JP2002369379A - Redundant power supplying system - Google Patents

Redundant power supplying system

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JP2002369379A JP2001167284A JP2001167284A JP2002369379A JP 2002369379 A JP2002369379 A JP 2002369379A JP 2001167284 A JP2001167284 A JP 2001167284A JP 2001167284 A JP2001167284 A JP 2001167284A JP 2002369379 A JP2002369379 A JP 2002369379A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a redundant power supplying system that includes a plurality of power supplies connected in parallel and guarantees continuous power supply even if one of those power supplies is caused to have a breakdown. SOLUTION: This system is provided with a plurality of power supplies each having an output connected in parallel to a load via an insulating device. Each power supply has a current sensor that senses a current in the output of the power supply and a current feedback circuit that adjusts the output current of each power supply in such a way as to almost equalize the output currents of all the power supplies connected to the load via each insulating device. Furthermore, each power supply has a local group for feeding back a voltage at the upstream point of the insulating device for each power supply, a remote group for feeding back a voltage at the downstream point of the insulting device of each power supply, and a controller that selectively controls the local and remote groups of each power supply and selects a feedback voltage impressed to each power supply.

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、負荷に電力を供給
する電力供給システムに関し、さらに詳しくは、並列に
接続された複数の電源を含み、それらの内の一つが故障
しても継続的な電力供給を保証するリダンダント電力供
給システム(Redundant power supply system)に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply system for supplying power to a load, and more particularly, to a power supply system including a plurality of power supplies connected in parallel, wherein one of them is continuously operated even if one of them fails. The present invention relates to a redundant power supply system that guarantees power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】リダンダント電力供給システムは、通
常、ダイオードやトランジスタのような絶縁装置を介し
て負荷に並列に接続された出力を有する2またはそれ以
上の電源を備えている。この絶縁装置は、各電源を負荷
に接続あるいは非接続にするためにコントローラによっ
て制御され、これらの電源のうちの一つが故障すると素
早くかつ自動的に接続が断たれ、故障した電源に逆電流
が流れるのを防止するようになっている。各電源は、さ
らに、コントローラによって制御され個々の電源の出力
電圧を調整するための電圧フィードバック回路を備えて
いる。既知のリダンダント電力供給システムの例は、米
国特許第4,860,188号及び米国特許第5,672,958号に記載
されている。
2. Description of the Related Art A redundant power supply system typically includes two or more power supplies having outputs connected in parallel to a load via isolation devices such as diodes and transistors. This isolator is controlled by a controller to connect or disconnect each power supply to or from the load, and if one of these power supplies fails, it is quickly and automatically disconnected and reverse current is applied to the failed power supply. It is designed to prevent it from flowing. Each power supply further includes a voltage feedback circuit controlled by the controller to adjust the output voltage of the individual power supply. Examples of known redundant power supply systems are described in U.S. Pat. Nos. 4,860,188 and 5,672,958.

【0003】このようなリダンダント電力供給システム
における課題の一つは、すべての稼動中の電源が負荷を
均等に分担するようにそれらの稼動中の電源を流れる電
流を均一にすることである。このようなリダンダント電
力供給システムにおける他の課題は、負荷に対するシス
テムの出力電圧の調整の問題である。なぜなら、個々の
電源の出力電圧には、僅かではあるが、必ず差異がある
からである。このようなリダンダント電力供給システム
におけるさらに別の課題は、電源が突然非接続になった
際に生成され、当該電力供給システムによって供給され
る電気機器の信頼ある動作が損なわれる過電流の問題で
ある。
One of the challenges in such a redundant power supply system is to equalize the current flowing through the active power supplies so that all active power supplies share the load equally. Another problem with such a redundant power supply system is that of adjusting the output voltage of the system with respect to the load. This is because the output voltages of the individual power supplies always have a slight difference. Yet another challenge in such a redundant power supply system is the problem of overcurrent, which is created when the power supply is suddenly disconnected and impairs the reliable operation of the electrical equipment supplied by the power supply system. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した点において1または複数の利点を有するリダンダン
ト電力供給システムを提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a redundant power supply system which has one or more of the above advantages.

【0005】従って、本発明の一つの側面は、負荷に並
列に接続された出力を有する複数の電源を有し、これら
の電源のそれぞれは、各電源を負荷に電気的に接続しま
たは非接続とする制御可能な絶縁装置と、各電源の出力
電圧を調整する電圧フィードバック回路と、各電源の前
記絶縁装置と前記電圧フィードバック回路とを制御する
コントローラとを有する負荷に電力を供給するためのリ
ダンダント電力供給システムであって、これらの電源の
それぞれが、さらに、各電源の出力における電流を感知
する電流センサと、それぞれの絶縁装置を介して負荷に
接続されているすべての電源の出力電流をほぼ均一にす
るように各電源の出力電流を調整する電流フィードバッ
ク回路と、を備えていることを特徴とする。
[0005] Accordingly, one aspect of the present invention comprises a plurality of power supplies having outputs connected in parallel to the load, each of these power supplies electrically connecting or disconnecting each power supply to the load. A redundant device for supplying power to a load having a controllable insulating device, a voltage feedback circuit for adjusting the output voltage of each power supply, and a controller for controlling the insulating device and the voltage feedback circuit of each power supply A power supply system, wherein each of these power supplies further includes a current sensor that senses a current at the output of each power supply, and an output current of all power supplies connected to the load via respective isolation devices. A current feedback circuit that adjusts the output current of each power supply so as to make the power supply uniform.

