JPH0241274B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスイツチング型電源に関し、特に、並
列運転して使用される並列運転用スイツチング型
電源に関する。

〔従来の技術〕

従来、電源を並列運転する場合、各電源の出力
に逆流防止用ダイオードを設け、各々の電源の出
力電圧監視は逆流防止ダイオードの内側で行なつ
ている。第４図は、この方法により電源を２台並
列運転するときの一例を示した図で、１０１，１
０２は電源、１０３は負荷装置、１０４，１０５
は逆流防止用ダイオード、１０６，１０７は出力
電圧監視回路をそれぞれあらわしている。しかし
ながら、第４図に示す回路を用いた場合、負荷装
置１０３の消費電流が大きくなると、逆流防止用
ダイオード１０４，１０５の電力損失による発熱
が大きな問題となる。

そこで、スイツチング型電源の並列運転におい
ては、第５図に示すように、逆流防止用ダイオー
ドを削除して各電源の出力を直結する方法が考え
られている。この場合の出力電圧監視の方法は、
共有の過電圧監視回路２０４で過電圧を検出し、
不足電圧を監視する代りに、スイツチング停止検
出回路２０６，２０７によりスイツチング動作を
監視するものである。ここで、不足電圧を監視し
ないのは、負荷２０３に加わる電圧が並列接続し
た電源のうち一番高い出力電圧を発生する電源に
よつて決定されるため、これより低い電圧を発生
する電源が正常かどうか監視できないからであ
る。

第６図は電源の出力を直結して並列運転する場
合に用いられる従来のスイツチング停止検出回路
を備えたスイツチング型電源の一部構成例を示し
た回路図である。次に、第６図の回路について説
明する。

入力１の電圧は、スイツチング回路１０のスイ
ツチングトランジスタ１１により矩形波に変換さ
れ、昇降圧回路２０のトランス２１により昇圧あ
るいは降圧される。整流平滑回路３０は、整流ダ
イオード３１，３２、チヨークコイル３３及び平
滑コンデンサ３４から構成され、出力２に直流電
圧を発生させる。

スイツチング停止検出回路８０は、整流ダイオ
ード８１と平滑コンデンサ８２から成り、トラン
ス２１と整流ダイオード３２との接続点に現われ
るスイツチング波形の一部を取り出して整流平滑
し、スイツチング停止検出信号出力３として外部
へ出力する。万一、スイツチング回路１０が故障
してスイツチングが停止した場合、スイツチング
停止検出信号出力３はOVになる。したがつて、
この出力３を監視すれば、スイツチング停止検出
が可能となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような構成であると、スイツチ
ングが完全に停止するのはスイツチング回路１０
が故障した場合だけとは限らない。

一例をあげると、第５図において、スイツチン
グ型電源２０１の出力電圧は正常であるが、スイ
ツチング型電源２０２の出力電圧が異常に上昇し
た場合である。この場合、スイツチング型電源２
０１のスイツチングは、出力電圧の上昇と共に負
帰還が働くので、スイツチングデユーテイが徐々
に狭くなり、最後には停止してしまう。

この時点で正常なスイツチング型電源２０１の
スイツチング停止検出回２０６（第６図では８
０）が働いて、異常表示回路２０５にスイツチン
グ停止異常が表示されてしまい、本来の過電圧異
常は表示されないことがある。

他の例として、並列接続したスイツチング型電
源の出力設定電圧は、それぞれ正常範囲内にある
にもかかわらず、それぞれの出力設定電圧に差が
あるときにも、低い電圧を発生するスイツチング
型電源は、負帰還が働いてスイツチングデユーテ
イが除々に狭くなり、最後には停止してしまうこ
とがある。この場合も、スイツチング回路１０自
体は正常動作するにもかかわらず、スイツチング
停止検出回路８０（スイツチング型電源２０１の
出力設定電圧がスイツチング型電源２０２より低
い場合、スイツチング停出検出回路２０６）が働
いて、異常表示回路２０５にスイツチング停止異
常が表示されてしまう。

