JP2831822B2 - Overcurrent detection system - Google Patents

Overcurrent detection system

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JP2831822B2
JP2831822B2 JP2210529A JP21052990A JP2831822B2 JP 2831822 B2 JP2831822 B2 JP 2831822B2 JP 2210529 A JP2210529 A JP 2210529A JP 21052990 A JP21052990 A JP 21052990A JP 2831822 B2 JP2831822 B2 JP 2831822B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、プリント基板への直流電源供給に用いら
れる直流電源装置の過電流検出システムに関する。
The present invention relates to an overcurrent detection system of a DC power supply used for supplying DC power to a printed circuit board.

(従来の技術) 従来、直流電源装置は、第4図に示すように構成され
ていた。第4図において、直流電源装置40のAC−DC変換
部41はAC(交流)電源を整流、平滑過してDC(直流)電
源に変換する。レギュレータ部42は、AC−DC変換部41か
らのDC出力電圧を安定化させ、規定のDC電圧を発生させ
る。レギュレータ部42から出力されるDC電圧は電子計算
機等の負荷、例えばプリント基板50(上の回路)にコネ
クタ51を介して印加される。直流電源装置40には、レギ
ュレータ部52と負荷(プリント基板50)との間に位置す
る過電流検出回路43が設けられている。この過電流検出
回路43には、設計当初に決定された直流電源装置40の電
源定格容量に対応する電流リミット値(過電流リミット
値)が設定されている。しかして過電流検出回路43は、
上記電流リミット値を超える電流がプリント基板50に流
れたことを検出すると、レギュレータ部42を制御して出
力のシヤットダウン(電源遮断)或は“フ”の字特性等
により電源の保護を行う。
(Prior Art) Conventionally, a DC power supply device has been configured as shown in FIG. In FIG. 4, an AC-DC converter 41 of a DC power supply 40 rectifies and smoothes an AC (AC) power supply and converts it into a DC (DC) power supply. The regulator 42 stabilizes the DC output voltage from the AC-DC converter 41 and generates a specified DC voltage. The DC voltage output from the regulator unit 42 is applied via a connector 51 to a load such as an electronic computer, for example, a printed circuit board 50 (upper circuit). The DC power supply 40 is provided with an overcurrent detection circuit 43 located between the regulator unit 52 and the load (printed circuit board 50). In the overcurrent detection circuit 43, a current limit value (overcurrent limit value) corresponding to the power supply rated capacity of the DC power supply device 40 determined at the beginning of the design is set. Thus, the overcurrent detection circuit 43
When it is detected that a current exceeding the current limit value has flowed into the printed circuit board 50, the regulator 42 is controlled to protect the power supply by shutting down the power (cutting off the power supply) or using the characteristic of "F".

さて、近年の電源装置は電流の容量(定格電流)の大
きいものが多く、また共通電源として用いられるケース
が多々あり、電源容量の100%を使用することは少なく
なってきている。例えば5V、200Aの電源を50Aの負荷で
使用するシステムでは、150Aの余裕が生じる。このよう
なシステムでは、負荷に短絡事故が発生しても、150Aも
の電流を流し込める負荷は少なく、したがって過電流検
出に至らず電源は遮断されないため、電流は流れ続け、
短絡した部分が発熱して発火する恐れがあった。
In recent years, many power supply devices have a large current capacity (rated current), and there are many cases where the power supply device is used as a common power supply. Therefore, the use of 100% of the power supply capacity has been reduced. For example, in a system using a 5V, 200A power supply with a 50A load, there is a margin of 150A. In such a system, even if a short circuit accident occurs in the load, the load that can pass as much as 150 A current is small, so the overcurrent detection does not occur and the power supply is not shut off, so the current continues to flow,
There was a risk that the short-circuited part would generate heat and ignite.

(発明が解決しようとする課題) 上記したように従来の電源装置では、過電流検出の基
準となる過電流リミット値がその装置の電源定格容量に
対応して固定的に設定されていたので、現使用負荷に対
して充分余裕を持った容量の電源装置を使用している場
合には、現使用負荷にとっては過大な電流が流れても、
過電流リミット値を超えるまでには至らないために過電
流検出が行われず、負荷が保護できないという問題があ
った。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional power supply device, the overcurrent limit value serving as the reference for overcurrent detection is fixedly set according to the power supply rated capacity of the device. If you are using a power supply with a sufficient capacity for the current load, even if an excessive current flows for the current load,
Since the current does not exceed the overcurrent limit value, overcurrent detection is not performed and there is a problem that the load cannot be protected.

この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的
は、使用するプリント基板上の負荷の状態に適合した過
電流リミット値が動的に設定でき、もって使用負荷の状
態に適合した効率のよい過電流検出が行える過電流検出
システムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to dynamically set an overcurrent limit value suitable for a load condition on a printed circuit board to be used, and thus to efficiently use the overcurrent limit value suitable for a use load condition. An object of the present invention is to provide an overcurrent detection system capable of detecting an overcurrent.

