JP2006254564A - 過電圧検出器及び過電圧検出方法、電源装置及び電源停止方法、並びに電源システム - Google Patents

過電圧検出器及び過電圧検出方法、電源装置及び電源停止方法、並びに電源システム Download PDF

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Abstract

【課題】 過電圧保護用の素子の端部の双方から電圧を検出することで、過電圧保護用素子で生じる電圧降下に影響されない過電圧検出を行い、低電圧の電源装置でも過電圧を精度良く検出する過電圧検出器、過電圧検出方法、電源装置を提供することである。さらに、過電圧保護用素子の端部の双方から電圧を検出することで、複数の電源装置を並列接続する場合に電力供給維持能力の高い電源システムを提供する。
【解決手段】 過電圧検出器は、ORダイオードのアノード側及びカソード側の電圧を検出するアノード電圧検出回路及びカソード電圧検出回路と、アノード側電圧及びカソード側電圧が正常か過電圧かを比較するアノード側比較回路及びカソード側比較回路と、アノード側及びカソード側が共に過電圧であると電源回路に電源停止信号を出力する判定回路とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、並列運転する電源回路を保護するための電源回路の過電圧検出器及び過電圧検出方法、電源装置及び電源停止方法、並びに電源システムに関する。
近時、電子回路が高度化、複雑化し、併せて電源装置も多様化が要求されている。電源装置の多様化の一つに複数の電源装置を並列運転し、電力を供給するような構成がある。このような構成で電源装置を使用する場合、電源装置に接続される負荷回路が故障により開放状態となり発生する過電圧のみならず、並列接続した他の電源装置の設定電圧のばらつきにより電源装置に過電圧が付加される状況がある。このように並列運転した他の電源装置からの過電圧が電源装置の正常な電力供給の妨げとなり問題となっている。この過電圧から電源装置を保護するため種々の過電圧保護回路が用いられていた(例えば、特許文献1参照。)。
図7は、従来の電源装置における過電圧保護回路700の一例を示す回路図である。同図において51は負荷回路61で発生した過電圧から電源装置を保護するORダイオード、52はアノード側電圧検出回路、55は非反転入力端子からの入力と反転入力端子からの入力を比較演算する比較増幅器、56は比較増幅器55の基準電圧、53a、53bは出力電圧検出素子(例えば、インピーダンス素子や抵抗)、58a、58bは入力端子、57は平滑用コンデンサ、59a、59bは出力端子であり負荷回路61に接続される。60は電源回路の電源制御部であり比較増幅器55の出力により供給電圧を制御するものである。
図7の従来の過電圧保護回路700では、負荷回路61に対して発生した過電圧をORダイオード51のアノード側でアノード側電圧検出回路52により検出する。アノード側電圧検出回路52で検出したアノード検出電圧と基準電圧56を比較増幅器55で比較演算する。その結果、アノード検出電圧が基準電圧56よりも大きい場合、負荷回路61が過電圧であると判断し、比較増幅器55は電源回路の電源制御部60に電源停止信号を出力する。
過電圧保護回路700では、ORダイオード51及び電源装置の電力供給線で電圧降下が生じる。(以降、電圧降下により下がる電圧をドロップ電圧という。)負荷回路61の負荷状態によりORダイオード51に流れる電流量が変化すると、ORダイオード51のドロップ電圧は変化する。一般的に、電流量が大きいとドロップ電圧は増加する。出力電圧が低電圧の場合は、このドロップ電圧の変化分が与える影響が大きくなる。例えば、負荷回路61の負荷が小さくなる状態が生じたとする。負荷が小さくなることにより、出力電圧が低電圧の場合は、ドロップ電圧の割合が相対的に増加する。このドロップ電圧の増加により、出力電圧は小さくなる。したがって、出力電圧の許容範囲は設計上で定まる出力電圧からドロップ電圧の増加分を差し引いた範囲とする。一方、アノード側電圧は過電圧保護回路700で設定される基準電圧56により上限値が制限される。ここで負荷回路61の負荷状態の変動により生じた出力電圧の減少分を電源装置で補うとする。この際、アノード側電圧の正常値と上限値の電圧範囲が、出力電圧の減少分を補う電圧よりも小さい場合、出力電圧が過電圧ではないにも拘らず、アノード側電圧のみを検出しフィードバック制御を行なう過電圧保護回路700は負荷回路61が過電圧と判断し、電源回路からの電力供給を停止してしまう。
前述のように負荷回路61が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう動作を少なくするためには、アノード側電圧の正常値と上限値の電圧範囲を負荷回路61の負荷状態変動による出力電圧の減少分よりも大きく設定することが考えられる。しかし、アノード側電圧の正常値と上限値の電圧範囲を大きくすると出力電圧の許容範囲も広く設定することとなり、負荷回路61はより大きな電圧に耐えられるものでなければならなくなる。このことは負荷回路設計の自由度を拘束し好ましくない。したがってアノード側電圧の正常値と上限値の電圧範囲は小さくせざるを得ない。
また、アノード側電圧の正常値と上限値の電圧範囲を負荷回路61の負荷状態変動による出力電圧の減少分よりも大きく設定することは、高電圧を供給する電源装置であれば許容できる。しかし、近時の電子回路を用いる電子装置は、小型化、省電力化の要求から低電圧のものも少なくない。この低電圧の電子装置においては、アノード側電圧の正常値と上限値の電圧範囲を大きく確保することが難しい。
さらに、従来の過電圧保護回路700含む電源装置を複数使用し、並列運転を行なう場合、個々の電源装置で負荷回路61が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう動作が発生し、このため複数の電源装置を並列運転しても適切に電力供給できない電源システムとなってしまう。
特開2002−271183号公報
そこで本発明は、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のORダイオードを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護回路が、アノード側及びカソード側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することを目的とする。また本発明は、負荷回路側の電圧検出が負荷回路の負荷端子の電圧を検出することで、より精度の高い電圧検出を行い、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することを目的とする。さらに、上記過電圧検出器と一定の電圧を出力する電源回路を備え、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする電源装置を提供することを目的とする。加えて、上記電源装置を複数備え、ORダイオードの負荷回路側が並列接続され、複数の電源装置を並列運転する場合、自己の電源装置が正常で他の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置の電力供給は維持することができる冗長性のある電源システムを提供することを目的とする。