【0006】以下に記載する好適実施例における他の特
徴によれば、すべての電流フィードバック回路は、共通
の電流シェアリングバスを介して一体に並列に接続され
る。
According to other features in the preferred embodiment described below, all current feedback circuits are connected together in parallel via a common current sharing bus.

【0007】本発明の他の側面は、負荷に並列に接続さ
れた出力を有する複数の電源を有し、これらの電源のそ
れぞれは、各電源を負荷に電気的に接続しまたは非接続
とする制御可能な絶縁装置と、各電源の出力電圧を調整
する電圧フィードバック回路と、各電源の前記絶縁装置
と前記電圧フィードバック回路とを制御するコントロー
ラとを有する負荷に電力を供給するためのリダンダント
電力供給システムであって、前記電圧フィードバック回
路のそれぞれが各電源の絶縁装置の上流側地点における
電圧をフィードバックするためのローカルループと、各
電源の絶縁装置の下流側地点における電圧をフィードバ
ックするためのリモートループとを備え、前記制御装置
のそれぞれは、前記各電源装置のローカル及びリモート
ループを選択的に制御し、各電源に印加されるフィード
バック電圧を選択するようになっていることを特徴とす
る。
Another aspect of the present invention comprises a plurality of power supplies having outputs connected in parallel to the load, each of these power supplies electrically connecting or disconnecting each power supply to the load. A redundant power supply for supplying power to a load having a controllable insulating device, a voltage feedback circuit for adjusting an output voltage of each power supply, and a controller for controlling the insulating device and the voltage feedback circuit of each power supply A local loop for each of the voltage feedback circuits to feed back a voltage at an upstream point of the isolation device for each power supply, and a remote loop for feeding back a voltage at a downstream point of the isolation device for each power supply. Each of the control devices selectively selects a local and a remote loop of each of the power supply devices. Gyoshi, characterized in that is adapted to select a feedback voltage applied to each power.

【0008】以下に述べる本発明の好適実施形態の他の
特徴は、各電源のコントローラは、前記上流側地点(ポ
イント)における電圧が前記下流側地点(ポイント)に
おける電圧よりも低い場合、各電源に前記上流側地点の
電圧をフィードバックするように、各電源のローカル及
びリモートループを制御する点にある。
[0008] Another feature of the preferred embodiment of the present invention described below is that the controller of each of the power supplies is configured such that when the voltage at the upstream point is lower than the voltage at the downstream point, Thus, the local and remote loops of each power supply are controlled so as to feed back the voltage at the upstream point.

【0009】第1の好適実施形態では、前記ローカルル
ープとリモートループは、ともに、各電源におけるコン
トローラによって制御されるアナログスイッチを備えて
いる。第2の実施形態では、前記ローカルループは、ア
ナログスイッチを備えているが、前記リモートループ
は、前記ローカルループのアナログスイッチが閉じられ
た際に、当該電源におけるローカルループの抵抗値より
も実質的に大きな抵抗値を有する抵抗を備えており、前
記リモートループが前記各ローカルループにおけるアナ
ログスイッチが開かれたときにのみ前記下流側地点から
電圧をフィードバックするようになっている。
[0009] In a first preferred embodiment, both the local loop and the remote loop include analog switches controlled by a controller in each power supply. In the second embodiment, the local loop includes an analog switch. However, when the analog switch of the local loop is closed, the local loop has a resistance substantially higher than the resistance of the local loop in the power supply. The remote loop feeds back voltage from the downstream point only when an analog switch in each of the local loops is opened.

【0010】記載された好適実施形態における他の特徴
によれば、前記システムは、前記負荷に隣接する地点に
並列にすべての電源のリモートループを接続する共通の
バスを備えている。
According to other features in the described preferred embodiment, the system comprises a common bus connecting remote loops of all power supplies in parallel at a point adjacent to the load.

【0011】[0011]

【実施の形態】<図1のシステム>図1は、PS-1, PS-
2, ・・・・・PS-nで示す複数の電源を備えたリダンダント電
力供給システムを示しており、これらの電源は、すべて
で示す共通の負荷に並列に接続されている。電源PS
-1の構成要素は、100から始まる番号で示されてお
り、電源PS-2における要素は、120から始まる番号で
示されている。本発明のシステムは、特定の用途に応じ
たリダンダンシイ(redundancy)の程度に従って、並列に
接続された任意の数の電源を含むことができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <System of FIG. 1> FIG.
Shows a redundant power supply system provided with a plurality of power supplies denoted by PS-n, all of which are connected in parallel to a common load denoted by RL . Power PS
Elements of -1 are indicated by numbers starting from 100, and elements in the power supply PS-2 are indicated by numbers starting from 120. The system of the present invention can include any number of power supplies connected in parallel, depending on the degree of redundancy depending on the particular application.

