JP2886339B2 - 給電中の直流配電バスを保護する装置 - Google Patents
給電中の直流配電バスを保護する装置Info
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- JP2886339B2 JP2886339B2 JP3502345A JP50234591A JP2886339B2 JP 2886339 B2 JP2886339 B2 JP 2886339B2 JP 3502345 A JP3502345 A JP 3502345A JP 50234591 A JP50234591 A JP 50234591A JP 2886339 B2 JP2886339 B2 JP 2886339B2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
- H02H9/004—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off in connection with live-insertion of plug-in units
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 例えば銀行業務やチケット予約装置等の多くのコンピ
ュータシステムには、絶えずオンラインであるような故
障許容型のコンピュータが必要である。従って、バスに
対するモジュールの接続及び取り外しはシステムを閉鎖
することなく実行されねばならない。
ュータシステムには、絶えずオンラインであるような故
障許容型のコンピュータが必要である。従って、バスに
対するモジュールの接続及び取り外しはシステムを閉鎖
することなく実行されねばならない。
付勢されたバスに負荷が接続されている場合に、負荷
が突然現れたり消えたりすると、データあるいは他のシ
ステム素子を損傷しかねない。また、負荷が付勢バスか
ら取り外された場合には、接続部の両端にアークが形成
され、このアークは、有効な接続寿命に損失を与えまた
それを減少させる。更に、装置の１つの素子が故障した
場合には、素子に損傷を与えてしまうような過電流が引
き起こされることもある。
が突然現れたり消えたりすると、データあるいは他のシ
ステム素子を損傷しかねない。また、負荷が付勢バスか
ら取り外された場合には、接続部の両端にアークが形成
され、このアークは、有効な接続寿命に損失を与えまた
それを減少させる。更に、装置の１つの素子が故障した
場合には、素子に損傷を与えてしまうような過電流が引
き起こされることもある。
故に、付勢バスに対する負荷の接続あるいは付勢バス
からの負荷の取り外しによって生ずる問題を解決し、シ
ステム全体に悪影響を及ぼすような故障を防止する必要
がある。
からの負荷の取り外しによって生ずる問題を解決し、シ
ステム全体に悪影響を及ぼすような故障を防止する必要
がある。
発明の概要 本発明は、付勢バスに対する負荷の接続によって引き
起こされる電圧降下の大きさを減少させる回路を備え
る。本発明の１つの特徴によれば、負荷回路は、作動さ
れた低インピーダンス分路によってバイパスされるよう
な電流制限装置を含む。制御スイッチは、この電流制限
装置を通過する電流が所定レベル以下に降下した場合に
低インピーダンス分路を作動させる。この結果、負荷が
付勢バスに接続された場合にも大きな電流スパイクは生
じない。
起こされる電圧降下の大きさを減少させる回路を備え
る。本発明の１つの特徴によれば、負荷回路は、作動さ
れた低インピーダンス分路によってバイパスされるよう
な電流制限装置を含む。制御スイッチは、この電流制限
装置を通過する電流が所定レベル以下に降下した場合に
低インピーダンス分路を作動させる。この結果、負荷が
付勢バスに接続された場合にも大きな電流スパイクは生
じない。
本発明の他の特徴によれば、負荷を取り外す前に低イ
ンピーダンス分路は非作動とされ、付勢バスから負荷を
取り外すことにより影響を減少させる。
ンピーダンス分路は非作動とされ、付勢バスから負荷を
取り外すことにより影響を減少させる。
更に本発明によれば、低インピーダンス分路は過電流
が検出された場合に非作動とされ、負荷に対する損傷を
防止する。
が検出された場合に非作動とされ、負荷に対する損傷を
防止する。
他の目的及び利点は、添付図面及び以下の詳細な説明
により明らかとなるであろう。
により明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明 本発明の好ましい実施例の回路図である。
実施例 図は、負荷が付勢バスに接続されるときの大きな電圧
降下を防止し、また、負荷がバスから取り外されるとき
のアークの形成を防止し、更に、電源、負荷、あるいは
アイソレーションデバイスに故障が生じたときに負荷を
バスから分離するという特徴を備えたアイソレーション
回路を示す。図において、保護回路10は直流負荷12をバ
スのバックプレーン14に接続する。更に、保護回路10の
出力は、他の負荷に電力を与えるために使用できるバッ
クプレーン14の接続部G1−５に接続される。
降下を防止し、また、負荷がバスから取り外されるとき
のアークの形成を防止し、更に、電源、負荷、あるいは
アイソレーションデバイスに故障が生じたときに負荷を
バスから分離するという特徴を備えたアイソレーション
回路を示す。図において、保護回路10は直流負荷12をバ
スのバックプレーン14に接続する。更に、保護回路10の
出力は、他の負荷に電力を与えるために使用できるバッ