また本発明は、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のFETを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護回路が、ソース側及びドレイン側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することを目的とする。また本発明は、負荷回路側の電圧検出が負荷回路の負荷端子の電圧を検出することで、より精度の高い電圧検出を行い、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することを目的とする。さらに、上記過電圧検出器と一定の電圧を出力する電源回路を備え、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする電源装置を提供することを目的とする。加えて、上記電源装置を複数備え、FETの負荷回路側が並列接続され、複数の電源装置を並列運転する場合、自己の電源装置が正常で他の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置の電力供給は維持することができる冗長性のある電源システムを提供することを目的とする。
本発明は、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のORダイオードを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護方法が、アノード側及びカソード側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出方法を提供することを目的とする。
また本発明は、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のFETを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護方法が、ドレイン側及びソース側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、前記過電圧検出方法を含み、過電圧検出方法で出力される電源停止信号により、負荷状態の変動の影響を受けず電源回路の出力を停止する電源停止方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、負荷回路の負荷状態の変動によりドロップ電圧が変動してしまう電源切離し用のORダイオードやFETの入力端子側の電圧、出力端子側の電圧若しくは負荷端子の電圧を検出する。両端で検出した電圧は基準電圧と比較され過電圧か否かを判断する。それぞれの比較結果が過電圧である場合のみ電源回路の電源停止信号を出力する過電圧検出器及び過電圧検出方法とする。またこの過電圧検出器に電源回路を接続して電源装置とする。さらにこの電源装置を複数含む電源システムであって並列接続する電源システムとする。
具体的には、本発明に係る過電圧検出器は、アノード側が電源回路の出力側に接続され、カソード側が負荷回路に接続されたORダイオードと、前記ORダイオードのアノード側の電圧を検出するアノード電圧検出回路と、前記ORダイオードのカソード側の電圧を検出するカソード電圧検出回路と、前記アノード電圧検出回路の検出する前記アノード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記アノード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すアノード側状態信号を出力するアノード側比較回路と、前記カソード電圧検出回路の検出する前記カソード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記カソード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すカソード側状態信号を出力するカソード側比較回路と、前記アノード側比較回路からの前記アノード側状態信号及び前記カソード側比較回路からの前記カソード側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、を備える。
電源切離し用のORダイオードのアノード側だけでなくカソード側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりORダイオードで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもアノード側とカソード側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、カソード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、アノード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
また、本発明に係る過電圧検出器は、前記カソード電圧検出回路が、前記ORダイオードのカソード側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することが好ましい。電源装置の電力供給線でのドロップ電圧は、負荷回路の負荷状態の変動により影響を受ける。したがって、カソード電圧検出回路が本発明に係る過電圧検出器のうちできるだけ負荷回路に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。
本発明に係る過電圧検出器は、カソード側が電源回路の出力側に接続され、アノード側が負荷回路に接続されたORダイオードと、前記ORダイオードのカソード側の電圧を検出するカソード電圧検出回路と、前記ORダイオードのアノード側の電圧を検出するアノード電圧検出回路と、前記カソード電圧検出回路の検出する前記カソード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記カソード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すカソード側状態信号を出力するカソード側比較回路と、前記アノード電圧検出回路の検出する前記アノード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記アノード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すアノード側状態信号を出力するアノード側比較回路と、前記カソード側比較回路からの前記カソード側状態信号及び前記アノード側比較回路からの前記アノード側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、を備える。
負電圧を供給する電源装置のための過電圧検出器において、電源切離し用のORダイオードのカソード側だけでなくアノード側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりORダイオードで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもカソード側とアノード側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、アノード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、カソード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
また、本発明に係る過電圧検出器は、前記アノード電圧検出回路が、前記ORダイオードのアノード側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することが好ましい。電源装置の電力供給線でのドロップ電圧は、負荷回路の負荷状態の変動により影響を受ける。したがって、アノード電圧検出回路が本発明に係る過電圧検出器のうちできるだけ負荷回路に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。
