JPH0667191B2 - 多重化構成の直流電源装置 - Google Patents
多重化構成の直流電源装置Info
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- JPH0667191B2 JPH0667191B2 JP25087086A JP25087086A JPH0667191B2 JP H0667191 B2 JPH0667191 B2 JP H0667191B2 JP 25087086 A JP25087086 A JP 25087086A JP 25087086 A JP25087086 A JP 25087086A JP H0667191 B2 JPH0667191 B2 JP H0667191B2
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- circuit
- voltage
- diode
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流または交流電源を入力とする直流安定化電
源装置に係り、特に多重化運転のために複数の電源ユニ
ットを並列接続した多重化構成の直流電源装置に関す
る。
源装置に係り、特に多重化運転のために複数の電源ユニ
ットを並列接続した多重化構成の直流電源装置に関す
る。
従来の多重化構成の直流電源装置の一例を示す構成図を
第５図に示す。第５図において、１，２は２重化運転の
ための同一構成の電源ユニット、３は直流の入力電源、
４は負荷回路である。電源ユニット１(2)は例えばパル
ス幅制御方式の１石フォワード形電源回路構成をしてい
て、５は入力フィルタ、６はスイッチトランジスタとト
ランスの構成による変換回路、７はダイオードによる整
流回路、８はチョークコイルとコンデンサによる平滑回
路、９はパルス幅変調による出力電圧制御回路、10は２
重化のための出力並列接続用ダイオードである。
第５図に示す。第５図において、１，２は２重化運転の
ための同一構成の電源ユニット、３は直流の入力電源、
４は負荷回路である。電源ユニット１(2)は例えばパル
ス幅制御方式の１石フォワード形電源回路構成をしてい
て、５は入力フィルタ、６はスイッチトランジスタとト
ランスの構成による変換回路、７はダイオードによる整
流回路、８はチョークコイルとコンデンサによる平滑回
路、９はパルス幅変調による出力電圧制御回路、10は２
重化のための出力並列接続用ダイオードである。
このような２重化のための電源ユニット１，２が出力並
列接続用ダイオード10を介して並列接続される構成によ
り、電源ユニット１，２の一方が障害で出力停止して
も、並列接続用ダイオード10により逆バイアスされて、
他方の電源ユニットが負荷回路４に給電する２重化構成
の直流電源装置として働らく。
列接続用ダイオード10を介して並列接続される構成によ
り、電源ユニット１，２の一方が障害で出力停止して
も、並列接続用ダイオード10により逆バイアスされて、
他方の電源ユニットが負荷回路４に給電する２重化構成
の直流電源装置として働らく。
なお、従来のこの種の多重化構成の直流電源装置として
は、たとえば実公昭61-11778号公報に記載されている。
は、たとえば実公昭61-11778号公報に記載されている。
上記従来技術は直流電源装置の出力端子に直列に出力並
列接続用ダイオードを接続するため、とりわけ低電圧・
大電流の負荷回路に適用する場合などには、ダイオード
の順電圧降下により出力電圧変動と電力損失が増加して
負荷回路の安定性と電源の効率が低下し、さらには負荷
回路ユニットの挿板時には雑音を発生させるうえ、一方
ではダイオードの順電圧偏差により電源ユニット間の出
力電流がアンバランスになり、片方の電源ユニットに電
流が集中して発熱させるなどの問題があった。
列接続用ダイオードを接続するため、とりわけ低電圧・
大電流の負荷回路に適用する場合などには、ダイオード
の順電圧降下により出力電圧変動と電力損失が増加して
負荷回路の安定性と電源の効率が低下し、さらには負荷
回路ユニットの挿板時には雑音を発生させるうえ、一方
ではダイオードの順電圧偏差により電源ユニット間の出
力電流がアンバランスになり、片方の電源ユニットに電
流が集中して発熱させるなどの問題があった。
本発明の目的は、上記の出力並列接続用ダイオードのも
つ問題点をなくし、他の手段により出力電圧変動と電力
損失を低減して出力電流のバランスをよくした多重化構
成の直流電源装置を提供するにある。
