JP2001095233A - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールにつ
いて、その寿命や信頼性を最大限に引き出し得る構造を
有する組合わせ型スイッチング電源装置を提供する。 【解決手段】複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール
３１〜３４は、筐体４の内部に組み込まれている。ＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４のそれぞれの
最大出力電力は、それぞれの実装位置における冷却条件
によって決定されている。
いて、その寿命や信頼性を最大限に引き出し得る構造を
有する組合わせ型スイッチング電源装置を提供する。 【解決手段】複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール
３１〜３４は、筐体４の内部に組み込まれている。ＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４のそれぞれの
最大出力電力は、それぞれの実装位置における冷却条件
によって決定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、組合わせ型のスイ
ッチング電源装置に関する。
ッチング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、出力電圧や電力容量の異なったス
イッチング電源装置を得る場合、その都度、全体構成や
各ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの設計を変更しな
ければならず、開発期間やコストがかかっていた。組合
わせ型スイッチング電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュールとして完成した複数のＤＣ／ＤＣコンバ
ータを、仕様に応じて選択し、それらを一つの筐体内に
組み込むだけでよいので、仕様変更に対して、柔軟に対
応できる。従って、出力電圧や電力容量の異なったスイ
ッチング電源装置を組み立てる場合、仕様変更に対し
て、開発期間の短縮、製品在庫の容易さ等大きなメリッ
トがある。
イッチング電源装置を得る場合、その都度、全体構成や
各ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの設計を変更しな
ければならず、開発期間やコストがかかっていた。組合
わせ型スイッチング電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュールとして完成した複数のＤＣ／ＤＣコンバ
ータを、仕様に応じて選択し、それらを一つの筐体内に
組み込むだけでよいので、仕様変更に対して、柔軟に対
応できる。従って、出力電圧や電力容量の異なったスイ
ッチング電源装置を組み立てる場合、仕様変更に対し
て、開発期間の短縮、製品在庫の容易さ等大きなメリッ
トがある。
【０００３】組合わせ型スイッチング電源装置は、多様
な仕様に適応することが必要であり、それに応じて、複
数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの実装位置が異
なる。しかも、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ルを、一つの筐体内の限られたスペースに実装する構造
であるため、実装位置に制約がある場合が多い。このた
め、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそれぞ
れにおいて、その実装位置に応じ、冷却条件が異なって
しまうことが殆どである。当然、冷却条件の悪いＤＣ／
ＤＣコンバータ．モジュールの方が部品温度上昇が大き
く、寿命や信頼性に影響を与え、最悪時は加熱保護回路
が動作したり、部品の温度規格を越えることもある。
な仕様に適応することが必要であり、それに応じて、複
数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの実装位置が異
なる。しかも、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ルを、一つの筐体内の限られたスペースに実装する構造
であるため、実装位置に制約がある場合が多い。このた
め、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそれぞ
れにおいて、その実装位置に応じ、冷却条件が異なって
しまうことが殆どである。当然、冷却条件の悪いＤＣ／
ＤＣコンバータ．モジュールの方が部品温度上昇が大き
く、寿命や信頼性に影響を与え、最悪時は加熱保護回路
が動作したり、部品の温度規格を越えることもある。
【０００４】また、冷却条件の悪いＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュールの温度状態を基準にして、全体として、
所定の信頼性が得られる熱設計を行うと、冷却能力をア
ップさせる必要があり、その場合、冷却条件のよい位置
に実装されているＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは
過剰に冷却され、過剰設計となってしまう。
タ．モジュールの温度状態を基準にして、全体として、
所定の信頼性が得られる熱設計を行うと、冷却能力をア
ップさせる必要があり、その場合、冷却条件のよい位置
に実装されているＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは
過剰に冷却され、過剰設計となってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、複数
のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールについて、その寿
命や信頼性を最大限に引き出し得る構造を有する組合わ
せ型スイッチング電源装置を提供することである。
のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールについて、その寿
命や信頼性を最大限に引き出し得る構造を有する組合わ
せ型スイッチング電源装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明にかかるスイッチング電源装置は、複数の
ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールと、１つの筐体とを
