JP2003304688A

JP2003304688A - 直流電源装置

Info

Publication number: JP2003304688A
Application number: JP2002107410A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Ihara; 文明伊原
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の直流電源部を有する直流電源装置に関
し、各種の出力条件に対応可能とする。【解決手段】出力電圧Ｖ１〜Ｖｎ及び出力電流Ｉ１〜
Ｉｎがそれぞれ同一の基本構成のスイッチング電源等の
複数の直流電源部１−１〜１−ｎと、これらの直流電源
部１−１〜１−ｎを出力端子に対して逆流阻止用のダイ
オードＤ１１〜Ｄｎ１，Ｄ１２〜Ｄｎ２を介して接続
し、且つ隣接する直流電源部の負極性端子と正極性端子
との間を接続する為のＦＥＴ等によるスイッチ回路ＳＷ
１〜ＳＷ（ｎ−１）と、これらのスイッチ回路ＳＷ１〜
ＳＷ（ｎ−１）を、直流出力電圧Ｖｏｕｔ及び直流出力
電流の条件設定に従って選択的に制御し、複数の直流電
源部１−１〜１−ｎの直列又は並列又は直並列の接続状
態に制御する制御回路２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基本構成の複数の
直流電源部を直列又は並列又は直並列に接続して、任意
の直流出力電圧及び直流出力電流が得られる直流電源装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の情報処理装置や測定装置等の各種
装置に対して動作電力を供給する直流電源装置は、各種
装置が必要とする動作電圧や動作電流がそれぞれ相違す
るものであるから、それらに対応した直流出力電圧及び
直流出力電流を供給できる構成を用いることになる。

【０００３】直流電源装置は、例えば、図６に示すよう
なスイッチング電源を用いる場合が一般的であり、Ｖｉ
ｎは直流入力電圧、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、Ｔはトラ
ンス、Ｎ１は一次巻線、Ｎ２は二次巻線、Ｄはダイオー
ド、Ｑはスイッチングトランジスタ、ＰＷＭは制御部、
Ｖｏｕｔは直流出力電圧、Ｖｒは基準電圧を示す。この
スイッチング電源は、フライバックコンバーター構成の
場合を示すが、フォワードコンバータ構成やバックコン
バータ等の構成とすることができる。

【０００４】直流入力電圧Ｖｉｎは、例えば、商用交流
電源の１００Ｖ又は２００Ｖの交流電圧を整流回路によ
り整流した直流電圧を用いる場合が一般的である。又ト
ランスＴは、直流出力電圧Ｖｏｕｔに対応して一次巻線
Ｎ１と二次巻線Ｎ２との巻数比が選択されている。又ダ
イオードＤは、トランスＴの二次巻線Ｎ２の誘起電圧を
整流するもので、コンデンサＣ２により平滑化して直流
出力電圧Ｖｏｕｔとする。又平滑化する為にチョークコ
イルを設けた構成も知られている。

【０００５】又制御部ＰＷＭは、直流出力電圧Ｖｏｕｔ
を検出して、スイッチングトランジスタＱのオン期間を
制御するもので、一定周期でスイッチングトランジスタ
Ｑのオン，オフ制御を行い、直流出力電圧Ｖｏｕｔが基
準電圧Ｖｒより高くなると、オン期間を短くし、反対に
直流出力電圧Ｖｏｕｔが基準電圧Ｖｒより低くなると、
オン期間を長くするように、スイッチングトランジスタ
Ｑを制御して、直流出力電圧Ｖｏｕｔを基準電圧Ｖｒに
対応した値に安定化するものである。

【０００６】又負荷に供給する電流を検出し、負荷短絡
等の過電流状態を検出した時に、スイッチングトランジ
スタＱのオン期間を零に近づけて、直流出力電圧Ｖｏｕ
ｔを垂下させ、過電流による直流電源装置の焼損を防止
する構成も知られている。

【０００７】このような直流電源装置は、基準電圧Ｖｒ
の設定変更により直流出力電圧Ｖｏｕｔを種々の値に設
定することができるが、直流出力電圧Ｖｏｕｔの安定化
を目的としている構成であるから、広範囲の設定変更は
不可能である。従って、負荷が必要とする動作電圧に対
応した直流出力電圧Ｖｏｕｔとなる直流電源装置を製造
することになる。又負荷が必要とする動作電流を供給で
きる電流容量の構成の直流電源装置を製造することにな
る。

