JP2001238434A - Dc/dcコンバータ - Google Patents

Dc/dcコンバータ

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JP2001238434A
JP2001238434A JP2000042939A JP2000042939A JP2001238434A JP 2001238434 A JP2001238434 A JP 2001238434A JP 2000042939 A JP2000042939 A JP 2000042939A JP 2000042939 A JP2000042939 A JP 2000042939A JP 2001238434 A JP2001238434 A JP 2001238434A
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JP
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current
converter
power supply
voltage
current limiting
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JP2000042939A
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English (en)
Inventor
Kimihide Aoyama
公英 青山
Yoko Aoki
容子 青木
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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  • Dc-Dc Converters (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電源オン時の突入電流のために電源ラインの電
圧が低下し、同じ電源ラインに接続されている他の機器
が誤動作するという課題を解決する。 【解決手段】DC/DCコンバータ部の入力側に直列に
電流制限部を挿入し、電源オン時から所定の時間この電
流制限部を動作させるようにした。また、DC/DCコ
ンバータ部が電流を出力する前に電流制限部の動作を停
止させるようにした。突入電流を最小にすることができ
るので、同じ電源ラインに接続された他の機器に影響を
与えることがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、DCS(Distrib
uted Control System)のI/Oモジュール等同一の電源
ラインから多数の機器に電力を供給するように構成され
る機器に用いて好適なDC/DCコンバータに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】DCSには多数のI/Oモジュールが接
続される。これらのI/Oモジュールには種々の電圧を
作るためにDC/DCコンバータが内蔵され、このDC
/DCコンバータの電源はバックボードの電源ラインか
ら供給される。つまり、バックボードの電源ラインには
多数のDC/DCコンバータが並列に接続される。
【0003】このようなDC/DCコンバータの従来例
を図2に示す。なお、DC/DCコンバータの本体は既
知のものであるので説明を省略し、本発明にかかわる部
分のみについて説明する。図2において、1はDC/D
Cコンバータ部であり、図示しないI/Oモジュールに
内蔵されている。11、12はそれぞれVcc、GND
側の電源端子であり、DC電源が入力される。13、1
4はそれぞれ電源端子11,12側から見たDC/DC
コンバータ部1の等価抵抗、等価コンデンサである。2
はDC/DCコンバータ部1の出力側に接続されている
負荷、3は電源端子11、12間に接続されたコンデン
サであり、ノイズ除去などのために挿入される。4はバ
ックボードであり、このバックボード4内に含まれる電
源ラインからDC/DCコンバータ部1に電力が供給さ
れる。
【0004】このような構成において、バックボード4
には多数のI/Oモジュールが接続される。各I/Oモ
ジュールには図2のDC/DCコンバータが内蔵されて
いるので、バックボード4中の電源ラインには多数のD
C/DCコンバータが並列接続されることになる。各々
のI/Oモジュールには電源の供給をオン・オフできる
機構が備わっており、必要なI/Oモジュールのみに電
源を供給するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなDC/DCコンバータには、次のような課題があっ
た。
【0006】DC/DCコンバータに電源が供給されな
いとコンデンサ3および等価コンデンサ14には電荷が
チャージされていない。この状態で電源が投入される
と、コンデンサ3および等価コンデンサ14が急激にチ
ャージされて大きな突入電流が流れ、バックボード4内
の電源ラインの電圧が一時的に低下してしまう。そのた
め、同じ電源ラインに接続されている他のDC/DCコ
ンバータの出力電圧が低下し、このDC/DCコンバー
タを電源としているI/Oモジュール等の機器が誤動作
してしまうという課題があった。
【0007】従って本発明が解決しようとする課題は、
突入電流を制限して電源ラインの電圧が低下することが
ないDC/DCコンバータを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明のうち請求項1記載の発明は、DC/
DCコンバータ部の入力側に直列に電流制限部を挿入
し、この電流制限部を電源投入時から所定の期間働かせ
ることにより、電源投入時の突入電流を制限するように
