JP2776405B2 - 二重化電源方式 - Google Patents

二重化電源方式

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JP2776405B2 JP7087902A JP8790295A JP2776405B2 JP 2776405 B2 JP2776405 B2 JP 2776405B2 JP 7087902 A JP7087902 A JP 7087902A JP 8790295 A JP8790295 A JP 8790295A JP 2776405 B2 JP2776405 B2 JP 2776405B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交換機の電子回路パッケ
ージ用に適した二重化電源方式に関し、出力電圧を調整
し、装置搭載状態における動作時の電源パッケージ電流
負担を変えることで装置の構造設計及び熱設計の自由度
の向上、簡略化を実現する二重化電源方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子回路パッケージ用の電源パッ
ケージを二重化構成で使用する場合、図2に示すよう
に、電源パッケージPWR0,PWR1の出力ラインに
直列に接続した二重化ダイオード2,8により出力電圧
を合成し、負荷14となる電子回路パッケージに電力を
供給するようにしている。しかし、この構成では、電源
パッケージの出力電圧の高い系に電流負担が偏るため、
電流負担の大きい電源パッケージの発熱が大きくなる。
そして、このような現象は、バラツキにより、通常どち
らの系に電流負担が偏るか分からないため、発熱対策は
どちらの電源パッケージに電流負担が偏っても充分放熱
できるように設計する必要があり、放熱装置が分散化す
るために装置が大型化する問題がある。
【0003】また、電源パッケージの搭載位置によって
電力を供給するライン抵抗に差が生じ、ライン抵抗の低
い系の電源パッケージに電流負担が偏る。特に、電流負
担が均等になるよう調整する必要がある場合、ライン抵
抗が均等になるような配置、及び接続を行う必要がある
ために装置を大型化する必要が生じてしまう。
【0004】これに対し、出力電圧の差を無くし、電流
負担の偏りを改善する方法のひとつとして、特開平3−
022826号に示される通り、他系の電源パッケージ
の制御回路の出力制御信号を自系の電源パッケージの制
御信号として利用し出力電圧を制御、電流負担を均等化
する方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
他系の電源パッケージに制御信号を送るための制御回路
の部品点数が増加する。また、他系の制御信号を利用す
るので電源パッケージの応答性を他系の制御回路の応答
性も含めた回路定数に設定する必要があり、制御回路の
定数設計が難しくなっている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力電源と負
荷との間に複数の電源パッケージを並列接続して成る二
重化電源方式において、前記電源パッケージは、前記入
力電源に接続されたDC/DCコンバータと、該DC/
DCコンバータの出力側に接続された複数の誤差電圧検
出抵抗から成る誤差電圧検出回路と、該誤差電圧検出回
路の検出電圧と基準電圧とを比較して比較結果を前記D
C/DCコンバータに出力する誤差電圧増幅器と、前記
誤差電圧検出抵抗の一つの両端に接続された二つの誤差
電圧検出端子と、短絡接続された二つの二重化制御端子
とを備え、一方の電源パッケージの前記二つの誤差電圧
検出端子を他方の電源パッケージの前記二つの二重化制
御端子に接続することにより、通常状態では前記他方の
電源パッケージから前記負荷への電力供給を行うように
したことを特徴とする。
【0007】なお、前記誤差電圧検出回路は、前記DC
/DCコンバータの正側の出力ラインに一端を接続した
第1の誤差電圧検出抵抗と、負側の出力ラインに一端を
接続した第2の誤差電圧検出抵抗と、前記第1、第2の
誤差電圧検出抵抗の他端の間に接続した第3の誤差電圧
検出抵抗とから成り、前記第1の誤差電圧検出抵抗の両
端に前記二つの誤差電圧検出端子が接続され、前記第
2、第3の誤差電圧検出抵抗の接続点から前記誤差電圧
増幅器への検出電圧を取り出すようにしている。
【0008】また、前記複数の電源パッケージを、前記
他方の電源パッケージを上側にして上下2段積みとする
と共に、該他方の電源パッケージに放熱装置を設けるよ
うにしても良い。
【0009】更に、装置内のライン抵抗が低い系の電源
パッケージの電流負担の偏りを、電流が流れてライン抵
抗により生じる電位差分だけ電流負担が偏る系の電源パ
ッケージの出力電圧を低く設定することで他系の電源パ
ッケージとの電流負担を均等化することができる。
【0010】
【作用】本発明の二重化電源方式は、二重化している他