含む。前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは、前記
筐体に組み込まれている。前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュールのそれぞれの最大出力電力は、前記ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュールのそれぞれの実装位置におけ
る冷却条件によって決定されている。
ため、本発明にかかるスイッチング電源装置は、複数の
ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールと、１つの筐体とを
含む。前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは、前記
筐体に組み込まれている。前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュールのそれぞれの最大出力電力は、前記ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュールのそれぞれの実装位置におけ
る冷却条件によって決定されている。
【０００７】前述したように、本発明に係るスイッチン
グ電源装置において、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モ
ジュールが、一つの筐体に組み込まれているから、組合
わせ型のスイッチング電源装置が得られる。従って、本
発明によれば、組合わせ型スイッチング電源装置の利
点、即ち、電力容量、電圧、構造等の仕様が変更された
場合、その仕様変更にフレキシブルに対応できる。よっ
て、開発期間が短縮され、在庫管理が容易になる。
グ電源装置において、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モ
ジュールが、一つの筐体に組み込まれているから、組合
わせ型のスイッチング電源装置が得られる。従って、本
発明によれば、組合わせ型スイッチング電源装置の利
点、即ち、電力容量、電圧、構造等の仕様が変更された
場合、その仕様変更にフレキシブルに対応できる。よっ
て、開発期間が短縮され、在庫管理が容易になる。
【０００８】しかも、本発明に係るスイッチング電源装
置では、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそ
れぞれの最大出力電力は、筐体内の冷却条件によって決
定される。具体的には、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュールのうち、筐体内の冷却条件のよいところに実
装されたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは、最大出
力電力を大きくし、冷却条件の悪いところに実装された
ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは、最大出力電力を
小さくする。この構成によれば、冷却条件の悪い位置に
実装されたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールにおい
て、部品の異常な温度上昇を回避し得る。
置では、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそ
れぞれの最大出力電力は、筐体内の冷却条件によって決
定される。具体的には、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュールのうち、筐体内の冷却条件のよいところに実
装されたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは、最大出
力電力を大きくし、冷却条件の悪いところに実装された
ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは、最大出力電力を
小さくする。この構成によれば、冷却条件の悪い位置に
実装されたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールにおい
て、部品の異常な温度上昇を回避し得る。
【０００９】冷却条件のよい位置に実装されたＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュールでは、最大出力電力を上げる
ので、過剰設計となることもない。
Ｃコンバータ．モジュールでは、最大出力電力を上げる
ので、過剰設計となることもない。
【００１０】このため、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュールについて、その寿命や信頼性を最大限に引き
出すことが可能になる。
モジュールについて、その寿命や信頼性を最大限に引き
出すことが可能になる。
【００１１】本発明において、最大出力電力を制限する
一つの有効な手段は、この種のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュールに一般に備えられる過電流保護回路を利用
し、最大出力電力を過電流保護回路の動作点によって定
めることである。
一つの有効な手段は、この種のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュールに一般に備えられる過電流保護回路を利用
し、最大出力電力を過電流保護回路の動作点によって定
めることである。
【００１２】もう一つの有効な手段は、ＤＣ／ＤＣコン
バータ．モジュールの内部において、温度的な主要部品
（例えば、出力整流ダイオードやメイン．トランジス
タ）の温度を検出して、制御回路に取り込み、その温度
がある設定値を越えたら、最大電力を制限することであ
る。この手段によれば、構造の異なる組合せ電源ごと
に、個別に再設計を行う必要がないので、標準的なＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュールを汎用することができ、
電源の開発期間の短縮、在庫管理の容易さに大きなメリ
ットが出る。
バータ．モジュールの内部において、温度的な主要部品
（例えば、出力整流ダイオードやメイン．トランジス
タ）の温度を検出して、制御回路に取り込み、その温度
がある設定値を越えたら、最大電力を制限することであ
る。この手段によれば、構造の異なる組合せ電源ごと
に、個別に再設計を行う必要がないので、標準的なＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュールを汎用することができ、
