JP6392585B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置に関し、特に三次側電源を有する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device having a tertiary power supply.
集積回路（Ｉｎｔｅｇａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に代表される電子デバイスに電源を供給する電源回路は、電子デバイス固有の指定電圧及び電流を供給する必要がある。近年は電子デバイスの開発プロセスの進歩により、以前と比較して低電圧化や、1つの電子デバイスに対して複数の電源電圧を入力する必要があり、外部から供給される主電源（一次側電源）からコンバータ回路によって異なる複数の電圧値に変換して供給している（二次側電源）。同様にコンバータ回路の変換効率の向上や入出力電流における基板配線パターン面積の増大や配線パターンが長くなることによる電圧低下を防ぐことを目的として、二次側電源コンバータ回路によって生成された電源からさらに異なる複数の電圧値に変換することもある（三次側電源）。 A power supply circuit that supplies power to an electronic device typified by an integrated circuit (Integrated Circuit) needs to supply a specified voltage and current unique to the electronic device. In recent years, due to advances in the development process of electronic devices, it is necessary to lower the voltage compared to before and to input multiple power supply voltages to one electronic device. ) To a plurality of different voltage values depending on the converter circuit (secondary power supply). Similarly, in order to improve the conversion efficiency of the converter circuit, to increase the substrate wiring pattern area in the input / output current and to prevent the voltage drop due to the long wiring pattern, further from the power supply generated by the secondary power converter circuit It may be converted into a plurality of different voltage values (tertiary power supply).
集積回路の高度化やコンバータ回路の増加に伴い、システム基板全体の故障率が上がることが懸念される。また、異常・故障時にシステム基板の提供するサービスへの影響が大きい場合やシステム基板の交換が容易でない場合があり、高い信頼性を要求される場合には同じ動作を行うシステム基板もしくは基板内のコンバータ回路を複数用意する冗長系を構成することが必要となる。 With the advancement of integrated circuits and the increase in converter circuits, there is a concern that the failure rate of the entire system board will increase. In addition, when there is a significant impact on the service provided by the system board in the event of an abnormality or failure, or the replacement of the system board may not be easy, and when high reliability is required, It is necessary to configure a redundant system in which a plurality of converter circuits are prepared.
特許文献１には次のような電源システムが記載されている。
並列接続した各現用電源の電圧を監視する電圧監視手段と、現用電源の電圧が第一の閾値以下に低下したときに停止状態の予備電源の起動操作をする予備電源起動手段と、少なくとも該予備電源の起動完了を条件にして該予備電源を新たな現用電源とする電源切り替え操作を行う電源切り替え手段を備えている。 Voltage monitoring means for monitoring the voltage of each active power supply connected in parallel; standby power supply starting means for starting a standby power supply in a stopped state when the voltage of the active power supply drops below a first threshold; and at least the standby power supply Power supply switching means is provided for performing a power supply switching operation using the standby power supply as a new working power supply on condition that the power supply startup is completed.
同文献の（００３８）段落には、電源電圧Ｖが閾値電圧Ｖ1に低下した時点ｔ0では予備電源（電圧ＶA）の起動操作をせず、所定のグリッチ時間ｔGが経過する時点ｔ1まで待機する。そして、同文献の図９に示されるように、時点ｔ1において電源電圧Ｖが閾値Ｖ1以上に回復していれば予備電源の起動操作をしない。また（００５１）段落には、予備電源回路が複数個備えられていることが記載されている。さらに（００６１）段落には、現用電源３の出力電流が増加した場合にその現用電源３に対して予備電源６を並列に動作させ出力補助を行わせることができると記載されている。 In the paragraph (0038) of this document, the standby power supply (voltage VA) is not started at the time t0 when the power supply voltage V drops to the threshold voltage V1, and the process waits until a predetermined glitch time tG elapses. Then, as shown in FIG. 9 of the same document, if the power supply voltage V has recovered to the threshold value V1 or higher at the time t1, the standby power supply is not started. The paragraph (0051) describes that a plurality of standby power supply circuits are provided. Further, paragraph (0061) describes that when the output current of the working power supply 3 increases, the auxiliary power supply 6 can be operated in parallel with the working power supply 3 to perform output assistance.
三次側電源またはそれ以上の段数まで設ける場合、二次側の出力電圧が異常になると三次側以降のそれも影響を受けて異常になる。しかし特許文献１では二次側電源についてしか述べておらず、三次側以降についての記述や示唆はない。
When the secondary power supply or more stages are provided, if the output voltage on the secondary side becomes abnormal, that on the tertiary side is also affected and becomes abnormal. However,
本発明の目的は、以上述べた問題点を解決し、二次側だけでなく三次側またはそれ以上の段数の電源を監視して、異常が発生した場合に予備電源に切り替えることが可能な電源装置を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and monitor a power source not only on the secondary side but also on the tertiary side or higher and switch to a standby power source when an abnormality occurs. Is to provide a device.
本発明によれば、一次側電源と負荷または出力先の間に複数の二次側電源を接続し、前記二次側電源の出力のうち少なくとも一つの出力に複数の三次側電源を接続し、
前記複数の二次側電源及び三次側電源に対して少なくとも一つの予備電源を備え、前記二次側電源及び前記三次側電源の電源出力を監視するモニタ部を備え、
前記電源出力を監視し、前記電源出力が所定の範囲を外れた場合、前記二次側電源または前記三次側電源を前記予備電源に切り替えることを特徴とする電源装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of secondary power supplies are connected between a primary power supply and a load or an output destination, and a plurality of tertiary power supplies are connected to at least one of the outputs of the secondary power supply,
A plurality of secondary-side power supplies and tertiary-side power supplies with at least one standby power supply, and a monitor unit for monitoring the power output of the secondary-side power supply and the tertiary-side power supply,
The power supply is monitored, and when the power output is out of a predetermined range, the secondary power supply or the tertiary power supply is switched to the standby power supply.
本発明によれば、二次側だけでなく三次側またはそれ以上の段数の電源を監視して、異常が発生した場合に予備電源に切り替えることが可能な電源装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power supply device which can monitor the power supply of not only the secondary side but the tertiary side or more and can switch to a backup power supply when abnormality occurs can be provided.