の電源パッケージによって電源パッケージの出力電圧検
出機能を電源パッケージ外部より制御し、出力電圧のバ
ラツキを調整して二重化している他の電源パッケージよ
り出力電圧を低くすることで電流負担の偏りを片系に集
中させる。または、ライン抵抗の低い系への電流負担の
偏りを補正することで放熱装置の分散による装置の大型
化を抑え、パッケージの配置、接続の自由度を向上させ
装置の小型化を図る。
【0011】
【実施例】次に、本発明について図1を参照して説明す
る。図1において、入力電源1は、電源パッケージPW
R0,PWR1の入力端子Ti01,Ti02,Ti1
1,Ti12に接続される。負荷14は、電源パッケー
ジPWR0,PWR1の出力端子To01,To02,
To11,To12に接続され、電源パッケージPWR
0において互いに短絡接続されている二重化制御端子T
c01,Tc02は電源パッケージPWR1の誤差電圧
検出端子Td11,Td12にそれぞれ接続される。電
源パッケージPWR0内部の入力端子Ti01,Ti0
2はDC/DCコンバータCON0の入力に接続され
る。DC/DCコンバータCON0の正出力は二重化ダ
イオード2のアノードに接続され、負出力は電源パッケ
ージPWR0の出力端子To02、基準電圧源4の負電
圧端子と誤差電圧検出抵抗7の一端に接続される。
【0012】基準電圧源4は誤差電圧増幅器3の一方の
入力端子に接続される。二重化ダイオード2のカソード
は電源パッケージPWR0の正出力端子To01、誤差
電圧検出抵抗5及び誤差電圧検出端子Td01に接続さ
れている。誤差電圧検出抵抗6は誤差電圧検出抵抗5、
誤差電圧検出端子Td02と誤差電圧増幅器3の他方の
入力端子及び誤差電圧検出抵抗7の他端に接続される。
電源パッケージPWR0と電源パッケージPWR1の回
路構成は同一で、誤差電圧検出抵抗5と11、6と1
2、7と13は同じ抵抗値のものを用い、基準電圧源4
と10は同じ電圧値に設定する。
【0013】次に、動作について説明する。通常動作時
は、入力電源1から電源が供給されると二重化構成され
た電源パッケージPWR0,PWR1が動作を開始し負
荷14に電力を供給する。電源パッケージPWR1は誤
差電圧検出端子Td11,Td12が電源パッケージP
WR0の二重化制御端子Tc01,Tc02へ接続さ
れ、電源パッケージPWR1の誤差電圧検出抵抗11が
短絡されているため電源パッケージPWR1のDC/D
CコンバータCON1の出力電圧は、電源パッケージP
WR0のDC/DCコンバータCON0の出力電圧より
低い値になる。電源パッケージを二重化構成として負荷
に電力を供給する場合、出力電圧が高い電源パッケージ
側から電力が供給されるため、本実施例の場合電源パッ
ケージPWR0側から負荷14に対して電力が供給され
る。
【0014】誤差電圧検出抵抗5,6,7および11,
12,13の選択については、電源パッケージPWR0
に電流負担を集中させる場合、全電力を負荷14に供給
できる程度の出力電圧差となるように電源パッケージP
WR1のDC/DCコンバータCON1の出力電圧を低
く設定できる抵抗値を選択する。
【0015】一例として出力電圧を5Vに設定する場合
は、出力電位差を約50mVとする。また、電流負担を
均等化する場合は、負荷14までの電力を供給するライ
ン抵抗による差を吸収できる抵抗値を選択する。
【0016】電源パッケージの保守、交換について説明
する。電源パッケージPWT0を交換、保守する場合
は、電源パッケージPWR0は装置から取り外されるた
め負荷14への電力供給は電源パッケージPWR1に切
り替わる。この時、電源パッケージPWR1の誤差電圧
検出端子Td11,Td12は電源パッケージPWR0
の二重化制御端子Tc01,Tc02への接続が開放さ
れ、誤差電圧検出抵抗11が開放されて電源パッケージ
PWR1の出力電圧は誤差電圧検出抵抗11,12,1
3で設定される電圧に変化し、負荷14への電力供給を
継続する。電源パッケージPWR0の交換、保守が完了
し動作を開始すると、再び電源パッケージPWR1の誤
差電圧検出抵抗11が短絡されていることから電源パッ
ケージPWR1の出力電圧は誤差電圧検出抵抗12,1
3で設定される出力電圧に変化するため、負荷14への
電力供給は電源パッケージPWR0が行う。電源パッケ
ージPWR1の交換、保守の場合は負荷14への電力供
給を電源パッケージPWR0が行っているため、装置か
らの取り外し、取り付けを行っても出力の変化は生じな
い。
【0017】装置への搭載について説明する。電源パッ
ケージPWR0,PWR1を上下2段積みとし、放熱装
置にファンを用いて電源パッケージ上部に設置した場
合、上部側電源パッケージへの放熱効果が大きくなるた
め下部側電源パッケージに電流負担が偏った場合と比
べ、電源パッケージ温度上昇は小さい値となる。従っ
て、図1に示す電源パッケージPWR0を上部側電源パ
ッケージとし、電源パッケージPWR1を下部側電源パ
