JP3775418B2 - 電源回路 - Google Patents

Description

本発明は、直流電圧を入力としてＯＮ−ＯＦＦ動作する電力変換用スイッチング素子を備えた電力変換回路の複数を、共通のトランスの一次側に備え、これら複数の電力変換回路からの電力を負荷に供給するための二次側直流出力回路を前記トランスの二次側に備えさせてなる電源回路に関する。

上記電源回路は、複数の電力変換回路のうちの特定の電力変換回路からの出力を二次側の駆動回路に出力することにより、負荷を駆動することができるようにしている。そして、前記電力変換回路のスイッチング素子をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、該電力変換回路からの電力が設定された電力になるように電力制御を行っている。
前記スイッチング素子自体の不良や繰り返しＯＮ−ＯＦＦ動作することによる劣化のために、スイッチング素子が短絡状態で故障した状態になることがある。このようにスイッチング素子が短絡状態で故障してしまうと、共通トランスに電圧が直流的に加算されることになってしまうため、これを阻止するために電力変換回路中にヒューズを設けたものが既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−８４６８０号公報（図２、図３、図４）

上記特許文献１の構成のヒューズは、溶断するまでにある程度の時間（短いものでも１ｍ秒程度）を必要とするため、スイッチング素子がＯＮ状態で短絡故障してしまうと、１０μ秒〜数十μ秒のうちにトランスが飽和状態となり、場合によっては出力がオーバーシュートやアンダーシュートを起こし、二次側への出力電圧を安定させることができなくなる不都合が発生することがあった。

本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、スイッチング素子が短絡状態で故障した場合に、直ちに電力変換回路からの電力供給を遮断して共通トランスの過励磁による飽和現象を回避することができる電源回路を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、直流電圧を入力としてＯＮ−ＯＦＦ動作する電力変換用スイッチング素子を備えた電力変換回路の複数を、共通のトランスの一次側に備え、これら複数の電力変換回路からの電力を負荷に供給するための二次側直流出力回路を前記トランスの二次側に備えさせてなる電源回路において、前記電力変換回路のそれぞれに、該電力変換回路の電力変換用スイッチング素子が短絡故障したことを検出するための短絡故障検出回路及び該短絡故障検出回路からの短絡故障電流検出信号が出力されたときに該電力変換回路を遮断するための回路遮断用スイッチング素子を設け、前記短絡故障検出回路が、前記各電力変換回路の電流を検出する電流検出手段からの電流と前記電力変換用スイッチング素子を駆動する駆動信号とを比較し、前記電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに前記電流検出手段からの電流検出信号に基づいて前記回路遮断用スイッチング素子をＯＦＦ動作させるための前記短絡故障電流検出信号を出力するように構成されて、電源回路を構成している。
従って、電力変換回路の電力変換用スイッチング素子が短絡故障すると、これを短絡故障検出回路にて検出し、この短絡故障電流検出信号が出力されると、少なくとも３μｓ以下で作動する回路遮断用スイッチング素子をＯＦＦ状態にし、電力変換回路を遮断（開放）することができる。

直流電圧を入力としてＯＮ−ＯＦＦ動作する電力変換用スイッチング素子を備えた電力変換回路の複数を、共通のトランスの一次側に備え、これら複数の電力変換回路からの電力を負荷に供給するための二次側直流出力回路を前記トランスの二次側に備えさせてなる電源回路において、前記電力変換回路のそれぞれに、該電力変換回路の電力変換用スイッチング素子が短絡故障したことを検出するための短絡故障検出回路及び該短絡故障検出回路からの短絡故障電流検出信号が出力されたときに該電力変換回路を遮断するための回路遮断用スイッチング素子を設け、前記短絡故障検出回路が、前記各電力変換回路の電流を検出する電流検出手段からの電流と前記電力変換用スイッチング素子を駆動する駆動信号とを比較し、前記電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに前記電流検出手段からの電流検出信号に基づいて前記回路遮断用スイッチング素子をＯＦＦ動作させるための前記短絡故障電流検出信号を出力するように構成されてなり、前記電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに前記電流検出手段から電流検出信号が出力されると、前記回路遮断用スイッチング素子に短絡故障電流検出信号を出力する状態を保持するためのラッチ回路と、該ラッチ回路の保持状態が設定時間経過した後にリセットするためのタイマ回路とを設けてもよい。