（第１の実施形態）
［構成の説明］
図１を参照すると、本実施形態の電源装置1の構成を説明する。
(First embodiment)
[Description of configuration]
With reference to FIG. 1, the structure of the
主電源10は一次側電源11を供給する。コンバータ部20は、外部から入力される電圧レベルによって出力をオン・オフ制御することが可能な出力制御端子を具備する。入力に一次側電源11を供給した状態で出力制御端子の電圧がハイレベルであれば二次側電源15を出力する。
The
コンバータ部21は、外部から入力される電圧レベルによって出力をオン・オフ制御することが可能な出力制御端子を具備する。入力に一次側電源11を供給した状態で出力制御端子の電圧がハイレベルであれば二次側電源16を出力する。コンバータ部24も同様である。
The
二次側電源15には２つのコンバータ部22,23が並列に接続され、それぞれ三次側電源18,19を負荷回路部25,26に供給する。負荷回路部25は、入力に三次側電源18を供給することによって駆動する。負荷回路部26は、入力に三次側電源19を供給することによって駆動する。
Two
モニタ部35-1はコンバータ部20の出力に接続され、二次側電源15の電圧値をモニタリングする。モニタ部35-3とモニタ部35-4は、コンバータ部22の出力と負荷回路部25及びコンバータ部23の出力と負荷回路部26との間にそれぞれ接続され、二次側電源18及び二次側電源19の電圧値をモニタリングする。なお以下では複数のモニタ部を総称してモニタ部35と称することがある。
The monitor unit 35-1 is connected to the output of the
また、アナログデジタル変換した電圧値データ（モニタ信号51-1〜51-n）を予備電源部30に出力する。なお以下複数のモニタ信号を総称してモニタ信号51と称することがある。
Also, voltage value data (monitor signals 51-1 to 51-n) subjected to analog-digital conversion is output to the standby
予備電源部30は各コンバータ部と共通の一次側電源11が入力され負荷回路部25、負荷回路部26、負荷回路部27及び負荷回路部28とそれぞれ接続された出力を持っており、一次側電源11が供給されることで内部回路が動作を開始する。また、コンバータ部の出力制御端子及びモニタ部の通信端子と接続され、各コンバータ部の出力オン・オフ制御を行いまた各モニタ部から電圧値データを読み出す。
The standby
また、図２は予備電源部30の内部構成を説明する図である。予備電源部30は、電圧制御部40、出力検出部41、コンバータ制御部42、出力選択部43、記憶装置44,45を備えている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the internal configuration of the standby
電圧制御部40は、一次側電源11が入力されると、任意の電圧を出力選択部43へ出力する。また、コンバータ制御部42から入力される電圧レベルによって出力をオン・オフ制御することができる出力制御端子及び外部から入力されるPWM(pulse width modulation)制御信号によって出力電圧レベルを制御する出力電圧制御端子を具備する。
When the
出力検出部41は、電圧制御部40の出力と出力選択部43との間に接続され、出力電圧値をモニタリングする。また、アナログデジタル変換した電圧値データを出力検出信号63としてコンバータ制御部42に出力する。
The
出力選択部43は、図１に示したコンバータ部20、21、24の出力（それぞれ二次側電源15、16、・・・17）とそれぞれ接続されている。また、出力選択部43はコンバータ部22の出力（負荷回路部25の入力）、コンバータ部23の出力（負荷回路部26の入力）とそれぞれ接続されている。出力選択部43は、出力電圧が異常となったコンバータ部を代替するため、モニタ信号に基づいてコンバータ制御部42が設定した設定データ（出力選択制御信号62）によって入力端子と出力端子の接続状態を設定する。
The
記憶装置44にはコンバータ部20及びコンバータ部21の出力電圧範囲の上限値及び下限値情報が格納されており、コンバータ制御部42が格納データを読み取る。この出力電圧範囲の上限値及び下限値情報は、異常検出の閾値となることから、使用するコンバータ部の出力電圧仕様範囲もしくは負荷回路部の入力電圧仕様範囲を指定することが望ましい。
The
記憶装置45には電圧制御部40の出力電圧設定情報が格納されており、コンバータ制御部42が格納データを読み取る。
The
コンバータ制御部42は、次のような機能を備える。各コンバータ部の出力制御端子と接続され、出力オン・オフ制御を行う。（初期起動時には出力オフ制御とする。）
各モニタ部と接続され、各コンバータ部の出力電圧値データをモニタ信号51-1〜51-nとして読み出す。（初期起動時にはデータ読み出しは行わない）
電圧制御部40の出力制御端子と接続され、出力制御信号60で出力オン・オフ制御を行う。（初期起動時には出力オフ制御とする。）
電圧制御部40の出力と接続され、電圧設定制御信号61で出力電圧設定を行う。（初期起動時には最少電圧値に設定とする。）
出力検出部41と接続され、電圧制御部40の出力電圧値データを読み出す。（初回起動時にはデータ読み出しは行わない。）
出力選択部43と接続され、出力選択部43の出力接続先を制御する。（初回起動時にはどの出力とも接続しない設定とする。）
記憶装置44と接続され、各コンバータの出力電圧範囲情報を読み出す。（初回起動時にデータ読み出し行う。）
記憶装置45と接続され、各コンバータの出力電圧設定情報を読み出す。（初回起動時にデータ読み出しを行う。）
[動作の説明］
図１及び図２を用いて本実施形態の電源装置1の動作を説明する。
Connected to each monitor unit, the output voltage value data of each converter unit is read out as monitor signals 51-1 to 51-n. (Data is not read at initial startup)
It is connected to the output control terminal of the
The output voltage is set by the voltage
Connected to the
The
Connected with the
Connected to the
[Description of operation]
The operation of the
予備電源部30のコンバータ制御部42は記憶装置44及び記憶装置45から設定データを読み出す。読み出しが完了すると、出力制御信号50-1、50-2、50-3、50-4・・・50-nを出力オン制御とする。なお以下複数の出力制御信号を総称して出力制御信号50と称することがある。コンバータ部20は二次側電源15を生成しコンバータ部22及びコンバータ部23へ供給する。コンバータ部22は三次側電源18を生成して負荷回路部25へ供給し、コンバータ部23は三次側電源18とは異なる電圧の三次側電源19を生成して負荷回路部26へ供給する。
The
またコンバータ部21、24はそれぞれ二次側電源16、17を生成して負荷回路部27、28に供給する。このようにして各負荷回路部25、26、27、28に電源が供給され動作を開始する。
The
次にコンバータ制御部42は全てのモニタ部35-1〜35-nからモニタ信号51-1〜51-nの読み出しを任意の周期で開始する。読み出した電圧値データが初期起動時に記憶装置44から読み出したコンバータ部出力電圧範囲情報70の電圧範囲内であるかの比較確認（監視）を行う。
Next,
ここでコンバータ部20に何かしらの異常が発生し、モニタ部35-1から読み出したモニタ信号51-1の電圧値データがコンバータ部出力電圧範囲情報70の電圧範囲外となった時、コンバータ制御部42は二次側電源をコンバータ部20から予備電源部30に切り替える。切り替えは、負荷回路部への予備電源の接続→異常コンバータの出力停止という順序で行う。まずコンバータ制御部42は、モニタ部35-1へのモニタ信号51-1読み出しと比較確認を停止する。
When some abnormality occurs in the
コンバータ制御部42は電圧制御部40に対して、予め記憶装置45から読み出した電圧制御部出力電圧設定情報71を参照して、電圧制御部40の出力電圧値がコンバータ部20と同じ出力電圧になるように電圧設定制御信号61を制御する。
The
出力電圧設定が完了すると、コンバータ制御部42は出力制御信号60を出力オン制御とし、出力検出部41から出力検出信号63の読み出しを任意の周期で開始し、初期起動時に記憶装置44から読み出した、コンバータ部20のコンバータ部出力電圧範囲情報70と比較確認を行う。
When the output voltage setting is completed, the
コンバータ制御部42は、読み出した電圧値データが電圧範囲内になるのを確認すると、出力選択制御信号62を出力して出力選択部43の入出力接続設定を変更し、電圧制御部40の出力がコンバータ部22、23の入力側と接続するように制御する。
When the
最後に、電圧制御部40の出力とコンバータ部22、23の入力側との接続制御が完了すると、コンバータ部20に対する出力制御信号50-1を出力オフ制御として出力を停止させる。以後のコンバータ部22、23に供給する二次側電源15のモニタリングは、予備電源部30内の出力検出部41から電圧値データを読み出し比較確認を行う。
Finally, when the connection control between the output of the
本実施形態では二次側電源を構成するコンバータ部だけでなく三次側電源を構成するコンバータ部に対しても監視するので、「異常」状態発生時に予備電源に切り替えることが可能である。切り替えは以下のように行う。 In this embodiment, monitoring is performed not only for the converter unit constituting the secondary power source but also for the converter unit constituting the tertiary power source, so that it is possible to switch to the standby power source when an “abnormal” state occurs. Switching is performed as follows.