【０００８】又負荷が必要とする動作電圧が比較的高
く、１台の直流電源装置では発生することが容易でない
場合、例えば、図７の（Ａ）に示すように、直流入力電
圧Ｖｉｎをそれぞれ加える複数の直流電源部ＤＣＰ１〜
ＤＣＰｎを直列に接続する。それにより、１個の直流電
源部の直流出力電圧をＶａとすると、Ｖａ×ｎ＝Ｖｏｕ
ｔの直流出力電圧とすることができる。例えば、Ｖａ＝
２０Ｖ、ｎ＝５とすると、Ｖｏｕｔ＝１００Ｖとするこ
とができる。

【０００９】又負荷が必要とする動作電流が大きい場
合、１台の直流電源装置では整流出力回路が大型化する
ような場合、例えば、図７の（Ｂ）に示すように、直流
入力電圧Ｖｉｎをそれぞれ加える複数の直流電源部ＤＣ
Ｐ１〜ＤＣＰｎを、逆流阻止用のダイオードを介して並
列に接続する。各直流電源部ＤＣＰ１〜ＤＣＰｎの直流
出力電圧をＶａ、直流出力電流をＩａとすると、直流電
源装置としての直流出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖａ、直流出力
電流Ｉ＝Ｉａ×ｎとなる。例えば、Ｉａ＝１０Ａ、ｎ＝
５とすると、直流出力電流Ｉは５０Ａとすることができ
る。又各直流電源部ＤＣＰ１〜ＤＣＰｎ間の電流バラン
ス制御は、それぞれの直流出力電流Ｉａを検出してそれ
ぞれ同一となるように、直流出力電圧Ｖａを制御する構
成が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述の図７に示す従来
の構成に於いては、複数の直流電源部ＤＣＰ１〜ＤＣＰ
ｎを直列に接続して高電圧の直流出力電圧を負荷に供給
するか、又は並列に接続して、大電流の直流出力電流を
負荷に供給することができる。この場合、各種装置に於
いては、各種の直流電圧や直流電流を必要とするもので
あり、例えば、直流電圧については、直流電源部の直列
数によって対応することができ、又直流電流について
は、直流電源部の並列数によって対応することができ
る。しかし、直流電圧と直流電流との各種の組合せに対
しては、各種の電流容量の直流電源部を用意して、直列
接続する必要がある。即ち、直流電源部を多種類用意す
る必要がある。従って、コストアップとなる問題があ
る。本発明は、基本構成の単一種類の直流電源部を複数
用いて、直列又は並列又は直並列に接続することによ
り、各種装置に対する動作電力供給を可能とすることを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の直流電源装置
は、図１を参照して説明すると、出力電圧及び出力電流
がそれぞれ同一の基本構成の複数の直流電源部１−１〜
１−ｎと、これらの直流電源部１−１〜１−ｎを出力端
子に対して逆流阻止用のダイオードＤ１１〜Ｄｎ１，Ｄ
１２〜Ｄｎ２を介して接続し、且つ隣接する直流電源部
の負極性端子と正極性端子との間を接続する為のスイッ
チ回路ＳＷ１〜ＳＷ（ｎ−１）と、これらのスイッチ回
路ＳＷ１〜ＳＷ（ｎ−１）を、直流出力電圧Ｖｏｕｔ及
び直流出力電流の条件設定に従って選択的に制御し、複
数の直流電源部１−１〜１−ｎの直列又は並列又は直並
列の接続状態に制御する制御回路２とを備えている。