直流電圧を入力としてＯＮ−ＯＦＦ動作する電力変換用スイッチング素子を備えた電力変換回路の複数を、共通のトランスの一次側に備え、これら複数の電力変換回路からの電力を負荷に供給するための二次側直流出力回路を前記トランスの二次側に備えさせてなる電源回路において、前記電力変換回路のそれぞれに、該電力変換回路の電力変換用スイッチング素子が短絡故障したことを検出するための短絡故障検出回路及び該短絡故障検出回路からの短絡故障電流検出信号が出力されたときに該電力変換回路を遮断するための回路遮断用スイッチング素子を設け、前記短絡故障検出回路が、前記各電力変換回路に流れるスイッチング素子破壊による短絡電流を検出するための電流検出用のカレントトランスと、このカレントトランスの二次側の検波器からの出力信号と前記電力変換用スイッチング素子を駆動するためにドライブトランスを介して接続された制御ＩＣからの駆動パルス信号とが入力されるアンド回路と、このアンド回路から出力される短絡故障信号を保持するラッチ回路と、前記ラッチ回路の保持状態を設定時間経過した後にリセットするためのタイマ回路とから構成してもよい。

短絡故障信号に基づいて短絡故障を起こした電力変換回路を直ちに遮断することができるから、従来のようにヒューズが溶断するまでの時間に比べて飛躍的に短くすることができ、スイッチング素子の短絡故障により共通トランスが飽和してしまうことを確実に阻止することができる。その結果、トランスから二次側への出力電圧のオーバーシュートやサグ（落ち込み）現象を伴う不安定さがないことにより、コンピュータのエラー防止ができる。又、故障側ユニット（故障側電力変換回路）を停止させ、他方の冗長運転側ユニット（他方の電力変換回路）を通じて、共通トランスを介して安定良く二次側へ供給することができるメンテナンス面において有利な電源回路を提供することができる。

電力変換回路の電流を検出する電流検出手段からの電流と電力変換用スイッチング素子を駆動する駆動信号とを比較し、電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに電流検出手段からの電流検出信号に基づいて回路遮断用スイッチング素子をＯＦＦ動作させるための短絡故障電流検出信号を出力するように短絡故障検出回路を構成することによって、駆動停止であるはずの電力変換用スイッチング素子が短絡した故障状態になっていることが即座に判断することができ、例えば電力変換回路を流れる電流値そのものを検出し、その検出した電流値が所定電流以上になったときに電力変換回路を遮断する構成にした場合に比べて、正確かつ即座に電力変換回路を遮断することができ、信頼性の高いものにできる。

電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに電流検出手段から電流検出信号が出力されると、回路遮断用スイッチング素子に短絡故障電流検出信号を出力する状態を保持するためのラッチ回路と該ラッチ回路の保持状態が設定時間経過した後にリセットするためのタイマ回路を設けることによって、外来ノイズ等により短絡故障であると誤検出した場合に、設定時間経過した後に復旧することが可能になり、信頼性の高い電源回路とすることができる。