電源の開発期間の短縮、在庫管理の容易さに大きなメリ
ットが出る。
【００１３】最大電力を制限する手法としては、過電流
検出値を下げる方法、出力電圧を低下させる方法等があ
る。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの少なく
とも一部を、出力側で共通に接続し、並列運転する場
合、共通接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジ
ュール間において、出力電流のバランスを変えることに
よって、最大電力を制限する手法が有効である。
検出値を下げる方法、出力電圧を低下させる方法等があ
る。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの少なく
とも一部を、出力側で共通に接続し、並列運転する場
合、共通接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジ
ュール間において、出力電流のバランスを変えることに
よって、最大電力を制限する手法が有効である。
【００１４】更に、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジ
ュールのそれぞれから、個別的に、出力電圧を取り出す
構造であってもよいが、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュ
ールの少なくとも一部を、出力側で共通に接続した冗長
型電源装置であってもよい。
ュールのそれぞれから、個別的に、出力電圧を取り出す
構造であってもよいが、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュ
ールの少なくとも一部を、出力側で共通に接続した冗長
型電源装置であってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るスイッチング
電源装置の構成を示すブロック図である。図示されたス
イッチング電源装置は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１〜３４と、１つの筐体４とを含む。ＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４の個数は実施
例では４個であるが、任意数でよい。これらのＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３１〜３４は、筐体４に組み
込まれている。
電源装置の構成を示すブロック図である。図示されたス
イッチング電源装置は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１〜３４と、１つの筐体４とを含む。ＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４の個数は実施
例では４個であるが、任意数でよい。これらのＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３１〜３４は、筐体４に組み
込まれている。
【００１６】ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜
３４は、その入力側が力率改善回路２の出力側に共通に
接続されている。力率改善回路２の入力側には、入力フ
ィルタ回路１が備えられており、入力フィルタ１の入力
側は入力電圧Ｖｉｎの供給される入力端子Ｔ１に接続さ
れている。
３４は、その入力側が力率改善回路２の出力側に共通に
接続されている。力率改善回路２の入力側には、入力フ
ィルタ回路１が備えられており、入力フィルタ１の入力
側は入力電圧Ｖｉｎの供給される入力端子Ｔ１に接続さ
れている。
【００１７】ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜
３４は、出力側が互いに分離され、出力端子Ｔ２１〜Ｔ
２４に個別に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１〜３４は、出力端子Ｔ２１〜Ｔ２４に出
力電力Ｐ０１〜Ｐ０４を供給する。定格出力電力Ｐ０１
〜Ｐ０４、及び、出力電圧は同じであっても、異なって
いてもよい。以下の説明では、説明の簡単化のため、定
格出力電力Ｐ０１〜Ｐ０４及び出力電圧は等しいものと
して説明する。
３４は、出力側が互いに分離され、出力端子Ｔ２１〜Ｔ
２４に個別に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１〜３４は、出力端子Ｔ２１〜Ｔ２４に出
力電力Ｐ０１〜Ｐ０４を供給する。定格出力電力Ｐ０１
〜Ｐ０４、及び、出力電圧は同じであっても、異なって
いてもよい。以下の説明では、説明の簡単化のため、定
格出力電力Ｐ０１〜Ｐ０４及び出力電圧は等しいものと
して説明する。
【００１８】図２は図１に示した構成のスイッチング電
源装置の実装状態を示す平面図である。図示するよう
に、筐体４の内部には、その上方（図において）に入力
フィルタ回路１が実装され、入力フィルタ回路１の左下
側（図において）に力率改善回路２が実装されている。
４つのＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４
は、一つの筐体４に組み込まれている。４つのＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３１〜３４は、入力フィルタ
回路１の右下側であって、力率改善回路２の右隣（図に
おいて）に、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１、
３２、３３、及び、３４の順に配置されている。
源装置の実装状態を示す平面図である。図示するよう
に、筐体４の内部には、その上方（図において）に入力
フィルタ回路１が実装され、入力フィルタ回路１の左下
側（図において）に力率改善回路２が実装されている。
４つのＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４
は、一つの筐体４に組み込まれている。４つのＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３１〜３４は、入力フィルタ
回路１の右下側であって、力率改善回路２の右隣（図に
おいて）に、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１、
３２、３３、及び、３４の順に配置されている。
【００１９】上述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モ