本発明は、少なくとも２台以上のスイツチング
型電源をその出力を直結して並列運転した場合、
出力設定電圧の差または故障による出力電圧上昇
のために、正常なスイツチング型電源の帰還電圧
が許容値外になつてもスイツチングが完全に停止
しないようにすることで、上記スイツチング停止
検出回路の誤検出を防ぐことができる並列運転用
スイツチング型電源を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本発明による並列運転用スイツチング型電源
は、入力直流電圧を矩形波に変換するスイツチン
グ回路と、該矩形波電圧を昇降圧する回路と、該
昇降圧された矩形波電圧を整流平滑して出力直流
電圧を取り出す整流平滑回路と、一定の基準電圧
を供給する基準電圧源と、前記出力直流電圧を分
圧して帰還電圧を発生する分圧回路と、前記帰還
電圧と前記基準電圧とを比較する比較回路と、該
比較回路の出力により前記スイツチング回路のス
イツチングを負帰還制御するスイツチング制御回
路とから構成されたスイツチング型電源におい
て、スイツチング波形の一部を取り出し、スイツ
チング動作を監視するスイツチング停止検出回路
を設けると共に、該スイツチング停止検出回路の
出力に前記帰還電圧を調整するための帰還電圧調
整回路を接続し、該帰還電圧調整回路の出力を前
記分圧回路と前記比較回路との接続点に接続する
ことにより、該スイツチング型電源を少なくとも
２台以上その出力を直結して並列運転した場合、
前記帰還電圧調整回路が、出力設定電圧の差また
は故障による出力電圧上昇のために正常なスイツ
チング型電源の前記帰還電圧が許容値外になりス
イツチング動作が停止しないように前記帰還電圧
を調整することで、前記スイツチング停止検出回
路のスイツチング停止誤検出を防ぐことが可能で
ある。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は本発明による並列運転用スイツチング
型電源の構成を示したブロツク図である。第１図
において、１は入力端子、２は出力端子である。
本スイツチング型電源は、スイツチング回路１
０、昇降圧回路２０、整流平滑回路３０、分圧回
路４０、比較回路５０、基準電圧源６０及びスイ
ツチング制御回路７０から構成されている。昇降
圧回路２０と整流平滑回路３０の接続点にスイツ
チング停止検出回路８０が接続されている。スイ
ツチング停止検出回路８０の出力には帰還電圧調
整回路９０が接続されている。この帰還電圧調整
回路９０は、分圧回路４０で分圧して得られる帰
還電圧を調整し、スイツチング回路１０が正常で
あればいかなる場合でもスイツチングが停止しな
いようにする。

第２図は本発明の第１の実施例を示した回路図
である。次に、第２図を参照して本発明を詳細に
説明する。

スイツチング回路１０のスイツチングトランジ
スタ１１でスイツチングされた電圧は、昇降圧回
路２０のトランス２１により、昇圧或いは降圧さ
れる。スイツチング停止検出回路８０は、本実施
例ではダイオード８１とコンデンサ８２から構成
され、トランス２１と整流平滑回路３０のダイオ
ード３２の接続点に現われるスイツチング波形の
一部をとり出して整流平滑する。従つて、スイツ
チングトランジスタ１１が正常にスイツチング動
作しているときは、ダイオード８１のカソード側
に正の直流電圧が発生し、スイツチングトランジ
スタ１１のスイツチング動作が完全に停止する
と、ダイオード８１のカソード電圧はOVにな
る。

帰還電圧調整回路９０は、抵抗９１，９２とダ
イオード９３から構成され、抵抗９１の片側がス
イツチング停止検出回路８０の出力、すなわちダ
イオード８１のカソードに接続される。帰還電圧
調整回路９０の出力は、ダイオード９３のアノー
ドであり、分圧回路４０の出力に接続されてい
る。ここで、抵抗９１，９２の抵抗値は、出力２
の電圧が正常な場合に、ダイオード９３のカソー
ド電圧がアノード電圧よりも高い電圧になるよう
に設定される。

分圧回路４０は、出力２の電圧を抵抗４１と抵
抗４２が分圧し、その分圧電圧を比較回路５０へ
帰還電圧として出力する。比較回路５０は、オペ
アンプ５１から成り、上記帰還電圧と基準電圧源
６０から供給される基準電圧を比較し、スイツチ
ング制御回路７０へ直流電圧を出力する。スイツ
チング制御回路７０は、比較回路５０の出力電圧
に応じてスイツチングトランジスタ１１のスイツ
チングデユーテイを制御する。

いま、出力２は、少なくとも１台以上の他の電
源出力と並列接続され、他の電源の出力電圧が上
昇した状態を考える。この場合、第４図に示した
逆流防止用ダイオードは使用していないので、並
列接続された他の電源の出力電圧の中で、最も高
い電圧が出力２に現われる。その為、分圧回路４
０の出力電圧、すなわち帰還電圧も上昇する。

ダイオード９３のアノード電圧がカソード電圧
とダイオード９３の順方向電圧とを加えた電圧よ
りも高くなると、ダイオード９３は順方向バイア
スされて、出力２から抵抗４１を介して流れる電
流の一部が、ダイオード９３を通つて抵抗９２へ
流れ込む。この結果、抵抗４２と抵抗９２が並列
接続された形になり、帰還電圧は、ダイオード９
３が導通する以前の電圧に比べて低くなる。よつ
て、スイツチング制御回路７０はスイツチングデ
ユーテイを拡げるように作用するので、スイツチ
ングトランジスタ１１のスイツチング動作は停止
しない。

したがつて、スイツチング停止検出信号出力３
には、スイツチングトランジスタ１１のスイツチ
ングが動作中であれば、必ず何らかの直流電圧が
現われ、スイツチングが停止した場合のみスイツ
チング停止検出信号出力３がOVになるので、こ
の信号を外部から監視すれば、スイツチング停止
異常を間違いなく表示することができる。