図１に、フォワード型の電源回路を示している。この電源回路は、共通の高周波トランス（低周波トランスでもよい）１の二次側巻線Ｎ２に電気的に絶縁された状態で接続され、かつ、負荷２へ直流電力を供給するための二次側直流出力回路３と、前記共通の高周波トランス１の一次側の第１巻線Ｎ１に電気的に絶縁された状態で接続され、かつ、二次電池４の出力により前記共通の高周波トランス１を介して二次側直流出力回路３へ電力供給するための第１の電力変換回路５と、前記共通の高周波トランス１の一次側の第２巻線Ｎ３に電気的に絶縁された状態で接続され、かつ、前記二次電池４とは別の二次電池（出力の大きさは該二次電池１とほぼ同じに設定されることになるが、異なる出力であってもよい）６の出力により前記共通の高周波トランス１を介して二次側直流出力回路３へ電力供給するための第２の電力変換回路７とを備えている。前記二次電池４，６としては、燃料電池や太陽電池あるいは原子力電池等を用いてもよく、二次電池４，６に代えて発電機等であってもよい。又、２つの電力変換回路５，７に二次電池をそれぞれ設けたものを示したが、共通の二次電池であってもよい。又、電源部を二次電池にて構成する他、商用交流電源を用い、この商用交流電源からの交流電圧を直流に整流するための整流回路を設けて電力変換回路を構成してもよいし、又、電力変換回路を３つ以上設けて実施することもできる。この場合、電源部を商用交流電源にて構成したものと、二次電池等の直流電源にて構成したものをそれぞれ少なくとも１個ずつ備えさせて電源回路を構成しておけば、例えば停電時でも直流電源を利用して二次側直流出力回路３へ電力供給が行える利点がある。又、電源回路としては、図１のようなフォワード型の他、フライバック型、フルブリッジ型、ハーフブリッジ型等であってもよく、どのような形式の電源回路に構成してもよい。

図１に示すように、前記２つの電力変換回路５，７は、メイン制御ＩＣ８からの駆動パルス信号がドライブトランス９を介して入力されるゲート回路１０，１１及び該ゲート回路１０，１１からのゲート信号により作動され、かつ、高周波トランス１の一次側巻線Ｎ１，Ｎ３に接続されるスイッチング素子としてのＦＥＴ１２，１３と、後述する短絡故障検出回路３３，３４からの出力信号（短絡故障電流検出信号）がフォトカプラ１４，１５を介して入力されるゲート回路１６，１７及び該ゲート回路１６，１７からのゲート信号により作動され、かつ、電力変換回路５，７に流れるスイッチング素子破壊による短絡電流を検出する電流検出手段としてのカレントトランス（ホール素子等の他の電流検出素子で構成してもよい）２０，２１の一次側巻線Ｋ１，Ｈ１に接続される後述の回路遮断用スイッチング素子としてのＦＥＴ１８，１９とを備えている。前記スイッチング用のＦＥＴ１２，１３を高周波トランス１の一次側巻線Ｎ１，Ｎ３の入力のプラス側（図では上側）に接続し、回路遮断用のＦＥＴ１８，１９を一次側巻線Ｎ１，Ｎ３の入力のマイナス側に接続したが、これとは反対に、スイッチング用のＦＥＴ１２，１３を一次側巻線Ｎ１，Ｎ３の入力のマイナス側に接続し、回路遮断用のＦＥＴ１８，１９を一次側巻線Ｎ１，Ｎ３の入力のプラス側に接続してもよいし、両方（全て）のＦＥＴ１２，１３、１８，１９を一次側巻線Ｎ１，Ｎ３の入力のプラス側に接続したり、一次側巻線Ｎ１，Ｎ３の入力のマイナス側に接続して実施することもできる。

前記カレントトランス２０，２１の二次側巻線Ｋ２，Ｈ２に、検波回路２２，２３を接続している。又、前記検波回路２２，２３からの検波出力と前記メイン制御ＩＣ８から反転回路２４を介して反転された状態で入力される制御信号とが入力されて両信号を比較するためのアンド回路２５，２６と、アンド回路２５，２６からの出力信号が反転回路２７，２８を介して入力され、かつ、該出力信号がＬｏｗ信号（Ｈｉｇｈ信号であってもよい）である場合にＦＥＴ１２，１３が短絡故障であると判断し、このＬｏｗ信号を保持するラッチ回路２９，３０と、ラッチ回路２９，３０からのＬｏｗ信号により設定された設定時間をカウントしてから該ラッチ回路２９，３０に保持解除信号３１Ａ，３２Ａを出力するためのタイマ回路３１，３２とを設けて、短絡故障検出回路３３，３４を構成している。尚、前記反転回路２４を、前記メイン制御ＩＣ８からの出力信号を反転させるように配置したが、前記検波回路２２，２３からの出力信号を反転させるように配置し、アンド回路２５，２６をノア（ＮＯＲ）回路に置き換えて実施することもできる。又、前記反転回路２７，２８は、ラッチ回路２９，３０の手前に配置したが、タイマ回路３１，３２からの出力信号を受ける位置に配置して実施することもできる。

