JPH0767330A - 冗長構成電源回路 - Google Patents

冗長構成電源回路

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JPH0767330A
JPH0767330A JP5235911A JP23591193A JPH0767330A JP H0767330 A JPH0767330 A JP H0767330A JP 5235911 A JP5235911 A JP 5235911A JP 23591193 A JP23591193 A JP 23591193A JP H0767330 A JPH0767330 A JP H0767330A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信用冗長構成電源の低損失化と内部部品障
害に対する高速応答性を実現する。 【構成】 出力逆流阻止素子としてFET11を用い、
そのゲート制御を内部側電圧制御用誤差増幅器13aの
出力電圧で行うようにする。この誤差増幅器13a出力
を用いることで障害等による電源出力電圧の低下を数m
Vの高感度で検出し、かつ高速に応答するため、FET
11を急速にカットオフできる。これにより、従来のF
ET方式で問題があった部品短絡障害等による出力電圧
落込みを防止し、SBD等のダイオード並みの性能を実
現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は通信装置に用いる冗長電
源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の冗長構成電源は逆流阻止素子とし
て一般的にはSBD等のダイオードを用いていたが、ダ
イオードは基本的に一定の電圧降下を生じるため電力損
失が大きく、電源の変換効率が悪かった。また、これを
改善する手段として逆流阻止素子に電界効果型トランジ
スタ(FET)を用いることが考えられている。その一
例として、例えば、特願昭62−265044号に記載
されたスイッチング電源回路を図3に示し説明する。
【0003】従来のスイッチング電源回路はこの図3に
示すように、入力電源21に直列接続された電圧変換ト
ランス22の1次巻線22aおよびスイッチングトラン
ジスタ23と、この電圧変換トランス22の2次巻線2
2bに接続された整流ダイオード24,25と、チョー
クコイル29とコンデンサ30よりなる平滑フィルタ
と、電圧制御回路32および負荷33からなる通常のフ
ォワードコンバータに接続されたFET31と、コンデ
ンサ27およびバイアス抵抗28よりなる整流回路を有
する。
【0004】そして、FET31はチョークコイル29
とコンデンサ30よりなる平滑フィルタと負荷33の間
に挿入され、ソース電極がその平滑フィルタ出力に、ド
レイン電極が負荷33にそれぞれ接続され、ゲート電極
が電圧変換トランス22の2次巻線22bに接続された
ダイオード26およびコンデンサ27とバイアス抵抗2
8よりなる整流回路に接続されている。34は他系冗長
電源で、この他系冗長電源34は入力電源31〜電圧制
御回路32の構成要素を持つこの電源と同一構成の電源
である。
【0005】つぎに動作について説明する。まず、電源
が正常に動作している状態ではダイオード26の出力電
圧はスイッチング電源特有のデューティ条件から電源出
力電圧の2〜3倍の電圧となっており、FET31のゲ
ート−ソース間電圧は出力電圧の1〜2倍となってお
り、FET31は十分オンしている。そして、FET3
1の電圧降下は下記式(1)となり、FET31のオン
抵抗RONの低いFETを選ぶことにより電圧降下は通常
のダイオードを用いたときより大幅に小さくでき、電力
損失を低減化することができる。 VDS=RON×Iout ・・・・・(1) なお、VDS:ソース・ドレイン間電圧、 Iout:出力電
流である。
【0006】つぎに、電源が何らかの障害またはスイッ
チオフ等により停止しているときは電圧変換トランス2
2の誘起電圧は零(0)になるため、バイアス抵抗28
によりFET31のゲート電位は零にクランプされ、こ
のFET31はオフとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この従来のスイッチン
グ電源回路では、FETのゲート駆動スピードが遅く、
整流ダイオードなどの短絡障害時に出力電流を吸い込
み、出力電圧変動が大きくなるという問題があった。本
発明はかかる問題を解決するためになされたもので、通
信機用冗長構成電源の低損失化と内部部品障害に対する
高速応答性を実現する冗長構成電源回路を得ることを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の冗長構成電源回
路は、出力側に逆流阻止素子を有し、この逆流阻止素子
の出力側と内部側にそれぞれ誤差増幅器を設置してこの
逆流阻止素子の出力側と内部側の両側の電圧を制御する
ように構成した冗長構成電源において、上記逆流阻止素
子として電界効果型トランジスタをそのボディダイオー
ドが通常出力電流に対して逆方向となるよう接続して用
い、内部側誤差増幅器の出力電圧を検出する電圧検出回
路の出力で上記電界効果型トランジスタのゲート電圧を
制御するようにしたものである。
【0009】
【作用】本発明においては、冗長構成電源の内部側誤差
増幅器の出力電圧を検出して逆流阻止用FETのゲート
を制御する。
