JP2885702B2 - 電源故障検出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源故障検出方式
に関し、特にスイッチング電源の故障検出方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複数個のスイッチング電源を並列に接続
して並列運転して大出力を得るスイッチング安定化電源
においては、個々のスイッチング電源の故障を検出する
必要がある。

【０００３】図４は、従来の電源故障検出方式のブロッ
ク図である。この電源故障検出方式では、並列接続され
たスイッチング電源１〜ｎの故障検出は、各々のスイッ
チング電源の出力電流を検出し、出力電流が規定値以下
となった場合、不足電流検出回路５が異常を検出し不足
電流アラーム信号を遅延回路６を経て電源システム制御
部９に送出することにより電源故障を検出していた。
なお、図４において、各スイッチング電源は、外部交流
電源１１からの交流電圧を、入力整流平滑回路２で直流
電圧に変換し、スイッチング回路３で直流電圧を高周波
交流電圧に変換し、出力整流平滑回路１で直流電圧に変
換し、負荷１０に供給している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の電源故障検出方
式では、不足電流検出回路は、出力電流が規定値以下と
なった場合を検出するため、スイッチング電源の負荷が
少ないときに負荷電流が規定値以下になると、スイッチ
ング電源が故障していないにもかかわらず不足電流アラ
ームを検出してしまう、という問題がある。

【０００５】本発明の目的は、並列接続されたスイッチ
ング電源において、軽負荷時に故障信号が送出されるの
を防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電源故障断検出
方式は、負荷電流が少ないとき、スイッチング電源が故
障を誤検出してしまうことを防止する。より具体的に
は、並列接続されたすべてのスイッチング電源の入力電
流を検出する入力電流検出回路と、入力電流が規定値以
下となったら低電流検出信号を送出する、低電流検出回
路を有する。

【０００７】また、スイッチング電源内部においては、
出力電流が規定値以下となったら不足電流検出信号を発
生する不足電流検出回路と、不足電流検出信号を遅らせ
る遅延回路と、遅延回路の出力と低電流検出信号をアン
ドする論理回路とを有する。

【０００８】不足電流検出回路は、スイッチング電源の
負荷電流が規定値以下となった場合、不足電流検出信号
を遅延回路を経由し送出する。

【０００９】また低電流検出回路は、入力電流が規定値
以下となったら低電流検出信号を送出する。低電流検出
回路の検出値は、スイッチング電源内の不足電流検出回
路が検出する時の入力電流値以下の値に設定する。

【００１０】負荷電流が少なくなると不足電流検出回路
が不足電流検出信号を送出するが、不足電流検出信号が
送出される以前に低電流検出回路が低電流信号を送出す
るため不足電流アラームは無効となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施例の電源故障
検出方式のブロック図である。図１を参照すると、スイ
ッチング電源１〜ｎがｎ台並列に接続され、外部交流電
源１１と負荷１０との間に接続されている。また、各ス
イッチング電源の入力には、ｎ台の入力電流値の和を検
出するカレントトランス１２および入力電流が規定値以
下になったら低電流信号を送出する低電流検出回路１３
が接続されている。

【００１３】またスイッチング電源１〜ｎ内は、交流電
圧を直流電圧に変換する入力整流平滑部２、直流電圧を
高周波交流電圧に変換するスイッチング回路３、高周波
交流電圧を直流電圧に変換する出力整流平滑回路４、ス
イッチング電源の出力電流が規定値以下になったら不足
電流検出信号を送出する不足電流検出回路５、不足電流
検出信号を遅延させる遅延回路６、および不足電流検出
信号と低電流検出信号をアンドし不足電流アラーム信号
１５を出力する論理回路７を有する。

