JPH07219651A - 電流バランス回路 - Google Patents
電流バランス回路Info
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- JPH07219651A JPH07219651A JP6014222A JP1422294A JPH07219651A JP H07219651 A JPH07219651 A JP H07219651A JP 6014222 A JP6014222 A JP 6014222A JP 1422294 A JP1422294 A JP 1422294A JP H07219651 A JPH07219651 A JP H07219651A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、信頼性を向上させる目的で複数の同
一直流定電圧電源を並列運転して冗長化をはかる際、各
電源の出力電流を平衡させると共に並列接続された電源
のうち１／ｎ台の停止による、他の正常な電源の動作停
止を防止し、且つ並列運転を続行することを目的とす
る。 【構成】並列接続された各電源の出力電流を個別に検出
する第一の電流検出回路と、各電源を並列接続した後の
負荷に供給される総電流を検出する第二の電流検出回路
と、各電源の出力(電源台数)の有無を認識しうる出力認
識回路と、出力認識回路より送出された信号により第二
の電流検出回路で検出された電流検出値を一台当たりの
平均電流値に換算する手段を設け、第一の電流検出値と
前記手段で得られた平均電流値を比較する検出回路と、
周知のＰＷＭ型スイッチングレギュレータの帰還回路と
で構成し、並列冗長運転時、出力電流を平衡させると共
に並列接続中の１／ｎ台の電源が停止した場合でも、停
止した電源に影響されることなく、他の正常な各電源間
で電流を平衡させ並列運転し続けることを可能とする。
一直流定電圧電源を並列運転して冗長化をはかる際、各
電源の出力電流を平衡させると共に並列接続された電源
のうち１／ｎ台の停止による、他の正常な電源の動作停
止を防止し、且つ並列運転を続行することを目的とす
る。 【構成】並列接続された各電源の出力電流を個別に検出
する第一の電流検出回路と、各電源を並列接続した後の
負荷に供給される総電流を検出する第二の電流検出回路
と、各電源の出力(電源台数)の有無を認識しうる出力認
識回路と、出力認識回路より送出された信号により第二
の電流検出回路で検出された電流検出値を一台当たりの
平均電流値に換算する手段を設け、第一の電流検出値と
前記手段で得られた平均電流値を比較する検出回路と、
周知のＰＷＭ型スイッチングレギュレータの帰還回路と
で構成し、並列冗長運転時、出力電流を平衡させると共
に並列接続中の１／ｎ台の電源が停止した場合でも、停
止した電源に影響されることなく、他の正常な各電源間
で電流を平衡させ並列運転し続けることを可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】情報処理計算機用電源として、信
頼性を向上させる目的で複数の同一直流定電圧電源を並
列接続して冗長化をはかる手段が一般に行われる。本発
明は、電源並列運転時、各電源の出力電流を平衡させる
ために電流バランス回路を有する電源装置に係り、特
に、電源並列運転時の１／ｎ台の停止による、他の正常
な電源の停止を防止し、且つ、並列運転を続行すること
が可能な電流バランス回路を有する電源装置及び構成に
関する。
頼性を向上させる目的で複数の同一直流定電圧電源を並
列接続して冗長化をはかる手段が一般に行われる。本発
明は、電源並列運転時、各電源の出力電流を平衡させる
ために電流バランス回路を有する電源装置に係り、特
に、電源並列運転時の１／ｎ台の停止による、他の正常
な電源の停止を防止し、且つ、並列運転を続行すること
が可能な電流バランス回路を有する電源装置及び構成に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電源装置の並列冗長化する方法として、
並列接続した電源負担を均一にすると共に１／ｎ台の電
源故障時に他の出力電圧過渡変動を低減するため、並列
接続した各出力電流を平衡させる方法がある。前記方法
を行う場合、電源内に電流バランス回路を設ける必要が
ある。
並列接続した電源負担を均一にすると共に１／ｎ台の電
源故障時に他の出力電圧過渡変動を低減するため、並列
接続した各出力電流を平衡させる方法がある。前記方法
を行う場合、電源内に電流バランス回路を設ける必要が
ある。
【０００３】図２に従来の電流バランス回路の一実施例
を示す。
を示す。
【０００４】図２において、100a、100bは並列運転され
る直流定電圧電源、29は前記電源より給電する共通負
荷、1は前記電源内の高周波トランス、2はメインスイッ
チ素子、3、4は２次整流ダイオード、5は２次平滑チョー
