JPH01238458A - スイッチング電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のスイッチング電源部からなるスイッチ
ング電源装置に関するものである。

複数のスイッチング電源部からそれぞれダイオードを介
して負荷に直流出力電圧を印加するスイッチング電源装
置は、一つのスイッチング電源部に障害が発生すると、
他のスイッチング電源部が自動的に起動されて、負荷に
安定化した直流出力電圧を印加することができるもので
あり、起動されたスイッチング電源部の直流出力電圧の
立上りを迅速化することが要望されている。

〔従来の技術〕

複数のスイッチング電源部を備えた従来例のスイッチン
グ電源装置は、例えば、第３図に示す構成を有し、３１
−１．３１−２はスイッチング電源部、３２−１．３２
−２はダイオード、３３は負荷、３４はトランジスタ、
３５は整流平滑回路、３６はトランス、３７は駆動回路
、３８は誤差増幅器、３９は比較器、４０は基準電圧、
４１は電源整流回路、４２は交流電源、４３は鋸歯状波
発生器、４４．４５はダイオード、４６はリアクトル、
４７はコンデンサ、４８は異常電圧検出部、４９，５０
．５１は抵抗である。

２個のスイッチング電源部３１−１．１１−２を、ダイ
オード３２−１．３２−２を介して並列に接続し、負荷
３３に安定化した直流出力電圧を印加する場合を示すも
のであるが、更に多数のスイッチング電源部をそれぞれ
ダイオードを介して並列に接続する構成とする場合もあ
る。

スイッチング電源部に於いては、負荷３３の印加電圧を
、抵抗４９〜５１により分圧して誤差増幅器３８の十端
子に印加電圧検出値として加え、その一端子に基準電圧
４０を加えて比較し、その比較出力を比較器３９の十端
子に加え、その一端子に鋸歯状波発生器４３からの鋸歯
状波信号を加えて比較し、出力電圧の変動がある時にパ
ルス幅が変化する信号を、比較器３９から駆動回路３７
に加えて、その駆動回路３７によりトランジスタ３４の
導通幅を制御し、電源整流平滑回路４１からトランス３
６の一次巻線に流れる電流を制御する。

このトランス３６の二次巻線に誘起した電圧は、整流平
滑回路３５のダイオード４４．４５により整流され、リ
アクトル４６とコンデンサ４７とにより平滑化されて直
流出力電圧となる。この直流出力電圧は、異常電圧検出
部４８により監視され、障害発生により直流出力電圧が
所定値より低下した場合にアラーム信号を送出する。

スイッチング電源部３１−１．３１−２は同一構成であ
り、例えば、スイッチング電源部３１−１の直置出力電
圧の設定値を、抵抗５１の調整によりスイッチング電源
部３１−２より数１０ｍＶ高く設定したとすると、スイ
ッチング電源部３１−１からダイオード３２−１を介し
て負荷３３に直流出力電圧が印加される。この場合、負
荷３３の印加電圧を検出するリモートセンス方式を用い
ているから、スイッチング電源部３１−２に於いては、
負荷３３の印加電圧検出値が設定値より高くなり、トラ
ンジスタ３４のオン、オフ制御が中止される状態となる
。

そして、スイッチング電源部３１−１の障害により、そ
の直流出力電圧が低下すると、異常電圧検出部４８から
アラーム信号が送出される。又スイッチング電源部３１
−２に於いては、負荷３３の印加電圧検出値が設定値よ
り低下するから、トランジスタ３４のオン、オフ制御が
開始されて、スイッチング電源部３１−２からダイオー
ド３２−２を介して負荷３３に直流出力電圧が印加され
、負荷３３には継続して電力供給が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように、２個のスイッチング電源部３１−１．３
１−２を設けた場合、第４図に示すように、それぞれの
直流出力電圧をｖ、、ｖ２、ダイオード３２−１．３２
−２の順方向の電圧降下を■３、負荷３３の印加電圧を
Ｖ。とすると、スイッチング電源部３１の整流平滑回路
のコンデンサＣ１，Ｃｚ　　（第３図に於けるコンデン
サ４７に相当）の充電電圧がそれぞれの直流出力電圧■
、。

■２となり、又負荷３３の印加電圧Ｖｏは、■。

−Ｖ３又はｖ２−ｖ４となる。

そして、Ｖ、＞Ｖ２の関係に設定した場合、スイッチン
グ電源部３１−１の直流出力電圧Ｖ、がダイオード３２
−１を介して負荷３３に印加され、ダイオード３２−１
の電圧降下Ｖ３を無視すると、負荷３３の印加電圧■ｏ
は、スイッチング電源部３１−２の設定直流出力電圧よ
り高くなるから、このスイッチング電源部３１−２のス
イッチング制御は停止して、整流平滑回路のコンデンサ
Ｃ２の充電電圧、即ち、直流出力電圧■２はＯＶとなる
。この場合に、スイッチング電源部３１−２の異常電圧
検出部４８が直流出力電圧の低下を検出してアラーム信
号を送出することになる。即ち、障害でもないのに、ア
ラーム信号が送出される欠点があった。