ジュール３１〜３４が、一つの筐体４に組み込まれてい
るから、組合わせ型のスイッチング電源装置が得られ
る。従って、本発明によれば、組合わせ型スイッチング
電源装置の利点、即ち、電力容量や、電圧、構造のフレ
キシビリティが容易に得られ、電源の開発期間が短縮さ
れ、在庫管理が容易になる。
ジュール３１〜３４が、一つの筐体４に組み込まれてい
るから、組合わせ型のスイッチング電源装置が得られ
る。従って、本発明によれば、組合わせ型スイッチング
電源装置の利点、即ち、電力容量や、電圧、構造のフレ
キシビリティが容易に得られ、電源の開発期間が短縮さ
れ、在庫管理が容易になる。
【００２０】５００Ｗ以上のスイッチング電源装置で
は、大型の入力電解コンデンサや、大型のチョーク．コ
イルが用いられることから、発熱量が大きくなる。その
ため、冷却効果を高める必要があり、冷却ファンが使用
されることが多い。組合わせ型スイッチング電源装置
は、多様な仕様に適応することが必要であり、そのため
実装上の制約が大きくなったり、装置の構造から冷却条
件の制約がある場合が多い。
は、大型の入力電解コンデンサや、大型のチョーク．コ
イルが用いられることから、発熱量が大きくなる。その
ため、冷却効果を高める必要があり、冷却ファンが使用
されることが多い。組合わせ型スイッチング電源装置
は、多様な仕様に適応することが必要であり、そのため
実装上の制約が大きくなったり、装置の構造から冷却条
件の制約がある場合が多い。
【００２１】図２の実施例では、上述のような制約のた
めに、冷却ファン５は、筐体４の左隅下（図において）
に配置され、筐体４の右上部（図において）に空冷用空
気入口を設けた設計となっている。
めに、冷却ファン５は、筐体４の左隅下（図において）
に配置され、筐体４の右上部（図において）に空冷用空
気入口を設けた設計となっている。
【００２２】図２のような位置に冷却ファン５を実装し
た場合、力率改善回路２が風流に影響を与え、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３１と、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３４とでは、冷却状態が大きく異なる。
具体的には、冷却ファン５に最も近い実装位置Ｂにおか
れたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３４では高い冷
却効果が得られ、冷却ファン５から離れるにつれて冷却
効果が低下し、冷却ファン５から最も離れた実装位置Ａ
のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１では冷却効果
が最も低くなる。
た場合、力率改善回路２が風流に影響を与え、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３１と、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３４とでは、冷却状態が大きく異なる。
具体的には、冷却ファン５に最も近い実装位置Ｂにおか
れたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３４では高い冷
却効果が得られ、冷却ファン５から離れるにつれて冷却
効果が低下し、冷却ファン５から最も離れた実装位置Ａ
のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１では冷却効果
が最も低くなる。
【００２３】実際、図２に図示されたような実装条件
で、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１と、ＤＣ／
ＤＣコンバータ．モジュール３４との風量を測定したと
ころ、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１では０．
９ｍ／Ｓであるのに対し、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジ
ュール３４では１．５ｍ／Ｓである。
で、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１と、ＤＣ／
ＤＣコンバータ．モジュール３４との風量を測定したと
ころ、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１では０．
９ｍ／Ｓであるのに対し、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジ
ュール３４では１．５ｍ／Ｓである。
【００２４】図３はＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール
の実装位置をパラメータとしたときの出力電力（または
出力電流）と部品温度との関係を示す図である。図３に
示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜
３４として、同一変換効率（内部損失）のものを使用し
た場合、当然、冷却効果の低いＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１の方が、冷却効果の高いＤＣ／ＤＣコン
バータ．モジュール３４よりも部品の温度上昇が大き
い。このため、冷却効果の低いＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１の寿命や信頼性に影響を与え、最悪時は
過熱保護回路が動作したり、あるいは、部品の規格温度
ＴＳを越えることもある。図３の場合、出力電力Ｐ０Ｓ
において、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３２の部
品温度Ｔ０２は規格温度ＴＳよりかなり低いのに、ＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１の部品温度Ｔ０１は
規格温度ＴＳを越えている場合を示している。
の実装位置をパラメータとしたときの出力電力（または
出力電流）と部品温度との関係を示す図である。図３に
示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜
３４として、同一変換効率（内部損失）のものを使用し
た場合、当然、冷却効果の低いＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１の方が、冷却効果の高いＤＣ／ＤＣコン
バータ．モジュール３４よりも部品の温度上昇が大き
