JP2858825B2 - 並列運転電源制御方式 - Google Patents
並列運転電源制御方式Info
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- JP2858825B2 JP2858825B2 JP29220389A JP29220389A JP2858825B2 JP 2858825 B2 JP2858825 B2 JP 2858825B2 JP 29220389 A JP29220389 A JP 29220389A JP 29220389 A JP29220389 A JP 29220389A JP 2858825 B2 JP2858825 B2 JP 2858825B2
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- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/59—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
- H02J1/10—Parallel operation of dc sources
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は並列運転電源制御方式に関する。
［従来の技術］ 従来の並列運転電源制御方式では，並列運転される複
数のスイッチング電源モジュールのそれぞれに，定格出
力電流付近に動作点を有する出力電圧垂下回路を設けて
いる。この出力電圧垂下回路はいずれかのスイッチング
電流モジュールの出力電流が定格出力電流を越えるよう
な場合に定格出力電流付近で出力電圧を低下させ，定格
出力電流以上の電流が流れるのを防止するというもので
ある。
数のスイッチング電源モジュールのそれぞれに，定格出
力電流付近に動作点を有する出力電圧垂下回路を設けて
いる。この出力電圧垂下回路はいずれかのスイッチング
電流モジュールの出力電流が定格出力電流を越えるよう
な場合に定格出力電流付近で出力電圧を低下させ，定格
出力電流以上の電流が流れるのを防止するというもので
ある。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の出力電圧垂下回路を使用する並列運転
電源制御方式では，並列接続されるそれぞれのスイッチ
ング電源モジュールの出力電流は平衡していない。この
為，一部のスイッチング電源モジュールに対して常に大
きな電流が流れて大きな負荷が加わり，信頼性の面で不
都合な結果を生ずるという欠点がある。
電源制御方式では，並列接続されるそれぞれのスイッチ
ング電源モジュールの出力電流は平衡していない。この
為，一部のスイッチング電源モジュールに対して常に大
きな電流が流れて大きな負荷が加わり，信頼性の面で不
都合な結果を生ずるという欠点がある。
また，複数のスイッチング電流モジュールの出力電流
を平衡させる場合は，定格出力電流以下での出力インピ
ーダンスが非常に小さい為調整に手間がかかるという問
題点もある。更に，調整後のスイッチング電源モジュー
ルの出力電圧の安定性に欠けるという欠点もある。
を平衡させる場合は，定格出力電流以下での出力インピ
ーダンスが非常に小さい為調整に手間がかかるという問
題点もある。更に，調整後のスイッチング電源モジュー
ルの出力電圧の安定性に欠けるという欠点もある。
本発明は，複数のスイチッング電源モジュールの出力
電流を平衡させると共に，これらスイッチング電源モジ
ュールの出力電圧を安定させることを目的とする。
電流を平衡させると共に，これらスイッチング電源モジ
ュールの出力電圧を安定させることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は，論理装置に並列に電力を供給する複数のス
イッチング電源モジュールと，上位制御装置に接続され
前記複数のスイッチング電源モジュールを制御する並列
運転電源制御モジュールとを有し， 前記複数のスイッチング電源モジュールのそれぞれは
DC−DCコンバータと，基本パルスに応答して該DC−DCコ
ンバータを駆動する駆動パルス発生部と，前記DC−DCコ
ンバータから出力される電流を検出し前記並列運転電源
制御モジュールに第１のデータとして送出する電流帰還
部とを備え， 前記並列運転電源制御モジュールは，前記複数のスイ
ッチング電流モジュールのそれぞれから送出される第１
のデータを演算処理しそれぞれ第２のデータとして出力
する演算処理部と，前記第２のデータと前記論理装置に
入力される電圧とから誤差データを作成し前記駆動パル
ス発生部へ出力する複数の誤差増幅器と，前記基本パル
スを前記駆動パルス発生部へ出力する基本パルス発生部
とを備えたことを特徴とする並列運転電源制御方式。
イッチング電源モジュールと，上位制御装置に接続され
前記複数のスイッチング電源モジュールを制御する並列
運転電源制御モジュールとを有し， 前記複数のスイッチング電源モジュールのそれぞれは
DC−DCコンバータと，基本パルスに応答して該DC−DCコ
ンバータを駆動する駆動パルス発生部と，前記DC−DCコ
ンバータから出力される電流を検出し前記並列運転電源
制御モジュールに第１のデータとして送出する電流帰還
部とを備え， 前記並列運転電源制御モジュールは，前記複数のスイ
ッチング電流モジュールのそれぞれから送出される第１
のデータを演算処理しそれぞれ第２のデータとして出力
する演算処理部と，前記第２のデータと前記論理装置に
入力される電圧とから誤差データを作成し前記駆動パル
