JP2011147285A - Power supply device and power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多出力型の電源装置及びこの電源装置を備えた電源システムに係り、特に、主たる負荷の消費電力が定格電力に満たない場合には、その余剰分を従たる負荷に補助的に出力する多出力型の電源装置と電源システムに関するものである。 The present invention relates to a multi-output type power supply device and a power supply system including the power supply device, and in particular, when the power consumption of a main load is less than the rated power, the redundant load is supplementarily used. The present invention relates to a multi-output type power supply device and a power supply system for outputting.
従来、多出力型の電源装置において、負荷に過電流が流れたときは、これを検出してその結果を電源の制御回路にフィードバックすることにより過電流を制限して適正な電流値を保障する過電流保護機能を有する電源装置が知られている。特許文献1には、このような、過電流保護機能を有する多出力型の電源装置が記載されている。
Conventionally, in a multi-output type power supply device, when an overcurrent flows through a load, this is detected and the result is fed back to the control circuit of the power supply to limit the overcurrent and guarantee an appropriate current value. A power supply device having an overcurrent protection function is known.
図11は、特許文献1に記載された従来の電源装置の構成を示す概略の回路図である。
FIG. 11 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a conventional power supply device described in
従来の過電流保護機能を有する電源装置は、直流(以下「DC」という。)電源Eと、トランス1と、スイッチング用のトランジスタ2とを有しており、DC電源Eの供給する電力を、トランス1とトランジスタ2によって、電圧を変換して主たる負荷L1及び従たる負荷L2へ電力を供給するように構成されている。ここで、電流検出用抵抗6で主たる負荷L1に対する供給電流が規定値以上に増大(過電流)したことを検出すると、トランジスタ7が作動し、フォトカプラ8を介して過電流検出信号が制御回路3に伝達される。その結果、制御回路3は、主たる負荷L1及び従たる負荷L2への電力供給を制限するようにトランジスタ2を動作させて、負荷L1を保護している。
A conventional power supply device having an overcurrent protection function includes a direct current (hereinafter referred to as “DC”) power supply E, a
しかしながら、従来例の電源装置では次のような課題があった。
通常、電源装置の設計においては、定格電力が出力できるように設計するため、従来の場合、主たる負荷L1の最大消費電力と従たる負荷L2の最大消費電力の和が出力できるように設計する。ところが、実際に常時定格電力で使用することは極めて稀で、定格電力の7、8割以下で使用することが多い。この結果、定格電力に対する利用効率が低く、定格電力と実使用電力の差分の供給能力が無駄になっていた。
However, the conventional power supply apparatus has the following problems.
Normally, the power supply device is designed so that the rated power can be output. In the conventional case, the power supply device is designed so that the sum of the maximum power consumption of the main load L1 and the subordinate maximum power consumption can be output. However, it is extremely rare to use it at rated power at all times, and it is often used at 70 to 80% or less of the rated power. As a result, the utilization efficiency with respect to the rated power is low, and the supply capability of the difference between the rated power and the actual used power is wasted.
本発明の電源装置は、第1の負荷と1つ又は複数の第2の負荷に対して駆動電流を供給するための定格電力を出力する電源部と、前記第1の負荷及び前記第2の負荷に供給される前記駆動電流を検出して検出信号を出力する電流検出部と、前記検出信号を受けて所定の閾値と比較し、前記検出信号が前記閾値未満のときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷へ前記駆動電流を供給し、前記検出信号が前記閾値を越えたときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断する余剰電力制御部とを有している。 The power supply device of the present invention includes a power supply unit that outputs a rated power for supplying a drive current to the first load and one or more second loads, the first load, and the second load. A current detection unit that detects the drive current supplied to the load and outputs a detection signal, and receives the detection signal, compares it with a predetermined threshold value, and determines that there is surplus power when the detection signal is less than the threshold value Then, when the drive current is supplied to the second load and the detection signal exceeds the threshold, it is determined that there is no surplus power and the surplus power control unit cuts off the drive current to the second load. And have.
本発明の他の電源装置は、更に、第1の閾値及び第2の閾値を有しており、前記余剰電力制御部は、前記第1及び前記第2の負荷への前記駆動電流が供給されている状態において、前記検出信号が前記第1の閾値未満のときには、余剰電力有と判定して前記第2の負荷への前記駆動電流の供給を継続させ、前記検出信号が前記第1の閾値を越えたときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断する。 Another power supply device of the present invention further has a first threshold value and a second threshold value, and the surplus power control unit is supplied with the drive current to the first and second loads. When the detection signal is less than the first threshold value, it is determined that there is surplus power, and the supply of the drive current to the second load is continued, and the detection signal is the first threshold value. Is exceeded, it is determined that there is no surplus power, and the drive current to the second load is cut off.
前記第2の負荷への駆動電流が遮断されている状態において、前記検出信号が前記第2の閾値未満になったときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を供給させ、前記駆動電流が前記第2の閾値を越えているときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断した状態を継続することを特徴としている。 In a state where the drive current to the second load is cut off, when the detection signal becomes less than the second threshold, it is determined that there is surplus power and the drive current to the second load is determined. When the drive current exceeds the second threshold, it is determined that there is no surplus power, and the state where the drive current to the second load is cut off is continued.
本発明の別の他の電源装置は、第1の前記検出信号及び第2の前記検出信号を出力し、前記余剰電力制御部は、前記第1及び前記第2の負荷への前記駆動電流が供給されている状態において、前記第1の検出信号が前記閾値未満のときには、余剰電力有と判定して前記第2の負荷への前記駆動電流の供給を継続させ、前記第1の検出信号が前記閾値を越えたときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断する。 Another power supply device according to the present invention outputs the first detection signal and the second detection signal, and the surplus power control unit is configured to output the drive current to the first and second loads. In the supplied state, when the first detection signal is less than the threshold value, it is determined that there is surplus power, the supply of the drive current to the second load is continued, and the first detection signal is When the threshold value is exceeded, it is determined that there is no surplus power, and the drive current to the second load is cut off.
前記第2の負荷への駆動電流が遮断されている状態において、前記第2の検出信号が前記閾値未満になったときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を供給させ、前記第2の検出信号が前記閾値を越えているときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断した状態を継続することを特徴としている。 In a state where the drive current to the second load is cut off, when the second detection signal becomes less than the threshold, it is determined that there is surplus power and the drive current to the second load is determined. When the second detection signal exceeds the threshold value, it is determined that there is no surplus power, and the state where the drive current to the second load is cut off is continued.
本発明の電源システムは、複数の前記電源装置と、前記複数の電源装置にそれぞれ設けられた前記余剰電力制御部の出力側及び1つ又は複数の前記第2の負荷を接続する共通線とを有している。 The power supply system of the present invention includes a plurality of the power supply devices, and a common line that connects an output side of the surplus power control unit provided in each of the plurality of power supply devices and one or more of the second loads. Have.
本発明の他の電源システムは、複数の前記電源装置と、前記余剰電力制御部の出力側に接続された共通線とを有しており、前記共通線は、更に、前記複数の電源装置にそれぞれ対応した前記第1の負荷に接続されている。 Another power supply system of the present invention includes a plurality of the power supply devices and a common line connected to an output side of the surplus power control unit, and the common line is further connected to the plurality of power supply devices. Each is connected to the corresponding first load.
本発明の電源装置によれば、第1の負荷に対する電力供給を確保しつつ、第2の負荷へ余剰電力を供給するようにしたので、電源としての利用効率が高まり、無駄な電力消費を抑制することができる。この結果、省電力化、電源装置の小型化に寄与しコスト低減も期待できる。 According to the power supply device of the present invention, since the surplus power is supplied to the second load while securing the power supply to the first load, the use efficiency as a power source is increased and wasteful power consumption is suppressed. can do. As a result, it can contribute to power saving and downsizing of the power supply device, and cost reduction can be expected.
また、万一、第2の負荷の故障や誤動作により一時的に第2の負荷の消費電力が増加しても、電源装置は、第2の負荷を切り離して、安定した動作を行うことができる。 Moreover, even if the power consumption of the second load temporarily increases due to a failure or malfunction of the second load, the power supply device can perform a stable operation by disconnecting the second load. .
本発明の他の電源装置によれば、上記の効果に加え、次の(1)、(2)のような効果がある。 According to another power supply device of the present invention, in addition to the above effects, there are the following effects (1) and (2).
(1) 第1の閾値及び第2の閾値を有するように構成したので、第2の負荷の消費電力が増加して、第1の閾値により、一旦、第2の負荷への電力供給が遮断された後に、再度第2の負荷への電力が供給されるためには、第2の閾値によって、遮断状態から供給状態への遷移の可否が判定されるため、安易に第2の負荷への電力供給が開始されることがない。第1の負荷の消費電力が低下して十分な余剰電力になったときに第2の負荷への電力供給を再開できるように構成することができる。このため、第2の負荷が大きな起動電流を必要とする場合でも、電流不足による誤動作に陥ることなく、第2の負荷は安定に動作を開始することができる。 (1) Since the first threshold value and the second threshold value are configured, the power consumption of the second load increases, and the power supply to the second load is temporarily interrupted by the first threshold value. In order for power to be supplied to the second load again after the operation is performed, whether or not the transition from the cutoff state to the supply state is possible is determined based on the second threshold value. Power supply is not started. The power supply to the second load can be resumed when the power consumption of the first load decreases and becomes sufficient surplus power. For this reason, even when the second load requires a large starting current, the second load can stably start operation without causing a malfunction due to insufficient current.
