JP2015220918A - Power control device and base station device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源制御装置及び基地局装置に関する。 The present invention relates to a power supply control device and a base station device.
従来、基地局装置等の外部装置に動作電力を供給するための電源を制御する電源制御装置がある。電源制御装置では、運用系の電源の停電時に、予備系の電源への切り替えを行う。このような電源切替方式として、例えば、所定の閾値を用いた電源切替方式が知られている。 Conventionally, there is a power supply control device that controls a power supply for supplying operating power to an external device such as a base station device. The power supply control device switches to the standby power supply in the event of a power failure of the active power supply. As such a power supply switching method, for example, a power supply switching method using a predetermined threshold is known.
所定の閾値を用いた電源切替方式では、運用系の電源の電圧を監視し、運用系の電源の電圧が所定の閾値よりも低下するタイミングで運用系の電源を予備系の電源に切り替える。所定の閾値は、運用系の電源の電圧を用いる機器が正常に動作するように、一定値として予め規定される。 In the power supply switching method using a predetermined threshold, the operating system power supply voltage is monitored, and the operating system power supply is switched to the standby system power supply at a timing when the operating system power supply voltage falls below the predetermined threshold value. The predetermined threshold is defined in advance as a constant value so that a device using the voltage of the operating power supply operates normally.
しかしながら、上述した従来の技術では、運用系の電源の停電時に、運用系の電源の電圧の低下に起因した瞬断を発生させることなく予備系の電源への切り替えを行うことが困難であるという問題がある。 However, with the above-described conventional technology, it is difficult to switch to a standby power supply without causing an instantaneous interruption due to a drop in the voltage of the active power supply during a power failure of the active power supply. There's a problem.
すなわち、上述した従来の技術では、運用系の電源の停電時に、運用系の電源の電圧が所定の閾値よりも低下すると、運用系の電源の電圧と、予備系の電源の電圧との差が増大した状態で、予備系の電源への切り替えが行われる。運用系の電源の電圧と、予備系の電源の電圧との差が増大した状態で、予備系の電源への切り替えが行われると、運用系の電源の電圧と、予備系の電源の電圧との差に伴って、予備系の電源から外部装置へ向けて流れる突入電流が発生する。このため、予備系の電源からの電力の供給が突入電流によって妨害され、結果として、システム全体の瞬断が発生する恐れがある。 That is, in the above-described conventional technology, when the operating power supply voltage drops below a predetermined threshold during a power failure of the operating power supply, the difference between the operating power supply voltage and the standby power supply voltage is different. In the increased state, switching to the standby power supply is performed. When switching to the standby power supply is performed in a state where the difference between the voltage of the active power supply and the voltage of the standby power supply has increased, the voltage of the active power supply and the voltage of the standby power supply With this difference, an inrush current flows from the standby power supply to the external device. For this reason, the supply of power from the standby power supply is hindered by the inrush current, and as a result, there is a possibility that instantaneous interruption of the entire system may occur.
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、運用系の電源の停電時に、運用系の電源の電圧の低下に起因した瞬断を発生させることなく予備系の電源への切り替えを行うことができる電源制御装置及び基地局装置を提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of the above, and at the time of a power failure of the operating power supply, switching to the standby power supply without causing an instantaneous interruption due to a drop in the voltage of the operating power supply. An object of the present invention is to provide a power control apparatus and a base station apparatus that can be used.
本願の開示する電源制御装置は、一つの態様において、判定部と、切替部とを有する。判定部は、運用系の電源の電圧に応じて変動する第1の電圧と、前記電圧に応じて前記第1の電圧の変動速度よりも遅い変動速度で変動する第2の電圧とを比較することによって、前記第1の電圧が前記第2の電圧よりも低下する第1のタイミングを判定する。切替部は、前記判定部によって判定された前記第1のタイミングで前記運用系の電源を予備系の電源に切り替える。 In one aspect, a power supply control device disclosed in the present application includes a determination unit and a switching unit. The determination unit compares the first voltage that varies according to the voltage of the power supply of the operating system and the second voltage that varies at a variation rate slower than the variation rate of the first voltage according to the voltage. Thus, the first timing at which the first voltage is lower than the second voltage is determined. The switching unit switches the operating power source to the standby power source at the first timing determined by the determining unit.
本願の開示する電源制御装置の一つの態様によれば、運用系の電源の停電時に、運用系の電源の電圧の低下に起因した瞬断を発生させることなく予備系の電源への切り替えを行うことができるという効果を奏する。 According to one aspect of the power supply control device disclosed in the present application, at the time of a power failure of the active power supply, switching to the standby power supply is performed without causing an instantaneous interruption due to a decrease in the voltage of the active power supply. There is an effect that can be.
以下に、本願の開示する電源制御装置及び基地局装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a power supply control device and a base station device disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. The disclosed technology is not limited by this embodiment.
まず、図1を用いて、本実施例に係る電源制御装置を含む電源制御システムの構成例を説明する。図1は、本実施例に係る電源制御装置を含む電源制御システムの構成例を示す図である。 First, a configuration example of a power control system including a power control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a power control system including a power control device according to the present embodiment.