ス発生部へ出力する複数の誤差増幅器と，前記基本パル
スを前記駆動パルス発生部へ出力する基本パルス発生部
とを備えたことを特徴とする並列運転電源制御方式。
［作 用］ 本発明においては,2台以上のスイッチング電源モジュ
ールの安定化電源出力端子を相互に並列接続してある。
スイッチング電源モジュールでは出力電流を第１のアナ
ログデータとして検出してこれを並列運転電源制御モジ
ュールに送出している。また，デジタル処理を介して生
成された誤差データと基本パルス発生部から発生する基
本パルスを並列運転電源制御モジュールから受信し，ス
イッチング電源モジュールの駆動パルス発生部を駆動
し，非安定化入力電圧を制御して安定化出力電圧をスイ
ッチング電源モジュールから論理装置へ出力している。
ールの安定化電源出力端子を相互に並列接続してある。
スイッチング電源モジュールでは出力電流を第１のアナ
ログデータとして検出してこれを並列運転電源制御モジ
ュールに送出している。また，デジタル処理を介して生
成された誤差データと基本パルス発生部から発生する基
本パルスを並列運転電源制御モジュールから受信し，ス
イッチング電源モジュールの駆動パルス発生部を駆動
し，非安定化入力電圧を制御して安定化出力電圧をスイ
ッチング電源モジュールから論理装置へ出力している。
一方，並列運転電源制御モジュールではスイッチング
電源モジュールから送出された出力電流を表わす第１の
アナログデータをデジタル処理する為A/D変換し，スイ
ッチング電源モジュールにおける出力電流の偏差を平均
値から算出している。この偏差があらかじめ定められた
許容範囲を外れている場合には第１のアナログデータの
A/D変換データにこの偏差を加算，又は減算し，これに
よって得られた結果をD/A変換を施して第２のアナログ
データとする。さらに，並列運転電源制御モジュールで
は,2台のスイッチング電源モジュールの安定化電源出力
端子のに任意の１点における出力電圧を検出し，誤差増
幅部へ入力しこれをデジタル処理により生成した第２の
アナログデータと比較している。そこで，出力電圧を安
定化する為，比較した結果である誤差データをスイッチ
ング電源モジュールへ送出している。
電源モジュールから送出された出力電流を表わす第１の
アナログデータをデジタル処理する為A/D変換し，スイ
ッチング電源モジュールにおける出力電流の偏差を平均
値から算出している。この偏差があらかじめ定められた
許容範囲を外れている場合には第１のアナログデータの
A/D変換データにこの偏差を加算，又は減算し，これに
よって得られた結果をD/A変換を施して第２のアナログ
データとする。さらに，並列運転電源制御モジュールで
は,2台のスイッチング電源モジュールの安定化電源出力
端子のに任意の１点における出力電圧を検出し，誤差増
幅部へ入力しこれをデジタル処理により生成した第２の
アナログデータと比較している。そこで，出力電圧を安
定化する為，比較した結果である誤差データをスイッチ
ング電源モジュールへ送出している。
［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
本発明による並列運転電源制御方式の一実施例を第１
図に示す。
図に示す。
第１図の並列運転制御方式は上位制御装置１と，並列
運転電源制御モジュール３と，第１及び第２の２つのス
イッチング電源モジュール5,6とを有し，論理装置２に
電力を供給する。
運転電源制御モジュール３と，第１及び第２の２つのス
イッチング電源モジュール5,6とを有し，論理装置２に
電力を供給する。
並列運転電源制御モジュール３はマイクロプロセッサ
31と，クロック信号発生部32と，レジスタ部33と，プロ
グラムメモリ34と,I/Oポート35と，第１のA/D変換部36
と，第２のA/D変換部37と，第１のD/A変換部38と，第２
のD/A変換部39と，第１の誤差増幅器41と，第２の誤差
増幅部42と，基本パルス発生部43とから成立つ。この並
列運転電源制御モジュール３は，インターフェースを具
備した上位制御装置１に接続されている。
31と，クロック信号発生部32と，レジスタ部33と，プロ
グラムメモリ34と,I/Oポート35と，第１のA/D変換部36
と，第２のA/D変換部37と，第１のD/A変換部38と，第２
のD/A変換部39と，第１の誤差増幅器41と，第２の誤差
増幅部42と，基本パルス発生部43とから成立つ。この並
列運転電源制御モジュール３は，インターフェースを具
備した上位制御装置１に接続されている。
第１及び第２のスイッチング電源モジュール5,6はそ
れぞれ駆動パルス発生部51,61と非安定化電源入力端子
７または９と安定化電源出力端子８または10とを具備し
たDC−DCコンバータ50,60とから成立つ。
れぞれ駆動パルス発生部51,61と非安定化電源入力端子
７または９と安定化電源出力端子８または10とを具備し
たDC−DCコンバータ50,60とから成立つ。
これら第１及び第２のスイッチング電源モジュール５
及び６で安定化された出力電圧が電源端子11を経由して
論理装置２へ出力される。なお，電源端子11は並列運転
電源制御モジュール３の誤差増幅部41,42にも接続され
ている。
及び６で安定化された出力電圧が電源端子11を経由して
論理装置２へ出力される。なお，電源端子11は並列運転
電源制御モジュール３の誤差増幅部41,42にも接続され
ている。
基本パルス発生部43が駆動パルス発生部51及び61にパ
ルスを送出すると，これら駆動パルス発生部51,61が起
動される。駆動パルス発生部51,61はDC−DCコンパーダ5
0,60をそれぞれ制御して入力端子７及び９より供給され