(2) 第1、第2の閾値及びコンパレータを用いていることによって、電力制御部の動作を自由、且つ高精度に設定できる。 (2) By using the first and second threshold values and the comparator, the operation of the power control unit can be set freely and with high accuracy.
本発明の別の他の電源装置によれば、前記効果に加え、次の(3)、(4)のような効果がある。 According to another power supply device of the present invention, the following effects (3) and (4) are obtained in addition to the above effects.
(3) 第1の検出信号及び第2の検出信号を有するように構成したので、第2の負荷の消費電力が増加して、第1の検出信号により、一旦、第2の負荷への電力供給が遮断された後に、再度第2の負荷への電力が供給されるためには、第2の検出信号によって、遮断状態から供給状態への遷移の可否が判定されるため、安易に第2の負荷への電力供給が開始されることがない。第1の負荷の消費電力が低下して十分な余剰電力になったときに第2の負荷への電力供給を再開できるように構成することができる。このため、上記(1)の効果同様、第2の負荷が大きな起動電流を必要とする場合でも、電流不足による誤動作に陥ることなく、第2の負荷は安定に動作を開始することができる。 (3) Since it is configured to have the first detection signal and the second detection signal, the power consumption of the second load increases, and the power to the second load is temporarily increased by the first detection signal. In order for power to be supplied to the second load again after the supply is cut off, whether or not the transition from the cut-off state to the supply state is possible is determined by the second detection signal. The power supply to the load is not started. The power supply to the second load can be resumed when the power consumption of the first load decreases and becomes sufficient surplus power. For this reason, similarly to the effect (1), even when the second load requires a large starting current, the second load can stably start operation without causing a malfunction due to insufficient current.
(4) 回路を作動させるための補助電源を用いないため、簡素な回路で実現できる。 (4) Since an auxiliary power source for operating the circuit is not used, it can be realized with a simple circuit.
本発明の電源システムによれば、次の(5)〜(7)のような効果がある。 The power supply system of the present invention has the following effects (5) to (7).
(5) 複数の電源システムから1つ又は複数の第2の負荷へ電力を供給することにより、専用の電源回路を有せずとも、第2の負荷への電力供給の遮断の確率を低減することができる。 (5) By supplying power from one or more power supply systems to one or more second loads, the probability of interruption of power supply to the second load is reduced without a dedicated power supply circuit. be able to.
(6) 複数の電源装置から1つ又は複数の第2の負荷へ確実に供給できる最低限の電力が分かっている場合には、第2の負荷を動作させるために不足する電力のみを供給する別の電源回路を第2の負荷に具備すれば、電力供給遮断は完全になくなり信頼性が向上すると共に、別の電源回路の定格電力を小さくできるため、電源回路を小型・安価にすることができる。 (6) When the minimum power that can be reliably supplied from a plurality of power supply devices to one or a plurality of second loads is known, only power that is insufficient to operate the second load is supplied. If another power supply circuit is provided in the second load, the power supply is completely cut off and the reliability is improved, and the rated power of the other power supply circuit can be reduced, so that the power supply circuit can be made smaller and cheaper. it can.
(7) 予め第2の負荷の動作に必要な電力を各電源装置に分散させて、電源部を設計することにより、共通の第2の負荷の電源回路を削除することができ、更に小型・安価にすることができる。なお、電源装置の数が多いほど電源部から第2の負荷に供給する電力は小さくなるため、電源部を大型・高価にすることなく対応することができる。 (7) By distributing the power necessary for the operation of the second load to each power supply device in advance and designing the power supply unit, it is possible to delete the power circuit of the common second load, and further reduce the size and It can be made cheap. In addition, since the electric power supplied to a 2nd load from a power supply part becomes so small that there are many power supply devices, it can respond, without making a power supply part large sized and expensive.
本発明の他の電源システムによれば、次の(8)〜(10)のような効果がある。 According to another power supply system of the present invention, the following effects (8) to (10) are obtained.
(8) 通常、電源装置内の電源部が故障すると、第1の負荷が正常であるにも関わらず第1の負荷は機能を停止する。本発明の他の電源システムによれば、電源部に故障が発生したときには、外部に警報を送出しつつ、他の電源装置から故障した電源装置の第1の負荷へ電力を供給することができるので、大がかりな冗長構成を採らなくても、保守者が故障した電源装置の交換等の対処をするまでの間、電源システムの機能を停止する確率が少なくなり電源システムの信頼性を向上させることができる。 (8) Normally, when the power supply unit in the power supply apparatus fails, the first load stops functioning even though the first load is normal. According to another power supply system of the present invention, when a failure occurs in the power supply unit, it is possible to supply power from the other power supply device to the first load of the failed power supply device while sending an alarm to the outside. Therefore, even if a large redundant configuration is not adopted, the probability that the function of the power supply system is stopped is reduced until the maintenance person takes measures such as replacement of the failed power supply, and the reliability of the power supply system is improved. Can do.
(9) 複数の電源装置の電源部に故障が発生しても、電源システム全体が停止する確率を大幅に減少することができる。 (9) Even when a failure occurs in the power supply units of a plurality of power supply devices, the probability that the entire power supply system stops can be greatly reduced.
(10) 電源装置が多い場合、複数の電源装置の故障を想定した電源部の容量を設定することで、さらに信頼性を高くすることができる。 (10) When there are a large number of power supply devices, the reliability can be further increased by setting the capacity of the power supply unit that assumes failure of a plurality of power supply devices.
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。 Modes for carrying out the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.
(実施例1の電源装置の構成)
図1は、本発明の実施例1における電源装置の構成を示す概略の第1の機能ブロック図である。
(Configuration of Power Supply Device of Example 1)
FIG. 1 is a schematic first functional block diagram illustrating a configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.
電源装置は、DC電源Eに基づき定格電力を出力するDC−DC電源回路からなる電源部(例えば、電源回路)10と、余剰電力の供給制御を行う余剰電力供給回路30とから構成されている。余剰電力供給回路30は、電源回路10の正極10a及び負極10bに接続され、主たる第1の負荷L1及び従たる第2の負荷L2を駆動する駆動電流を検出する電流検出部31と、この電流検出部31からの検出信号により負荷L2への余剰電力の供給、遮断の制御を行う余剰電力制御部40とを有している。
The power supply device includes a power supply unit (for example, a power supply circuit) 10 including a DC-DC power supply circuit that outputs a rated power based on a DC power supply E, and a surplus
余剰電力制御部40は、電流検出部31からの検出信号により過電流の発生を検出して制御信号を出力する過電流判定部41と、この過電流判定部41の出力信号を受けて負荷L2への電力の供給、遮断を行う電力制御部42とから構成されている。
The surplus
ここで、電源回路10の正極10aには、電流検出部31が接続されており、電流検出部31は、過電流判定部41と信号線で接続されている。電流検出部31の出力側には、負荷L1の一端と、電力制御部42とが接続されている。過電流判定部41の出力側には、電力制御部42が接続され、この電力制御部42の出力側には、負荷L2の一端が接続されている。負荷L2の他端と、電力制御部42と、負荷L1の他端とは、電源回路10の負極10bに接続されている。
Here, the
図2は、図1の電源装置の構成例を示す回路図である。
電流検出部31は、抵抗値R1を有する第1の抵抗素子31aで構成され、過電流判定部41は、第1のトランジスタ(例えば、PNP型トランジスタ、以下「PNPTR」という。)41aで構成され、電力制御部42は、第2のトランジスタ(例えば、PNPTR)42a及び抵抗値R2を有する第2の抵抗素子42bで構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the power supply device of FIG.
The
PNPTR41aの第1の電極(例えば、エミッタ)は、電源回路10の正極10aと、抵抗素子31aの一端に接続され、第2の電極(例えば、コレクタ)は、PNPTR42aの制御電極(例えば、ベース)と、抵抗素子42bとに接続される。また、PNPTR41aの制御電極(例えば、ベース)は、PNPTR42aの第1の電極(例えば、エミッタ)と、抵抗素子31aの他端側と、負荷L1の一端に接続されている。さらに、PNPTR42aの第2の電極(例えば、コレクタ)は、負荷L2の一端と接続されている。そして、負荷L1の他端と、抵抗素子42bの他端と、負荷L2の他端とは、電源回路10の負極10bに接続されている。
The first electrode (for example, emitter) of the PNPTR 41a is connected to the
図3は図2中の電源回路の構成例を示す回路図である。
電源回路10は、DC電源Eと、トランス11とを有している。DC電源Eと、トランス11との間には、スイッチング用のNPN型トランジスタ(以下「NPNTR」という。)22が設けられており、NPNTR22のスイッチング動作は、制御回路21によって制御が可能に構成されている。トランス11の出力側の一端には、整流用ダイオード12のアノードが接続され、そのカソードは、インダクタ14を介して正極10aに接続されている。インダクタ14の出力側と正極10aとの間には、コンデンサ15の一端が接続されている。インダクタ14及びコンデンサ15により、平滑回路が構成されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the power supply circuit in FIG.