図1に示すように、本実施例に係る電源制御システム1は、運用電源10−1〜10−nと、運用電源10−1〜10−nをバックアップする予備電源11とに接続される。また、電源制御システム1は、運用電源10−1〜10−n又は予備電源11からの動作電力が供給される基地局装置20−1〜20−nに接続される。電源制御システム1は、電源制御装置100−1〜100−nを含む。電源制御装置100−1〜100−nの各々は、運用電源10−1〜10−nの各々に対応付けて接続されるとともに、1つの予備電源11に接続される。なお、以下では、運用電源10−1〜10−nを特に区別しない場合には、これらを「運用電源10」と表記する。また、以下では、電源制御装置100−1〜100−nを特に区別しない場合には、これらを「電源制御装置100」と表記する。また、以下では、基地局装置20−1〜20−nを特に区別しない場合には、これらを「基地局装置20」と表記する。
As shown in FIG. 1, the power
電源制御装置100は、判定部110と、スイッチ(SW:Switch)部120とを有する。判定部110は、運用電源10の電圧に応じて変動する第1の電圧と、運用電源10の電圧に応じて第1の電圧よりも遅い変動速度で変動する第2の電圧とを比較することによって、第1の電圧が第2の電圧よりも低下する第1のタイミングを判定する。ここで、第2の電圧は、運用電源10の電圧が供給されなくなった場合に、予備電源11の電圧から得られる所定の電圧に収束される。このため、運用電源10の電圧が供給されなくなった場合に、第1の電圧が0Vに向けて低下する場合であっても、第2の電圧は、0Vにはならない。SW部120は、判定部110によって判定された第1のタイミングで運用電源10を予備電源11に切り替える。これにより、SW部120を介して予備電源11から基地局装置20へ動作電力が供給される。
The power
また、判定部110は、SW部120によって運用電源10が予備電源11に切り替えられた後、所定の電圧に収束された第2の電圧よりも第1の電圧が上昇する第2のタイミングを判定する。そして、SW部120は、判定部110によって判定された第2のタイミングで予備電源11を運用電源10に切り替える。これにより、SW部120を介して運用電源10から基地局装置20へ動作電力が供給される。
The
このように、本実施例の電源制御装置100は、運用電源10の電圧に応じて変動する第1の電圧と、運用電源10の電圧に応じて第1の電圧よりも遅い変動速度で変動する第2の電圧とを比較する。そして、電源制御装置100は、第1の電圧が第2の電圧よりも低下する第1のタイミングで運用電源10を予備電源11に切り替える。
As described above, the power
このため、本実施例によれば、運用電源10の停電時に、運用電源10の電圧と、予備電源11の電圧との差を抑制した状態で、運用電源10から予備電源11への切り替えを行うことができる。したがって、運用電源10の電圧と、予備電源11の電圧との差に起因して発生する、予備電源11から基地局装置20へ向かう突入電流を抑制可能である。結果として、本実施例によれば、運用電源10の停電時に、運用電源10の電圧の低下に起因した瞬断を発生させることなく予備電源11への切り替えを行うことができる。
For this reason, according to the present embodiment, at the time of a power failure of the operating power supply 10, switching from the operating power supply 10 to the standby power supply 11 is performed in a state where the difference between the voltage of the operating power supply 10 and the voltage of the standby power supply 11 is suppressed. be able to. Therefore, it is possible to suppress an inrush current from the standby power supply 11 to the
また、本実施例の電源制御装置100は、運用電源10が予備電源11へ切り替えられた後、所定の電圧に収束された第2の電圧よりも第1の電圧が上昇する第2のタイミングで予備電源11を運用電源10へ切り替える。
In addition, the power
このため、本実施例によれば、運用電源10の復旧に伴って運用電源10の電圧が上昇する場合に、予備電源11から運用電源10への切り換えを適切に行うことができる。 For this reason, according to the present embodiment, when the voltage of the operating power supply 10 increases as the operating power supply 10 is restored, switching from the standby power supply 11 to the operating power supply 10 can be performed appropriately.