まず三次側電源の出力電圧をモニタ部で確認する。出力電圧が異常な場合つまり所定の電圧範囲を外れた場合、二次側電源の出力電圧をモニタ部で確認する。モニタする理由は、三次側電源が異常な場合、三次側電源自体が異常な場合と、三次側電源は正常なのに二次側電源が異常なためにその異常な出力が入力された三次側電源が異常な出力をしている場合とがあり、その切り分けを行うためである。 First, the output voltage of the tertiary power supply is confirmed on the monitor. When the output voltage is abnormal, that is, outside the predetermined voltage range, the output voltage of the secondary power supply is confirmed by the monitor unit. The reason for monitoring is when the tertiary power supply is abnormal, when the tertiary power supply itself is abnormal, or when the tertiary power supply is normal but the secondary power supply is abnormal and the secondary power supply is receiving an abnormal output. This is because there is a case where an abnormal output is generated, and the separation is performed.
二次側電源の出力電圧が正常つまり所定の電圧範囲に入っていれば、異常な電源は三次側電源だけなのでそれを予備電源に切り替える。二次側電源が異常であれば二次側電源を予備電源に切り替える。切り替えるとその出力電圧は正常になるので、次に三次側電源が正常かどうか、出力電圧をモニタ部で確認する。正常であれば二次側電源だけが異常であったと判別できる。二次側電源を予備電源に切り替えても三次側電源が異常であれば、三次側電源も予備電源に切り替える。 If the output voltage of the secondary power supply is normal, that is, within a predetermined voltage range, the abnormal power supply is only the tertiary power supply, so that it is switched to the standby power supply. If the secondary power supply is abnormal, the secondary power supply is switched to the standby power supply. Since the output voltage becomes normal after switching, the output voltage is checked on the monitor unit to determine whether the tertiary power supply is normal. If it is normal, it can be determined that only the secondary power source is abnormal. If the tertiary power source is abnormal even if the secondary power source is switched to the standby power source, the tertiary power source is also switched to the standby power source.
このように各段の出力電圧をモニタして異常な電源を予備電源に切り替えることを、高次側電源から低次側電源に遡って行っていく。なお一次側電源は予備電源に切り替えないので、遡るのは二次側電源までである。 In this way, the output voltage of each stage is monitored and the abnormal power source is switched to the standby power source from the higher-order power source to the lower-order power source. Since the primary side power source is not switched to the standby power source, it goes back to the secondary side power source.
一般化すると次のようになる。ｉ次側電源（ｉ≧３）の出力電圧が異常な場合、前段のｉ−１次側電源の出力電圧をモニタ部で確認する。ｉ−１次側電源の出力電圧が正常であればｉ次側電源を予備電源に切り替える。ｉ−１次側電源が異常であればその前段のｉ−２次側電源の出力電圧をモニタ部で確認する。ｉ−２次側電源の出力電圧が正常であればｉ−１次側電源を予備電源に切り替える。ｉ−１次側電源を予備電源に切り替えるとその出力電圧が正常になるので、次にｉ次側電源が正常かどうか、出力電圧をモニタ部で確認する。正常であればｉ−１次側電源だけが異常であったと判別できる。ｉ−１次側電源を予備電源に切り替えてもｉ次側電源が異常であれば、ｉ次側電源も予備電源に切り替える。 Generalized as follows. When the output voltage of the i-side power supply (i ≧ 3) is abnormal, the monitor unit checks the output voltage of the preceding i−1-side power supply. If the output voltage of the i-1 primary power supply is normal, the i primary power supply is switched to the standby power supply. If the i-1 primary power supply is abnormal, the output voltage of the i-2 secondary power supply in the previous stage is confirmed by the monitor unit. If the output voltage of the i-2 secondary power supply is normal, the i-1 secondary power supply is switched to the standby power supply. Since the output voltage becomes normal when the i-1 primary power supply is switched to the standby power supply, the output voltage is checked by the monitor unit next to determine whether the i secondary power supply is normal. If it is normal, it can be determined that only the i-primary power supply is abnormal. If the i-side power source is abnormal even if the i-side primary power source is switched to the standby power source, the i-side power source is also switched to the standby power source.
ｉ−２次側電源の出力電圧が異常であればさらに前段のｉ−３次側電源の出力電圧をモニタ部で確認する。以後同様に、出力電圧が正常である低次側電源まで遡って前記出力電圧の確認と予備電源への切り替えを行う。ただし遡る最低次の電源は二次側電源までである。 If the output voltage of the i-2 secondary power supply is abnormal, the output voltage of the i-3 secondary power supply in the previous stage is further confirmed by the monitor unit. Thereafter, similarly, the output voltage is confirmed and switched to the standby power source by going back to the low-order power source where the output voltage is normal. However, the lowest power source that goes back is the secondary power source.
このように、ｉ次側電源を予備電源に切り替えた後にｉ＋１次側電源が正常かどうかをモニタし、ｉ＋１次側電源を予備電源に切り替えたら、更にその後段のｉ＋２次側電源をモニタし、・・・という制御を行う。このような制御を行えば正常な電源を無駄に予備電源に切り替えることがない。 Thus, after switching the i-side power source to the standby power source, whether the i + 1-side power source is normal is monitored, and after switching the i + 1-side power source to the standby power source, the subsequent i + secondary-side power source is monitored, Control is performed. If such control is performed, a normal power source is not wastefully switched to a standby power source.
ただ後述の実施形態で述べるように、予備電源を複数持ち、段数が多くなるとこのような制御は、全て切り替え終わるまで時間がかかるようになる。その場合は、ｉ次側、ｉ＋１次側、・・・最終段の電源、つまり、予備電源に切り替えた最も低次側の電源より高次の電源の出力をモニタせず、全て予備電源に切り替えることも可能である。もちろん段数が少ない場合でもこの全切り替えは可能である。 However, as will be described later in the embodiment, when there are a plurality of standby power supplies and the number of stages increases, such control takes time until all the switching is completed. In that case, the primary side, the (i + 1) th side,..., The last stage power source, that is, the output of the power source higher than the lowest power source switched to the standby power source is not monitored, and all are switched to the standby power source. It is also possible. Of course, even when the number of stages is small, this full switching is possible.