クプレーン14の接続部G1−５に接続される。
負荷12の正入力は、バックプレーン14の電力ピンG11
−15及びG16−20に対し、ヒューズ20A、20B、アイソレ
ーションダイオード22A、B、過負荷センス抵抗24、及び
電流制限抵抗26を含む一連の回路によって接続される。
低インピーダンス分路28は電流制限抵抗26の端子に接続
される。
−15及びG16−20に対し、ヒューズ20A、20B、アイソレ
ーションダイオード22A、B、過負荷センス抵抗24、及び
電流制限抵抗26を含む一連の回路によって接続される。
低インピーダンス分路28は電流制限抵抗26の端子に接続
される。
負荷12の負入力はバックプレーン14のリターンピンP3
及びP4に接続される。負荷12の両端子は負荷コンデンサ
30に接続される。
及びP4に接続される。負荷12の両端子は負荷コンデンサ
30に接続される。
より好ましい実施例において、低インピーダンス分路
は、作動された場合に電流制限デバイス26をバイパスす
るようなデプレッションモード型のMOSトランジスタ28
である。侵入制御回路は演算増幅器40を備え、この演算
増幅器40は、抵抗R13によって第１ノード42に、ダイオ
ードD3及び抵抗R16によってVCCに接続されているような
非反転入力を有する。演算増幅器の反転入力は基準電圧
VREFに接続される。電圧レベルVREF及びVCCは第２ノー
ド46に接続された電圧ディバイダ回路44によって発生さ
れる。演算増幅器の出力は、電流侵入保護スイッチ48と
して機能するNPNバイポーラトランジスタのベースに接
続される。トランジスタ48は、そのコレクタを低インピ
ーダンスMOSトランジスタ分路28のゲートに接続され、
そのエミッタをグランドに接続される。
は、作動された場合に電流制限デバイス26をバイパスす
るようなデプレッションモード型のMOSトランジスタ28
である。侵入制御回路は演算増幅器40を備え、この演算
増幅器40は、抵抗R13によって第１ノード42に、ダイオ
ードD3及び抵抗R16によってVCCに接続されているような
非反転入力を有する。演算増幅器の反転入力は基準電圧
VREFに接続される。電圧レベルVREF及びVCCは第２ノー
ド46に接続された電圧ディバイダ回路44によって発生さ
れる。演算増幅器の出力は、電流侵入保護スイッチ48と
して機能するNPNバイポーラトランジスタのベースに接
続される。トランジスタ48は、そのコレクタを低インピ
ーダンスMOSトランジスタ分路28のゲートに接続され、
そのエミッタをグランドに接続される。
侵入制御装置の動作を以下に説明する。一般に、直流
負荷が付勢バスに接続され、この直流負荷のコンデンサ
が荷電されているとき、この直流負荷によって大きな電
流が引き出される。この電流は、バスによって他の負荷
に供給される電圧を降下させ、これらの負荷あるいは電
源それ自身の動作に悪影響を及ぼし得る。本発明の装置
によれば、電流制限デバイス26の高インピーダンスが電
流を制限し、負荷コンデンサ30の両端の電圧を制御され
た速度で増大させる。故に、バス装置には、非常に小さ
な電流／電圧スパイクだけしか発生されない。負荷コン
デンサ30が十分に荷電され、第１ノード42における電圧
がVREFを超過すると、演算増幅器40の出力が侵入制御ス
イッチ48をオンとして低インピーダンス分路28を作動さ
せる。低インピーダンス分路28を作動させることによっ
て引き起こされる電流／電圧スパイクは小さい。なぜな
ら、負荷コンデンサ30はすでに十分に荷電されているか
らである。
負荷が付勢バスに接続され、この直流負荷のコンデンサ
が荷電されているとき、この直流負荷によって大きな電
流が引き出される。この電流は、バスによって他の負荷
に供給される電圧を降下させ、これらの負荷あるいは電
源それ自身の動作に悪影響を及ぼし得る。本発明の装置
によれば、電流制限デバイス26の高インピーダンスが電
流を制限し、負荷コンデンサ30の両端の電圧を制御され
た速度で増大させる。故に、バス装置には、非常に小さ
な電流／電圧スパイクだけしか発生されない。負荷コン
デンサ30が十分に荷電され、第１ノード42における電圧
がVREFを超過すると、演算増幅器40の出力が侵入制御ス
イッチ48をオンとして低インピーダンス分路28を作動さ
せる。低インピーダンス分路28を作動させることによっ
て引き起こされる電流／電圧スパイクは小さい。なぜな
ら、負荷コンデンサ30はすでに十分に荷電されているか
らである。
次に、直流負荷が付勢バスから取り外された場合の接
続部への損傷を防止するシステム動作について述べる。
スイッチ48のエミッタは、バックプレーン14にて、グラ
ンドピン50によってグランドに接続される。これらのグ
ランドピン50（即ち、リターンコネクタ素子（ピン））
は、電力及びリターンピンG11−15、G16−20、P3、P4
（即ち、電力コネクタ素子（ピン））よりも短い。故
に、負荷が取り外された場合には、これらグランドピン
50の接続は解かれるが、電力及びリターンピンは接続さ
れたままである。このようにグランドピンの接続を解く
ことによって侵入制御スイッチ48をオフとし、低インピ
ーダンス分路28を非作動とし、電力及びリターンピンの
接続が解かれる前に電流制限デバイス26に電流を流す。
電力及びリターンピンの接続が低インピーダンス分路28
を停止させる前に解かれた場合には、接続部の間にアー
クが形成され、接続部に損傷を与えてしまう。低インピ
ーダンス分路を非作動とすることによって電流制限デバ
