電圧を安定させることを主目的として
いる。
先ず第1図により同一構成の単位電源A,Bの
出力を並列接続してなる従来の直流電源装置の構
成を説明すると、各単位電源A,B共に入力端子
1,1′に接続された半導体スイツチング素子及
びフイルタ回路などからなる主制御回路2、ダイ
オードの様な逆流阻止用一方向性素子3、該素子
よりも出力側に設けられた抵抗4と抵抗5とから
なる負荷電圧検出回路、基準電源6の電圧Vs
抵抗5間の電圧を比較し、その差電圧を増幅して
主制御回路2を制御する比較増幅回路7を備えて
いる。尚、8,8′は出力端子である。
次に斯かる回路の動作を簡単に説明すると、抵
抗4と5とで負荷端子8,8′間の直流出力電圧
を検出し、比較増幅回路7が基準電源6の基準電
圧Vsと負荷電圧検出用抵抗5の電圧V5とを比較
し、その差電圧を増幅して制御信号を主制御回路
2に与える。そして主制御回路2は前記制御信号
によつて負荷電圧を一定に維持する様に動作す
る。しかしこの様な電源装置にあつては、負荷に
流れる電流が各々の単位電源の設定電圧により分
担されるために、例えば負荷電流が単一電源の一
方のみで供給できる場合には設定電圧の高い単位
電源により負荷電流が供給される。このとき他方
の単位電源は、負荷端子電圧、つまり検出電圧が
自己の基準電圧よりも高いのでその出力電圧が大
幅に低下し易い。従つて負荷に電流を供給してい
る単位電源が故障してその出力が消失すると、負
荷電圧は前記他方の単位電源の出力電圧が設定値
に復起するまでの期間大きく変動する。また図示
しない低出力電圧保護回路を主制御回路の出力側
に設けた場合には、電源装置が正常な状態にあつ
ても保護動作が働いてしまうという欠点がある。
この様な欠点を除去するために、例えば特公昭
54―19986号公報においては鎖線で示す様に逆流
阻止用一方向性素子3と並列にダイオードDと抵
抗Rを接続する構成が開示されている。この回路
にあつて例えば単位電源Bの出力電圧が単位電源
Aの出力電圧より若干高めで単位電源Aの設定電
圧よりも負荷電圧V0が高い場合、単位電源Aの
比較増幅器7は出力を低下させる信号を出力する
ので単位電源Aの出力点Xの電圧は低下し、これ
によりダイオードDが順バイアスされて導通す
る。従つて、単位電源Bの出力側から抵抗R及び
ダイオードDを通つて流れる電流が増加し、抵抗
Rの電圧降下も増大するので、検出抵抗5の検出
電圧V5が降下し、比較増幅器7の出力には単位
電源Aの出力を上昇させる様な信号が現出する。
しかしこの様に電流が抵抗RとダイオードDを流
れることにより、単位電源Aの出力点Xの電圧
VxはダイオードDの順方向ドロツプと抵抗Rの
電圧降下との和だけ負荷電圧V0より低くなる。
従つて抵抗Rの値は小さい程、出力点Xの電圧の
低下は小さいが、例えば単位電源の出力が短絡し
た場合に抵抗RはダイオードDを介して負荷に並
列に、また抵抗Rは単位電源の出力が破損した場
合にも抵抗4、抵抗5を介して負荷に並列に接続
されることになり、この様な場合にも負荷電圧
V0を正常に保持することがダイオードDと抵抗
Rを設けた目的であるので、抵抗Rは斯かる場合
における負荷電流の増大及び抵抗Rの損失などを
考慮して決める必要がある。通常の設計では、抵
抗Rの電圧降下は負荷電圧に対し10%乃至20%程
度必要であるので、出力点Xの電圧降下を小さく
抑えることは困難であつた。
本発明は前記従来装置のいずれの欠点をも除去
するものであり、前記従来の様な構成の直流電源
装置の出力電圧検出回路に直列にトランジスタを
設けると共にそのベース端子を逆流阻止用一方向
性素子の主制御回路側に接続することにより、各
主制御回路の出力電圧Vxが出力電力V0よりも逆
流阻止用一方向性素子の電圧降下だけほぼ高い場
合には前記トランジスタを飽和領域で動作させ、
出力電圧Vxが若干降下すると前記トランジスタ
