JP2009189126A - Power supply system and element failure detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、並列に接続された複数の電源装置からなる電源システムに関する。 The present invention relates to a power supply system including a plurality of power supply devices connected in parallel.
図８は一般的な電源システムの構成を示すブロック図である。電源システムは電源装置１１と電源装置１２とを有している。図８を参照すると、電源装置１１と電源装置１２は同一の構成を有している。ここでは、電源装置１１の構成について説明する。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a general power supply system. The power supply system includes a
電源装置１１の入力端子は電源から電力の供給を受ける電源線１４を介して電源に接続される。電源装置１１の出力端子と電源装置１２の出力端子は、負荷装置１３への電力供給のための給電線１６に共通に接続されている。このように複数の電源装置を配線により並列に接続することを、ワイヤードオア接続と呼ぶ。複数の電源装置がワイヤードオア接続された電源システムでは、ＯＲ回路の論理のような出力動作となるため、いずれかの電源装置に故障が発生しても他の電源装置により一定の電圧を負荷に供給することが可能である。
An input terminal of the
電源装置１１は逆流防止用のオアダイオード１１１と電圧変換安定化回路１１２とを有している。
The
電圧変換安定化回路１１２の入力端子は電源線１４を介して電源に接続される。オアダイオード１１１の一端（アノード側）は電圧変換安定化回路１１２の出力端子に接続され、オアダイオード１１１のもう一端（カソード側）は給電線１６を介して負荷装置１３に接続される。
The input terminal of the voltage
電圧変換安定化回路１１２は、電源からの入力電圧を予め定められた電圧に変換し、オアダイオード１１１を介して変換した電圧を負荷装置１３に供給する。
The voltage
この電源システムでは、例えば、電圧変換安定化回路１１２によって負荷装置１３への電圧供給が行なわれている場合に、オアダイオード１１１に故障が発生した場合は、電圧変換安定化回路１１２に代わり、電圧変換安定化回路１２２が負荷装置１３に電圧を供給する。このように、冗長系の電源システムを構築することが可能である。
In this power supply system, for example, when a voltage is supplied to the load device 13 by the voltage
上述した電源システムにおいて、オアダイオード１１１，１２１のいずれかに故障が発生した場合は、その故障を、できるだけ早く検出して、オアダイオードを交換する必要がある。
In the power supply system described above, when a failure occurs in any of the
特許文献１には、オアダイオードの故障を検出することのできる電源システムが開示されている。特許文献１に記載された電源システムは電源制御回路と、第１の電源装置と、第２の電源装置と、を有している。第１の電源装置と第２の電源装置は、制御線を介して電源制御回路と接続され、また、給電線を介してワイヤードオア接続される。
第１の電源装置には、第１の電位差検出回路と、第１の出力電圧検出回路と、第１の出力電圧マージン制御回路と、出力端子に接続される逆流防止用の第１のオアダイオードと、が設けられている。第２の電源装置には、第２の電位差検出回路と、第２の出力電圧検出回路と、第２の出力電圧マージン制御回路と、出力端子に接続される逆流防止用の第２のオアダイオードと、が設けられている。 The first power supply device includes a first potential difference detection circuit, a first output voltage detection circuit, a first output voltage margin control circuit, and a first OR diode for preventing backflow connected to an output terminal. And are provided. The second power supply device includes a second potential difference detection circuit, a second output voltage detection circuit, a second output voltage margin control circuit, and a second OR diode for backflow prevention connected to the output terminal. And are provided.
第１の出力電圧マージン制御回路は負荷装置に供給される電圧値を指示する。第１の電位差検出回路は第１のオアダイオードの両端の電位差を検出する。第１の出力電圧検出回路は、負荷装置に供給される出力電圧を検出する。電源制御回路は、第１の電位差検出回路で検出された結果と第１の出力電圧検出回路で検出された結果に基づいて第１のオアダイオードにオープン故障あるいはショート故障が発生しているか否かを判定する。なお、第２の電源装置のついても第１の電源装置と同様の動作が行なわれる。 The first output voltage margin control circuit indicates a voltage value supplied to the load device. The first potential difference detection circuit detects a potential difference between both ends of the first OR diode. The first output voltage detection circuit detects an output voltage supplied to the load device. The power supply control circuit determines whether an open failure or a short-circuit failure has occurred in the first OR diode based on the result detected by the first potential difference detection circuit and the result detected by the first output voltage detection circuit. Determine. Note that the second power supply device performs the same operation as the first power supply device.
ここでは、電源制御回路が第１のオアダイオードにショート故障が発生しているか否かを判定する動作について具体的に説明する。第１の電位差検出回路が第１のオアダイオードの電位差を検出できず、かつ、第２の電位差検出回路が第２のオアダイオードの電位差を検出できない場合、電源制御回路は第１のオアダイオードまたは第２のオアダイオードのいずれかにショート故障が発生していると認識する。電源制御回路がショート故障の発生を認識すると、第１の出力電圧マージン制御回路は電圧値の増加を指示し、指示された電圧値で負荷装置への電圧供給が開始される。その際、第１の出力電圧検出回路は負荷装置に供給される電圧を監視する。そして、第１の電位差検出回路で電位差が検出され、かつ、第１の出力電圧検出回路で増加させた電圧値が検出されれば、電源制御回路は、第１のオアダイオードが正常であると判定し、そうでなければ第１のオアダイオードにショート故障が発生していると判定する。
上述したように特許文献１に記載された電源システムにおいては、オアダイオードの故障を検出することができる。
As described above, in the power supply system described in
しかしながら、特許文献１に記載された電源システムの構成では、各電源装置に電位差検出回路、出力電圧検出回路、出力電圧マージン制御回路が必要となる。そのため、これらの回路の分だけコストが増加してしまうという問題点があった。
However, in the configuration of the power supply system described in
本発明の目的は、上記課題を解決し、コストを削減できる電源システムおよび素子故障検出方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the power supply system and element failure detection method which can solve the said subject and can reduce cost.