イス26の抵抗を負荷回路に挿入し、接続部の接続が解か
れる前に電流を降下して、アークの形成を防止し、接続
部の寿命を増加させる。
続部への損傷を防止するシステム動作について述べる。
スイッチ48のエミッタは、バックプレーン14にて、グラ
ンドピン50によってグランドに接続される。これらのグ
ランドピン50（即ち、リターンコネクタ素子（ピン））
は、電力及びリターンピンG11−15、G16−20、P3、P4
（即ち、電力コネクタ素子（ピン））よりも短い。故
に、負荷が取り外された場合には、これらグランドピン
50の接続は解かれるが、電力及びリターンピンは接続さ
れたままである。このようにグランドピンの接続を解く
ことによって侵入制御スイッチ48をオフとし、低インピ
ーダンス分路28を非作動とし、電力及びリターンピンの
接続が解かれる前に電流制限デバイス26に電流を流す。
電力及びリターンピンの接続が低インピーダンス分路28
を停止させる前に解かれた場合には、接続部の間にアー
クが形成され、接続部に損傷を与えてしまう。低インピ
ーダンス分路を非作動とすることによって電流制限デバ
イス26の抵抗を負荷回路に挿入し、接続部の接続が解か
れる前に電流を降下して、アークの形成を防止し、接続
部の寿命を増加させる。
過負荷保護装置の動作について以下に説明する。負荷
回路、電源あるいは装置の他の部分における故障は、負
荷に損傷を与えてしまうような過電流を引き起こしかね
ない。過負荷制御スイッチ60はPNPバイポーラトランジ
スタの形態をしており、過負荷センス抵抗24の両端の電
圧降下を感知するためにそのエミッタとベースが接続さ
れている。過電流が過負荷センス抵抗24に流れた場合、
過負荷制御スイッチはオンとされて電流が流され、MOS
トランジスタ28のゲートにおける電圧を増大させる。こ
れにより低インピーダンス分路28を停止させ、電流制限
デバイス26を回路に再び挿入し、そうして電流の流れを
減少させる。アイソレーションダイオード22A、22Bは、
電源が短絡した場合に電流の流れを防ぎ、ヒューズ20A、
20Bは過電流からの保護を更に強化する。
回路、電源あるいは装置の他の部分における故障は、負
荷に損傷を与えてしまうような過電流を引き起こしかね
ない。過負荷制御スイッチ60はPNPバイポーラトランジ
スタの形態をしており、過負荷センス抵抗24の両端の電
圧降下を感知するためにそのエミッタとベースが接続さ
れている。過電流が過負荷センス抵抗24に流れた場合、
過負荷制御スイッチはオンとされて電流が流され、MOS
トランジスタ28のゲートにおける電圧を増大させる。こ
れにより低インピーダンス分路28を停止させ、電流制限
デバイス26を回路に再び挿入し、そうして電流の流れを
減少させる。アイソレーションダイオード22A、22Bは、
電源が短絡した場合に電流の流れを防ぎ、ヒューズ20A、
20Bは過電流からの保護を更に強化する。
ある実施例にあっては、直流負荷は「禁止」端子がグ
ランドに接続されるまで電流を引き出さないであろう。
この禁止端子は、自身のエミッタがグランドに接続され
且つ自身のベースが禁止制御演算増幅器72の出力に接続
されているような禁止トランジスタ70のコレクタに接続
される。禁止制御演算増幅器72は、侵入制御増幅器40の
出力に接続された反転入力と、VREFに接続された非反転
入力とを備える。この結果、低インピーダンス分路28が
非作動とされるまで、直流負荷が電流を引き出すことは
禁止され、この負荷を付勢バスに接続することによる影
響は更に制限される。
ランドに接続されるまで電流を引き出さないであろう。
この禁止端子は、自身のエミッタがグランドに接続され
且つ自身のベースが禁止制御演算増幅器72の出力に接続
されているような禁止トランジスタ70のコレクタに接続
される。禁止制御演算増幅器72は、侵入制御増幅器40の
出力に接続された反転入力と、VREFに接続された非反転
入力とを備える。この結果、低インピーダンス分路28が
非作動とされるまで、直流負荷が電流を引き出すことは
禁止され、この負荷を付勢バスに接続することによる影
響は更に制限される。
本発明をより好ましい実施例を参照しつつ述べてき
た。当業者であれば、本発明の範囲内で変更しまたは置
換することも可能であろう。故に、本発明は、請求の範
囲に限定されるものではない。
た。当業者であれば、本発明の範囲内で変更しまたは置
換することも可能であろう。故に、本発明は、請求の範
囲に限定されるものではない。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−270727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−97131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−86490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−148386（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−34541（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−175543（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−159338（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02H 9/02 H02J 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】電力コネクタ素子とリターンコネクタ素子