【0012】各電源は、ターミナルVinで示された電圧
供給源と、電力を共通の負荷Rにリダンダントな方法
で供給するために各電源を制御するための点線で示され
た四角のブロック(例えば、100、120)内に内蔵
された回路とを備えている。
[0012] Each power supply, the square indicated by a dotted line in order to control the voltage supply source indicated by the terminal V in, each power in order to supply in a redundant manner the power to a common load R L block (For example, 100, 120).

【0013】すなわち、電源PS-1は、電力調整器(power
regulator)101と、電流センサ102と、絶縁装置
103とを備えており、この絶縁装置103は、当該電
源を前記共通の負荷RLに選択的に接続するために選択的
に制御されるようになっている。例えば、この絶縁装置
103は、電源を負荷に接続するために順方向にバイア
スされるとともに、当該電源を負荷から非接続にするよ
うに逆方向にバイアスされたダイオードでもよい。ま
た、この絶縁装置103は、金属酸化物半導体型電界効
果トランジスタ(MOSFET)のようなトランジスタでもよ
い。この種のトランジスタは、より効果的ではあるが、
より高価なものとなる。
That is, the power supply PS-1 is a power regulator (power
regulator) 101, a current sensor 102, and an insulation device 103, which is selectively controlled to selectively connect the power supply to the common load RL. ing. For example, the isolation device 103 may be a diode that is forward biased to connect the power supply to the load and reverse biased to disconnect the power supply from the load. Further, the insulating device 103 may be a transistor such as a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET). This type of transistor, while more effective,
It will be more expensive.

【0014】前記電流センサ102は、当該電源の出力
における電流を感知し、それぞれの絶縁装置103を介
して負荷Rに接続されたすべての電源の出力電流をほ
ぼ等しくするように当該電源の出力電流を調整するため
の電流フィードバック回路104を制御する。
The current sensor 102 senses the current at the output of the power supply and outputs the power of the power supply so as to make the output currents of all the power supplies connected to the load RL through the respective insulating devices 103 substantially equal. It controls the current feedback circuit 104 for adjusting the current.

【0015】電源PS-1は、さらに、当該電源における絶
縁装置103を制御するとともに、当該電源の電力調整
器101に電圧をフィードバックするためのフィードバ
ック電圧回路を制御するコントローラ(制御装置)10
5を有している。この電圧フィードバック回路は、二つ
のループから構成されている。第1のループは「ローカ
ルループ」と呼ばれ、アナログスイッチ106を備えて
おり、第2のループは「リモートループ」と呼ばれ、ア
ナログスイッチ107を備えている。アナログスイッチ
106により制御されるローカルループは、絶縁装置1
03の上流側地点108における電圧を電力調整器10
1にフィードバックする。一方、アナログスイッチ10
7によって制御されるリモートループは、以下において
詳述するように、前記絶縁装置103の下流側でありか
つ前記共通の負荷Rに近い地点112からの電圧を前
記電力調整器101にフィードバックする。
The power supply PS-1 further includes a controller (control device) 10 for controlling the insulating device 103 of the power supply and controlling a feedback voltage circuit for feeding back a voltage to the power regulator 101 of the power supply.
Five. This voltage feedback circuit is composed of two loops. The first loop is called a "local loop" and includes an analog switch 106, and the second loop is called a "remote loop" and includes an analog switch 107. The local loop controlled by the analog switch 106 corresponds to the insulating device 1
03 at the upstream point 108
Feedback to 1 On the other hand, the analog switch 10
The remote loop controlled by 7 feeds back to the power conditioner 101 a voltage from a point 112 downstream of the isolator 103 and close to the common load RL , as described in more detail below.

【0016】コントローラ105は、前記絶縁装置10
3の直ぐ下流側の地点109における電圧と前記絶縁装
置103の上流側の地点108における電圧の関係に従
って、前記二つのアナログスイッチ106、107を選
択的に制御する。すなわち、以下において詳述するよう
に、本システムの作動中に地点109における電圧が地
点108における電圧より低くなると、コントローラ1
05は、前記アナログスイッチ106をOFFにし、アナ
ログスイッチ107をONにする。その結果、前記調整器
101へのフィードバック電圧は、地点112から、す
なわち前記絶縁装置103の下流側であって前記共通の
負荷Rに近い地点からかかることになる。一方、前記
絶縁装置103の上流側の地点108における電圧が地
点109における電圧よりも低くなると(以下に述べる
ように、この状態は、無負荷状態あるいは以下に述べる
ように電源PS-1が故障した場合に生じる)、前記コント
ローラ105は、アナログスイッチ106をONにし、ア
ナログスイッチ107をOFFにする。その結果、電力調
整器101へのフィードバック電圧は、前記絶縁装置1
03の上流側の地点108から前記ローカルループを介
したものとなる。後者の場合(すなわち、無負荷状態あ
るいは以下に述べるように電源PS-1が故障した場合)に
は、コントローラ105は、前記絶縁装置103をも制
御し、それをOFFの状態に切り替える。
The controller 105 is connected to the insulation device 10.
The two analog switches 106 and 107 are selectively controlled in accordance with the relationship between the voltage at a point 109 immediately downstream of 3 and the voltage at a point 108 upstream of the insulating device 103. That is, as described in more detail below, if the voltage at point 109 drops below the voltage at point 108 during operation of the system, the controller 1
In step 05, the analog switch 106 is turned off and the analog switch 107 is turned on. As a result, the feedback voltage to the regulator 101 will be applied from point 112, ie, from a point downstream of the isolator 103 and close to the common load RL . On the other hand, when the voltage at the point 108 on the upstream side of the insulating device 103 becomes lower than the voltage at the point 109 (as described below, this state may be the no-load condition or the power supply PS-1 has failed as described below). The controller 105 turns on the analog switch 106 and turns off the analog switch 107. As a result, the feedback voltage to the power regulator 101 is
03 from the upstream point 108 through the local loop. In the latter case (that is, when there is no load or the power supply PS-1 fails as described below), the controller 105 also controls the insulating device 103 and switches it to the OFF state.

