JP2001204135A - Redundant operation system for power supply unit - Google Patents

Redundant operation system for power supply unit

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JP2001204135A
JP2001204135A JP2000007733A JP2000007733A JP2001204135A JP 2001204135 A JP2001204135 A JP 2001204135A JP 2000007733 A JP2000007733 A JP 2000007733A JP 2000007733 A JP2000007733 A JP 2000007733A JP 2001204135 A JP2001204135 A JP 2001204135A
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JP
Japan
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power supply
load
supply device
current
overcurrent detection
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JP2000007733A
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Japanese (ja)
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Isamu Aoki
勇 青木
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Fujitsu Telecom Networks Ltd
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Fujitsu Telecom Networks Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain the redundant operation of a power supply unit capable of contribution to downsizing and cost reduction in a load side and prevent generation of discharging from a battery or the like in the redundant operation of the power supply unit using the battery or the like. SOLUTION: An overcurrent detecting circuit 4 for detecting whether or not the current supplied from power supply units 5, 6 to a load is in excess of load side overcurrent is provided at the front stage of the load. The power supply units 5, 6 includes a control circuit for stopping output current from the power supply units 5, 6 when they receive an overcurrent detecting signal outputted from the overcurrent detecting circuit 4. The load side overcurrent value of the power supply unit 6 using a battery BA is set so as to be smaller than that of the power supply unit 5 using an a.c. input AC, and the maximum of the output voltage of the power supply unit 6 is set so as to be smaller than that of the power supply unit 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電源装置を
互いに並列接続して、負荷に複数の電源装置から電流を
供給する電源装置の冗長運転システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a redundant power supply operation system in which a plurality of power supply devices are connected in parallel with each other to supply current to a load from the plurality of power supply devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術による電源装置の冗長運転は、
複数の電源装置から負荷に電流を供給して、そのうちの
1台の電源装置が何らかの理由により負荷に電流を供給
できなくなった場合、他の電源装置によって負荷に供給
する電流をまかなうものである。したがって、電源装置
の冗長運転システムは、1台の電源装置が供給可能な定
常負荷電流よりも、過大な電流供給能力を持つ電源装置
群となっている。
2. Description of the Related Art Redundant operation of a power supply device according to the prior art is as follows.
When a current is supplied from a plurality of power supply devices to a load, and one of the power supply devices cannot supply the current to the load for some reason, the current supplied to the load by another power supply device is covered. Therefore, the redundant operation system of the power supply devices is a power supply device group having a current supply capability that is excessively larger than a steady load current that can be supplied by one power supply device.

【0003】電源装置の冗長運転において、通常運転時
には、出力電圧の高い電源装置から順に電流が供給され
るようになっている。また、電源装置の冗長運転におい
て、負荷側に異常が発生し、過負荷電流が流れた場合、
各電源装置に設けられている過電流保護装置が動作す
る。したがって、従来技術では、各電源装置が、負荷側
の過負荷電流に対して、自らを保護する構成になってい
る。
In the redundant operation of the power supply device, during normal operation, current is supplied in order from a power supply device having a higher output voltage. Also, in the redundant operation of the power supply unit, if an abnormality occurs on the load side and an overload current flows,
The overcurrent protection device provided in each power supply device operates. Therefore, in the related art, each power supply device is configured to protect itself against an overload current on the load side.

【0004】図6及び図7を用いて、さらに詳しく従来
技術について説明する。図6は、2台の電源装置1,2
を用いてフィルタ部Fに接続された負荷(図示せず)に
電流を供給する電源装置の冗長運転システムを示す図で
ある。電源装置1は、図示するように、スイッチング素
子10と電力変換用トランス11と過電流検出回路12
とスイッチング素子10の制御回路13とから構成され
ている。同様に、電源装置2は、スイッチング素子20
と電力変換用トランス21と過電流検出回路22とスイ
ッチング素子20の制御回路23とから構成されてい
る。
The prior art will be described in more detail with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. FIG. 6 shows two power supply units 1 and 2
FIG. 4 is a diagram illustrating a redundant operation system of a power supply device that supplies a current to a load (not shown) connected to a filter unit F by using the power supply device. As shown, the power supply device 1 includes a switching element 10, a power conversion transformer 11, and an overcurrent detection circuit 12.
And a control circuit 13 for the switching element 10. Similarly, the power supply device 2 includes a switching element 20
, A power conversion transformer 21, an overcurrent detection circuit 22, and a control circuit 23 for the switching element 20.

