JPH0557610B2

JPH0557610B2 -

Info

Publication number: JPH0557610B2
Application number: JP60034666A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tooya
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1993-08-24
Also published as: JPS61194517A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はデータ処理装置に適する現用予備電源
供給システムに関するもので、特に、信頼性の高
い現用予備電源切替制御回路に関するものであ
る。

従来の技術従来、この種の現用予備電源切替制御回路は、
第２図に示すように構成されていた。この図面に
おいて、１及び２１は非安定化直流電源、PU１
及びPU２は直流安定化電源回路（以下PU１，
PU２と呼ぶ）、４及び２４は直流安定化部、Ｄ４
１，Ｄ４２は逆電流阻止用ダイオード、Ｃ４１は
コンデンサ、４９は負荷である。さらに、直流安
定化部４及び２４の端子９および２９は、過電圧
検出用端子であり、これは前記PU１及びPU２の
出力端子である１０及び３０に夫々接続され、同
じく直流安定化部４及び２４の安定化用電圧検出
端子である８および２８は、共に前記ダイオード
Ｄ４１及びＤ４２のカソードに接続されている。

この場合現用直流安定化電源回路PU１の直流
安定化部４内の基準電圧に対して、予備直流安定
化電源回路PU２の直流安定化部２４内の基準電
圧は少し低めに設定して、常時は現用が動作する
ように構成してある。

なお、電源出力電圧が異常に高くなつたとき、
この電源回路を切り離すための過電圧検出用端子
９および２９が、安定化用電圧検出端子８および
２８と同一点に接続されていないのは、同一点に
接続するといずれの直流安定化電源回路で電圧異
常が発生したかの判定が出来ず、従つて有効に故
障回路を切り離すことが出来ないためである。

しかし、第２図のような構成で直流安定化電源
回路の出力電圧異常を検出すると、ダイオードＤ
４１，４２の電流による順方向電圧降下の変動
や、ダイオードＤ４１，４２の順方向電圧降下の
ばらつき、さらには直流安定化電源回路と負荷ま
での間の配線による電圧降下の変動やばらつき等
のために、精度が不確実となり、また、検出レベ
ルが高すぎることによる負荷の劣化または損傷を
招くといつた欠点があつた。

また、上述のように、PU２の電源電圧の安定
化は、PU１現用の時に安定化検出端子のモニタ
電圧が常に基準電圧より高いため、ほぼ0Vに制
御されており、PU１故障による切替時に0Vから
上昇して正規の電圧に立上るため、大きな過渡電
圧変動を伴うことになる。さらに、PU２の出力
電圧はPU１の出力電圧より少し低くなり、所定
の電圧変動率が確保出来にくいという欠点があつ
た。

発明が解決しようとする問題点本発明は、上記の欠点、すなわち直流安定化電
源回路の出力電圧の異常を検出するとき、ダイオ
ードの順方向電圧降下のばらつきなどにより精度
が不確実となり、また検出レベルが高すぎる場
合、負荷に損傷を招くなどの問題点、さらに現用
予備直流安定化電源回路の故障切替時に大きな過
渡電圧変動に伴い、かつ現用予備間の出力電圧差
により所定の電圧変動率が確保出来ないという問
題点を解決した現用予備電源切替制御回路を提供
することにある。

問題点を解決するための手段本発明は上述の問題点を解決するために、全く
同一の回路構成をもつ２台の直流安定化電源回路
PU１，PU２（以下PU１，PU２と略す）と、ダ
イオード・オアユニツトDU１と、スイツチユニ
ツトSWU１とからなり、これら２台のPU１，
PU２においては、夫々に安定化電圧検出端子８，
２８と、過電圧検出端子９，２９と、入力端子
５，２５と、出力端子７，２７と、接地端子６，
２６とを有する直流安定化部４，２４と、これら
の直流安定化部４，２４の出力端子７，２７に接
続するPU１およびPU２の電源出力端子１０，３
０にエミツタを接続するPNPトランジスタＱ１，
Ｑ２１と、同じく電源出力端子１０，３０と
PNPトランジスタＱ１，Ｑ２１のベース間に接
続する抵抗Ｒ１，Ｒ２１と、PNPGトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２１のコレクタと前記安定化電圧検出端
子８，２８と前記過電圧検出端子９，２９とを
夫々結ぶ、この接続点と負荷電圧を検出するセン
ス端子１１，３１との間に接続する抵抗Ｒ４，Ｒ
２４と、センス端子１１，３１に非反転入力と
し、端子１３，３３を反転入力とする比較器Ｚ
１，Ｚ２１と、比較器Ｚ１，Ｚ２１の出力と
PNPトランジスタＱ１，Ｑ２１のベース間に接
続する抵抗Ｒ２，Ｒ２２と、電源出力端子１０，
３０と端子１４，３４間に接続される抵抗Ｒ３，
Ｒ２３と、センス端子１１，３１と接地端子１
２，３２との間に接続されるＲ５，Ｒ２５とを設
け、スイツチユニツトSWU１においては、抵抗
Ｒ４２，Ｒ４１と、これら抵抗Ｒ４２，Ｒ４１の
一端が接続され、かつそれぞれPU１の端子１３，
１４、PU２の端子３４，３３に接続する端子５
２，５０と、さらに抵抗Ｒ４２，Ｒ４１の他端
ａ，ｂを接地端子ｃ５１に切替えるスイツチSW
４１とを設け、ダイオードユニツトDU１におい
ては、PU１およびPU２の出力電圧端子１０，３
０がダイオードＤ４１，Ｄ４２を介して並列に接
続されて負荷端子４７並びにセンス端子１１，３
１に接続され、接地端子１２，３２が負荷端子４
８に接続される構成を採用するものである。