上記目的を達成するために、本発明の電源システムは、
一定の電圧を出力する複数の電圧変換安定化部を備え、これら電圧変換安定化部の出力ラインが電流の流れる方向を制限するための素子を介して並列に接続された電源システムであって、
前記複数の電圧変換安定化部の出力ラインが共通に接続されたラインに接続され、前記複数の電圧変換安定化部の出力電圧を個別に制御して、該ラインに供給される電圧を検出する故障検出部を有し、
前記故障検出部は、前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が変化するよう指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた差分と異なる場合に、該電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子が故障していると判定する。
In order to achieve the above object, the power supply system of the present invention includes:
A power supply system comprising a plurality of voltage conversion stabilization units that output a constant voltage, and the output lines of these voltage conversion stabilization units are connected in parallel via elements for limiting the direction of current flow,
The output lines of the plurality of voltage conversion stabilization units are connected to a commonly connected line, and the voltages supplied to the lines are detected by individually controlling the output voltages of the plurality of voltage conversion stabilization units. Has a fault detection unit,
The failure detection unit instructs each of the plurality of voltage conversion stabilization units to change the output voltage of the voltage conversion stabilization unit, and the voltage detected before the instruction and the voltage detected after the instruction When the difference is different from the predetermined difference, it is determined that the element provided in the output line of the voltage conversion stabilization unit is out of order.
また、本発明の素子故障検出方法は、
一定の電圧を出力する複数の電圧変換安定化部を備え、これら電圧変換安定化部の出力ラインが電流の流れる方向を制限するための素子を介して並列に接続された電源システムにおいて、それぞれの素子の故障を検出するための素子故障検出方法であって、
前記複数の電圧変換安定化部の出力ラインが共通に接続されたラインに供給された電圧を監視し、
前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が変化するように個別に指示し、
前記指示前に前記ラインにて検出された電圧と前記指示後に前記ラインにて検出された電圧との差分が予め定められた差分と異なる場合に、前記指示の対象とされた電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子に故障が発生していると判定する。
The element failure detection method of the present invention is
In a power supply system including a plurality of voltage conversion stabilization units that output a constant voltage, and output lines of these voltage conversion stabilization units are connected in parallel via elements for limiting the direction of current flow, An element failure detection method for detecting an element failure,
Monitoring the voltage supplied to the line connected to the output line of the plurality of voltage conversion stabilization units in common;
For each of the plurality of voltage conversion stabilization units, individually instructed to change the output voltage of the voltage conversion stabilization unit,
When the difference between the voltage detected on the line before the instruction and the voltage detected on the line after the instruction is different from a predetermined difference, the voltage conversion stabilization unit that is the target of the instruction It is determined that a failure has occurred in the element provided in the output line.
本発明によれば、電位差検出回路、出力電圧検出回路、出力電圧マージン制御回路を設ける必要がないので、コストを削減することができる。 According to the present invention, since it is not necessary to provide a potential difference detection circuit, an output voltage detection circuit, and an output voltage margin control circuit, the cost can be reduced.
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は本発明の本実施形態における電源システムの構成を示すブロック図である。電源システムは電源装置１，２と検出装置４とを有している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply system in the present embodiment of the present invention. The power supply system includes
電源装置１の入力端子は電源線１４を介して電源に接続される。電源装置２の入力端子は電源線１５を介して電源に接続される。また、電源装置１および電源装置２の出力端子は、給電線１６を介してワイヤードオア接続される。検出装置４の入力端子は給電線１６に接続される。また、電源装置１の制御用の入力端子と検出装置４の出力端子とは、電圧値を制御するための制御線１８を介して接続される。電源装置２の制御用の入力端子と検出装置４の出力端子とは制御線１７を介して接続される。第１のオアダイオードが電源装置１の出力ラインに設けられ、第２のオアダイオードが電源装置２の出力ラインに設けられる。これら、第１のオアダイオードと第２のオアダイオードは、逆流を防止するための素子である。
The input terminal of the
電源装置１，２は負荷装置３に一定の電圧を供給する。検出装置４は電圧値の増減を指示するマージン信号を電源装置１，２のそれぞれに送信する。電源装置１，２は、検出装置４からマージン信号を受信すると、マージン信号に基づいて電圧を変化させ、変化後の電圧を負荷装置３に供給する。検出装置４は、電源装置１，２のそれぞれから供給された変化前の電圧と変化後の電圧との差分と、予め定められた推定差分と、を比較し、各電源装置１，２の出力ラインに挿入されているオアダイオードが正常であるか否かを判定する。
The
なお、マージン信号には、マージンノーマル信号、電圧値を増加させるマージンアップ信号、電圧値を減少させるマージンダウン信号が含まれる。マージンノーマル信号とは、電源装置の出力電圧を所定の電圧（ノーマル電圧）に維持させるための信号である。 The margin signal includes a margin normal signal, a margin up signal for increasing the voltage value, and a margin down signal for decreasing the voltage value. The margin normal signal is a signal for maintaining the output voltage of the power supply device at a predetermined voltage (normal voltage).
また、推定差分には、アップ用の推定差分とダウン用の推定差分とがある。アップ用の推定差分とは、オアダイオードが正常なときに、検出装置４から電源装置１，２にマージンノーマル信号を送信して検出装置４で得られる電圧（以下「ノーマル電圧」という）と、検出装置４から電源装置１，２にマージンアップ信号を送信して検出装置４で得られる電圧と、の差分である。ダウン用の推定差分とは、ノーマル電圧と検出装置４から電源装置１，２にマージンダウン信号を送信して検出装置４で得られる電圧と、の差分である。
The estimated difference includes an up estimated difference and a down estimated difference. The estimated difference for up is a voltage (hereinafter referred to as “normal voltage”) obtained by the detection device 4 by transmitting a margin normal signal from the detection device 4 to the
以下、検出装置４が電源装置１の出力ラインに挿入されているオアダイオードの故障を検出する動作の一例を説明する。なお、電源装置２の出力ラインに挿入されているオアダイオードについても、検出装置４は同様の検出動作によってオアダイオードの故障を検出することができる。
Hereinafter, an example of an operation in which the detection device 4 detects a failure of an OR diode inserted in the output line of the
第１のオアダイオードのオープン故障を検出する場合、検出装置４はマージンアップ信号を電源装置１に送信すると共にマージンノーマル信号を電源装置２に送信する。検出装置４は、負荷装置３に供給された電圧を検出し、ノーマル電圧とマージンアップ信号に基づいた電圧との差分が予め定められたアップ用の推定差分と異なっていれば、第１のオアダイオードにオープン故障が発生していると判定する。
When detecting an open failure of the first OR diode, the detection device 4 transmits a margin up signal to the
第１のオアダイオードのショート故障を検出する場合、検出装置４はマージンダウン信号を電源装置１に送信すると共にマージンノーマル信号を電源装置２に送信する。検出装置４は、負荷装置３に供給された電圧を検出し、ノーマル電圧とマージンダウン信号に基づいた電圧との差分が予め定められたダウン用の推定差分と異なっていれば、第１のオアダイオードにショート故障が発生していると判定する。
When detecting a short-circuit failure of the first OR diode, the detection device 4 transmits a margin down signal to the
次に、本実施形態の電源システムの具体的な構成および動作を説明する。 Next, a specific configuration and operation of the power supply system of this embodiment will be described.