る電圧をそれぞれ安定化して論理装置２に供給する。
ルスを送出すると，これら駆動パルス発生部51,61が起
動される。駆動パルス発生部51,61はDC−DCコンパーダ5
0,60をそれぞれ制御して入力端子７及び９より供給され
る電圧をそれぞれ安定化して論理装置２に供給する。
DC−DCコンバータ部50,60から論理装置２に流れる電
流は，電流帰還部53,63によって一定の時間間隔でそれ
ぞれ検出され，第１のアナログデータI5,I6として並列
運転電源モジュール３へ送られる。
流は，電流帰還部53,63によって一定の時間間隔でそれ
ぞれ検出され，第１のアナログデータI5,I6として並列
運転電源モジュール３へ送られる。
並列運転電源モジュール３に送られたアナログデータ
I5,I6は，それぞれA/D変換部36,37でデジタルデータI5,
I6に変換される。変換されたデジタルデータI5,I6はマ
イクロプロセッサ31の制御下で演算処理される。
I5,I6は，それぞれA/D変換部36,37でデジタルデータI5,
I6に変換される。変換されたデジタルデータI5,I6はマ
イクロプロセッサ31の制御下で演算処理される。
この演算処理は，まず，デジタルデータの総和（I5＋
I6）とそれぞれのデジタルデータをデータの個数倍（こ
こでは２倍即ち,2×I5,及び２×I6）した値とを比較す
る。言い換えれば，全てのデジタルデータの平均値と各
デジタルデータとを比較する。
I6）とそれぞれのデジタルデータをデータの個数倍（こ
こでは２倍即ち,2×I5,及び２×I6）した値とを比較す
る。言い換えれば，全てのデジタルデータの平均値と各
デジタルデータとを比較する。
比較の結果，各デジタルデータの中で平均値よりも所
定値以上大きいデジタルデータは予め定められた値を減
じて新たな基準データとする。逆に，平均値よりも所定
値以上小さいデジタルデータは予め定められた値を加え
て新たな基準データ（第２のアナログデータ）とする。
また，所定値以上の差がない場合はデジタルデータをそ
のまま基準データとする。こうしてデジタルデータI5,I
6に対応する基準I5,I6が得られる。
定値以上大きいデジタルデータは予め定められた値を減
じて新たな基準データとする。逆に，平均値よりも所定
値以上小さいデジタルデータは予め定められた値を加え
て新たな基準データ（第２のアナログデータ）とする。
また，所定値以上の差がない場合はデジタルデータをそ
のまま基準データとする。こうしてデジタルデータI5,I
6に対応する基準I5,I6が得られる。
一例として，マイクロプロセッサ31は出力電流I5,I6
に対応するデジタルデータの和とそれぞれの出力電流
I5,I6に対応するデジタルデータの並列接続台数倍（こ
こでは２倍）したものとをそれぞれ比較する。そして，
後者が例えば前者よりも1A以上大きければ，大きい値を
示しているスイッチング電源モジュールに対するデジタ
ルデータから１単位を差引いてこれを基準データとして
生成する。逆に，後者が例えば前者よりも1A以上小さけ
れば，小さい値を示しているスイッチング電源モジュー
ルに対するデジタルデータに１単位を加えてこれを基準
データとして生成する。
に対応するデジタルデータの和とそれぞれの出力電流
I5,I6に対応するデジタルデータの並列接続台数倍（こ
こでは２倍）したものとをそれぞれ比較する。そして，
後者が例えば前者よりも1A以上大きければ，大きい値を
示しているスイッチング電源モジュールに対するデジタ
ルデータから１単位を差引いてこれを基準データとして
生成する。逆に，後者が例えば前者よりも1A以上小さけ
れば，小さい値を示しているスイッチング電源モジュー
ルに対するデジタルデータに１単位を加えてこれを基準
データとして生成する。
これらの基準データI5,I6はそれぞれD/A変換部38,39
に入力されアナログ信号に変換される。アナログ信号に
変換された基準データI5,I6は誤差増幅部41,42にそれぞ
れ入力される。
に入力されアナログ信号に変換される。アナログ信号に
変換された基準データI5,I6は誤差増幅部41,42にそれぞ
れ入力される。
誤差増幅部41,42には電源端子11から論理装置への入
力電圧も入力電圧も入力されており，この入力電圧と先
に述べた基準データI5,I6とをそれぞれ比較して誤差デ
ータを作成し，駆動パルス発生部51,61へ誤差データを
入力する。
力電圧も入力電圧も入力されており，この入力電圧と先
に述べた基準データI5,I6とをそれぞれ比較して誤差デ
ータを作成し，駆動パルス発生部51,61へ誤差データを
入力する。
基本パルス発生部43からのパルス信号に基づいてDC−
DCコンバータ50,60を駆動していた駆動パルス発生部51,
61はそれぞれ誤差増幅部41,42からの誤差データに基づ
き駆動パルスのパルス幅制御を行う。
DCコンバータ50,60を駆動していた駆動パルス発生部51,
61はそれぞれ誤差増幅部41,42からの誤差データに基づ
き駆動パルスのパルス幅制御を行う。
こうして２つのスイッチング電源モジュールから論理
装置へ入力される電流を平衡させその電圧を安定させる
ことができる。
装置へ入力される電流を平衡させその電圧を安定させる
ことができる。
［発明の効果］ 本発明によれば，スイッチング電源モジュールから出
力される電流を検出し，マイクロプロセッサによる演算
処理部を用いてこの電流値から基準データを作成し，更
にこの基準データと論理装置の入力電圧とから誤差デー
タを得，基本パルス発生部からの基本パルスと共に駆動
パルス発生部を駆動するようにしたことで，全てのスイ
ッチング電源モジュールからの出力電圧を安定化すると