つ問題点をなくし、他の手段により出力電圧変動と電力
損失を低減して出力電流のバランスをよくした多重化構
成の直流電源装置を提供するにある。
上記目的は、複数の電源ユニットの出力並列接続用ダイ
オードのかわりにドレイン・ソース間抵抗の低い電力用
ＭＯＳＦＥＴ（絶縁ゲート形電界効果トランジスタ）を
用い、かつＭＯＳＦＥＴのオン，オフ制御を電源ユニッ
ト内の変換回路および平滑回路の出力より検出した電圧
で行なう回路を設けた多重化構成の直流電源装置により
達成される。
オードのかわりにドレイン・ソース間抵抗の低い電力用
ＭＯＳＦＥＴ（絶縁ゲート形電界効果トランジスタ）を
用い、かつＭＯＳＦＥＴのオン，オフ制御を電源ユニッ
ト内の変換回路および平滑回路の出力より検出した電圧
で行なう回路を設けた多重化構成の直流電源装置により
達成される。
上記の多重化構成の直流電源装置では、複数の電源ユニ
ットが該電源ユニット内の変換回路および平滑回路の出
力より検出した電圧でオン，オフ制御される出力並列接
続用ＭＯＳＦＥＴを介して並列接続される構成により、
負荷回路への供給電流が余り大きくない場合には導通時
のＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間の抵抗の低い素子
を使用すれば出力電流による電圧降下をダイオードの順
電圧降下より十分低減できるので、電源ユニットの正常
運転時にはＭＯＳＦＥＴが低抵抗で導通して出力電圧変
動および電力損失を低減させることができ、障害発生に
よる出力停止時にはしゃ断して、多重化運転が行なわれ
る。
ットが該電源ユニット内の変換回路および平滑回路の出
力より検出した電圧でオン，オフ制御される出力並列接
続用ＭＯＳＦＥＴを介して並列接続される構成により、
負荷回路への供給電流が余り大きくない場合には導通時
のＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間の抵抗の低い素子
を使用すれば出力電流による電圧降下をダイオードの順
電圧降下より十分低減できるので、電源ユニットの正常
運転時にはＭＯＳＦＥＴが低抵抗で導通して出力電圧変
動および電力損失を低減させることができ、障害発生に
よる出力停止時にはしゃ断して、多重化運転が行なわれ
る。
以下に本発明の実施例を第１図ないし第４図により説明
する。
する。
第１図は本発明による多重化構成の直流電源装置の一実
施例を示す構成図である。第１図において、１，２は２
重化運転のための同一構成の電源ユニット、３は直流の
入力電源、４は負荷回路である。電源ユニット１(2)は
例えばパルス幅制御方式の１石フォワード形電源回路構
成をしていて、５は入力フィルタ、６はスイッチトラン
ジスタとトランスの構成による変換回路、７はダイオー
ドによる整流回路、８はチョークコイルとコンデンサに
よる平滑回路、９はパルス幅変調による出力電圧制御回
路である。11は本発明による２重化のための出力並列接
続用のＭＯＳＦＥＴで、そのソース端子を平滑回路８の
出力に接続してドレイン端子を電源ユニット１の出力端
子に接続する。12はダイオード、13,14は抵抗で、変換
回路６の出力からは順方向のダイオード12および抵抗13
を介し平滑回路８の出力からは抵抗14を介してＭＯＳＦ
ＥＴ11のゲート端子に接続し、これでゲートの駆動回路
を構成するとともに、抵抗14はゲートによるしゃ断回路
を構成して、ＭＯＳＦＥＴ11をオン，オフ制御する回路
をなす。
施例を示す構成図である。第１図において、１，２は２
重化運転のための同一構成の電源ユニット、３は直流の
入力電源、４は負荷回路である。電源ユニット１(2)は
例えばパルス幅制御方式の１石フォワード形電源回路構
成をしていて、５は入力フィルタ、６はスイッチトラン
ジスタとトランスの構成による変換回路、７はダイオー
ドによる整流回路、８はチョークコイルとコンデンサに
よる平滑回路、９はパルス幅変調による出力電圧制御回
路である。11は本発明による２重化のための出力並列接
続用のＭＯＳＦＥＴで、そのソース端子を平滑回路８の
出力に接続してドレイン端子を電源ユニット１の出力端
子に接続する。12はダイオード、13,14は抵抗で、変換
回路６の出力からは順方向のダイオード12および抵抗13
を介し平滑回路８の出力からは抵抗14を介してＭＯＳＦ
ＥＴ11のゲート端子に接続し、これでゲートの駆動回路
を構成するとともに、抵抗14はゲートによるしゃ断回路
を構成して、ＭＯＳＦＥＴ11をオン，オフ制御する回路