ッケージとして装置上に配置し、電流負担を上部側電源
パッケージに負担させることで放熱装置を含めた装置全
体を小型化できる。
【0018】電源パッケージPWR0,PWR1を左右
2列に配置した場合、負荷となる電子回路パッケージへ
の電力を供給するライン抵抗に差が生じ、ライン抵抗が
低く、電子回路パッケージに近い系の電源パッケージへ
の電流負担が偏る。従って、電流負担が均等になるよう
に図1に示す電源パッケージPWR1を電子回路パッケ
ージに近い系とし、電源パッケージPWR0を電子回路
パッケージから離れた系となるように電源パッケージを
装置上に配置する。
【0019】また、本発明は誤差電圧検出端子Td0
1,Td02,Td11,Td12及び、二重化制御端
子Tc01,Tc02,Tc11,Tc12以外の端子
配置と外形を同じとすれば、従来の二重化電源装置に置
き換えても使用できる利点を持つ。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、二重化電
源の電流負担を制御し、通常動作時の全電力を片系の電
源パッケージに負担させることで冷却装置を片系に重点
的に偏らせることにより放熱装置の集中化が可能とな
り、装置の小型化を図ることができる。また、ライン抵
抗の低い系への電流負担の偏りを補正することで効果的
な放熱装置の配置が検討し易くなるため、パッケージの
配置、接続の自由度を向上させ、装置の小型化を図るこ
とが可能となる。
【0021】他の効果として、形状と誤差電圧検出端
子、二重化制御端子を除く端子配置を従来技術で設計さ
れた電源パッケージと同等とすれば電源パッケージの共
用化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】 PWR0,PWR1 電源パッケージ 1 入力電源 2,8 二重化ダイオード 3,9 誤差電圧増幅器 4,10 基準電圧源 5,6,7,11,12,13 誤差電圧検出抵抗 14 負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02J 1/12 H02J 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電源と負荷との間に複数の電源パッ
    ケージを並列接続して成る二重化電源方式において、前
    記電源パッケージは、前記入力電源に接続されたDC/
    DCコンバータと、該DC/DCコンバータの出力側に
    接続された複数の誤差電圧検出抵抗から成る誤差電圧検
    出回路と、該誤差電圧検出回路の検出電圧と基準電圧と
    を比較して比較結果を前記DC/DCコンバータに出力
    する誤差電圧増幅器と、前記誤差電圧検出抵抗の一つの
    両端に接続された二つの誤差電圧検出端子と、短絡接続
    された二つの二重化制御端子とを備え、一方の電源パッ
    ケージの前記二つの誤差電圧検出端子を他方の電源パッ
    ケージの前記二つの二重化制御端子に接続することによ
    り、通常状態では前記他方の電源パッケージから前記負
    荷への電力供給を行うようにしたことを特徴とする二重
    化電源方式。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の二重化電源方式におい
    て、前記誤差電圧検出回路は、前記DC/DCコンバー
    タの正側の出力ラインに一端を接続した第1の誤差電圧
    検出抵抗と、負側の出力ラインに一端を接続した第2の
    誤差電圧検出抵抗と、前記第1、第2の誤差電圧検出抵
    抗の他端の間に接続した第3の誤差電圧検出抵抗とから
    成り、前記第1の誤差電圧検出抵抗の両端に前記二つの
    誤差電圧検出端子が接続され、前記第2、第3の誤差電
    圧検出抵抗の接続点から前記誤差電圧増幅器への検出電
    圧を取り出すようにしたことを特徴とする二重化電源方
    式。
  3. 【請求項3】 請求項1あるいは2記載の二重化電源方
    式において、前記複数の電源パッケージを、前記他方の
    電源パッケージを上側にして上下2段積みとすると共
    に、該他方の電源パッケージに放熱装置を設けるように
    したことを特徴とする二重化電源方式。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の二重化
    電源方式において、装置内のライン抵抗が低い系の電源
    パッケージの電流負担の偏りを、電流が流れてライン抵
    抗により生じる電位差分だけ電流負担が偏る系の電源パ
    ッケージの出力電圧を低く設定することで他系の電源パ
    ッケージとの電流負担を均等化することを特徴とする二
    重化電源方式。
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