【0017】電源PS-1の出力は、図1の地点111にお
いて現れ、出力負荷バス155に接続されている。この
バス115は、電源PS-2及び本リダンダント電流供給シ
ステムにおける他の電源に対する共通の出力を提供す
る。このバス115は、前記負荷RLの近傍の地接続点
116に接続されている。この負荷RLに近い接続点1
16は、すべての電源に対する共通の電圧フィードバッ
クバス114にも接続されている。このバス114は、
フィードバック電圧を、例えば電源PS-1におけるアナロ
グスイッチ107のような各リモートループアナログス
イッチによって制御される各電源のリモートループに供
給する。
The output of power supply PS-1 appears at point 111 in FIG. 1 and is connected to output load bus 155. This bus 115 provides a common output for the power supply PS-2 and other power supplies in the redundant current supply system. This bus 115 is connected to a ground connection point 116 near the load RL . Connection point 1 near this load RL
16 is also connected to a common voltage feedback bus 114 for all power supplies. This bus 114
The feedback voltage is provided to the remote loop of each power supply controlled by each remote loop analog switch, such as analog switch 107 in power supply PS-1.

【0018】図示されたシステムは、さらに、すべての
電源に共通であって個々の電源の電流フィードバック回
路に接続された共通の電流シェアリングバス113を備
えている。すなわち、図1に示すように、電源PS-1の電
流フィードバック回路104は、ターミナル110を介
して、共通の電流シェアリングバス113に接続されて
いる。
The illustrated system further includes a common current sharing bus 113 common to all power supplies and connected to the current feedback circuits of the individual power supplies. That is, as shown in FIG. 1, the current feedback circuit 104 of the power supply PS-1 is connected to the common current sharing bus 113 via the terminal 110.

【0019】図1に図示されたリダンダントシステムの
他のすべての電源も、同様に構成され、共通バス11
3、114及び115に接続されている。すなわち、電
源PS-2については、それが電力調整器121、電流セン
サ122、絶縁装置123及び電流フィードバック回路
124を備えていることが分かるであろう。電源PS-2
は、さらに、二つのアナログスイッチ126,127を
それぞれ制御するコントローラ125を備えている。こ
のコントローラ125は、電源PS-1のコントローラ10
5との関係で上述したように、絶縁装置123の上流側
の地点128と絶縁装置の下流側の地点129における
電圧によって制御される。電源PS-2は、さらに、その電
流フィードバック回路124を共通の電流シェアリング
バス113に接続するターミナル130と、その出力を
共通の出力負荷バス115に接続するターミナル131
と、電圧をフィードバックするために負荷−電圧フィー
ドバックバス114をアナログスイッチ127を介して
電力調整器121に接続するターミナル132と、を備
えている。
All other power supplies of the redundant system shown in FIG.
3, 114 and 115. That is, it can be seen that the power supply PS-2 includes a power regulator 121, a current sensor 122, an isolation device 123, and a current feedback circuit 124. Power supply PS-2
Further includes a controller 125 for controlling the two analog switches 126 and 127, respectively. This controller 125 is the controller 10 of the power supply PS-1.
As described above in relation to No. 5, it is controlled by the voltage at the point 128 upstream of the insulation device 123 and at the point 129 downstream of the insulation device. The power supply PS-2 further includes a terminal 130 connecting its current feedback circuit 124 to a common current sharing bus 113 and a terminal 131 connecting its output to a common output load bus 115.
And a terminal 132 for connecting the load-voltage feedback bus 114 to the power regulator 121 via an analog switch 127 for voltage feedback.