をなす。
上記の構成において、直流の入力電源３からの直流入力
は電源ユニット１(2)の入力フィルタ５を通して変換回
路６により高周波のパルス電圧に変換され、そのパルス
電圧は整流回路７により直流電圧に変換され、平滑回路
８により平滑されたのち、出力並列接続用のＭＯＳＦＥ
Ｔを介して負荷回路４に供給される。このさい出力電圧
制御回路９は平滑回路８の出力電圧を検出して変換回路
６の発生する高周波パルスのパルス幅を制御することに
より出力電圧を所定値に制御する。また電源ユニット１
(2)の正常時には変換回路６の出力を検出してＭＯＳＦ
ＥＴ11のゲートの駆動回路をなすダイオード12とゲート
容量で整流・平滑しかつ抵抗13,14によりＭＯＳＦＥＴ1
1を導通するような値にした駆動電圧をゲートに印加し
てＭＯＳＦＥＴ11を導通状態にする。
は電源ユニット１(2)の入力フィルタ５を通して変換回
路６により高周波のパルス電圧に変換され、そのパルス
電圧は整流回路７により直流電圧に変換され、平滑回路
８により平滑されたのち、出力並列接続用のＭＯＳＦＥ
Ｔを介して負荷回路４に供給される。このさい出力電圧
制御回路９は平滑回路８の出力電圧を検出して変換回路
６の発生する高周波パルスのパルス幅を制御することに
より出力電圧を所定値に制御する。また電源ユニット１
(2)の正常時には変換回路６の出力を検出してＭＯＳＦ
ＥＴ11のゲートの駆動回路をなすダイオード12とゲート
容量で整流・平滑しかつ抵抗13,14によりＭＯＳＦＥＴ1
1を導通するような値にした駆動電圧をゲートに印加し
てＭＯＳＦＥＴ11を導通状態にする。
第２図は第１図のＭＯＳＦＥＴ11の導通時の電圧電流特
性を示す説明図である。第２図において、横軸はドレイ
ン・ソース間の電圧Ｖで縦軸は出力電流Ｉを示す。特性
ａはドレイン・ソース間の抵抗ＲDSの小さなＭＯＳＦＥ
Ｔ11の特性を示し、その出力電流Ｉ0に対する電圧降下
ＶDS＝ＲDS・Ｉ0は従来のダイオード10の特性ｂの電圧
降下ＶFよりも低くすることができる。たとえば５Ｖ，
５Ａの出力をもつ電源ユニット１(2)にＲDS＝40ｍΩの
ＭＯＳＦＥＴを使用すれば、ＶDS＝５Ａ×0.04Ω＝0.2
Ｖになり、従来の順方向電圧の低いショットキーバリア
ダイオードの約0.4Ｖに対しても電圧降下と電力損失と
もに１／２に低減できる。また、電源ユニット１，２は
並列接続の２重化構成であり、正常運転時にはＭＯＳＦ
ＥＴ11はゲート駆動されて導通状態にあるが、ＭＯＳＦ
ＥＴ11の抵抗ＲDS分により出力電流Ｉの増加に対しては
出力電圧Ｖを低下させる方向になるので、両電源ユニッ
ト１，２はバランスよく出力電流Ｉを負荷回路４に供給
する。
性を示す説明図である。第２図において、横軸はドレイ
ン・ソース間の電圧Ｖで縦軸は出力電流Ｉを示す。特性
ａはドレイン・ソース間の抵抗ＲDSの小さなＭＯＳＦＥ
Ｔ11の特性を示し、その出力電流Ｉ0に対する電圧降下
ＶDS＝ＲDS・Ｉ0は従来のダイオード10の特性ｂの電圧
降下ＶFよりも低くすることができる。たとえば５Ｖ，
５Ａの出力をもつ電源ユニット１(2)にＲDS＝40ｍΩの
ＭＯＳＦＥＴを使用すれば、ＶDS＝５Ａ×0.04Ω＝0.2
Ｖになり、従来の順方向電圧の低いショットキーバリア
ダイオードの約0.4Ｖに対しても電圧降下と電力損失と
もに１／２に低減できる。また、電源ユニット１，２は
並列接続の２重化構成であり、正常運転時にはＭＯＳＦ
ＥＴ11はゲート駆動されて導通状態にあるが、ＭＯＳＦ
ＥＴ11の抵抗ＲDS分により出力電流Ｉの増加に対しては
出力電圧Ｖを低下させる方向になるので、両電源ユニッ
ト１，２はバランスよく出力電流Ｉを負荷回路４に供給
する。
また電源ユニット１，２が並列接続の２重化構成で、片
方の電源ユニット１(2)に障害が発生して出力停止した
時には、変換回路６の出力のゲート駆動回路の入力が無
電圧になると同時に平滑回路８の出力電圧の低下を抵抗
14により検出してゲート電圧を下げて、ＭＯＳＦＥＴ11
のドレイン・ソース間の電流を高速にしゃ断する。これ
により負荷回路４に対しては両電源ユニット１，２の運
転状態から片方の電源ユニット２(1)による運転状態へ
出力電圧Ｖの低下を起すことなく自動的に切り替わる。
方の電源ユニット１(2)に障害が発生して出力停止した
時には、変換回路６の出力のゲート駆動回路の入力が無
電圧になると同時に平滑回路８の出力電圧の低下を抵抗
14により検出してゲート電圧を下げて、ＭＯＳＦＥＴ11
のドレイン・ソース間の電流を高速にしゃ断する。これ