次に、図2を用いて、図1に示した判定部110及びSW部120の詳細構成の一例を説明する。図2は、実施例1における判定部及びSW部の詳細構成の一例を示す図である。図2の例では、電源制御装置100−1の詳細構成について説明を行い、電源制御装置100−2〜100−nの詳細構成についての説明は省略する。また、図2の例では、運用電源10は、停電していないものとする。また、図2の例では、電圧は、接地電圧CG=0Vに近いほど、低くなるものとする。
Next, an example of a detailed configuration of the
図2に示すように、判定部110は、第1の分圧回路111と、第2の分圧回路112と、キャパシタC1と、比較器IC1と、ダイオードD3とを有する。
As shown in FIG. 2, the
第1の分圧回路111は、運用電源10−1の電圧V1を分圧することによって、運用電源10−1の電圧V1に応じて変動する第1の電圧Vin1を生成する。具体的には、第1の分圧回路111は、運用電源10−1に直列に接続された抵抗群を含み、運用電源10−1に直列に接続された抵抗群を用いて運用電源10−1の電圧V1を分圧することによって、第1の電圧Vin1を生成する。例えば、図2において、運用電源10−1の電圧V1が−48Vであり、運用電源10−1に直列に接続された抵抗R1,R2がそれぞれ10kΩ,10kΩである場合を想定する。この場合、第1の分圧回路111は、−48×10/(10+10)を用いて運用電源10−1の電圧V1を分圧することによって、第1の電圧Vin1=−24Vを生成する。第1の分圧回路111によって生成される第1の電圧Vin1は、比較器IC1へ印加される。
The first
第2の分圧回路112は、運用電源10−1を分圧することによって、第1の電圧Vin1よりも低い電圧Vin2´を生成する。具体的には、第2の分圧回路112は、運用電源10−1に直列に接続された抵抗群を含み、運用電源10−1に直列に接続された抵抗群を用いて運用電源10−1の電圧V1を分圧することによって、電圧Vin2´を生成する。例えば、図2において、運用電源10−1の電圧V1が−48Vであり、運用電源10−1に直列に接続された抵抗R3,R4がそれぞれ120kΩ,100kΩである場合を想定する。この場合、第2の分圧回路112は、−48×100/(100+120)を用いて運用電源10−1の電圧V1を分圧することによって、第1の電圧Vin1よりも低い電圧Vin2´=−22Vを生成する。
The second
キャパシタC1は、第1の電圧Vin1よりも低い電圧Vin2´に応じた電荷を蓄えることによって、運用電源10−1の電圧V1に応じて第1の電圧Vin1よりも遅い変動速度で変動する第2の電圧Vin2を生成する。具体的には、キャパシタC1は、第2の分圧回路112に並列に接続され、第2の分圧回路112によって生成される電圧Vin2´に応じた電荷を蓄えることによって、第2の電圧Vin2を生成する。図2に示す例では、第2の分圧回路112によって生成される電圧Vin2´が−22Vである。この場合、キャパシタC1は、電圧Vin2´に応じた電荷を蓄えることによって、第2の電圧Vin2=−22Vを生成する。第2の電圧Vin2の変動速度は、第1の分圧回路111によって生成される第1の電圧Vin1の変動速度よりも遅い。ここで、変動速度とは、単位時間当たりの電圧の変動量を指す。キャパシタC1によって生成される第2の電圧Vin2は、比較器IC1へ印加される。
The capacitor C1 stores the electric charge according to the voltage Vin2 ′ lower than the first voltage Vin1, so that the second that fluctuates at a slower fluctuation speed than the first voltage Vin1 according to the voltage V1 of the operation power supply 10-1. The voltage Vin2 is generated. Specifically, the capacitor C1 is connected in parallel to the second
比較器IC1は、第1の分圧回路111により生成された第1の電圧Vin1と、キャパシタC1により生成された第2の電圧Vin2とを比較する。そして、比較器IC1は、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも低い場合に、第1の信号を出力する。一方、比較器IC1は、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも高い場合に、第1の信号とは電圧が異なる第2の信号を出力する。第2の信号は、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも低下する第1のタイミングを示す信号である。
The comparator IC1 compares the first voltage Vin1 generated by the first
図2に示す例では、第1の分圧回路111によって生成された第1の電圧Vin1が−24Vであり、キャパシタC1によって生成された第2の電圧Vin2が−22Vである。この場合、比較器IC1は、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも高いので、運用電源10−1の電圧V1を有する信号を第1の信号として出力する。すなわち、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも高い場合には、比較器IC1の出力端の電圧Vout1は、運用電源10−1の電圧V1となる。一方、比較器IC1は、運用電源10−1の停電に伴って第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも低下すると、接地電圧CGを有する信号を第2の信号として出力する。すなわち、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも低下する場合には、比較器IC1の出力端の電圧Vout1は、接地電圧CGとなる。
In the example shown in FIG. 2, the first voltage Vin1 generated by the first
また、比較器IC1は、ダイオードD3によって所定の電圧に収束された第2の電圧Vin2よりも第1の電圧Vin1が高い場合に、第1の信号を再び出力する。この場合、第1の信号は、SW部120によって運用電源10−1が予備電源11に切り替えられた後、所定の電圧に収束された第2の電圧Vin2よりも第1の電圧Vin1が上昇する第2のタイミングを示す。
In addition, the comparator IC1 outputs the first signal again when the first voltage Vin1 is higher than the second voltage Vin2 converged to a predetermined voltage by the diode D3. In this case, after the operation power supply 10-1 is switched to the standby power supply 11 by the
ダイオードD3は、キャパシタC1に接続される。ダイオードD3は、運用電源10−1の電圧V1が供給されなくなった場合に、予備電源11の電圧から得られる所定の電圧に向けて第2の電圧Vin2を収束させる。例えば、図2において、ダイオードD3の一端は、キャパシタC1に接続され、ダイオードD3の他端は、運用電源10−1及び予備電源11に直列に接続された抵抗R12,R13に接続されている。抵抗R12,R13は、それぞれ、100kΩ,180kΩである。運用電源10−1の電圧V1は、−48Vであり、予備電源11の電圧V2は、−48Vである。この場合、ダイオードD3は、運用電源10−1の電圧V1が供給されなくなった場合に、予備電源11の電圧V2を用いて−48×100/(100+180)により求められる電圧である−17Vに向けて第2の電圧Vin2を収束させる。 The diode D3 is connected to the capacitor C1. The diode D3 converges the second voltage Vin2 toward a predetermined voltage obtained from the voltage of the standby power supply 11 when the voltage V1 of the operation power supply 10-1 is not supplied. For example, in FIG. 2, one end of the diode D3 is connected to the capacitor C1, and the other end of the diode D3 is connected to resistors R12 and R13 connected in series to the operation power supply 10-1 and the standby power supply 11. The resistors R12 and R13 are 100 kΩ and 180 kΩ, respectively. The voltage V1 of the operating power supply 10-1 is -48V, and the voltage V2 of the standby power supply 11 is -48V. In this case, when the voltage V1 of the operation power supply 10-1 is not supplied, the diode D3 is directed to −17V that is a voltage obtained by −48 × 100 / (100 + 180) using the voltage V2 of the standby power supply 11. To converge the second voltage Vin2.