【0005】また、図7(a)は電源装置1の電流−電
圧出力特性を示す図であり、図7(b)は電源装置2の
電流−電圧出力特性を示す図であり、図7(c)は電源
装置1,2を冗長運転した場合の電流−電圧出力特性を
示す図である。図6及び図7から明らかなように、電源
装置1が過負荷電流I1を出力し、電源装置2が過負荷
電流I2を出力した場合、フィルタ部Fが設けられてい
る負荷ラインに供給される最大電流は(I1+I2)に
なる。そのため、負荷ラインに使用する部品(フィルタ
部F、接続コネクタ)及びプリント基板のパターン等
は、定常負荷電流に対して過大マージンを持った設計に
する必要がある。
FIG. 7A is a diagram showing current-voltage output characteristics of the power supply device 1, and FIG. 7B is a diagram showing current-voltage output characteristics of the power supply device 2, and FIG. 3C is a diagram illustrating current-voltage output characteristics when the power supply devices 1 and 2 are operated in a redundant manner. As is clear from FIGS. 6 and 7, when the power supply 1 outputs the overload current I1 and the power supply 2 outputs the overload current I2, the power supply is supplied to the load line provided with the filter unit F. The maximum current is (I1 + I2). Therefore, it is necessary to design the components (the filter unit F, the connector), the pattern of the printed circuit board, and the like used in the load line with an excessive margin with respect to the steady load current.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記したように、電源
装置の冗長運転においては、各電源装置から出力される
最大電流の和が、負荷側に流れる電流となる。そのた
め、負荷ラインに使用する部品(フィルタ部F、接続コ
ネクタ)及びプリント基板のパターン等は、定常負荷電
流に対して過大マージンを持つように設計する必要があ
る。ところが、前記過大マージンを持つように設計する
ことは、負荷側装置の小型化と低コスト化を図る際に、
大きな問題点となる。
As described above, in the redundant operation of the power supply device, the sum of the maximum currents output from the respective power supply devices is the current flowing to the load side. Therefore, it is necessary to design the components (the filter unit F, the connector) used for the load line, the pattern of the printed circuit board, and the like so as to have an excessive margin with respect to the steady load current. However, designing to have the above-mentioned excessive margin is necessary to reduce the size and cost of the load-side device.
This is a big problem.

【0007】また、近年、負荷側装置へ電力供給を行う
のに、バッテリや乾電池を用いた、いわゆるローカル給
電方式と呼ばれるものが増加している。ローカル給電方
式においては、負荷側装置の故障等に起因して負荷電流
が増大した場合、負荷電流をいかにして制限するかが、
電源装置側及び負荷側装置の小型化を実現する上で重要
である。特に、バッテリや乾電池からの放電をいかに少
なくするかが問題となる。
In recent years, what is called a local power supply system using a battery or a dry battery for supplying power to a load-side device has been increasing. In the local power supply method, when the load current increases due to a failure of the load-side device, how to limit the load current is as follows.
This is important in realizing miniaturization of the power supply device and the load device. In particular, how to reduce the discharge from a battery or a dry battery becomes a problem.

【0008】本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑
み為されたもので、電源装置の冗長運転システムにおい
て、負荷側装置の小型化及び低コスト化に寄与する電源
装置の冗長運転システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、バッテリや乾電池を用いたローカル給
電方式において、過負荷時におけるバッテリや乾電池か
らの放電を阻止し、負荷側装置の小型化及び低コスト化
に寄与する電源装置の冗長運転システムを提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and in a redundant operation system for a power supply device, a redundant operation system for a power supply device which contributes to downsizing and cost reduction of a load side device. The purpose is to provide.
Also, the present invention provides a redundant power supply operation system for a local power supply system using a battery or a dry battery, which prevents discharge from the battery or the dry battery at the time of overload and contributes to downsizing and cost reduction of the load side device. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の電源装置
の冗長運転システムによれば、複数の電源装置を互いに
並列接続して、負荷に電流を供給する電源装置の冗長運
転システムにおいて、前記複数の電源装置は各々自己の
電源装置を保護する電源装置過電流検出手段を備えると
ともに、複数の電源装置から負荷に供給される全電流
が、負荷側過電流を超えているか否かを検出する負荷側
過電流検出手段を前記負荷側の前段に備え、さらに、各
電源装置は、自己の電源装置過電流検出手段から出力さ
れた電源装置過電流検出信号又は負荷側過電流検出手段
から出力された負荷側過電流検出信号を受けたとき、電
源装置からの出力電流を止める電流制御手段を有するこ
とを特徴とする。
According to a redundant operation system for a power supply device according to the present invention, a plurality of power supply devices are connected in parallel with each other to supply current to a load. Each of the plurality of power supply devices includes a power supply device overcurrent detection unit for protecting its own power supply device, and detects whether or not the total current supplied to the load from the plurality of power supply devices exceeds the load-side overcurrent. A load-side overcurrent detection unit is provided at a preceding stage on the load side, and each power supply unit outputs a power supply overcurrent detection signal output from its own power supply unit overcurrent detection unit or an output from the load-side overcurrent detection unit. And a current control means for stopping an output current from the power supply device when the load-side overcurrent detection signal is received.

【0010】請求項1記載の発明によれば、各電源装置
毎に設けられた電源装置過電流検出手段が電源装置過電
流を検出した場合、当該電源装置の電流制御手段が出力
電流を遮断すると共に、負荷側過電流検出手段が負荷側
過電流を検出した場合、各電源装置の電流制御手段が各
電源装置から出力される電流を遮断する。請求項2記載
の電源装置の冗長運転システムによれば、請求項1記載
の電源装置の冗長運転システムにおいて、負荷側過電流
検出手段は、負荷ラインに接続された抵抗の両端に発生
する電圧と、予め定められた基準電圧とを比較すること
により、複数の電源装置から負荷に供給される全電流
が、負荷側過電流を超えているか否かを検出することを
特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, when the power supply device overcurrent detection means provided for each power supply device detects the power supply device overcurrent, the current control means of the power supply device cuts off the output current. In addition, when the load-side overcurrent detection means detects the load-side overcurrent, the current control means of each power supply unit cuts off the current output from each power supply unit. According to the redundant operation system of the power supply device according to the second aspect, in the redundant operation system of the power supply device according to the first aspect, the load-side overcurrent detection means includes a voltage generated at both ends of a resistor connected to the load line. By comparing with a predetermined reference voltage, it is detected whether or not the total current supplied to the load from the plurality of power supplies exceeds the load-side overcurrent.