なお高次側電源から遡って二次側電源まで予備電源に切り替えても二次側電源の出力電圧異常が改善されない場合は、電源の異常ではなく、負荷回路部に何かしらの異常が発生したと考えられる。（予備電源部の正常性は、既にコンバータ制御部42が出力検出信号63とコンバータ部出力電圧範囲情報70とを比較することで、出力電圧が範囲内であることを確認しているため）この場合、図１でいえば、必要に応じてコンバータ制御部42が、動作している全てのコンバータの出力を停止させることも可能であり、後で述べる図１０のように通信部48が具備されていれば外部管理端末通信信号56で外部へアラームを通知することもできる。
If the output voltage abnormality of the secondary power supply does not improve even after switching from the high-order power supply to the secondary power supply, it is not an abnormality of the power supply, but some abnormality has occurred in the load circuit section. Conceivable. (The normality of the standby power supply unit has already confirmed that the output voltage is within the range by the
また二次側電源を予備電源に切り替えても二次側電源電圧が正常に戻らない場合の負荷回路部以外の原因としては、一次側電源の異常と考えられる。その場合は負荷回路部の場合と同様に外部にアラームを通知すればよい。
（実施例）
図１及び図２を用い、数値を挙げて実施例を説明する。
Moreover, it is considered that the primary side power supply is abnormal as a cause other than the load circuit unit when the secondary side power supply voltage does not return to normal even when the secondary side power supply is switched to the standby power supply. In that case, an alarm may be notified to the outside as in the case of the load circuit unit.
(Example)
An example will be described with reference to FIGS.
主電源10はシステム基板が外部の装置基板と接続され、一次側電源11(12.00V)がコンバータ部20、コンバータ部21、・・・、コンバータ部24及び予備電源部30の入力へ供給される。
The
コンバータ部20は入力に12V±4V(8.00〜16.00V)が供給されると5.00V±3%(4.85〜5.15V)を出力する特性を持ったDC-DCコンバータモジュールである。またコンバータ部21は入力に12V±4V(8.00〜16.00V)が供給されると3.30V±3%(3.20〜3.40V)を出力する特性を持ったDC-DCコンバータモジュールである。ただし初期起動時にはコンバータ部20は予備電源部30内のFPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)に代表されるプログラマブルデバイスで構成されたコンバータ制御部42によって出力制御信号50-1、出力制御信号50-2、出力制御信号50-3、出力制御信号50-4、・・・出力制御信号50-nの電圧レベルをロウレベル(0.00V)に制御され、出力オフ制御となっている。この時、コンバータ制御部42が起動するまでに過渡的に不定な電圧レベルを出力する可能性もあるため、制御信号ラインに対してプルダウン抵抗を接続する等といった手段で誤出力を防止する。
The
予備電源部30に一次側電源11(12.0V)が供給されると、コンバータ制御部42は接続される記憶装置44（メモリ）内に格納されているコンバータ出力部電圧範囲情報70と、記憶装置45（メモリ）内に格納されている電圧制御部出力電圧設定情報71を読み出す。
When the primary power supply 11 (12.0V) is supplied to the standby
コンバータ出力部電圧範囲情報70には、コンバータ部20が出力する電圧の出力電圧範囲（4.85V〜5.15V）と、コンバータ部21が出力する出力電圧範囲（3.20V〜3.40V）とがデータとして予め格納されている。これらの出力電圧範囲のデータはユーザが事前に格納する。負荷回路部の動作電圧範囲よりもコンバータ部の出力電圧範囲を狭く設定すると安定して動作するので好ましい。
The converter output section
電圧制御部出力電圧設定情報71には、使用するコンバータ部20の出力電圧5.00Vを電圧制御部40に出力させる際に必要な電圧設定制御信号61のデータと、コンバータ部21が出力する電圧3.30Vを電圧制御部40に出力させる際に必要な電圧設定制御信号61のデータが予め格納されている。
The voltage control unit output
コンバータ制御部42は、記憶装置44、45からの設定データの読み出しが完了すると、各コンバータ部と接続されている出力制御信号50-1、出力制御信号50-2、・・・出力制御信号50-nの電圧レベルにハイレベル(12.00V)を出力してコンバータ部20、21、24を出力オン制御とする。
When the
コンバータ部20は二次側電源15(5.00V±3%)を生成しコンバータ部22、23へ、コンバータ部21は二次側電源16(3.30V±3%)を生成し負荷回路部27にそれぞれ供給する。コンバータ部22、23はそれぞれ三次側電源18、19を生成し、負荷回路部25、26に供給する。このようにして各負荷回路部は動作を開始する。
The
次にコンバータ制御部42はコンバータ部20の出力と接続されるモニタ部35-1、コンバータ部21の出力と接続されるモニタ部35-2、・・・コンバータ部24の出力と接続されるモニタ部35-nからモニタ信号51-1、モニタ信号51-2、モニタ信号51-3、モニタ信号51-4、・・・モニタ信号51-nの読み出しを5msec周期で開始する。この読み出し周期は事前設定で任意の値に変更することが可能である。
Next, the
ここで、読み出したモニタ信号51-1の電圧値データが例えば5.05Vである場合、初期起動時に記憶装置44から読み出したコンバータ部20のコンバータ部出力電圧範囲情報70の電圧範囲(5.00V±3%=4.85〜5.15V）と比較した結果、電圧範囲内であることから「正常」状態と判断してモニタ信号51-1の読み出しを継続する。
Here, when the voltage value data of the read monitor signal 51-1 is, for example, 5.05V, the voltage range (5.00V ± 3) of the converter unit output
コンバータ部20に何かしらの異常が発生し、モニタ部35-1から読み出したモニタ信号51-1の電圧値データが例えば5.20Vである場合、初期起動時に記憶装置44から読み出したコンバータ部20のコンバータ部出力電圧範囲情報70の電圧範囲（5.00V±3%=4.85〜5.15V）と比較した結果、電圧範囲外であることから「仮異常」状態と判断する。モニタ信号51-1の読み出しを継続し、誤検出を防止するため「仮異常」状態が例えば3回連続で続いた場合に初めて「異常」状態と判断する。異常状態と判断されたらコンバータ部20を予備電源に切り替える。以下切り替えについて説明する。
When some abnormality occurs in the
コンバータ部20が「異常」状態と判断されると、コンバータ制御部42は、モニタ部35-1へのモニタ信号51-1読み出しと比較確認を停止する。
When
次にコンバータ制御部42は、電圧制御部40に対して、電圧制御部40の出力電圧値をコンバータ部20と同じ出力電圧5.00Vになるように電圧設定制御信号61としてPWM(Pulse Width Modulation)制御信号を出力する。
Next, the
なお、ここでは電圧制御部40に出力電圧をPWM制御信号によって制御できるタイプのDC-DCコンバータモジュールを使用している。電圧調整端子に接続される抵抗値によって出力電圧を設定するタイプのDC-DCコンバータモジュールを使用する場合は、電圧調整端子にデジタル可変抵抗器を接続し、コンバータ制御部からデジタル可変抵抗器に対して抵抗値の設定をすることで対応が可能である。
Here, a DC-DC converter module of a type that can control the output voltage with a PWM control signal is used for the
出力電圧設定が完了すると、コンバータ制御部42は出力制御信号60にハイレベル(12.00V)を出力して電圧制御部40を出力オン制御とする。
When the output voltage setting is completed, the
出力検出部41から出力検出信号63の読み出しを5msec周期で開始し、初期起動時に記憶装置44から読み出した、コンバータ部20のコンバータ部出力電圧範囲情報70の電圧範囲（5.00V±3%=4.85〜5.15V）と比較確認を行う。