図２は本実施形態における電源システムの構成を詳細に示すブロック図である。電源装置１と電源装置２は同一の構成を有している。ここでは、電源装置１の構成について説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing in detail the configuration of the power supply system in the present embodiment. The
電源装置１は、電圧変換安定化回路１００と、電流の流れる方向を制限する素子である逆流防止用のオアダイオード１０１と、を有している。負荷装置３は負荷部３００と電源制御回路３０１と、を有している。
The
電圧変換安定化回路１００の入力端子は電源に接続される。オアダイオード１０１の一端（アノード側）は電圧変換安定化回路１００の出力端子に接続され、オアダイオード１０１のもう一端（カソード側）は負荷装置３に接続される。
The input terminal of the voltage
電圧変換安定化回路１００は、入力電圧を予め定められた電圧に変換し、オアダイオード１０１を介して変換した電圧を負荷部３００に供給する。
The voltage
電圧変換安定化回路１００は、負荷部３００に供給される電圧の一部が帰還入力されるように構成されている。この電圧変換安定化回路１００では、一定の出力電圧が得られる制御が行なわれている。
The voltage
具体的には、電圧変換安定化回路１００は、比較回路（不図示）、パルス幅変調回路（不図示）、三角波発振回路（不図示）、電源からの電圧を制御するスイッチング素子（不図示）、基準電圧生成回路（不図示）などを有している。比較回路は、基準電圧と帰還入力した電圧を入力とし、帰還入力した電圧と基準電圧との差を検出する。パルス幅変調回路は、比較回路で検出された差で三角波発振回路からの三角波信号を変調し、変調した三角波信号をスイッチング素子に出力することによって、スイッチング素子の動作を制御する。これによって、一定の出力電圧が得られる。
Specifically, the voltage
また、電圧変換安定化回路１００は、電源制御回路３０１からマージン信号を受信すると、オアダイオード１０１を介してマージン信号に基づいた電圧を負荷部３００に供給する。
In addition, when receiving the margin signal from the power
具体的には、基準電圧生成回路は、電源制御回路３０１からマージンノーマル信号を受信すると、基準電圧の増減を行なわずに比較回路に基準電圧を供給する。基準電圧生成回路は、電源制御回路３０１からマージンアップ信号を受信すると、基準電圧を増加させて比較回路に増加させた基準電圧を供給する。また、基準電圧生成回路は、電源制御回路３０１からマージンダウン信号を受信すると、基準電圧を減少させて比較回路に減少させた基準電圧を供給する。
Specifically, when receiving the margin normal signal from the power
なお、基準電圧生成回路で生成される電圧値の範囲は、負荷装置３に設けているＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）などが故障しない範囲内である。例えば、この範囲は、通常電源装置１，２から負荷装置３に供給される電圧値の±５パーセント以内である。
Note that the range of voltage values generated by the reference voltage generation circuit is within a range in which an IC (Integrated Circuit) and an LSI (Large Scale Integration) provided in the
また、電源制御回路３０１から電源装置１，２へのマージン信号の送信は、電源システムの電源投入時に行なわれるようにしてもよいし、電源システムの電源投入後にも定期的に行なわれるようにしてもよい。
Further, the transmission of the margin signal from the power
次に、負荷装置３の構成について詳細に説明する。
Next, the configuration of the
負荷部３００は、電圧変換安定化回路１００，２００からの電圧を入力とする。
The
電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００，２００から負荷部３００に供給される電圧を監視して検出する回路であり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。
The power
電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００，２００のそれぞれにマージンノーマル信号を送信し、負荷部３００に供給されるノーマル電圧を検出する。電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００にマージンアップ信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信し、負荷部３００に供給された電圧とノーマル電圧との差分に基づいてオアダイオード１０１のオープン故障を検出する。また、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００にマージンダウン信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信し、負荷部３００に供給された電圧とノーマル電圧との差分に基づいてオアダイオード１０１のショート故障を検出する。
The power
具体的には、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００，２００のそれぞれにマージンノーマル信号を送信する。電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００，２００のいずれかから負荷部３００に供給されたノーマル電圧を検出すると、検出したノーマル電圧をメモリーなどの記憶部（不図示）に記憶する。なお、記憶部には、アップ用の推定差分とダウン用の推定差分が予め記憶されているものとする。
Specifically, the power
続いて、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００にマージンアップ信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信し、負荷部３００に供給された電圧を検出する。そして、電源制御回路３０１は、ノーマル電圧と検出した出力電圧との差分を算出し、算出した差分と記憶部に記憶されている推定差分とを比較する。比較した結果、電源制御回路３０１は、算出した差分と推定差分とが一致していれば、オアダイオード１０１が正常であると判定する。比較した結果、電源制御回路３０１は、算出した差分と推定差分とが一致していなければ、オアダイオード１０１にオープン故障が発生していると判定する。電源制御回路３０１は、オアダイオード１０１にオープン故障が発生していると判定した場合、異常である旨をディスプレイ（不図示）に表示させ、あるいは、警告ランプの点灯動作を制御することによって、ユーザに異常を知らせる。
Subsequently, the power
また、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００にマージンダウン信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信し、負荷部３００に供給された電圧を検出する。そして、電源制御回路３０１は、ノーマル電圧と検出した出力電圧との差分を算出し、算出した差分と記憶部に記憶されている推定差分とを比較する。
The power
比較した結果、電源制御回路３０１は、算出した差分と推定差分が一致していれば、オアダイオード１０１が正常であると判定する。比較した結果、電源制御回路３０１は、算出した差分と推定差分とが一致していなければ、オアダイオード１０１にショート故障が発生していると判定する。電源制御回路３０１は、オアダイオード１０１にショート故障が発生していると判定した場合、異常である旨をディスプレイ（不図示）に表示させあるいは警告ランプの点灯動作を制御することによって、ユーザに異常を知らせる。
As a result of the comparison, the power
図３は、オアダイオード１０１が正常なときの電源制御回路３０１での検出結果とオアダイオード１０１が故障しているときの電源制御回路３０１での検出結果を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a detection result in the power
図３Ａは正常時と故障時に電源制御回路３０１で検出される電圧を示す図である。図３Ａには、電圧変換安定化回路１００，２００が負荷部３００に供給する電圧と、電源制御回路３０１が検出する電圧とが示されている。
FIG. 3A is a diagram illustrating voltages detected by the power
図３Ａの状態Ａは、電源制御回路３０１がマージンノーマル信号を電圧変換安定化回路１００，２００に送信した状態である。
State A in FIG. 3A is a state in which the power
オアダイオード１０１，２０１がともに正常である場合は、電源制御回路３０１は電圧（Ｖｏ）を検出する。
When both the
オアダイオード１０１にオープン故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は負荷部３００に電圧を供給できず、電圧変換安定化回路２００が負荷部３００に電圧を供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ）を検出する。
When an open failure has occurred in the
オアダイオード１０１にショート故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）に電圧降下分（Ｖｄ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）を負荷部３００に供給する。これは、オアダイオードが正常な場合には、オアダイオード自体の抵抗分によって電圧降下（Ｖｄ）が起こるが、オアダイオードにショート故障が発生すると、抵抗分による電圧降下が起こらない。そのため、ノーマル電圧（Ｖｏ）に電圧降下分を加えた電圧（Ｖｄ＋Ｖｍ）が負荷部３００に供給されることになる。
When a short fault has occurred in the
また、電圧変換安定化回路２００は電圧（Ｖｏ）を負荷部３００に供給する。この場合、電圧変換安定化回路１００，２００から負荷部３００に供給される電圧のうち大きい電圧が実際に負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）を検出する。
The voltage
状態Ｂは、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンアップ信号（＋Ｖｍ）を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信した状態である。
State B is a state in which the power