作用本発明は上述の通り構成したので、まず直流安
定化電源回路PU１およびPU２の基準電圧を所定
の負荷電圧に設定しておき、スイツチユニツト
SWU１の切替スイツチSW４１の端子ａがメー
クされた第１図の場合非安定化電源１および２１
が立上ると、PU１においては、比較器Ｚ１の端
子１３からの反転入力はセンス端子１１からの非
反転入力に比べて十分低くなり、比較器Ｚ１の出
力がオフ、したがつてPNPトランジスタＱ１も
オフとなり、PU１が負荷電圧Ｖ３を安定化させ
るように動作して現用となり、一方PU２におい
ては、比較器Ｚ２１の反転入力は抵抗Ｒ３を介し
てPU１の電源出力端子１０に結ばれているため
非反転入力より高くなり、Ｚ２１はオン、PNP
トランジスタＱ２１もオンとなり、PU２の電源
出力電圧はほぼＶ３と等しくなり、ダイオードＤ
４２に電流を流すことなく予備機となる。

この状態において、PU１の過電圧検出は負荷
の端子電圧Ｖ３をモニタして行われ、PU２の過
電圧検出は自身の出力端子３０をモニタして行わ
れることになり、いずれも正しく過電圧の検出が
行われる。

次に現用機PU１が何らかの故障によつて負荷
４９に対して過電圧になると、安定化部４はこれ
を検出してPU１の出力を停止させる。このとき
予備機PU２の比較機Ｚ２１の反転入力が急速に
低下するため、比較機Ｚ２１の出力がオフ、
PNPトランジスタＱ２１がオフとなり、予備機
PU２が現用に切り替わる。

なお端子１１と端子４２または端子３１と端子
４３を結ぶセンス線が何らかの原因で切断した場
合、抵抗Ｒ５，Ｒ２５によつて比較器Ｚ１または
Ｚ２１の非反転入力をローレベルとし、PNPト
ランジスタＱ１またはＱ２１をオンとし、夫々自
身の出力電圧制御に切替えるため、PU１または
PU２の出力電圧が異常に上昇することがない。

実施例次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

本発明の一実施例の回路図を示す第１図を参照
すると、本発明の現用予備電源切替制御回路は、
従来の直流安定化部４及び２４と、端子２，３，
１０，１１，１２，１３，１４及び端子２２，２
３，３０，３１，３２，３３，３４と、現用予備
切替制御部とを夫々含む直流安定化電源回路PU
１及びPU２と、現用機選択スイツチSW４１と、
端子５０〜５２とを含むスイツチユニツトSWU
１と、ダイオードＤ４１，Ｄ４２、コンデンサＣ
４１及び端子４１〜４８とを含むダイオード・オ
アユニツトDU１とから構成されている。なお非
安定化電源１は、PU１の端子２と３との間に端
子３を接地して接続され、非安定化電源２１は、
PU２の端子２２と２３との間に端子２３を接地
して接続されている。また前記端子４７と４８と
の間には負荷４９が接続されている。