The
トランス11の出力側の他端には、転流用ダイオード13のアノードとコンデンサ15の他端及び負極10bが接続されている。正極10aと負極10bとの間には、抵抗素子16と、フォトカプラ20を構成する発光ダイオード20aと、シャントレギュレータ17とが直列に接続されており、これと並列に分圧用の抵抗素子18,19が接続されている。フォトカプラ20を構成するNPNTR20bのコレクタは制御回路21の第1の端子に接続されている。NPNTR20bのエミッタは、制御回路21の第2の端子と、NPNTR22のエミッタと、DC電源Eとに接続されている。
The other end on the output side of the
(実施例1における電源装置中の電源回路の動作)
図3の電源回路10において、DC電源Eから供給されたDC電圧は、NPNTR22のスイッチングによって交流(以下「AC」という。)電圧に変換され、トランス11を介して2次側(出力側)へ伝達される。伝達されたAC電圧は、ダイオード12,13により整流され、インダクタ14及びコンデンサ15により平滑化されてDC電圧となり、これが出力電圧となる。
(Operation of Power Supply Circuit in Power Supply Device in Embodiment 1)
In the
出力電圧は、抵抗素子18と抵抗素子19とで分圧され、シャントレギュレータ17内部で基準電圧との誤差が増幅される。その増幅された誤差に応じた信号は、フォトカプラ20を介して制御回路21へ伝達され、制御回路21はその信号に応じたオンデューティを決めて、NPNTR22を駆動する。ここで、オンデューティとは、スイッチング周期中に占めるNPNTR22が導通する時間比率をいう。
The output voltage is divided by the
(実施例1における電源装置中の余剰電力供給回路の動作)
本実施例1における電源装置中の余剰電力供給回路30の動作について、(1)負荷L1及び負荷L2の消費電力が通常状態のときの動作と、(2)負荷L1の消費電力が増大したときの動作と、(3)負荷L1の消費電力が増大した後、通常状態の戻ったときの動作と、(4)負荷L2の消費電力が増大したときの動作と、(5)負荷L2の消費電力が増大した後に、通常状態に戻ったときの動作に分けて以下説明する。
(Operation of Surplus Power Supply Circuit in Power Supply Device in Embodiment 1)
Regarding the operation of the surplus
(1) 負荷L1及び負荷L2の消費電力が通常状態のときの動作
負荷L1及び負荷L2の合計消費電力が電源回路10の定格電力内である通常状態にある場合、PNPTR41aは、非導通状態(以下「オフ状態」という。)に設定されているためPNPTR42aのベース電圧は、抵抗素子42bによってプルダウンされて第2の電位(例えば、ベース・エミッタ間のスレッシュホールド電圧VBE(th))となるので、PNPTR42aは、導通状態(以下「オン状態」という。)にある。よって、負荷L1には抵抗素子31aを介して、負荷L2には抵抗素子31aとPNPTR42aとを介して電力が供給される。
(1) Operation when the power consumption of the load L1 and the load L2 is in the normal state When the total power consumption of the load L1 and the load L2 is in the normal state within the rated power of the
(2) 負荷L1の消費電力が増大したときの動作
(a) 抵抗値R1を有する抵抗素子31aには負荷L1に流れる電流I1と負荷L2に流れる電流I2の和が流れる。即ち、抵抗素子31aに流れる電流をI(R1)とすると次式(1)が成り立つ。
I(R1)=I1+I2 ・・・ (1)
(2) Operation when the power consumption of the load L1 increases (a) The sum of the current I1 flowing through the load L1 and the current I2 flowing through the load L2 flows through the
I (R1) = I1 + I2 (1)
(b) 負荷L1の消費電力が増大すると負荷L1に流れる電流I1が増大し、式(1)より電流I(R1)が増大する。 (B) When the power consumption of the load L1 increases, the current I1 flowing through the load L1 increases, and the current I (R1) increases from Equation (1).
(c) 電流I(R1)が増大すると、電流I(R1)による電位差(例えば、抵抗素子31aの降下電圧)が増加する。
(C) When the current I (R1) increases, the potential difference due to the current I (R1) (for example, the voltage drop of the
(d) 抵抗素子31aの降下電圧が増加すると、この降下電圧がPNPTR41aの閾値(例えば、ベース・エミッタ間のスレッシュホールド電圧VBE(th))(=基準電圧)に達する。
(D) When the drop voltage of the
(e) 抵抗素子31aの降下電圧が基準電圧に達すると、PNPTR41aは導通する。即ち、次の式(2)が成立したときにPNPTR41aは、オフ状態からオン状態へ遷移する。
VBE(th)=I(R1)×R1 ・・・ (2)
(E) When the drop voltage of the
VBE (th) = I (R1) × R1 (2)
(f) PNPTR41aがオン状態になると、PNPTR42aのベース・エミッタ間には第1の電位(例えば、抵抗素子31aの両端電圧)(=VBE(th))が印加されるが、PNPTR42aのベース電位はエミッタ電位より高くなり逆バイアス状態となる。
(F) When the PNPTR 41a is turned on, a first potential (for example, a voltage across the
(g) このためPNPTR42aは、オン状態からオフ通状態へ遷移する。
(G) Therefore, the
(h) その結果、負荷L1に対する電力供給は確保され、負荷L2への電力供給は遮断される。 (H) As a result, power supply to the load L1 is ensured, and power supply to the load L2 is interrupted.
(3) 負荷L1の消費電力が増大した後、通常状態の戻ったときの動作
(a) 負荷L1の消費電力が減少すると、負荷L1に流れる電流I1が減少し、式(1)より電流I(R1)が減少する。
(3) Operation when the power consumption of the load L1 increases and then returns to the normal state (a) When the power consumption of the load L1 decreases, the current I1 flowing through the load L1 decreases, and the current I (R1) decreases.
(b) 電流I(R1)が減少すると、電流I(R1)による抵抗素子31aの降下電圧が減少する。
(B) When the current I (R1) decreases, the voltage drop across the
(c) 抵抗素子31aの降下電圧が減少すると、この降下電圧がPNPTR41aの閾値(例えば、ベース・エミッタ間のスレッシュホールド電圧VBE(th))(=基準電圧)より小さくなる。
(C) When the voltage drop of the
(d) 抵抗素子31aの降下電圧が基準電圧より小さくなると、PNPTR41aはオフ状態になる。即ち、次の式(3)が成立したときにPNPTR41aは、オン状態からオフ状態へ遷移する。
VBE(th)>I(R1)×R1 ・・・ (3)
(D) When the drop voltage of the
VBE (th)> I (R1) × R1 (3)
(e) PNPTR41aがオフ状態になると、PNPTR42aのベース電圧は、抵抗素子42bによってプルダウンされ、第2の電位(例えば、ベース・エミッタ間のスレッシュホールド電圧VBE(th))となってPNPTR42aは、オン状態になる。
(E) When the PNPTR 41a is turned off, the base voltage of the
(f) PNPTR42aがオン状態になると、負荷L2には抵抗素子31aとPNPTR42aとを介して電力が供給されるようになる。
(F) When the
(4) 負荷L2の消費電力が増大したときの動作
(a) 負荷L2の消費電力が増大すると負荷L2に流れる電流I2が増大し、式(1)より電流I(R1)が増大する。
(4) Operation when the power consumption of the load L2 increases (a) When the power consumption of the load L2 increases, the current I2 flowing through the load L2 increases, and the current I (R1) increases from Equation (1).
以下、前記(2)の(c)〜(h)の動作と同様の動作が実行され、負荷L1に対する電力供給は確保され、出力の負荷L2への電力供給は遮断される。 Thereafter, operations similar to the operations (c) to (h) in (2) are performed, power supply to the load L1 is ensured, and power supply to the output load L2 is interrupted.
(5) 負荷L2の消費電力が増大した後に、通常状態の戻ったときの動作
(a) 負荷L2への電力供給が遮断されたので式(1)より電流I(R1)が減少する。
(5) Operation when the normal state returns after the power consumption of the load L2 increases (a) Since the power supply to the load L2 is cut off, the current I (R1) decreases from the equation (1).
以下、前記(3)の(b)〜(f)の動作が実行され、負荷L2には再び抵抗素子31aとPNPTR42aとを介して電力が供給されるようになる。
Thereafter, the operations (b) to (f) of (3) are executed, and power is again supplied to the load L2 via the
前記(1)〜(5)の動作において、PNPTR41aがオフ状態からオン状態へ遷移する境界点は、(2)式と同じく
VBE(th)=I(R1)×R1 ・・・ (4)
となる。このとき、次式(5)を満たすように抵抗素子31aの抵抗値R1を設定すると、電源回路10の定格電力を最大限有効に利用することができる。
VBE(th)=Io×R1 ・・・ (5)
但し、Io:電源回路10の定格電流
In the operations (1) to (5), the boundary point at which the PNPTR 41a transitions from the off state to the on state is the same as in the equation (2).
VBE (th) = I (R1) × R1 (4)
It becomes. At this time, if the resistance value R1 of the
VBE (th) = Io × R1 (5)
However, Io: Rated current of the
次に、前記(4)及び(5)のケースについて説明する。
前記(4)及び(5)のケースでは、負荷L2の消費電力が増大して、一旦、負荷L2への電力供給が遮断されると、直ちに電流I(R1)減少して、負荷L2への電力供給が開始される。このとき、負荷L2の消費電力が増大したままとすると、再度、負荷L2への電力供給が遮断されることになる。
Next, the cases (4) and (5) will be described.
In the cases (4) and (5), once the power consumption of the load L2 increases and the power supply to the load L2 is interrupted, the current I (R1) immediately decreases and the load L2 is supplied. Power supply is started. At this time, if the power consumption of the load L2 continues to increase, the power supply to the load L2 is interrupted again.