電圧変換安定化回路１００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）に電源制御回路３０１から指示された値（＋Ｖｍ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は電圧（Ｖｏ）を負荷部３００に供給する。
The voltage
オアダイオード１０１，２０１がともに正常である場合は、電圧変換安定化回路１００，２００から供給される電圧のうち大きい電圧が負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を検出する。
When both the
オアダイオード１０１にオープン故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は負荷部３００に電圧を供給することができず、電圧変換安定化回路２００が電圧を負荷部３００に供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ）を検出する。
When an open failure has occurred in the
オアダイオード１０１にショート故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）にオアダイオード１０１の電圧降下分（Ｖｄ）と電源制御回路３０１から指示された値（Ｖｍ）とを加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ＋Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は電圧（Ｖｏ）を負荷部３００に供給する。この場合、電圧変換安定化回路１００，２００から供給される電圧のうち大きい電圧が負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧値（Ｖｏ＋Ｖｄ＋Ｖｍ）を検出する。
When a short fault has occurred in the
状態Ｃは、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンノーマル信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンアップ信号（＋Ｖｍ）を送信した状態である。
The state C is a state in which the power
オアダイオード１０１、２０１がともに正常である場合には、電圧変換安定化回路１００は負荷部３００に電圧（Ｖｏ）を供給する。また、電圧変換安定化回路２００はノーマル電圧（Ｖｏ）に電源制御回路３０１から指示された値（Ｖｍ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。この場合、電源制御回路３０１は電圧の高い電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を検出する。
When both the
オアダイオード１０１にオープン故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は負荷部３００に電圧を供給できず、電圧変換安定化回路２００が負荷部３００に電圧を供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を検出する。
When an open failure has occurred in the
オアダイオード１０１にショート故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）にオアダイオード１０１の電圧降下分（Ｖｄ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。この場合、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）のうち高い電圧を検出する。
When a short fault has occurred in the
状態Ｄは、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンダウン信号（−Ｖｍ）を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信した状態である。
The state D is a state in which the power
オアダイオード１０１，２０１がともに正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は、電源制御回路３０１によって指示された値（Ｖｍ）をノーマル電圧（Ｖｏ）から減少させた電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は負荷部３００に電圧（Ｖｏ）を供給する。この場合、この場合、電圧変換安定化回路１００，２００から負荷部３００に供給される電圧のうち大きい電圧が実際に負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ）を検出する。
When both the
オアダイオード１０１でオープン故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は負荷部３００に電圧を供給できず、電圧変換安定化回路２００が負荷部３００に電圧を供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ）を検出する。
When an open failure has occurred in the
オアダイオード１０１にショート故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）にオアダイオード１０１の電圧降下分（Ｖｄ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）から、電源制御回路３０１によって指示された電圧（Ｖｍ）を減じた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ−Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は電圧（Ｖｏ）を負荷部３００に供給する。この場合、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ−Ｖｍ）と電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ）のいずれか高い電圧を検出する。
When a short fault has occurred in the
状態Ｅは電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンノーマル信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンダウン信号（−Ｖｍ）を送信した状態である。
State E is a state in which the power
オアダイオード１０１，２０１がともに正常である場合、電圧変換安定化回路１００は電圧（Ｖｏ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）から電源制御回路３０１によって指示された電圧（Ｖｍ）を減じた電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。この場合、電圧変換安定化回路１００，２００から負荷部３００に供給される電圧のうち大きい電圧が実際に負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ）を検出する。
When both the
オアダイオード１０１にオープン故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合、電圧変換安定化回路１００は負荷部３００に電圧を供給できず、電圧変換安定化回路２００が負荷部３００に供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）を検出する。
When an open failure has occurred in the
オアダイオード１０１にショート故障が発生しており、オアダイオード２０１が正常である場合は、電圧変換安定化回路１００はノーマル電圧（Ｖｏ）にオアダイオード１０１の電圧降下分（Ｖｄ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）から電源制御回路３０１によって指示された電圧（Ｖｍ）を減じた電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。この場合、電圧変換安定化回路１００，２００から負荷部３００に供給される電圧のうち大きい電圧が実際に負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）を検出する。
When a short circuit fault has occurred in the
図３Ｂはオアダイオード１０１の正常時と故障時に電源制御回路３０１で算出される差分を示す図である。電源制御回路３０１は、検出した差分が推定差分でなければ、オアダイオード１０１に故障が発生していると判定する。
FIG. 3B is a diagram showing the difference calculated by the power
まず、推定差分について説明する。正常時の状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｂのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）である。正常時の状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｃのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）である。正常時の状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｄのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（０）である。正常時の状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｅのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（０）である。 First, the estimated difference will be described. The difference between the voltage (Vo) in the normal state A and the voltage (Vo + Vm) in the state B is (Vm). The difference between the voltage (Vo) in the normal state A and the voltage (Vo + Vm) in the state C is (Vm). The difference between the voltage (Vo) in the normal state A and the voltage (Vo) in the state D is (0). The difference between the voltage (Vo) in the normal state A and the voltage (Vo) in the state E is (0).