また、図2に示すように、SW部120は、トランジスタTR1と、トランジスタTR2と、トランジスタTR3とを有する。
Further, as shown in FIG. 2, the
トランジスタTR1は、ダイオードD4を介して判定部110の比較器IC1の出力端に接続されるバイポーラトランジスタである。トランジスタTR1は、比較器IC1から出力される出力信号に応じてトランジスタTR2及びトランジスタTR3のON/OFFを制御することによって、運用電源10−1と予備電源11との切り替えを行う。例えば、図2に示した構成において、比較器IC1からの出力信号として、運用電源10−1の電圧V1を有する第1の信号が出力される場合を想定する。この場合、トランジスタTR1のベースに対して、運用電源10−1の電圧V1が印加され、トランジスタTR1のエミッタに対して、運用電源10−1の電圧V1が印加される。すると、トランジスタTR1は、自身をOFFに切り替えることによって、トランジスタTR2をONに設定するとともに、トランジスタTR3をOFFに設定する。すると、トランジスタTR2を介して運用電源10−1から負荷130へ運用電源10−1の電圧V1が印加される。なお、負荷130は、図1に示した基地局装置20−1に相当する。
The transistor TR1 is a bipolar transistor connected to the output terminal of the comparator IC1 of the
また、例えば、図2に示した構成において、比較器IC1からの出力信号として、接地電圧CGを有する第2の信号が出力される場合を想定する。この場合、トランジスタTR1のベースに対して、予備電源11の電圧V2から得られる−21Vが印加され、トランジスタTR1のエミッタに対して、予備電源11の電圧V2から−48Vが印加される。すると、トランジスタTR1は、自身をONに切り替えることによって、トランジスタTR2をOFFに設定するとともに、トランジスタTR3をONに設定する。すると、トランジスタTR3を介して予備電源11から負荷130へ予備電源11の電圧V2が印加される。つまり、SW部120は、トランジスタTR1、トランジスタTR2及びトランジスタTR3を協働させることによって、判定部110によって判定された第1のタイミングで運用電源10−1を予備電源11に切り替える。
For example, in the configuration illustrated in FIG. 2, a case is assumed in which a second signal having the ground voltage CG is output as an output signal from the comparator IC1. In this case, -21V obtained from the voltage V2 of the standby power supply 11 is applied to the base of the transistor TR1, and -48V from the voltage V2 of the standby power supply 11 is applied to the emitter of the transistor TR1. Then, the transistor TR1 sets itself to ON, thereby setting the transistor TR2 to OFF and setting the transistor TR3 to ON. Then, the voltage V2 of the standby power supply 11 is applied from the standby power supply 11 to the
さらに、トランジスタTR1は、予備電源11への切り換えが行われた場合には、その旨を示す信号を電源制御装置100−1以外の他の電源制御装置100へ出力する。具体的には、トランジスタTR1は、予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号として、トランジスタTR1のコレクタの電圧Vout2を有する信号を電源制御装置100−2〜100−nへ出力する。ここで、予備電源11への切り換えに伴って、トランジスタTR1のコレクタの電圧Vout2が−21Vから−48Vに変化する場合を想定する。この場合、トランジスタTR1は、予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号として、電圧Vtout=−48Vの信号を電源制御装置100−2〜100−nへ出力する。
Further, when switching to the standby power supply 11 is performed, the transistor TR1 outputs a signal indicating that to the power
なお、電源制御装置100−1が、予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号として、−48Vの信号を他の電源制御装置から受信した場合には、トランジスタTR1のベースに対して、電圧Vtin=−48Vが印加される。一方、トランジスタTR1のエミッタには、運用電源10−1の電圧V1=−48Vが印加される。すると、トランジスタTR1は、自身をOFFに切り替えることによって、トランジスタTR2をONに設定するとともに、トランジスタTR3をOFFに設定する。その結果、判定部110の比較器からの出力信号として、接地電圧CGを有する第2の信号が出力される場合であっても、トランジスタTR2を介して運用電源10−1から負荷130へ運用電源10−1の電圧V1が印加される。つまり、SW部120は、他の電源制御装置から予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号が入力される場合には、判定部110によって第1のタイミングが判定された場合であっても、運用電源10−1から予備電源11への切り換えを中止する。
When the power supply control device 100-1 receives a signal of −48V from another power supply control device as a signal indicating that the switching to the standby power supply 11 has been performed, the power supply control device 100-1 is connected to the base of the transistor TR1. The voltage Vtin = −48V is applied. On the other hand, the voltage V1 = −48V of the operational power supply 10-1 is applied to the emitter of the transistor TR1. Then, the transistor TR1 switches itself to OFF, thereby setting the transistor TR2 to ON and setting the transistor TR3 to OFF. As a result, even when the second signal having the ground voltage CG is output as the output signal from the comparator of the