本発明に係る過電圧検出器は、ソース側が電源回路の出力側に接続され、ドレイン側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETと、前記FETのソース側の電圧を検出するソース電圧検出回路と、前記FETのドレイン側の電圧を検出するドレイン電圧検出回路と、前記ソース電圧検出回路の検出する前記ソース側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ソース側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すソース側状態信号を出力するソース側比較回路と、前記ドレイン電圧検出回路の検出する前記ドレイン側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ドレイン側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すドレイン側状態信号を出力するドレイン側比較回路と、前記ソース側比較回路からの前記ソース側状態信号及び前記ドレイン側比較回路からの前記ドレイン側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、を備える。
電源切離し用のFETのソース側だけでなくドレイン側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりFETで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもソース側とドレイン側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、ドレイン側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ソース側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
また、本発明に係る過電圧検出器は、前記ドレイン電圧検出回路が、前記FETのドレイン側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することが好ましい。電源装置の電力供給線でのドロップ電圧は、負荷回路の負荷状態の変動により影響を受ける。したがって、ドレイン電圧検出回路が本発明に係る過電圧検出器のうちできるだけ負荷回路に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。
さらに、本発明に係る過電圧検出器は、ドレイン側が電源回路の出力側に接続され、ソース側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETと、前記FETのドレイン側の電圧を検出するドレイン電圧検出回路と、前記FETのソース側の電圧を検出するソース電圧検出回路と、前記ドレイン電圧検出回路の検出する前記ドレイン側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ドレイン側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すドレイン側状態信号を出力するドレイン側比較回路と、前記ソース電圧検出回路の検出する前記ソース側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ソース側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すソース側状態信号を出力するソース側比較回路と、 前記ドレイン側比較回路からの前記ドレイン側状態信号及び前記ソース側比較回路からの前記ソース側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、を備える。
負電圧を供給する電源装置のための過電圧検出器において、電源切離し用のFETのドレイン側だけでなくソース側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりFETで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもドレイン側とソース側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、ソース側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ドレイン側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
前記ソース電圧検出回路が、前記FETのソース側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することが好ましい。電源装置の電力供給線でのドロップ電圧は、負荷回路の負荷状態の変動により影響を受ける。したがって、ソース電圧検出回路が本発明に係る過電圧検出器のうちできるだけ負荷回路に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。
本発明に係る電源装置は、一定の電圧を出力する電源回路と前記ORダイオードのアノード側が前記電源回路の出力側に接続された前記過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止することを特徴とする。電源装置が前記過電圧検出器を備えることで、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することが可能な電源装置とすることができる。
また、本発明に係る電源装置は、一定の電圧を出力する電源回路と前記ORダイオードのカソード側が前記電源回路の出力側に接続された前記過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止すること特徴とする。負電圧を供給する電源装置が前記過電圧検出器を備えることで、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することが可能な電源装置とすることができる。
さらに、本発明に係る電源装置は、一定の電圧を出力する電源回路と前記FETのソース側が前記電源回路の出力側に接続された前記過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止することを特徴とする。電源装置が前記過電圧検出器を備えることで、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することが可能な電源装置とすることができる。
本発明に係る電源装置は、一定の電圧を出力する電源回路と前記FETのドレイン側が前記電源回路の出力側に接続された前記過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止することを特徴とする。負電圧を供給する電源装置が前記過電圧検出器を備えることで、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することが可能な電源装置とすることができる。
本発明に係る電源システムは、前記電源装置を複数含む電源システムであって、前記ORダイオードのカソード側が並列接続されていることを特徴とする。過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、カソード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、アノード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムとすることができる。
本発明に係る電源システムは、前記電源装置を複数含む電源システムであって、前記ORダイオードのアノード側が並列接続されていることを特徴とする。過電圧検出器を含む負電圧を供給する電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、アノード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、カソード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムとすることができる。