The reading of the
コンバータ制御部42は、出力検出信号63の電圧値データが3回連続で電圧範囲内になるまで読み出しを繰り返し、出力電圧が安定したことを確認する。確認後、出力選択制御信号62を出力して複数のトランジスタ回路、もしくはリレー等のスイッチ回路で構成される出力選択部43の入出力接続設定を変更し、電圧制御部40の出力を「異常」状態を検出したコンバータ部22、23の入力側とのみ接続するように制御する。次の表１に、図１の電源装置1における二次側のコンバータ部20,21と三次側のコンバータ部22,23の入出力電圧範囲を示す。
特許文献１においては、予備電源の出力と各コンバータ回路の出力とをトランジスタ回路によるスイッチ接続をしている。しかしリレー回路によるスイッチ接続の方が望ましい。トランジスタ回路を使用する場合には、コレクタ・エミッタ間の抵抗値による電圧低下や消費電流の増加、またその損失によって生じる発熱によって同一基板内の他回路へ影響を与える懸念や、放熱器が必要な場合には実装領域を考慮しなければならない。
In
それに対してリレー回路を使用する場合には、絶縁抵抗がOFF時にはほぼ無限大、ON時にも数十ミリΩ（オーム）と低い。トランジスタ回路と比べて接点の定格電圧や定格電流も一般的には大きいことからコンバータ回路の出力と負荷回路部を接続する用途としては適している。また、リレー回路は機械的な動作でON・OFFスイッチを行うことから接点の寿命が懸念されるが、連続してスイッチを行うわけではないことから問題はない。具体的には図１１に示すリレー回路を使うことができる。 On the other hand, when a relay circuit is used, the insulation resistance is almost infinite when OFF, and it is as low as several tens of milliohms (ohm) when ON. Since the rated voltage and rated current of the contacts are generally larger than that of the transistor circuit, it is suitable as an application for connecting the output of the converter circuit and the load circuit section. In addition, although the relay circuit performs the ON / OFF switch by mechanical operation, there is a concern about the life of the contact, but there is no problem because the switch is not continuously switched. Specifically, the relay circuit shown in FIG. 11 can be used.
最後に、電圧制御部40の出力とコンバータ部22、23の入力側との接続制御が完了すると、コンバータ部20に対する出力制御信号50-1にロウレベル(0.00V)を出力してコンバータ部20を出力オフ制御する。以後のコンバータ部22、23に供給する二次側電源15のモニタリングは予備電源部30内の出力検出部41から電圧値データを読み出し比較確認をすることで行う。
Finally, when the connection control between the output of the
他のコンバータ部21,22,23,24が異常になった場合も、コンバータ部20の場合と同様に予備電源部30に切り替える。
When the
以上本実施形態では主に三次側までの電源を持つ場合で説明したが、四次側、五次側またはそれ以降も同様であり、必要な段数だけ接続すればよい。例えば、四次側電源が必要な場合は、２つの三次側電源（コンバータ部２２、２３）のどちらかに複数の四次側電源を接続し、それらの出力を各々負荷回路部に接続するか、または必要があれば複数の五次側電源に接続すればよい。
（第２の実施形態）
図３及び図４は第２の実施形態を示す図であり、図３は全体構成の説明図、図４は予備電源部31の説明図である。
Although the present embodiment has been described mainly with the power supply up to the tertiary side, the same applies to the quaternary side, the quaternary side, and beyond, and it is sufficient to connect the required number of stages. For example, if a quaternary power supply is required, connect a plurality of quaternary power supplies to one of the two tertiary power supplies (
(Second Embodiment)
3 and 4 are diagrams showing the second embodiment, FIG. 3 is an explanatory diagram of the overall configuration, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the standby
第１の実施形態では、予備電源部30内のコンバータ制御部42において予め記憶装置44内に格納されたコンバータ部出力電圧範囲情報70を読み出し、モニタ部35から読み出しているモニタ信号51と電圧値の比較を行い「異常」状態の検出を行う。それに対して、本実施形態では図３に示すように、記憶装置44を予備電源部30ではなく各モニタ部35と接続させ、各コンバータ部の「異常」状態をモニタ部35にて検出する構成としている。図４に示した予備電源部31には記憶装置44はなく、記憶装置45だけがある。
In the first embodiment, the converter output
これにより、電圧値データをそのまま読み出していたモニタ信号51を、電圧レベルによる「異常」状態有無を判定する二値信号（デジタル信号）に置き換えることができ、配線パターンによる信号劣化に強くなる。それに加えてコンバータ制御部42での比較確認処理の簡易化を図ることが可能となる。
（第３の実施形態）
図５及び図６は、第３の実施形態を示す図であり、図５は全体構成を示す図、図６は予備電源部32-1、32-2を示す図である。なお予備電源部32-3は図示を省略した。
As a result, the
(Third embodiment)
5 and 6 are diagrams showing a third embodiment, FIG. 5 is a diagram showing the overall configuration, and FIG. 6 is a diagram showing standby power supply units 32-1 and 32-2. The standby power supply unit 32-3 is not shown.
第１の実施形態では予備電源部30は一つだけである。これに対して本第３の実施形態では、n個の二次側電源（コンバータ部20,21,・・・24）に対して予備電源部32を2個（予備電源部32-1、予備電源部32-2）用意させる構成となっている。これにより、n個のコンバータ部の中で二つのコンバータ部に「異常」状態が発生した場合についても、予備電源部32への出力切替制御を行うことができ、さらなる信頼性の向上を図ることができる。同様の考えで予備電源部32を三つ以上用意させることも可能である。
In the first embodiment, there is only one spare
なお、モニタ部35から読み出すモニタ信号51を二つの予備電源部32-1,32-2に対して共通に接続した場合に、あるコンバータ部の「異常」状態発生時に二つの予備電源部32が同時に出力切替制御を行ってしまうことが想定できる。そこで、予備電源部32-1と予備電源部32-1の間を接続し、予備電源間接続信号55で初期起動時に自律的に順位づけを行う仕組みを追加することで上記の問題解決を図ることができる。
When the
なお三次側電源はコンバータ部22,23の２つだけであり、両方同時に異常になる可能性は低いという前提で予備電源部32-3一つだけとした。しかし二次側電源と同様に予備電源部を２つ設けてもかまわない。
（第４の実施形態）
図７及び図８は、第４の実施形態を示す図で、図７は全体構成の説明図、図８は予備電源部33の説明図である。
Note that there are only two tertiary power sources, the
(Fourth embodiment)
FIGS. 7 and 8 are diagrams showing the fourth embodiment, FIG. 7 is an explanatory diagram of the overall configuration, and FIG. 8 is an explanatory diagram of the standby power supply unit 33.