により負荷回路４に対しては両電源ユニット１，２の運
転状態から片方の電源ユニット２(1)による運転状態へ
出力電圧Ｖの低下を起すことなく自動的に切り替わる。
つぎに第３図は本発明による多重化構成の直流電源装置
の他の実施例を示す構成図である。第３図において、第
１図と同一符号は同一部分を示し、15はＭＯＳＦＥＴ、
16は保護用の定電圧ダイオード、17,18は負荷回路であ
る。第３図は出力並列接続用のＭＯＳＦＥＴ11,15の２
個を並列接続することにより、ドレイン・ソース間の抵
抗ＲDSを１／２にして、第２図の特性ｃに示すように第
１図の構成の特性ａに対して電圧降下ＶDSを半減でき
る。
の他の実施例を示す構成図である。第３図において、第
１図と同一符号は同一部分を示し、15はＭＯＳＦＥＴ、
16は保護用の定電圧ダイオード、17,18は負荷回路であ
る。第３図は出力並列接続用のＭＯＳＦＥＴ11,15の２
個を並列接続することにより、ドレイン・ソース間の抵
抗ＲDSを１／２にして、第２図の特性ｃに示すように第
１図の構成の特性ａに対して電圧降下ＶDSを半減でき
る。
第４図は第３図の負荷回路交換時に発生する雑音電圧波
形を示す説明図である。第３図の負荷回路４，17,18は
ユニットにして多数接続され、修理などのため通電状態
で負荷回路の１個を交換する時には、接続時に負荷回路
内のパスコンデンサ19に突入電流が流れて、電源ユニッ
ト１，２の出力端子には第４図に示すように雑音電圧Ｖ
Nが発生するが、出力並列接続用のＭＯＳＦＥＴ11,15の
場合には正方向の雑音に対して出力インピーダンスを低
減できるため、波形ｄに示すように雑音電圧ＶNは正方
向の雑音から急速に低減される。これに対して第５図の
従来の出力並列接続用ダイオード10の場合には正方向の
雑音に対し出力インピーダンスが高くなるため、波形ｅ
に示すように雑音電圧ＶNは振動波形を継続する。な
お、第１図の出力並列接続用のＭＯＳＦＥＴ11の場合に
も第５図の出力並列接続用ダイオード10の場合に対して
発生雑音を低減できる。
形を示す説明図である。第３図の負荷回路４，17,18は
ユニットにして多数接続され、修理などのため通電状態
で負荷回路の１個を交換する時には、接続時に負荷回路
内のパスコンデンサ19に突入電流が流れて、電源ユニッ
ト１，２の出力端子には第４図に示すように雑音電圧Ｖ
Nが発生するが、出力並列接続用のＭＯＳＦＥＴ11,15の
場合には正方向の雑音に対して出力インピーダンスを低
減できるため、波形ｄに示すように雑音電圧ＶNは正方
向の雑音から急速に低減される。これに対して第５図の
従来の出力並列接続用ダイオード10の場合には正方向の
雑音に対し出力インピーダンスが高くなるため、波形ｅ
に示すように雑音電圧ＶNは振動波形を継続する。な
お、第１図の出力並列接続用のＭＯＳＦＥＴ11の場合に
も第５図の出力並列接続用ダイオード10の場合に対して
発生雑音を低減できる。
本発明によれば、複数の電源ユニットの出力に出力並列
接続用の低抵抗のＭＯＳＦＥＴを設け、かつ電源ユニッ
ト内の変換回路および平滑回路の出力の電圧を検出して
ＭＯＳＦＥＴをオン，オフさせることにより、出力電圧
変動と電力損失が少なく出力電流バランスが良好でかつ
負荷回路の通電交換時の発生雑音が少ない多重化構成の
直流電源装置を提供できる。
接続用の低抵抗のＭＯＳＦＥＴを設け、かつ電源ユニッ
ト内の変換回路および平滑回路の出力の電圧を検出して
ＭＯＳＦＥＴをオン，オフさせることにより、出力電圧
変動と電力損失が少なく出力電流バランスが良好でかつ
負荷回路の通電交換時の発生雑音が少ない多重化構成の
直流電源装置を提供できる。
第１図は本発明による多重化構成の直流電源装置の一実
施例を示す構成図、第２図は第１図のＭＯＳＦＥＴのド
レイン・ソース間の電圧電流特性図、第３図は本発明に
よる多重化構成の直流電源装置の他の実施例を示す構成
図、第４図は第３図の負荷回路の交換時の発生雑音電圧
波形例図、第５図は従来の多重化構成の直流電源装置の
一例を示す構成図である。 １，２…電源ユニット、３…直流入力電源、4,17,18…
負荷回路、５…入力フィルタ、６…変換回路、７…整流
回路、８…平滑回路、９…出力電圧制御回路、11,15…
ＭＯＳＦＥＴ、12…ダイオード、13,14…抵抗、16…定
電圧ダイオード。
施例を示す構成図、第２図は第１図のＭＯＳＦＥＴのド
レイン・ソース間の電圧電流特性図、第３図は本発明に
よる多重化構成の直流電源装置の他の実施例を示す構成