また、この発明は、一過性の過電流が流れるプリント
基板の活線交換時には、プリント基板の負荷状態で決定
される過電流リミット値ではなく、直流電源装置の定格
容量で決まる固定の過電流リミット値を用いて過電流を
行うことにより、一過性の過電流には影響されず、短絡
等に起因する異常な過電流だけを確実に検出できる過電
流検出システムを提供することにある。
In addition, the present invention is not limited to the overcurrent limit value determined by the load state of the printed circuit board, but to the fixed overcurrent determined by the rated capacity of the DC power supply device during hot-line replacement of the printed circuit board where transient overcurrent flows. An object of the present invention is to provide an overcurrent detection system that can reliably detect only an abnormal overcurrent caused by a short circuit or the like without being affected by a transient overcurrent by performing an overcurrent using a limit value.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、直流電源装置から直流電源が供給される
プリント基板に過電流が流れるのを検出するための過電
流検出システムにおいて、上記直流電源装置からの出力
電流を検出する電流検出手段と、通常状態において、上
記電流検出手段によって検出された出力電流の値を一定
時間間隔で一定回数測定して、当該一定回数測定した出
力電流値の平均値を求め、その平均値に対応した第1の
電流リミット値(IL)を設定する動作を一定サイクル毎
に繰り返す設定手段と、この設定手段によって上記第1
の電流リミット値が設定された後、次のサイクルが開始
されるまでの間、上記電流検出手段によって検出された
出力電流の値を一定時間間隔で測定し、その都度、その
時点において上記設定手段によって設定されている最新
の第1の電流リミット値と比較することで、上記プリン
ト基板に過電流が流れていることを検出するための第1
の過電流検出手段とを備えたことを特徴とする。
[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention relates to an overcurrent detection system for detecting an overcurrent flowing on a printed circuit board to which DC power is supplied from a DC power supply device. A current detecting means for detecting an output current from the device, and in a normal state, a value of the output current detected by the current detecting means is measured for a certain number of times at a certain time interval, and an average of the output current values measured for the certain number of times. Setting means for obtaining a value and setting a first current limit value (I L ) corresponding to the average value at every constant cycle;
After the current limit value is set, the value of the output current detected by the current detection means is measured at regular time intervals until the next cycle is started. A first current limit value for detecting that an overcurrent is flowing through the printed circuit board by comparing with the latest first current limit value set by
And overcurrent detecting means.

この発明はまた、上記直流電源装置から直流電源が供
給されるプリント基板の活線交換が行われたことを検出
して同電源装置に通知する活線交換検出手段を更に備え
ると共に、この活線交換検出手段からの活線交換検出通
知を受けて起動されて、同電源装置の定格容量に対応し
た所定の第2の電流リミット値(IL2)を基準とする過
電流検出を行う第2の過電流検出手段であって、上記電
流検出手段によって検出された出力電流の値が予め定め
られた第3の電流リミット値(IL1)(但し、第3の電
流リミット値IL1<第2の電流リミット値IL2)を超えて
から所定時間後に上記電流検出手段によって検出された
出力電流の値を測定して上記第2の電流リミット値と比
較することで、上記プリント基板の活線交換時に上記プ
リント基板に過電流が流れていることを検出するための
第2の過電流検出手段とを備えたことをも特徴とする。
The present invention further comprises a live-line replacement detecting means for detecting that a live-line replacement of a printed circuit board to which DC power is supplied from the DC power supply device has been performed, and notifying the power supply unit, In response to a live-line replacement detection notification from the replacement detection unit, the power-supply unit is activated to perform overcurrent detection based on a predetermined second current limit value (I L2 ) corresponding to the rated capacity of the power supply device. An overcurrent detection means, wherein the value of the output current detected by the current detection means is a predetermined third current limit value (I L1 ) (provided that the third current limit value I L1 <the second A predetermined time after exceeding the current limit value I L2 ), the value of the output current detected by the current detecting means is measured and compared with the second current limit value, so that when the printed circuit board is replaced with a hot wire, Overcurrent on the above printed circuit board Currents will also be characterized in that a second overcurrent detection means for detecting that are.

この発明は更に、上記第1の過電流検出手段に次の判
定機能、即ち、上記電流検出手段によって検出された出
力電流の値が上記第1の電流リミット値を超えているこ
とを複数回連続して検出した場合に、過電流が流れてい
るものと判定する判定機能を持たせたことをも特徴とす
る。
The present invention further provides the first overcurrent detection means with a next determination function, that is, a plurality of times that the output current value detected by the current detection means exceeds the first current limit value for a plurality of times. Also, a feature is provided that a determination function for determining that an overcurrent is flowing when detection is performed.

