JP2823896B2 - Parallel operation circuit of DC-DC converter - Google Patents
Parallel operation circuit of DC-DC converterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はDC−DCコンバータの並列運転回路、特に出力
電圧の安定化に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a parallel operation circuit of a DC-DC converter, and more particularly to stabilization of an output voltage.
（従来技術とその問題点） 第１図のように半導体スイッチング素子Q1例えばFET
トランジスタのオンオフにより、直流電源E1から電力変
換用トランスT1の１次側に断続的に電流を流し、これに
より２次側に生じた交番電圧をダイオードD1,D2、チョ
ークＬ、コンデンサＣなどにより整流平滑して、負荷LD
に電力に供給する電源部Ｇ、定電圧制御部CO、誤差電圧
検出部EDなどからなるDC−DCコンバータは、低電圧大電
流の直流電源を容易に得られる静止電源装置として、コ
ンピュータなどこの種装置に広く利用されている。Semiconductor switching elements Q 1 eg FET as in (the prior art and its problems) Figure 1
When the transistor is turned on and off, a current flows intermittently from the DC power supply E 1 to the primary side of the power conversion transformer T 1 , whereby the alternating voltage generated on the secondary side is changed to diodes D 1 and D 2 , a choke L, and a capacitor. Load rectified and smoothed by C, etc.
A DC-DC converter consisting of a power supply unit G for supplying power to the power supply, a constant voltage control unit CO, an error voltage detection unit ED, etc. is a static power supply device that can easily obtain a low-voltage, large-current DC power supply. Widely used for equipment.
しかしこの場合コンピュータのようにその停止が社会
的に著しい影響を及ぼすものでは、DC−DCコンバータの
故障にもとづく停電による動作の停止を生じないように
配慮されることが特に重要であり、強く要求される。However, in this case, it is particularly important to take care not to stop the operation due to a power failure due to the failure of the DC-DC converter, if the suspension has a significant social impact, such as a computer. Is done.
そこで一般には複数台例えば２台のDC−DCコンバータ
を並列運動するようにして、１台の装置が故障しても残
りの他の１台により引続き電力を供給する方式が採られ
れている。Therefore, in general, a method is adopted in which a plurality of, for example, two DC-DC converters are operated in parallel, and even if one device fails, power is continuously supplied from the other remaining device.
例えば第１図のように電源部Ｇのスイッチング素子Q1
の定電圧制御部COの制御信号として、カレントトランス
CTにより検出された電力変換用トランスT1の１次側電流
I1、および誤差増幅器IC1による検出用抵抗R1,R2にもと
づく出力電圧E2に比例する電圧E2′と、抵抗R3と定電圧
ダイオード例えばツェナーダイオードZDによる設定出力
電圧E3との誤差電圧即ち誤差電圧検出部EDの出力信号を
用いる、同一構成の２台のDC−DCコンバータＡとＢを、
逆流阻止用である突き合わせ用ダイオードＤを用いて並
列に接続して電源装置としての信頼性を確保することが
行われている。なお第１図においてOEは補助電源部で、
例えば入力直流電源E1により動作するスイッチング電源
装置が用いられ、定電圧制御部CO,誤差電圧検出部EDな
どに動作電圧を供給する。For example the switching element to Q 1 power supply unit G as in the Figure 1
The current transformer is used as a control signal for the constant voltage control unit CO.
The primary current power conversion transformer T 1 detected by the CT
I 1 , a voltage E 2 ′ proportional to the output voltage E 2 based on the detection resistors R 1 , R 2 by the error amplifier IC 1, a set output voltage E 3 by the resistor R 3 and a constant voltage diode such as a Zener diode ZD. Two DC-DC converters A and B of the same configuration using the error voltage of the error voltage detector ED,
It has been practiced to use a butting diode D for preventing backflow and connect them in parallel to ensure reliability as a power supply device. In FIG. 1, OE is an auxiliary power supply,
For example the switching power supply device is used to operate the input DC power source E 1, supplying an operating voltage constant voltage control unit CO, etc. to the error voltage detector ED.