本発明に係る電源システムは、前記電源装置を複数含む電源システムであって、前記FETのドレイン側が並列接続されていることを特徴とする。過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、ドレイン側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ソース側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムとすることができる。
本発明に係る電源システムは、前記電源装置を複数含む電源システムであって、前記FETのソース側が並列接続されていることを特徴とする。過電圧検出器を含む負電圧を供給する電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、ソース側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ドレイン側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムとすることができる。
本発明に係る過電圧検出方法は、アノード側が電源回路の出力側に接続され、カソード側が負荷回路に接続されたORダイオードのアノード側の電圧及びカソード側の電圧を検出し、前記カソード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記アノード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力することを特徴とする。
電源切離し用のORダイオードのアノード側だけでなくカソード側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりORダイオードで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもアノード側とカソード側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、カソード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、アノード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
本発明に係る過電圧検出方法は、カソード側が電源回路の出力側に接続され、アノード側が負荷回路に接続されたORダイオードのカソード側の電圧及びアノード側の電圧を検出し、前記アノード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記カソード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力することを特徴とする。
負電圧を供給する電源装置のための過電圧検出器において、電源切離し用のORダイオードのカソード側だけでなくアノード側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりORダイオードで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもカソード側とアノード側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、アノード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、カソード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
本発明に係る過電圧検出方法は、ソース側が電源回路の出力側に接続され、ドレイン側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETのソース側の電圧及びドレイン側の電圧を検出し、前記ドレイン側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記ソース側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力することを特徴とする。
電源切離し用のFETのソース側だけでなくドレイン側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりFETで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもソース側とドレイン側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、ドレイン側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ソース側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
本発明に係る過電圧検出方法は、ドレイン側が電源回路の出力側に接続され、ソース側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETのドレイン側の電圧及びソース側の電圧を検出し、前記ソース側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記ドレイン側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力することを特徴とする。
負電圧を供給する電源装置のための過電圧検出器において、電源切離し用のFETのドレイン側だけでなくソース側でも負荷回路の過電圧を検出する。これにより、負荷回路の負荷状態の変動によりFETで生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもドレイン側とソース側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。また、過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、ソース側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ドレイン側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
本発明に係る電源停止方法は、前記の過電圧検出方法を含む電源停止方法であって、前記電源停止信号によって前記電源回路の出力を停止することを特徴とする。過電圧検出器を含む電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムの電源停止方法とすることができる。
本発明により、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のORダイオードを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護回路が、アノード側及びカソード側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、低電圧の電源装置でも出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することができる。また本発明により、負荷回路側の電圧検出が負荷回路の負荷端子の電圧を検出することで、より精度の高い電圧検出を行い、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することができる。さらに、上記過電圧検出器と一定の電圧を出力する電源回路を備え、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする電源装置を提供することができる。加えて、上記電源装置を複数備え、ORダイオードの負荷回路側が並列接続され、複数の電源装置を並列運転する場合、自己の電源装置が正常で他の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置の電力供給は維持することができる電力供給維持能力の高い電源システムを提供することができる。