同時に出力電流の平衡を取ることができる。
力される電流を検出し，マイクロプロセッサによる演算
処理部を用いてこの電流値から基準データを作成し，更
にこの基準データと論理装置の入力電圧とから誤差デー
タを得，基本パルス発生部からの基本パルスと共に駆動
パルス発生部を駆動するようにしたことで，全てのスイ
ッチング電源モジュールからの出力電圧を安定化すると
同時に出力電流の平衡を取ることができる。
第１図は本発明に係る並列電源制御方式の一実施例のブ
ロック図である。 １……上位制御装置,2……論理装置,3……並列運転電源
制御モジュール,5,6……スイッチング電源モジュール,
7,9……非安定化電源入力端子,8,10……安定化電源出力
端子,11……電源端子,31……マイクロプロセッサ,32…
…クロック発生部,33……レジスタ,34……プログラムメ
モリ,35……I/Oポート,36,37……A/D変換部,38,39……D
/A変換部,41,42……誤差増幅部,43……基本パルス発生
部,50,60……DC−DCコンバータ,51,61……駆動パルス発
生部,53,63……電流帰還部。
ロック図である。 １……上位制御装置,2……論理装置,3……並列運転電源
制御モジュール,5,6……スイッチング電源モジュール,
7,9……非安定化電源入力端子,8,10……安定化電源出力
端子,11……電源端子,31……マイクロプロセッサ,32…
…クロック発生部,33……レジスタ,34……プログラムメ
モリ,35……I/Oポート,36,37……A/D変換部,38,39……D
/A変換部,41,42……誤差増幅部,43……基本パルス発生
部,50,60……DC−DCコンバータ,51,61……駆動パルス発
生部,53,63……電流帰還部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−218867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−218868（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−296113（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−143288（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06F 1/26 - 1/32 H02M 3/00 - 3/44
Claims (1)
- 【請求項１】論理装置に並列に電力を供給する複数のス
イッチング電源モジュールと、上位制御装置に接続され
前記複数のスイッチング電源モジュールを制御する並列
運転電源制御モジュールとを有し、 前記複数のスイッチング電源モジュールのそれぞれは、
DC−DCコンバータと、基本パルス信号に応答して誤差デ
ータに基づいて前記DC−DCコンバータを駆動する駆動パ
ルス発生部と、前記DC−DCコンバータから出力される電
流を検出し前記並列運転電源制御モジュールに第１のデ
ータとして送出する電流帰還部とを備え、 前記並列運転電源制御モジュールは、前記複数のスイッ
チング電流モジュールのそれぞれから送出される第１の
データを演算処理しそれぞれ第２のデータとして出力す
る演算処理部と、前記第２のデータと前記論理装置に入
力される電圧とから前記誤差データを作成し前記駆動パ
ルス発生部へ出力する複数の誤差演算器と、前記基本パ
ルス信号を前記駆動パルス部へ出力する基本パルス発生
部とを備えたことを特徴とする並列運転電源制御方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29220389A JP2858825B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 並列運転電源制御方式 |
| US07/611,787 US5177372A (en) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | Parallel operation power supply control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29220389A JP2858825B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 並列運転電源制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03154911A JPH03154911A (ja) | 1991-07-02 |
| JP2858825B2 true JP2858825B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=17778865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29220389A Expired - Fee Related JP2858825B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 並列運転電源制御方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5177372A (ja) |