【0010】
【実施例】つぎに本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明による冗長構成電源回路の一実施例を
示す回路図である。この図1において、1は入力電源
で、この入力電源1には電圧変換トランス2の1次巻線
2aとスイッチングトランジスタ3が直列に接続されて
いる。この電圧変換トランス2の2次巻線2bには整流
ダイオード4,5が接続され、この整流ダイオード4,
5のカソード接続点にはチョークコイル8とコンデータ
9よりなる平滑フィルタが接続されている。
【0011】そして、電圧制御回路12からなる通常の
スイッチング電源に逆流阻止用FET11とこのFET
11のゲート駆動電源用ダイオード6、フィルタコンデ
ンサ7、ゲートバイアス抵抗10を付加し、誤差増幅器
を内部電圧制御用誤差増幅器13aと出力電圧制御用誤
差増幅器13bに分割し、この内部電圧制御用および出
力電圧制御用の各誤差増幅器13a,13bの両出力を
混合するMIX回路15を通してPWM制御回路16を
駆動する構成としている。また、内部電圧制御用誤差増
幅器13aの出力は電圧検出回路14に印加され、FE
T11のゲート電圧を駆動する構成としている。17は
負荷、18は他系冗長電源である。
【0012】このように、出力側に逆流阻止素子を有
し、この逆流阻止素子の出力側と内部側にそれぞれ誤差
増幅器13a,13bを設置してこの逆流阻止素子の出
力側と内部側の両側の電圧を制御するよう構成し、逆流
阻止素子としてFET11をそのボディダイオードが通
常出力電流に対して逆方向となるよう接続して用い、内
部側誤差増幅器13aの出力電圧を検出する電圧検出回
路14の出力でFET11のゲート電圧を制御するよう
に構成されている。
【0013】つぎに、この図1に示す実施例の動作を本
発明の動作原理を示すタイムチャート2を参照して説明
する。まず、いま時点t0 で電源が起動され出力電圧V
1 が上昇していく過程ではこの出力電圧V1 が設定値V
0 まで達していないため誤差増幅器13aの出力Va
最大パルス幅を要求しパルス幅基準を与える三角波に比
べ低い最低電圧にクランプされている。そして、電圧検
出回路14の検出電圧VDET は図2の2点鎖線に示す設
定値としてあるため、この電圧検出回路14の出力VG
はロー(Low)のままで逆流阻止用のFET11はカッ
トオフであり、電源内部は負荷側とは切り放されてい
る。
【0014】つぎに、時点t1 で出力電圧V1 が設定値
0 に達すると誤差増幅器13aの出力Va は上昇を始
め、三角波電圧振幅レベルをクロスする。このとき、誤
差増幅器13aと13bの設定電圧が同一(設定値
0) とすると、MIX回路15の働きで出力電圧V1
は設定値V0 を越え、VF =FETのオン抵抗×Iout
の電圧でクランプされる。ここで、Iout は出力電流で
ある。このとき、誤差増幅器13aの出力Va は誤差増
幅器13aの設定値V0 より出力電圧V1 が高くなるた
め、パルス幅ゼロを設定する最高電圧にクランプされ
る。また、電圧検出回路14の出力は誤差増幅器13a
の出力Va が電圧検出回路14の検出電圧VDET を越え
た時点でハイ(High) となり、FET11を導通させ
ている。
【0015】いま、時点t3 で相手側他系冗長電源18
の出力が設定値V0 より高くなった場合には、誤差増幅
器13bの出力はパルス幅ゼロを要求し、出力電圧V1
が低下するが出力電圧V1 が設定値V0 に等しくなった
時点で誤差増幅器13aが制御を開始し、電源の内側電
圧は設定値V0 に制御される。
【0016】つぎに、いま、時点t5 で何等かの電源内
部障害、例えば、整流ダイオード4の短絡破壊が発生し
出力電圧V1 が急速に低下した場合には、誤差増幅器1
3aの出力Va は出力電圧V1 が設定値V0 を数mV下
廻った時点で最低電圧まで低下し、電圧検出回路14の
検出電圧VDET を下廻るようになるため直ちに電圧検出
回路14の出力VG がロー(Low)となり、FET11
をオフして急速に負荷側から切り放すため整流ダイオー
ド4が短絡することにより他系冗長電源18から電流吸
収するのを防止し、負荷17の電源電圧が低下するのを
防止する。
【0017】なお、ここでは本発明の実施例を1石フォ
ワードスイッチング電源を用いて説明したが、フライバ
ック形電源、ドロッパー電源等においても同様の回路構
成で冗長構成を実現できる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、冗長構成
電源の内部側誤差増幅器の出力電圧を検出して逆流阻止
用FETのゲートを制御するようにしたので、極めて高
感度でかつ応答速度が速く、また従来のFETを用いた
冗長構成電源における内部素子破壊時の出力電圧変動問
題を解決し、かつ極めて小数の部品で構成することがで
きるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による冗長構成電源回路の一実施例を示
す回路図である。
【図2】図1の動作説明に供するタイムチャートであ
る。
【図3】従来のスイッチング電源回路の一例を示す回路
図である。
【符号の説明】
11 FET 12 電圧制御回路 13a,13b 誤差増幅器 14 電圧検出回路 15 MIX回路 16 PWM制御回路 17 負荷 18 他系冗長電源