次に、オアダイオード１０１でオープン故障が発生しているときに電源制御回路３０１で検出される差分について説明する。
Next, a difference detected by the power
オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｂのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（０）となる。オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｃのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）となる。オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｄのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（０）となる。オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｅのときの電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）となる。 The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo) in the state B at the time of the open failure is (0). The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo + Vm) in the state C at the time of the open failure is (Vm). The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo) in the state D at the time of the open failure is (0). The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo−Vm) in the state E at the time of the open failure is (Vm).
この場合、この差分が推定差分と異なっている状態Ｂと状態Ｅのときに、電源制御回路３０１はオアダイオード１０１にオープン故障が発生していると判定できる。
In this case, when the difference is different from the estimated difference between the state B and the state E, the power
次に、オアダイオード１０１でショート故障が発生しているときに電源制御回路３０１で検出される差分について説明する。
Next, a difference detected by the power
ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｂのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ＋Ｖｍ）との差は（Ｖｍ）となる。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｃのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）との差分は（０）となる。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｄのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ−Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）である。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｄのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（Ｖｄ）である。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｂのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）との差分は（０）となる。 The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo + Vd + Vm) in the state B at the time of the short circuit failure is (Vm). The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo + Vd) in the state C at the time of the short fault is (0). The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo + Vd−Vm) in the state D at the time of the short circuit failure is (Vm). The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo) in the state D at the time of the short fault is (Vd). The difference between the voltage in the state A (Vo + Vd) and the voltage in the state B (Vo + Vd) at the time of the short fault is (0).
この場合、この差分が推定差分と異なっている状態Ｃと状態Ｄのときに、電源制御回路３０１はオアダイオード１０１にショート故障が発生していると判定できる。
In this case, the power
図４は、オアダイオード２０１が正常なときに電源制御回路３０１で検出される結果をとオアダイオード２０１が故障しているときに電源制御回路３０１で検出される結果を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a result detected by the power
図４Ａは、正常時と故障時に電源制御回路３０１で検出される電圧を示す図である。図４Ａには、電圧変換安定化回路１００，２００が負荷部３００に供給する電圧と、電源制御回路３０１が検出する電圧とが示されている。
FIG. 4A is a diagram illustrating voltages detected by the power
オアダイオード１０１，２０１がともに正常なときには、図３Ａで示したときと同様の電圧を電源制御回路３０１は検出する。
When both the
図４Ａの状態Ａは、電源制御回路３０１がマージンノーマル信号を電圧変換安定化回路１００，２００に送信した状態である。この場合、図３Ａで示したときと同様の電圧を電源制御回路３０１は検出する。
State A in FIG. 4A is a state in which the power
状態Ｂは、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンアップ信号（＋Ｖｍ）を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信した状態である。
State B is a state in which the power
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１にオープン故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路２００は負荷部３００に電圧を供給できず、電圧変換安定化回路１００が負荷部３００に電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を検出する。
When the
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１にショート故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路１００は、電源制御回路３０１によって指示された電圧（Ｖｍ）をノーマル電圧（Ｖｏ）に加えて、加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）に電圧降下分（Ｖｄ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）を負荷部３００に供給する。この場合、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）あるいは電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）のうち高い電圧を検出する。
When the
状態Ｃは、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンノーマル信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンアップ信号（＋Ｖｍ）を送信した状態である。
The state C is a state in which the power
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１にオープン故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路２００は負荷部３００に電力を供給できず、電圧変換安定化回路１００が負荷部３００に電圧を供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ）を検出する。
When the
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１にショート故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路１００は電圧（Ｖｏ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）にオアダイオード２０１の電圧降下分（Ｖｄ）と電源制御回路３０１によって指示された値（Ｖｍ）とを加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ＋Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。この場合、電圧変換安定化回路１００，２００から供給される電圧のうち大きい電圧が負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路２００からの電圧値（Ｖｏ＋Ｖｄ＋Ｖｍ）を検出する。
When the
状態Ｄは、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンダウン信号（−Ｖｍ）を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンノーマル信号を送信した状態である。
The state D is a state in which the power
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１にオープン故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路２００は電圧を負荷部３００に供給できず、電圧変換安定化回路１００が電圧を負荷部３００に供給する。この場合、電圧変換安定化回路１００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）から電源制御回路３０１によって指示された電圧（Ｖｍ）をノーマル電圧（Ｖｏ）から減じた電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）を検出する。
When the
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１にショート故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路１００は、電源制御回路３０１によって指示された電圧（Ｖｍ）をノーマル電圧（Ｖｏ）から減じた電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）にオアダイオード２０１の電圧降下分（Ｖｄ）を加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）を負荷部３００に供給する。電圧変換安定化回路１００，２００から負荷部３００に供給される電圧のうち大きい電圧が実際に負荷部３００に供給される。そのため、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）となる。
When the
状態Ｅは、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００にマージンノーマル信号を送信すると共に電圧変換安定化回路２００にマージンダウン信号（−Ｖｍ）を送信した状態である。
The state E is a state in which the power
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１でオープン故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路２００は負荷部３００に電圧を供給できず、電圧変換安定化回路１００が負荷部３００に電圧を供給する。そのため、電源制御回路３０１は電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ）を検出する。
When the
オアダイオード１０１が正常であり、オアダイオード２０１にショート故障が発生している場合は、電圧変換安定化回路１００は電圧（Ｖｏ）を負荷部３００に供給する。また、電圧変換安定化回路２００は、ノーマル電圧（Ｖｏ）にオアダイオード２０１の電圧降下分（Ｖｄ）を加え、加えた電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）から電源制御回路３０１によって指示された電圧（Ｖｍ）を減じた電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ−Ｖｍ）を負荷部３００に供給する。この場合、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００からの電圧（Ｖｏ）と電圧変換安定化回路２００からの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ−Ｖｍ）とのいずれか高い電圧を検出する。
When the
図４Ｂはオアダイオード２０１の正常時と故障時に電源制御回路３０１で算出される差分を示す図である。電源制御回路３０１は、検出した差分が推定差分でなければ、オアダイオード２０１に故障が発生していると判定する。
FIG. 4B is a diagram showing a difference calculated by the power
推定差分は図３Ｂで示した差分と同じである。 The estimated difference is the same as the difference shown in FIG. 3B.