【0011】請求項2記載の発明によれば、負荷側過電
流検出手段は、複数の電源装置から負荷に供給される全
電流が、負荷側過電流を超えているか否かを確実に検出
することができる。請求項3記載の電源装置の冗長運転
システムによれば、請求項1記載の電源装置の冗長運転
システムにおいて、前記負荷側過電流検出手段は、負荷
ラインに接続された抵抗の両端に発生する電圧と、予め
電源装置毎に定められた基準電圧とを比較することによ
り、複数の電源装置のうち運転を行う電源装置と運転を
停止する電源装置を区別することを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, the load-side overcurrent detecting means reliably detects whether or not the total current supplied to the load from the plurality of power supplies exceeds the load-side overcurrent. be able to. According to the redundant operation system of the power supply device according to the third aspect, in the redundant operation system of the power supply device according to the first aspect, the load-side overcurrent detection means includes a voltage generated at both ends of a resistor connected to a load line. And a reference voltage determined in advance for each power supply device, thereby distinguishing a power supply device that operates and a power supply device that stops operation among a plurality of power supply devices.

【0012】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の電源装置の冗長運転システムにおいて、電源装置毎
に運転を行う電源装置と運転を停止する電源装置を確実
に区別することができる。請求項4記載の電源装置の冗
長運転システムによれば、複数の電源装置のうち少なく
とも1台の電源装置がバッテリ又は乾電池により駆動さ
れるバックアップ用電源装置であり、通常運転時にはバ
ックアップ用電源装置以外の電源装置が動作して負荷側
に電力を供給しており、バックアップ用電源装置は他の
電源装置の運転が断した場合に限って負荷に電流を供給
する電源装置の冗長運転システムにおいて、前記バック
アップ用電源装置の最大出力電圧は、他の電源装置の最
大出力電圧よりも小さい値に設定されており、かつ、複
数の電源装置から負荷に供給される全電流が、負荷側過
電流を超えているか否かを検出する負荷側過電流検出手
段を前記負荷の前段に備え、前記負荷側過電流検出手段
は、負荷ラインに接続された抵抗の両端に発生する電圧
と、予め電源装置毎に定められた基準電圧とを比較して
基準電圧を超えている電源装置に限って負荷側過電流検
出信号を出力することにより、複数の電源装置のうち運
転を行う電源装置と運転を停止する電源装置を区別し、
かつバックアップ用電源装置の前記基準電圧は他の電源
装置の基準電圧よりも小さい値に設定されていることを
特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, in the redundant operation system of the power supply device according to the first aspect, it is possible to reliably distinguish a power supply device that operates for each power supply device and a power supply device that stops operation. . According to the redundant operation system of the power supply device, at least one of the plurality of power supply devices is a backup power supply device driven by a battery or a dry battery, and other than the backup power supply device during normal operation. The power supply unit operates to supply power to the load side, and the backup power supply unit supplies current to the load only when the operation of the other power supply unit is interrupted. The maximum output voltage of the backup power supply is set to a value smaller than the maximum output voltage of the other power supplies, and the total current supplied to the load from multiple power supplies exceeds the load side overcurrent. Load-side overcurrent detection means for detecting whether or not the load is present is provided at a stage preceding the load, and the load-side overcurrent detection means is provided at both ends of a resistor connected to a load line. And a reference voltage predetermined for each power supply device, and outputting a load-side overcurrent detection signal only to the power supply device that exceeds the reference voltage, thereby operating the plurality of power supply devices. Distinguish between the power supply to perform and the power supply to stop operation,
In addition, the reference voltage of the backup power supply device is set to a value smaller than the reference voltage of another power supply device.

【0013】請求項4記載の発明によれば、バックアッ
プ用電源装置の出力電圧の最大値が他の電源装置の出力
電圧の最大値より小さい値に設定され、かつバックアッ
プ用電源装置の前記基準電圧が他の電源装置の基準電圧
よりも小さい値に設定されてるので、通常運転時におい
ても、負荷側過電流時においても、バックアップ用電源
装置以外の電源装置から負荷側に電流が供給される。
According to the present invention, the maximum value of the output voltage of the backup power supply is set to a value smaller than the maximum value of the output voltage of the other power supply, and the reference voltage of the backup power supply is Is set to a value smaller than the reference voltage of the other power supply device, so that the current is supplied from the power supply device other than the backup power supply device to the load side in both the normal operation and the load side overcurrent.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示す実施の形
態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形
態を示す回路図であり、3台の電源装置1,2,3が接
続された冗長運転システムを示している。この実施の形
態は請求項1に対応する。なお、図1に示す実施の形態
において、図6に示す従来技術と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。図6に示す従来技術と図
1に示す第1の実施の形態が異なるのは、次の点であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments shown in the accompanying drawings will be described below. FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, and shows a redundant operation system in which three power supplies 1, 2, 3 are connected. This embodiment corresponds to claim 1. In the embodiment shown in FIG. 1, the same parts as those in the prior art shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the prior art shown in FIG. 6 and the first embodiment shown in FIG. 1 is as follows.

