JPH0241623A - 安定化電源装置の並列運転方式 - 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】 〔概要〕 複数の安定化電源装置により電源供給を行う安定化電源
装置の並列運転方式に関し、 各電源装置の出力電流を平衡に保ち、負担を平均化して
信頬性を向上させることを目的とし、自装置内の温度を
検出しその情報を出力する温度検出手段と、自装置内の
温度情報と他装置からの温度情報を比較し、その誤差に
より基準電圧を制御する温度比較制御手段を有する平衡
運転制御手段を各安定化電源装置に設け、各安定化電源
装置相互間を前記温度情報を伝送し、各安定化電源装置
の出力を制御するように構成する。

Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、複数の安定化電源装置により電源供給を行う
安定化電源装置の並列運転方式に関し、特に、各安定化
電源装置の出力電流を平衡に保つ並列運転方式に関する
。

従来の電子計算機用電源装置は大型であったため、電子
計算機の下側にしか実装できなかったが、現在では、電
子計算機の大型化にともない、どこにでも実装できる小
型でしかも大容量のものが要求されている。例えば、５
Ｖの直流電源として３００Ａ〜２００ＯＡなどの大電流
の供給要求が発生してきていて、多用されているスイッ
チングレギュレータ方式の安定化電源装置では１００Ａ
程度の供給能力しかなく、従って、数台〜数十台を並列
に接続して、並列運転による電源の供給が行われるよう
になってきている。

〔従来の技術］ 第３図は、従来大型電子計算機の電源供給に多用されて
いるパルス幅制御形スイッチングレギュレータ方式の安
定化電源装置のブロックダイヤグラムである。

同図において１は整流器、２は平滑回路、３はスイッチ
ング回路、４は変圧器、５は整流器、６は平滑回路であ
り、入力端に例えばＡＣ１００ボルトを印加すると、上
記の各回路で整流、平滑スイッチングによる降圧等を経
由したのち、出力端に直流電圧が出力される。そして、
自動機能として出力電圧をスイッチング回路３ヘフイー
ドバツクし、出力電圧を一定にするための制御を行う安
定化制御回路７が備えられている。

この安定化制御回路７には制御電源（図示せず）から基
準電圧が供給されていて、それぞれが分圧されたその基
準電圧と出力電圧を比較し、その誤差信号を出力する比
較器７ａと、その誤差信号によりスイッチング回路３の
トランジスタ３ａの駆動回路３ｂに対して、そのスイッ
チング周期、すなわちパルス幅を制御するパルス幅制御
回路７ｂが構成されている。そして、基準電圧に対して
出力電圧が下がるとパルス幅を広げるように動作して出
力電圧を上げ、基準電圧に対して出力電圧が上がるとパ
ルス幅を狭めるように動作して出力電圧を下げる制御を
行っている。

従来においては、このような基準電圧に合わせて出力電
圧を一定に保つ安定化電源装置を、単純に並列に接続し
て、大容量化に対応していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、大容量化の要求にともない、並列運転す
る電源装置の台数が増えると、各々の電源装置の出力電
圧のわずかな差により各電源装置の出力電流が不均等に
なり、出力の増加した電源装置のみに過大なストレスが
加わり、その電源装置の信頼性が低くなるという欠点が
生じていた。

本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもので、
各電源装置の出力電流を平衡に保ち、負担を平均化して
信頼性を向上させる安定化電源装置の並列運転方式を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理説明図である。

本発明におりる上記目的を達成するための手段は、第１
図に示す如く、基準電圧に合わせて出力電圧を一定に制
御する安定化制御回路を備えた安定化電源装置Ｐ１〜□
Ｐｎを、並列に複数台接続して電源供給を行う安定化電
源装置の並列運転方式において、自装置内の温度を検出
しその情報を出力する温度検出手段９と、自装置内の温
度情報と他装置からの温度情報を比較し、その誤差によ
り基準電圧を制御する温度比較制御手段１ｏからなる平
衡運転制御手段８を各安定化電源装置Ｐ１〜Ｐｎに設け
、各安定化電源装置Ｐ１〜Ｐｎ相互間を前記温度情報を
伝送し、各安定化電源装置の出力を制御する安定化電源
装置の並列運転方式によるものとする。