【0020】<ノーマルモードの動作>ノーマルモード
の動作では、すべての電源PS-1〜PS-nは、それらの個々
の絶縁装置103,123を介して負荷Rに対して並
列に接続されており、負荷に供給される負荷電流を均等
に分担している。この電流の均等な分担(シェアリン
グ)は、個々の電源の電流センサ(102,122)に
よって制御される。これらの電流センサは、共通の電流
シェアリングバス113によってすべて一体に接続され
ている各電流フィードバック回路104,124を制御
する。
<Normal Mode Operation> In the normal mode operation, all the power supplies PS-1 to PS-n are connected in parallel to the load RL via their individual insulating devices 103 and 123. And equally share the load current supplied to the load. The equal sharing of the current is controlled by the current sensors (102, 122) of the individual power supplies. These current sensors control the respective current feedback circuits 104 and 124 all connected together by a common current sharing bus 113.

【0021】このノーマルモードの動作の間、各電源は
共通の負荷Rに電流を供給するため、個々の電源の絶
縁装置の両側で電圧低下が生じる。すなわち、電源PS-1
では、絶縁装置103における電圧低下が地点109に
おける電圧を地点108における電圧より低くさせる。
そのような場合、コントローラ105は、アナログスイ
ッチ106をOFFにするとともに、アナログスイッチ1
07をONにし、電力調整器108へのフィードバック電
圧が、バス114、ターミナル112及びアナログスイ
ッチ107からリモートループを介して印加されるよう
になる。従って、そのような場合、電力調整器101に
印加されるフィードバック電圧は、絶縁装置103の下
流側地点における電圧、すなわち負荷Rに隣接した地
点116からの電圧となる。この負荷Rに隣接した地
点116における電圧は、そのため、すべての電源の電
力調整器101,121を調整するフィードバック電圧
として用いられることになる。
During this normal mode of operation, each power supply supplies a current to the common load RL , causing a voltage drop on both sides of the individual power supply isolation device. That is, the power supply PS-1
Here, the voltage drop at the insulation device 103 causes the voltage at the point 109 to be lower than the voltage at the point 108.
In such a case, the controller 105 turns off the analog switch 106 and sets the analog switch 1
07 is turned ON, and the feedback voltage to the power regulator 108 is applied from the bus 114, the terminal 112, and the analog switch 107 via the remote loop. Therefore, in such a case, the feedback voltage applied to the power regulator 101 is a voltage at a point downstream of the insulating device 103, that is, a voltage from a point 116 adjacent to the load RL . This voltage at the point 116 adjacent to the load RL will therefore be used as a feedback voltage to regulate the power regulators 101, 121 of all power supplies.

【0022】<無負荷状態の動作>負荷RがOFFの場
合、電源からは電流は供給されないので、いずれの絶縁
装置103,123にも電流は流れない。その結果、各
電源における絶縁装置の両側における電圧は同じにな
る。しかしながら、前述したように、各電源の出力電圧
には、非常に小さいものの、必ずいくらかの差異はある
ので、複数の電源の中の一つの電源の絶縁装置の出力に
おける電圧は、他の電源における電圧よりもわずかに大
きくなる。これらの電源の絶縁装置の出力点109,1
29は、すべて、共通の負荷バス115を介して一体に
接続されているので、各絶縁装置(最も大きい出力電圧
を有する電源のものを除く)の出力点の電圧は、入力点
における電圧よりもわずかに大きくなる。例えば、地点
109は、地点108における電圧よりもわずかに大き
い電圧を有するようになる。この電圧における差異は、
コントローラ105によって感知され、ローカルループ
におけるアナログスイッチ(例えば、106)をONに
し、リモートループにおけるアナログスイッチ(例え
ば、107)をOFFにする。その結果、電力調整器に印
加されるフィードバック電圧は、個々の絶縁装置103
の上流側の地点108からのものとなる。マイクロコン
トローラは、絶縁装置の下流側における電圧が上流側に
おける電圧よりも大きいこれらの電源の絶縁装置をOFF
にするようにしてもよい。
<Operation in No-Load State> When the load RL is OFF, no current is supplied from the power supply, so that no current flows through any of the insulating devices 103 and 123. As a result, the voltage on both sides of the isolation device in each power supply is the same. However, as described above, the output voltage of each power supply is very small, but there are always some differences, so the voltage at the output of the isolator of one power supply among the plurality of power supplies is Slightly higher than the voltage. The output points 109, 1 of these power supply insulation devices
29 are all connected together via a common load bus 115, so that the voltage at the output of each isolator (except for the power supply with the highest output voltage) is higher than the voltage at the input. Will be slightly larger. For example, point 109 will have a voltage that is slightly greater than the voltage at point 108. The difference in this voltage is
When sensed by the controller 105, the analog switch (eg, 106) in the local loop is turned on, and the analog switch (eg, 107) in the remote loop is turned off. As a result, the feedback voltage applied to the power conditioner is
From the point 108 on the upstream side of. The microcontroller turns off these power supply isolators where the voltage downstream of the isolators is greater than the voltage upstream.
You may make it.

【0023】従って、この状態では、いずれの電源も電
流を引き寄せなくなり、負荷に印加される電圧は最も大
きな出力電圧を有する電源の電圧となる。
Accordingly, in this state, none of the power supplies draws current, and the voltage applied to the load becomes the voltage of the power supply having the largest output voltage.