前記短絡故障検出回路３３，３４からの出力信号（短絡故障電流検出信号）に基づいて短絡故障した電力変換用スイッチング素子側の電力変換回路（図１では下側の回路）７を開放状態にする動作を図１及び図２に基づいて説明する。
まず、メイン制御ＩＣ８から電力変換用スイッチング素子１２，１３に図２（ａ）に示すように所定幅を有する駆動信号（ＯＮ信号）と所定幅（図ではＯＮ信号の幅よりも大きくなっているが、二次側に出力する電力に応じてＯＮ信号及びＯＦＦ信号の幅を設定することになる）を有する駆動停止信号（ＯＦＦ信号）が出力され、例えば図２において第２番目のＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り替わるときに電力変換用スイッチング素子１３が短絡故障になると、図２（ｃ）に示すように検波回路２３からの電流検出信号がＨｉｇｈ信号を維持する。このとき、検波回路２３からのＨｉｇｈ信号とメイン制御ＩＣ８からのＬｏｗ信号が反転回路２４を介して反転されたＨｉｇｈ信号（図２（ｂ）参照）とがアンド回路２６に入力され、アンド回路２６からＨｉｇｈ信号が出力される（図２（ｄ）参照）。このＨｉｇｈ信号が反転回路２８を介してＬｏｗ信号となり、このＬｏｗ信号がラッチ回路３０にて保持された状態で設定時間Ｓ（時間は自由に設定することができるが、例えば１００μ秒から１００ｍ秒の間に設定することになる）経過した後タイマ回路３２から解除信号がラッチ回路３０へ出力されて解除される（図２（ｅ）参照）。この解除信号が出力されたときに、電力変換用スイッチング素子１３が短絡故障ではなく、外来ノイズ等により誤検出されていた場合には、回路遮断用スイッチング素子１９をＯＮ状態に復帰させることができるようになっている（図２（ｅ）参照）が、電力変換用スイッチング素子１３が短絡故障である場合には、再びアンド回路２６からＨｉｇｈ信号が出力され、反転回路２８を介してＬｏｗ信号がラッチ回路３０にて保持された状態となる。尚、電力変換用スイッチング素子１３が正常動作（ＯＮ−ＯＦＦを繰り返し動作）している間は、アンド回路２５，２６からＬｏｗ信号が出力され、反転回路２７，２８にてＨｉｇｈ信号に反転されてゲート回路１６，１７にＦＥＴ１８，１９駆動用信号が出力されるようになっている。

前記電源回路は、図３（ａ），（ｂ）〜図６に示すように、メンテナンス面において有利となるように抜き差しによって接続状態と接続解除状態にすることができる複数のユニットからなっており、それらユニット構造について説明する。
まず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、全てのユニットが収納されるケーシング３５Ｋ内の奥側に備えさせた第１出力ユニット３５（前記二次側直流出力回路３を備えている、図６参照）に対して抜き差し自在に構成された第１入力ユニット３６（電力変換回路５を備えている）を該ケーシング３５Ｋ内の手前側に配置している。又、図に示す３７は、前記第１入力ユニット３６に並列させてケーシング３５Ｋ内に配置した第２入力ユニットであり、この第２入力ユニット３７は、前記第１出力ユニット３５とは異なる第２出力ユニット（図示せず）に対して抜き差し自在に構成されている。ここでは、入力ユニットと出力ユニットとが同数、つまり複数対（図では二対の場合を示しているが、三対以上であってもよい）設けている場合を示しているが、入力ユニットの数に対して出力ユニットの数が少ない場合であってもよいし、又その逆であってもよい。前記ケーシング３５Ｋは、ＥＲＰ−２Ｕ（インテル提唱のＳＳＩサーバ仕様に記述された外形形状）サイズに設定しているが、このサイズに限定されるものではない。又、前記２つのユニット３６，３７を上下方向に併設される状態で配置しているが、左右方向に併設される状態で配置してもよく、ユニット３６，３７の配置は自由に変更可能である。

