JP2522370B2 - スイッチングレギュレ―タ並列運転装置 - Google Patents

スイッチングレギュレ―タ並列運転装置

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JP2522370B2 JP63311208A JP31120888A JP2522370B2 JP 2522370 B2 JP2522370 B2 JP 2522370B2 JP 63311208 A JP63311208 A JP 63311208A JP 31120888 A JP31120888 A JP 31120888A JP 2522370 B2 JP2522370 B2 JP 2522370B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は過電流垂下機能を有する複数のスイッチング
レギュレータを並列運転するための並列運転方式に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、この種のスイッチングレギュレータの並列運転
方式では、個々のスイッチングレギュレータ内に備えら
れた不動作検出回路が動作状態を監視し、動作すべき条
件下で動作しないスイッチングレギュレータが存在した
ときにこれを検出して異常表示するとともに、異常信号
を並列運転制御回路に送出する。これに応答して、並列
運転制御回路は電源切断等の処理を実行する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の並列運転制御方式は、不動作検出回路
の検出結果だけに基づいて異常処理を行なっているた
め、以下に示すような欠点を有する。
(1) 各スイッチングレギュレータが全て正常でも、
負荷電流が少ない場合には、個々のスイッチングレギュ
レータの特性のバラツキにより、不動作状態となるスイ
ッチングレギュレータが存在し必ず異常処理が実行され
る。
(2) 出力電圧リモートコントロール機能を有する並
列運転制御方式にあたっては、出力電圧値を低下させる
ためのリモートコントロール信号が入力されると、出力
電圧を所定の電圧値に低下させるため、スイッチングレ
ギュレータが不動作状態になり必ず異常処理が実行され
る。
(3) 上記(1)および(2)項の欠点を回避するた
めに比較的大きな最低負荷電流を必要とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のスイッチングレギュレータ並列運転装置は、
過電流垂下機能を有する複数のスイッチングレギュレー
タと、前記複数のスイッチングレギュレータの直流出力
電圧を帰還する並列運転制御手段とを含み、前記スイッ
チングレギュレータの各々は、当該スイッチングレギュ
レータの不動作を検出する不動作検出手段と、前記並列
運転制御手段の出力により前記直流出力電圧の垂下を検
出する垂下検出手段と、この垂下検出手段の検出結果と
前記不動作検出手段の検出結果とから異常信号を通知す
る異常信号通知手段とを含む。
また、本発明の他のスイッチングレギュレータ並列運
転装置は、前記並列運転制御手段は、前記直流出力電圧
と第一の基準電圧との差分を増幅する誤差増幅手段を含
む。
また、本発明の他のスイッチングレギュレータ並列運
転装置は、前記垂下検出手段は、前記並列運転制御手段
の出力と第二の基準電圧とを比較する比較手段を含む。
また、本発明の他のスイッチングレギュレータ並列運
転装置は、前記異常信号通知手段は、前記垂下検出手段
の検出結果と前記不動作検出手段の検出結果との論理積
をとる論理積回路と、この論理積回路の出力を通知する
異常通知手段とを含む。
また、本発明の他のスイッチングレギュレータ並列運
転装置は、前記並列運転制御手段は、前記異常通知手段
より異常信号が通知されたときに、前記複数のスイッチ
ングレギュレータに電源切断信号を送出し動作を停止さ
せる電源切断制御手段をさらに含む。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明す
る。
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。端子
51から所定の交流電源電圧が入力される。スイッチング
レギュレータ17−1以外のスイッチングレギュレータ17
−2〜17−nについては、内部の構成がスイッチングレ
ギュレータ17−1と同一であるため省略してある。勿
論、動作内容についても同様である。
交流電源電圧は、それぞれのスイッチングレギュレー
タに入力されるとともに並列運転制御回路5の制御用電
源回路1にも入力される。制御用電源回路1は、この交
流電源電圧に応答して、制御用電源出力P0を生成し、
この出力P0をオン・オフ制御回路2、第1の基準電圧
発生回路3および誤差増幅器4等に供給する。制御用電