(作 用) 上記の構成によれば、電流検出手段は、直流電源装置
からプリント基板(上の負荷)に流れる出力電流(負荷
電流)を常時検出する。設定手段は通常状態(プリント
基板の活線交換時以外)において以下の電流リミット値
設定処理を行う。即ち設定手段は、電流検出手段によっ
て検出された出力電流の値を一定時間間隔で一定回数測
定して、当該一定回数測定した出力電流値の平均値を求
め、その平均値に対応した第1の電流リミット値ILを設
定する動作を一定サイクル毎に繰り返す。このように、
設定手段によって設定される電流リミット値ILは、実際
に使用されている負荷(使用負荷)に流れる出力電流
(負荷電流)の値の最新の平均値、即ち平均電流値をも
とに一定サイクル毎に動的に決定されるものであるた
め、即ち負荷に流れる電流の値を学習して決定されるも
のであるため、負荷状態に適合した値となる。したがっ
て、このようにして決定された電流リミット値ILを基準
として第1の過電流検出手段によって過電流検出を行う
ことにより、従来のように電源定格容量に対応した固定
の電流リミット値を用いる方式に比べ、使用負荷に適合
した効率のよい過電流検出が行える。
(Operation) According to the above configuration, the current detecting means always detects the output current (load current) flowing from the DC power supply to the printed circuit board (upper load). The setting means performs the following current limit value setting processing in a normal state (other than at the time of exchanging a live board of a printed board). That is, the setting means measures the value of the output current detected by the current detecting means at a certain time interval for a certain number of times, obtains an average value of the output current values measured at the certain number of times, and obtains a first value corresponding to the average value. It repeats the operation for setting the current limit value I L at every predetermined cycle. in this way,
Current limit value I L that is set by the setting means is actually used load (use load) to flow the output current latest average value of (load current), i.e. a constant average current value based on cycle Since it is dynamically determined for each time, that is, it is determined by learning the value of the current flowing through the load, the value is suitable for the load state. Therefore, by performing the overcurrent detection Thus the current limit value I L which is determined as a reference by the first overcurrent detecting means, using a current limit value of the fixed corresponding to power rated capacity as in the prior art Efficient overcurrent detection suitable for the used load can be performed as compared with the system.

さて電子計算機等においては、直流電源装置から電源
供給を受けるプリント基板は一般に複数存在する。工業
用計算機のように24時間稼働が要求されるものでは、プ
リント基板も2重化されており、1つのプリント基板が
故障してもシステ動作を継続できるいわゆるフォルトト
レラント機能を有している。この種のシステムでは、故
障プリント基板の交換のためにプリント基板の抜き差し
を行う場合、電源を落とさないのが一般的である。電源
が投入された状態でプリント基板の抜き差しが行われる
場合、即ちプリント基板の活線交換が行われる場合(特
にプリント基板の挿入時)には、プリント基板に設けら
れているノイズ除去用のバイパスコンデンサが一時的に
短絡に近い状態となるために一過性の過電流(ラッシュ
カレント)が流れる。このため、もしプリント基板の活
線交換時にも、上記のように負荷に流れる電流の値を学
習して設定される電流リミット値ILを基準として過電流
検出を行ったのでは、一過性の過電流も異常として検出
されてしまう。そこで本発明では、活線交換検出手段を
設け、プリント基板の活線交換が行われたことが検出さ
れた場合には、第1の過電流検出手段による過電流検出
に代えて、電源定格容量に対応した固定の電流リミット
値IL2を基準とする第2の過電流手段による過電流検出
を行うようにしている。この過電流検出は、上記電流検
出手段によって検出された出力電流の値が予め定められ
た第3の電流リミット値IL1(IL1<IL2)を超えてから
所定時間後に上記電流検出手段によって検出された出力
電流の値を測定して上記電流リミット値IL2と比較する
ことで行われる。これにより、活線交換時に流れる一過
性の過電流のために誤って異常と判定されことが防止さ
れ、しかも短絡等に起因する異常な過電流は確実に検出
することが可能となる。
In an electronic computer or the like, there are generally a plurality of printed circuit boards that receive power supply from a DC power supply device. In the case of a 24 hour operation such as an industrial computer, the printed circuit board is also doubled, and has a so-called fault tolerant function that can continue the system operation even if one printed circuit board fails. In a system of this type, when a printed circuit board is inserted and removed to replace a failed printed circuit board, it is general that the power supply is not turned off. When the printed circuit board is removed and inserted while the power is turned on, that is, when the live wiring of the printed circuit board is performed (especially when the printed circuit board is inserted), the noise removal bypass provided on the printed circuit board is provided. A transient overcurrent (rush current) flows because the capacitor is temporarily in a state close to a short circuit. Therefore, even if during a hot replacement of the printed circuit board, than was overcurrent detection based on the current limit value I L that is set so as to learn the value of the current flowing through the load as described above, transient Overcurrent is also detected as abnormal. Therefore, in the present invention, a hot-line replacement detecting means is provided, and when it is detected that the live-line replacement of the printed circuit board has been performed, the power supply rated capacity is replaced by the first overcurrent detecting means instead of the overcurrent detection. and to perform the overcurrent detection by the second overcurrent means relative to the current limit value I L2 fixed corresponding to. This overcurrent detection is performed by the current detection means a predetermined time after the value of the output current detected by the current detection means exceeds a predetermined third current limit value I L1 (I L1 <I L2 ). This is performed by measuring the value of the detected output current and comparing it with the current limit value IL2 . As a result, it is possible to prevent an erroneous determination of an abnormality due to a transient overcurrent flowing at the time of hot-line replacement, and it is possible to reliably detect an abnormal overcurrent due to a short circuit or the like.