クコイル、6は２次平滑コンデンサ、9は電流検出用カレ
ントトランス、15a、15bは比較検出用誤差増幅アンプ、
17は定電圧源、18は出力電圧安定化用誤差増幅アンプ、
28はメインスイッチ素子駆動用パルス幅変調回路、7、
8、12、14、19〜27は抵抗、10、13、16はダイオード、1
1はコンデンサ、また、Ｉa、Ｉbは各電源の出力電流、
(Ｉa+Ｉb)は負荷に供給される総電流を表す。
る直流定電圧電源、29は前記電源より給電する共通負
荷、1は前記電源内の高周波トランス、2はメインスイッ
チ素子、3、4は２次整流ダイオード、5は２次平滑チョー
クコイル、6は２次平滑コンデンサ、9は電流検出用カレ
ントトランス、15a、15bは比較検出用誤差増幅アンプ、
17は定電圧源、18は出力電圧安定化用誤差増幅アンプ、
28はメインスイッチ素子駆動用パルス幅変調回路、7、
8、12、14、19〜27は抵抗、10、13、16はダイオード、1
1はコンデンサ、また、Ｉa、Ｉbは各電源の出力電流、
(Ｉa+Ｉb)は負荷に供給される総電流を表す。
【０００５】電源100aは、高周波トランス1、メインス
イッチ2、整流ダイオード3、4、平滑用チョーク5、コン
デンサ6及び電圧安定化回路、パルス幅変調回路で構成
され、周知のＰＷＭ型スイッチングレギュレータの動作
をするものである。ここで、前記構成における電流バラ
ンスの動作について説明する。
イッチ2、整流ダイオード3、4、平滑用チョーク5、コン
デンサ6及び電圧安定化回路、パルス幅変調回路で構成
され、周知のＰＷＭ型スイッチングレギュレータの動作
をするものである。ここで、前記構成における電流バラ
ンスの動作について説明する。
【０００６】電源100aは、出力電流Ｉaに比例した電流
値を電流検出用カレントトランス9により検出し、ダイ
オード10、コンデンサ11、抵抗12で整流平滑し、電圧信
号としてダイオード13aのアノード端子に入力される。
従って、前記ダイオードのカソード端子には出力電流Ｉ
aに比例した電圧が発生する。同様に電源100bにおいて
も同回路があり、出力電流Ｉbに比例した電圧がダイオ
ード13bのカソード端子に発生し、前記各カソード端子
は抵抗22a、22bを介して接続されており、抵抗22a、22b
の両端電圧を比較検出用誤差増幅アンプ15aにより比較
し、次段の抵抗26、27及び定電圧源17で構成される基準
電圧を変動させる。前記基準電圧源は出力電圧安定化回
路に設けられた誤差増幅アンプ18の反転入力端子に入力
され、非反転入力端子に接続された出力電圧と比較され
て、次段のパルス幅変調回路28に信号を送出して出力電
圧を制御する。その結果、出力電流が可変でき、電源10
0aの出力電流Ｉaと電源100bの出力電流Ｉbを平衡するよ
うに動作する。
値を電流検出用カレントトランス9により検出し、ダイ
オード10、コンデンサ11、抵抗12で整流平滑し、電圧信
号としてダイオード13aのアノード端子に入力される。
従って、前記ダイオードのカソード端子には出力電流Ｉ
aに比例した電圧が発生する。同様に電源100bにおいて
も同回路があり、出力電流Ｉbに比例した電圧がダイオ
ード13bのカソード端子に発生し、前記各カソード端子
は抵抗22a、22bを介して接続されており、抵抗22a、22b
の両端電圧を比較検出用誤差増幅アンプ15aにより比較
し、次段の抵抗26、27及び定電圧源17で構成される基準
電圧を変動させる。前記基準電圧源は出力電圧安定化回
路に設けられた誤差増幅アンプ18の反転入力端子に入力
され、非反転入力端子に接続された出力電圧と比較され
て、次段のパルス幅変調回路28に信号を送出して出力電
圧を制御する。その結果、出力電流が可変でき、電源10
0aの出力電流Ｉaと電源100bの出力電流Ｉbを平衡するよ
うに動作する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記、従来の電流バラ
ンス回路を有する電源を複数台並列運転中に、１／ｎ台
の電源が何らかの原因で停止した場合、停止した電源の
電流検出回路で検出すべき出力電流信号は消失してしま
う。
ンス回路を有する電源を複数台並列運転中に、１／ｎ台
の電源が何らかの原因で停止した場合、停止した電源の
電流検出回路で検出すべき出力電流信号は消失してしま
う。
【０００８】従って、停止電源の電流バランス端子に発
生する電圧が急激に消失するため、他の正常な電源の電
流バランス端子から電流を引き込み、正常な電源は制御
不能となりうる。この結果、正常な電源間での電流バラ
ンス動作が不可能となり、並列冗長運転の機能を阻害す
るという問題があった。
生する電圧が急激に消失するため、他の正常な電源の電
流バランス端子から電流を引き込み、正常な電源は制御
不能となりうる。この結果、正常な電源間での電流バラ
ンス動作が不可能となり、並列冗長運転の機能を阻害す