本実施形態では、複数の予備電源部33-1、33-2内のコンバータ制御部42を独立させて共通制御部47として1つに集約する構成となっている。集約に伴い、出力制御信号50、モニタ信号51、出力制御信号60、電圧設定制御信号61、出力選択制御信号62及び出力検出信号63は共通制御部47と接続された信号線でやり取りされる。また記憶装置44'には全ての予備電源部のコンバータ出力部電圧範囲情報が記憶される。同じく記憶装置45'には全ての予備電源部の電圧制御部出力電圧設定情報が記憶される。
In the present embodiment, the
これにより、各モニタ部35-1、35-2、・・・、35-nが収集したモニタ信号51を複数の予備電源部に対してそれぞれ配線する必要が無くなる。また予備電源部内の回路規模を縮小することができる。また、各予備電源部にあるコンバータ制御部を共通制御部47として共通化し集中制御することで、第３の実施形態で行った、複数の予備電源部の動作に優先順位を付け競合を起こさないようにする制御についても不要となる。
（第５の実施形態）
図９及び図１０は、第５の実施形態を示す図で、図９は全体構成の説明図、図１０は予備電源部34の説明図である。
This eliminates the need to wire the monitor signals 51 collected by the monitor units 35-1, 35-2,..., 35-n to the plurality of standby power supply units. Further, the circuit scale in the standby power supply unit can be reduced. In addition, the converter control unit in each standby power supply unit is shared as a
(Fifth embodiment)
FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams showing the fifth embodiment, FIG. 9 is an explanatory diagram of the overall configuration, and FIG. 10 is an explanatory diagram of the standby
第１の実施形態では、各コンバータ部に接続されたモニタ部35のモニタ信号50の値をコンバータ制御部42にて監視し、「異常」状態検出時に自律的に予備電源部30の切替運転制御を開始する。それに対して、本実施形態においては、予備電源部34のようなコンバータ制御部42に外部と通信可能な端子を持った通信部48を設ける。これによって複数あるコンバータ部に異常が発生した際に、外部管理端末通信信号56を用いて外部管理端末49などへ「異常」状態発生を通知することができる。各コンバータ部から収集した電圧値データをコンバータ制御部42にて閾値と比較して、各コンバータ部のステータス状態が正常か異常かを判定し、異常の場合は通知する。コンバータ部35に異常が発生した場合は、第１から第５の実施形態と同様に予備電源に切り替える。
In the first embodiment, the value of the
特許文献１においては、電源制御回路で検出した「異常」状態発生を同一システム基板内にある他の回路に対して通知している。そのため、同一システム基板内に電源アラーム受信回路（制御回路、記憶装置等）がある場合に、その受信回路自体に対して供給する電源を生成するコンバータ回路に出力異常が発生した際に、異常発生時から予備電源に切り替わるまでの期間に、その異常状態によっては電源アラーム受信回路動作が保証できないことも考えられ、場合によっては誤検出といった機能品質劣化を招く恐れがある。
In
これに対して本実施形態では、システム基板外部にある外部管理端末49に対して「異常」状態発生の通知を行うことで、システム基板全体の状態（出力電圧状態及び予備回路の使用状況等）を正確に把握することができるメリットがある。
On the other hand, in the present embodiment, the state of the entire system board (the output voltage state and the usage status of the spare circuit, etc.) is notified by notifying the
また、通信部48を具備することで、異常の有無に関わらず外部管理端末49からの設定変更要求があれば、任意で予備電源部34の出力電圧及び各負荷回路部への接続先を切り替えることが可能となる。近年ではプラガブルモジュールのように共通インターフェースのまま負荷電圧が異なることある。負荷回路部の変更により指定電圧が当初の想定と異なり既存のコンバータ部では満足できないことがわかった場合には、コンバータ部が正常であっても、予備電源部34に新たな電圧設定を行うようにコンバータ制御部42に対して外部管理端末49からの通信により設定を行う。
（第６の実施形態）
本実施形態は第５の実施形態と同じ構成で、切替運転制御の最後にコンバータ部20に対する出力制御信号50-1にロウレベル(0.00V)を出力せずにコンバータ部20の出力オン制御を維持することで、予備電源部34と並列運転制御を行うものである。
In addition, by providing the
(Sixth embodiment)
This embodiment has the same configuration as the fifth embodiment, and maintains the output on control of the
本来の電源設計において、例えばコンバータ部22の電源容量を決定する際には、接続される負荷回路部25の最大電力容量を供給する能力を考慮する必要があるが、近年ではプラガブルモジュールのように共通インターフェースのまま負荷容量が増えることある。負荷回路部の変更により電流容量が当初の想定を超えて単一のコンバータ部だけでは電源供給が満足できないことがわかった場合には、負荷分散を目的として予備電源部34に並列運転を行うようにコンバータ制御部42に対して外部管理端末49からの通信により設定を行う。
In the original power supply design, for example, when determining the power supply capacity of the
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
一次側電源と負荷または出力先の間に複数の二次側電源を接続し、
前記二次側電源の出力のうち少なくとも一つの出力に複数の三次側電源を接続し、
前記複数の二次側電源及び三次側電源に対して少なくとも一つの予備電源を備え、前記二次側電源及び前記三次側電源の電源出力を監視するモニタ部を備え、
前記電源出力を監視し、前記電源出力が所定の範囲を外れた場合、前記二次側電源または前記三次側電源を前記予備電源に切り替えることを特徴とする電源装置。
（付記２）
複数のｎ次電源（ｎは３以上）の出力のうち少なくとも一つに複数のｎ＋１次側電源を接続することを必要段数であるｋ次（ｋは４以上）まで行い、
前記二次側からｋ次側までの電源に対して少なくとも一つの予備電源を備え、前記二次側からｋ次側までの電源出力を監視するモニタ部を備え、
前記電源出力を監視し、前記電源出力が所定の範囲を外れた場合、前記二次側から前記ｋ次側までの電源のうち少なくとも一つを前記予備電源に切り替えることを特徴とする付記１に記載の電源装置。
（付記３）
ｉ次側電源（ｉ≧３）の出力電圧が異常な場合、前段のｉ−１次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、前記ｉ−１次側電源の出力電圧が正常であれば前記ｉ次側電源を前記予備電源に切り替え、異常であれば前々段のｉ−２次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、前記ｉ−２次側電源の出力電圧が正常であればｉ−１次側電源を前記予備電源に切り替え、異常であればさらに前段のｉ−３次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、
以後出力電圧が正常である低次側電源まで（最低次で二次側電源まで）遡って前記出力電圧の確認と予備電源への切り替えを行う請求項１または２に記載の電源装置。
（付記４）
予備電源に切り替えた最も低次側の電源より高次の電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、異常であれば前記予備電源に切り替える付記１から３のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記５）
予備電源に切り替えた最も低次側の電源以降の電源も全て予備電源に切り替える付記１から３のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記６）
前記二次側からｋ次側までの電源はコンバータである付記１から５のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記７）
前記予備電源は、前記一次側電源と入力が共通に接続されてその出力が出力選択部に接続される電圧制御部と、
電圧制御部の出力に接続され前記電圧値制御部の出力電圧の情報を出力する出力検出部と、
複数ある出力が負荷回路部、前記二次側電源から前記ｋ次側までの電源とそれぞれ接続されて入出力接続を設定する出力選択部と、
所定の出力電圧範囲情報及び電圧制御部出力電圧設定情報を格納できる記憶部と、
監視している前記電源出力が前記記憶部に格納された出力電圧範囲から外れた場合、前記電圧制御部の出力電圧を、前記出力検出部の出力電圧の情報を用いて、前記出力電圧範囲から外れた電源と同じ電圧になるよう設定し、前記出力選択部で前記電圧制御部の出力接続先を前記出力電圧範囲から外れた電源に設定するコンバータ制御部と、
を備えた付記１から６のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記８）
複数の前記二次側からｋ次側までの電源に対して、前記予備電源を複数備えしかも前記複数の予備電源間で動作順番を設定する付記１に記載の電源装置。
（付記９）
前記モニタ部が複数回出力電圧を読み出し、前記二次側から前記ｋ次側までの電源のいずれかの出力電圧が所定の範囲から外れた状態が続いた場合に、前記予備電源へ切り替える付記１から８のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記１０）
前記予備電源へ切り替える際、前記出力検出部が前記電圧制御部からの出力を読み出し、読み出した出力が前記所定の範囲に入っていることが複数回続いた場合に、異常電圧を出力した前記二次側からｋ次側までの電源のいずれかの電源に換えて前記出力選択部から前記出力を出力する付記１から９のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記１１）