図、第４図は第３図の負荷回路の交換時の発生雑音電圧
波形例図、第５図は従来の多重化構成の直流電源装置の
一例を示す構成図である。 １，２…電源ユニット、３…直流入力電源、4,17,18…
負荷回路、５…入力フィルタ、６…変換回路、７…整流
回路、８…平滑回路、９…出力電圧制御回路、11,15…
ＭＯＳＦＥＴ、12…ダイオード、13,14…抵抗、16…定
電圧ダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】直流入力を高周波パルス出力に変換する変
換回路と、該変換回路のパルス出力を整流する整流回路
と、該整流回路の出力を平滑する平滑回路と、該平滑回
路の出力電圧を検出して上記変換回路のパルス出力を制
御する出力電圧制御回路と、上記平滑回路の出力と直列
に接続されかつ上記変換回路および平滑回路の出力を検
出する回路の出力によりゲート駆動されるＭＯＳＦＥＴ
とから構成される複数個の電源ユニットの出力を上記Ｍ
ＯＳＦＥＴを介し並列接続して成る多重化構成の直流電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25087086A JPH0667191B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 多重化構成の直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25087086A JPH0667191B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 多重化構成の直流電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63107460A JPS63107460A (ja) | 1988-05-12 |
| JPH0667191B2 true JPH0667191B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17214232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25087086A Expired - Lifetime JPH0667191B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 多重化構成の直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667191B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107656A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Nec Corp | スイツチング電源回路装置 |
| JPH0230242U (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-26 | ||
| JPH0753032B2 (ja) * | 1990-01-22 | 1995-06-05 | 富士電気化学株式会社 | 並列運転用直流電源装置 |
| US5654859A (en) * | 1995-11-14 | 1997-08-05 | The Boeing Company | Fault tolerant power distribution system |
| JP2006254564A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Origin Electric Co Ltd | 過電圧検出器及び過電圧検出方法、電源装置及び電源停止方法、並びに電源システム |
| JP4957822B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2012-06-20 | サンケン電気株式会社 | 電源装置 |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP25087086A patent/JPH0667191B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63107460A (ja) | 1988-05-12 |
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