したものである。突入電流を所定の値以下に押さえるこ
とができるので、電源ラインの電圧が低下することがな
い。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、電流制限部を抵抗器とこの抵抗器に並列に接続した
スイッチング素子とから構成するようにしたものであ
る。簡単な構成で突入電流を制限ずることができる。
【0010】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、DC/DCコンバータ部が出力を開
始する前に電流制限部の動作を停止するようにしたもの
である。突入電流を最小にすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、図に基づいて発明を詳細
に説明する。図1は本発明に係るDC/DCコンバータ
の一実施例を示す構成図である。なお、図2と同じ要素
には同一符号を付し、説明を省略する。図1において、
5は抵抗値Rを有する抵抗であり、DC/DCコンバー
タ部1のGND側の電源端子12とバックボード4の電
源ラインの間に挿入される。6はスイッチング素子であ
り、抵抗5と並列に接続される。抵抗5とスイッチング
素子6とで電流制限部を構成している。このスイッチン
グ素子6のオンオフは外部から与えられるINZ信号に
よって制御される。すなわち、INZ信号が低レベルに
なるとスイッチング素子6がオンになって電流制限機能
が停止し、高レベルになるとオフになって電流制限機能
が働く。7はスイッチング素子6を保護ずるための抵抗
である。
【0012】このような構成において、最初にINZ信
号を高レベルに、すなわちスイッチング素子6をオフに
してからDC/DCコンバータ部1に電力の供給を開始
する。このときコンデンサ3および等価コンデンサ14
を充電するために突入電流が流れるが、抵抗6のために
その電流値は一定値以下に制限される。そのため、バッ
クボード4内の電源ラインの電圧が極度に低下すること
がなくなるので、同じ電源ラインに接続された他の機器
の動作を阻害することがなくなる。コンデンサ3および
等価コンデンサ12が充電された後にINZ信号を低レ
ベルにしてスイッチング素子6をオンにし、電流制限部
の動作を停止させる。
【0013】次に、本実施例の動作をより詳しく説明す
る。電源を入れた直後はコンデンサ3および等価コンデ
ンサ14は充電されていないので、その間の電圧はほと
んどゼロである。従って、バックボード4内の電源ライ
ンの電圧をVccとすると、GND側の電源端子12の
電圧はほぼVccになる。そのため、DC/DCコンバ
ータ部1の入力電流I、すなわち突入電流は、 I=Vcc/R になる。従って、抵抗値Rを調整することにより、突入
電流を一定値以下に制限することができる。
【0014】コンデンサ3および等価コンデンサ14が
充電され始めると、電源端子11と同12間の電圧が徐
々に大きくなる。この電圧をVとすると、電源端子12
の電圧は(Vcc―V)になるので、DC/DCコンバ
ータ部1の入力電流Iは、 I=(Vcc―V)/R になる。電圧Vは下記(1)式に示す1次微分方程式に
従って増大する。 V/Ri+(Ci+C)・dV/dt=(Vcc―V)/R ……… (1 ) Ri:等価抵抗13の抵抗値 Ci:等価コンデンサ14の容量値 なお、この段階ではDC/DCコンバータ部1の入力電
圧、すなわち電源端子11−12間の電圧Vは十分大き
くはないので、その出力電流は流れない。
【0015】DC/DCコンバータ部1の入力電圧Vが
電流を出力できる電圧以上になるとDC/DCコンバー
タ部1は出力を開始するので、その消費電流は増大す
る。このとき、電源端子12の電圧は(DC/DCコン
バータ部1の消費電流×R)になるので、DC/DCコ
ンバータ部1の入力電圧Vは、 V=Vcc―(DC/DCコンバータ部1の消費電流)
×R になって低下する。この電圧Vが、DC/DCコンバー
タ部1が電流を出力できる電圧以下になると消費電流が
減少して電圧Vが増加するので、コンデンサ3および等
価コンデンサ14への充電が再開される。これらの動作
を繰り返して、電圧Vは増加・減少を繰り返しながら、
総体として増加していく。
【0016】既に説明したように、INZ信号を高レベ
ルにしてスイッチング素子6をオフにしてからDC/D
Cコンバータ部1に電力を供給し、一定時間が経過した
ときにINZ信号を低レベルにしてスイッチング素子6
をオンにするように制御することによって、電源投入時
の突入電流を一定値以下に押さえるようにする。しかし
ながら、前述したように電圧Vが増加・減少を繰り返す
状態に入ると、スイッチング素子6がオンになったとき
の電源端子12の電圧を特定することができないので、
突入電流の最小値を保証することができなくなるという
欠点がある。
【0017】この欠点を除去するためには、DC/DC
コンバータ部1が電流を出力し始める前にスイッチング
素子6をオンするようにすればよい。DC/DCコンバ
ータ部1が電流を出力し始めるときの入力電圧Vの値は
既知であり、電圧Vが増加・減少を繰り返す前はその電
圧は前記(1)式の微分方程式を満たすように変化する
ので、DC/DCコンバータ部1に電力の供給を開始し
てから電流を出力し始めるまでの時間は特定することが
できる。前記(1)式からわかるように、この時間は抵
抗5の抵抗値Rおよびコンデンサ3の容量値Cによって
変化させることができるので、この条件を満たすように
抵抗5の抵抗値Rおよびコンデンサ3の容量値Cを調整
する。このようにすることによって、スイッチング素子
6がオンになる時の突入電流Iを、 I=(Vcc―(DC/DCコンバータ部1が出力可能
になる電圧))/R に制限することができ、かつこの値を一定にすることが
できる。
【0018】なお、この実施例では抵抗5の抵抗値Rお