【0015】第1に、図6に示す従来技術においては2
台の電源装置1,2の並列運転であったが、図1に示す
実施の形態においては3台の電源装置1,2,3の並列
運転であり、電源装置1,2,3から出力される電流I
1がフィルタ部Fに接続されている負荷ラインに入力さ
れている。ここで、電源装置3の各部の構成は、電源装
置1,2と同様であり、スイッチング素子30と電力変
換用トランス31と過電流検出回路32とスイッチング
素子30の制御回路33とから構成されている。なお、
図示する第1の実施の形態においては、冗長運転を行う
電源装置は3台に設定されているが、この台数は任意で
よい。
First, in the prior art shown in FIG.
In the embodiment shown in FIG. 1, three power supplies 1, 2 and 3 are operated in parallel, and the power supplies 1, 2 and 3 are output in parallel. Current I
1 is input to the load line connected to the filter unit F. Here, the configuration of each unit of the power supply device 3 is the same as that of the power supply devices 1 and 2, and includes a switching element 30, a power conversion transformer 31, an overcurrent detection circuit 32, and a control circuit 33 of the switching element 30. I have. In addition,
In the illustrated first embodiment, the number of power supplies for performing the redundant operation is set to three, but the number may be arbitrary.

【0016】第2に、3台の電源装置1,2,3とフィ
ルタ部Fを結ぶ負荷ラインには、負荷側に対する過電流
検出回路4が設けられている。そして、過電流が負荷ラ
インに流れた場合には、負荷側の過電流検出回路4から
各電源装置1,2,3に設けられている各スイッチング
素子10,20,30の制御回路13,23,33に対
して過電流検出信号が出力される。その結果、前記各制
御回路13,23,33はスイッチング素子10,2
0,30の動作を停止して、電源装置1,2,3の出力
を停止する。これによって、負荷側に対する電源装置
1,2,3からの電流供給が停止する。
Second, an overcurrent detection circuit 4 for the load is provided on a load line connecting the three power supplies 1, 2, 3 and the filter section F. When an overcurrent flows in the load line, the overcurrent detection circuit 4 on the load side controls the control circuits 13, 23 of the switching elements 10, 20, 30 provided in the power supplies 1, 2, 3 respectively. , 33 are output with an overcurrent detection signal. As a result, each of the control circuits 13, 23, 33 is switched by the switching element 10, 2,
The operations of the power supplies 0, 30 are stopped, and the outputs of the power supplies 1, 2, 3 are stopped. Thus, the current supply from the power supply devices 1, 2, 3 to the load side is stopped.

【0017】図2は、図1に示す過電流検出回路4の一
例を示す回路図である。これは、請求項2に記載の発明
に対応する。図示するように、負荷ライン上に設けられ
た抵抗R1の両端に、負荷電流が流れることにより発生
する電圧を検知し、検知した電圧は電池Bの基準電圧V
と比較される。検知した電圧が基準電圧Vよりも大きい
場合、各電源装置1,2,3の各スイッチング素子1
0,20,30の制御回路13,23,33にアンプA
MPから負荷側過電流検出信号が出力される。これによ
り、各電源装置1,2,3の制御回路13,23,33
は、スイッチング素子10,20,30のスイッチング
動作を停止させ、電力の出力を停止する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the overcurrent detection circuit 4 shown in FIG. This corresponds to the second aspect of the present invention. As shown in the figure, a voltage generated when a load current flows across both ends of a resistor R1 provided on a load line is detected, and the detected voltage is a reference voltage V of the battery B.
Is compared to If the detected voltage is higher than the reference voltage V, each switching element 1 of each of the power supply devices 1, 2, 3
0, 20, and 30 control circuits 13, 23, and 33
The MP outputs a load-side overcurrent detection signal. Thereby, the control circuits 13, 23, 33 of the power supply units 1, 2, 3
Stops the switching operation of the switching elements 10, 20, 30 and stops the output of electric power.

【0018】なお、図2に示す過電流検出回路4は、ア
ンプAMPと基準電圧V(電池B)を一つだけ設けた例
を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
アンプAMPと基準電圧(電池)を複数設け、各電源装
置毎に負荷側で検出する過電流を異なる値に設定してよ
い。これは、請求項3に記載の発明に対応する。なお、
言うまでもなく、前記した第1の実施の形態において、
複数の電源装置は、交流入力によって駆動されるもので
もよく、直流入力によって駆動されるものでもよい。
Although the overcurrent detection circuit 4 shown in FIG. 2 has an example in which only one amplifier AMP and one reference voltage V (battery B) are provided, the present invention is not limited to this.
A plurality of amplifiers AMP and reference voltages (batteries) may be provided, and the overcurrent detected on the load side may be set to a different value for each power supply device. This corresponds to the third aspect of the present invention. In addition,
Needless to say, in the first embodiment described above,
The plurality of power supply devices may be driven by an AC input or may be driven by a DC input.