トランジスタTR2は、電界効果トランジスタであり、トランジスタTR1によってONに設定された場合に、運用電源10−1の電圧V1を負荷130へ印加する。
The transistor TR2 is a field effect transistor, and applies the voltage V1 of the operation power supply 10-1 to the
トランジスタTR3は、電界効果トランジスタであり、トランジスタTR1によってONに設定された場合に、予備電源11の電圧V2を負荷130へ印加する。
The transistor TR3 is a field effect transistor, and applies the voltage V2 of the standby power supply 11 to the
次に、図3〜図5を用いて、本実施例に係る電源制御装置100による電源切替処理の処理手順を説明する。図3は、運用電源の停電時における電源制御装置の各部の電圧値を示すタイムチャートである。図4は、運用電源の復旧時における電源制御装置の各部の電圧値を示すタイムチャートである。図5は、図3に示した各時点における電源制御装置の各部の電圧値及びトランジスタの状態を説明するための図である。図3〜図5において、「Vin1」は、第1の分圧回路111によって生成される第1の電圧Vin1を示し、「Vin2」は、キャパシタC1によって生成される第2の電圧Vin2を示し、「V1(10−1)」は、運用電源10−1の電圧V1を示す。また、図5において、「V1(10−2)」は、運用電源10−2の電圧V1を示し、「Vout1」は、比較器IC1の出力端の電圧Vout1を示し、「Vout2」は、トランジスタTR1のコレクタの電圧Vout2を示す。また、図5において、「Vtin」は、トランジスタTR1のベースに対して他の電源制御装置100から印加される電圧Vtinを示す。また、「Vtout」は、トランジスタTR1から他の電源制御装置100へ出力される信号の電圧Vtoutを示す。また、図3〜図5の説明では、電圧は、接地電圧CG=0Vに近いほど、低くなるものとする。
Next, the processing procedure of the power supply switching process by the power
まず、運用電源10−1の停電時における電源制御装置100−1による電源切替処理を説明する。図3及び図5に示すように、運用電源10−1が停電した場合に、運用電源10−1の電圧V1は、0Vに向けて低下し始める。すると、運用電源10−1の電圧V1に応じて第1の電圧Vin1及び第2の電圧Vin2が共に低下する。ただし、第2の電圧Vin2の変動速度は、第1の電圧Vin1の変動速度よりも遅い。 First, power supply switching processing by the power supply control device 100-1 at the time of a power failure of the operational power supply 10-1 will be described. As shown in FIG. 3 and FIG. 5, when the operating power supply 10-1 fails, the voltage V1 of the operating power supply 10-1 starts to decrease toward 0V. Then, both the first voltage Vin1 and the second voltage Vin2 are lowered according to the voltage V1 of the operational power supply 10-1. However, the fluctuation speed of the second voltage Vin2 is slower than the fluctuation speed of the first voltage Vin1.
第1の電圧Vin1は、運用電源10−1が停電してから時間T1が経過した時点で、第2の電圧Vin2よりも低下する。このため、判定部110の比較器IC1は、第1のタイミングを示す信号として、接地電圧CGを有する信号を出力する。すなわち、運用電源10−1が停電してから時間T1が経過した時点で、比較器IC1の出力端の電圧Vout1は、接地電圧CGの電圧である0Vとなる。すると、SW部120のトランジスタTR1のベースに対して、予備電源11の電圧V2から得られる−21Vが印加され、トランジスタTR1のエミッタに対して、予備電源11の電圧V2から−48Vが印加される。すると、トランジスタTR1は、自身をONに切り替えることによって、トランジスタTR2をOFFに設定するとともに、トランジスタTR3をONに設定する。すると、トランジスタTR3を介して予備電源11から負荷130へ予備電源11の電圧V2が印加される。つまり、SW部120は、トランジスタTR1、トランジスタTR2及びトランジスタTR3を協働させることによって、判定部110によって判定された第1のタイミングで運用電源10−1を予備電源11に切り替える。
The first voltage Vin1 is lower than the second voltage Vin2 when the time T1 elapses after the operation power supply 10-1 fails. For this reason, the comparator IC1 of the
また、トランジスタTR1のコレクタの電圧Vout2は、運用電源10−1が停電してから時間T1が経過した時点で、−21Vから−48Vに変化する。この場合、トランジスタTR1は、予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号として、電圧Vtout=−48Vの信号を電源制御装置100−2〜100−nへ出力する。このため、電源制御装置100−2〜100−nのトランジスタTR1のベースに対して、電圧Vtin=−48Vが印加される。 Further, the voltage Vout2 at the collector of the transistor TR1 changes from -21V to -48V when the time T1 elapses after the operating power supply 10-1 fails. In this case, the transistor TR1 outputs a signal of voltage Vtout = −48V to the power supply control devices 100-2 to 100-n as a signal indicating that the switching to the standby power supply 11 has been performed. For this reason, the voltage Vtin = −48V is applied to the bases of the transistors TR1 of the power supply control devices 100-2 to 100-n.