によって各々が付勢バスに接続されている複数の負荷回
路を備えた配電装置であって、各前記複数の負荷回路
は、負荷回路が付勢バスに接続されるときに荷電されな
ければならない負荷コンデンサを有し、また、過電流状
態によって損傷を受け得る他の回路素子を有しており、
前記配電装置は、負荷回路を付勢バスに接続することの
影響を減少させるものである、前記配電装置において、 前記負荷回路に含まれ、前記負荷回路における電流の流
れを制限する電流制限デバイスと、 前記負荷回路に含まれ、作動時に前記電流制限デバイス
をバイパスする低インピーダンス経路と、 前記負荷回路に含まれる電流制限スイッチであって、前
記負荷コンデンサに接続されて前記負荷コンデンサにお
ける荷電量に基づいて制御電圧を受ける制御入力と、前
記低インピーダンス経路に接続された第１の端子と、前
記リターンコネクタ素子に接続された第２の端子とを有
し、前記制御電圧の大きさが所定範囲内にあるときに前
記低インピーダンス経路を作動させる、前記電流制限ス
イッチと、 を備え、 前記電力コネクタ素子と前記リターンコネクタ素子はピ
ンであり、前記リターンコネクタピンは前記電力コネク
タピンより短くされているため、前記リターンコネクタ
ピンは、前記負荷回路が取り除かれたときに先ず接続を
解かれて前記電流制限スイッチを開くとともに、前記負
荷回路が取り除かれたときに前記低インピーダンス経路
を非作動として、アークやピンへの損傷を防止するよう
にされており、 前記配電装置は、更に、 前記負荷回路に含まれ、前記電流制限デバイスと直列に
接続された過電流センスデバイスと、 前記負荷回路に含まれる過電流スイッチであって、前記
過電流センスデバイスに接続されて過電流状態信号を受
け取る制御入力と、前記低インピーダンス経路に接続さ
れて、過電流状態が発生したときに前記低インピーダン
ス経路を非作動とするように前記過電流スイッチを閉じ
て、前記負荷回路への電流の流れを制限する第１の端子
とを有する、前記過電流スイッチと、 を備えていることを特徴とする配電装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/440,538 US5101313A (en) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | System for protecting a dc power distribution bus during hot servicing |
| US440,538 | 1989-11-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05504459A JPH05504459A (ja) | 1993-07-08 |
| JP2886339B2 true JP2886339B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=23749157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3502345A Expired - Fee Related JP2886339B2 (ja) | 1989-11-22 | 1990-11-21 | 給電中の直流配電バスを保護する装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5101313A (ja) |
| EP (1) | EP0571373B1 (ja) |
| JP (1) | JP2886339B2 (ja) |
| AT (1) | ATE134081T1 (ja) |
| AU (1) | AU634632B2 (ja) |
| CA (1) | CA2068890C (ja) |
| DE (1) | DE69025342T2 (ja) |
| WO (1) | WO1991007799A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5714809A (en) * | 1995-10-12 | 1998-02-03 | International Business Machines Corporation | Soft switching circuit with current-mode control |
| US5712754A (en) * | 1996-04-15 | 1998-01-27 | Compaq Computer Corporation | Hot plug protection system |
| US6677687B2 (en) * | 2001-10-23 | 2004-01-13 | Sun Microsystems, Inc. | System for distributing power in CPCI computer architecture |
| US6949961B2 (en) * | 2003-10-06 | 2005-09-27 | Semiconductor Components Industries, L.L.C. | Power switch structure with low RDSon and low current limit |