【0019】前記第1の実施の形態によれば、負荷側に
流れる過電流を適切な値に設定することができるため、
複数の電源装置の運転を適切に制御することができる。
ここで、負荷側過電流の適切な値とは、例えば、各電源
装置1,2,3の最大出力電流をIとすると、I<(負
荷側過電流)≦3Iなどが考えられる。したがって、従
来技術のように、負荷側装置を定常負荷電流に対して過
大マージンを持つように設計する必要がなくなり、負荷
側装置の小型化と低コスト化を図ることが可能になる。
According to the first embodiment, the overcurrent flowing on the load side can be set to an appropriate value.
The operation of the plurality of power supply devices can be appropriately controlled.
Here, the appropriate value of the load-side overcurrent may be, for example, I <(load-side overcurrent) ≦ 3I, where I is the maximum output current of each of the power supply devices 1, 2, and 3. Therefore, unlike the related art, it is not necessary to design the load-side device to have an excessive margin with respect to the steady load current, and it is possible to reduce the size and cost of the load-side device.

【0020】図3は、本発明の第2の実施の形態を示す
回路図であり、2台の電源装置5,6が接続された冗長
運転システムを示している。図3に示す第2の実施の形
態は、バッテリや乾電池によるバックアップ機能を備え
たローカル給電AC入力電源装置を示すものである。な
お、言うまでもなく、電源装置の数は2台に限定されな
い。ここで、図3に示す第2の実施の形態は、請求項4
に記載の発明に相当する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and shows a redundant operation system in which two power supplies 5 and 6 are connected. The second embodiment shown in FIG. 3 shows a local power supply AC input power supply device having a backup function using a battery or a dry cell. Needless to say, the number of power supply devices is not limited to two. Here, the second embodiment shown in FIG.
Corresponds to the invention described in (1).

【0021】図3に示すローカル給電AC入力電源装置
は、通常、入力ACにより駆動する電源装置5だけが動
作して電力を供給しており、電源装置6は電源装置5が
断した場合にバッテリBA(又は乾電池)駆動によりバ
ックアップするものである。図4は、電源装置5,6の
電流−電圧出力特性を示す図である。図4において、実
線で示す特性が電源装置5の電流−電圧出力特性であ
り、点線で示す特性が電源装置6の電流−電圧出力特性
である。
In the local power supply AC input power supply shown in FIG. 3, only the power supply 5 driven by the input AC is normally operated to supply power, and the power supply 6 is connected to the battery when the power supply 5 is cut off. It is backed up by BA (or dry cell) drive. FIG. 4 is a diagram illustrating current-voltage output characteristics of the power supply devices 5 and 6. In FIG. 4, the characteristics shown by the solid line are the current-voltage output characteristics of the power supply device 5, and the characteristics shown by the dotted line are the current-voltage output characteristics of the power supply device 6.

【0022】図4から明らかなように、電源装置5の出
力電圧V5は電源装置6の出力電圧V6よりも高いの
で、電源装置5が何らかの原因で運転を停止しない限
り、電源装置6が動作することはない。また、図3に示
すように、電源装置5は、交流入力ACとスイッチング
素子50と電力変換用トランス51とスイッチング素子
50の制御回路53とから構成されている。同じく、電
源装置6は、バッテリBA(又は乾電池)とスイッチン
グ素子60と電力変換用トランス61とスイッチング素
子60の制御回路63とから構成されている。
As is apparent from FIG. 4, the output voltage V5 of the power supply 5 is higher than the output voltage V6 of the power supply 6, so that the power supply 6 operates unless the power supply 5 stops operating for some reason. Never. As shown in FIG. 3, the power supply device 5 includes an AC input AC, a switching element 50, a power conversion transformer 51, and a control circuit 53 for the switching element 50. Similarly, the power supply device 6 includes a battery BA (or a dry cell), a switching element 60, a power conversion transformer 61, and a control circuit 63 for the switching element 60.

【0023】また、電源装置6の出力ラインにはダイオ
ードDが設けられており、電源装置5の出力電流が電源
装置6に逆流するのを防止している。電源装置5,6と
フィルタ部Fの間には、第1の実施の形態と同様に、負
荷側の過電流検出回路4が設けられている。図5は、図
3に示す過電流検出回路4の一例を示す回路図である。
図示するように、負荷ライン上に設けられた抵抗R1の
両端に負荷電流が流れることにより発生する電圧を検出
し、検知した電圧は電池B1,B2の基準電圧Vac,
Vdcと比較される。ここで、基準電圧Vac>基準電
圧Vdcの関係が成立している。
A diode D is provided on the output line of the power supply 6 to prevent the output current of the power supply 5 from flowing back to the power supply 6. A load-side overcurrent detection circuit 4 is provided between the power supply devices 5 and 6 and the filter unit F, as in the first embodiment. FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the overcurrent detection circuit 4 shown in FIG.
As shown in the figure, a voltage generated when a load current flows through both ends of a resistor R1 provided on a load line is detected, and the detected voltage is a reference voltage Vac of the batteries B1 and B2.
Vdc. Here, the relationship of reference voltage Vac> reference voltage Vdc is established.