を能動動作領域に移行させて自動的に負荷検出電
圧を降下させることを特徴とするものである。
先ず第2図により本発明の一実施例を説明す
る。この回路は従来の並列冗長電源装置の各単位
電源A,Bにおいて、抵抗4と5からなる負荷電
圧検出回路に直列にトランジスタ9を接続すると
共にそのベース端子を抵抗10を介して逆流阻止
用一方向性素子3の主制御回路2側の点Xに接続
したものである。
次に斯かる回路の動作を説明すると、逆流阻止
用一方向性素子3が順バイアス状態にある場合、
トランジスタ9のベースには点Xから抵抗10を
介して十分な電流が供給されるので、トランジス
タ9は飽和導通に保持される。この状態では負荷
端子8,8′間の負荷電圧V0は低インピーダンス
にあるトランジスタ(例えばコレクタ・エミツタ
間電圧降下VCEは0.2V)9と抵抗4を介して抵抗
5により検出され、通常の定電圧機能が働く。
しかし一方の主制御回路2の出力電圧が或る値
以上低くなることにより逆流阻止用一方向性素子
3が順バイアス状態における電圧が低下すると、
トランジスタ9は飽和導通状態から能動状態に移
行し、抵抗4と5には主制御回路2の出力点Xよ
り抵抗10を介してトランジスタ9のベースに供
給される電流とトランジスタ9の直流増幅度によ
り決定される電流が流れ、抵抗5の電圧降下V5
が基準電源6の基準電圧Vsと等しくなる様に主
制御回路2の出力電圧を上昇させる。つまりトラ
ンジスタ9が飽和導通状態から能動状態に移行す
ると、ベースに供給される電流量に従つてトラン
ジスタ9のインピーダンスが増加するのでトラン
ジスタ9、抵抗4と5を介して流れる電流も減少
する。従つて負荷電圧V0は降下しないにも拘ら
ず検出抵抗5の電圧降下V5は減少し、比較増幅
器7は主制御回路2の出力電圧を上昇させる様な
信号を出力する。
ここで具体例を述べると、例えば逆流阻止用一
方向性素子3の順方向ドロツプを約1V、トラン
ジスタ9のVCEを0.2V、そのベース・エミツタ間
電圧VBEを0.5V、増幅率hbeを1000、検出抵抗5
を流れる電流i5を1mA、正常時における点Xの電
圧を11V、負荷電圧V0を10Vとした場合、抵抗1
0を流れる電流i10は、i10≧1/1000mAであれば
良く、その電圧V10は、V10=Vx−{(V0−VCE)+
VBE}=0.7Vになる。ここで抵抗10の抵抗値を
R10とすると、R10はR10≦0.7V/1mA/1000=700kΩ の条件を満足すれば良いので350KΩに設定する。
主制御回路2の出力電圧が降下してトランジス
タ9が能動領域に移行すると、定電圧動作によつ
て主制御回路2の出力電圧Vxは、Vx=(V4+V5
+VBE+R10×1/1000=9.8+0.5+0.35=10.65V
になり、ほぼ10.65Vで安定に動作する。従つて
この具体例では逆流阻止用一方向性素子3が非導
通状態に到つたときでも、主制御回路2はその定
格出力電圧の11Vよりも0.35V程度低い10.65Vで
待機しており従来に較べて出力電圧の変動は明ら
かに小さい。
次に第3図は本発明の他の一実施例を示す図で
あり、前記実施例においてトランジスタ9のコレ
クタと直列に抵抗11を接続したものである。
この実施例の回路は、前記実施例において逆流
阻止用一方向性素子3の順方向ドロツプがトラン
ジスタ9のベース・エミツタ間電圧VBEより小さ
いとトランジスタ9が飽和導通にならないので、
抵抗4と5を流れる電流が主制御回路2の出力電
圧の変動によつて変動し、これに伴い負荷電圧
V0も変動してしまうという欠点を除去し得るも
のである。この回路によれば抵抗11を流れる電
流による電圧降下が、逆流阻止用一方向性素子3
の順バイアス時にトランジスタ9を必らず飽和導
通させる作用を行う。次に第4図に示す本発明の
他の一実施例は、逆流阻止用一方向性素子を負側
ラインに接続したものである。