るという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、複数の電源を並列冗長運
転する際に、１／ｎ台の電源が停止した場合にも、他の
正常な電源が停止及び制御不能になることなく、且つ、
電流バランス動作をすることが可能な電流バランス回路
を有する電源及び電源構成を提供することである。
転する際に、１／ｎ台の電源が停止した場合にも、他の
正常な電源が停止及び制御不能になることなく、且つ、
電流バランス動作をすることが可能な電流バランス回路
を有する電源及び電源構成を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明では、直流定電圧出力の電源装置であって、
複数の電源を並列接続して負荷に給電する並列冗長運転
を行う際に、各電源の出力電流を平衡させるための電流
バランス回路を有する電源装置において、前記各電源の
出力電流を個別に検出し、各出力電流に比例した値を検
知する第一の電流検出回路と、前記各電源を並列接続し
たときの負荷に供給される総電流を検出し、該総電流に
比例した値を検知する第二の電流検出回路と、並列接続
された前記各電源の出力(台数)の有無を認識する出力認
識回路と、前記出力認識回路より送出された信号によ
り、前記第二の電流検出回路で検出された電流検出値を
１台当たりの平均電流値に換算する手段と、前記平均電
流値と前記第一の電流検出回路で検出された電流検出値
とを比較する比較検出回路と、前記比較検出回路より送
出された信号を電圧安定化回路に帰還し、前記各電源の
出力電流を平衡させる手段とを有するものである。
に、本発明では、直流定電圧出力の電源装置であって、
複数の電源を並列接続して負荷に給電する並列冗長運転
を行う際に、各電源の出力電流を平衡させるための電流
バランス回路を有する電源装置において、前記各電源の
出力電流を個別に検出し、各出力電流に比例した値を検
知する第一の電流検出回路と、前記各電源を並列接続し
たときの負荷に供給される総電流を検出し、該総電流に
比例した値を検知する第二の電流検出回路と、並列接続
された前記各電源の出力(台数)の有無を認識する出力認
識回路と、前記出力認識回路より送出された信号によ
り、前記第二の電流検出回路で検出された電流検出値を
１台当たりの平均電流値に換算する手段と、前記平均電
流値と前記第一の電流検出回路で検出された電流検出値
とを比較する比較検出回路と、前記比較検出回路より送
出された信号を電圧安定化回路に帰還し、前記各電源の
出力電流を平衡させる手段とを有するものである。
【００１１】
【作用】上記手段によれば、並列冗長運転している各電
源の出力電流と並列接続後の負荷に供給される総電流
と、並列接続している各電源出力(台数)を認識し、１台
当たりの平均電流に換算した値とで比較し、各電源の出
力電流が、換算した平均電流より小さい場合は出力電圧
安定化回路に信号を送出し、基準電圧を各電源で一定に
して各出力電流を平衡させ、各電源の出力電流が、換算
した平均電流より大きい場合は出力電圧安定化回路に信
号が送出されず、基準電圧を下げて出力電流を減少し、
各出力電流を平衡させ、電流バランス動作を行う。
源の出力電流と並列接続後の負荷に供給される総電流
と、並列接続している各電源出力(台数)を認識し、１台
当たりの平均電流に換算した値とで比較し、各電源の出
力電流が、換算した平均電流より小さい場合は出力電圧
安定化回路に信号を送出し、基準電圧を各電源で一定に
して各出力電流を平衡させ、各電源の出力電流が、換算
した平均電流より大きい場合は出力電圧安定化回路に信
号が送出されず、基準電圧を下げて出力電流を減少し、
各出力電流を平衡させ、電流バランス動作を行う。
【００１２】又、並列冗長運転している各電源のうち１
／ｎ台が停止した場合は、各電源の出力が任意の電圧以
上であれば信号を送出し、任意の電圧以下となると信号
を送出しない出力認識回路により、電源停止を検知した
信号を受けて、(ｎー１)台の並列冗長運転として１台当
りの平均電流に換算し直し、比較検出回路で各出力電流
と比較して電流バランス動作を行い、並列冗長運転を可
能とする。
／ｎ台が停止した場合は、各電源の出力が任意の電圧以
上であれば信号を送出し、任意の電圧以下となると信号
を送出しない出力認識回路により、電源停止を検知した
信号を受けて、(ｎー１)台の並列冗長運転として１台当
りの平均電流に換算し直し、比較検出回路で各出力電流
と比較して電流バランス動作を行い、並列冗長運転を可
能とする。
【００１３】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。
【００１４】図１は、図２の従来例と同様に２台の電源
により並列冗長運転を行っている例である。図１におい
て、30は並列接続後の総電流を検出する第２の電流検出
用カレントトランス、31、33、34はダイオード、32は電
流検出値を分圧する第１の抵抗、39a、39bは電流検出値