【００１４】そして、すべてのスイッチング電源の投入
切断指示および異常検出を行う電源システム制御部９を
有している。

【００１５】次に、第１の実施例の軽負荷時の動作につ
いて、図２を参照して詳細に説明する。なお、図２は動
作を説明するためのタイムチャートである。

【００１６】スイッチング電源１〜ｎが定格負荷電流を
供給しているときに、軽負荷となり負荷１０への出力電
流Ｔ２が減少すると、スイッチング電源１〜ｎのすべて
の入力電流の和である電流Ｔ１も同時に減少する。入力
電流Ｔ１が規定値（図２（Ａ）に低電流検出値として示
す）以下となると低電流検出回路１３がこれを検出し、
低電流検出信号Ｔ３をスイッチング電源１〜ｎに送出す
る。送出された信号Ｔ３は、論理回路７の一方の入力に
入力される。なお、低電流検出信号Ｔ３は、ロー（Ｌｏ
ｗ）の状態で、アクティブであるものとする。

【００１７】一方、各スイッチング電源の不足電流検出
回路５は、出力平滑回路４に流れる電流を検出してお
り、規定値（図２（Ｂ）に不足電流アラーム検出値とし
て示す）以下になったら不足電流検出信号Ｔ４を送出す
る。なお、この信号Ｔ４は、ハイ（Ｈｉｇｈ）でアクテ
ィブであるものとする。

【００１８】また、図２（Ａ）に示す低電流検出値と、
図２（Ａ）に示す不足電流アラーム検出値とは、低電流
検出値が不足電流アラーム検出値より大きくなるように
設定する。これは、図２（Ｃ），（Ｄ）に示すように、
信号Ｔ４のアクティブ・ハイの期間が、信号Ｔ３のアク
ティブ・ローの期間内に確実に納まるようにするためで
ある。

【００１９】軽負荷のために、不足電流検出回路５が、
不足電流検出信号Ｔ４を発生すると、この不足電流検出
信号Ｔ４は、遅延回路６へ送出される。遅延回路６は、
所定の時間遅延させて信号Ｔ５を出力する。遅延回路６
の出力信号Ｔ５は、論理回路７の一方の入力へ入力され
るが、それ以前に論理回路７の他方の入力へは低電流検
出信号Ｔ３が入力されているため、アンド機能を有する
論理回路７の出力のレベルが変わらない。これにより軽
負荷電流時でも、電源システムを停止することなく動作
させることができる。

【００２０】すなわち、本実施例によれば、並列接続さ
れたスイッチング電源の入力電流を検出し、入力電流が
規定値以下となったら、不足電流検出信号を無効にする
ようにしているので、負荷電流が少ない場合も電源異常
を誤検出することはない。

【００２１】以上の説明は軽負荷の状態であるが、スイ
ッチング電源が実際に故障して電流Ｔ２が減少した場合
には、次のように動作する。

【００２２】定格負荷電流時にスイッチング電源ｎ台中
の１台が故障すると、そのスイッチング電源の不足電流
検出回路５が不足電流検出信号Ｔ４を論理回路７の一方
の入力へ送出する。このとき、外部交流電源１１の供給
する電流、すなわちスイッチング電源のすべての電流の
和である電流Ｔ１に変化はないので、低電流検出回路１
３からは信号Ｔ３は出力されない。このように論理回路
７の他方の入力には、低電流検出信号Ｔ３が入力されて
いないため論理回路７の出力のレベルは変化し、電源シ
ステム制御部９へ不足電源アラームＴ６を送出する。こ
れにより、どのスイッチング電源が故障したかを判断す
ることができる。

【００２３】次に、本発明の第２の実施例を図３に示
す。この実施例では、電源が直流電源２１であり、負荷
１０との間に、スイッチング電源３１〜３ｎがｎ台並列
に接続され、各スイッチング電源はＤＣ／ＤＣコンバー
タ回路２３を備えている。このような直流電源を負荷に
供給するスイッチング電源にあっては、並列接続された
スイッチング電源のすべての入力電流の和を検出するた
めに、直流電源２１の電流回路中に電流検出抵抗２２を
設ける。

【００２４】その他の構造は、第１の実施例と同じであ
り、また動作も同じである。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、並列接続されたスイッ
チング電源の入力電流を検出し、入力電流が規定値以下
となったら、不足電流検出信号を無効にするようにして
いるので、負荷電流が少ない場合も電源異常を誤検出す
ることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源故障検出方式の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の電源故障検出方式の一実施例を示すタ
イムチャートである。