又スイッチング電源部３１−２が休止状態に於いて、ス
イッチング電源部３１−１の障害によりその直流出力電
圧■１が低下すると、異常電圧検出部４８からアラーム
信号が送出される。又負荷３３の印加電圧Ｖｏが低下し
、スイッチング電源部３１−２はスイッチング制御を開
始することになるが、整流平滑回路のコンデンサＣ２の
充電の為に、直流出力電圧■２の立上りが遅れることに
なる。

例えば、第５図に示すように、時間ｔｌに於いて、スイ
ッチング電源部３１−１の直流出力電圧Ｖ、が低下し始
めた場合に、スイッチング電源部３１−２では、負荷３
３の印加電圧の検出値が低下することから、スイッチン
グ制御を開始する。

従って、整流平滑回路のコンデンサＣ２の充電が開始さ
れるので、直流出力電圧■２は次第にト昇し、その直流
出力電圧Ｖ２をダーイオード３２−２を介して負荷３３
に印加し、負荷３３の印加電圧Ｖ、の安定化制御を行う
ことになり、負荷３３の印加電圧Ｖｏは、点線向′１Ｉ
ＩＡａのように一時低下する。このように、スイッチン
グ電源部の動作切替時に、鎖線曲線すのように殆ど変化
しないことが望ましいが、実際は、前述のように、負荷
３３の印加電圧■。が−時低下する欠点があった。

本発明は、スイッチング電源部の動作切替時に於ける印
加電圧の低下を防止することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のスイッチング電源装置は、休止状態のスイッチ
ング電源部に於けるスイッチング制御を完全に停止しな
いようにしたものであり、第１図を参照して説明する。

複数のスイッチング電源部１−１〜ｌ−ｎを、それぞれ
ダイオード２−１〜２−ｎを介して並列に接続し、負荷
３の印加電圧検出値と、基準電源１７からの基準電圧値
とを第１の誤差増幅器１１により比較し、この第１の誤
差増幅器１１の出力を加えるスイッチング制御部１２に
より、トランス１３の一次巻線に接続したトランジスタ
等のスイッチング素子１４を制御し、トランス１３の二
次巻線に接続したダイオードやコンデンサ１８等からな
る整流平滑回路１５の直流出力電圧をダイオード２−１
〜２−ｎを介して負荷３に印加するスイッチング電源装
置に於いて、各スイッチング電源部１−１〜ｌ　−ｎに
、負荷３の印加電圧検出値と、自スイッチング電源部の
直流出力電圧の検出値とを比較し、負荷３の印加電圧検
出値が大きい時に、第１の誤差増幅器１１に入力される
負荷３の印加電圧検出値を、ダイオード等を介して低減
させる第２の誤差増幅器１６を設けたものである。

〔作用〕

負荷３に直流出力電圧をダイオードを介して印加してい
るスイッチング電源部、例えば、１−２に対して、スイ
ッチング電源部１−１の直流出力電圧が僅か低く設定さ
れている場合、このスイッチング電源部１−１の第１の
誤差増幅器１７は、基準電圧に比較して負荷印加電圧検
出値が大きいことにより、スイッチング制御部１２によ
るスイッチング素子１４の制御を停止することになる。

しかし、このような場合に於いて、第２の誤差増幅器１
６は、負荷印加電圧検出値が直流出力電圧検出値より大
きいことを検出して、第１の誤差増幅器１１に入力され
る負荷印加電圧検出値を低減するから、第１の誤差増幅
器１１ば、負荷印加電圧が設定値より低下した場合と同
様にスイッチング制御部１２を制御し、それにより、ス
イッチング素子１４のオン、オフ制御が行われるから、
整流平滑回路１５のコンデンサ１８には、設定された直
流出力電圧となるように充電される。

従って、スイッチング電源部１−２の障害によりスイッ
チング電源部１−１が動作を開始した場合に、整流平滑
回路１５のコンデンサ１８は、既に直流出力電圧に充電
されているから、負荷３の印加電圧の低下が生じること
ばない。又単に休止中となるスイッチング電源部に於い
ては、それぞれ整流平滑回路１５のコンデンサ１８が、
直流出力電圧に充電されているから、障害発生以外はア
ラーム信号の送出は行われないことになる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例の要部回路図であり、２個のス
イッチング電源部２１−１．２１−２を設けた場合を示
し、２２−１．２２−２はダイオード、２３は負荷、２
４はトランジスタ、２５は整流平滑回路、２６はトラン
ス、２７はスイッチング制御回路、２８は第１の誤差増
幅器、２９は第２の誤差増幅器、３０は異常電圧検出部
、Ｄｌはダイオード、Ｃ１ｌ、Ｃ１２は整流平滑回路の
コンデンサ、Ｒ１−Ｒ８は抵抗、ＲＶは可変抵抗、■ｒ
は基準電圧である。