このように、本実施例1の電源装置においては、負荷L2の消費電力が増大した場合には、負荷L2への電力の供給と遮断とが連続して繰り返されることが考えられる。従って、本実施例1における電源装置は、後述する実施例3で示すような負荷L2の消費電力の変動が僅少であるケースへの適用が望ましい。しかしながら、負荷L2には、初期化動作等により起動時のみ消費電力が増大するケースや送受信回路のように消費電力の変動が大きいケースも考えられる。この対応に関しては、後述する実施例2もしくは実施例3のヒステリス特性を有する電源装置で説明する。 As described above, in the power supply device according to the first embodiment, when the power consumption of the load L2 increases, the power supply to the load L2 and the interruption thereof may be repeated continuously. Therefore, it is desirable to apply the power supply device according to the first embodiment to a case where the fluctuation of the power consumption of the load L2 is small as shown in the third embodiment described later. However, the load L2 may have a case where the power consumption increases only at the time of startup due to an initialization operation or the like, or a case where the fluctuation of the power consumption is large, such as a transmission / reception circuit. This correspondence will be described using a power supply device having a hysteresis characteristic of Example 2 or Example 3 described later.
(実施例1の効果)
本実施例1の電源装置によれば、次の(i)〜(iii)のような効果がある。
(Effect of Example 1)
The power supply device according to the first embodiment has the following effects (i) to (iii).
(i) 負荷L1に対する電力供給を確保しつつ負荷L2へ、電源回路10の定格電力から負荷L1に供給する電力を減じた値、つまり余剰電力を供給するようにしたので、電源としての利用効率が高まり、無駄な電力消費を抑制することができる。
(I) A value obtained by subtracting the power supplied to the load L1 from the rated power of the
(ii) 電源回路10の定格電力を(負荷L1の最大消費電力+負荷L2の最大消費電力)として、大容量で設計する必要がないため、電源回路10の小型化にも寄与し、コスト低減も期待できる。
(Ii) Since the rated power of the
(iii) 高電圧からレギュレータで降圧・生成した電力を用いるような消費電力の高い回路、例えば電源回路10の制御回路21等に補助電力源として電力供給すると全体の消費電力を抑制することが期待できる。
(Iii) When power is supplied as an auxiliary power source to a circuit with high power consumption, such as the
(実施例2の余剰電力回路の構成)
図4は、本発明の実施例2における電源装置の構成例を示す回路図であり、その機能ブロックは実施例1と同じ図1に示される。なお図4において、実施例1を示す図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Surplus Power Circuit of Example 2)
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the power supply device according to the second embodiment of the present invention, and the functional blocks thereof are shown in FIG. In FIG. 4, elements common to the elements in FIG. 2 illustrating the first embodiment are denoted by common reference numerals.
本実施例2の電源装置では、実施例1と同様の電源回路10と、実施例1の余剰電力供給回路30とは構成の異なる余剰電力供給回路30Aとから構成されている。余剰電力供給回路30Aは、実施例1の抵抗素子31aに替えてホール素子31bを有している。
The power supply device according to the second embodiment includes a
更に、余剰電力供給回路30Aは、実施例1とは異なる構成の過電流判定部41Aと、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ(以下「PMOS」という。)42cから構成される電力制御部42Aとを有しており、過電流判定部41Aは、検出信号判定部となるコンパレータ41bと、第1のスイッチ(例えば、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ、以下「NMOS」という。)41cと、基準電圧VREF1を生成する第1の基準電圧生成部(例えば、基準電圧生成部)41dと、基準電圧VREF2を生成する第2の基準電圧生成部(例えば、基準電圧生成部)41eとから構成されている。
Further, the surplus
過電流判定回路41Aにおいて、NMOS41cのソースは、互いに直列に接続された基準電圧生成部41d,41eを介してコンパレータ41bの反転入力端子に接続されている。また、NMOS41cのソースは、ホール素子31bの出力端子の一端と接続されおり、ホール素子31bの出力端子の他端は、コンパレータ41bの非反転入力端子と接続されている。さらに、ホール素子31bの入力側は、電源回路10の正極10aと接続されており、ホール素子31bの出力側には、負荷L1の一端と、PMOS42cのソースが接続されている。NMOS41cのドレインは、直列に接続された基準電圧生成部41d及び基準電圧生成部41eとの間に接続されている。
In the
コンパレータ41bの出力側には、NMOS41cのゲートと、PMOS42cのゲートが接続されている。PMOS42cのドレインは、負荷L2の一端に接続されており、負荷L1と、負荷L2の他端は、電源回路10の負極10bに接続されている。
The gate of the
本実施例2の電源装置の特徴は、過電流判定部41Aがヒステリシス特性を有するように構成されている点にある。
The characteristic of the power supply device according to the second embodiment is that the
ヒステリシス特性を有するように構成したので負荷L1又は負荷L2の消費電力が増大して、負荷L2への電力供給が遮断されるときの第1の閾値(例えば、基準電圧VREF1+基準電圧VREF2)と負荷L1の消費電力が減少して通常状態に戻るときの第2の閾値(例えば、基準電圧VREF2)とが異なっているため、負荷L2への電力供給と遮断とが連続して繰り返される現象を防止することができるように構成されている。この動作を以下に説明する。 Since the power consumption of the load L1 or the load L2 increases and the power supply to the load L2 is cut off due to the configuration having the hysteresis characteristics, the first threshold (for example, the reference voltage VREF1 + the reference voltage VREF2) and the load Since the second threshold value (for example, the reference voltage VREF2) when the power consumption of L1 decreases and returns to the normal state is different, the phenomenon that the power supply to the load L2 and the interruption are continuously repeated is prevented. It is configured to be able to. This operation will be described below.
(実施例2における電源装置の動作)
図4において、ホール素子31bは図2中の抵抗素子31aと同じような働きであり、ホール素子31bに流れる電流をI(H)とすると、式(6)で表されるようなI(H)に比例した電位差(例えば、ホール電圧)VHを出力端子から出力する。
VH=K×I(H) ・・・ (6)
ただし、Kは比例定数
ここで、I(H)は、
I(H)=I1+I2 ・・・ (7)
となる。
(Operation of Power Supply Device in Embodiment 2)
In FIG. 4, the Hall element 31b has a function similar to that of the
VH = K × I (H) (6)
Where K is a proportional constant, where I (H) is
I (H) = I1 + I2 (7)
It becomes.
負荷L1又は負荷L2の消費電力が増大すると電流I1又は電流I2が増大する。 When the power consumption of the load L1 or the load L2 increases, the current I1 or the current I2 increases.
電流I1又は電流I2が増大すると、式(7)から電流I(H)が増大する。電流I(H)が増大すると、やがて電流I(H)によるホール素子31bのホール電圧VHが基準電圧VREF1とVREF2の和に達する。 When the current I1 or the current I2 increases, the current I (H) increases from the equation (7). When the current I (H) increases, the Hall voltage VH of the Hall element 31b due to the current I (H) eventually reaches the sum of the reference voltages VREF1 and VREF2.
更に電流I(H)が増大し、ホール電圧VHが基準電圧VREF1とVREF2の和を越える(式(8))と、コンパレータ41bの出力電圧が第1の論理レベル(例えば、ローレベル、以下「“L”」という。)から第2の論理レベル(例えば、ハイレベル、以下「“H”」という。)に変化し、PMOS42cがオン状態からオフ状態へ遷移する。
VREF1+VREF2<VH ・・・ (8)
When the current I (H) further increases and the Hall voltage VH exceeds the sum of the reference voltages VREF1 and VREF2 (Equation (8)), the output voltage of the
VREF1 + VREF2 <VH (8)
その結果、負荷L1に対する電力供給は確保され、負荷L2への電力供給は遮断される。 As a result, power supply to the load L1 is ensured and power supply to the load L2 is interrupted.
上記コンパレータ41bの出力が“L”から“H”に変化する際、同時にNMOS41cがオン状態となり、基準電圧生成部41dの両端を短絡するため、コンパレータ41bにおける基準電圧VREF1とVREF2の和が基準電圧VREF2のみに変わる。
When the output of the
負荷L1の消費電力が低下して余剰電力が増加すると、次式(9)に示すようにホール電圧VHが低下し、基準電圧VREF2よりも小さくなる。このため、コンパレータ41bは、“L”を出力するので、PMOS42cがオフ状態からオン状態へ遷移する。
VREF2>VH ・・・ (9)
その結果、負荷L1に対する電力供給に加え、負荷L2への電力供給も開始される。
When the power consumption of the load L1 decreases and the surplus power increases, the Hall voltage VH decreases as shown in the following equation (9), and becomes smaller than the reference voltage VREF2. For this reason, since the
VREF2> VH (9)
As a result, in addition to supplying power to the load L1, power supply to the load L2 is also started.
