JP2022031128A - 自己駆動制御を有する安全遮断装置、電源システム及びその自己駆動制御方法 - Google Patents
自己駆動制御を有する安全遮断装置、電源システム及びその自己駆動制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
10、10-1、10-2、10-3…検出ユニット
IN…電源入力端子
OUT…信号出力端子
R…抵抗
Rs…検出抵抗
102…比較回路
12…制御可能スイッチ
14、14’…駆動回路
142…第1スイッチ
144…レギュレータ回路
R1…第1抵抗
ZD…レギュレータユニット
146…比較ユニット
A1…第1入力端子
A2…第2入力端子
O…出力端子
148…クランプ回路
Cvd…分圧回路
Rd1…第1分圧抵抗
Rd2…第2分圧抵抗
Q…第2スイッチ
X…第1端
Y…第2端
Z…制御端
R2…第2抵抗
16…遮断スイッチ
D…ダイオード
2…電源装置
20…電源ユニット
22…電源器
3…負荷
4…遮断装置
5…通信ユニット
L…信号線
L1…給電経路
L2…短絡経路
A…正端点
B…節点
G…負端点
Vo…出力電圧
Vc、Vrs…両端電圧
V1…第1電圧
V2…第2電圧
Vref…基準電圧
Vcl…クランプ電圧
Vf…順方向導通電圧
I…電流
Ii…検出電流
S1…電流確認信号
S2…無負荷信号
Claims (15)
- 電源装置と負荷との間の給電経路に結合され、自己駆動制御を有する安全遮断装置であって、検出ユニットと、制御可能スイッチと、駆動回路と、を含み、
前記検出ユニットは、前記給電経路に結合され、前記給電経路を流れる電流に基づいて電流確認信号を生成し、
前記制御可能スイッチは、前記給電経路の正端点と負端点との間に結合され、前記給電経路から前記正端点と前記制御可能スイッチとを経由して前記負端点への短絡経路を提供し、
前記駆動回路は、前記検出ユニットと、前記給電経路と、前記制御可能スイッチとに結合され、前記電源装置の出力電圧を受けて前記制御可能スイッチを導通にし、前記電流確認信号に基づいて前記制御可能スイッチを非導通にすることを特徴とする安全遮断装置。 - 前記駆動回路は、
前記検出ユニットに結合され、前記電流確認信号に応じてオンし、前記電流を検出しない前記検出ユニットによって提供される無負荷信号に基づいてオフする第1スイッチと、
前記第1スイッチと前記制御可能スイッチとに結合され、前記第1スイッチの導通に応じて第1電圧を生成し、前記第1スイッチが非導通することで第2電圧を生成するレギュレータ回路と、を含み、
前記制御可能スイッチは、前記第1電圧に基づいて前記短絡経路を遮断し、前記第2電圧に基づいて前記短絡経路を導通させることを特徴とする請求項1に記載の安全遮断装置。 - 前記レギュレータ回路は、
第1抵抗と、
一端が前記第1抵抗の一端と、前記第1スイッチと、前記制御可能スイッチとに結合されるレギュレータユニットと、を含み、
前記第1抵抗の他端は、前記正端点に結合され、前記レギュレータユニットの他端は、前記負端点に結合されることを特徴とする請求項2に記載の安全遮断装置。 - 前記駆動回路は、前記検出ユニットと前記制御可能スイッチとに結合され、前記電流確認信号と基準電圧との比較に基づいて第1電圧を生成し、前記電流を検出しない前記検出ユニットによって提供される無負荷信号と前記基準電圧との比較に基づいて第2電圧を生成する比較ユニットを含み、
前記制御可能スイッチは、前記第1電圧に基づいて前記短絡経路を遮断し、前記第2電圧に基づいて前記短絡経路を導通させることを特徴とする請求項1に記載の安全遮断装置。 - 前記駆動回路と、前記制御可能スイッチと、前記給電経路とに結合され、前記電流確認信号に応じて前記給電経路を導通させ、前記電流を検出しない前記検出ユニットによって提供される無負荷信号に基づいて、前記短絡経路にクランプ電圧を供給するクランプ回路をさらに含み、
前記クランプ回路は、
直列に結合された、前記給電経路の節点に結合される第1分圧抵抗と、前記駆動回路と前記制御可能スイッチとに結合される第2分圧抵抗と、を備える分圧回路と、
前記節点に結合される第1端と、前記正端点に結合される第2端と、前記第1分圧抵抗と前記第2分圧抵抗とに結合される制御端とを有する第2スイッチと、