【0024】図3に示す電源装置の冗長運転は、次のよ
うに行われる。すなわち、通常運転時においては、出力
電圧が大きな値(V5)に設定されている電源装置5か
ら負荷側に電流が供給されため、出力電圧が小さい値
(V6)に設定されているバックアップ用電源装置6か
ら電力が供給されることはない。すなわち、バックアッ
プ用のバッテリBA(乾電池)から放電されることはな
い。
The redundant operation of the power supply device shown in FIG. 3 is performed as follows. In other words, during normal operation, a current is supplied to the load side from the power supply device 5 whose output voltage is set to a large value (V5), so that the backup power supply whose output voltage is set to a small value (V6) No power is supplied from the device 6. That is, the battery is not discharged from the backup battery BA (dry battery).

【0025】また、電源装置5の運転中(電源装置6は
停止中)に負荷側に過電流が流れた場合には次のように
動作する。すなわち、前記過電流検出回路4によって検
知された電圧が基準電圧Vdcよりも大きくなった時点
で、電源装置6のスイッチング素子60の制御回路63
にアンプAMP2から負荷側過電流検出信号が出力され
る。したがって、バックアップ用の電源装置6の運転は
禁止され、電源装置6が運転を開始することはない。
When an overcurrent flows to the load while the power supply 5 is operating (the power supply 6 is stopped), the following operation is performed. That is, when the voltage detected by the overcurrent detection circuit 4 becomes higher than the reference voltage Vdc, the control circuit 63 of the switching element 60 of the power supply 6
AMP2 outputs a load-side overcurrent detection signal. Therefore, the operation of the backup power supply device 6 is prohibited, and the power supply device 6 does not start operating.

【0026】また、前記過電流検出回路4によって検知
された電圧が基準電圧Vacよりも大きくなった時点
で、電源装置5のスイッチング素子50の制御回路53
にアンプAMP1から負荷側過電流検出信号が出力され
る。その結果、電源装置5の運転が停止される。さら
に、何らかの原因により、電源装置5がダウンしてお
り、バックアップ用の電源装置6が動作中に、負荷側に
過電流が流れたとする。この場合には、過電流検出回路
4によって検知された電圧が基準電圧Vdcよりも大き
くなった時点で、電源装置6のスイッチング素子60の
制御回路63にアンプAMP2から負荷側過電流検出信
号が出力される。したがって、バックアップ用の電源装
置6の運転は禁止され、電源装置6が運転を続行するこ
とはない。
When the voltage detected by the overcurrent detection circuit 4 becomes larger than the reference voltage Vac, the control circuit 53 of the switching element 50 of the power supply 5
AMP1 outputs a load-side overcurrent detection signal. As a result, the operation of the power supply device 5 is stopped. Further, it is assumed that the power supply device 5 is down for some reason and an overcurrent flows to the load side while the backup power supply device 6 is operating. In this case, when the voltage detected by the overcurrent detection circuit 4 becomes higher than the reference voltage Vdc, a load-side overcurrent detection signal is output from the amplifier AMP2 to the control circuit 63 of the switching element 60 of the power supply device 6. Is done. Therefore, the operation of the backup power supply device 6 is prohibited, and the power supply device 6 does not continue operating.

【0027】したがって、定常時はもとより、過負荷時
においても、電源装置5からのみ電力が供給され、バッ
クアップ用の電源装置6から電力が供給されることはな
い。唯一、バックアップ用の電源装置6から負荷に電力
が供給されるのは、電源装置5の出力が何らかの理由に
より断した場合である。以上の説明から明らかなよう
に、第2の実施の形態によれば、電源装置5が何らかの
原因で断したとき以外は、定常時はもとより過負荷時に
おいても、電源装置5だけからの電力供給となるため、
バッテリ(乾電池)BAの蓄積エネルギーの消費を防止
することができる。
Therefore, power is supplied only from the power supply 5 and not from the backup power supply 6 even in the case of overload as well as in the steady state. Power is supplied from the backup power supply 6 to the load only when the output of the power supply 5 is interrupted for some reason. As is apparent from the above description, according to the second embodiment, except when the power supply device 5 is disconnected for some reason, power supply from only the power supply device 5 is possible not only in a steady state but also in an overload state. Because
The consumption of the energy stored in the battery (dry cell) BA can be prevented.

【0028】また、前記第2の実施の形態によれば、第
1の実施の形態と同様に、負荷側に流れる過電流を適切
な値に設定し、かつ、複数の電源装置の運転を制御する
ことができる。したがって、従来技術のように、負荷側
装置を定常負荷電流に対して過大マージンを持つように
設計する必要がなくなり、負荷側装置の小型化と低コス
ト化を図ることが可能になる。
According to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the overcurrent flowing to the load is set to an appropriate value and the operation of the plurality of power supply devices is controlled. can do. Therefore, unlike the related art, it is not necessary to design the load-side device to have an excessive margin with respect to the steady load current, and it is possible to reduce the size and cost of the load-side device.