ここで、コンパレータ41bの出力電圧が“H”から“L”に変化する際、同時にNMOS41cがオフ状態となり基準電圧生成部41dの両端を開放するため、コンパレータ41bにおける基準電圧が、再び基準電圧VREF1とVREF2の和に戻る。
Here, when the output voltage of the
以上説明した通り、実施例2においては、基準電圧生成部41dと基準電圧生成部41eとを設け、コンパレータ41bに対する基準電圧にヒステリシス幅を設定するようにしている。なお、以上の動作において、電流I(H)=Ioのときにコンパレータ41bの出力電圧が“L”から“H”へ遷移するように、ホール素子31bのホール電圧VHもしくは基準電圧VREF1と基準電圧VREF2の和を設定すると、電源回路10の定格電力を最大限有効に利用することができる。
As described above, in the second embodiment, the reference
(実施例2の効果)
本実施例2の余剰電力供給回路30Aによれば、実施例1の効果に加え、次の(i)〜(iii)のような効果がある。
(Effect of Example 2)
According to the surplus
(i) 過電流検出回路41Aを、ヒステリシス特性を有するように構成したので、負荷L2の消費電力が増加して、一旦、負荷L2への電力供給が遮断されたときは、その結果、ホール素子31bを流れる電流I(H)が減少するが、基準電圧もVREF1+VREF2からVREF2に低下するので、安易に負荷L2への電力供給が開始されることがない。負荷L1の消費電力が低下して十分な余剰電力になったときに、負荷L2への電力供給を再開できるように構成することができる。これによって、負荷L2が、初期化動作等で起動時のみ消費電力が増大するケースや送受信回路のように消費電力の変動が大きいケースでも誤動作することなく安定に動作することができる。
(I) Since the
(ii) 基準電圧VREF1,VREF2及びコンパレータ41bを用いていることによって、PMOS42cをオン/オフさせる電流I1+I2を自由かつ高精度に設定できる。
(Ii) By using the reference voltages VREF1 and VREF2 and the
(iii) 過電流判定部41A及び電力制御部42AにNMOS41c及びPMOS42cを用いることによって、バイポーラトランジスタを用いる場合に比べ回路内消費電力を低減させることできる。
(Iii) By using the
(実施例3の電源装置の構成)
図5は、本発明の実施例3における電源装置の構成を示す概略の第2の機能ブロック図であり、実施例1の第1の機能ブロック図を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符合が付されている。
(Configuration of Power Supply Device of Example 3)
FIG. 5 is a schematic second functional block diagram showing the configuration of the power supply device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the first functional block diagram of the first embodiment is shown in common with the elements in FIG. Are marked with a common sign.
電源装置は、電源回路10と、実施例1及び実施例2とは異なる余剰電力供給回路30Bとから構成されている。余剰電力供給回路30Bは、実施例2と異なる構成の電流検出部31Bを有しており、過電流判定部41Aによるヒステリシスに替えて、電流検出部31Bによるシステリシスを実現している。
The power supply device includes a
余剰電力供給回路30Bは、電源回路10の正極10a及び負極10bに接続され、主たる第1の負荷L1及び従たる第2の負荷L2を駆動する駆動電流を検出する電流検出部31Bと、この電流検出部31Bからの検出信号により負荷L2への余剰電力の供給、遮断の制御を行う余剰電力制御部40Bとを有している。
The surplus
余剰電力制御部40Bは、電流検出部31Bからの検出信号により過電流の発生を検出して制御信号を出力する過電流判定部41Bと、この過電流判定部41Bの制御信号を受けて負荷L2への電力の供給、遮断を行う電力制御部42Bとから構成されている。
The surplus
ここで、電源回路10の正極10aには、電流検出部31Bの入力側が接続され、電流検出部31Bの出力側は、負荷L1の一端と、電力制御部42Bの入力側に接続されている。電流検出部31Bは、過電流判定部41Bと信号線で接続されている。過電流判定部41Bの出力側は、電力制御部42Bが接続され、この電力制御部42Bの出力側には、負荷L2の一端が接続されている。負荷L2の他端と、電力制御部42Bと、電流検出部31Bと、負荷L1の他端とは、電源回路10の負極10bに接続されている。
Here, the input side of the
図6は、図5の電源装置の構成例を示す回路図であり、上記同様、実施例1を示す図2中の要素と共通の要素には共通の符合が付されている。 FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the power supply device of FIG. 5, and the same reference numerals are given to the same elements as those in FIG.
電流検出部31Bは、第1の検出信号を生成する第1の検出信号生成部(例えば、抵抗値R4を有する抵抗素子31d)と、第1の検出信号と異なる第2の検出信号を生成する第2の検出信号生成部(例えば、直列に接続された抵抗値R3を有する抵抗素子31c及び抵抗素子31d)と、第2のスイッチ(例えば、PMOS31e)と抵抗値R5を有する抵抗素子31fとで構成されている。
The
過電流判定部41Bは、PNPTR41fで構成され、電力制御部42Bは、PMOS42d及び抵抗値R6を有する抵抗素子42eで構成されている。
The
PNPTR41fのエミッタは、電源回路10の正極10aと、抵抗素子31cの一端と、PMOS31eのソースとに接続され、ベースは、抵抗素子31dの一端と、負荷L1の一端と、PMOS42dのソースとに接続されている。PNPTR41fのコレクタは、PMOS31eのゲートと、抵抗素子31fの一端と、抵抗素子42eの一端と、PMOS42dのゲートとに接続されている。
The emitter of the
PMOS31eのドレインは、抵抗素子31cの他端と、抵抗素子31dの他端とに接続されている。PMOS42dのドレインは、負荷L2の一端に接続されている。負荷L1の他端と、抵抗素子42eの他端と、負荷L2の他端と、抵抗素子31fの他端とは、電源回路10の負極10bに接続されている。
The drain of the
(実施例3における電源装置中の余剰電力供給回路の動作)
本実施例3における電源装置中の余剰電力供給回路30Bの動作について、(1)負荷L1及び負荷L2の消費電力が通常状態のときの動作と、(2)負荷L1の消費電力が増大したときの動作と、(3)負荷L1の消費電力が増大した後、通常状態の戻ったときの動作と、(4)負荷L2の消費電力が増大したときの動作と、(5)負荷L2の消費電力が増大した後に、通常状態に戻ったときの動作に分けて以下説明する。
(Operation of Surplus Power Supply Circuit in Power Supply Device in Embodiment 3)
Regarding the operation of the surplus
(1) 負荷L1及び負荷L2の消費電力が通常状態のときの動作
負荷L1及び負荷L2の合計消費電力が電源回路10の定格電力内である通常状態にある場合、PNPTR41fは、オフ状態に設定されているため、PMOS42dのゲート電圧は、抵抗素子42eによってプルダウンされて、第2の電位(例えば、電源回路10の負極10b電位)となるので、PMOS42dは、オン状態にある。また、PMOS31eのゲート電圧は、抵抗素子31fによってプルダウンされて第2の電位(例えば、電源回路10の負極10b電位)となるので、PMOS31eはオン状態となり、抵抗素子31cの両端を短絡する。よって、負荷L1にはPMOS31e及び抵抗素子31dを介して、負荷L2にはPMOS31eと抵抗素子31d及びPMOS42dとを介して電力が供給される。以後、PMOS31eのオン抵抗は抵抗素子31dに比べて十分小さく、オン状態の電圧降下は無視できるとする。
(1) Operation when the power consumption of the load L1 and the load L2 is in the normal state When the total power consumption of the load L1 and the load L2 is in the normal state within the rated power of the
(2) 負荷L1の消費電力が増大したときの動作
(a) 抵抗素子31dには負荷L1に流れる電流I1と負荷L2に流れる電流I2の和が流れる。即ち、抵抗素子31dに流れる電流をI(R4)とすると次式(10)が成り立つ。
I(R4)=I1+I2 ・・・ (10)
(2) Operation when power consumption of load L1 increases (a) The sum of current I1 flowing through load L1 and current I2 flowing through load L2 flows through
I (R4) = I1 + I2 (10)
(b) 負荷L1の消費電力が増大すると負荷L1に流れる電流I1が増大し、式(10)より電流I(R4)が増大する。 (B) When the power consumption of the load L1 increases, the current I1 flowing through the load L1 increases, and the current I (R4) increases from Equation (10).
(c) 電流I(R4)が増大すると、電流I(R4)による抵抗素子31dの降下電圧が増加する。
(C) When the current I (R4) increases, the voltage drop across the
(d) 抵抗素子31dの降下電圧が増加すると、この降下電圧がPNPTR41fの閾値(例えば、ベース・エミッタ間のスレッシュホールド電圧VBE(th))(=基準電圧)に達する。
(D) When the voltage drop of the
(e) 抵抗素子31cの降下電圧が基準電圧に達すると、PNPTR41fは導通する。即ち、次の式(11)が成立したときにPNPTR41fは、オフ状態からオン状態へ遷移する。
VBE(th)=I(R4)×R4 ・・・ (11)
(E) When the drop voltage of the resistance element 31c reaches the reference voltage, the
VBE (th) = I (R4) × R4 (11)
(f) PNPTR41fがオン状態になると、PMOS31eのゲート電位は第1の電位(例えば、PNPTR41fのベース−エミッタ間電圧)(=VBE(th))が印加される。
(F) When the
(g) そのためPMOS31eは、オン状態からオフ状態へ遷移する。
(G) Therefore, the
(h) その結果、抵抗素子31dに流れていた電流I(R4)が抵抗素子31cにも流れるようになる。
(H) As a result, the current I (R4) flowing through the
(i) このとき、抵抗素子31dの抵抗値R4に抵抗素子31cの抵抗値R3が加わり合成抵抗値は高くなるが、PNPTR41fのベース−エミッタ間はPN接合ダイオードと同等であるため、抵抗素子31cと抵抗素子31dの直列降下電圧は、式(12)に示すとおりPNPTR41fのVBE(th)に等しくなる。
VBE(th)=I(R4)×(R3+R4) ・・・ (12)
(I) At this time, the resistance value R3 of the resistance element 31c is added to the resistance value R4 of the
VBE (th) = I (R4) × (R3 + R4) (12)
(j) また、PNPTR41fがオン状態になると、PMOS42dのゲート・ソース間には第1の電位(例えば、抵抗素子31cと抵抗素子31dの両端電圧の和)(=VBE(th))が印加されるが、PMOS42dのゲート電位はソース電位より高くなり逆バイアス状態となる。
(J) Also, when the
(k) このためPMOS42dは、オン状態からオフ状態へ遷移する。
(K) Therefore, the
(l) その結果、負荷L1に対する電力供給は確保され、負荷L2への電力供給は遮断される。 (L) As a result, power supply to the load L1 is ensured and power supply to the load L2 is interrupted.