オアダイオード２０１でオープン故障が発生しているときに電源制御回路３０１で検出される差分について説明する。
A difference detected by the power
オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｂのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）となる。オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｃのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（０）となる。オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｄのときの電圧（Ｖｏ−Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）となる。オープン故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ）と状態Ｅのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（０）となる。 The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo + Vm) in the state B at the time of the open failure is (Vm). The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo) in the state C at the time of the open failure is (0). The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo−Vm) in the state D at the time of the open failure is (Vm). The difference between the voltage (Vo) in the state A and the voltage (Vo) in the state E at the time of the open failure is (0).
この場合、この差分が推定差分と異なっている状態Ｃと状態Ｄのときに、電源制御回路３０１はオアダイオード２０１にオープン故障が発生していると判定できる。
In this case, the power
次に、オアダイオード２０１でショート故障が発生しているときに電源制御回路３０１で検出される差分について説明する。
Next, a difference detected by the power
ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｂのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ＋Ｖｍ）との差は（Ｖｍ）となる。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｃのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）との差分は（０）となる。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｄのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）との差分は（０）となる。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｅのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ−Ｖｍ）との差分は（Ｖｍ）である。ショート故障時における状態Ａのときの電圧（Ｖｏ＋Ｖｄ）と状態Ｅのときの電圧（Ｖｏ）との差分は（Ｖｄ）である。 The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo + Vd + Vm) in the state B at the time of the short circuit failure is (Vm). The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo + Vd) in the state C at the time of the short circuit failure is (0). The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo + Vd) in the state D at the time of the short circuit failure is (0). The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo + Vd−Vm) in the state E at the time of the short-circuit failure is (Vm). The difference between the voltage (Vo + Vd) in the state A and the voltage (Vo) in the state E at the time of the short-circuit failure is (Vd).
この場合、この差分が推定差分と異なっている状態Ｂと状態Ｅのときに、電源制御回路３０１はオアダイオード２０１にショート故障が発生していると判定できる。
In this case, the power
以上説明したように、本実施形態においては、電源制御回路３０１が電圧変換安定化回路１００，２００のそれぞれについて、その出力電圧が変化するよう指示し、指示に基づいた出力電圧が負荷部３００に供給される。電源制御回路３０１は、指示前の電圧と指示後の電圧の差分が予め設定された推定差分と異なる場合に、当該処理が行なわれた電圧変換安定化回路の出力ラインに挿入されたダイオードが故障したと判定する。このような構成によれば、特許文献１に記載のシステムのように、各電源装置に電位差検出回路、出力電圧検出回路、出力電圧マージン制御回路を設ける必要がないので、コストを削減することができる。
As described above, in this embodiment, the power
また、本実施形態では、負荷装置３の内部に電源制御回路３０１を備える構成を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は負荷装置３の外部に電源制御回路を備える構成にしてもよい。これによれば、負荷装置３に搭載されている電源制御回路３０１の負荷を軽減することができる。
In the present embodiment, the configuration in which the power
また、本発明によれば、オアダイオードのオープン故障の検出が可能となるので、オープン故障が発生した電源装置を新しい電源装置に交換することによって、電源システムの冗長性が確保される。 Further, according to the present invention, it is possible to detect an open failure of the OR diode. Therefore, the redundancy of the power supply system is ensured by replacing the power supply device in which the open failure has occurred with a new power supply device.
また、オアダイオードのショート故障が発生した電源装置に対して、他の電源装置から過電流が流れ込むことがある。本発明によれは、オアダイオードのショート故障の検出が可能であるので、ショート故障が発生した電源装置を新しい電源装置に交換することによって、他の電源装置から過電流が流れ込むことを防止できる。 In addition, an overcurrent may flow from another power supply device to the power supply device in which an OR diode short-circuit failure has occurred. According to the present invention, it is possible to detect a short-circuit failure of the OR diode. Therefore, it is possible to prevent an overcurrent from flowing into another power supply device by replacing the power supply device in which the short-circuit failure has occurred with a new power supply device.
また、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００，２００にマージンノーマル信号を送信することによって、電圧変換安定化回路１００，２００からのノーマル電圧を検出するので、ノーマル電圧のような電圧値を電源装置１，２に予め設定しておく必要がない。
Further, since the power
また、本実施形態によれば、電源制御回路３０１は、オアダイオード１０１のオープン故障あるいはショート故障のどちらか一方の故障を検出するようにしてもよいし、オープン故障およびショート故障の両方を検出するようにしてもよい。その際、電源制御回路３０１は、オープン故障を検出してからショート故障を検出してもよいし、ショート故障を検出してからショート故障を検出してもよい。これによれば、電源制御回路３０１は、オアダイオードのオープン故障あるいはショート故障のどちらか一方を検出したい場合でも、容易に検出できる。
Further, according to the present embodiment, the power
また、図２に示したように電源システムが電圧変換安定化回路１００，２００のように２つの電圧変換安定化回路で構成されている場合、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００の出力ラインと電圧変換安定化回路２００の出力ラインとが共通に接続されたラインに接続される。電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００の出力電圧と電圧変換安定化回路２００の出力電圧を個別に制御し、上述のラインに供給される電圧を検出する。
2, when the power supply system includes two voltage conversion stabilization circuits such as the voltage
電源制御回路３０１は、出力電圧の増加を電圧変換安定化回路１００に指示すると共に出力電圧を予め定められた電圧に維持するよう電圧変換安定化回路２００に指示し、指示前に検出した電圧と指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第１の差分と異なる場合に、オアダイオード１０１にオープン故障あるいはオアダイオード２０１にショート故障が発生していると判定する。
The power
また、電源制御回路３０１は、出力電圧の減少を電圧変換安定化回路１００に指示すると共に出力電圧を予め定められた電圧に維持するよう電圧変換安定化回路２００に指示し、指示前に検出した電圧と指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第２の差分と異なる場合に、オアダイオード１０１にショート故障あるいはオアダイオード２０１にオープン故障が発生していると判定する。
In addition, the power
これによれば、電源制御回路３０１からより少ない指示でオアダイオードが正常であるか否かを判定できるので、正常であるかを判定する時間を短縮することができる。
According to this, since it is possible to determine whether or not the OR diode is normal with fewer instructions from the power
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、電源装置１，２の２台の電源装置を用いた冗長系の電源システムの例を示したが、本発明はこれに限定されない。他の例として、本発明は３台以上の電源装置を用いた電源システムであってもよい。この場合、冗長系の電源システムは、負荷装置の容量に基づいて複数台の電源装置を現用系とし、少なくとも１台以上の電源装置を待機系とする構成となる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, an example of a redundant power supply system using two
図５は複数の電源装置で構成される電源システムの判定動作を示すフローチャートである。ここで、Ｎは３以上の自然数である。また、ｋは１以上Ｎ以下の自然数であり、ｋには初期値として１が設定されている。 FIG. 5 is a flowchart showing a determination operation of a power supply system including a plurality of power supply apparatuses. Here, N is a natural number of 3 or more. Further, k is a natural number between 1 and N, and 1 is set as an initial value for k.