(実施例) 第1図はこの発明を適用する計算機システムの直流電
源装置周辺の一実施例を示すブロック構成図である。な
お、第4図と同一部分には同一符号を付して詳細な説明
を省略する。第1図において、10は直流電源装置であ
る。直流電源装置10は、第4図に示した従来の直流電源
装置(40)と同様にAC−DC変換部41およびレギュレータ
部42を有する他、負荷(ここでは、後述するプリント基
板20)に流れる電流(出力電流、負荷電流)を検出して
電圧に変換する電流検出回路11を第4図に示す過電流検
出回路43に代えて有している。直流電源装置10は更に、
電流検出回路11で検出されたアナログ出力電流値(の電
圧変換値)をディジタル値に変換するA/D(アナログ/
ディジタル)変換回路(ADC)12、A/D変換回路12の出力
値をもとに負荷に適合した過電流検出を行うための基準
値である電流リミット値(過電流リミット値)ILを自動
的に設定し、この電流リミット値ILとA/D変換回路12の
出力値とを比較して過電流検出を行って電源遮断信号13
を出力する制御部、例えばマイクロコンピュータ14、お
よび上記電流リミット値ILを記憶するためのレジスタ15
を有している。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment around a DC power supply of a computer system to which the present invention is applied. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a DC power supply device. The DC power supply 10 has an AC-DC converter 41 and a regulator 42 in the same manner as the conventional DC power supply (40) shown in FIG. 4, and also flows to a load (here, a printed circuit board 20 described later). A current detection circuit 11 for detecting a current (output current, load current) and converting it into a voltage is provided in place of the overcurrent detection circuit 43 shown in FIG. The DC power supply 10 further includes
A / D (analog / analog) for converting (the voltage conversion value of) the analog output current value detected by the current detection circuit 11 to a digital value
Digital) conversion circuit (ADC) 12, A / D converter circuit current limit value is a reference value based on an output value for performing an overcurrent detection adapted to a load of 12 (over-current limit value) automatically I L to set, the current limit value I L and the a / D converter output value and performs to overcurrent detection compares the power-off signal of the circuit 12 13
Outputting a control unit, a microcomputer 14 and the current limit value register 15 for storing the I L,
have.

20は計算機システムの一部を成す各種回路が搭載され
たプリント基板、21はプリント基板20が実装されるコネ
クタである。直流電源装置10の直流電源はコネクタ21を
介してプリント基板20に供給されるようになっている。
22はプリント基板20がコネクタ21に実装(挿入)された
ことを検出するためのマイクロスイッチ、23はプリント
基板20がコネクタ21に実装される際にマイクロスイッチ
22の作動子を押圧してスイッチオンさせるための、プリ
ント基板20に設けられた接触子、24はマイクロスイッチ
22の状態を割込み信号として直流電源装置10内のマイク
ロコンピュータ14に通知するための信号線である。
Reference numeral 20 denotes a printed board on which various circuits forming a part of the computer system are mounted, and reference numeral 21 denotes a connector on which the printed board 20 is mounted. The DC power of the DC power supply 10 is supplied to the printed circuit board 20 via the connector 21.
Reference numeral 22 denotes a microswitch for detecting that the printed circuit board 20 is mounted (inserted) on the connector 21, and reference numeral 23 denotes a microswitch when the printed circuit board 20 is mounted on the connector 21.
A contact provided on the printed circuit board 20 for pressing the actuator of 22 to switch on, 24 is a micro switch
This is a signal line for notifying the microcomputer 14 in the DC power supply 10 of the state of 22 as an interrupt signal.

なお、第1図では省略されているが、プリント基板20
は複数設けられており、各プリント基板20毎にコネクタ
21およびマイクロスイッチ22が設けられている。そして
各プリント基板20毎に設けられるマイクロスイッチ22の
状態はワイヤード・オアされて、マイクロコンピュータ
14に通知されるようになっている。
Although not shown in FIG. 1, the printed circuit board 20
Are provided, and a connector is provided for each printed circuit board 20.
21 and a microswitch 22 are provided. The state of the microswitch 22 provided for each printed circuit board 20 is wired or
14 is to be notified.

第2図は第1図のマイクロコンピュータ14による通常
状態における過電流検出ルーチンを示すフローチャー
ト、第3図は同じくプリント基板20の活線交換時(挿入
時)における過電流検出ルーチンを示すフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart showing an overcurrent detection routine in the normal state by the microcomputer 14 in FIG. 1, and FIG. 3 is a flowchart showing an overcurrent detection routine when the live board of the printed circuit board 20 is replaced (inserted). .

次に、第1図の構成の動作を第2図および第3図のフ
ローチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

今、プリント基板20がコネクタ21に実装(挿入)され
ており、この状態で第1図の直流電源装置10にAC電源を
入力し、電源をオンすると、負荷電流が直流電源装置10
内の電流検出回路11、更にコネクタ21を通してプリント
基板20に流れ込む。この負荷電流は電流検出回路11によ
って検出され、その電流値は電圧値に変換される。この
電流検出回路11の負荷電流検出値(ここでは電圧変換
値)はA/D変換回路(ADC)12に供給される。A/D変換回
路12は、電流検出回路11からの負荷電流検出値をディジ
タル値Iに変換する。このA/D変換回路12によってディ
ジタル値に変換された負荷電流検出値(負荷電流値)I
はマイクロコンピュータ14に供給される。
Now, the printed circuit board 20 is mounted (inserted) on the connector 21. In this state, when the AC power is input to the DC power supply 10 shown in FIG.
The current flows into the printed circuit board 20 through the current detection circuit 11 and the connector 21. This load current is detected by the current detection circuit 11, and the current value is converted into a voltage value. The load current detection value (voltage conversion value in this case) of the current detection circuit 11 is supplied to an A / D conversion circuit (ADC) 12. The A / D conversion circuit 12 converts the load current detection value from the current detection circuit 11 into a digital value I. The load current detection value (load current value) I converted into a digital value by the A / D conversion circuit 12
Is supplied to the microcomputer 14.