なお、本実施例に示した帰還電圧調整回路９０
の回路構成は、最も簡単な構成の一例であるが、
スイツチング停止検出回路からの信号に応じて帰
還電圧を調整することが可能であれば、本実施例
以外の回路構成でも良いのは言うまでもない。

また、スイツチング停止検出回路８０について
も同様で、トランジスタ１１でスイツチングした
電圧波形を監視することが可能な回路構成であれ
ば、本実施例以外のどんな回路構成でもよい。

第３図は本発明の第２の実施例を示した回路図
であり、第２図と同じ機能をもつ回路には同一記
号を付与して説明を省略する。

まず、スイツチング停止検出回路８０は、スイ
ツチングトランジスタ１１のスイツチング波形を
取り出すためにトランス２１に３次巻線８３を設
け、整流ダイオード８４，８５でこの巻線から得
られるスイツチング波形を全波整流し、平滑コン
デンサ８６により直流電圧を得る。スイツチング
停止検出回路８０の出力は、帰還電圧調整回路９
０の比較回路９４の反転入力に接続し、比較回路
９４の非反転入力には基準電圧源９５が接続され
ている。第２図に示した例と同様に、スイツチン
グ回路１０が正常動作しているときは、スイツチ
ング停止検出回路８０の出力に正の直流電圧が発
生するので、基準電圧源９５の設定電圧を該直流
電圧より低く設定しておいて、比較回路９４の出
力がロウレベルになるようにする。このとき、ト
ランジスタ９６はオフ状態となるので、帰還電圧
調整回路９０は、帰還電圧に一切影響しない。

次に、並列接続した電源の出力設定電圧の差或
いは故障等による出力電圧上昇により、負帰還が
働いてスイツチングデユーテイが狭くなつた場合
を考える。

このとき、スイツチング停止検出回路８０の出
力電圧が低下し、基準電圧源９５の設定電圧より
低下すると、比較回路９４の出力が反転しハイレ
ベルに変わる。すると、トランジスタ９６がオン
状態となるので、出力２から分圧回路４０の抵抗
４１を流れた電流の一部が抵抗９７とトランジス
タ９６を通つて流れる。この結果、抵抗４２と抵
抗９７が並列接続された形になり、帰還電圧は、
トランジスタ９６がオン状態に変化する以前に比
べて低くなる。

以後の動作は第２図を用いて説明した通りで、
外部でスイツチング停止検出信号出力３を監視す
れば、スイツチング停止異常を間違いなく表示す
ることができる。

なお、上述した実施例は代表例であり、プツシ
ユプル／フライバツク方式を含む各種スイツチン
グ型電源でも全く同様であることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、並列運
転用スイツチング型電源において、スイツチング
波形の一部を取り出しスイツチング動作を監視す
るスイツチング停止検出回路と帰還電圧調整回路
を設け、スイツチング回路の故障以外でスイツチ
ング完全に停止しないようにすることで、スイツ
チング停止誤検出を防ぐことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による並列運転用スイツチング
型電源の構成を示したブロツク図、第２図は本発
明の第１の実施例を示す回路図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す回路図、第４図は従来の電
源を並列運転する例を示したブロツク図、第５図
は従来のスイツチング停止検出回路を備えたスイ
ツチング型電源を並列運転する例を示したブロツ
ク図、第６図は第５図に示したスイツチング停止
検出回路を備えたスイツチング型電源の一部構成
を示したブロツク図である。 １０……スイツチング回路、２０……昇降圧回
路、３０……整流平滑回路、４０……分圧回路、
５０……比較回路、６０……基準電圧源、７０…
…スイツチング制御回路、８０……スイツチング
停止検出回路、９０……帰還電圧調整回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも２台以上その出力が直結して並列
   運転する場合に使用されるスイツチング型電源で
   あつて、入力直流電圧を矩形波に変換するスイツ
   チング回路と、該矩形波電圧を昇降圧する回路
   と、該昇降圧された矩形波電圧を整流平滑して出
   力直流電圧を取り出す整流平滑回路と、一定の基
   準電圧を供給する基準電圧源と、前記出力直流電
   圧を分圧して帰還電圧を発生する分圧回路と、前
   記帰還電圧と前記基準電圧とを比較する比較回路
   と、該比較回路の出力により前記スイツチング回
   路のスイツチングを負帰還制御するスイツチング
   制御回路とから構成されたスイツチング型電源に
   おいて、スイツチング波形の一部を取り出し、ス
   イツチング動作を監視するスイツチング停止検出
   回路と、該スイツチング停止検出回路の出力を入
   力し、出力が前記分圧回路と前記比較回路との接
   続点に接続されて前記帰還電圧を調整する帰還電
   圧調整回路とを設けたことを特徴とする並列運転
   用スイツチング型電源。