(3) 負荷L1の消費電力が増大した後、通常状態の戻ったときの動作
(a) 負荷L1の消費電力が減少すると、負荷L1に流れる電流I1が減少し、式(10)より電流I(R4)が減少する。
(3) Operation when the power consumption of the load L1 increases and then returns to the normal state (a) When the power consumption of the load L1 decreases, the current I1 flowing through the load L1 decreases, and the current I (R4) decreases.
(b) 電流I(R4)が減少すると、電流I(R4)による抵抗素子31c及び抵抗素子31dの降下電圧が減少する。
(B) When the current I (R4) decreases, the voltage drop across the resistance element 31c and the
(c) 抵抗素子31c及び抵抗素子31dの降下電圧が減少すると、この降下電圧がPNPTR41fの閾値(例えば、ベース・エミッタ間のスレッシュホールド電圧VBE(th))(=基準電圧)より小さくなる。
(C) When the drop voltage of the resistance element 31c and the
(d) 抵抗素子31c及び抵抗素子31dの降下電圧が基準電圧より小さくなると、PNPTR41fはオフ状態になる。即ち、次の式(13)が成立したときにPNPTR41fは、オン状態からオフ状態へ遷移する。
VBE(th)>I(R4)×(R3+R4) ・・・ (13)
(D) When the voltage drop across the resistive element 31c and the
VBE (th)> I (R4) × (R3 + R4) (13)
(e) PNPTR41fがオフ状態になると、PMOS31eのゲート電位は第2の電位(例えば、電源回路10の負極10b電位)が印加される。
(E) When the
(f) そのためPMOS31eは、オフ状態からオン状態へ遷移する。
(F) Therefore, the
(g) その結果、抵抗素子31cに流れていた電流I(R4)は電圧降下が無視できるPMOS31eに流れるようになる。
(G) As a result, the current I (R4) flowing through the resistance element 31c flows through the
(h) PNPTR41fがオフ状態になると、PMOS42dのゲート電圧は、抵抗素子42eによってプルダウンされ、第2の電位(例えば、電源回路10の負極10b電位)となってPMOS42dは、オン状態になる。
(H) When the
(i) PMOS42dがオン状態になると、負荷L2にはPMOS31eと抵抗素子31d及びPMOS42dとを介して電力が供給されるようになる。
(I) When the
(4) 負荷L2の消費電力が増大したときの動作
(a) 負荷L2の消費電力が増大すると負荷L2に流れる電流I2が増大し、式(10)より電流I(R4)が増大する。
(4) Operation when the power consumption of the load L2 increases (a) When the power consumption of the load L2 increases, the current I2 flowing through the load L2 increases, and the current I (R4) increases from Equation (10).
以下、前記(2)の(c)〜(l)の動作と同様の動作が実行され、負荷L1に対する電力供給は確保され、出力の負荷L2への電力供給は遮断される。 Thereafter, operations similar to the operations (c) to (l) in (2) are performed, power supply to the load L1 is ensured, and power supply to the output load L2 is interrupted.
(5) 負荷L2の消費電力が増大した後に、通常状態の戻ったときの動作
(a) 負荷L2への電力供給が遮断されたので式(10)より電流I(R4)が減少する。
(5) Operation when the normal state returns after the power consumption of the load L2 increases (a) Since the power supply to the load L2 is cut off, the current I (R4) decreases from the equation (10).
以下、前記(3)の(b)〜(i)の動作が実行され、負荷L2には再びPMOS31eと抵抗素子31d及びPMOS42dとを介して電力が供給されるようになる。
Thereafter, the operations (b) to (i) of (3) are executed, and power is again supplied to the load L2 via the
前記(1)〜(5)の動作において、PNPTR41fがオフ状態からオン状態へ遷移する境界点は、(11)式から
VBE(th)=I(R4)×R4・・・・(14)
となる。このとき、次式(15)を満たすように抵抗素子31dの抵抗値R4を設定すると、電源回路10の定格電力を最大限有効に利用することができる。
VBE(th)=Io×R4 ・・・ (15)
但し、Io:電源回路10の定格電流
In the operations (1) to (5), the boundary point at which the
VBE (th) = I (R4) × R4 (14)
It becomes. At this time, if the resistance value R4 of the
VBE (th) = Io × R4 (15)
However, Io: Rated current of the
(実施例3の効果)
本実施例3の電源装置によれば、次のような効果がある。
(Effect of Example 3)
The power supply device according to the third embodiment has the following effects.
実施例2同様に、余剰電力供給回路にヒステリシス特性を有するように構成したので、実施例2と同様の効果が得られるが、本実施例では、コンパレータを用いていないため、回路を動作させるための補助電源が不要となり、簡素な回路で実現することが期待できる。 As in the second embodiment, since the surplus power supply circuit is configured to have hysteresis characteristics, the same effect as in the second embodiment can be obtained. However, in this embodiment, since the comparator is not used, the circuit is operated. Therefore, it can be expected to be realized with a simple circuit.
(実施例4における電源システムの構成)
図7は、本発明の実施例4おける電源システムの構成例を示す概略の斜視図である。
(Configuration of power supply system in Embodiment 4)
FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating a configuration example of a power supply system according to the fourth embodiment of the present invention.
実施例1〜3では、電源装置の単独の使用例を説明しているが、本実施例4は、大規模回路において複数の異なる負荷L1(=L1−1,L1−2,・・・L1−N)に電源装置を用いて電力を供給する場合、共通回路である負荷L2に、複数の電源装置から電力を供給するように構成されている。 In the first to third embodiments, a single use example of the power supply device has been described. However, in the fourth embodiment, a plurality of different loads L1 (= L1-1, L1-2,... When power is supplied to the power supply device to -N), power is supplied from a plurality of power supply devices to the load L2, which is a common circuit.
即ち、本実施例4の電源システムは、ユニット90と、複数の回路盤70と、共通盤80とから構成されており、ユニット90に、電源装置及び負荷L1を有する複数の回路盤70と、複数の回路盤70から電力を供給される負荷L2を有する共通盤80とが実装されている。
That is, the power supply system of the fourth embodiment includes a unit 90, a plurality of circuit boards 70, and a
図8は、図7の電源システムの構成例を示す回路ブロック図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。 FIG. 8 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of the power supply system in FIG. 7, and elements common to the elements in FIG. 1 illustrating the first embodiment are denoted by common reference numerals.
複数の回路盤70の出力側は、共通線73を介して共通盤80内の負荷回路81(=負荷L2)に接続されている。複数の回路盤70(=70−1,70−2,・・・,70−N)は、実施例1で説明した電源装置とほぼ同様の電源装置と、負荷L1とから構成されている。電源装置は、電源回路10(=10−1,10−2,・・・,10−N)と、電流検出部31(=31−1,31−2,・・・,31−N)と、過電流判定部41(=41−1,41−2,・・・,41−N)と、電力制御部42(=42−1,42−2,・・・,42−N)と、電流の逆流防止用の複数のダイオード71(=71−1,71−2,・・・,71−N)とを有している。
Output sides of the plurality of circuit boards 70 are connected to a load circuit 81 (= load L2) in the
共通盤80は、負荷L2を有しており、複数の回路盤70から共通線73を介して電力を供給されている。
The
(実施例4における電源システムの動作)
通常は、複数の各回路盤70内の電源装置から共通盤80内の負荷L2に電力が供給されている。実施例1〜3の場合、負荷L1の消費電力が増大すると、負荷L2への電力供給を遮断するが、実施例4の場合には、複数の回路盤70のどれかの負荷L1の消費電力が増大し、共通盤80への電力供給を遮断したとしても、残りの回路盤70が共通盤80に対して電力を供給し続ける。
(Operation of Power Supply System in Embodiment 4)
Usually, power is supplied to the load L <b> 2 in the
(実施例4の効果)
本実施例4の電源システムによれば、次の(i)〜(iii)のような効果がある。
(Effect of Example 4)
The power supply system according to the fourth embodiment has the following effects (i) to (iii).
(i) 複数の回路盤70から共通盤80の負荷L2へ電力を供給することにより、共通盤80に専用の電源回路を有せずとも簡易な回路で負荷L2への電力供給の遮断の確率を低減することができ、信頼性の向上も期待できる。
(I) By supplying power from the plurality of circuit boards 70 to the load L2 of the
(ii) 複数の回路盤70から共通盤80の負荷L2へ確実に供給できる最低限の電力が分かっている場合には、負荷L2を動作させるために不足する電力(=負荷L2の必要電力−各回路盤70の最低供給電力)のみを供給する電源回路を共通盤80に具備すればよいため、回路を小型・安価にすることができる。また、これにより負荷L2への電力供給が遮断することはなくなる。
(Ii) When the minimum power that can be reliably supplied from the plurality of circuit boards 70 to the load L2 of the
(iii) 予め負荷L2の動作に必要な電力を各回路盤70に分散させて、電源回路10を設計することにより、共通盤80の電源回路を削除することができ、更に小型・安価にすることができる。なお、回路盤70の枚数が多いほど電源回路10から負荷L2に供給する電力は小さくなるため、電源回路10を大型・高価にすることなく対応することができる。
(Iii) By distributing the power necessary for the operation of the load L2 in advance to each circuit board 70 and designing the
(実施例5における電源システムの構成)
図9は、本発明の実施例5おける電源システムの構成例を示す概略の斜視図である。
(Configuration of power supply system in Embodiment 5)
FIG. 9 is a schematic perspective view illustrating a configuration example of the power supply system according to the fifth embodiment of the present invention.