【００１２】又スイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ（ｎ−１）を
電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）により構成し、且つ逆
流阻止用のダイオードに並列に電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）を接続し、出力条件の設定入力に従って制御
回路によりオン又はオフの制御を行う構成とすることが
できる。又複数の直流電源部１−１〜１−ｎを、制御部
により出力電圧を制御するスイッチング電源により構成
し、複数の直流電源部の中のマスタ設定の直流電源部の
前記制御部から出力電圧を制御する制御信号を、他の直
流電源部の制御部に転送する構成とすることができる。
又直流出力電圧を検出する電圧検出部を設け、この電圧
検出部の検出信号を、マスタ設定直流電源部の制御部に
入力する構成とするとができる。又制御回路は、設定入
力した直流出力電圧と直流出力電流との出力条件に従っ
た基本構成の直流電源部の直列接続数及び並列接続数を
判定して、スイッチ回路のオン又はオフを制御する構成
を備えることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
の説明図であり、１−１〜１−ｎは直流電源部、２は制
御回路、Ｄ１１，Ｄ１２，・・・・Ｄｎ１，Ｄｎ２は逆
流阻止用のダイオード、ＳＷ１〜ＳＷ（ｎ−１）はスイ
ッチ回路、Ｖ１〜Ｖｎは直流電源部の出力電圧、Ｉ１〜
Ｉｎは出力電流、Ｖｉｎは直流入力電圧、Ｖｏｕｔは直
流出力電圧を示す。なお、直流電源部１−１，１−２，
１−ｎに接続された回路構成のみを示すが、図示を省略
した直流電源部にも同様な回路構成が接続されているも
のである。

【００１４】複数の直流電源部１−１〜１−ｎは、例え
ば、図６に示すようなスイッチング電源の構成とするこ
とができる。又図示を省略した１００Ｖ又は２００Ｖの
商用交流電源の交流電圧を整流した直流入力電圧Ｖｉｎ
を各直流電源部１−１〜１−ｎに入力し、設定した出力
電圧Ｖ１〜Ｖｎとなるように、例えば、それぞれの出力
電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出してスイッチング制御を行う構成
とすることができる。この場合、各直流電源部１−１〜
１−ｎの出力電圧Ｖ１〜Ｖｎは同一の値Ｖａで、且つ出
力電流Ｉ１〜Ｉｎも同一の値Ｉａとなる基本構成とす
る。即ち、同一構成の直流電源部を複数用意して、例え
ば、直流電源装置としての筐体内に収容する。そして、
直流出力電圧Ｖｏｕｔの出力端子に、各直流電源部１−
１〜１−ｎの正極性端子と負極性端子とを逆流阻止用の
ダイオードＤ１１，Ｄ１２，・・・Ｄｎ１，Ｄｎ２を介
して接続する。

【００１５】又スイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ（ｎ−１）
は、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ等
のトランジスタにより構成して、制御回路２からオン又
はオフの制御を行うもので、隣接する直流電源部の負極
性出力端子（−）と正極性出力端子（＋）との間に設け
ている。例えば、直流電源部１−１の負極性端子と、直
流電源部１−２の正極性端子との間にスイッチ回路ＳＷ
１を接続し、直流電源部１−２の負極性端子と、直流電
源部１−３の正極性端子との間にスイッチ回路ＳＷ２を
接続する。そして、制御回路２は、負荷が要求する直流
出力電圧Ｖｏｕｔ及び直流出力電流の出力条件につい
て、外部からの制御信号或いは設定スイッチ等により設
定入力し、その設定内容に従ってスイッチ回路ＳＷ１〜
ＳＷ（ｎ−１）を選択的にオン又はオフの制御を行う構
成を有するものである。

【００１６】例えば、４個の直流電源部、即ち、ｎ＝４
とした時の直流電源部１−１〜１−４と、スイッチ回路
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３と、ダイオードＤ１１，Ｄ１
２，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ３１，Ｄ３２との構成につい
て、Ｖｏｕｔ＝Ｖａ、Ｉ＝Ｉａ×４の出力条件を制御回
路２に設定入力すると、制御回路２は、スイッチ回路Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオフとする。それにより、直流
電源部１−１〜１−４は、ダイオードＤ１１，Ｄ１２，
Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ３１，Ｄ３２を介して並列接続され
ることになる。従って、直流出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖ１＝
Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４＝Ｖａとなり、直流出力電流Ｉ＝Ｉ１
＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４＝Ｉａ×４となる。即ち、電圧レン
ジは１倍、電流レンジは４倍となる。なお、直流出力電
圧Ｖｏｕｔは、厳密には２個分のダイオードによる電圧
降下分だけ、出力電圧Ｖａより低くなる。