い。このため、冷却効果の低いＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１の寿命や信頼性に影響を与え、最悪時は
過熱保護回路が動作したり、あるいは、部品の規格温度
ＴＳを越えることもある。図３の場合、出力電力Ｐ０Ｓ
において、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３２の部
品温度Ｔ０２は規格温度ＴＳよりかなり低いのに、ＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１の部品温度Ｔ０１は
規格温度ＴＳを越えている場合を示している。
【００２５】因に、上記風速条件で、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ．モジュール３１、３４の出力整流ダイオードの温
度を測定したところ、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ル３１では１１６℃、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ル３４では１０３℃であった。
ータ．モジュール３１、３４の出力整流ダイオードの温
度を測定したところ、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ル３１では１１６℃、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ル３４では１０３℃であった。
【００２６】また、冷却効果の低いＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１の温度状態を基準にして所定の信頼
性が得られる熱設計を行うと、冷却能力をアップさせる
必要があり、その場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュ
ール３４は過剰に冷却され過剰設計となってしまう。
タ．モジュール３１の温度状態を基準にして所定の信頼
性が得られる熱設計を行うと、冷却能力をアップさせる
必要があり、その場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュ
ール３４は過剰に冷却され過剰設計となってしまう。
【００２７】本発明においては、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１〜３４のそれぞれの最大出力電力
を、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４のそ
れぞれの実装位置における冷却条件によって決定する。
具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜
３４のうち、筐体４の内部の冷却条件のよい実装位置Ｂ
のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３４は、最大出力
電力Ｐｍ４を大きくし、冷却条件の悪い実装位置ＡのＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ．モジュール３１は、最大出力電力
Ｐｍ１を小さくする。
タ．モジュール３１〜３４のそれぞれの最大出力電力
を、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４のそ
れぞれの実装位置における冷却条件によって決定する。
具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜
３４のうち、筐体４の内部の冷却条件のよい実装位置Ｂ
のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３４は、最大出力
電力Ｐｍ４を大きくし、冷却条件の悪い実装位置ＡのＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ．モジュール３１は、最大出力電力
Ｐｍ１を小さくする。
【００２８】例えば、定格出力電力に対する最大出力電
力の割合を、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３４で
は１００％に設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ル３１では７０％に設定するのである。他のＤＣ／ＤＣ
コンバータ．モジュール３２、３３も、ＤＣ／ＤＣコン
バータ．モジュール３４よりは冷却条件が悪いので、最
大出力電力を、例えば８０％に設定する。但し、これら
の数値は、単なる例示である。
力の割合を、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３４で
は１００％に設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ル３１では７０％に設定するのである。他のＤＣ／ＤＣ
コンバータ．モジュール３２、３３も、ＤＣ／ＤＣコン
バータ．モジュール３４よりは冷却条件が悪いので、最
大出力電力を、例えば８０％に設定する。但し、これら
の数値は、単なる例示である。
【００２９】この構成によれば、冷却条件の悪い実装位
置ＡのＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１におい
て、部品の異常な温度上昇を回避し得る。因に、最大出
力電力を上述のような具体的な割合（％）に設定した場
合、出力整流ダイオードの温度を、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１では１００℃、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３４では１０３℃と、ほぼ同じ温度に押
さえ、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１、３４の
動作条件を、ほぼ同じにすることができた。
置ＡのＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１におい
て、部品の異常な温度上昇を回避し得る。因に、最大出
力電力を上述のような具体的な割合（％）に設定した場
合、出力整流ダイオードの温度を、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１では１００℃、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３４では１０３℃と、ほぼ同じ温度に押
さえ、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１、３４の