しかしこの場合DC−DCコンバータA,Bにおける誤差電
圧検出部EDの特性のばらつきなどを完全になくしたりす
るのは困難であるため、並列運転時DC−DCコンバータＡ
およびＢが負荷電流を均等に分担することができない。However, in this case, it is difficult to completely eliminate variations in the characteristics of the error voltage detection unit ED in the DC-DC converters A and B.
And B cannot equally share the load current.
そこでこれを防ぐため第１図のように誤差電圧検出部
EDの誤差増幅器IC1による比較誤差出力を、定電圧制御
部COに加えるためのホトカップラPC（POは発光ダイオー
ド、PTはホトトランジスタ）の出力側回路を、並列運転
用信号線Ｓにより並列接続することにより強制的に両コ
ンバータの誤差電圧値を均等化することが行われてい
る。Therefore, in order to prevent this, as shown in FIG.
The output side circuit of a photocoupler PC (PO is a light emitting diode, PT is a phototransistor) for adding the comparison error output by the error amplifier IC 1 of the ED to the constant voltage control unit CO is connected in parallel by a parallel operation signal line S. Accordingly, the error voltage values of both converters are forcibly equalized.
この構成によればたしかに並列運転は容易になるが、
その反面この構成ではコンバータＡとＢのうちの一方例
えばＡの出力電圧検出用抵抗R1,R2の故障により、その
ホトカップラPCの出力信号レベルが定常運転時に比べて
上昇或いは下降して出力電圧が変動したとき、これに追
従して健全なDC−DCコンバータＢの出力電圧も変動する
のを避けることができない。従って所定値の電圧をコン
ピュータに供給できなくなり動作停止の原因となる。Although this configuration makes parallel operation easier,
On the other hand, in this configuration, the output signal level of the photocoupler PC rises or falls as compared with the normal operation due to the failure of one of the converters A and B, for example, the output voltage detection resistors R 1 and R 2 of A. , The output voltage of the sound DC-DC converter B cannot be prevented from fluctuating. Therefore, a predetermined voltage cannot be supplied to the computer, which causes an operation stop.
（問題点を解決するための本発明の手段） 本発明は各DC−DCコンバータの並列運転用信号線回路
に並列接続解除用のスイッチング素子を設け、またDC−
DCコンバータのそれぞれには出力電圧の設定値よりの変
動分を検出する切離し電圧検出部を設けて、その出力信
号により故障したDC−DCコンバータの並列接続解除用ス
イッチング素子をオフするようにして、各コンバータの
定電圧制御部を独立した運転状態とすることにより、定
常時における並列運転の容易性を確保しながら前記した
問題点の解決を図ったものである。次に本発明を実施例
により説明する。(Means of the Present Invention for Solving the Problems) The present invention provides a switching element for parallel connection release in a signal line circuit for parallel operation of each DC-DC converter,
Each of the DC converters is provided with a disconnection voltage detection unit that detects a variation from the set value of the output voltage, and the output signal turns off the switching element for disconnecting the parallel connection of the failed DC-DC converter, By setting the constant voltage control units of the respective converters in an independent operation state, the above-described problem is solved while ensuring the ease of parallel operation in a steady state. Next, the present invention will be described with reference to examples.
（実施例） （構 成） 第２図は本発明の一実施例回路図である。図において
A,Bは第１図のものと同一構成をもつDC−DCコンバータ
であって、そのそれぞれは電源部Ｇ、制御部CO、誤差電
圧検出部ED、補助電源部OEなどから構成され、かつホト
カップラPCの出力回路相互は並列運転用信号線Ｓにより
並列に接続される。(Embodiment) (Configuration) FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. In the figure
A and B are DC-DC converters having the same configuration as that of FIG. 1, each of which is composed of a power supply unit G, a control unit CO, an error voltage detection unit ED, an auxiliary power supply unit OE, etc. The output circuits of the PC are connected in parallel by a signal line S for parallel operation.