マイクロコンピュータ14は、電源オンにより動作を開
始し、まずA/D変換回路12から負荷電流検出値Iを一定
時間間隔でn回読取り、その平均値を定常負荷電流値
(定常出力電流値)Iiとして算出する(第2図ステップ
S1)。次にマイクロコンピュータ14は、定常負荷電流値
Iiをもとに例えばIiよりα%(αとしては例えば20程度
が適用される)だけ値が多い電流リミット値(過電流リ
ミット値)ILを決定し、レジスタ15に設定する(第2図
ステップS2)。このようにしてレジスタ15に設定される
電流リミット値ILは、定常負荷電流値Iiをもとに決定さ
れたものであるため、現在使用しているプリント基板20
の負荷状態に適合した値となる。
The microcomputer 14 starts operating when the power is turned on, first reads the load current detection value I from the A / D conversion circuit 12 n times at a constant time interval, and averages the average value to a steady load current value (steady output current value) Ii. (Step in FIG. 2)
S1). Next, the microcomputer 14 calculates the steady load current value.
Ii alpha% than the original, for example Ii (the alpha as for example about 20 is applied) only the value is large current limit value to determine the (overcurrent limit value) I L, is set in the register 15 (FIG. 2 Step S2). In this way, the current limit value I L that is set in the register 15, because it was determined based on the steady-state load current value Ii, printed circuit board 20 which is currently used
It becomes a value suitable for the load condition.

マイクロコンピュータ14は、電流リミット値ILの設定
を終了すると、上記の電流リミット値設定のサイクルを
設定するためのタイマ(図示せず)を起動する(第2図
ステップS3)。次にマイクロコンピュータ14はA/D変換
回路12から負荷電流検出値Iを読取り(第2図ステップ
S4)、この読取った負荷電流検出値Iがレジスタ15に設
定されている電流リミット値ILを超えているか否かをチ
ェックする(第2図ステップS5)。もしI≦ILであれ
ば、マイクロコンピュータ14はプリント基板20には過電
流が流れていないものと判断する。この場合、マイクロ
コンピュータ14はタイムオーバとなっているか否かをチ
ェックし(第2図ステップS6)、タイムオーバでなけれ
ば一定時間後に再び上記ステップS4,S5を実行する。こ
れに対してI>ILであれば、マイクロコンピュータ14は
プリント基板20に過電流が流れたものと判断する。この
場合、マイクロコンピュータ14はこの過電流が負荷急変
等による一過性のものであるか否かを調べるために、一
定時間後にA/D変換回路12から負荷電流検出値Iを再度
読取り(第2図ステップS7)、この読取った負荷電流検
出値Iが上記電流リミット値ILを超えているか否かをチ
ェックする(第2図ステップS8)。
The microcomputer 14 has finished setting the current limit value I L, it starts a timer (not shown) for setting the cycle of the current limit value setting (Fig. 2 step S3). Next, the microcomputer 14 reads the load current detection value I from the A / D conversion circuit 12 (step in FIG. 2).
S4), and checks whether this read load current detection value I exceeds the current limit value I L that is set in the register 15 (FIG. 2 step S5). If if I ≦ I L, the microcomputer 14 is the printed circuit board 20 determines that no overcurrent flows. In this case, the microcomputer 14 checks whether or not the time is over (step S6 in FIG. 2). If the time is not over, the microcomputer 14 executes the above steps S4 and S5 again after a fixed time. If contrast I> I L, the microcomputer 14 determines that an overcurrent flows through the printed circuit board 20. In this case, the microcomputer 14 reads the load current detection value I again from the A / D conversion circuit 12 after a certain period of time in order to check whether or not the overcurrent is transient due to a sudden change in load or the like. 2 FIG step S7), and the read load current detection value I it is checked whether or not it exceeds the current limit value I L (FIG. 2 step S8).

もしステップS8の判定がI>ILであれば、マイクロコ
ンピュータ14はプリント基板20に流れている過電流は一
過性のものではないものと判断し、プリント基板20上の
負荷を保護するために電源遮断信号13をレギュレータ部
42に出力して、電源を遮断させる(第2図ステップS
9)。この電源遮断の代わりに、“フ”の字特性により
プリント基板20上の負荷を保護することも可能である。
これに対してI≦ILであれば、マイクロコンピュータ14
は先のステップS5で検出された過電流は一過性のもので
あって異常ではないものと判断し、ステップS5でI≦IL
が判別された場合と同様に、上記ステップS6のタイムオ
ーバチェックを行う。ステップS6でタイムオーバが検出
されると、マイクロコンピュータ14はステップS1,S2に
戻り、電流リミット値設定処理を再び実行する。このよ
うに、電流リミット値設定処理を一定サイクル毎に繰返
すことにより、たとえプリント基板20上の負荷の状態に
微小な変動があっても最新の負荷の状態に適合した電流
リミット値ILを設定することができる。
If it is determined that I> I L in step S8, overcurrent microcomputer 14 is flowing to the printed circuit board 20 judges that not transient, in order to protect the load on the printed circuit board 20 Apply the power cutoff signal 13 to the regulator
42 to shut off the power (step S in FIG. 2).
9). Instead of the power shut-off, it is also possible to protect the load on the printed circuit board 20 by the "-" character.
If this respect an I ≦ I L, the microcomputer 14
Determines that the overcurrent detected in the previous step S5 is transient and not abnormal, and in step S5, I ≦ I L
Is performed, the time-over check in step S6 is performed. When time-out is detected in step S6, the microcomputer 14 returns to steps S1 and S2, and executes the current limit value setting process again. Thus, by repeating the current limit value setting processing for each predetermined cycle, even if setting the current limit value I L that conform to the latest state of the load even if slight variations in the state of the load on the printed circuit board 20 can do.