前記第１入力ユニット３６は、外部電源から抜き差し自在なプラグ付コード３８を介して外部に備えている電源部（図示せず）と接続され、スイッチ３９をＯＮすることにより、回路内に電源部から電力が供給されるようになっている。又、第１入力ユニット３６に、ユニット引出用の取っ手４０を備えさせて、取っ手４０を持って手前側に第１入力ユニット３６を引き出すことができるように構成している。そして、前記第１入力ユニット３６を引き出す場合には、前記スイッチ３９がＯＦＦ状態になっていないと、引き出すことができないようにロック機構を備えている。前記ロック機構は、第１入力ユニット３６の角筒状のケーシング３６Ｂを構成する１つの側板部にユニットの前方側へ突出した後、ユニットの前面側へ延びるＬ字状の可動片３６Ｃに、前記ケーシング３５Ｋに形成した開口３５Ａに係止する突起３６Ｔを備えさせている。従って、第１入力ユニット３６をケーシング３５Ｋ内に挿入し、その挿入が完了した時点でケーシング３５Ｋの開口３５Ａに可動片３６Ｃの突起３６Ｔが係止することで、取っ手４０を持って第１入力ユニット３６を引き出すことができないロック状態になるように構成している。このロック状態において可動片３６Ｃをそれの先端部を持ってユニット側へ揺動操作することによって、突起３６Ｔを開口３５Ａから離脱させることで前記ロック状態を解除することができるようになっている。このとき、スイッチ３９がＯＮ状態にあると、図３（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、スイッチ３９の横側部に接当してしまい、可動片３６Ｃをユニット側へ揺動操作することができないようになっている。つまり、第１入力ユニット３６への電力供給が絶たれた状態でないと、第１入力ユニット３６を抜くことができないようになっている。例えば電源供給が行われている状態で第１入力ユニット３６を抜くことができる構成では、抜いた第１入力ユニット３６が活電状態となっており、第１入力ユニット３６の出力ユニット側に剥き出し状態となっている接続用コネクター（図示せず）に誤って手等が触れてしまい、火傷や電子機器の短絡によるトラブルなどが発生することになるが、上記のように電力供給が断たれた状態にすることで該トラブル発生を確実に回避することができる。
尚、前記第２入力ユニット３７も前記第１入力ユニット３６と同様な構成であり、外部電源から抜き差し自在なプラグ付コード３８を介して外部に備えている電源部（図示せず）と接続され、スイッチ３９ＢをＯＮすることにより、回路内に電源部から電力が供給されるようになっている。又、第２入力ユニット３７に、ユニット引出用の取っ手４０Ｂを備えさせて、取っ手４０Ｂを持って手前側に第２入力ユニット３７を引き出すことができるように構成している。そして、前記第２入力ユニット３７を引き出す場合には、前記スイッチ３９ＢがＯＦＦ状態になっていないと、引き出すことができないようにロック機構を備えている。前記ロック機構は、第２入力ユニット３７の角筒状のケーシングを構成する１つの側板部にユニットの前方側へ突出した後、ユニットの前面側へ延びるＬ字状の可動片３７Ｃに、前記ケーシング３５Ｋに形成した開口３５Ｂに係止する突起３７Ｔを備えさせている。

前記第１出力ユニット３５及び第１入力ユニット３６の抜き差し構造を、図６に示している。図６では、各ユニット３５，３６の基板３５ａ，３６ａとそれら基板３５ａ，３６ａの端部同士に備えさせた雄雌の４個のコネクター４１，４２、４３，４４のみを示している。
図６に示すように、一方の基板３５ａの端部の幅方向ほぼ中央部（どの位置であってもよい）に、他方の基板側に突出する突出片３５Ｔを形成し、他方の基板３６ａの端部の前記突出片３５Ｔに対応する位置に該突出片３５Ｔが入り込んで位置決めするための切欠き部３６Ｋを形成し、この切欠き部３６Ｋの上下（基板の板厚方向両側）の開口を閉じるための一対の閉塞用板部材３６Ｈ，３６Ｈを前記基板３６ａに取り付けている。そして、前記突出片３５Ｔの挿入方向先端を先端側ほど幅狭となるように、該突出片３５Ｔの幅方向両側に先端側ほど幅方向中心側に位置する案内用のテーパ部３５Ｔ，３５Ｔを備えさせてあり、切欠き部３６Ｋが突出片３５Ｔに入り込むときに両者の位置が多少ずれている場合でも、テーパ部３５Ｔ，３５Ｔの案内作用により突出片３５Ｔに対する切欠き部３６Ｋの位置を移動修正することによって、雌型のコネクター４２，４４の嵌合凹部４２Ａ，４４Ａを雄型のコネクター４１，４３のピン４１Ｐ，４３Ｐに確実に嵌合させることができるようになっている。