運用電源10−1の電圧V1及び第1の電圧Vin1は、運用電源10−1が停電してから時間T2が経過した時点で、接地電圧CG=0Vとなる。一方で、ダイオードD3は、運用電源10−1の電圧V1が供給されなくなった場合に、予備電源11の電圧V2から得られる−17Vに向けて第2の電圧Vin2を収束させる。このため、運用電源10−1の電圧が供給されなくなった場合であっても、第2の電圧Vin2は、0Vにはならない。 The voltage V1 and the first voltage Vin1 of the operating power supply 10-1 become the ground voltage CG = 0V when the time T2 elapses after the operating power supply 10-1 fails. On the other hand, the diode D3 converges the second voltage Vin2 toward -17V obtained from the voltage V2 of the standby power supply 11 when the voltage V1 of the operation power supply 10-1 is not supplied. For this reason, even if the voltage of the operational power supply 10-1 is not supplied, the second voltage Vin2 does not become 0V.
ここで、運用電源10−1が停電してから時間T3が経過した時点で、運用電源10−2が停電したものとする。この時点で、電源制御装置100−2のトランジスタTR1のベースに対して、電圧Vtin=−48Vが印加されている。一方、電源制御装置100−2のトランジスタTR1のエミッタには、予備電源11の電圧V2=−48Vが印加されている。すると、電源制御装置100−2のトランジスタTR1は、自身をOFFに切り替えることによって、トランジスタTR2をONに設定するとともに、トランジスタTR3をOFFに設定する。その結果、判定部110の比較器からの出力信号として、接地電圧CGを有する第2の信号が出力される場合であっても、トランジスタTR2を介して運用電源10−2から負荷130へ運用電源10−2の電圧V1が印加される。つまり、電源制御装置100−2のSW部120は、他の電源制御装置から予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号が入力される場合には、運用電源10−2から予備電源11への切り換えを中止する。
Here, it is assumed that the operation power supply 10-2 has been out of power when the time T3 has elapsed since the operation power supply 10-1 has undergone a power outage. At this time, the voltage Vtin = −48V is applied to the base of the transistor TR1 of the power supply control device 100-2. On the other hand, the voltage V2 = −48V of the standby power supply 11 is applied to the emitter of the transistor TR1 of the power supply control device 100-2. Then, the transistor TR1 of the power supply control device 100-2 switches itself to OFF, thereby setting the transistor TR2 to ON and setting the transistor TR3 to OFF. As a result, even when the second signal having the ground voltage CG is output as the output signal from the comparator of the
続いて、運用電源10−1の復旧時における電源制御装置100−1による電源切替処理を説明する。図4に示すように、運用電源10−1が復旧した場合に、運用電源10−1の電圧V1は、0Vから上昇し始める。すると、運用電源10−1の電圧V1に応じて第1の電圧Vin1及び第2の電圧Vin2が共に上昇する。ただし、第2の電圧Vin2の変動速度は、第1の電圧Vin1の変動速度よりも遅い。 Next, power supply switching processing by the power supply control device 100-1 when the operating power supply 10-1 is restored will be described. As shown in FIG. 4, when the operating power supply 10-1 is restored, the voltage V1 of the operating power supply 10-1 starts to increase from 0V. Then, both the first voltage Vin1 and the second voltage Vin2 rise according to the voltage V1 of the operational power supply 10-1. However, the fluctuation speed of the second voltage Vin2 is slower than the fluctuation speed of the first voltage Vin1.
第1の電圧Vin1は、運用電源10−1が復旧してから時間T5が経過した時点で、第2の電圧Vin2よりも上昇する。このため、判定部110の比較器IC1は、第2のタイミングを示す信号として、運用電源10−1の電圧V1を有する信号を出力する。すなわち、運用電源10−1が復旧してから時間T5が経過した時点で、比較器IC1の出力端の電圧Vout1は、運用電源10−1の電圧V1となる。すると、トランジスタTR1のベースに対して、運用電源10−1の電圧V1が印加され、トランジスタTR1のエミッタに対して、運用電源10−1の電圧V1が印加される。すると、トランジスタTR1は、自身をOFFに切り替えることによって、トランジスタTR2をONに設定するとともに、トランジスタTR3をOFFに設定する。すると、トランジスタTR2を介して運用電源10−1から負荷130へ運用電源10−1の電圧V1が印加される。つまり、判定部120は、トランジスタTR1、トランジスタTR2及びトランジスタTR3を協働させることによって、判定部110によって判定された第2のタイミングで予備電源11を運用電源10−1に切り替える。
The first voltage Vin1 rises higher than the second voltage Vin2 when time T5 has elapsed since the operation power supply 10-1 was restored. For this reason, the comparator IC1 of the
運用電源10−1の電圧V1は、運用電源10−1が復旧してから時間T6が経過した時点で、−48Vまで上昇する。第1の電圧Vin1は、運用電源10−1が復旧してから時間T6が経過した時点で、−24Vまで上昇する。第2の電圧Vin2は、運用電源10−1が復旧してから時間T6が経過した時点で、−22Vまで上昇する。 The voltage V1 of the operating power supply 10-1 rises to −48V when time T6 has elapsed since the recovery of the operating power supply 10-1. The first voltage Vin1 rises to −24V when time T6 elapses after the operating power supply 10-1 is restored. The second voltage Vin2 rises to −22V when time T6 elapses after the operating power supply 10-1 is restored.