源回路1は、さらに、各スイッチングレギュレータに対
する制御用電源出力P1,P2,2……,Pn等も生成して、そ
れぞれ対応するスイッチングレギュレータ17−1,17−2,
……,17−nに送出する。
並列運転制御回路5の第1の基準電圧発生回路3は所
定の第1の基準電圧Vr1を誤差増幅器4に供給する。誤
差増幅器4においては、各スイッチングレギュレータ17
−1,17−2,……,17−nから共通電圧母線を介して与え
られる直流電圧V0と前記第1の基準電圧Vr1との差が
とられ、この差(Vr1−V0)に対応する誤差電圧が増
幅されて所定の制御用信号Eとして各スイッチングレギ
ュレータ17−1,17−2,……,17−nに送られる。スイッ
チングレギュレータ17−1においては、前記制御用信号
Eは第1の比較回路11および第2の比較回路14に入力さ
れる。他のスイッチングレギュレータの場合も同様であ
ることは言うまでもない。
第2の比較回路14は、第2図に示すように、入力され
た制御用信号Eと第2の基準電圧発生回路13から与えら
れる所定の第2の基準電圧Vr2とを比較照合する。ここ
で、第2の基準電圧Vr2は、直流電圧V0が正常値のと
きの制御用信号Eの電圧値Enomと比較照合されたとき
に第2の比較回路14の出力がTTL“L"レベルとなり、一
方電流電圧V0が垂下したときの制御用信号Eの電圧値
abnと比較照合されたときに第2の比較回路14の出力
がTTL“H"レベルとなるようにその電圧値が選択されて
いる。
一方、第1の比較回路11は、鋸歯状波発生回路10から
送られている所定周期の鋸歯状波信号Sを制御用信号E
と比較照合し、制御用信号Eのレベルに対応してパルス
幅が制御されたスイッチングパルスを駆動回路9を介し
てスイッチング回路7に供給する。
他方、端子51から入力される交流電源電圧は清流回路
6において整流され、スイッチング回路7に入力され
る。スイッチング回路7は、一例としてはよく知られて
いるようにスイッチングトランジスタとトランスとを備
えており、駆動回路9により開閉制御される。このスイ
ッチングトランジスタによってトランスの二次例に誘起
される断続電圧が整流平滑回路8に与えられる。回路8
はこの断続電圧を整流平滑して、所定の直流電圧を共通
電圧母線上に出力する。このようにして共通電圧母線上
に出力された電圧は他のスイッチングレギュレータから
出力される直流電圧と合成されて負荷18に供給される。
上記の構成において、スイッチングレギュレータ17−
1が正常に動作しているときには、不動作検出回路12は
動作状態を示すTTL“L"レベルをAND(論理積)回路15に
出力する。この結果、AND回路15は正常動作中を示すTTL
“L"レベルを並列運転制御回路5内のオン・オフ制御回
路2に出力する。
次に、負荷電流が少ない場合に、個々のスイッチング
レギュレータの特性のバラツキにより、例えば、スイッ
チングレギュレータ17−1が不動作状態にあるとする。
このとき、不動作検出回路12は、不動作状態を示すTTL
“H"レベルをAND回路15の第1の入力端子に出力する。
このとき、直流電圧V0は正常値であるため第2の比較
回路14からTTL“L"レベルの出力信号がAND回路15の第2
の入力端子に入力されているので、AND回路15は正常動
作中を示すTTL“L"レベルを並列運転制御回路5内のオ
ンオフ制御回路2に出力する。
次に、出力電圧リモートコントロール機能を有する並
列運転制御方式にあって、出力電圧値を低下させるリモ
ートコントロール信号が与えられると、第1の基準電圧
発生回路3の第1の基準電圧Vr1が適切な電圧値に変化
させられる。または、直流電圧V0の検出分割比が適切
な分割比に変化させられる。この結果、出力電圧を所定
の電圧値に低下させるために、スイッチングレギュレー
タは不動作状態になる。このため、不動作検出回路12
は、不動作状態を示すTTL“H"レベルを出力電圧が所定
の電圧値に低下する迄の期間AND回路15の第1の入力端
子に出力する。このとき、誤差増幅器4から出力される
制御用信号Eは許容される電圧値であるため、第2の比
較回路14からはTTL“L"レベルの出力信号がAND回路15の
第2の入力端子に与えられているので、AND回路15は正
常動作中を示すTTL“L"レベルを並列運転制御回路5内
のオンオフ制御回路2に出力する。
次に何んらかの故障によりスイッチングレギュレータ
17−1が不動作状態になると、不動作検出回路は不動作
状態を示すTTL“H"レベルをAND回路15の第1の入力端子
に出力する。このとき、残りのスイッチングレギュレー
タ17−2〜17−nだけでは負荷18に対応する負荷電流を
賄いきれないため、直流電圧V0は垂下し、第2の比較
回路14からはTTL“H"レベルの出力信号がAND回路15の第
2の入力端子に出力される。この結果、AND回路15は異
常動作中を示すTTL“H"レベルを、異常表示回路16に出