本発明により、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のFETを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護回路が、ソース側及びドレイン側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、低電圧の電源装置でも出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することができる。また本発明により、負荷回路側の電圧検出が負荷回路の負荷端子の電圧を検出することで、より精度の高い電圧検出を行い、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出器を提供することができる。さらに、上記過電圧検出器と一定の電圧を出力する電源回路を備え、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする電源装置を提供することができる。加えて、上記電源装置を複数備え、FETの負荷回路側が並列接続され、複数の電源装置を並列運転する場合、自己の電源装置が正常で他の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置の電力供給は維持することができる電力供給維持能力の高い電源システムを提供することができる。
本発明により、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のORダイオードを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護方法が、アノード側及びカソード側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出方法を提供することができる。
本発明により、ドロップ電圧の変動を生じる電源切離し用のFETを用い、負荷回路が過電圧でないにも拘らず、電源装置の電力供給を停止してしまう過電圧保護方法が、ドレイン側及びソース側の両方から電圧を検出し、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することを可能にする過電圧検出方法を提供することができる。
さらに本発明により、前記過電圧検出方法を含み、過電圧検出方法で出力される電源停止信号により、負荷状態の変動の影響を受けず電源回路の出力を停止する電源停止方法を提供することができる。
以下、本発明について実施形態を示しながら詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。以下、図1から図6を参照しながら本実施形態に係る過電圧検出器、過電圧検出方法、電源装置、電源停止方法、電源システムについて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る過電圧検出器100の一形態を示す回路図である。過電圧検出器100は、電源切離し用のORダイオード1と、ORダイオード1のアノード側の電圧を検出するアノード電圧検出回路2と、ORダイオード1のカソード側の電圧を検出するカソード電圧検出回路3と、反転入力端子の入力と非反転入力端子の入力の差分を演算し演算結果をアノード側状態信号として出力するアノード側比較回路8と、反転入力端子の入力と非反転入力端子の入力の差分を演算し演算結果をカソード側状態信号として出力するカソード側比較回路9と、アノード側状態信号とカソード側状態信号を入力し、アノード側状態信号とカソード側状態信号が共に過電圧であると判定すると電源回路の電源制御部16に電源停止信号を出力する判定回路11を備える。また、アノード電圧検出回路2の一部からアノード側検出電圧を出力するアノード側検出電圧出力部6と、カソード電圧検出回路3の一部からカソード側検出電圧を出力するカソード側検出電圧出力部7と、出力端子12a、12bと、電源回路接続端子13a、13bと、平滑用コンデンサ14を備える。
アノード側比較回路8は、非反転入力端子にアノード電圧検出回路2によるアノード側検出電圧を入力し、反転入力端子にアノード側検出電圧が正常か過電圧かの基準となる基準電圧10を入力し、アノード側状態信号を出力する。非反転入力端子と反転入力端子への入力を逆にして、演算回路を追加して出力の符号を反転することとしても良い。カソード側比較回路9は、非反転入力端子にカソード電圧検出回路3によるカソード側検出電圧を入力し、反転入力端子にカソード側検出電圧が正常か過電圧かの基準となる基準電圧10を入力し、カソード側状態信号を出力する。非反転入力端子と反転入力端子への入力を逆にして、演算回路が出力の符号を反転することとしても良い。
図1では、アノード電圧検出回路2をアノード側検出抵抗4a、4bで構成しているが、ORダイオード1のアノード側電圧を検出することのできる回路構成であれば足りる。同様にカソード電圧検出回路3をカソード側検出抵抗5a、5bで構成しているが、ORダイオード1のカソード側電圧を検出することのできる回路構成であれば足りる。電源回路の供給電圧を分圧してアノード側比較回路8及びカソード側比較回路9に入力するためである。さらに、アノード側検出抵抗4aとカソード側検出抵抗5aが略等しく、アノード側検出抵抗4bとカソード側検出抵抗5bが略等しいことが好ましい。アノード側検出抵抗4aとカソード側検出抵抗5aが略等しく、アノード側検出抵抗4bとカソード側検出抵抗5bが略等しくすることでアノード側検出電圧及びカソード側検出電圧の分圧比率を合わせることができ、アノード側比較回路8及びカソード側比較回路9に校正用回路を持たせる必要がなく、また、アノード側比較回路8の基準電圧及びカソード側比較回路9の基準電圧を同一の電圧とすることができる。
カソード電圧検出回路3は、ORダイオード1のカソード側であって、負荷回路17の負荷端子の電圧を検出することが好ましい。カソード電圧検出回路3のカソード側電圧の検出位置を負荷回路17の負荷端子の近くに配置することで、配線抵抗の影響を小さくし、精度良く電圧を検出することができる。または、負荷回路17の負荷抵抗に比較して無視し得る程度、例えば負荷抵抗の10%以下の配線抵抗を有する配線で、負荷回路17の負荷端子からカソード電圧検出回路3に接続することでもよい。これにより過電圧の検出精度向上が図れる。
基準電圧10は、過電圧検出器100が接続される電源回路の出力電圧から、アノード側検出抵抗4a及びカソード側検出抵抗5aで降下する電圧を差し引いたものにより決定されることが好ましい。
次に図1で本実施形態に係る過電圧検出器100の回路の動作について説明する。ORダイオード1のアノード側の電圧は、アノード電圧検出回路2のアノード検出抵抗4aにより電圧降下し、アノード側検出電圧出力部6においてアノード側検出電圧となる。ORダイオード1のカソード側の電圧は、カソード電圧検出回路3のカソード検出抵抗5aにより電圧降下し、カソード側検出電圧出力部7においてカソード側検出電圧となる。このアノード側検出電圧と基準電圧10を入力としてアノード側比較回路8によりアノード側検出電圧が正常か過電圧かを判断し、アノード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すアノード側状態信号を出力する。またカソード側検出電圧と基準電圧10を入力としてカソード側比較回路9によりカソード側検出電圧が正常か過電圧かを判断し、カソード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すカソード側状態信号を出力する。アノード側状態信号及びカソード側状態信号は正常の場合を「0」とし、過電圧の場合を「1」としても良く、正常、過電圧双方を差分電圧としても良い。アノード側状態信号とカソード側状態信号を入力として判定回路11により電源回路の電源制御部16に判定信号を出力する。