よびコンデンサ3の容量値Cを調整してDC/DCコン
バータ部1が電流を出力する前に電流制限部の動作を停
止させるようにしたが、抵抗5の抵抗値のみを調整する
ようにてもよい。
【0019】また、この実施例では電流制限部を電源端
子12側に挿入するようにしたが、電源端子11側、す
なわち電源のプラス側に挿入するようにしてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、次の効果が期待できる。
【0021】請求項1記載の発明によれば、DC/DC
コンバータ部の入力側に直列に電流制限部を挿入し、こ
の電流制限部を電源投入時から所定の期間働かせること
により、電源投入時の突入電流を制限するようにした。
突入電流を所定の値以下に制限することができるので、
同じ電源ラインに接続されている他の機器の動作を阻害
することがなくなる。システムが動作している状態で機
器の電源をオンオフするこができるので、機器のメンテ
ナンスが容易になるという効果もある。
【0022】請求項2の発明によれば、電流制限部とし
て抵抗とこの抵抗に並列接続されたスイッチング素子を
用いるようにした。簡単に電流制限部を構成することが
できるという効果がある。
【0023】請求項3の発明によれば、DC/DCコン
バータ部が電流を出力する前に電流制限部の動作が停止
するように定数を調整するようにした。突入電流の制限
値を特定することができるので、突入電流を最小にする
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】従来のDC/DCコンバータを示す構成図であ
る。
【符号の説明】
1 DC/DCコンバータ部 3 コンデンサ 4 バックボード 5 抵抗 6 スイッチング素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G013 AA02 AA17 BA01 CA07 5G065 BA04 DA07 EA01 HA04 KA02 MA10 NA02 NA04 5H410 BB05 CC02 CC10 DD02 EA11 EA37 EB01 EB37 LL07 5H730 AA20 BB81 XC09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流の電圧を変換するDC/DCコンバー
    タ部と、このDC/DCコンバータ部の入力側に直列に
    接続された電流制限部を有し、この電流制限部を電源投
    入時から所定の期間働かせることにより、電源投入時の
    突入電流を所定の値以下に制限するようにしたことを特
    徴とするDC/DCコンバータ。
  2. 【請求項2】電流制限部を、抵抗器とこの抵抗器に並列
    に接続されたスイッチング素子とから構成するようにし
    たことを特徴とする請求項1記載のDC/DCコンバー
    タ。
  3. 【請求項3】DC/DCコンバータ部が電流の出力を開
    始する前に電流制限部の動作が停止するように、この電
    流制限部の定数を決めるようにしたことを特徴とする請
    求項1または請求項2記載のDC/DCコンバータ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9141159B2 (en) 2011-11-03 2015-09-22 International Business Machines Corporation Minimizing aggregate cooling and leakage power with fast convergence
US9268347B2 (en) 2013-02-12 2016-02-23 International Business Machines Corporation Implementing dynamic regulator output current limiting
US9477568B2 (en) 2013-09-27 2016-10-25 International Business Machines Corporation Managing interconnect electromigration effects

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9141159B2 (en) 2011-11-03 2015-09-22 International Business Machines Corporation Minimizing aggregate cooling and leakage power with fast convergence
US9146597B2 (en) 2011-11-03 2015-09-29 International Business Machines Corporation Minimizing aggregate cooling and leakage power with fast convergence
US9268347B2 (en) 2013-02-12 2016-02-23 International Business Machines Corporation Implementing dynamic regulator output current limiting
US9477568B2 (en) 2013-09-27 2016-10-25 International Business Machines Corporation Managing interconnect electromigration effects

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