尚、図中ＡＣは交流電源を示し、Ｂは大型計算機等の負
荷を示している。

〔作用〕

本発明は、並列運転を行う各電源装置の出力電流が等し
い時は、各電源装置内の発熱による温度が等しく、出力
電流が増加する電源装置では、他よりも温度が高くなる
ことに着目している。

従って第１図に示すように、それぞれに平衡運転制御手
段８が設けられた安定化電源装置Ｐ１〜Ｐｎが並列に接
続され、交流電源の供給を受けて負荷Ｂに直流電力の供
給を行う構成において、平衡運転制御手段８を構成する
温度検出手段９により検出された装置内の温度情報を、
平衡運転制御端子９３を介して互いに電源装置間で交換
し、温度比較制御手段ＩＯにより自装置と他の装置との
温度比較を行い、例えば自装置の温度が他装置よりも低
い場合は、基準電圧を上げて安定化制御回路により出力
電圧を上げて出力電流を増やし、あるいは自装置内の温
度が他装置よりも高い場合は基準電圧を下げて出力電流
を低下させるなどして、各電源装置の出力電流を平衡に
保つように制御が行われる。

〔実施例〕

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第２図は、本発明を実施したパルス幅側′４１１形スイ
ッチングレギュレータ方式の安定化電源の要部回路図で
、平衡運転制御回路の一実施例を示したものである。同
図において、７は安定化制御回路であり、第３図により
説明したように従来より構成されているものである。８
ば本発明の特徴とするところの平衡運転制御回路であり
、安定化制御回路７における基準電圧を制御するもので
ある。

この平衡運転制御回路８は温度検出手段９と温度比較制
御手段１０により構成される。

温度検出手段９は、電圧ＶＣＣを分圧する抵抗Ｒ１と温
度センサであるサーミスタ９１、その分圧された電圧を
増幅する増幅器９２及びその出力側に配設された抵抗Ｒ
２により構成される。サーミスタ９１は、電源装置内の
発熱部品であるショットキーダイオードなどの電力半導
体等に定着され、その発熱により抵抗が変わり、電圧Ｖ
。Ｃの分圧である増幅器９２への入力電圧を変える。す
なわち、増幅器９２の出力は温度情報を示すようになさ
れている。そして、この増幅器９２からの出力は、抵抗
Ｒ２を介して電源装置の枠体に外部接続用に設けられて
いる平衡運転制御端子９３に接続されている。さらにこ
の平衡運転制御端子９３は、並列に接続運転される他の
電源装置に同様に設けられているそれぞれの平衡運転制
御端子と接続され並列に接続される電源装置のそれぞれ
に構成される上記サーミスタ９１は、同し部品の同し位
置にそれぞれ定着されているため、それぞれの電源装置
からの出力電流が同じ場合は、発熱量は同しとなり、従
って増幅器９２からの出力はそれぞれ同じ電位になるか
ら、全ての電源装置において抵抗Ｒ２の両端には電位差
は生じない。いずれかの電源装置の出力電流が増加した
場合は、発熱増加によりその装置の増幅器９２からの出
力電位が上り、それぞれの平衡運転制御端子９３の電位
は、全装置の増幅器９２からの出力の平均値が現われ、
出力電流が増加した装置以外の電源装置において、抵抗
Ｒ２の両端には平衡運転制御端子９３側が高い状態で電
位差が生じる。