次に判定回路11の判定内容について説明する。カソード側状態信号が正常であり、アノード側状態信号が正常若しくは過電圧である場合には、電源回路の電源制御部16に状態維持信号を出力する。カソード側状態信号が過電圧であり、アノード側状態信号が正常である場合には、電源回路の電源制御部16に状態維持信号を出力する。カソード側状態信号が過電圧であり、アノード側状態信号が過電圧である場合には、電源回路の電源制御部16に電源停止信号を出力する。なお、電源回路の電源制御部16に状態維持信号を出力することに代えて何も出力しないものとしてもよい。判定回路11がこの判定を行なうことで、電源装置を複数含み負荷回路への出力端子が並列接続されている場合、アノード側とカソード側が共に過電圧である場合以外は自己の電源装置による電源供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示することができ、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
以上の構成及び動作とすることで、負荷回路17の負荷状態の変動によりORダイオード1で生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもアノード側とカソード側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。したがって、負荷回路17の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。さらにカソード電圧検出回路3が過電圧検出器100のうちできるだけ負荷回路17に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。また、過電圧検出器100を含む電源装置を複数含み負荷回路17への出力端子が並列接続されている場合、カソード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、アノード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
(第2実施形態)
図2は、本実施形態に係る過電圧検出器200の一形態を示す回路図である。第1実施形態の過電圧検出器100との相違は、電源回路が負電圧供給回路であることである。したがって、ORダイオード1の向きが過電圧検出器100とは逆向きである。また、電源回路接続端子13aが負電圧で、電源回路接続端子13bが0Vとなる。以上に加え、各比較回路の入力端子符号が反転しないこと、各比較回路及び判定回路の出力端子抵抗の接続位置が電源回路接続端子13bとなることの相違を除き、過電圧検出器100の0Vライン(電源回路接続端子13bと出力端子12bを繋ぐライン)で線対称とした回路構成になる。回路の動作は過電圧検出器100と同様である。
以上の構成及び動作とすることで、第1実施形態と同様に負荷回路17の負荷状態の変動によりORダイオード1で生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもカソード側とアノード側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。これにより、電源回路が負電圧供給回路であっても、負荷回路17の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。さらにアノード電圧検出回路73が本発明に係る過電圧検出器200のうちできるだけ負荷回路17に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。また、過電圧検出器200を含む電源装置を複数含み負荷回路17への出力端子が並列接続されている場合、アノード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、カソード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
(第3実施形態)
図3は、本実施形態に係る過電圧検出器300の一形態を示す回路図である。第1実施形態の過電圧検出器100との相違は、ORダイオード1に変えて、ソース側が電源回路の出力側に接続され、ドレイン側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源(不図示)を介してソース側に接続されるNチャンネルMOSFET31を用いていることである。ゲート電圧用電源(不図示)は、ソース側の電圧変動により制御される。NチャンネルMOSFET31に置き換えられたことを除き、他の回路の構成及び回路の動作は過電圧検出器100と同様である。ダイオード41は、NチャンネルMOSFET31の内部ダイオードを示す。
以上の構成及び動作とすることで、第1実施形態と同様に負荷回路17の負荷状態の変動によりNチャンネルMOSFET31で生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもソース側とドレイン側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。これにより、負荷回路17の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。さらにドレイン電圧検出回路33が本発明に係る過電圧検出器300のうちできるだけ負荷回路17に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。また、過電圧検出器300を含む電源装置を複数含み負荷回路17への出力端子が並列接続されている場合、ドレイン側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ソース側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
(第4実施形態)
図4は、本実施形態に係る過電圧検出器400の一形態を示す回路図である。第3実施形態の過電圧検出器300との相違は、電源回路が負電圧供給回路であることである。ドレイン側が電源回路の出力側に接続され、ソース側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源(不図示)を介してソース側に接続されるPチャンネルMOSFET40を用いる。ゲート電圧用電源(不図示)は、ソース側の電圧変動により制御される。また、電源回路接続端子13aが負電圧で、電源回路接続端子13bが0Vとなる。以上に加え、各比較回路の入力端子符号が反転しないこと、各比較回路及び判定回路の出力端子抵抗の接続位置が電源回路接続端子13bとなることの相違を除き、過電圧検出器300の0Vライン(電源回路接続端子13bと出力端子12bを繋ぐライン)で線対称とした回路構成になる。回路の動作は過電圧検出器300と同様である。ダイオード42は、PチャンネルMOSFET40の内部ダイオードを示す。