【0029】[0029]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、負荷側過
電流検出手段が負荷側過電流を検出した場合、各電源装
置の電流制御手段が各電源装置から出力される電流を遮
断する。したがって、前記負荷側過電流を適切な値に設
定することにより、負荷ラインに使用する部品(フィル
タ部F、接続コネクタ)及びプリント基板のパターン等
は、定常負荷電流に対して適切なマージンを持って設計
することが可能になる。したがって、負荷側装置の小型
化と低コスト化を図ることが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, when the load side overcurrent detecting means detects the load side overcurrent, the current control means of each power supply unit cuts off the current output from each power supply unit. . Therefore, by setting the load side overcurrent to an appropriate value, the components (the filter portion F, the connector) used for the load line and the pattern of the printed circuit board have an appropriate margin with respect to the steady load current. It becomes possible to design. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the load-side device.

【0030】請求項2記載の発明によれば、複数の電源
装置から負荷に供給される全電流が負荷側過電流を超え
ているか否かを確実に検出して各電源装置に通知するこ
とができるため、負荷ラインに使用する部品(フィルタ
部F、接続コネクタ)及びプリント基板のパターン等
は、定常負荷電流に対して適切なマージンを持って設計
することが可能になる。したがって、負荷側装置の小型
化と低コスト化を図ることが可能になる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to reliably detect whether or not the total current supplied to the load from the plurality of power supplies exceeds the load-side overcurrent and notify each power supply. Therefore, it is possible to design the components (the filter unit F, the connector) used for the load line, the pattern of the printed circuit board, and the like with an appropriate margin for the steady load current. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the load-side device.

【0031】請求項3記載の発明によれば、各電源装置
毎に負荷側過電流の検出値を異なる値に設定できるた
め、負荷側に流れる電流値に応じて、電源装置毎に電流
を出力する電源装置と電流を出力しない電源装置とを区
別することが可能になる。請求項4記載の発明によれ
ば、通常運転時において、出力電圧が大きな値に設定さ
れた電源装置から順番に負荷側に電流が供給され、出力
電圧が最も小さい値に設定されたバックアップ用電源装
置から電力が供給されるのを防止できる。
According to the third aspect of the present invention, the detection value of the overcurrent on the load side can be set to a different value for each power supply device, so that the current is output for each power supply device according to the value of the current flowing to the load side. It is possible to distinguish a power supply device that does not output a current from a power supply device that outputs a current. According to the invention described in claim 4, during normal operation, a current is supplied to the load side in order from a power supply device whose output voltage is set to a large value, and a backup power supply whose output voltage is set to a minimum value. Power can be prevented from being supplied from the device.

【0032】また、請求項4記載の発明によれば、バッ
クアップ用電源装置に電源装置過電流検出信号を出力す
る際の基準電圧が他の電源装置の基準電圧よりも小さい
値に設定されているので、過負荷時においても、複数の
電源装置のうち、最初にバックアップ用電源装置の動作
が停止し、バックアップ用電源装置以外の電源装置から
負荷側に電流が供給される。その結果、過負荷時におい
てもバッテリや乾電池からの放電が阻止され、負荷側装
置の小型化及び低コスト化にも寄与する電源装置の冗長
運転システムを提供するができる。
According to the present invention, the reference voltage for outputting the power supply overcurrent detection signal to the backup power supply is set to a value smaller than the reference voltage of the other power supply. Therefore, even at the time of overload, among the plurality of power supply devices, the operation of the backup power supply device first stops, and current is supplied to the load side from power supply devices other than the backup power supply device. As a result, it is possible to provide a redundant operation system of a power supply device that prevents discharge from a battery or a dry battery even during an overload and contributes to downsizing and cost reduction of a load-side device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す過電流検出回路4の一例を示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit 4 shown in FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す電源装置5,6の電流−電圧出力特
性を示す図である。
4 is a diagram showing current-voltage output characteristics of power supply devices 5 and 6 shown in FIG.

【図5】図3に示す過電流検出回路4の一例を示す回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit 4 shown in FIG.

【図6】2台の電源装置1,2を用いてフィルタ部に接
続された負荷(図示せず)に電流を供給する電源装置の
冗長運転システムを示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a redundant operation system of a power supply device that supplies a current to a load (not shown) connected to a filter unit using two power supply devices 1 and 2;

【図7】図7(a)は電源装置1の電流−電圧出力特性
を示す図、図7(b)は電源装置2の電流−電圧出力特
性を示す図、図7(c)は電源装置1,2を冗長運転し
た場合の電流−電圧出力特性を示す図である。
7A is a diagram illustrating current-voltage output characteristics of the power supply device 1, FIG. 7B is a diagram illustrating current-voltage output characteristics of the power supply device 2, and FIG. 7C is a power supply device. It is a figure which shows the current-voltage output characteristic at the time of 1 and 2 performing redundant operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,5,6 電源装置 4 負荷側の過電流検出回路 10,20,30,50,60 スイッチング素子 11,21,31,51,61 電力変換用トランス 12,22,32,52,62 電源装置の過電流検出
回路 12,23,33,53,63 スイッチング素子の制
御回路 F フィルタ部 AMP,AMP1,AMP2 アンプ B,B1,B2 電池 D ダイオード R1 抵抗
1, 2, 3, 5, 6 power supply device 4 load side overcurrent detection circuit 10, 20, 30, 50, 60 switching element 11, 21, 31, 51, 61 power conversion transformer 12, 22, 32, 52 , 62 Overcurrent detection circuit of power supply device 12, 23, 33, 53, 63 Switching element control circuit F Filter section AMP, AMP1, AMP2 Amplifier B, B1, B2 Battery D Diode R1 Resistance

