JP3775418B2 - 電源回路 - Google Patents
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Description
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。
- 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。
- 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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