電圧変換安定化回路１００ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は、電源の投入によって、負荷部３００への電圧の供給を開始する（ステップ１００）。
The voltage conversion stabilization circuit 100i (i = 1 to N) starts supplying a voltage to the
電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００ｉから負荷部３００に供給された電圧を検出すると、電圧変換安定化回路１００ｉにそれぞれマージンノーマル信号を送信する（ステップ１０１）。電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００ｉから負荷部３００に供給された電圧を検出すると、ノーマル電圧として記憶部に記憶する（ステップ１０２）。
When the power
電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００ｋにマージンアップ信号を送信すると共に電圧変換安定化回路１００ｉ（ｉ≠ｋ）にマージンノーマル信号を送信する（ステップ１０３）。電圧変換安定化回路１００ｋは電圧を増加させて負荷部３００に供給する（ステップ１０４）。電源制御回路３０１は、負荷部３００に供給された電圧を検出すると、ノーマル電圧と検出した電圧との差分を算出し、推定差分と算出した差分とを比較する（ステップ１０５）。
The power
比較した結果、電源制御回路３０１は、推定差分と算出した差分とが異なっていれば、電圧変換安定化回路１００ｋに設けられているオアダイオードにオープン故障が発生していると判定する（ステップ１０６）。
As a result of the comparison, if the estimated difference and the calculated difference are different, the power
続いて、電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００ｋにマージンダウン信号を送信すると共に電圧変換安定化回路１００ｉ（ｉ≠ｋ）にマージンノーマル信号を送信する（ステップ１０７）。電圧変換安定化回路１００ｉは電圧を減少させて負荷部３００に供給する（ステップ１０８）。電源制御回路３０１は、負荷部３００に供給された電圧を検出すると、ノーマル電圧と検出した電圧との差分を算出し、推定差分と算出した差分とを比較する（ステップ１０９）。
Subsequently, the power
比較した結果、電源制御回路３０１は、推定差分と算出した差分とが異なっていれば、電圧変換安定化回路１００ｋに設けられているオアダイオードにショート故障が発生していると判定する（ステップ１１０）。
As a result of the comparison, if the estimated difference and the calculated difference are different, the power
次に、電源制御回路３０１は、ｋとＮとを比較する（ステップ１１１）。比較した結果、ｋがＮ以下であれば、電源制御回路３０１はｋに「１」を加えてステップ１０３の処理に戻す（ステップ１１２）。比較した結果、ｋがＮより大きければ、電源制御回路３０１は処理を終了させる。
Next, the power
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、電流の流れを制限する素子としてオアダイオードを挿入する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、本発明は、ダイオードの代わりに、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）を電源装置１，２に挿入するようにしてもよい。
(Third embodiment)
In the first embodiment, an example in which an OR diode is inserted as an element for limiting the flow of current has been described, but the present invention is not limited to this. As another example, in the present invention, a field effect transistor (FET) may be inserted into the
図６は、本実施形態における電源システムの構成を示すブロック図である。電源システは、電源装置１，２と負荷装置３とを有している。電源装置１は電圧変換安定化回路１００とＦＥＴ１０２を有している。電源装置２は電圧変換安定化回路２００とＦＥＴ２０２を有している。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the power supply system in the present embodiment. The power supply system includes
電圧変換安定化回路１００，２００は、第１の実施形態で説明した電圧変換安定化回路と同一の回路である。電圧変換安定化回路１００，２００は、それぞれのＦＥＴ１０２，２０２を介して負荷装置３に電圧を供給する。
The voltage
ＦＥＴ１０２，２０２は「ソース」、「ゲート」、「ドレイン」の３つの端子を備えており、ゲート電圧をかけないときにソース端子からドレイン端子に電流が流れるディプレッション形のＦＥＴである。
Each of the
負荷装置３は、負荷部３００と電源制御回路３０１とを有している。負荷部３００および電源制御回路３０１は第１の実施形態と同一のものである。
The
本実施形態においても、電源制御回路３０１は電圧値の増減を指示するマージン信号を電圧変換安定化回路１００，２００のそれぞれに送信する。電圧変換安定化回路１００，２００は、電源制御回路３０１からマージン信号を受信すると、マージン信号に基づいて電圧を変化させ、変化後の電圧を負荷部３００に供給する。電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００，２００のそれぞれから供給された変化前の電圧と変化後の電圧との差分と、予め定められた推定差分と、を比較し、各電圧変換安定化回路１００，２００の出力ラインに挿入されているＦＥＴが正常であるか否かを判定する。
Also in this embodiment, the power
（第４の実施形態）
第１の実施形態では、負荷装置３が１系統の給電線で接続される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、負荷装置３が２系統の給電線で接続されるようにしてもよい。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment, an example is shown in which the
図７は本実施形態における電源システムの構成を示すブロック図である。電源システムは電源装置１，２と負荷装置３とを有している。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the power supply system in the present embodiment. The power supply system includes
電源装置１は電圧変換安定化回路１００を有しており、電源装置２は電圧変換安定化回路２００を有している。また、負荷装置３は、負荷部３００と電源制御回路３０１と、オアダイオード１０１，２０１とを有している。
The
電圧変換安定化回路１００，２００とは、給電線を介してワイヤードオア接続され、ワイヤードオア接続された給電線を介して負荷部３００に接続される。電源制御回路３０１は、電源装置１からの給電線と電源装置２からの給電線のそれぞれに接続される。
The voltage
電源制御回路３０１は、電圧変換安定化回路１００，２００からオアダイオード１０１，２０１を介して電圧を検出することによって、オアダイオード１０１，２０１が正常であるか否かを判定する。
The power
これによれば、電源装置１，２内にオアダイオード１０１，２０１が挿入されていない場合でも、電源制御回路３０１はオアダイオード１０１，２０１で発生するオープン故障あるいはショート故障を検出することができる。
According to this, even when the
１，２ 電源装置
３ 負荷装置
４ 検出装置
１００，２００ 電圧変換安定化回路
１０１，２０１ オアダイオード
１０２，２０２ ＦＥＴ
３００ 負荷部
３０１ 電源制御回路
DESCRIPTION OF
300
Claims (7)
前記複数の電圧変換安定化部の出力ラインが共通に接続されたラインに接続され、前記複数の電圧変換安定化部の出力電圧を個別に制御して、該ラインに供給される電圧を検出する故障検出部を有し、
前記故障検出部は、前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が変化するよう指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた差分と異なる場合に、該電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子が故障していると判定する、電源システム。 A power supply system comprising a plurality of voltage conversion stabilization units that output a constant voltage, and the output lines of these voltage conversion stabilization units are connected in parallel via elements for limiting the direction of current flow,
The output lines of the plurality of voltage conversion stabilization units are connected to a commonly connected line, and the voltages supplied to the lines are detected by individually controlling the output voltages of the plurality of voltage conversion stabilization units. Has a fault detection unit,
The failure detection unit instructs each of the plurality of voltage conversion stabilization units to change the output voltage of the voltage conversion stabilization unit, and the voltage detected before the instruction and the voltage detected after the instruction The power supply system which determines with the said element provided in the output line of this voltage conversion stabilization part having failed when a difference differs from a predetermined difference.