【0024】<1または複数の電源が故障した場合の動
作>並列に接続された複数の電源のうちの1または複数
の電源が故障した場合、各コントローラ105,125
は、その状態を検知し、各絶縁装置103,123を作
動させて、該電源を負荷から非接続にする。残った1ま
たは複数の電源は、負荷に電力を供給する。この負荷電
流は、すべての稼動中の電源によって均等にシェアされ
ている。
<Operation when one or more power supplies fail> When one or more power supplies among a plurality of power supplies connected in parallel fail, each controller 105, 125
Detects the state, activates each of the insulating devices 103 and 123, and disconnects the power supply from the load. The remaining power supply or power supplies the load. This load current is shared equally by all active power supplies.

【0025】例えば、電源PS-1が故障したと仮定する。
そのような事態が起きると、当該電源の絶縁装置103
の直ぐ下流側の地点109における電圧が絶縁装置の直
ぐ上流側の地点108における電圧よりも大きくなる。
これは、無負荷状態の動作の個所で説明したように、地
点109における電圧は、最も高い出力電圧を有する稼
動中の電源の電圧となるからである。また、前述したよ
うに、地点109における電圧が地点108における電
圧よりも大きくなると、コントローラ105によって絶
縁装置103が作動し、各電源PS-1を負荷から非接続と
する。また、コントローラ105は、二つのアナログス
イッチ106,107を前述した無負荷状態の場合と同
様に制御するが、これは、前記電源PS-1は既に負荷から
非接続となっているので、重要なことではない。
For example, assume that power supply PS-1 has failed.
When such a situation occurs, the insulation device 103 of the power supply
At a point 109 immediately downstream of the isolator is greater than the voltage at a point 108 immediately upstream of the isolator.
This is because the voltage at the point 109 is the voltage of the operating power supply having the highest output voltage, as described in the operation of the no-load state. Further, as described above, when the voltage at the point 109 becomes higher than the voltage at the point 108, the controller 105 operates the insulating device 103 to disconnect each power supply PS-1 from the load. Further, the controller 105 controls the two analog switches 106 and 107 in the same manner as in the above-mentioned no-load state, but this is important because the power supply PS-1 is already disconnected from the load. Not that.

【0026】しかしながら、電源PS-2における対応する
コントローラ125は、その絶縁装置123の上流側地
点128における電圧に比べてより高い当該絶縁装置1
23の下流側地点129における電圧によって同様に制
御され、アナログスイッチ126をONにし、アナログス
イッチ127をOFFにする。従って、絶縁装置123の
上流側地点128における電圧は、アナログスイッチ1
26を含むローカルループを介して、電源PS-2用の電力
調整器121に送られ、当該電源の電圧を調整する。同
じことがこのリダンダント電力供給システムにおける他
の稼動中の電源についても行われる。
However, the corresponding controller 125 in the power supply PS-2 will determine that the insulation device 1 is higher than the voltage at the point 128 upstream of the insulation device 123.
The analog switch 126 is turned on and the analog switch 127 is turned off, similarly controlled by the voltage at the downstream point 129 of 23. Therefore, the voltage at the upstream point 128 of the insulating device 123 is
The power supply is supplied to the power regulator 121 for the power supply PS-2 via a local loop including 26, and adjusts the voltage of the power supply. The same is true for the other active power supplies in this redundant power supply system.

【0027】従って、この状態の間、最も大きな出力電
圧を有する稼動中の電源は、負荷R に印加される電圧
を規制し、負荷に供給される電流がすべての稼動中の電
源によって均一にシェアされることになる。
Therefore, during this state, the largest output power
The working power supply with pressure is the load R LVoltage applied to
Control and ensure that the current supplied to the load is
It will be shared uniformly by sources.

【0028】<図2の変形例>図2は、図1に基づいて
説明したリダンダント電力供給システムとほぼ同様な電
力供給システムを示しており、そのため、対応する部品
を特定するために同一の参照番号を用いている。
<Modification of FIG. 2> FIG. 2 shows a power supply system substantially similar to the redundant power supply system described with reference to FIG. 1, so that the same reference is used to identify the corresponding parts. Numbers are used.

【0029】図2の変形例は、図1で説明したアナログ
スイッチ107,127の代わりに、各電電の電圧フィ
ードバック回路のリモートループにおける置換抵抗(sub
stituting resistors)207,227を備えている。こ
の抵抗207,227の抵抗値は、アナログスイッチ1
06,126が閉鎖された状態で、個々のリモートルー
プを介してバス114からフィードバックされる電圧が
アナログスイッチ106,126が切り替わった際にの
み有効となるように、アナログスイッチ106,126
を含むローカルループの抵抗値よりかなり大きくなって
いる。
In the modified example of FIG. 2, instead of the analog switches 107 and 127 described with reference to FIG.
stituting resistors) 207 and 227. The resistance value of the resistors 207 and 227 is
When the analog switches 106 and 126 are closed, the voltages fed back from the bus 114 via the individual remote loops become effective only when the analog switches 106 and 126 are switched.
Is considerably larger than the resistance value of the local loop including.