前記一方の雌型のコネクター４２には、図示していない制御回路が接続され、前記他方の雌型のコネクター４４には、メイン回路（前記電力変換回路５）が接続されており、これらコネクター４２，４４に対して嵌合されて接続状態となる前記雄型のコネクター４１，４３の接続の順番を設定する必要がある。そのため、ピンの長さの異なる雄型のコネクターを用いることが一般的であるが、この場合、コスト面において不利になることがあり、図６に示すように、ピンの長さが同一の雄型のコネクター４１，４３を用いながらも、一方のコネクター４３を基板３５ａの端部から設定距離Ｌだけ抜き差し方向において他方の基板３６ａから離れる側へ位置させるだけで、制御回路側が先に接続されてから、メイン回路が後に接続されるように構成しているが、メイン回路側が先に接続されてから、制御回路が後に接続されるように構成してもよい。このように２つの回路、つまりメイン回路及び制御回路の接続のタイミングを異ならせるように制御することによって、前記スイッチ３９又は３９ＢがＯＮの状態である活電状態であっても、入力ユニット３６又は３７を出力ユニット３５から抜いてから、新たな入力ユニット３６又は３７又は修理した入力ユニット３６又は３７を出力ユニット３５に差し込んで入力ユニット３６又は３７の交換を行うときに、接続部（図６では、コネクター４２，４４の嵌合凹部４２Ａ，４４Ａとコネクター４１，４３のピン４１Ｐ，４３Ｐに相当する）にアークが発生し、その接続部が溶着したり、ユニットを構成する各種の素子が破損することなどのトラブル発生を回避することができる。

電源回路図である。 図１のａ点からｅ点における電圧波形図である。 電源回路を収納したケーシングを示す斜視図であり、（ａ）はスイッチをＯＦＦにした状態を示し、（ｂ）はスイッチをＯＮにした状態を示している。 ケーシングに対して第１入力ユニットを引き出した状態を示す斜視図である。 （ａ）はスイッチをＯＦＦ状態にしたケーシングの要部を示す左側面図、（ｂ）はスイッチをＯＮにした状態にしたケーシングの要部を示す左側面図である。 第１入力ユニットと第１出力ユニットとを接続する直前の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 高周波トランス
２ 負荷
３ 二次側直流出力回路
４，６ 二次電池
５，７ 電力変換回路
８ メイン制御ＩＣ
９ ドライブトランス
１０，１１ ゲート回路
１２，１３ 電力変換用スイッチング素子
１４，１５ フォトカプラ
１６，１７ ゲート回路
１８，１９ 回路遮断用スイッチング素子
２０，２１ カレントトランス
２２，２３ 検波回路
２４ 反転回路
２５，２６ アンド回路
２７，２８ 反転回路
２９，３０ ラッチ回路
３１，３２ タイマ回路
３１Ａ，３２Ａ 保持解除信号
３３，３４ 短絡故障検出回路
３５Ｋ ケーシング
３５Ｔ，３５Ｔ テーパ部
３５ 出力ユニット
３５ａ，３６ａ 基板
３５Ｔ 突出片
３５Ａ，３５Ｂ 開口
３６Ｂ ケーシング
３６ 入力ユニット
３６Ｃ 可動片
３６Ｔ 突起
３６Ｋ 切欠き部
３６Ｈ 閉塞用板部材
３７ 入力ユニット
３７Ｃ 可動片
３７Ｔ 突起
３８ プラグ付コード
３９ スイッチ
３９Ｂ スイッチ
４０，４０Ｂ 取っ手
４１，４２，４３，４４ コネクター
４１Ｐ，４３Ｐ ピン
４２Ａ，４４Ａ 嵌合凹部
Ｋ１，Ｈ１ 一次側巻線
Ｋ２，Ｈ２ 二次側巻線
Ｌ 設定距離
Ｎ１ 一次側巻線
Ｎ２ 二次側巻線
Ｓ 設定時間