を分圧する第２の抵抗、40a、40b、36はコンデンサ、35
はツェナーダイオード、38a、38bは出力認識信号用フォ
トカプラ、37は抵抗であり、その他は図２と同様であ
る。
により並列冗長運転を行っている例である。図１におい
て、30は並列接続後の総電流を検出する第２の電流検出
用カレントトランス、31、33、34はダイオード、32は電
流検出値を分圧する第１の抵抗、39a、39bは電流検出値
を分圧する第２の抵抗、40a、40b、36はコンデンサ、35
はツェナーダイオード、38a、38bは出力認識信号用フォ
トカプラ、37は抵抗であり、その他は図２と同様であ
る。
【００１５】本実施例は、各電源100a、100b内に設けら
れた電流検出回路で得られた、各出力電流Ia、Ibに比例
した電圧を抵抗12の両端に発生させ、比較検出用誤差増
幅アンプ15a、15bの反転入力端子に接続する。次に、負
荷に供給される電源100a、100bより出力された総電流(I
a+Ib)値を第２の電流検出用カレントトランス30で検出
して得られた電圧を抵抗32と抵抗39a、39bで分圧し、ア
ンプ15a、15bの非反転入力端子に接続する。この場合、
抵抗39a、39bとシリーズにフォト・カプラ38a、38bの受
光素子が接続され、前記フォト・カプラの発光素子は各
電源100a、100b出力の有無を認識するような、例えば、
ダイオード33、34、コンデンサ36とツェナーダイオード
35、抵抗37及びフォト・カプラ38で構成する回路に接続
されている。故に、抵抗39a、39bは、電源出力が任意の
電圧以上になった場合に分圧抵抗としての機能をする。
すなわち、総電流(Ia+Ib)を検出し得られた電圧を並列
接続された電源台数(出力数)２台で割った、各出力電流
の平均値に比例した電圧を基準としてアンプ15a、15bに
入力することになる。
れた電流検出回路で得られた、各出力電流Ia、Ibに比例
した電圧を抵抗12の両端に発生させ、比較検出用誤差増
幅アンプ15a、15bの反転入力端子に接続する。次に、負
荷に供給される電源100a、100bより出力された総電流(I
a+Ib)値を第２の電流検出用カレントトランス30で検出
して得られた電圧を抵抗32と抵抗39a、39bで分圧し、ア
ンプ15a、15bの非反転入力端子に接続する。この場合、
抵抗39a、39bとシリーズにフォト・カプラ38a、38bの受
光素子が接続され、前記フォト・カプラの発光素子は各
電源100a、100b出力の有無を認識するような、例えば、
ダイオード33、34、コンデンサ36とツェナーダイオード
35、抵抗37及びフォト・カプラ38で構成する回路に接続
されている。故に、抵抗39a、39bは、電源出力が任意の
電圧以上になった場合に分圧抵抗としての機能をする。
すなわち、総電流(Ia+Ib)を検出し得られた電圧を並列
接続された電源台数(出力数)２台で割った、各出力電流
の平均値に比例した電圧を基準としてアンプ15a、15bに
入力することになる。
【００１６】以上の回路構成で、各出力電流Ia、Ibが総
電流より換算した平均電流(Ia+Ib)/2より大きい場合、
比較検出用誤差増幅アンプの出力端子にはローレベルが
出力され、出力電圧安定化回路内の基準電圧を下げるよ
うに動作し、各電源間の出力電流は平衡される。
電流より換算した平均電流(Ia+Ib)/2より大きい場合、
比較検出用誤差増幅アンプの出力端子にはローレベルが
出力され、出力電圧安定化回路内の基準電圧を下げるよ
うに動作し、各電源間の出力電流は平衡される。
【００１７】又、並列接続された電源中のうち１台が停
止した場合でも、負荷に供給するべく総電流は、絶えず
供給され続けるため、他の正常な電源内に設けられた比
較検出用アンプの非反転入力端子に接続された基準電圧
源は消失されることなく、(ｎ−１)台の平均電流と各電
源の出力電流を比較し、動作し続ける。
止した場合でも、負荷に供給するべく総電流は、絶えず
供給され続けるため、他の正常な電源内に設けられた比
較検出用アンプの非反転入力端子に接続された基準電圧
源は消失されることなく、(ｎ−１)台の平均電流と各電
源の出力電流を比較し、動作し続ける。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、並列冗長運転における
各電源の出力電流を比較的簡単な制御で平衡させること
が可能であると共に並列接続中の１／ｎ台の電源が停止
した場合でも、停止した電源に影響されることなく、他
の正常な各電源間で電流を平衡させ並列運転し続けるこ
とが可能である。
各電源の出力電流を比較的簡単な制御で平衡させること
が可能であると共に並列接続中の１／ｎ台の電源が停止
した場合でも、停止した電源に影響されることなく、他
の正常な各電源間で電流を平衡させ並列運転し続けるこ
とが可能である。
【図１】本発明の一実施例を示す図。