以上の構成及び動作とすることで、第3実施形態と同様に負荷回路17の負荷状態の変動によりPチャンネルMOSFET40で生じるドロップ電圧が変動し、結果として出力電圧が減少する場合に、出力電圧を正常に戻すように電力供給してもソース側とドレイン側の両方が過電圧ではない限り電源停止されることはない。これにより、電源回路が負電圧供給回路であっても、負荷回路17の負荷状態の変動に対応した電力供給が可能になる。さらにソース電圧検出回路32が本発明に係る過電圧検出器400のうちできるだけ負荷回路17に近い部位で電圧検出を行なうことで、より精度良く過電圧を検出できる。また、過電圧検出器400を含む電源装置を複数含み負荷回路17への出力端子が並列接続されている場合、ソース側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、ドレイン側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムを構築することができる。
(第5実施形態)
図5は、本実施形態に係る電源装置500の一形態を示す回路図である。第1実施形態の図1に示した過電圧検出器100に電源(不図示)、電源回路15及び電源回路の電源制御部16を加えたものである。電源回路の電源制御部16は、過電圧検出器100の判定回路11の出力を入力し、電源回路15に出力電圧を指示する指示信号を出力する。電源回路15は、電源回路の電源制御部16の指示信号を入力し、電源(不図示)からの電圧を過電圧検出器100の電源回路接続端子13a、13bに与える。電源装置300が過電圧検出器100を備えることで、負荷状態の変動に伴う出力電圧の減少に対して電力供給しても、出力電圧が過電圧でない限り正常に電力供給することが可能な電源装置とすることができる。図5は図1に示す第1実施形態の過電圧検出器100を備えた形態としたが、図1に示してはいないが、第1実施形態として記載した過電圧検出器としても良く、また第2実施形態から第4実施形態に記載した過電圧検出器としても良い。
(第6実施形態)
図6は、本実施形態に係る電源システム600の一形態を示す回路図である。図5に示した電源装置500を複数有する。また、電源装置500が備える過電圧検出器100(図1参照)の電源回路接続端子13a、13bを相互に並列接続し、出力端子12a、12bを相互に並列接続する。出力端子12a、12bは、負荷回路17に接続される。電源(不図示)及び負荷回路17は複数であっても良い。カソード側電圧つまり出力端子電圧が過電圧で、アノード側電圧つまり自己の電源装置が過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は停止するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が過電圧で、自己の電源装置が正常であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。出力端子電圧が正常で、自己の電源装置が正常又は過電圧であると、自己の電源装置による電力供給は維持するように電源回路の電源制御部16に指示する。このような電源システムとすることで、電力供給維持能力の高い電源システムとすることができる。図6は図5に示す第5実施形態の電源装置500に図1に示す第1実施形態の過電圧検出器100を備えた形態としたが、図1に示してはいないが、第1実施形態として記載した過電圧検出器としても良く、また第2実施形態から第4実施形態に記載した過電圧検出器としても良い。また、図6には示していないが、本実施形態に係る電源システム内に第1実施形態から第4実施形態の過電圧検出器を複数並列接続する場合、カソード電圧検出回路を一つとし、このカソード電圧検出回路に、カソード電圧検出回路を除く第1実施形態から第4実施形態の過電圧検出器を並列接続することとしても良い。本実施形態に係る電源システムが負荷回路の負荷端子の電圧を検出する場合、電源システム内に接続される過電圧検出器は、カソード電圧検出回路を共有することができる。
本発明に係る過電圧検出器は、電源装置以外の電子機器の回路に利用することができる。
第1実施形態に係る過電圧検出器の回路図である。 第2実施形態に係る過電圧検出器の回路図である。 第3実施形態に係る過電圧検出器の回路図である。 第4実施形態に係る過電圧検出器の回路図である。 第5実施形態に係る電源装置の回路図である。 第6実施形態に係る電源システムの回路図である。 従来の過電圧検出器の回路図である。
符号の説明
1,ORダイオード
2,アノード電圧検出回路
3,カソード電圧検出回路
4a,4b,アノード側検出抵抗
5a,5b,カソード側検出抵抗
6,アノード側検出電圧出力部
7,カソード側検出電圧出力部
8,アノード側比較回路
9,カソード側比較回路
10,基準電圧
11,判定回路
12a,12b,出力端子
13a,13b,電源回路接続端子
14,平滑用コンデンサ
15,電源回路
16,電源回路の電源制御部
17,負荷回路
31,NチャンネルMOSFET
32,ソース電圧検出回路
33,ドレイン電圧検出回路
34a,34b,ソース側検出抵抗
35a,35b,ドレイン側検出抵抗
36,ソース側検出電圧出力部
37,ドレイン側検出電圧出力部
38,ソース側比較回路
39,ドレイン側比較回路
40,PチャンネルMOSFET
41,ダイオード
42,ダイオード
51,ORダイオード
52,アノード側電圧検出回路
53a,53b,出力電圧検出素子
54,検出電圧出力部
55,比較増幅器
56,基準電圧
57,平滑用コンデンサ
58a,58b,入力端子
59a,59b,出力端子
60,電源回路の電源制御部
61,負荷回路
72,カソード電圧検出回路
73,アノード電圧検出回路
74a,74b,カソード側検出抵抗
75a,75b,アノード側検出抵抗
76,カソード側検出電圧出力部
77,アノード側検出電圧出力部
78,カソード側比較回路
79,アノード側比較回路
100,200,300,400,過電圧検出器
500,電源装置
600,電源システム
700,従来の過電圧保護回路

Claims (21)

  1. アノード側が電源回路の出力側に接続され、カソード側が負荷回路に接続されたORダイオードと、
    前記ORダイオードのアノード側の電圧を検出するアノード電圧検出回路と、
    前記ORダイオードのカソード側の電圧を検出するカソード電圧検出回路と、
    前記アノード電圧検出回路の検出する前記アノード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記アノード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すアノード側状態信号を出力するアノード側比較回路と、
    前記カソード電圧検出回路の検出する前記カソード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記カソード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すカソード側状態信号を出力するカソード側比較回路と、
    前記アノード側比較回路からの前記アノード側状態信号及び前記カソード側比較回路からの前記カソード側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、
    を備える過電圧検出器。
  2. 前記カソード電圧検出回路が、前記ORダイオードのカソード側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することを特徴とする請求項1記載の過電圧検出器。
  3. カソード側が電源回路の出力側に接続され、アノード側が負荷回路に接続されたORダイオードと、
    前記ORダイオードのカソード側の電圧を検出するカソード電圧検出回路と、
    前記ORダイオードのアノード側の電圧を検出するアノード電圧検出回路と、
    前記カソード電圧検出回路の検出する前記カソード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記カソード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すカソード側状態信号を出力するカソード側比較回路と、
