JPH0584148B2 - - Google Patents

Description

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

複数のスイツ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
ツチング電源装置は、一つのスイツチング電源部
に障害が発生すると、他のスイツチング電源部が
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
れたスイツ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〕

複数のスイツチング電源部を備えた従来例のス
イツチング電源装置は、例えば、第３図に示す構
成を有し、３１−１，３１−２はスイツチング電
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個のスイツチング電源部３１−１，３１−２
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
イツ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。

スイツ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＋端子に印加電圧検出値として加え、
その−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＋端子に加え、その−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３６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。

スイツチング電源部３１−１，３１−２は同一
構成であり、例えば、スイツチング電源部３１−
１の直流出力電圧の設定値を、抵抗５１の調整に
よりスイツチング電源部３１−２より数10mV高
く設定したとすると、スイツチング電源部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、スイツチング電源部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、スイツチング電源部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
イツチング電源部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、
スイツチング電源部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個のスイツチング電源部３１
−１，３１−２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V₁，V₂、ダイオ
ード３２−１，３２−２の順方向の電圧降下を
V₃、負荷３３の印加電圧をV₀とすると、スイツ
チング電源部３１の整流平滑回路のコンデンサ
C₁，C₂（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V₁，V₂と
なり、又負荷３３の印加電圧V₀は、V₁−V₃又は
V₂−V₄となる。

そしてV₁＞V₂の関係に設定した場合、スイツ
チング電源部３１−１の直流出力電圧V₁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V₀は、スイツチング電源部
３１−２の設定直流出力電圧より高くなるから、
このスイツチング電源部３１−２のスイツチング
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V₂は0Vとな
る。この場合に、スイツチング電源部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
点があつた。

又スイツチング電源部３１−２が休止状態に於
いて、スイツチング電源部３１−１の障害により
その直流出力電圧V₁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V₀が低下し、スイツチング電源
部３１−２はスイツ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V₂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t1に於い
て、スイツチング電源部３１−１の直流出力電圧
V₁が低下し始めた場合に、スイツチング電源部
３１−２では、負荷３３の印加電圧の検出値が低
下することから、スイツチング制御を開始する。
従つて、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V₂は次第に上昇
し、その直流出力電圧V₂をダイオード３２−２
を介して負荷３３に印加し、負荷３３の印加電圧
V₀の安定化制御を行うことになり、負荷３３の
印加電圧V₀は、点線曲線ａのように一時低下す
る。このように、スイツチング電源部の動作切替
時に、鎖線曲線ｂ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V₀が一時低下する欠点があつた。

本発明は、スイツ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〕

本発明のスイツチング電源装置は、休止状態の
スイツチング電源部に於けるスイツチング制御を
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。

複数のスイツチング電源部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
を加えるスイツチング制御部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
イツチング素子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
スイツチング電源装置に於いて、各スイツチング
電源部１−１〜１−ｎに、負荷３の印加電圧検出
値と、自スイツ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
加しているスイツチング電源部、例えば、１−２
に対して、スイツチング電源部１−１の直流出力
電圧が僅か低く設定されている場合、このスイツ
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、スイツチング制御部１２によるスイ
ツチング素子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１６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は、負荷印加電
圧が設定値より低下した場合と同様にスイツチン
グ制御部１２を制御し、それにより、スイツチン
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。

従つて、スイツチング電源部１−２の障害によ
りスイツチング電源部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はない。又単に休止
中となるスイツ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個のスイツチング電源部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、２４はトランジスタ、２５は
整流平滑回路、２６はトランス、２７はスイツチ
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、Ｄ１
はダイオード、Ｃ１１，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、Vrは基準電圧である。

スイツチング電源部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＋端子に、印
加電圧検出値として加えられ、−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
ツチング制御回路２７に加えられる。このスイツ
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Ｃ１１，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
となつ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Ｒ３，Ｒ４により分圧されて
第２の誤差増幅器２９の＋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−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＋端子及び−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。従つて、負荷２３にダ
イオード２２−１，２２−２を介して直流出力電
圧を印加しているスイツ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ツチング電源部に
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Ｄ１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く、第１
の誤差増幅器２８の＋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＋端子
に加えられる印加電圧検出値は低減される。

例えば、スイツチング電源部２１−２の設定値
をスイツチング電源部２１−１の設定値に比較し
て数10mV高くした場合、スイツチング電源部２
１−２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ツチング制
御が行われる。

この場合に、負荷２３の印加電圧がスイツチン
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２８の＋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、スイツチング制御回路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＋端子に加えられる
直流出力電圧検出値に比較して、−端子に加えら
れる印加電圧検出値が大きくなつて、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＋端子に加えられる印加電圧
検出値が低減される。

従つて、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、スイツ
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Ｃ１１に充電されること
になり、休止状態のスイツチング電源部に於いて
も、スイツ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ツチング電源
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、スイツチング電源部２１−２の異
常電圧検出部３０からアラーム信号が送出され、
保守者にスイツチング電源部２１−２の異常を通
知し、又スイツチング電源部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は逆バイヤス状態となる。
従つて、第１の誤差増幅器２８は通常の動作状態
となつて、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Ｃ１１
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、スイツチング電源部２１−２からスイ
ツチング電源部２１−１に動作切替えを行うこと
が可能となる。

スイツチング電源部２１−１，２１−２をダイ
オード２２−１，２２−２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
イツチング電源部をそれぞれダイオードを介して
並列接続したスイツ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、各スイツチン
グ電源部１−１〜１−ｎ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
他のスイツ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、スイツチング制御
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、動作状態のスイツ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
ツ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ｂで示すように、負荷３の印
加電圧V₀の低下が生じない利点がある。

又休止状態のスイツ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はスイツチング電源部、２−１
〜２−ｎはダイオード、３は負荷、１１は第１の
誤差増幅器、１２はスイツチング制御部、１３は
トランス、１４はスイツチング素子、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のスイツチング電源部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ツチン
   グ制御部１２によりトランス１３の一次巻線に接
   続したスイツチング素子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に印加するスイツチング電源
   装置に於いて、 前記各スイツチング電源部１−１〜１−ｎに、
   前記負荷３の印加電圧検出値と、自スイツチング
   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ツチング電源装置。