また前記いずれの実施例においてもトランジス
タとしてバイポーラ型のものを用いたが電界効果
トランジスタ(FET)を用いても良く、この場
合にはトランジスタの飽和導通時に低抵抗として
作用し、又MOSFETを用いた場合にはそのゲー
ト・カソード間電圧は無限大に近いので、ゲート
から検出抵抗へ電流が流入せず、従つてトランジ
スタが飽和導通しているときの検出精度が高い。
尚、前記実施例では単位電源を2台として説明
したが、3台以上でも勿論同様に動作する。
以上述べた様に、本発明は並列冗長運転が可能
な直流電源装置において、その各単位電源の負荷
電圧検出回路に直列にトランジスタを挿入すると
共にそのベース端子を抵抗を介して前記逆流阻止
用一方向性素子の主制御回路側に接続したことに
より、並列運転中、各単位電源の出力電圧が設定
によつて若干変動しても待機状態にある単位電源
の出力電圧は最低出力電圧迄低下せずに第1の設
定よりも若干低い第2の設定電圧で待機している
ので、負荷電流供給側の単位電源の故障などによ
り待機状態の単位電源に切換わつたときにも出力
電圧が異常に低下するのを防止でき、また各単位
電源に出力電圧の低下を検出する低電圧検出回路
を設けた場合においても正常動作の場合には主制
御回路の出力は第2の設定電圧以下にならないの
で決して異常検出を行うことがなく、安定に動作
をさせることが可能である。更にまた本発明では
第2の設定電圧を任意に選定できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の並列運転機能を有する電源装
置、第2図は本発明の並列運転機能を具えた直流
電源装置、第3図及び第4図は夫々本発明の他の
一実施例を示す図である。 A,B……単位電源、1,1′……入力端子、
2……主制御回路、3……逆流阻止一方向性素
子、4,5……抵抗器、6……基準電源、7……
比較増幅器、8,8′……出力端子、9……トラ
ンジスタ、10……抵抗器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 負荷への給電々力を制御する主制御回路と、
    該主制御回路の出力側に設けられた逆流阻止用一
    方向性素子と、負荷電圧を検出する負荷電圧検出
    回路と、該検出回路の検出電圧と基準電圧とを比
    較しその差電圧を増幅して前記主制御回路に与え
    る比較増幅回路とを備えた単位直流電源を複数台
    並列接続してなる直流電源において、前記各単位
    直流電源の検出回路に直列にトランジスタを接続
    すると共に該トランジスタのベース端子を前記逆
    流阻止用一方向性素子の前記主制御回路側に接続
    し、前記トランジスタのインピーダンスが該トラ
    ンジスタに対応する前記単位電源の出力電圧のレ
    ベルに応じて変わることにより、前記負荷電圧検
    出回路に流れる電流が調整されることを特徴とす
    る直流電源装置。 2 特許請求の範囲1の記載において、前記トラ
    ンジスタのコレクタに直列に抵抗を接続して前記
    検出回路を構成したことを特徴とする直流電源装
    置。 3 特許請求の範囲1の記載において、前記トラ
    ンジスタとして電界効果トランジスタを用いたこ
    とを特徴とする直流電源装置。
JP12326179A 1979-09-27 1979-09-27 Dc power supply unit Granted JPS5649623A (en)

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JPS5649623A JPS5649623A (en) 1981-05-06
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