    前記アノード電圧検出回路の検出する前記アノード側の電圧と所定の電圧とを比較し前記アノード側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すアノード側状態信号を出力するアノード側比較回路と、
    前記カソード側比較回路からの前記カソード側状態信号及び前記アノード側比較回路からの前記アノード側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、
    を備える過電圧検出器。
  4. 前記アノード電圧検出回路が、前記ORダイオードのアノード側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することを特徴とする請求項3記載の過電圧検出器。
  5. ソース側が電源回路の出力側に接続され、ドレイン側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETと、
    前記FETのソース側の電圧を検出するソース電圧検出回路と、
    前記FETのドレイン側の電圧を検出するドレイン電圧検出回路と、
    前記ソース電圧検出回路の検出する前記ソース側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ソース側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すソース側状態信号を出力するソース側比較回路と、
    前記ドレイン電圧検出回路の検出する前記ドレイン側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ドレイン側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すドレイン側状態信号を出力するドレイン側比較回路と、
    前記ソース側比較回路からの前記ソース側状態信号及び前記ドレイン側比較回路からの前記ドレイン側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、
    を備える過電圧検出器。
  6. 前記ドレイン電圧検出回路が、前記FETのドレイン側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することを特徴とする請求項5記載の過電圧検出器。
  7. ドレイン側が電源回路の出力側に接続され、ソース側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETと、
    前記FETのドレイン側の電圧を検出するドレイン電圧検出回路と、
    前記FETのソース側の電圧を検出するソース電圧検出回路と、
    前記ドレイン電圧検出回路の検出する前記ドレイン側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ドレイン側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すドレイン側状態信号を出力するドレイン側比較回路と、
    前記ソース電圧検出回路の検出する前記ソース側の電圧と所定の電圧とを比較し前記ソース側の電圧が正常であるか過電圧であるかを示すソース側状態信号を出力するソース側比較回路と、
    前記ドレイン側比較回路からの前記ドレイン側状態信号及び前記ソース側比較回路からの前記ソース側状態信号が共に過電圧であると判定することによって前記電源回路に電源停止信号を出力する判定回路と、
    を備える過電圧検出器。
  8. 前記ソース電圧検出回路が、前記FETのソース側であって、前記負荷回路の負荷端子の電圧を検出することを特徴とする請求項7記載の過電圧検出器。
  9. 一定の電圧を出力する電源回路と前記ORダイオードのアノード側が前記電源回路の出力側に接続された請求項1又は2に記載のいずれかの過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止することを特徴とする電源装置。
  10. 一定の電圧を出力する電源回路と前記ORダイオードのカソード側が前記電源回路の出力側に接続された請求項3又は4に記載のいずれかの過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止することを特徴とする電源装置。
  11. 一定の電圧を出力する電源回路と前記FETのソース側が前記電源回路の出力側に接続された請求項5又は6に記載のいずれかの過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止することを特徴とする電源装置。
  12. 一定の電圧を出力する電源回路と前記FETのドレイン側が前記電源回路の出力側に接続された請求項7又は8に記載のいずれかの過電圧検出器とを備え、前記電源停止信号によって、前記電源回路の出力を停止することを特徴とする電源装置。
  13. 請求項9記載の電源装置を複数含む電源システムであって、前記ORダイオードのカソード側が並列接続されていることを特徴とする電源システム。
  14. 請求項10記載の電源装置を複数含む電源システムであって、前記ORダイオードのアノード側が並列接続されていることを特徴とする電源システム。
  15. 請求項11記載の電源装置を複数含む電源システムであって、前記FETのドレイン側が並列接続されていることを特徴とする電源システム。
  16. 請求項12記載の電源装置を複数含む電源システムであって、前記FETのソース側が並列接続されていることを特徴とする電源システム。
  17. アノード側が電源回路の出力側に接続され、カソード側が負荷回路に接続されたORダイオードのアノード側の電圧及びカソード側の電圧を検出し、
    前記カソード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記アノード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力する過電圧検出方法。
  18. カソード側が電源回路の出力側に接続され、アノード側が負荷回路に接続されたORダイオードのカソード側の電圧及びアノード側の電圧を検出し、
    前記アノード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記カソード側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力する過電圧検出方法。
  19. ソース側が電源回路の出力側に接続され、ドレイン側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETのソース側の電圧及びドレイン側の電圧を検出し、
    前記ドレイン側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記ソース側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力する過電圧検出方法。
  20. ドレイン側が電源回路の出力側に接続され、ソース側が負荷回路に接続され、ゲート側がゲート電圧用電源を介してソース側に接続されたFETのドレイン側の電圧及びソース側の電圧を検出し、
    前記ソース側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であり、且つ、前記ドレイン側の電圧が所定の電圧と比較して過電圧であると判定すると、前記電源回路に電源停止信号を出力する過電圧検出方法。
  21. 請求項17、18、19又は20に記載の過電圧検出方法を含む電源停止方法であって、前記電源停止信号によって前記電源回路の出力を停止することを特徴とする電源停止方法。
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