【００１７】又Ｖｏｕｔ＝Ｖａ×２、Ｉ＝Ｉａ×２の出
力条件を制御回路２に設定入力すると、制御回路２は、
スイッチ回路ＳＷ２はオフ、スイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ
３をオンとする。従って、直流電源部１−１，１−２は
スイッチ回路ＳＷ１を介して直列接続され、又直流電源
部１−３，１−４はスイッチ回路ＳＷ３を介して直列接
続される。そして、直列接続された直流電源部は、逆流
阻止用のダイオードＤ１１，Ｄ２２，Ｄ３１，Ｄ４２を
介して出力端子に対して並列接続された状態となり、ダ
イオードＤ１２，Ｄ２１，Ｄ３２，Ｄ４１は逆バイアス
状態となる。それにより、直流出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖ１
＋Ｖ２＝Ｖ３＋Ｖ４＝Ｖａ×２、直流出力電流Ｉ＝Ｉａ
×２として、負荷に動作電力を供給する直流電源装置が
構成される。即ち、基本構成の直流電源に対して電圧レ
ンジは２倍、電流レンジは２倍となる。

【００１８】又Ｖｏｕｔ＝Ｖａ×４、Ｉ＝Ｉａの出力条
件を制御回路２に設定入力すると、制御回路２は、スイ
ッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオンとする。従っ
て、直流電源部１−１〜１−４は、スイッチ回路ＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３を介して直列接続された構成となる
から、直流出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４
＝Ｖａ×４、直流出力電流Ｉ＝Ｉａとなる。即ち、電圧
レンジは４倍、電流レンジは１倍となる。

【００１９】図２は前述の４個の直流電源部の直並列接
続の組合せの場合の直流出力電圧Ｖｏｕｔと直流出力電
流Ｉとの関係を示すもので、出力電圧Ｖａと出力電流Ｉ
ａとの基本構成の４個の直流電源部の組合せにより、Ｖ
ｏｕｔ＝Ｖａ×４とＩ＝Ｉａの組合せと、Ｖｏｕｔ＝Ｖ
ａ×２とＩ＝Ｉａ×２の組合せと、Ｖｏｕｔ＝ＶａとＩ
＝Ｉａ×４の組合せとの３種類の出力条件の直流電源装
置を構成することができる。

【００２０】又８個の直流電源部１−１〜１−８を用い
た組合せの直流電源装置とすると、制御回路２に出力条
件の設定入力を行うことにより、スイッチ回路ＳＷ１〜
ＳＷ７を選択的にオン，オフ制御し、例えば、８個並列
によるＩ＝Ｉａ×８，Ｖｏｕｔ＝Ｖａ、８個直列による
Ｉ＝Ｉａ，Ｖｏｕｔ＝Ｖａ×８、４個直列２個並列によ
るＩ＝Ｉａ×２，Ｖｏｕｔ＝Ｖａ×４、２個直列４個並
列によるＩ＝Ｉａ×４，Ｖｏｕｔ＝Ｖａ×２の組合せが
得られる。即ち、４種類の出力条件に対応できる直流電
源装置を構成することができる。

【００２１】又９個の直流電源部１−１〜１−９を用い
た場合は、９個並列、９個直列、３個直列を３個並列の
組合せを選択することができる。又１２個の直流電源部
１−１〜１−１２を用いた場合は、１２個並列，１２個
直列、２個直列を６個並列、３個直列を４個並列、４個
直列を３個並列、６個直列を２個並列の組合せを選択す
ることができる。即ち、６種類の出力条件に対応できる
直流電源装置を構成することができる。又１個又は複数
個の予備の直流電源部を設け、障害発生直流電源部を検
出して、制御回路２によりスイッチ回路を制御し、予備
の直流電源部に切替接続する構成とすることも可能であ
り、その場合は、直流電源装置の信頼性を向上すること
ができる。