上述したように、本実施例の電源制御装置100は、運用電源10の電圧V1に応じて変動する第1の電圧Vin1と、運用電源10の電圧V1に応じて第1の電圧Vin1よりも遅い変動速度で変動する第2の電圧Vin2とを比較する。そして、電源制御装置100は、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも低下する第1のタイミングで運用電源10を予備電源11に切り替える。
As described above, the power
このため、本実施例によれば、運用電源10の停電時に、運用電源10の電圧V1と、予備電源11の電圧V2との差を抑制した状態で、運用電源10から予備電源11への切り替えを行うことができる。したがって、運用電源10の電圧V1と、予備電源11の電圧V2との差に起因して発生する、運用電源10から予備電源11へ向かう突入電流を抑制可能である。結果として、本実施例によれば、運用電源10の停電時に、運用電源10の電圧の低下に起因した瞬断を発生させることなく予備電源11への切り替えを行うことができる。 For this reason, according to the present embodiment, at the time of a power failure of the operating power supply 10, switching from the operating power supply 10 to the standby power supply 11 while suppressing the difference between the voltage V1 of the operating power supply 10 and the voltage V2 of the standby power supply 11. It can be performed. Accordingly, it is possible to suppress an inrush current from the operating power supply 10 to the standby power supply 11 that is generated due to the difference between the voltage V1 of the operating power supply 10 and the voltage V2 of the standby power supply 11. As a result, according to the present embodiment, it is possible to switch to the standby power supply 11 without causing an instantaneous interruption due to a decrease in the voltage of the operational power supply 10 when the operational power supply 10 is interrupted.
また、本実施例の電源制御装置100は、運用電源10が予備電源11へ切り替えられた後、所定の電圧に収束された第2の電圧Vin2よりも第1の電圧Vin1が上昇する第2のタイミングで予備電源11を運用電源10へ切り替える。
Further, in the power
このため、本実施例によれば、運用電源10の復旧に伴って運用電源10の電圧V1が上昇する場合に、予備電源11から運用電源10への切り換えを適切に行うことができる。 For this reason, according to the present embodiment, when the voltage V1 of the operating power supply 10 increases as the operating power supply 10 is restored, the switching from the standby power supply 11 to the operating power supply 10 can be performed appropriately.
また、本実施例の電源制御装置100は、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも低下する第1のタイミングで運用電源10を予備電源11に切り替え、さらに、予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号を他の電源制御装置100へ出力する。電源制御装置100は、第1の電圧Vin1が第2の電圧Vin2よりも低下する第1のタイミングが到来した場合であっても、予備電源11への切り換えが行われた旨を示す信号が他の電源制御装置100から入力される場合には、運用電源10から予備電源11への切り換えを中止する。
In addition, the power
このため、本実施例によれば、複数の運用電源10のうちいずれか一つの運用電源10が予備電源11によりバックアップされた場合に、バックアップされた運用電源10以外の他の運用電源10から予備電源11への切り換えを中止することができる。 For this reason, according to the present embodiment, when any one of the plurality of operation power supplies 10 is backed up by the backup power supply 11, the operation power supply 10 other than the backed-up operation power supply 10 is used as a backup. Switching to the power supply 11 can be stopped.
(変形例)
なお、上記実施例では、電源制御装置100を含む電源制御システム1が基地局装置20−1〜20−nに接続される例を示したが、開示の技術はこれに限られない。例えば、図6に示すように、電源制御システム1は、基地局装置20の内部に設けられても良い。この場合、電源制御装置100のSW部120を介して運用電源10又は予備電源11から基地局装置20内の種々のモジュールへ動作電力が供給される。なお、図6は、電源制御システムの変形例を示す図である。
(Modification)
In the above embodiment, the example in which the power
1 電源制御システム
10−1〜10−n 運用電源
11 予備電源
20−1〜20−n 基地局装置
100−1〜100−n 電源制御装置
110 判定部
111 第1の分圧回路
112 第2の分圧回路
120 SW部
C1 キャパシタ
IC1 比較器
D3 ダイオード
TR1 トランジスタ
TR2 トランジスタ
TR3 トランジスタ
1 power supply control system 10-1 to 10-n operation power supply 11 standby power supply 20-1 to 20-n base station apparatus 100-1 to 100-n power
Claims (6)
前記判定部によって判定された前記第1のタイミングで前記運用系の電源を予備系の電源に切り替える切替部と
を備えたことを特徴とする電源制御装置。 By comparing the first voltage that varies according to the voltage of the power supply of the operating system and the second voltage that varies at a variation rate that is slower than the variation rate of the first voltage according to the voltage, A determination unit for determining a first timing at which the first voltage is lower than the second voltage;
A power control apparatus comprising: a switching unit that switches the active power supply to a standby power supply at the first timing determined by the determination unit.