スイッチング電源部２１−１．２１−２は、ダイオード
２２−１．２２−２を介して並列に接続され、負荷２３
に直流出力電圧を印加するように接続されている。この
負荷２３の印加電圧は、抵抗Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８及び可変
抵抗ＲＶにより分圧調整されて第１の誤差増幅器２８の
子端子に、印加電圧検出値として加えられ、一端子に加
えられた基準電圧Ｖｒと比較され、比較出力信号がスイ
ッチング制御回路２７に加えられる。このスイッチング
制御回路２７は、鋸歯状波発生器、比較器、駆動回路等
から構成され、トランジスタ２４のオン、オフ制御を行
うものである。

トランジスタ２４のオン、オフ動作によりトランス２６
の一次巻線に流れる電流が断続され、その二次巻線に誘
起された電圧は、ダイオード、リアクタ、コンデンサＣ
１ｌ、Ｃ１２等からなる整流平滑回路２５により整流さ
れて平滑化され、直流出力電圧としてダイオード２２−
１．２２−２を介して負荷２３に印加される。

異常電圧検出部３０は、直流出力電圧を監視して、設定
された直流出力電圧が所定範囲以外の値となった場合に
アラーム信号を送出する。又この直流出力電圧が抵抗Ｒ
３，Ｒ４により分圧されて第２の誤差増幅器２９の子端
子に、直流出力電圧検出値として加えられ、負荷２３の
印加電圧が抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧されて第２の誤差
増幅器２９の一端子に、印加電圧検出値として加えられ
る。

第２の誤差増幅器２９の子端子及び一端子に接続された
抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４の関係に選
定される。従って、負荷２３にダイオード２２−１．２
２−２を介して直流出力電圧を印加しているスイッチン
グ電源部に於ける印加電圧検出値は、直流出力電圧検出
値よりダイオードの電圧降下分だけ低くなり、直流出力
電圧を負荷２３に印加していないスイッチング電源部に
於ける印加電圧検出値は、直流出力電圧検出値より高く
なる。この第２の誤差増幅器２９の出力は、印加電圧検
出値が直流出力電圧検出値より大きい時にローレベルと
なり、反対の時はハイレベルとなる。

第２の誤差増幅器２９の出力がハイレベルの場合は、ダ
イオードＤｉが逆バイアス状態となるので、印加電圧検
出値は低減されることな（、第１の誤差増幅器２８の子
端子に加えられるが、ローレベルの場合は、ダイオード
Ｄ１が順方向にバイアスされるから、第１の誤差増幅器
２８の子端子に加えられる印加電圧検出値は低減される
。

例えば、スイッチング電源部２１−２の設定値をスイッ
チング電源部２１−１の設定値に比較して数１０ｍＶ高
くした場合、スイッチング電源部２１−２の整流平滑回
路２５のコンデンサＣ１２の充電電圧の直流出力電圧が
、ダイオード２２−２を介して負荷２３に印加され、そ
の負荷２３の印加電圧検出値を一定化するようにスイッ
チング制御が行われる。

この場合に、負荷２３の印加電圧がスイッチング電源部
２１−１の直流出力電圧より高く、第１の誤差増幅器２
８の子端子に加えられる印加電圧検出値が基準電圧Ｖｒ
に比較して高くなり、従来例に於いては、スイッチング
制御回路２７によりトランジスタ２４のオン、オフ制御
が停止されることになる。

しかし、本発明に於いては、第２の誤差増幅器２９を設
けたことにより、トランジスタ２４のオン、オフ制御は
完全に停止されることはない、即ち、第２の誤差増幅器
２９の子端子に加えられる直流出力電圧検出値に比較し
て、一端子に加えられる印加電圧検出値が大きくなって
、第２の誤差増幅器２９の出力はローレベルとなる。そ
れにより、ダイオードＤ１は順方向のバイアス状態とな
り、抵抗Ｒ７，Ｒ８，可変抵抗ＲＶに流れる電流がダイ
オードＤ１を介して分流されるから、第１の誤差増幅器
２８の子端子に加えられる印加電圧検出値が低減される
。