次にPU１内については、端子２と直流安定化
部４の端子５とが接続され、端子３と１２および
直流安定化部４の端子６とが接続され、電源出力
端子１０と直流安定化部４の端子７とが接続され
ている。さらに直流安定化部４は安定化用電圧検
出端子８及び過電圧検出用端子９を有しており、
現用予備切替制御部は、センス端子１１に一端が
接続された抵抗器Ｒ４と、この抵抗器Ｒ４の他端
にコレクタが、電源出力端子１０にエミツタが接
続されたPNPトランジスタＱ１と、センス端子
１１と端子１２との間に接続された抵抗Ｒ５と、
電源出力端子１０と端子１４との間に接続された
抵抗器Ｒ３と、PNPトランジスタＱ１のエミツ
タとベースとの間に接続された抵抗器Ｒ１と、
PNPトランジスタＱ１のベースに一端が接続さ
れた抵抗器Ｒ２と、この抵抗器Ｒ２の他端に出力
が、センス端子１１に非反転入力が、端子１３に
反転端子が夫々接続された比較器Ｚ１とから構成
され、端子８，９はPNPトランジスタＱ１のコ
レクタに接続されている。なお、PU２の構成は
前記PU１と全く同様であり、構成要素に付され
た番号間には全てについて２０の差がある。

一方、ダイオード・オアユニツトDU１は、端
子４１にアノードが、端子４２，４３及び４７に
カソードが接続されたダイオードＤ４１と、端子
４４にアノードが、端子４２にカソードが接続さ
れたダイオードＤ４２と、端子４７に正極が、端
子４５，４６及び４８に負極が接続されたコンデ
ンサＣ４１とから構成されている。

スイツチユニツトSWU１は、端子５０に一端
が接続された抵抗器Ｒ４１と、端子５２に一端が
接続された抵抗器Ｒ４２と、抵抗器Ｒ４１の他端
に接続された接点端子ｂと、抵抗器Ｒ４２の他端
に接続された接点端子ａと、端子５１に接続され
た共通端子ｃとを有するスイツチSW４１とから
構成されている。

さらに、夫々のユニツトPU１，PU２，DU１
並びにSWU１の間については、端子１０と端子
４１、端子１１と端子４２、端子１２と端子４５
及び端子５１、端子１３と端子３４及び端子５
２、端子１４と端子３３及び端子５０、端子３０
と端子４４、端子３１と端子４３並びに端子３２
と端子４６との間で夫々接続されている。

次に、本発明の回路の動作を第１図により説明
する。

第１図の回路において、、PU１およびPU２の
ダイオード通過後電圧は夫々単独にあらかじめほ
ぼ同じ値に設定されており、スイツチユニツト
SWU１内のスイツチSW４１は、接点端子ａ側
がメークとなるように設定されているとする。こ
の状態で非安定化電源１及び２１が立上ると、直
流安定化電源回路PU１内の比較器Ｚ１の反転入
力が非反転入力に比べて充分ロウレベルとなるた
め、比較器Ｚ１の出力がオフとなり、PNPトラ
ンジスタＱ１がオフとなるため、PU１は負荷４
９の両端を抵抗器Ｒ４を通して安定化するように
動作し、すなわち現用機となる。一方、PU２内
においては、比較器Ｚ２１の反転入力が非反転入
力より高くなり、PNPトランジスタＱ２１はオ
ンとなるため、PU２は前記PU１のダイオードＤ
４１通過後とほぼ同じ値の出力電圧を前記ダイオ
ード・オアユニツトDU１内のダイオードＤ４２
のアノードに与えることとなり、したがつてダイ
オードＤ４２に電流を流すことが出来ず、予備機
となる。

この状態において、PU１の過電圧検出は、負
荷４９の両端電圧Ｖ３をモニタして行われ、PU
２の過電圧検出は、自身の出力端子３０をモニタ
して行われることとなり、いずれにおいても正し
く過電圧検出が行われることになる。

次に現用機が何らかの故障により、負荷４９に
対して過電圧を印加してしまつたとすると、安定
化部４はこれを検出し、PU１の電源出力を停止
させるように動作する。すると、ダイオードＤ４
１のアノード電位は急速に低下するが、ダイオー
ドＤ４１のカソードの電位はコンデンサＣ４１の
作用により、徐々にしか低下しない。このため予
備機であつたPU２内の比較器Ｚ２１の反転入力
の電位が低下し、比較器Ｚ２１の出力はオフとな
り、PU２は負荷４９の両端電圧Ｖ３を安定化す
るように動作し、負荷４９に直流安定化電圧を供
給し現用に切替わる。同時に、PU２内の安定化
部２４は、負荷４９の両端の過電圧も同時にモニ
タ可能となる。

このように構成し、コンデンサＣ４１、抵抗器
Ｒ１〜Ｒ５，Ｒ２１〜Ｒ２５並びにＲ４１，Ｒ４
２の値を適切に選ぶことにより、負荷４９に対す
る現用機から予備機へ切替時の過渡電圧変動を小
さくすることが出来るとともに、過電圧のモニタ
は、現用機においては負荷端を、予備機において
は自身の出力端に対して行うこととなり、確実な
検出方法が実現出来ることとなる。