前記所定の出力電圧範囲情報を格納できる記憶装置を前記予備電源部に設ける代わりに前記モニタ部に設け、前記モニタ部は読み出した出力電圧が前記所定の範囲から外れたか否かの判定信号を出力する付記７から１０に記載の電源装置。
（付記１２）
予備電源が複数の場合、コンバータ制御部を共通化した共通制御部を設ける付記８から１１のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記１３）
前記予備電源に通信部を設け、異常の有無に係わらず、電源装置外部からの制御により前記予備電源の出力電圧の変更または前記負荷回路部との接続を変更する付記１から１２のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記１４）
前記所定の出力電圧範囲を外れた場合に、前記二次側から前記ｋ次側までの電源とのいずれかと前記予備電源を並列に運転する付記１から１３のいずれか１項に記載の電源装置。
（付記１５）
前記出力選択部にリレー回路を用いる付記１から１４のいずれか１項に記載の電源装置。
A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
(Appendix 1)
Connect multiple secondary power supplies between the primary power supply and the load or output destination.
Connecting a plurality of tertiary power sources to at least one of the outputs of the secondary power sources;
A plurality of secondary-side power supplies and tertiary-side power supplies with at least one standby power supply, and a monitor unit for monitoring the power output of the secondary-side power supply and the tertiary-side power supply,
The power supply apparatus monitors the power supply output, and switches the secondary power supply or the tertiary power supply to the standby power supply when the power supply output is out of a predetermined range.
(Appendix 2)
Connecting a plurality of n + 1-side power supplies to at least one of the outputs of a plurality of n-order power supplies (n is 3 or more) up to k-th order (k is 4 or more), which is the required number of stages,
A power source from the secondary side to the k-th order side is provided with at least one standby power source, and a monitor unit for monitoring the power output from the secondary side to the k-th order side is provided,
The power supply output is monitored, and when the power supply output is out of a predetermined range, at least one of the power supplies from the secondary side to the k-th order side is switched to the standby power supply. The power supply described.
(Appendix 3)
If the output voltage of the i-side power supply (i ≧ 3) is abnormal, check the output voltage of the i−1-side power supply in the previous stage with the monitor, and if the output voltage of the i−1-side power supply is normal Switch the i-side power supply to the standby power supply, and if abnormal, check the output voltage of the i-secondary power supply in the previous stage with the monitor unit, and the output voltage of the i-secondary power supply is normal If this is the case, switch the i-1 primary power supply to the standby power supply, and if abnormal, check the output voltage of the i-3 secondary power supply in the previous stage with the monitor unit,
3. The power supply device according to
(Appendix 4)
4. The power supply device according to any one of
(Appendix 5)
4. The power supply device according to any one of
(Appendix 6)
The power supply device according to any one of
(Appendix 7)
The standby power supply is a voltage control unit whose input is connected in common with the primary side power supply and whose output is connected to the output selection unit;
An output detection unit connected to the output of the voltage control unit and outputting information of the output voltage of the voltage value control unit;
A plurality of outputs connected to a load circuit unit, a power source from the secondary power source to the k-th side, respectively, and an output selection unit for setting an input / output connection;
A storage unit capable of storing predetermined output voltage range information and voltage control unit output voltage setting information;
When the monitored power supply output is out of the output voltage range stored in the storage unit, the output voltage of the voltage control unit is determined from the output voltage range using the output voltage information of the output detection unit. A converter control unit that sets the same voltage as the disconnected power supply, and sets the output connection destination of the voltage control unit to a power supply that is out of the output voltage range in the output selection unit;
The power supply device according to any one of
(Appendix 8)
The power supply apparatus according to
(Appendix 9)
(Appendix 10)
When switching to the standby power source, the output detection unit reads the output from the voltage control unit, and when the read output is within the predetermined range for a plurality of times, the abnormal voltage is output. The power supply device according to any one of
(Appendix 11)
A storage device that can store the predetermined output voltage range information is provided in the monitor unit instead of the standby power supply unit, and the monitor unit outputs a determination signal as to whether or not the read output voltage is out of the predetermined range. The power supply device according to appendices 7 to 10.
(Appendix 12)
12. The power supply device according to any one of appendices 8 to 11, wherein when a plurality of standby power sources are provided, a common control unit in which a converter control unit is shared is provided.