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の電源装置を互いに並列接続して、
負荷に電流を供給する電源装置の冗長運転システムにお
いて、 前記複数の電源装置は各々自己の電源装置を保護する電
源装置過電流検出手段を備えるとともに、 前記複数の電源装置から負荷に供給される全電流が、負
荷側過電流を超えているか否かを検出する負荷側過電流
検出手段を前記負荷の前段に備え、 さらに、各電源装置は、自己の電源装置過電流検出手段
から出力された電源装置過電流検出信号又は負荷側過電
流検出手段から出力された負荷側過電流検出信号を受け
たとき、電源装置からの出力電流を止める電流制御手段
を有することを特徴とする電源装置の冗長運転システ
ム。
1. A plurality of power supplies are connected in parallel with each other,
In a redundant operation system of a power supply device for supplying a current to a load, the plurality of power supply devices each include a power supply overcurrent detection unit for protecting its own power supply device, and a plurality of power supply devices supplied to the load from the plurality of power supply devices. A load-side overcurrent detecting means for detecting whether or not the current exceeds a load-side overcurrent is provided at a stage preceding the load; and each power supply device has a power supply output from its own power supply device overcurrent detection means. Redundant operation of the power supply device, comprising current control means for stopping output current from the power supply device when receiving a device overcurrent detection signal or a load-side overcurrent detection signal output from the load-side overcurrent detection means. system.
【請求項2】 前記負荷側過電流検出手段は、負荷ライ
ンに接続された抵抗の両端に発生する電圧と、予め定め
られた基準電圧とを比較することにより、複数の電源装
置から負荷に供給される全電流が、負荷側過電流を超え
ているか否かを検出することを特徴とする請求項1記載
の電源装置の冗長運転システム。
2. The load-side overcurrent detecting means compares a voltage generated at both ends of a resistor connected to a load line with a predetermined reference voltage to supply the load from a plurality of power supply devices to the load. The redundant operation system for a power supply device according to claim 1, wherein whether or not the total current to be performed exceeds a load-side overcurrent is detected.
【請求項3】 前記負荷側過電流検出手段は、負荷ライ
ンに接続された抵抗の両端に発生する電圧と、予め電源
装置毎に定められた基準電圧とを比較することにより、
複数の電源装置のうち運転を行う電源装置と運転を停止
する電源装置を区別することを特徴とする請求項1記載
の電源装置の冗長運転システム。
3. The load-side overcurrent detection means compares a voltage generated at both ends of a resistor connected to a load line with a reference voltage predetermined for each power supply device.
2. The redundant operation system for a power supply device according to claim 1, wherein a power supply device that operates and a power supply device that stops operation are distinguished among the plurality of power supply devices.
【請求項4】 複数の電源装置のうち少なくとも1台の
電源装置がバッテリ又は乾電池により駆動されるバック
アップ用電源装置であり、通常運転時にはバックアップ
用電源装置以外の電源装置が動作して負荷側に電力を供
給しており、バックアップ用電源装置は他の電源装置の
運転が断した場合に限って負荷に電流を供給する電源装
置の冗長運転システムにおいて、 前記バックアップ用電源装置の最大出力電圧は、他の電
源装置の最大出力電圧よりも小さい値に設定されてお
り、 かつ、複数の電源装置から負荷に供給される全電流が、
負荷側過電流を超えているか否かを検出する負荷側過電
流検出手段を前記負荷の前段に備え、 前記負荷側過電流検出手段は、負荷ラインに接続された
抵抗の両端に発生する電圧と、予め電源装置毎に定めら
れた基準電圧とを比較することにより、複数の電源装置
のうち運転を行う電源装置と運転を停止する電源装置を
区別し、かつバックアップ用電源装置の前記基準電圧は
他の電源装置の基準電圧よりも小さい値に設定されてい
ることを特徴とする電源装置の冗長運転システム。
4. A backup power supply device driven by a battery or a dry battery, wherein at least one of the plurality of power supply devices is a backup power supply device. In the redundant operation system of the power supply device that supplies power and the backup power supply device supplies current to the load only when the operation of the other power supply device is interrupted, the maximum output voltage of the backup power supply device is: It is set to a value smaller than the maximum output voltage of the other power supplies, and the total current supplied to the load from the plurality of power supplies is
Load-side overcurrent detection means for detecting whether or not the load-side overcurrent has been exceeded is provided at a preceding stage of the load, and the load-side overcurrent detection means includes a voltage generated at both ends of a resistor connected to a load line. By comparing a reference voltage predetermined for each power supply device in advance, a power supply device that operates and a power supply device that stops operation among a plurality of power supply devices are distinguished, and the reference voltage of a backup power supply device is A redundant operation system for a power supply, wherein the value is set to a value smaller than a reference voltage of another power supply.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005317282A (en) * 2004-04-27 2005-11-10 Toyota Motor Corp Failure diagnostic system

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