次に、第1図に示すプリント基板20が故障等のために
活線交換された場合の過電流検出について説明する。
Next, detection of overcurrent when the printed circuit board 20 shown in FIG. 1 is replaced by a hot wire due to a failure or the like will be described.

今、直流電源装置10の電源がオンされている状態で、
プリント基板20がコネクタ21に挿入されたものとする。
この際、プリント基板20の接触子23によりマイクロスイ
ッチ22の作動子が押圧され、マイクロスイッチ22はオン
する。このマイクロスイッチ22のオン信号は、プリント
基板20の活線交換を通知するための割込み信号として信
号線24を介してマイクロコンピュータ14(の割込み入力
端子)に入力される。
Now, with the DC power supply 10 turned on,
It is assumed that the printed circuit board 20 has been inserted into the connector 21.
At this time, the operator of the micro switch 22 is pressed by the contact 23 of the printed circuit board 20, and the micro switch 22 is turned on. The ON signal of the micro switch 22 is input to (the interrupt input terminal of) the microcomputer 14 via the signal line 24 as an interrupt signal for notifying that the live board of the printed circuit board 20 has been replaced.

マイクロコンピュータ14は信号線24を介して割込み信
号が入力されると、即ちプリント基板20がコネクタ21に
挿入されたことが検出されると、第2図に示す過電流検
出ルーチンに代えて第3図に示す過電流検出ルーチンを
次のように実行する。まずマイクロコンピュータ14は、
A/D変換回路12から負荷電流検出値(負荷電流値)Iを
読取り(第3図ステップS11)、この読取った負荷電流
検出値Iが予め定められている電流リミット値IL1を超
えているか否かをチェックする動作(第3図ステップS1
2)を、I>IL1を判定するまで繰返し実行する。この電
流リミット値IL1は、プリント基板20の活線交換時に一
過性の過電流(ラッシュカレント)が流れることを検出
するのに必要十分な値となっている。
When an interrupt signal is input via the signal line 24, that is, when the microcomputer 14 detects that the printed circuit board 20 has been inserted into the connector 21, the microcomputer 14 replaces the overcurrent detection routine shown in FIG. The overcurrent detection routine shown in the figure is executed as follows. First, the microcomputer 14
A load current detection value (load current value) I is read from the A / D conversion circuit 12 (step S11 in FIG. 3), and the read load current detection value I exceeds a predetermined current limit value IL1 . Operation to check whether or not (step S1 in FIG. 3)
2) is repeated until I> I L1 is determined. The current limit value IL1 is a value necessary and sufficient for detecting that a transient overcurrent (rush current) flows when the printed circuit board 20 is replaced with a hot wire.

マイクロコンピュータ14は、上記ステップS12でI>I
L1を判定し、プリント基板20の活線交換により一過性の
過電流が流れ始めたものと判断すると、この過電流が真
に一過性のものであるか否か(短絡等の事故による異常
な過電流であるか)をチェックするために、一定時間後
にA/D変換回路12から負荷電流検出値Iを再度読取る
(第3図ステップS13)。次にマイクロコンピュータ14
は、ステップS13で読取った負荷電流検出値Iが直流電
源装置10の電源定格容量に対応して予め定められている
電流リミット値IL2(ここでIL2>IL1)を超えているか
否かをチェックする(第3図ステップS14)。
The microcomputer 14 determines in step S12 that I> I
When L1 is determined and it is determined that a transient overcurrent has started to flow due to the replacement of the live board of the printed circuit board 20, it is determined whether or not this overcurrent is truly transient (according to an accident such as a short circuit). In order to check for an abnormal overcurrent, the load current detection value I is read again from the A / D conversion circuit 12 after a predetermined time (step S13 in FIG. 3). Next, microcomputer 14
Is whether or not the load current detection value I read in step S13 exceeds a current limit value I L2 (here, I L2 > I L1 ) corresponding to the power supply rated capacity of the DC power supply 10. Is checked (step S14 in FIG. 3).

マイクロコンピュータ14は、上記ステップS14の判定
がI≦IL2であるならば、プリント基板20には活線交換
のために一過性の過電流が流れただけであり、したがっ
て異常ではないもの判断し、第2図に示す通常の過電流
検出ルーチンに戻る。これに対してI>IL2であるなら
ば、マイクロコンピュータ14はプリント基板20の短絡事
故等によりプリント基板20に一過性でない異常な過電流
が流れているものと判断し、電源遮断信号13をレギュレ
ータ部42に出力して電源を遮断させる(第3図ステップ
S15)。
If the determination in step S14 is I ≦ I L2 , the microcomputer 14 determines that only a transient overcurrent has flowed through the printed circuit board 20 to replace the hot wire, and therefore it is not abnormal. Then, the process returns to the normal overcurrent detection routine shown in FIG. On the other hand, if I> I L2 , the microcomputer 14 determines that an abnormal transient current that is not transient is flowing through the printed circuit board 20 due to a short circuit accident of the printed circuit board 20 or the like, and the power cutoff signal 13 To the regulator unit 42 to shut off the power (step in FIG. 3).
S15).