本発明の特徴とするところは、次の点にある。即ち上
記DC−DCコンバータA,Bの並列運転信号線回路の一線と
直列に、エミッタ・コレクタ間が接続されたスイッチン
グ素子例えばスイッチングトランジスタQ2をそれぞれ設
ける。また各DC−DCコンバータA,Bには切離し電圧検出
部OD、即ち検出用抵抗R4,R5による突き合わせ用ダイオ
ードＤの電源部Ｇ側の検出電圧VEと前記誤差電圧検出部
EDの抵抗R3と定電圧ダイオードZD（別個に設けてもよ
い）による設定出力電圧値E3とを比較して誤差電圧を検
出する誤差増幅器IC2、動作抵抗R6などらかなる切離し
電圧検出部ODを設けて、その出力を動作抵抗R6を介して
スイッチングトランジスタQ2のベースに接続すると共
に、定常運転時にはトランジスタQ2をオン状態にし、故
障発生時にはトランジスタQ2をオフ状態とするように切
離し電圧検出部ODの抵抗R4,R5などの回路定数を選定し
た点にある。The features of the present invention are as follows. That the DC-DC converter A, the clear distinction in series with the parallel operation signal line circuit B, provided between the emitter and the collector is connected to a switching element such as a switching transistor Q 2, respectively. And each DC-DC converter A, disconnecting the voltage detecting unit OD to B, that the detection resistor R 4, the the detection voltage V E of the power supply portion G side of the diode D for butt by R 5 error voltage detector
An error amplifier IC 2 to detect an error voltage by comparing a set output voltage value E 3 by ED resistor R 3 and the constant voltage diode ZD (may be separately provided), operating resistance R 6 Nadoraka comprising disconnecting voltage provided detector OD, with connecting its output through the operating resistance R 6 to the base of the switching transistor Q 2, during normal operation the transistor Q 2 to the oN state to the oFF state transistor Q 2 is at failure In this way, the circuit constants such as the resistances R 4 and R 5 of the disconnection voltage detection unit OD are selected.
（作用効果） 以上のようなにすれば例えばDC−DCコンバータＡの出
力電圧検出用抵抗R1,R2が故障してコンバータＡの出力
電圧E2が下降したとすると、スイッチングトランジスタ
Q2は切離し電圧検出部ODの誤差増幅器IC2の出力信号に
より瞬時にオフとなって、並列運転用信号線Ｓによるホ
トカップラPCの並列接続回路を切離す。このためDC−DC
コンバータＢはＡの出力電圧の影響から瞬時に開放さ
れ、正常な電圧即ち定電圧ダイオードZDの端子電圧E3に
より設定された所定の出力電圧を送出して、引続きコン
ピュータ負荷LDに電力を供給する。またコンバータＡの
出力電圧が設定値より上昇したときにも同様に並列運転
用信号線ＳによるホトカップラPCの並列接続回路に切離
し動作を行う。(Effects) If the output voltage E 2 of the converter A falls due to the failure of the output voltage detection resistors R 1 and R 2 of the DC-DC converter A, the switching transistor
Q 2 is instantaneously turned off by the output signal of the error amplifier IC 2 of the disconnection voltage detector OD, it disconnects the parallel connection circuit of Hotokappura PC by parallel operation signal line S. Therefore, DC-DC
Converter B is released instantaneously from the influence of the output voltage of the A, it sends out a predetermined output voltage set by the terminal voltage E 3 of the normal voltage or constant-voltage diode ZD, continue supplying power to the computer load LD . Similarly, when the output voltage of the converter A rises above the set value, the converter A is disconnected from the parallel connection circuit of the photocoupler PC by the parallel operation signal line S.
従って従来の並列運転回路のように、故障したDC−DC
コンバータの出力電圧の下降また上昇により他の正常な
DC−DCコンバータが正常な電圧を供給できなくなる事態
を回避することができるので信頼性の高い電力の供給が
可能となる。Therefore, like a conventional parallel operation circuit, a failed DC-DC
If the output voltage of the converter falls or rises, another normal
Since a situation in which the DC-DC converter cannot supply a normal voltage can be avoided, highly reliable power can be supplied.