従って、第１の誤差増幅器２８は、負荷２３の印加電圧
が低下した場合と同様に動作し、スイッチング制御回路
２７からトランジスタ２４が制御されることになり、ト
ランジスタ２４のオン期間が短いとしても、オン、オフ
制御されるので、トランス２６の二次巻線に電圧が誘起
され、整流平滑回路２５のコンデンサＣ１ｌに充電され
ることになり、休止状態のスイッチング電源部に於いて
も、スイッチング制御が続行されるから、整流平滑回路
２５のコンデンサに充電されて、異常電圧検出部３０に
よるアラーム信号の送出は行われないことになる。

そして、負荷２３に直流出力電圧をダイオード２２−２
を介して印加していたスイッチング電源部２１−２に障
害が発生して、その直流出力電圧が低下すると、スイッ
チング電源部２１−２の異常電圧検出部３０からアラー
ム信号が送出され、保守者にスイッチング電源部２１−
２の異常を通知し、又スイッチング電源部２１−１は、
印加電圧検出値が直流出力電圧検出値より小さくなるの
で、第２の誤差増幅器２９はハイレベルの出力となり、
ダイオードＤ１は逆バイアス状態となる。

従って、第１の誤差増幅器２８は通常の動作状態となっ
て、負荷２３にダイオード２２−１を介して直流出力電
圧を印加する状態となる。

この時、整流平滑回路２５のコンデンサＣ１ｌには、直
流出力電圧とほぼ等しい電圧に充電されているから、負
荷２３の印加電圧の低下を生じることなく、スイッチン
グ電源部２１−２からスイッチング電源部２１−１に動
作切替えを行うことが可能となる。

スイッチング電源部２１−１．２１−２をダイオード２
２−１．２２−２を介して並列接続した場合の実施例を
示すものであるが、更に多くのスイッチング電源部をそ
れぞれダイオードを介して並列接続したスイッチング電
源装置にも適用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、各スイッチング電源部
ｌ−１−１−Ｈに、負荷３の印加電圧検出値と直流出力
電圧検出値とを比較し、負荷３の印加電圧検出値が大き
い時に、第１の誤差増幅器１１に入力される印加電圧検
出値を低減する第２の誤差増幅器１６を設けたものであ
り、設定値が他のスイッチング電源部に比較して低いこ
とにより、休止状態となる場合でも、スイッチング制御
が継続されることにより、整流平滑回路１５のコンデン
サ１８には、常に電圧が充電されているから、動作状態
のスイッチング電源部に障害が発生して直流出力電圧が
低下した場合に、正常のスイッチング電源部から所定の
直流出力電圧を負荷３に印加することができる。即ち、
動作切替えにより第５図の鎖線曲線すで示すように、負
荷３の印加電圧■。の低下が生じない利点がある。

又休止状態のスイッチング電源部の直流出力電圧が異常
低下することがないので、障害により直流出力電圧が異
常低下した場合のみアラーム信号を送出することになり
、実際の障害と休止状態とを混同したアラーム信号が送
出されることがない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の要部回路図、第３図は従来例の回路図、第４図は直流
出力電圧の説明図、第５図は出力電圧特性曲線図である
。 １−１〜１−ｎはスイッチング電源部、２−１〜２−ｎ
はダイオード、３は負荷、１１は第１の誤差増幅器、１
２はスイッチング制御部、１３はトランス、１４はスイ
ッチング素子、１５は整流平滑回路、１６は第２の誤差
増幅器、１７は基準電源、１８はコンデンサである。 特許出願人　　冨士ｉ１１電装株式会社代理人弁理士　
　相　谷　昭　司 代理人弁理士　　渡　邊　弘　− 本発明の庁理説明図 第１図 第４図 ８充電圧特性曲線図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数のスイッチング電源部（１−１〜１−ｎ）を、そ
   れぞれダイオード（２−１〜２−ｎ）を介して並列に接
   続し、負荷（３）の印加電圧検出値と基準電圧値とを第
   １の誤差増幅器（１１）により比較し、該第１の誤差増
   幅器（１１）の出力を加えるスイッチング制御部（１２
   ）によりトランス（１３）の一次巻線に接続したスイッ
   チング素子（１４）を制御し、前記トランス（１３）の
   二次巻線に接続した整流平滑回路（１５）の直流出力電
   圧を前記ダイオード（２−１〜２−ｎ）を介して前記負
   荷（３）に印加するスイッチング電源装置に於いて、 前記各スイッチング電源部（１−１〜１−ｎ）に、前記
   負荷（３）の印加電圧検出値と、自スイッチング電源部
   の直流出力電圧の検出値とを比較し、前記負荷（３）の
   印加電圧検出値が大きい時に、前記第１の誤差増幅器（
   １１）に入力される前記負荷（３）の印加電圧検出値を
   低減させる第２の誤差増幅器（１６）を設けた ことを特徴とするスイッチング電源装置。