| US10311985B2 (en) * | 2011-11-04 | 2019-06-04 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Fault tolerant turbine speed control system |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1261940B (de) * | 1963-10-29 | 1968-02-29 | Licentia Gmbh | Schaltungsanordnung zum Schutz von Motoren gegen zu hohe Einschaltstromstoesse |
| US4127885A (en) * | 1977-04-21 | 1978-11-28 | Rca Corporation | Over-current protection circuit for voltage regulator |
| US4245270A (en) * | 1978-12-26 | 1981-01-13 | Rockwell International Corporation | Circuit card with soft power switch |
| GB2056198A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-11 | Post Office | Power supplies for printed circuit boards |
| SE448333B (sv) * | 1982-02-18 | 1987-02-09 | Ericsson Telefon Ab L M | Elektronisk sekring ingaende i ett distributionssystem for likstrom |
| US4454552A (en) * | 1982-05-17 | 1984-06-12 | General Electric Company | Printed circuit board connection system |
| US4517618A (en) * | 1983-09-06 | 1985-05-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Protection circuitry for high voltage drivers |
| US4618906A (en) * | 1984-07-16 | 1986-10-21 | Westinghouse Electric Corp. | Hybrid solid state/mechanical switch with failure protection |
-
1989
- 1989-11-22 US US07/440,538 patent/US5101313A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-21 AU AU71788/91A patent/AU634632B2/en not_active Ceased
- 1990-11-21 AT AT91902285T patent/ATE134081T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-11-21 EP EP91902285A patent/EP0571373B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-21 WO PCT/US1990/006862 patent/WO1991007799A1/en active IP Right Grant
- 1990-11-21 CA CA002068890A patent/CA2068890C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-21 DE DE69025342T patent/DE69025342T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-21 JP JP3502345A patent/JP2886339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0571373A4 (en) | 1993-01-11 |
| AU634632B2 (en) | 1993-02-25 |
| EP0571373A1 (en) | 1993-12-01 |
| CA2068890C (en) | 1997-09-16 |
| DE69025342D1 (de) | 1996-03-21 |
| WO1991007799A1 (en) | 1991-05-30 |
| DE69025342T2 (de) | 1996-08-01 |
| CA2068890A1 (en) | 1991-05-23 |
| ATE134081T1 (de) | 1996-02-15 |
| US5101313A (en) | 1992-03-31 |
| JPH05504459A (ja) | 1993-07-08 |
| EP0571373B1 (en) | 1996-02-07 |
| AU7178891A (en) | 1991-06-13 |
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