動作条件を、ほぼ同じにすることができた。
【００３０】しかも、冷却条件のよい実装位置ＢのＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３４を、最大出力電力Ｐ
ｍ４、例えば１００％で使用できるので、過剰設計とな
ることもない。
／ＤＣコンバータ．モジュール３４を、最大出力電力Ｐ
ｍ４、例えば１００％で使用できるので、過剰設計とな
ることもない。
【００３１】このため、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．
モジュール３１〜３４について、その寿命や信頼性を最
大限に引き出すことが可能になる。
モジュール３１〜３４について、その寿命や信頼性を最
大限に引き出すことが可能になる。
【００３２】図４は本発明に係るスイッチング電源装置
に用いられるＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの別の
回路構成を示す図である。この実施例に図示されたＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４は、温度検出
素子３９を含む。この温度検出素子３９によって、温度
的主要部品の温度を検出する。温度的主要部品には、例
えば、出力整流回路３７の出力整流ダイオード、また
は、スイッチング回路３６のメイン．トランジスタ等が
含まれる。
に用いられるＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの別の
回路構成を示す図である。この実施例に図示されたＤＣ
／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４は、温度検出
素子３９を含む。この温度検出素子３９によって、温度
的主要部品の温度を検出する。温度的主要部品には、例
えば、出力整流回路３７の出力整流ダイオード、また
は、スイッチング回路３６のメイン．トランジスタ等が
含まれる。
【００３３】そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ル３１〜３４のそれぞれの最大出力電力Ｐｍ１〜Ｐｍ４
を、温度検出素子３９から供給される温度検出信号ＳＴ
に基づいて決定する。具体的には、温度検出信号ＳＴを
制御回路３８に供給し、制御回路３８において、最大出
力電力を制限する。この場合、制御回路３８は、通常、
過電流保護回路を有するので、温度検出信号ＳＴが、予
め設定されたしきい値に達したとき、過電流保護回路の
過電流検出値を下げて、最大出力電力を制限する。即
ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４のそ
れぞれの最大出力電力Ｐｍ１〜Ｐｍ４を過電流保護回路
の動作点よって定めらる。
ル３１〜３４のそれぞれの最大出力電力Ｐｍ１〜Ｐｍ４
を、温度検出素子３９から供給される温度検出信号ＳＴ
に基づいて決定する。具体的には、温度検出信号ＳＴを
制御回路３８に供給し、制御回路３８において、最大出
力電力を制限する。この場合、制御回路３８は、通常、
過電流保護回路を有するので、温度検出信号ＳＴが、予
め設定されたしきい値に達したとき、過電流保護回路の
過電流検出値を下げて、最大出力電力を制限する。即
ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３４のそ
れぞれの最大出力電力Ｐｍ１〜Ｐｍ４を過電流保護回路
の動作点よって定めらる。
【００３４】図５は本発明に係るスイッチング電源装置
の別の実施例を示すブロック図である。図において、図
１に図示された構成部分と同一の構成部分については、
同一の参照符号を付してある。この実施例では、ＤＣ／
ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３３は、出力側が共
通に接続され、合成の電力Ｐ０５を出力する。ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３４はＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１〜３３から独立し、電力Ｐ０４を出
力する。出力側が共通に接続されるＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１〜３４の組み合わせは任意である。
の別の実施例を示すブロック図である。図において、図
１に図示された構成部分と同一の構成部分については、
同一の参照符号を付してある。この実施例では、ＤＣ／
ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３３は、出力側が共
通に接続され、合成の電力Ｐ０５を出力する。ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ．モジュール３４はＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１〜３３から独立し、電力Ｐ０４を出
力する。出力側が共通に接続されるＤＣ／ＤＣコンバー
タ．モジュール３１〜３４の組み合わせは任意である。
【００３５】図５に示された並列運転方式のスイッチン
グ電源装置において、最大電力を制限する場合、共通接
続されたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３３
における出力電流のバランスを変える手法が有効であ
る。
グ電源装置において、最大電力を制限する場合、共通接
続されたＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール３１〜３３
における出力電流のバランスを変える手法が有効であ
る。
【００３６】上記実施例では、説明の簡単化のため、定
格出力電力Ｐ０１〜Ｐ０４及び出力電圧は等しいものと
したが、定格出力電力Ｐ０１〜Ｐ０４及び出力電圧が異
なる場合も、本発明は適用可能である。
格出力電力Ｐ０１〜Ｐ０４及び出力電圧は等しいものと
したが、定格出力電力Ｐ０１〜Ｐ０４及び出力電圧が異
なる場合も、本発明は適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールについて、その
寿命や信頼性を最大限に引き出し得る構造を有する組合
わせ型スイッチング電源装置を提供することができる。
数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールについて、その
寿命や信頼性を最大限に引き出し得る構造を有する組合