前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が増加するように指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第１の差分と異なる場合に、該電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子にオープン故障が発生していると判定する、請求項１に記載の電源システム。 The failure detection unit
Each of the plurality of voltage conversion stabilization units is instructed to increase the output voltage of the voltage conversion stabilization unit, and a difference between a voltage detected before the instruction and a voltage detected after the instruction is determined in advance. 2. The power supply system according to claim 1, wherein when the difference is different from the first difference, it is determined that an open failure has occurred in the element provided in the output line of the voltage conversion stabilization unit.
前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が減少するよう指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第２の差分と異なる場合に、該電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子にショート故障が発生していると判定する、請求項１に記載の電源システム。 The failure detection unit
Each of the plurality of voltage conversion stabilization units is instructed to decrease the output voltage of the voltage conversion stabilization unit, and a difference between a voltage detected before the instruction and a voltage detected after the instruction is determined in advance. 2. The power supply system according to claim 1, wherein when the difference is different from the second difference, it is determined that a short circuit failure has occurred in the element provided in the output line of the voltage conversion stabilization unit.
前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が増加するよう指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第１の差分と異なる場合に、該電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子にオープン故障が発生していると判定し、
前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が減少するよう指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第２の差分と異なる場合に、該電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子にショート故障が発生していると判定する、請求項１に記載の電源システム。 The failure detection unit
Each of the plurality of voltage conversion stabilization units is instructed to increase the output voltage of the voltage conversion stabilization unit, and a difference between a voltage detected before the instruction and a voltage detected after the instruction is determined in advance. When the difference is different from the first difference, it is determined that an open failure has occurred in the element provided in the output line of the voltage conversion stabilization unit,
Each of the plurality of voltage conversion stabilization units is instructed to decrease the output voltage of the voltage conversion stabilization unit, and a difference between a voltage detected before the instruction and a voltage detected after the instruction is determined in advance. 2. The power supply system according to claim 1, wherein when the difference is different from the second difference, it is determined that a short circuit failure has occurred in the element provided in the output line of the voltage conversion stabilization unit.
前記故障検出部は、前記第１の電圧変換安定化部の出力ラインと前記第２の電圧変換安定化部の出力ラインとが共通に接続されたラインに接続され、前記第１の電圧変換安定化部の出力電圧と前記第２の電圧変換安定化部の出力電圧を個別に制御し、前記ラインに供給される電圧を検出し、
出力電圧の増加を前記第１の電圧変換安定化部に指示すると共に出力電圧を予め定められた電圧に維持するよう前記第２の電圧変換安定化部に指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第１の差分と異なる場合に、前記第１の素子にオープン故障あるいは前記第２の素子にショート故障が発生していると判定し、
出力電圧の減少を前記第１の電圧変換安定化部に指示すると共に出力電圧を予め定められた電圧に維持するよう前記第２の電圧変換安定化部に指示し、該指示前に検出した電圧と該指示後に検出した電圧との差分が、予め定められた第２の差分と異なる場合に、前記第１の素子にショート故障あるいは前記第２の素子にオープン故障が発生していると判定する、請求項１に記載の電源システム。 The plurality of voltage conversion stabilization units include a first voltage conversion stabilization unit that outputs a constant voltage via a first element that limits a direction in which a current flows, and a second state that limits a direction in which a current flows. A second voltage conversion stabilization unit that outputs a constant voltage via the element,
The failure detection unit is connected to a line in which an output line of the first voltage conversion stabilization unit and an output line of the second voltage conversion stabilization unit are connected in common, and the first voltage conversion stabilization Individually controlling the output voltage of the conversion unit and the output voltage of the second voltage conversion stabilization unit, and detecting the voltage supplied to the line,
Instructing the first voltage conversion stabilization unit to increase the output voltage, instructing the second voltage conversion stabilization unit to maintain the output voltage at a predetermined voltage, and detecting the voltage detected before the instruction And the voltage detected after the instruction is different from a predetermined first difference, it is determined that an open fault has occurred in the first element or a short fault has occurred in the second element. ,
Instructing the first voltage conversion stabilization unit to decrease the output voltage and instructing the second voltage conversion stabilization unit to maintain the output voltage at a predetermined voltage, and detecting the voltage before the instruction And a voltage detected after the instruction is different from a predetermined second difference, it is determined that a short fault has occurred in the first element or an open fault has occurred in the second element. The power supply system according to claim 1.
前記複数の電圧変換安定化部の出力ラインが共通に接続されたラインに供給された電圧を監視し、
前記複数の電圧変換安定化部のそれぞれについて、該電圧変換安定化部の出力電圧が変化するように個別に指示し、
前記指示前に前記ラインにて検出された電圧と前記指示後に前記ラインにて検出された電圧との差分が予め定められた差分と異なる場合に、前記指示の対象とされた電圧変換安定化部の出力ラインに設けられた前記素子に故障が発生していると判定する、素子故障検出方法。 In a power supply system including a plurality of voltage conversion stabilization units that output a constant voltage, and output lines of these voltage conversion stabilization units are connected in parallel via elements for limiting the direction of current flow, An element failure detection method for detecting an element failure,
Monitoring the voltage supplied to the line connected to the output line of the plurality of voltage conversion stabilization units in common;
For each of the plurality of voltage conversion stabilization units, individually instructed to change the output voltage of the voltage conversion stabilization unit,
When the difference between the voltage detected on the line before the instruction and the voltage detected on the line after the instruction is different from a predetermined difference, the voltage conversion stabilization unit that is the target of the instruction An element failure detection method for determining that a failure has occurred in the element provided in the output line.
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