温度比較制御手段１０は、温度検出手段９における抵抗
Ｒ２の両端の電位を比較し、平衡運転制御端子９３側が
高くなったときに、安定化制御回路７における基準電圧
を上げるように制御するものである。すなわち第２図に
示すように、抵抗Ｒ２の増幅器９２例の電位を抵抗Ｒ３
とＲ４により分圧した電圧と、平衡運転制御端子９３側
の電位を抵抗Ｒ５七Ｒ６により分圧した電圧とを、反転
入力端子と非反転入力端子それぞれに入力し、その誤差
電圧を出力するオペアンプからなる比較器１０１と、こ
の比較器１０１の出力がアノード側に接続されるダイオ
ード１０２により構成されている。尚、Ｒ３とＲ５，Ｒ
４とＲ６はそれぞれ同じ抵抗値である。そして、ダイオ
ード１０２のカソード側は、安定化制御回路７における
比較器７ａに入される基準電圧の分圧点に接続されてい
る。

また、比較器１０１には出力側から反転入力側に抵抗Ｒ
７を介設して接続した帰還回路が形成され、出力変動の
安定化を図っている。

上記構成において、安定化電源装置の並列運転で、全て
の電源装置の出力電流が同じであればそれぞれの電源装
置の抵抗Ｒ２の両端の電位は同じとなり、従って比較器
１０１の出力はＯ“であり、安定化制御回路７における
基準電圧には何ら影響を及ぼさない。しかし、前述した
ようにいずれかの電源装置の出力電流が他のものよりも
増加すると、出力電流の少ない他の電源装置の抵抗Ｒ２
の両端において、平衡運転制御端子９３側が高い状態で
電位差が生じる。この状態において、比較器１．０１の
出力にはその差に相応するプラスの電位が発生し、ダイ
オード１０２は順バイアス状態となり電流が流れる。こ
れにより安定化制御回路７において、比較器７ａに入力
される分圧された基準電圧が上がり、それに相応して電
源装置の直流出力電圧が上げられる。この結果出力電流
の少なかった電源装置の出力電流は増加し、逆に出力電
流の多かった電源装置では、負担が軽減されるためその
分出力覚流が減少し、全装置の出力電流が同一にされ、
その状態を保つように制御される。

尚、出力電流が他より多くなった電源装置では、抵抗Ｒ
２の両端において増幅器９２側の電位が高い状態となり
、比較器１０１の出力にはマイナスの電位が発生ずるが
、ダイオード１０２が逆バイアス状態となり電流は流れ
ないため、安定化制御回路７の基準電圧には影響を及ぼ
さないようになされている。

このように本実施例では、並列に接続された安定化電源
装置のいずれかの装置の出力電流が増加した場合に、他
の装置の出力電流を増加させ、それにより増加していた
装置の負担を軽減し、出力電流を減少させ、全装置の出
力電流を平衡に保つように制御卸される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、大容量化の要求に
応じて、並列運転をする安定化電源装置の台数を増やし
たとしても、常にそれぞれの出力電流を平衡に保ち、各
電源装置の負担を平均化することができるため、信頼性
の向上する安定化電源装置の並列運転方式を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例の回路図、 第３図は従来の安定化電源装置のブロックダイヤグラム
である。 ＡＣ；交流電源、 Ｐ１〜Ｐｎ　；安定化電源装置、 Ｂ；負荷、 １．５；整流器、 ２．６；平滑回路、 ３；スイッチング回路、 ４；変圧器、 ７；安定化制御回路、 ８；平衡運転制御手段、 ９；温度検出手段、 １０；温度比較制御手段。 従来の安定化電源装置のプロ ンクダイヤグラム 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基準電圧に合わせて出力電圧を一定に制御する安定化制
   御回路（７）を備えた安定化電源装置を、並列に複数台
   接続して電源供給を行う安定化電源装置の並列運転方式
   において、 自装置内の温度を検出しその情報を出力する温度検出手
   段（９）と、 自装置内の温度情報と、他装置からの温度情報を比較し
   、その誤差により基準電圧を制御する温度比較制御手段
   （１０）とを有する平衡運転制御手段（８）を各安定化
   電源装置（Ｐ１〜Ｐｎ）に設け、 各安定化電源装置（Ｐ１〜Ｐｎ）相互間で前記温度情報
   を伝送し、各安定化電源装置の出力を制御することを特
   徴とする安定化電源装置の並列運転方式。