本実施例5の電源システムの構成は、実施例4の構成とほぼ同様である。ユニット90Aには、電源装置及び負荷L1を有する複数の回路盤70Aが実装されている。
The configuration of the power supply system of the fifth embodiment is substantially the same as the configuration of the fourth embodiment. A plurality of
図10は、図9の電源システムの構成例を示す回路ブロック図であり、実施例4を示す図8中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。 FIG. 10 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of the power supply system of FIG. 9, and elements common to those in FIG. 8 illustrating the fourth embodiment are denoted by common reference numerals.
実施例5における電源システムは、複数の電源装置と、複数の電源装置にそれぞれ設けられた余剰電力制御部40の出力側及び回路盤70A内の負荷L1を接続する共通線73Aとを有している。
The power supply system according to the fifth embodiment includes a plurality of power supply devices and a
本実施例5における電源装置の構成は、実施例4の電源装置の構成とほぼ同様であるが、次の点で異なっている。即ち、逆流防止用ダイオード71のカソードが、共通線73Aに接続され、共通線73Aは、複数の回路盤70A内の負荷L1の一端に接続されており、電流検出部31の出力側には、逆流防止用ダイオード72(=72−1,72−2,・・・,72−N)のアノードが接続され、ダイオード72のカソードは、負荷L1の一端に接続されている点が実施例4の構成と異なっている。他の構成は、実施例4の構成と同様である。
The configuration of the power supply device according to the fifth embodiment is substantially the same as the configuration of the power supply device according to the fourth embodiment, but differs in the following points. That is, the cathode of the backflow prevention diode 71 is connected to the
(実施例5における電源システムの動作)
実施例5の電源システムにおいて、任意の回路盤70Aの電源回路10が故障した場合、残りの他の回路盤70Aから逆流防止用ダイオード71と共通線73Aを介して故障した回路盤70Aの負荷L1に電力が供給される。このとき、供給された電流は、逆流防止用ダイオード72によって逆流が阻止されるため、故障した電源回路10に電流が流れ込むことはない。
(Operation of Power Supply System in Embodiment 5)
In the power supply system of the fifth embodiment, when the
(実施例5の効果)
本実施例5の電源システムによれば、次の(a)〜(c)のような効果がある。
(Effect of Example 5)
The power supply system according to the fifth embodiment has the following effects (a) to (c).
(a) 通常、回路盤70A内の電源回路10が故障すると、負荷L1が正常であるにも関わらず回路盤70Aそのものが機能を停止する。実施例5の構成を採ることによって、電源回路10の故障により外部に警報を送出しつつ、他の回路盤70Aから故障した回路盤70Aへ電力を供給することができるので、保守者が故障した回路盤70Aの交換等の対処をするまでの間、機器の機能を停止する確率が低減され機器の信頼性を向上させることができる。
(A) Normally, when the
(b) 通信機器などでは、信頼性担保のために電源回路を冗長構成とすることがある。通常は、電源回路のみ具備されている電源盤を用いてN+1冗長構成とする。即ち、負荷が必要とする最大電力は電源盤N枚で確保し、予備として電源盤1枚を追加する。この場合は、電源盤1枚の故障でも機器の動作が担保される。 (B) In communication equipment and the like, the power supply circuit may have a redundant configuration in order to ensure reliability. Normally, an N + 1 redundant configuration is used by using a power supply panel provided with only a power supply circuit. That is, the maximum power required by the load is secured by N power panels, and one power panel is added as a spare. In this case, the operation of the device is ensured even if one power supply panel fails.
しかし、電源盤のための大きなスペースを確保しなければならず大がかりなものとなる。更に、電源盤2枚が故障したときは、機器全体の機能を担保しないか、又は誤動作防止のため強制的に機器全体を停止させてしまう。実施例5の構成を採ることによって、電源回路の故障が複数枚の回路盤70Aで発生しても、省スペースの簡易な回路で機器全体を停止する確率を大幅に減少することができる。
However, it is necessary to secure a large space for the power supply panel, which is a large scale. Furthermore, when two power supply panels fail, the function of the entire device is not guaranteed, or the entire device is forcibly stopped to prevent malfunction. By adopting the configuration of the fifth embodiment, even if a power supply circuit failure occurs in a plurality of
(c) 構成回路盤70Aが多い場合、複数枚故障を想定した電源回路10の容量を設定することで、さらに信頼性を高くすることができる。
(C) When there are many
(変形例)
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(i)のようなものがある。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various usage forms and modifications are possible. For example, the following forms (a) to (i) are used as the usage forms and modifications.
(a) 実施例1では、抵抗素子31aの抵抗値R1を定格電流Ioが流れたときに負荷L2への電力供給を遮断する例を説明した。しかし、負荷L2への供給電力が少ないと負荷L2の起動、停止が正常に行われないことがある。この場合には、負荷L2の最低動作電流が確保できる電流値以上となるように抵抗値R1を設定するとよい。例えば、抵抗値R1を負荷L2の最低動作電流をI2(min)としたときに、式(5a)を満たすように設定する。
VBE(th)≦(I1+I2(min))×R1・・・(5a)
(A) In the first embodiment, the example in which the power supply to the load L2 is interrupted when the rated current Io flows through the resistance value R1 of the
VBE (th) ≦ (I1 + I2 (min)) × R1 (5a)
(b) 実施例2、3では、PNPTR41a,41fを電流検出部31,31Bに直接接続しているが、この検出信号線に抵抗を挿入することで、PNPTR41a,41fのベース電流を調整・抑制することができる。その結果、PNPTR41a,41fを保護すると共にPNPTR41a,41f及びPNPTR42a,PMOS42dの動作、つまり負荷L2への電力の供給,遮断の切替を滑らかにすることができ、電流I2の変化による放射雑音の低減や電圧変動(オーバシュートやアンダーシュート)の抑制が可能になる。さらに当該回路を実施例4,5に適用した場合、負荷L2の電力遮断の確率を低減することが可能となる。
(B) In the second and third embodiments, the
(c) 実施例1〜5では、負荷L2は、1つで説明したが、負荷L2は、1つに限定されるものではなく、余剰電力制御部40を複数並列接続もしくはカスケード接続することで負荷L2を複数接続することが可能である。
(C) In the first to fifth embodiments, the load L2 is described as one. However, the load L2 is not limited to one, and a plurality of surplus
(d) 実施例1〜5では、負荷L2は、最大で負荷L1と同じ電力が供給されるような仕様になっているが、電流検出部31を分割してその中間点に負荷L1を接続することにより負荷L2に供給する電力を制限することができ、負荷L2に対する過電流保護としての機能を持たせることができる。
(D) In the first to fifth embodiments, the load L2 has a specification such that the same power as that of the load L1 is supplied at the maximum, but the
(e) 実施例1〜5では、電源回路10の後段に余剰電力供給回路30を直接接続しているが、電源回路10と余剰電力供給回路30との距離には制限はなく、更に、他の素子や回路を介して接続してもよい。
(E) In the first to fifth embodiments, the surplus
(f) 実施例1〜5では、余剰電力供給回路30を単独で構成しているが、電源回路10と一体で構成してもよい。
(F) In the first to fifth embodiments, the surplus
(g) 実施例1〜5では、負荷L1と負荷L2には、同一の電圧が供給されることで説明したが、負荷L2に対して、昇圧、降圧、昇降圧回路を用いて印加電圧を変換してもよい。 (G) In the first to fifth embodiments, it has been described that the same voltage is supplied to the load L1 and the load L2. However, the applied voltage is applied to the load L2 using a booster, a step-down, and a step-up / down circuit. It may be converted.
(h) 実施例1〜5では、電源回路10を、DC電源Eに接続されたDC−DCタイプとしたが、交流電源Aに接続されたAC−DCタイプの電源でもよい。
(H) In the first to fifth embodiments, the
(i) 実施例1〜5では、電源回路10の正極10aに付加した余剰電力供給回路30で説明したが、電源回路10の極性を反転させた構成でもよい。例えば、実施例1のPNPTR41aとPNPTR42aとを、それぞれNPN型トランジスタに替えることで実現が可能である。
(I) In the first to fifth embodiments, the surplus
(j) 実施例3では、PMOS31dを用いたが、PNPTR41b導通時に非導通となるスイッチ(例えば、PNPTRなど)であれば実現させることが可能である。
(J) Although the
(k) 実施例4、5では、図1に示す第1の機能ブロックを基にした構成で説明したが、図5に示す第2の機能ブロックを基にした構成で実現させることも可能である。 (K) In the fourth and fifth embodiments, the configuration based on the first functional block illustrated in FIG. 1 has been described. However, the configuration can be realized based on the second functional block illustrated in FIG. is there.
(l) 実施例4、5では、逆流防止用素子をダイオード71,72で示したが、LINEAR TECHNOLOGY社製LTC4358等による電解効果トランジスタ使用も可能であり、この場合、順方向電圧降下及び損失を低減することが可能となる。 (L) In Examples 4 and 5, the backflow prevention element is shown by the diodes 71 and 72. However, it is possible to use a field effect transistor such as LTC4358 manufactured by LINEAR TECHNOLOGY. In this case, the forward voltage drop and loss are reduced. It becomes possible to reduce.