【0030】他のすべての点において、図2のシステム
の構成及び動作は、図1について述べたものとほぼ同じ
である。
In all other respects, the configuration and operation of the system of FIG. 2 is substantially the same as that described for FIG.

【0031】以上、本発明を2つの好適実施形態に基づ
いて説明したが、これらは単に一例として記載したにす
ぎず、多くの改良や改変及び本発明のその他の応用があ
ることを理解されたい。
While the invention has been described with reference to two preferred embodiments, it should be understood that they have been presented by way of example only, and that there are many improvements and modifications and other applications of the invention. .

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

【図1】図1は、本発明にかかるリダンダント電力供給
システムの一実施形態を記載したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating one embodiment of a redundant power supply system according to the present invention.

【図2】図2は、図1のリダンダント電力供給システム
の変形例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a modified example of the redundant power supply system of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100(120) 点線で示された四角のブロック 101(121) 電力調整器 102(122) 電流センサ 103(123) 絶縁装置 104(124) 電流フィードバック回路 105(125) コントローラ 106(126) アナログスイッチ 107(127) アナログスイッチ 108(128) (絶縁装置の上流側)地点 109(129) (絶縁装置の下流側)地点 111 地点 113 バス 114 共通の電圧フィードバックバス 115 バス 116 地点 130 ターミナル 207、227 置換トランジスタ 100 (120) Square block shown by dotted line 101 (121) Power regulator 102 (122) Current sensor 103 (123) Isolator 104 (124) Current feedback circuit 105 (125) Controller 106 (126) Analog switch 107 (127) Analog switch 108 (128) (upstream of the insulation device) point 109 (129) (downstream of the insulation device) point 111 point 113 bus 114 common voltage feedback bus 115 bus 116 point 130 terminal 207, 227 replacement transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G065 AA00 DA01 HA01 HA07 HA20 JA01 JA07 LA01 LA02 MA10 NA02 NA04 NA06 5H410 BB06 CC05 EA37 FF05 FF25 LL11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G065 AA00 DA01 HA01 HA07 HA20 JA01 JA07 LA01 LA02 MA10 NA02 NA04 NA06 5H410 BB06 CC05 EA37 FF05 FF25 LL11