| JP (1) | JP2858825B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2056734B1 (es) * | 1993-01-29 | 1997-06-01 | Alcatel Standard Electrica | Sistema de conversion de potencia. |
| US5675480A (en) * | 1996-05-29 | 1997-10-07 | Compaq Computer Corporation | Microprocessor control of parallel power supply systems |
| DE19739917A1 (de) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Siemens Ag | System zur Versorgung elektromotorischer Verbraucher mit elektrischer Energie |
| AU1336700A (en) * | 1998-10-30 | 2000-05-22 | Volterra Semiconductor Corporation | Method and apparatus for digital voltage regulation |
| US6417580B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-07-09 | General Electric Company | Power supply booster |
| US6806689B2 (en) * | 2002-03-22 | 2004-10-19 | International Rectifier Corporation | Multi-phase buck converter |
| US7392405B2 (en) * | 2004-01-16 | 2008-06-24 | Ohm Power Solutions, Ltd. | Digitally controlled power supply |
| US7649404B2 (en) * | 2006-10-13 | 2010-01-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Independent thresholds for power supply control circuitry |
| US8229379B2 (en) * | 2008-04-04 | 2012-07-24 | Silicon Laboratories Inc. | Frequency planning for switching devices for multi-band broadcast radios |
| US8325504B2 (en) * | 2009-09-18 | 2012-12-04 | Power Distribution, Inc. | Direct current power supply for mission critical applications |
| JP5690545B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2015-03-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電源装置 |
| AT510677B1 (de) * | 2011-03-04 | 2016-07-15 | Austro Engine Gmbh | Stromversorgungseinrichtung mit zumindest zwei energiequellen |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4520275A (en) * | 1983-12-28 | 1985-05-28 | Rockwell International Corporation | Master and slave power supply control circuits |
| US4924170A (en) * | 1989-01-03 | 1990-05-08 | Unisys Corporation | Current sharing modular power supply |
| US4920309A (en) * | 1989-03-24 | 1990-04-24 | National Semiconductor Corporation | Error amplifier for use with parallel operated autonomous current or voltage regulators using transconductance type power amplifiers |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP29220389A patent/JP2858825B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-11-13 US US07/611,787 patent/US5177372A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03154911A (ja) | 1991-07-02 |
| US5177372A (en) | 1993-01-05 |
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