(Appendix 13)
Any one of
(Appendix 14)
14. The power supply device according to any one of
(Appendix 15)
15. The power supply device according to any one of
1 電源装置
10 主電源
11 一次側電源
15、16、17 二次側電源
18、19 三次側電源
20、21、22、23、24 コンバータ部
25、26、27、28 負荷回路部
30、31、32、33、34 予備電源部
35、35-1、35-2、35-3、35-4、35-n モニタ部
40 電圧制御部
41 出力検出部
42 コンバータ制御部
43 出力選択部
44、44'、45、45' 記憶装置
47 共通制御部
48 通信部
49 外部管理端末
50、50-1、50-2、50-3、50-4、50-n 出力制御信号
51、51-1、51-2、51-3、51-4、51-n モニタ信号
55 予備電源間接続信号
56 外部管理端末通信信号
60 出力制御信号
61 電圧設定制御信号
62 出力選択制御信号
63 出力検出信号
70 コンバータ部出力電圧範囲情報
71 電圧制御部出力電圧設定情報
1 Power supply
10 Main power supply
11 Primary power supply
15, 16, 17 Secondary power supply
18, 19 Tertiary power supply
20, 21, 22, 23, 24 Converter section
25, 26, 27, 28 Load circuit section
30, 31, 32, 33, 34 Standby power supply
35, 35-1, 35-2, 35-3, 35-4, 35-n Monitor section
40 Voltage controller
41 Output detector
42 Converter controller
43 Output selector
44, 44 ', 45, 45' storage
47 Common control unit
48 Communication Department
49 External management terminal
50, 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-n Output control signal
51, 51-1, 51-2, 51-3, 51-4, 51-n Monitor signal
55 Standby power connection signal
56 External control terminal communication signal
60 Output control signal
61 Voltage setting control signal
62 Output selection control signal
63 Output detection signal
70 Converter output voltage range information
71 Voltage controller output voltage setting information
Claims (9)
前記二次側電源の出力のうち少なくとも一つの出力に複数の三次側電源を接続し、
前記複数の二次側電源及び三次側電源に対して少なくとも一つの予備電源を備え、前記二次側電源及び前記三次側電源の電源出力を監視するモニタ部を備え、
前記電源出力を監視し、前記電源出力が所定の範囲を外れた場合、前記二次側電源または前記三次側電源を前記予備電源に切り替え、
前記三次側電源の出力電圧が異常な場合、前段の二次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、前記二次側電源の出力電圧が正常であれば前記三次側電源を前記予備電源に切り替え、異常であれば前々段の一次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、前記一次側電源の出力電圧が正常であれば前記二次側電源を前記予備電源に切り替えることを特徴とする電源装置。 Connect multiple secondary power supplies between the primary power supply and the load or output destination.
Connecting a plurality of tertiary power sources to at least one of the outputs of the secondary power sources;
A plurality of secondary-side power supplies and tertiary-side power supplies with at least one standby power supply, and a monitor unit for monitoring the power output of the secondary-side power supply and the tertiary-side power supply,
The power output is monitored, and when the power output is out of a predetermined range, the secondary power source or the tertiary power source is switched to the standby power source ,
When the output voltage of the tertiary side power supply is abnormal, the output voltage of the secondary side power supply of the previous stage is confirmed by the monitor unit, and if the output voltage of the secondary side power supply is normal, the tertiary side power supply is switched to the standby power supply. the switching, if the abnormality check the output voltage of the primary power supply of the previous row in the monitoring unit, the switching Rukoto the secondary power supply when the normal output voltage of the primary power supply is on the standby power supply A power supply characterized by.
前記二次側からｋ次側までの電源に対して少なくとも一つの予備電源を備え、前記二次側からｋ次側までの電源出力を監視するモニタ部を備え、
前記電源出力を監視し、前記電源出力が所定の範囲を外れた場合、前記二次側から前記ｋ次側までの電源のうち少なくとも一つを前記予備電源に切り替え、
ｉ次側電源（ｉ≧３）の出力電圧が異常な場合、前段のｉ−１次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、前記ｉ−１次側電源の出力電圧が正常であれば前記ｉ次側電源を前記予備電源に切り替え、異常であれば前々段のｉ−２次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、前記ｉ−２次側電源の出力電圧が正常であればｉ−１次側電源を前記予備電源に切り替え、異常であればさらに前段のｉ−３次側電源の出力電圧を前記モニタ部で確認し、以後出力電圧が正常である低次側電源まで（最低次で二次側電源まで）遡って前記出力電圧の確認と予備電源への切り替えを行う請求項１に記載の電源装置。 Connecting a plurality of n + 1-side power supplies to at least one of the outputs of a plurality of n-order power supplies (n is 3 or more) up to k-th order (k is 4 or more), which is the required number of stages,
A power source from the secondary side to the k-th order side is provided with at least one standby power source, and a monitor unit for monitoring the power output from the secondary side to the k-th order side is provided,
Monitoring the power supply output, and if the power supply output is outside a predetermined range, switching at least one of the power supplies from the secondary side to the k-th order side to the standby power supply ,
If the output voltage of the i-side power supply (i ≧ 3) is abnormal, check the output voltage of the i−1-side power supply in the previous stage with the monitor, and if the output voltage of the i−1-side power supply is normal Switch the i-side power supply to the standby power supply, and if abnormal, check the output voltage of the i-secondary power supply in the previous stage with the monitor unit, and the output voltage of the i-secondary power supply is normal If this is the case, the i-1 primary side power supply is switched to the standby power supply. If there is an abnormality, the output voltage of the previous i-3 secondary side power supply is further confirmed by the monitor unit. The power supply device according to claim 1, wherein the output voltage is confirmed and switched to a standby power supply retroactively to the power supply (up to the secondary power supply at the lowest order) .
電圧制御部の出力に接続され前記電圧制御部の出力電圧の情報を出力する出力検出部と、
複数ある出力が負荷回路部、前記二次側電源から最高次までの電源とそれぞれ接続されて入出力接続を設定する出力選択部と、
所定の出力電圧範囲情報及び電圧制御部出力電圧設定情報を格納できる記憶部と、
監視している前記電源出力が前記記憶部に格納された出力電圧範囲から外れた場合、前記電圧制御部の出力電圧を、前記出力検出部の出力電圧の情報を用いて、前記出力電圧範囲から外れた電源と同じ電圧になるよう設定し、前記出力選択部で前記電圧制御部の出力接続先を前記出力電圧範囲から外れた電源に設定するコンバータ制御部と、
を備えた請求項１または２に記載の電源装置。 The standby power supply is a voltage control unit whose input is connected in common with the primary side power supply and whose output is connected to the output selection unit;
An output detecting unit that is connected to the output of the voltage control unit to output information of the output voltage of the voltage control section,
A plurality of outputs are connected to the load circuit unit, the secondary power source to the highest power source, respectively, and an output selection unit for setting input / output connections;
A storage unit capable of storing predetermined output voltage range information and voltage control unit output voltage setting information;
When the monitored power supply output is out of the output voltage range stored in the storage unit, the output voltage of the voltage control unit is determined from the output voltage range using the output voltage information of the output detection unit. A converter control unit that sets the same voltage as the disconnected power supply, and sets the output connection destination of the voltage control unit to a power supply that is out of the output voltage range in the output selection unit;
The power supply device according to claim 1, further comprising:
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