力して異常表示させるとともに、並列運転制御回路5内
のオン・オフ制御回路2にも出力する。この結果、オン
・オフ制御回路2は、異常動作中での並列運転を停止す
べく、電源オフ指示をスイッチングレギュレータ17−1,
17−2,……,17−nに発行し、それらの動作を停止させ
る。
なお、他のスイッチングレギュレータ17−2,……,17
−nの不動作状態発生時の動作についても、上述のスイ
ッチングレギュレータ17−1の場合と全く同様である。
また、上述の説明においては、スイッチングレギュレ
ータは全て同一型式として説明したが、並列運転制御回
路5の一部または全てを含むマスタースイッチングレギ
ュレータと、上記の説明におけるスイッチングレギュレ
ータと同一回路のスレーブスイッチングレギュレータと
の組合わせの場合に対しても本発明が有効に適用される
ことは言うまでもない。また、並列運転制御回路5およ
び各スイッチングレギュレータ17−1,17−2,……17−n
における制御系回路の構成または制御方式に関しては、
上述の説明において示した例に限定されず、他の制御系
回路または制御方式等を用いる場合についても本発明を
適宜適用できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、個々のスイッチング
レギュレータの動作状態を監視して動作すべき条件下で
動作しないスイッチングレギュレータが存在したときに
異常検出し、不動作スイッチングレギュレータの特定化
および電源切断等の処理を実行するスイッチングレギュ
レータの並列運転方式に適用され、不動作スイッチング
レギュレータの検出を、出力電圧誤差増幅電圧の電圧値
が異常のときのみ有効にすることにより、並列運転回路
を構成する各スイッチングレギュレータがすべて正常で
も、負荷電流が少ない場合、あるいは、出力電圧値を低
下させるリモートコントロール信号が入力される場合に
発生するスイッチングレギュレータの不動作状態の検出
を防止することが可能となり、信頼性および使用効率の
他界電源システムを提供することができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図および第2図は
第1図の一部の回路図である。 図において、1……制御用電源回路、2……オン・オフ
制御回路、3……第1の基準電圧発生回路、4……誤差
増幅器、5……並列運転制御回路、6……整流回路、7
……スイッチング回路、8……整流平滑回路、9……駆
動回路、10……鋸歯状波発生回路、11……第1の比較回
路、12……不動作検出回路、13……第2の基準電圧発生
回路、14……第2の比較回路、15……AND回路、16……
異常表示回路、17−1,17−2,……,17−n……スイッチ
ングレギュレータ、18……負荷。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】過電流垂下機能を有する複数のスイッチン
    グレギュレータと、 前記複数のスイッチングレギュレータの直流出力電圧を
    帰還する並列運転制御手段とを含み、 前記スイッチングレギュレータの各々は、 当該スイッチングレギュレータの不動作を検出する不動
    作検出手段と、 前記並列運転制御手段の出力により前記直流出力電圧の
    垂下を検出する垂下検出手段と、 この垂下検出手段の検出結果と前記不動作検出手段の検
    出結果とから異常信号を通知する異常信号通知手段とを
    含むことを特徴とするスイッチングレギュレータ並列運
    転装置。
  2. 【請求項2】前記並列運転制御手段は、前記直流出力電
    圧と第一の基準電圧との差分を増幅する誤差増幅手段を
    含むことを特徴とする請求項1記載のスイッチングレギ
    ュレータ並列運転装置。
  3. 【請求項3】前記垂下検出手段は、前記並列運転制御手
    段の出力と第二の基準電圧とを比較する比較手段を含む
    ことを特徴とする請求項1記載のスイッチングレギュレ
    ータ並列運転装置。
  4. 【請求項4】前記異常信号通知手段は、前記垂下検出手
    段の検出結果と前記不動作検出手段の検出結果との論理
    積をとる論理積回路と、 この論理積回路の出力を通知する異常通知手段とを含む
    ことを特徴とする請求項1記載のスイッチングレギュレ
    ータ並列運転装置。
  5. 【請求項5】前記並列運転制御手段は、前記異常通知手
    段より異常信号が通知されたときに、前記複数のスイッ
    チングレギュレータに電源切断信号を送出し動作を停止
    させる電源切断制御手段をさらに含むことを特徴とする
    請求項1または2記載のスイッチングレギュレータ並列
    運転装置。
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