Claims (3)

1. 直流電圧を入力としてＯＮ−ＯＦＦ動作する電力変換用スイッチング素子を備えた電力変換回路の複数を、共通のトランスの一次側に備え、これら複数の電力変換回路からの電力を負荷に供給するための二次側直流出力回路を前記トランスの二次側に備えさせてなる電源回路において、前記電力変換回路のそれぞれに、該電力変換回路の電力変換用スイッチング素子が短絡故障したことを検出するための短絡故障検出回路及び該短絡故障検出回路からの短絡故障電流検出信号が出力されたときに該電力変換回路を遮断するための回路遮断用スイッチング素子を設け、前記短絡故障検出回路が、前記各電力変換回路の電流を検出する電流検出手段からの電流と前記電力変換用スイッチング素子を駆動する駆動信号とを比較し、前記電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに前記電流検出手段からの電流検出信号に基づいて前記回路遮断用スイッチング素子をＯＦＦ動作させるための前記短絡故障電流検出信号を出力するように構成されてなることを特徴とする電源回路。
2. 直流電圧を入力としてＯＮ−ＯＦＦ動作する電力変換用スイッチング素子を備えた電力変換回路の複数を、共通のトランスの一次側に備え、これら複数の電力変換回路からの電力を負荷に供給するための二次側直流出力回路を前記トランスの二次側に備えさせてなる電源回路において、前記電力変換回路のそれぞれに、該電力変換回路の電力変換用スイッチング素子が短絡故障したことを検出するための短絡故障検出回路及び該短絡故障検出回路からの短絡故障電流検出信号が出力されたときに該電力変換回路を遮断するための回路遮断用スイッチング素子を設け、前記短絡故障検出回路が、前記各電力変換回路の電流を検出する電流検出手段からの電流と前記電力変換用スイッチング素子を駆動する駆動信号とを比較し、前記電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに前記電流検出手段からの電流検出信号に基づいて前記回路遮断用スイッチング素子をＯＦＦ動作させるための前記短絡故障電流検出信号を出力するように構成されてなり、前記電力変換用スイッチング素子の駆動停止信号が出力されたときに前記電流検出手段から電流検出信号が出力されると、前記回路遮断用スイッチング素子に短絡故障電流検出信号を出力する状態を保持するためのラッチ回路と、該ラッチ回路の保持状態が設定時間経過した後にリセットするためのタイマ回路とを設けてなる電源回路。
3. 直流電圧を入力としてＯＮ−ＯＦＦ動作する電力変換用スイッチング素子を備えた電力変換回路の複数を、共通のトランスの一次側に備え、これら複数の電力変換回路からの電力を負荷に供給するための二次側直流出力回路を前記トランスの二次側に備えさせてなる電源回路において、前記電力変換回路のそれぞれに、該電力変換回路の電力変換用スイッチング素子が短絡故障したことを検出するための短絡故障検出回路及び該短絡故障検出回路からの短絡故障電流検出信号が出力されたときに該電力変換回路を遮断するための回路遮断用スイッチング素子を設け、前記短絡故障検出回路が、前記各電力変換回路に流れるスイッチング素子破壊による短絡電流を検出するための電流検出用のカレントトランスと、このカレントトランスの二次側の検波器からの出力信号と前記電力変換用スイッチング素子を駆動するためにドライブトランスを介して接続された制御ＩＣからの駆動パルス信号とが入力されるアンド回路と、このアンド回路から出力される短絡故障信号を保持するラッチ回路と、前記ラッチ回路の保持状態を設定時間経過した後にリセットするためのタイマ回路とから構成してなる電源回路。

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