第１図は従来の並列運転回路の説明図、第２図は本発明
の一実施例回路図である。 A,B……DC−DCコンバータ、Ｅ……電源部、E1……入力
直流電源、Q1……スイッチング素子、T1……電力変換用
トランス、T2……制御用トランス、LD……負荷、CO……
定電圧制御部、ED……誤差電圧検出部、R1,R2……出力
電圧検出用抵抗、ED……定電圧ダイオード、R3……抵
抗、IC1……誤差増幅器、PC……ホトカップラ、OE……
補助電源回路、Ｓ……並列運転用信号線、Q2……スイッ
チング素子、OD……切離し電圧検出部、R4,R5……出力
電圧検出用抵抗、IC2……誤差増幅器、R6……動作抵
抗。FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional parallel operation circuit, and FIG. 2 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention. A, B: DC-DC converter, E: Power supply unit, E 1: Input DC power supply, Q 1: Switching element, T 1: Power conversion transformer, T 2: Control transformer, LD … Load, CO ……
Constant voltage control unit, ED ...... error voltage detection part, R 1, R 2 ...... resistors for detecting output voltage, ED ...... constant voltage diode, R 3 ...... resistors, IC 1 ...... error amplifier, PC ...... Hotokappura , OE ……
Auxiliary power supply circuit, S ...... parallel operation signal lines, Q 2 ...... switching element, OD ...... disconnecting the voltage detection unit, R 4, R 5 ...... Output voltage sensing resistor, IC 2 ...... error amplifier, R 6 …… operating resistance.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 1/10Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H02J 1/10
Claims (1)
誤差電圧をホトカップラを介して出力する誤差電圧検出
部の出力により、定電圧制御部を介してオンオフ制御さ
れるスイッチング素子を備えた電源部よりなる複数台の
DC−DCコンバータを、その出力側において突き合わせ用
ダイオードを介して並列接続すると共に、前記ホトカッ
プラの出力回路をそれぞれ並列運転用信号線により並列
接続したDC−DCコンバータの並列運転回路において、 前記各DC−DCコンバータには前記突き合わせ用ダイオー
ドの電源部側出力電圧と前記設定出力電圧値とを比較し
て誤差電圧を検出する切離し電圧検出部を設け、また前
記各DC−DCコンバータの前記並列運転用信号線には、前
記切離し電圧検出部の出力によりオフ制御されるスイッ
チング素子を設けたことを特徴とするDC−DCコンバータ
の並列運転回路。A switching element which is turned on / off via a constant voltage control unit by an output of an error voltage detection unit which outputs an error voltage between the detected output voltage and a set output voltage value via a photocoupler. Power supply units
In a parallel operation circuit of a DC-DC converter, in which a DC-DC converter is connected in parallel on its output side via a butt diode and an output circuit of the photocoupler is connected in parallel by a signal line for parallel operation, The DC converter is provided with a disconnection voltage detection unit for detecting an error voltage by comparing the output voltage on the power supply unit side of the matching diode with the set output voltage value, and for the parallel operation of each of the DC-DC converters. A parallel operation circuit for a DC-DC converter, wherein a switching element that is turned off by an output of the disconnection voltage detection unit is provided on a signal line.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1264882A JP2823896B2 (en) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | Parallel operation circuit of DC-DC converter |
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|---|---|
| JPH03135328A JPH03135328A (en) | 1991-06-10 |
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| JP (1) | JP2823896B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11108326B2 (en) | 2018-12-17 | 2021-08-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | DC-DC converter |
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|---|---|---|---|---|
| CN114384446B (en) * | 2021-12-28 | 2023-10-10 | 联合汽车电子有限公司 | Hardware fault diagnosis method and device of DCDC conversion module and storage medium |
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1989
- 1989-10-16 JP JP1264882A patent/JP2823896B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US11108326B2 (en) | 2018-12-17 | 2021-08-31 | Fuji Electric Co., Ltd. | DC-DC converter |
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| JPH03135328A (en) | 1991-06-10 |
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