なお前記実施例では、通常状態においては、負荷電流
検出値Iが2回続けて電流リミット値ILを超えたことが
検出された場合に、一過性でない過電流が流れたものと
して電源を遮断する場合について説明したが、3回また
はそれ以上続けて超えたことが検出された場合に電源を
遮断することも可能である。このことは、プリント基板
の活線交換時における過電流検出でも同様であり、負荷
電流検出値Iが複数回続けて電流リミット値IL2を超え
たことが検出された場合に電源を遮断しても良い。また
前記実施例では、コネクタ21へのプリント基板20の挿入
(プリント基板20の活線交換)をマイクロスイッチ22に
より検出する場合について説明したが、これに限るもの
ではなく、例えば光学的に検出することも可能である。
Note in the above embodiment, in the normal state, if the load current detection value I exceeds the current limit value I L twice successively is detected, the power supply as an overcurrent is not transient flows Although the case of shutting off has been described, it is also possible to shut off the power supply when it is detected that the power is exceeded three times or more consecutively. The same applies in the overcurrent detection of the printed circuit board at the time of hot-replaced, shut off the power when the load current detection value I exceeds the current limit value I L2 continues a plurality of times is detected Is also good. Further, in the above-described embodiment, the case where the insertion of the printed circuit board 20 into the connector 21 (hot swap of the printed circuit board 20) is detected by the microswitch 22 has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also possible.

[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、通常状態にお
いては、実際に使用されているプリント基板上の負荷に
流れる電流をもとに使用負荷に適合した第1の電流リミ
ット値(IL)を一定サイクル毎に自動的に設定し、この
設定リミット値を基準として過電流検出を行う構成とし
たので、使用負荷の異常等によりに負荷に過電流が流れ
た場合には電源定格容量に対応した固定の電流リミット
値の範囲内でも従来と異なって過電流検出が行えるよう
になり、即ち使用負荷に適合した効率のよい過電流検出
が行えるようになり、使用負荷の大小に無関係に使用負
荷を適切に保護することができる。したがってこの発明
によれば、使用負荷の適切な保護のために、従来のよう
に使用負荷の大きさに適合する電源定格容量の電源装置
を選ぶ必要がなくなり、電源の最大容量を超えない限
り、使用負荷の大きさに無関係に同一の電源装置を用い
ることができる。また同様の理由で、1システムで複数
の電源装置を必要とする場合、同一種類の電源装置を使
用することができる。
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, in the normal state, the first current limit adapted to the used load based on the current flowing to the load actually used on the printed circuit board The value (I L ) is automatically set every fixed cycle, and overcurrent detection is performed based on this set limit value. If an overcurrent flows through the load due to an abnormality in the load used, etc. Even if it is within the range of the fixed current limit value corresponding to the power supply rated capacity, overcurrent detection can be performed differently from the past, that is, efficient overcurrent detection suitable for the used load can be performed, and the size of the used load can be reduced. Regardless, the use load can be appropriately protected. Therefore, according to the present invention, it is not necessary to select a power supply device having a power supply rated capacity suitable for the size of the use load as in the related art in order to properly protect the use load, as long as the maximum capacity of the power supply is not exceeded. The same power supply can be used regardless of the magnitude of the load used. For the same reason, when one system requires a plurality of power supply devices, the same type of power supply device can be used.