【図２】従来の電流バランス回路の一実施例を示す図で
ある。
ある。
１…高周波トランス、 ２…メインスイッチ素子、 ３、４…整流ダイオード、 ５…チョークコイル、 ６…コンデンサ、 ７、８、１２、１４、１９〜２７、３２、３７、３９…
抵抗、 ９、３０…カレントトランス、 １０、１３、１６、３１、３３、３４…ダイオード、 １１、３６、４０…コンデンサ、 １５、１８…アンプ、 １７…定電圧源、 ２８…ＰＷＭ回路、 ２９…負荷、 ３８…フォト・カプラ、 ３５…ツェナーダイオード、 １００…電源ユニット、 Ｉa、Ｉb、(Ｉa+Ｉb)…負荷電流。
抵抗、 ９、３０…カレントトランス、 １０、１３、１６、３１、３３、３４…ダイオード、 １１、３６、４０…コンデンサ、 １５、１８…アンプ、 １７…定電圧源、 ２８…ＰＷＭ回路、 ２９…負荷、 ３８…フォト・カプラ、 ３５…ツェナーダイオード、 １００…電源ユニット、 Ｉa、Ｉb、(Ｉa+Ｉb)…負荷電流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０６ Ｃ 7429−5Ｇ 1/10 7429−5Ｇ Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｗ
Claims (1)
- 【請求項１】直流定電圧出力の電源装置であって、複数
の電源を並列接続して負荷に給電する並列冗長運転を行
う際に、各電源の出力電流を平衡させるための電流バラ
ンス回路を有する電源装置において、 前記各電源の出力電流を個別に検出し、各出力電流に比
例した値を検知する第一の電流検出回路と、前記各電源
を並列接続したときの負荷に供給される総電流を検出
し、該総電流に比例した値を検知する第二の電流検出回
路と、並列接続された前記各電源の出力(台数)の有無を
認識する出力認識回路と、前記出力認識回路より送出さ
れた信号により、前記第二の電流検出回路で検出された
電流検出値を１台当たりの平均電流値に換算する手段
と、前記平均電流値と前記第一の電流検出回路で検出さ
れた電流検出値とを比較する比較検出回路と、前記比較
検出回路より送出された信号を電圧安定化回路に帰還
し、前記各電源の出力電流を平衡させる手段とを有する
ことを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6014222A JPH07219651A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 電流バランス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6014222A JPH07219651A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 電流バランス回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07219651A true JPH07219651A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11855050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6014222A Pending JPH07219651A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 電流バランス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07219651A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09275682A (ja) * | 1996-04-03 | 1997-10-21 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 電源装置 |
| JP2004304960A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tdk Corp | 電源装置及びその制御装置 |
| JP2006254669A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Fujitsu Access Ltd | 電流バランス回路 |
| JP2006262651A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Fujitsu Ltd | 電源装置 |
| CN100397744C (zh) * | 2005-03-23 | 2008-06-25 | 崇贸科技股份有限公司 | 具有分流控制的电源供应装置 |
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