【００２２】図３は本発明の第２の実施の形態の説明図
であり、図１と同一符号は同一部分を示し、Ｑ１〜Ｑ
（ｎ−１）はスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ（ｎ−１）を構
成する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ；以下「トランジ
スタ」と称するが、バイポーラトランジスタ等をスイッ
チ素子として用いることも可能である）、Ｑ１１〜Ｑｎ
１，Ｑ１２〜Ｑｎ２は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ；
以下トランジスタと称する）、ｇ１〜ｇ（ｎ−１），ｇ
１１〜ｇｎ１，ｇ１２〜ｇｎ２はゲート制御信号を示
す。なお、直流電源部１−１，１−２，１−ｎについて
の回路構成を示すが、他の直流電源部についても同様の
回路構成が接続されている。

【００２３】又逆流阻止用のダイオードＤ１１〜Ｄｎ
１，Ｄ１２〜Ｄｎ２は、それぞれトランジスタＱ１１〜
Ｑｎ１，Ｑ１２〜Ｑｎ２の寄生ダイオードとすることも
可能である。或いは省略した構成とすることも可能であ
る。又トランジスタＱ１１〜Ｑｎ１を省略した構成とす
ることも可能である。又トランジスタＱ１１〜Ｑｎ１，
Ｑ１２〜Ｑｎ２は、ダイオードＤ１１，Ｄ１２，・・・
Ｄｎ１，Ｄｎ２の順方向電圧降下を低減する為、又はト
ランジスタＱ１１〜Ｑｎ１，Ｑ１２〜Ｑｎ２は、ダイオ
ードＤ１１，Ｄ１２，・・・Ｄｎ１，Ｄｎ２を省略した
構成に於けるスイッチ素子とする為のものである。

【００２４】制御回路２に、直流出力電圧Ｖｏｕｔと直
流出力電流Ｉとの組合せの出力条件の設定入力を、外部
入力手段或いは設定スイッチ等により行う。例えば、基
本構成の直流電源部の出力電圧Ｖａと出力電流Ｉａとに
ついて、直流出力電圧Ｖｏｕｔ＝４Ｖａ、直流出力電流
Ｉ＝Ｉａの出力条件の設定入力を行うと、制御回路２
は、トランジスタＱ１〜Ｑ３をオンとするゲート制御信
号ｇ１〜ｇ３を出力した後、トランジスタＱ１１，Ｑ４
２をオンとするゲート制御信号ｇ１１，ｇ４２を出力す
る。それにより、直流電源部１−１〜１−４は、オンと
なったトランジスタＱ１〜Ｑ３を介して直列接続とな
り、且つトランジスタＱ１１，Ｑ４２がオンとなって、
ダイオードＤ１１，Ｄ４２による順方向電圧降下を低減
できる構成となる。

【００２５】又直流出力電圧Ｖｏｕｔ＝２Ｖａ、直流出
力電流Ｉ＝２Ｉａの出力条件の設定入力を行った場合、
制御回路２は、ゲート制御信号ｇ１，ｇ３を出力して、
トランジスタＱ１，Ｑ３をオンとし、次にゲート制御信
号ｇ１１，ｇ２２，ｇ３１，ｇ４２を出力して、トラン
ジスタＱ１１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ４２をオンとし、直
流電源部１−１，１−２をトランジスタＱ１を介して直
列接続し、且つ直流電源部１−３，１−４をトランジス
タＱ３を介して直列接続し、それらをトランジスタＱ１
１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ４２を介して出力端子に対し並
列接続した構成となる。

【００２６】又直流出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖａ、直流出力
電流Ｉ＝４Ｉａの出力条件の設定入力を行った場合、制
御回路２は、ゲート制御信号ｇ１１〜ｇ４１，ｇ２１〜
ｇ４２を出力してトランジスタＱ１１〜Ｑ４１，Ｑ１２
〜Ｑ４２をオンとする。この場合、トランジスタＱ１〜
Ｑｎはオフ状態とする。それにより、直流電源部１−１
〜１−４は出力端子に対して並列接続した構成となる。

【００２７】前述の各種の出力条件の設定入力に従って
前述のゲート制御信号ｇ１〜ｇ（ｎ−１），ｇ１１〜ｇ
ｎ１，ｇ１２〜ｇｎ２を出力する制御回路２の構成は、
マイクロプロセッサの制御機能、或いは専用の比較的簡
単な論理回路によって実現することができる。