ところで、抵抗器Ｒ５及びＲ２５は、端子１１
と端子４２または端子３１と端子４３の間のセン
ス線の持続が不意に切断した場合、比較器Ｚ１ま
たはＺ２１の非反転入力をロウレベルとし、
PNPトランジスタＱ１またはＱ２１をオンとし
て、夫々自身の出力安定制御に切替え、直流安定
化電源回路PU１またはPU２の出力電圧が異常に
上昇しないようにするために使用している。

発明の効果以上に説明したように、本発明によれば、現用
予備切替時の負荷に対する過渡変動を非常に小さ
くするとともに、現用予備の夫々の直流安定化電
源回路の出力電圧を正しくモニタし、またユニツ
ト間のセンス線の断線による負荷への影響を最少
限度に止めることが出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は
従来の一例の回路図である。１，２１……非安定化電源、４，２４……直流
安定化部、８，２８……安定化電圧検出端子、
９，２９……過電圧検出端子、１０，３０……電
源出力端子、１１，３１……センス端子、１２，
３２，５１……接地端子、１３，１４，３３，３
４……スイツチ端子、４７，４８……負荷端子
（正、負）、Ｃ４１……コンデンサ、Ｄ４１，Ｄ４
２……ダイオード、DU１……ダイオード・オア
ユニツト、PU１，PU２……直流安定化電源回
路、Ｑ１，Ｑ２１……PNPトランジスタ、Ｒ１
〜５，Ｒ２１〜２５，Ｒ４１〜４２……抵抗器、
SW４１……切替スイツチ、SWU１……スイツ
チユニツト、Ｚ１，Ｚ２……比較器。

Claims

【特許請求の範囲】

１全く同一の回路構成を有する２台の直流安定
化電源回路PU１，PU２と、ダイオード・オアユ
ニツトDU１とからなり、前記２台の直流安定化
電源回路PU１，PU２の夫々に、安定化電圧検出
端子８，２８と、過電圧検出端子９，２９と、入
力端子５，２５と、出力端子７，２７と、接地端
子６，２６とを有する直流安定化部４，２４をも
ち、前記入力端子５，２５とアース端子３，２３
との間に夫々非安定化電源１，２１を接続し、前
記出力端子７，２７を直流安定化電源回路PU１，
PU２の電源出力端子１０，３０に接続し、電源
出力端子１０，３０の夫々を前記ダイオード・オ
アユニツトDU１内のダイオードＤ４１，Ｄ４２
を介して並列にして負荷４９の正側端子４７と
し、接地端子６，２６を直流安定化電源回路PU
１，PU２の接地端子１２，３２に接続し、さら
にこれらを接続して負荷４９の負側端子４８と
し、前記負荷４９の正負両端子４７，４８間に平
滑コンデンサＣ４１を設けた現用予備電源切替制
御回路において、前記直流安定化電源回路PU１，
PU２の夫々に、電源出力端子１０，３０にエミ
ツタを接続するPNPトランジスタＱ１，Ｑ２１
と、電源出力端子１０，３０とPNPトランジス
タＱ１，Ｑ２１のベース間に接続する抵抗Ｒ１，
Ｒ２１と、同じく電源出力端子１０，３０と端子
１４，３４間に接続する抵抗Ｒ３，Ｒ２３と、
PNPトランジスタＱ１，Ｑ２１のコレクタと前
記安定化電圧検出端子８，２８と前記過電圧検出
端子９，２９とを夫々結びこの接続点と負荷電圧
を検出するセンス端子１１，３１との間に接続す
る抵抗Ｒ４，Ｒ２４と、センス端子１１，３１と
接地端子１２，３２間に接続する抵抗Ｒ５，Ｒ２
５と、センス端子１１，３１を非反転入力とし、
端子１３，３３を反転入力とする比較器Ｚ１，Ｚ
２１と、前記比較器Ｚ１，Ｚ２１の出力と前記
PNPトランジスタＱ１，Ｑ２１のベースとの間
に接続する抵抗Ｒ２，Ｒ２２とを設け、さらに直
流安定化電源回路PU１の端子１３，１４および
PU２の端子３４，３３とをそれぞれ接続する端
子５２，５０と、端子５２，５０の夫々に接続す
る抵抗Ｒ４２，Ｒ４１と、抵抗Ｒ４２，Ｒ４１の
他端ａ，ｂとこれに切替え接続される接地端子ｃ
とを有する切替スイツチSW４１とからなるスイ
ツチユニツトSWU１を設け、かつセンス端子１
１，３１を前記ダイオード・オアユニツトDU１
のダイオードＤ４１およびＤ４２のカソード側の
共通端子すなわち負荷端子４７に接続したことを
特徴とする現用予備電源切替制御回路。