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負荷に並列に接続された出力を有する複
数の電源を備え、前記複数の電源のそれぞれは、各電源
を負荷に電気的に接続しかつ非接続にする制御可能な絶
縁装置と、各電源の出力電圧を調整するための電圧フィ
ードバック回路と、各電源の前記絶縁装置と前記電圧フ
ィードバック回路を制御するためのコントローラとを有
する負荷に電力を供給するためのリダンダント電力供給
システムであって、前記電源のそれぞれは、さらに、各
電源の出力における電流を感知する電流センサと、それ
ぞれの絶縁装置を介して負荷に接続されたすべての電源
の出力電流をほぼ均等にするように各電源の出力電流を
調整する電流フィードバック回路とを有することを特徴
とする負荷に電力を供給するためのリダンダント電力供
給システム。
1. A controllable isolator comprising: a plurality of power supplies having an output connected in parallel to a load, each of the plurality of power supplies being electrically connected and disconnected from a load. A redundant power supply system for supplying power to a load including a voltage feedback circuit for adjusting an output voltage of each power supply, and a controller for controlling the insulating device of each power supply and the voltage feedback circuit. Each of the power supplies further includes a current sensor for sensing a current at the output of each power supply, and each of the power supplies connected to the load via a respective isolation device such that output currents of all the power supplies are substantially equalized. And a current feedback circuit for adjusting an output current of the power supply. A redundant power supply system for supplying power to a load.
【請求項2】 前記すべての電源は、共通の電流シェア
リングバスを介して並列に一体に接続されていることを
特徴とする請求項1に記載のシステム。
2. The system of claim 1, wherein all of the power supplies are connected together in parallel via a common current sharing bus.
【請求項3】 前記電圧フィードバック回路のそれぞれ
は、各電源の絶縁装置の上流側地点における電圧をフィ
ードバックするためのローカルループと、各電源の絶縁
装置の下流側地点における電圧をフィードバックするた
めのリモートループとを有しており、 前記コントローラは、それぞれ、各電源の前記ローカル
ループとリモートループを選択的に制御し、各電源に印
加されるフィードバック電圧を選択するようになってい
ることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
3. Each of the voltage feedback circuits includes a local loop for feeding back a voltage at an upstream point of the isolation device of each power supply, and a remote loop for feeding back a voltage at a downstream point of the isolation device of each power supply. Wherein the controller selectively controls the local loop and the remote loop of each power supply, respectively, and selects a feedback voltage applied to each power supply. 3. The system of claim 2, wherein
【請求項4】 負荷に並列に接続された出力を有する複
数の電源を備え、前記複数の電源のそれぞれは、各電源
を負荷に電気的に接続しかつ非接続にする制御可能な絶
縁装置と、各電源の出力電圧を調整するための電圧フィ
ードバック回路と、各電源の前記絶縁装置と前記電圧フ
ィードバック回路を制御するためのコントローラと、を
有する負荷に電力を供給するためのリダンダント電力供
給システムであって、前記電圧フィードバック回路のそ
れぞれは、各電源の絶縁装置の上流側地点における電圧
をフィードバックするためのローカルループと、各電源
の絶縁装置の下流側地点における電圧をフィードバック
するためのリモートループとを有しており、前記コント
ローラは、それぞれ、各電源の前記ローカルループとリ
モートループを選択的に制御し、各電源に印加されるフ
ィードバック電圧を選択するようになっていることを特
徴とする負荷に電力を供給するためのリダンダント電力
供給システム。
4. A controllable isolator comprising: a plurality of power supplies having outputs connected in parallel to a load, each of the plurality of power supplies including a controllable isolation device for electrically connecting and disconnecting each power supply to and from the load. A voltage feedback circuit for adjusting the output voltage of each power supply, and a controller for controlling the insulation device and the voltage feedback circuit of each power supply, and a redundant power supply system for supplying power to a load. Each of the voltage feedback circuits includes a local loop for feeding back a voltage at an upstream point of the isolation device of each power supply, and a remote loop for feeding back a voltage at a downstream point of the isolation device of each power supply. And the controller selects the local loop and the remote loop of each power supply, respectively. A redundant power supply system for supplying power to a load, wherein the power supply is controlled in a controlled manner and a feedback voltage applied to each power supply is selected.
【請求項5】 前記各電源のコントローラは、前記上流
側地点における電圧が前記下流側地点における電圧より
も低い場合は該上流側地点における電圧を当該電源にフ
ィードバックするように、また前記下流側地点における
電圧が前記上流側地点における電圧よりも低い場合は該
下流側地点における電圧を当該電源にフィードバックす
るように、各電源のローカルループとリモートループを
制御することを特徴とする請求項3または4に記載のシ
ステム。
5. The controller of each power supply, wherein when the voltage at the upstream point is lower than the voltage at the downstream point, the voltage at the upstream point is fed back to the power supply; The local loop and the remote loop of each power supply are controlled so that the voltage at the downstream point is fed back to the power supply when the voltage at is lower than the voltage at the upstream point. System.
【請求項6】 各電源の前記ローカルループは、各電源
のコントローラによって制御されるアナログスイッチを
含んでいることを特徴とする請求項5に記のシス。
6. The system according to claim 5, wherein said local loop of each power supply includes an analog switch controlled by a controller of each power supply.
【請求項7】 各電源の前記ローカルループは、各電源
のコントローラによって制御されるアナログスイッチを
含んでいることを特徴とする請求項5に記のシ。
7. The system according to claim 5, wherein said local loop of each power supply includes an analog switch controlled by a controller of each power supply.
【請求項8】 各電源の前記リモートループは、当該ロ
ーカルループにおけるアナログスイッチが閉じた際に当
該電源のローカルループの抵抗値より実質的に大きな抵
抗値を有する抵抗を有しており、前記ローカルループ
は、当該ローカルループにおけるアナログスイッチが閉
じた際にのみ、前記下流側地点から電圧をフィードバッ
クするようになっていることを特徴とする請求項6に記
載のシステム。
8. The remote loop of each power supply includes a resistor having a resistance substantially greater than a resistance of a local loop of the power supply when an analog switch in the local loop is closed. 7. The system of claim 6, wherein the loop is adapted to feed back voltage from the downstream point only when an analog switch in the local loop is closed.
【請求項9】 前記システムは、さらに、前記負荷に隣
接する地点に並列にすべての電源のリモートループを接
続する共通のバスを有していることを特徴とする請求項
4に記載のシステム。
9. The system according to claim 4, further comprising a common bus connecting remote loops of all power supplies in parallel at a point adjacent to the load.
【請求項10】 前記電源のそれぞれは、さらに、各電
源の出力における電流を感知する電流センサと、それぞ
れの絶縁装置を介して負荷に接続されたすべての電源の
出力電流をほぼ均等にするように各電源の出力電流を調
整する電流フィードバック回路と、を有することを特徴
とする請求項4に記載のシステム。
10. Each of the power supplies further includes a current sensor that senses a current at the output of each power supply and an output current of all of the power supplies connected to the load via respective isolation devices. The system according to claim 4, further comprising a current feedback circuit for adjusting an output current of each power supply.
【請求項11】 前記すべての電源は、共通の電流シェ
アリングバスを介して並列に一体に接続されていること
を特徴とする請求項10に記載のシステム。
11. The system of claim 10, wherein all of the power supplies are connected together in parallel via a common current sharing bus.
【請求項12】 前記絶縁装置がダイオードであること
を特徴とする請求項1に記載のシステム。
12. The system according to claim 1, wherein the isolation device is a diode.
【請求項13】 前記絶縁装置がトランジスタであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のシステム。
13. The system of claim 1, wherein said isolation device is a transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020061929A (en) * 2018-10-09 2020-04-16 廣達電腦股▲ふん▼有限公司Quanta Computer Inc. Method and system for chassis voltage drop compensation

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