【００２８】図４は本発明の第３の実施の形態の説明図
であり、図３と同一符号は同一部分を示し、３−１〜３
−ｎは制御部、４は電圧検出部を示す。この実施の形態
は、直流電源部１−１〜１−ｎを、例えば、図６に示す
ようなスイッチング電源により構成し、スイッチング制
御により出力電圧を安定化させる為の制御部ＰＷＭに相
当する制御部３−１〜３−ｎを有する場合を示す。又電
圧検出部４は、出力端子に於ける直流出力電圧Ｖｏｕｔ
を検出する構成を有する。

【００２９】又複数の直流電源部１−１〜１−ｎの中の
例えば直流電源部１−１をマスタに設定し、このマスタ
設定直流電源部１−１の制御部３−１に、電圧検出部４
による直流出力電圧Ｖｏｕｔの検出信号を入力し、この
制御部３−１から他の直流電源部１−２〜１−ｎの制御
部３−２〜３−ｎに制御信号を入力する構成として、マ
スタ設定直流電源部１−１の出力電圧の制御に従って他
の直流電源部１−２〜１−ｎの出力電圧の制御を行う場
合を示す。

【００３０】又電圧検出部４は、直流出力電圧Ｖｏｕｔ
を検出する例えば分圧抵抗等を含むもので、この直流出
力電圧Ｖｏｕｔの設定は、制御回路２に対する出力条件
の設定入力に従うものであるから、制御回路２から電圧
検出部４を制御して、直流出力電圧Ｖｏｕｔの検出信号
を、種々の直流出力電圧に設定した場合も同一レベルと
なるように、分圧比等を切替える構成とすることができ
る。それにより、種々の直流出力電圧Ｖｏｕｔの設定に
よっても、所望の検出精度を維持することができる。又
マスタ設定直流電源部１−１の制御部３−１から他の直
流電源部１−２〜１−ｎの制御部３−２〜３−ｎを制御
することにより、同一構成の直流電源部を同一条件で制
御することができる。

【００３１】図５は本発明の第４の実施の形態の説明図
であり、図４と同一符号は同一部分を示し、５は電流検
出部、Ｒｓ１〜Ｒｓｎは電流検出用の抵抗、Ｒｂ１〜Ｒ
ｂｎは平均値算出用の抵抗を示す。この実施の形態に於
いても、複数の直流電源部１−１〜１−ｎの中の例えば
直流電源部１−１をマスタに設定し、このマスタ設定直
流電源部１−１の制御部３−１に、電流検出部５による
検出信号を入力し、この制御部３−１から、他の直流電
源部１−２〜１−ｎの制御部３−２〜３−ｎに制御信号
を入力する場合を示し、マスタ設定直流電源部１−１か
ら他の直流電源部１−２〜１−ｎを追従制御する。

【００３２】例えば、トランジスタＱ１〜Ｑ（ｎ−１）
をオフとすると、直流電源部１−１〜１−ｎは並列接続
された状態となり、それぞれの直流電源部１−１〜１−
ｎの出力電流は抵抗Ｒｓ１〜Ｒｓｎにより検出され、抵
抗Ｒｂ１〜Ｒｂｎを介して電流検出部５に入力され、平
均値の検出電流値としてマスタ設定直流電源部１−１の
制御部３−１に入力され、この制御部３−１から他の制
御部３−２〜３−ｎに制御信号を転送することになる。
又２個直列とすると、例えば、トランジスタＱ１をオン
として、直流電源部１−１，１−２を直列接続すると、
抵抗Ｒｓ１には電流が流れないが、抵抗Ｒｓ２に直列接
続による電流が流れるから、電流検出値を電流検出部５
に入力することができる。同様にして、例えば、３個直
列接続とすると、抵抗Ｒｓ３による電流検出値を電流検
出部５に入力することができる。