【図３】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図４】従来の電源故障検出方式のブロック図である。

【符号の説明】

１，ｎ スイッチング電源 ２ 入力整流平滑回路 ３ スイッチング回路 ４ 出力整流平滑回路 ５ 不足電流検出回路 ６ 遅延回路 ７ 論理回路 ９ 電源システム制御回路 １０ 負荷 １１ 外部交流電源 １２ カレントトランス １３ 低電流検出回路 １４ 低電流検出信号 ２１ ＤＣ電源 ２２ 電流検出抵抗 ２３ ＤＣ／ＤＣコンバータ回路 ３１，３ｎ スイッチング電源

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの電源と、この電源と負荷との間に接
   続され、互いに並列接続された複数個のスイッチング電
   源の電源故障検出方式において、 各スイッチング電源に設けられ、各スイッチング電源の
   出力電流が規定値以下となったら不足電流検出信号を送
   出する不足電流検出回路と、 前記並列接続されたスイッチング電源の入力電流を検出
   し、規定値以下となったら低電流検出信号を各スイッチ
   ング電源に送出する低電流検出回路とを備え、負荷電流
   が少なくなると前記低電流検出回路が低電流検出信号を
   送出し、各スイッチング電源内の不足電流検出信号を無
   効にする、ことを特徴とする電源故障検出方式。
2. 【請求項２】１つの電源と、この電源と負荷との間に接
   続され、互いに並列接続された複数個のスイッチング電
   源の電源故障検出方式において、 並列接続されたスイッチング電源のすべての入力電流の
   和を検出する電流検出部と、 前記電流検出部の信号を入力し、規定値以下になったら
   前記スイッチング電源の各々に低電流検出信号を送出す
   る低電流検出回路とを備え、 前記各スイッチング電源は、 前記負荷へ供給する電流を検出し、規定値以下になった
   ら信号を送出する不足電流検出回路と、 前記出力電流検出回路の出力信号を入力し、時間を遅ら
   せて出力する遅延回路と、 前記遅延回路の出力と前記低電流検出信号をアンドし出
   力する論理回路とを有する、 ことを特徴とする電源故障検出方式。
3. 【請求項３】外部交流電源と負荷との間に並列接続され
   た複数のスイッチング電源であって、各スイッチング電
   源は、前記外部交流電源を整流平滑する入力整流平滑回
   路と、前記入力整流平滑回路により整流平滑された直流
   電圧を高周波交流電圧に変換するスイッチング回路と、
   前記スイッチング回路の出力を整流平滑する出力整流平
   滑回路とを備えるスイッチング電源の電源故障検出方式
   において、 並列接続されたスイッチング電源の全ての入力電流の和
   を検出する電流検出部と、 前記電流検出部の信号を入力し、規定値以下になったら
   前記スイッチング電源の各々に低電流検出信号を送出す
   る低電流検出回路とを備え、 前記各スイッチング電源は、 前記出力平滑回路に流れる電流を検出し、規定値以下に
   なったら信号を送出する不足電流検出回路と、 前記出力電流検出回路の出力信号を入力し、時間を遅ら
   せて出力する遅延回路と、 前記遅延回路の出力と前記低電流検出信号をアンドし出
   力する論理回路とを有する、ことを特徴とする電源故障
   検出方式。
4. 【請求項４】外部直流電源と負荷との間に並列接続され
   た複数のスイッチング電源であって、各スイッチング電
   源は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を備えるスイッチング
   電源の電源故障検出方式において、 前記各スイッチング電源は、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路に流れる電流を検出し、
   規定値以下になったら信号を送出する不足電流検出回路
   と、 前記出力電流検出回路の出力信号を入力し、時間を遅ら
   せて出力する遅延回路と、 前記遅延回路の出力と前記低電流検出信号をアンドし出
   力する論理回路とを有する、ことを特徴とする電源故障
   検出方式。