前記判定部は、前記切替部によって前記運用系の電源が前記予備系の電源に切り替えられた後、前記所定の電圧に収束された前記第2の電圧よりも前記第1の電圧が上昇する第2のタイミングを判定し、
前記切替部は、前記判定部によって判定された前記第2のタイミングで前記予備系の電源を前記運用系の電源に切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。 The second voltage is converged to a predetermined voltage obtained from the voltage of the standby system power supply when the voltage of the operation system power supply is not supplied,
The determination unit is configured to increase the first voltage higher than the second voltage converged to the predetermined voltage after the operation unit is switched to the standby power by the switching unit. 2 timing,
The power supply control device according to claim 1, wherein the switching unit switches the standby power supply to the active power supply at the second timing determined by the determination unit.
前記運用系の電源の電圧を分圧することによって、前記第1の電圧を生成する第1の分圧回路と、
前記運用系の電源の電圧を分圧することによって、前記第1の電圧よりも低い電圧を生成する第2の分圧回路と、
前記第1の電圧よりも低い電圧に応じた電荷を蓄えることによって、前記第2の電圧を生成するキャパシタと、
前記第1の分圧回路により生成された前記第1の電圧と、前記キャパシタにより生成された前記第2の電圧とを比較し、前記第1の電圧が前記第2の電圧よりも高い場合に、第1の信号を出力し、前記第1の電圧が前記第2の電圧よりも低い場合に、前記第1の信号とは電圧が異なる信号であって、前記第1のタイミングを示す第2の信号を出力する比較器と
を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の電源制御装置。 The determination unit
A first voltage dividing circuit that generates the first voltage by dividing the voltage of the power supply of the operational system;
A second voltage dividing circuit for generating a voltage lower than the first voltage by dividing the voltage of the power supply of the operational system;
A capacitor that generates the second voltage by storing a charge according to a voltage lower than the first voltage;
When the first voltage generated by the first voltage dividing circuit is compared with the second voltage generated by the capacitor, the first voltage is higher than the second voltage. A second signal indicating the first timing when the first signal is output and the first voltage is lower than the second voltage and the voltage is different from the first signal. The power supply control device according to claim 1, further comprising: a comparator that outputs
前記比較器は、前記ダイオードによって前記所定の電圧に収束された前記第2の電圧よりも前記第1の電圧が高い場合に、前記第2のタイミングを示す前記第1の信号を出力する
ことを特徴とする請求項3に記載の電源制御装置。 The determination unit is a diode connected to the capacitor, and when the voltage of the operating system power supply is not supplied, the determination unit is directed toward the predetermined voltage obtained from the voltage of the standby system power supply. A diode for converging the voltage of
The comparator outputs the first signal indicating the second timing when the first voltage is higher than the second voltage converged to the predetermined voltage by the diode. The power supply control device according to claim 3, wherein
複数の前記電源制御装置の各々は、複数の前記運用系の電源の各々に対応付けて接続されるとともに、1つの前記予備系の電源に接続され、
複数の前記電源制御装置のうち任意の電源制御装置に備えられた前記切替部は、前記判定部によって判定された前記第1のタイミングで複数の前記運用系の電源のうち当該任意の電源制御装置に対応づけられた前記運用系の電源を前記予備系の電源に切り替え、さらに、前記予備系への切り換えが行われた旨を示す信号を当該任意の電源制御装置以外の他の電源制御装置へ出力し、
前記他の電源制御装置に備えられた前記切替部は、前記任意の電源制御装置から前記信号が入力される場合には、前記判定部によって前記第1のタイミングが判定された場合であっても、当該他の電源制御装置に対応づけられた前記運用系の電源から前記予備系の電源への切り換えを中止する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の電源制御装置。 There are a plurality of operating system power supplies, one standby system power supply, and a plurality of power supply control devices,
Each of the plurality of power supply control devices is connected in association with each of the plurality of operational power supplies and connected to one standby power supply,
The switching unit provided in an arbitrary power control device among the plurality of power control devices includes the arbitrary power control device among the plurality of active power sources at the first timing determined by the determination unit. The power supply of the active system associated with the power supply is switched to the power supply of the standby system, and a signal indicating that the switch to the standby system is performed is sent to another power supply control apparatus other than the arbitrary power supply control apparatus Output,
The switching unit provided in the other power supply control device may be a case where the first timing is determined by the determination unit when the signal is input from the arbitrary power supply control device. The power supply control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the switching from the active power supply associated with the other power supply control device to the standby power supply is stopped. .
前記判定部によって判定された前記第1のタイミングで前記運用系の電源を予備系の電源に切り替える切替部と
を備えた電源制御装置を有する基地局装置。 By comparing the first voltage that varies according to the voltage of the power supply of the operating system and the second voltage that varies at a variation rate that is slower than the variation rate of the first voltage according to the voltage, A determination unit for determining a first timing at which the first voltage is lower than the second voltage;
A base station apparatus comprising: a power control apparatus comprising: a switching unit that switches the active power supply to a standby power supply at the first timing determined by the determination unit.
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