わせ型スイッチング電源装置を提供することができる。
【図１】本発明に係るスイッチング電源装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】図１に示した構成のスイッチング電源装置の実
装状態を示す平面図である。
装状態を示す平面図である。
【図３】ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの実装位置
をパラメータとしたときの出力電力と部品温度との関係
を示す図である。
をパラメータとしたときの出力電力と部品温度との関係
を示す図である。
【図４】本発明に係るスイッチング電源装置に用いられ
るＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの別の回路構成を
示す図である。
るＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの別の回路構成を
示す図である。
【図５】本発明に係るスイッチング電源装置の別の実施
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
３１〜３４ ＤＣ／ＤＣコンバータ．モ
ジュール ４ 筐体
ジュール ４ 筐体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H730 AA05 AA08 BB84 CC03 CC04 FD61 XX04 XX15 XX19 XX24 XX35 XX38 XX49 ZZ01 ZZ07 ZZ11
Claims (6)
- 【請求項１】 複数のＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュー
ルと、１つの筐体とを含むスイッチング電源装置であっ
て、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールは、前記筐体に
組み込まれており、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそれぞれの最
大出力電力は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュール
のそれぞれの実装位置における冷却条件によって決定さ
れているスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそれぞれの最
大出力電力は、予め設定されているスイッチング電源装
置。 - 【請求項３】 請求項１に記載されたスイッチング電源
装置であって、 温度検出素子を含み、前記温度検出素子によって温度的
主要部品の温度を検出し、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそれぞれの最
大出力電力は、前記温度検出素子から供給される温度検
出信号に基づいて決定されるスイッチング電源装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載されたス
イッチング電源装置であって、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールのそれぞれの最
大電力は、過電流保護回路の動作点よって定められるス
イッチング電源装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載されたス
イッチング電源装置であって、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの少なくとも一
部は、出力側が共通に接続されているスイッチング電源
装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ．モジュールの少なくとも一
部は、出力側が共通に接続されているスイッチング電源
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26839199A JP2001095233A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26839199A JP2001095233A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001095233A true JP2001095233A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17457833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26839199A Pending JP2001095233A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001095233A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7486062B2 (en) | 2001-08-31 | 2009-02-03 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus for trimming current limit and frequency to maintain a constant maximum power |
| US8106567B2 (en) | 2006-10-04 | 2012-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Switched mode power supply |
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| JP2015220923A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 電源制御装置 |
-
1999
- 1999-09-22 JP JP26839199A patent/JP2001095233A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10189370B2 (en) | 2014-05-20 | 2019-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrical source control apparatus for converter switch temperature control |
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