【００３３】又制御回路２から設定内容に従った制御信
号を電流検出部５に入力することにより、電流検出部５
は、直列接続状態に対応した電流検出用の抵抗による電
流検出値を選択処理することができる。なお、各直流電
源部１−１〜１−ｎは同一構成であるから、制御部３−
１〜３−ｎによりそれぞれ出力電圧及び出力電流の制御
が可能となるが、並列接続間の電流バランス制御を必要
とする場合は、並列運転構成に於いて知られている電流
バランス制御構成を適用することができる。例えば、直
流電源部１−１〜１−ｎ対応に出力電流を検出し、その
検出信号を相互に転送して、自直流電源部と他直流電源
部との出力電流差が零となるように、制御部３−１〜３
−ｎにより出力電圧制御を行う構成を適用することがで
きる。又更に、図４に示す実施の形態と同様に電圧検出
部４を設けた構成とすることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、出力電
圧Ｖａ及び出力電流Ｉａがそれぞれ同一の基本構成の複
数のスイッチング電源等の直流電源部１−１〜１−ｎ
と、これらの直流電源部１−１〜１−ｎを出力端子に対
して逆流阻止用のダイオードＤ１１〜Ｄｎ１，Ｄ１２〜
Ｄｎ２を介して接続し、且つ隣接する直流電源部の負極
性端子と正極性端子との間を接続する為のスイッチ回路
ＳＷ１〜Ｓ（ｎ−１）と、これらのスイッチ回路ＳＷ１
〜ＳＷ（ｎ−１）を、直流出力電圧Ｖｏｕｔ及び直流出
力電流の条件設定に従って選択的に制御し、複数の直流
電源部１−１〜１−ｎの直列又は並列又は直並列の接続
状態に制御する制御回路２とを備えており、基本構成の
直流電源部１−１〜１−ｎを出力条件に従って組合せた
接続構成とすることにより、各種装置に対する直流電源
装置とすることができる。そして、基本構成の直流電源
部は多量生産によりコストダウンを図ることができる利
点がある。又同一構成であるから、共通的に出力電圧の
制御等が可能となり、複数の直流電源部を用いても制御
構成が比較的簡単となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。

【図２】直流出力電圧及び直流出力電流の説明図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態の説明図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態の説明図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態の説明図である。

【図６】スイッチング電源の説明図である。

【図７】従来の直列接続又は並列接続の説明図である。

【符号の説明】

１−１〜１−ｎ直流電源部２制御回路ＳＷ１〜ＳＷ（ｎ−１）スイッチ回路Ｄ１１〜Ｄｎ１，Ｄ１２〜Ｄｎ２ダイオードＶｉｎ直流入力電圧Ｖｏｕｔ直流出力電圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力電圧及び出力電流がそれぞれ同一の
基本構成の複数の直流電源部と、前記複数の直流電源部を出力端子に対して逆流阻止用の
ダイオードを介して接続し、且つ隣接する直流電源部の
負極性端子と正極性端子との間を接続する為のスイッチ
回路と、該スイッチ回路を直流出力電圧及び直流出力電流の条件
設定に従って選択的に制御し、前記複数の直流電源部の
直列又は並列又は直並列の接続状態に制御する制御回路
とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項２】前記スイッチ回路を電界効果トランジス
タにより構成し、且つ前記逆流阻止用のダイオードに並
列に電界効果トランジスタを接続し、出力条件の設定入
力に従って前記制御回路によりオン又はオフの制御を行
う構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の直流電
源装置。
【請求項３】前記複数の直流電源部を、制御部により
出力電圧を制御するスイッチング電源により構成し、前
記複数の直流電源部の中のマスタ設定の直流電源部の前
記制御部から出力電圧を制御する制御信号を、他の直流
電源部の制御部に転送する構成を有することを特徴とす
る請求項１又は２記載の直流電源装置。
【請求項４】前記直流出力電圧を検出する電圧検出部
を設け、該電圧検出部の検出信号を前記マスタ設定直流
電源部の制御部に入力する構成を有することを特徴とす
る請求項３記載の直流電源装置。
【請求項５】前記制御回路は、設定入力した直流出力
電圧と直流出力電流との出力条件に従った前記基本構成
の直流電源部の直列接続数及び並列接続数を判定して、
前記スイッチ回路のオン又はオフを制御する構成を有す
ることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の
直流電源装置。