一端が前記第1端に結合され、他端が前記第2端に結合される第2抵抗と、を含み、
前記分圧回路は、前記電流確認信号に応じて前記第2スイッチを導通にし、前記電流を検出しない前記検出ユニットによって提供される無負荷信号に基づいて、前記第2スイッチを非導通にすることを特徴とする請求項1に記載の安全遮断装置。 - 前記検出ユニットは、ホールセンサ又は電流変成器であり、
前記ホールセンサは、電源入力端子が前記制御可能スイッチに結合されることを特徴とする請求項1に記載の安全遮断装置。 - 前記検出ユニットは、
前記給電経路に結合される検出抵抗と、
それぞれが前記検出抵抗の両端に結合される第1入力端子と第2入力端子と、前記駆動回路に結合される出力端子とを有する比較回路と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の安全遮断装置。 - 前記正端点と前記負端点との間に結合され、前記正端点から前記負端点への方向が順方向であるように構成されるダイオードをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の安全遮断装置。
- 前記給電経路に結合され、前記電源装置と前記負荷との結合関係をオン又はオフにする遮断スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の安全遮断装置。
- 負荷に結合された電源システムであって、
複数の電源器の複数の出力を直列に結合して構成され、前記負荷と給電経路を形成する電源装置と、
それぞれが前記複数の電源器の前記出力に対応して結合される複数の安全遮断装置と、を含み、
前記安全遮断装置は、検出ユニットと、制御可能スイッチと、駆動回路と、を含み、
前記検出ユニットは、前記給電経路に結合され、前記給電経路を流れる電流に基づいて電流確認信号を生成し、
前記制御可能スイッチは、前記給電経路の正端点と負端点との間に結合され、前記給電経路から前記正端点と前記制御可能スイッチとを経由して前記負端点への短絡経路を提供し、
前記駆動回路は、前記検出ユニットと、前記給電経路と、前記制御可能スイッチとに結合され、対応して結合される前記電源装置の出力電圧を受けて前記制御可能スイッチを導通にし、前記電流確認信号に基づいて前記制御可能スイッチを非導通にすることを特徴とする電源システム。 - 各前記電源器は、出力が直列に結合された複数の電源ユニットを含むことを特徴とする請求項10に記載の電源システム。
- 安全遮断装置の自己駆動制御方法であって、
電源装置から負荷への給電経路に電流が流れているか否かを検出するステップ(a)と、
前記電流が前記給電経路を流れるときに、オフは前記給電経路の正端点と負端点の間に配置される制御可能スイッチを非導通にするステップ(b)と、
前記給電経路に電流が流れていないときに前記制御可能スイッチを導通にするステップ(c)と、を含む自己駆動制御方法。 - 前記ステップ(b)は、
前記電流が前記給電経路を流れるとき、電流確認信号を提供して第1スイッチを導通にするステップ(b11)と、
前記第1スイッチの導通に応じて第1電圧を生成するステップ(b12)と、
前記第1電圧に基づいて前記制御可能スイッチを非導通にするステップ(b13)と、をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の自己駆動制御方法。 - 前記ステップ(c)は、
前記電流が前記給電経路を流れるとき、低レベル信号を提供して前記第1スイッチを非導通にするステップ(c11)と、
前記第1スイッチの非導通に応じて第2電圧を生成するステップ(c12)と、
前記第2電圧に基づいて前記制御可能スイッチを導通にするステップ(c13)と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の自己駆動制御方法。 - 前記第1電圧に応じて前記給電経路上の第2スイッチを導通にするステップと、
前記第2電圧に応じて前記給電経路上の前記第2スイッチを非導通にするステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の自己駆動制御方法。
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