(m) 実施例1において、図3により説明した電源回路10の構成及び動作は、あくまでも一例を示したのみであり、素子、回路方式及び絶縁特性(絶縁/非絶縁)を限定するものではない。
(M) In the first embodiment, the configuration and operation of the
10 電源回路
30 余剰電力供給回路
31 電流検出部
40 余剰電力制御部
41 過電流判定部
42 電力制御部
70,70A 回路盤
80,80A 共通盤
L1 第1の負荷
L2 第2の負荷
73、73A 共通線
DESCRIPTION OF
70,
Claims (13)
前記第1の負荷及び前記第2の負荷に供給される前記駆動電流を検出して検出信号を出力する電流検出部と、
前記検出信号に基づき所定の閾値と比較し、前記検出信号が前記閾値未満のときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷へ前記駆動電流を供給し、前記検出信号が前記閾値を越えたときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断する余剰電力制御部と、
を有することを特徴とする電源装置。 A power supply unit that outputs electric power for supplying a driving current to the first load and one or more second loads;
A current detector that detects the drive current supplied to the first load and the second load and outputs a detection signal;
Based on the detection signal, it is compared with a predetermined threshold value. When the detection signal is less than the threshold value, it is determined that there is surplus power and the drive current is supplied to the second load, and the detection signal exceeds the threshold value. The surplus power control unit that determines that there is no surplus power and cuts off the drive current to the second load;
A power supply device comprising:
前記検出信号に基づき、前記所定の閾値と前記検出信号とを比較して制御信号を出力する過電流判定部と、
前記制御信号に基づき、前記第2の負荷への前記駆動電流の供給を制御する電力制御部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 The surplus power control unit
Based on the detection signal, an overcurrent determination unit that compares the predetermined threshold with the detection signal and outputs a control signal;
A power control unit that controls supply of the drive current to the second load based on the control signal;
The power supply device according to claim 1, further comprising:
第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極及び前記第2の電極間の導通状態を制御する制御電極と、前記第1の電極及び前記制御電極間のスレッシュホールド電圧に基づく前記閾値とを有する第1のトランジスタから構成されていることを特徴とする請求項2記載の電源装置。 The overcurrent determination unit
Based on a first electrode, a second electrode, a control electrode for controlling a conduction state between the first electrode and the second electrode, and a threshold voltage between the first electrode and the control electrode The power supply device according to claim 2, comprising a first transistor having the threshold value.
前記検出信号が前記閾値に達したときには、第1の電位の前記制御信号を出力し、
前記検出信号が前記閾値未満のときには、第2の電位の前記制御信号を出力することを特徴とする請求項2記載の電源装置。 The overcurrent determination unit
When the detection signal reaches the threshold value, the control signal of the first potential is output,
3. The power supply device according to claim 2, wherein when the detection signal is less than the threshold value, the control signal having a second potential is output.
第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタ及びグランド間に接続された第2の抵抗素子とを有することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の電源装置。 The power control unit
5. The power supply device according to claim 2, further comprising: a second transistor; and a second resistance element connected between the second transistor and ground.
前記駆動電流が流れることにより、電位差を生じさせてこの電位差を前記検出信号として出力する第1の抵抗素子又はホール素子を有していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電源装置。 The current detector is
6. The device according to claim 1, further comprising: a first resistance element or a Hall element that generates a potential difference when the driving current flows and outputs the potential difference as the detection signal. The power supply device described in 1.
第1の前記閾値と、前記第1の閾値と異なる第2の前記閾値とを有し、
前記第1及び前記第2の負荷への前記駆動電流が供給されている状態において、前記検出信号が前記第1の閾値未満のときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流の供給を継続させ、
前記検出信号が前記第1の閾値を越えたときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断し、
前記第2の負荷への駆動電流が遮断されている状態において、前記検出信号が前記第2の閾値未満になったときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を供給させ、
前記検出信号が前記第2の閾値を越えているときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断した状態を継続することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 The surplus power control unit
Having the first threshold and the second threshold different from the first threshold;
In a state where the driving current is supplied to the first and second loads, when the detection signal is less than the first threshold, it is determined that there is surplus power and the second load is supplied to the second load. Continue to supply drive current,
When the detection signal exceeds the first threshold, it is determined that there is no surplus power, and the drive current to the second load is cut off,
In a state where the drive current to the second load is cut off, when the detection signal becomes less than the second threshold, it is determined that there is surplus power and the drive current to the second load is determined. Supply
2. The power supply according to claim 1, wherein when the detection signal exceeds the second threshold value, it is determined that there is no surplus power, and the state where the drive current to the second load is cut off is continued. apparatus.
前記検出信号に基づき、前記第1の閾値又は前記第2の閾値と前記検出信号とを比較して前記制御信号を出力する過電流判定部と、
前記制御信号に基づき、前記第2の負荷への前記駆動電流の供給を制御する電力制御部と、
を有することを特徴とする請求項7記載の電源装置。 The surplus power control unit
Based on the detection signal, an overcurrent determination unit that compares the detection signal with the first threshold value or the second threshold value, and outputs the control signal;
A power control unit that controls supply of the drive current to the second load based on the control signal;
The power supply device according to claim 7, further comprising:
前記第1の閾値を生成する第1及び第2の基準電圧生成部と、
前記第2の閾値を生成する第2の基準電圧生成部と、
前記検出信号が前記第1又は第2の閾値未満のときには、第1の論理レベルの前記制御信号を出力し、前記検出信号が前記第1又は第2の閾値を越えたときには、第2の論理レベルの前記制御信号を出力する検出信号判定部と、
前記制御信号に基づき、前記第1の閾値と前記第2の閾値の切り替えを行う第1のスイッチと、
を有することを特徴とする請求項8記載の電源装置。 The overcurrent determination unit
First and second reference voltage generators for generating the first threshold;
A second reference voltage generator for generating the second threshold;
When the detection signal is less than the first or second threshold value, the control signal of the first logic level is output, and when the detection signal exceeds the first or second threshold value, the second logic level is output. A detection signal determination unit that outputs the control signal of a level;
A first switch that switches between the first threshold and the second threshold based on the control signal;
The power supply device according to claim 8, further comprising:
第1の前記検出信号を生成する第1の検出信号生成部と、
前記第1の検出信号と異なる第2の前記検出信号を生成する第2の検出信号生成部と、
前記第1及び前記第2の負荷への前記駆動電流が供給されている状態において、前記第1の検出信号が前記閾値未満のときには、前記第1の検出信号の出力を継続させ、前記第1の検出信号が前記閾値を越えたときには、前記第1の検出信号の出力を停止して前記第2の検出信号を出力させ、
前記第2の負荷への駆動電流が遮断されている状態において、前記第2の検出信号が前記閾値を越えているときには、前記第2の検出信号の出力を継続させ、前記第2の検出信号が前記閾値未満になったときには、前記第2の検出信号の出力を停止して、前記第1の検出信号を出力させる第2のスイッチと、
を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電源装置。 The current detector is
A first detection signal generator for generating the first detection signal;
A second detection signal generation unit that generates the second detection signal different from the first detection signal;
In a state where the driving current is supplied to the first and second loads, when the first detection signal is less than the threshold, the output of the first detection signal is continued, and the first detection signal is output. When the detection signal exceeds the threshold, the output of the first detection signal is stopped and the second detection signal is output.
In a state where the drive current to the second load is cut off, when the second detection signal exceeds the threshold value, the output of the second detection signal is continued, and the second detection signal A second switch that stops the output of the second detection signal and outputs the first detection signal when the value is less than the threshold value;
The power supply device according to claim 1, wherein
前記第1及び前記第2の負荷への前記駆動電流が供給されている状態において、前記第1の検出信号が前記閾値未満のときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流の供給を継続させ、
前記第1の検出信号が前記閾値を越えたときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断し、
前記第2の負荷への駆動電流が遮断されている状態において、前記第2の検出信号が前記閾値未満になったときには、余剰電力有りと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を供給させ、
前記第2の検出信号が前記閾値を越えているときには、余剰電力無しと判定して前記第2の負荷への前記駆動電流を遮断した状態を継続することを特徴とする請求項10記載の電源装置。 The surplus power control unit
In a state where the driving current is supplied to the first and second loads, when the first detection signal is less than the threshold value, it is determined that there is surplus power and the second load is supplied to the second load. Continue to supply drive current,
When the first detection signal exceeds the threshold, it is determined that there is no surplus power, and the drive current to the second load is interrupted,
In a state where the drive current to the second load is cut off, when the second detection signal becomes less than the threshold, it is determined that there is surplus power and the drive current to the second load is determined. Supply
11. The power supply according to claim 10, wherein when the second detection signal exceeds the threshold value, it is determined that there is no surplus power and the state where the drive current to the second load is cut off is continued. apparatus.
前記複数の電源装置にそれぞれ設けられた前記余剰電力制御部の出力側及び1つ又は複数の前記第2の負荷を接続する共通線と、
を有することを特徴とする電源システム。 A plurality of power supply devices according to any one of claims 1 to 11,
A common line connecting the output side of the surplus power control unit provided in each of the plurality of power supply devices and one or more of the second loads;
A power supply system comprising:
前記複数の電源装置にそれぞれ設けられた前記余剰電力制御部の出力側と前記複数の電源装置にそれぞれ対応した前記第1の負荷とを接続する共通線と、
を備えたことを特徴とする電源システム。 A plurality of power supply devices according to any one of claims 1 to 11,
A common line connecting an output side of the surplus power control unit provided in each of the plurality of power supply devices and the first load corresponding to each of the plurality of power supply devices;
A power supply system characterized by comprising:
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