また、この発明によれば、プリント基板の活線交換時
には、第1の電流リミット値を基準とした過電流検出に
代えて、電源定格容量に対応した固定の電流リミット値
である第2の電流リミット値(IL2)を基準とした過電
流検出を行う構成としたので、活線交換に伴う一過性の
過電流の発生のために誤った過電流検出が行われること
が防止でき、しかも短絡等の事故に起因する異常な過電
流については確実に検出して火炎等を防止することがで
きる。
Further, according to the present invention, at the time of hot wire replacement of the printed circuit board, instead of the overcurrent detection based on the first current limit value, the second current which is a fixed current limit value corresponding to the power supply rated capacity is used. Since the overcurrent detection based on the limit value (I L2 ) is adopted, it is possible to prevent erroneous overcurrent detection due to the occurrence of transient overcurrent due to hot-line replacement. An abnormal overcurrent caused by an accident such as a short circuit can be reliably detected to prevent a flame or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図、第
2図は通常状態における過電流検出ルーチンのフローチ
ャート、第3図はプリント基板の活線交換時における過
電流検出ルーチンのフローチャート、第4図は従来例を
示すブロック構成図である。 10……直流電源装置、11……電流検出回路、12……A/D
変換回路(ADC)、13……電源遮断信号、14……マイク
ロコンピュータ、15……レジスタ、20……プリント基
板、21……コネクタ、22……マイクロスイッチ(活線交
換検出手段)、41……AC−DC変換部、42……レギュレー
タ部。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of an overcurrent detection routine in a normal state, FIG. 3 is a flowchart of an overcurrent detection routine at the time of hot wire replacement of a printed circuit board, FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example. 10 DC power supply unit 11 Current detection circuit 12 A / D
Conversion circuit (ADC), 13 Power cutoff signal, 14 Microcomputer, 15 Register, 20 Printed circuit board, 21 Connector, 22 Microswitch (hot wire replacement detection means), 41 ... AC-DC converter, 42 ... Regulator.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電源装置から直流電源が供給されるプ
リント基板に過電流が流れるのを検出するための過電流
検出システムにおいて、 上記直流電源装置からの出力電流を検出する電流検出手
段と、 通常状態において、上記電流検出手段によって検出され
た出力電流の値を一定時間間隔で一定回数測定して、当
該一定回数測定した出力電流値の平均値を求め、その平
均値に対応した第1の電流リミット値を設定する動作を
一定サイクル毎に繰り返す設定手段と、 上記設定手段によって上記第1の電流リミット値が設定
された後、次のサイクルが開始されるまでの間、上記電
流検出手段によって検出された出力電流の値を一定時間
間隔で測定し、その都度、その時点において上記設定手
段によって設定されている最新の上記第1の電流リミッ
ト値と比較することで、上記プリント基板に過電流が流
れていることを検出するための第1の過電流検出手段と
を具備することを特徴とする過電流検出システム。
An overcurrent detection system for detecting an overcurrent flowing in a printed circuit board to which DC power is supplied from a DC power supply, wherein current detection means for detecting an output current from the DC power supply; In the normal state, the value of the output current detected by the current detecting means is measured a fixed number of times at fixed time intervals, an average value of the output current values measured a certain number of times is obtained, and a first value corresponding to the average value is obtained. Setting means for repeating an operation of setting a current limit value at every fixed cycle; and after the setting of the first current limit value by the setting means, until the next cycle is started, the current detecting means. The value of the detected output current is measured at regular time intervals, and each time, the latest first current limit value set by the setting means at that time is measured. By comparing the values, overcurrent detection system characterized by comprising a first overcurrent detection means for detecting that overcurrent flows to the printed circuit board.
【請求項2】直流電源装置と、この直流電源装置から直
流電源が供給されるプリント基板の活線交換が行われた
ことを検出して同電源装置に通知する活線交換検出手段
とを具備し、上記プリント基板に過電流が流れるのを検
出するための過電流検出システムにおいて、 上記直流電源装置は、 同電源装置からの出力電流を検出する電流検出手段と、 通常状態において、上記電流検出手段によって検出され
た出力電流の値を一定時間間隔で一定回数測定して、当
該一定回数測定した出力電流値の平均値を求め、その平
均値に対応した第1の電流リミット値を設定する動作を
一定サイクル毎に繰り返す設定手段と、 上記設定手段によって上記第1の電流リミット値が設定
された後、次のサイクルが開始されるまでの間、上記電
流検出手段によって検出された出力電流の値を一定時間
間隔で測定し、その都度、その時点において上記設定手
段によって設定されている最新の上記第1の電流リミッ
ト値と比較することで、上記プリント基板に過電流が流
れていることを検出するための第1の過電流検出手段
と、 上記活線交換検出手段からの活線交換検出通知を受けて
起動されて、上記直流電源装置の定格容量に対応した所
定の第2の電流リミット値を基準とする過電流検出を行
う第2の過電流検出手段であって、上記電流検出手段に
よって検出された出力電流の値が予め定められた第3の
電流リミット値(但し、第3の電流リミット値<第2の
電流リミット値)を超えてから所定時間後に上記電流検
出手段によって検出された出力電流の値を測定して上記
第2の電流リミット値と比較することで、上記プリント
基板の活線交換時に上記プリント基板に過電流が流れて
いることを検出するための第2の過電流検出手段とを備
えたことを特徴とする過電流検出システム。
2. A direct-current power supply device, and a live-line replacement detecting means for detecting that a live-line exchange of a printed circuit board to which direct-current power is supplied from the direct-current power supply has been performed and notifying the power supply unit. In the overcurrent detection system for detecting an overcurrent flowing in the printed circuit board, the DC power supply includes a current detection unit that detects an output current from the power supply, An operation of measuring the output current value detected by the means at a fixed time interval for a fixed number of times, obtaining an average value of the output current values measured at the fixed number of times, and setting a first current limit value corresponding to the average value Setting means for repeating the above at every constant cycle, and after the first current limit value is set by the setting means, until the next cycle starts, the current detecting means The value of the detected output current is measured at fixed time intervals, and each time the output current is compared with the latest first current limit value set by the setting means at that time, an overcurrent is supplied to the printed circuit board. A first overcurrent detecting means for detecting that the current is flowing, and a predetermined overcurrent corresponding to a rated capacity of the DC power supply device, being activated upon receiving a hot-line replacement detection notification from the hot-line replacement detecting means. A second overcurrent detection means for performing overcurrent detection based on the second current limit value, wherein the value of the output current detected by the current detection means is a predetermined third current limit value (However, the output current value detected by the current detection means is measured a predetermined time after exceeding the third current limit value <the second current limit value) and is compared with the second current limit value. This A second overcurrent detecting means for detecting that an overcurrent is flowing in the printed circuit board when the printed circuit board is replaced with a hot wire.
【請求項3】上記第1の過電流検出手段は、上記電流検
出手段によって検出された出力電流の値が上記第1の電
流リミット値を超えていることを複数回連続して検出し
た場合に、過電流が流れているものと判定することを特
徴とする請求項1または請求項2記載の過電流検出シス
テム。
3. The method according to claim 2, wherein the first overcurrent detecting means detects a case where the value of the output current detected by the current detecting means exceeds the first current limit value continuously plural times. 3. The overcurrent detection system according to claim 1, wherein it is determined that an overcurrent is flowing.
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