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年8月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の冗長構成電源回
路は、出力側に逆流阻止素子を有し、この逆流阻止素子
の出力側と内部側にそれぞれ誤差増幅器を設置してこの
逆流阻止素子の出力側と内部側の両側の電圧を制御する
ように構成した冗長構成電源において、上記逆流阻止素
子として電界効果型トランジスタを用い、内部側誤差増
幅器の出力電圧を検出する電圧検出回路の出力で上記電
界効果型トランジスタのゲート電圧を制御するようにし
たものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】このように、出力側に逆流阻止素子を有
し、この逆流阻止素子の出力側と内部側にそれぞれ誤差
増幅器13a,13bを設置してこの逆流阻止素子の出
力側と内部側の両側の電圧を制御するよう構成し、逆流
阻止素子としてFET11を用い、内部側誤差増幅器1
3aの出力電圧を検出する電圧検出回路14の出力でF
ET11のゲート電圧を制御するように構成されてい
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力側に逆流阻止素子を有し、この逆流
    阻止素子の出力側と内部側にそれぞれ誤差増幅器を設置
    して前記逆流阻止素子の出力側と内部側の両側の電圧を
    制御するように構成した冗長構成電源において、前記逆
    流阻止素子として電界効果型トランジスタをそのボディ
    ダイオードが通常出力電流に対して逆方向となるよう接
    続して用い、内部側誤差増幅器の出力電圧を検出する電
    圧検出回路の出力で前記電界効果型トランジスタのゲー
    ト電圧を制御するようにしたことを特徴とする冗長構成
    電源回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の冗長構成電源回路におい
    て、電界効果型トランジスタの内部側誤差増幅器の出力
    と前記電界効果型トランジスタの外部側誤差増幅器の出
    力を混合するミキサ回路と、このミキサ回路の出力を入
    力とし出力でスイッチングトランジスタを制御するPW
    M制御回路を有する電圧制御回路を備えたことを特徴と
    する冗長構成電源回路。
JP5235911A 1993-08-30 1993-08-30 冗長構成電源回路 Expired - Lifetime JP2646969B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11223162B2 (en) 2017-12-26 2022-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Air cleaner and home appliance

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322608A (ja) * 1994-05-26 1995-12-08 Rohm Co Ltd Dc/dcコンバータ
US5812882A (en) * 1994-10-18 1998-09-22 Lanier Worldwide, Inc. Digital dictation system having a central station that includes component cards for interfacing to dictation stations and transcription stations and for processing and storing digitized dictation segments
JP2794396B2 (ja) * 1994-12-28 1998-09-03 ローム株式会社 Dc/dcコンバータ
US5654859A (en) * 1995-11-14 1997-08-05 The Boeing Company Fault tolerant power distribution system
FR2767933A1 (fr) * 1997-08-27 1999-02-26 Philips Electronics Nv Circuit adaptateur de tension d'alimentation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264140U (ja) * 1985-10-08 1987-04-21
JPH01107656A (ja) * 1987-10-20 1989-04-25 Nec Corp スイツチング電源回路装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679130A (en) * 1986-06-04 1987-07-07 Superior Manufacturing & Instrument Corporation Programmable power supply
US4772995A (en) * 1987-01-08 1988-09-20 Veeco Instruments Inc. Switching supply with pulse width and rate modulation
US5122726A (en) * 1990-10-31 1992-06-16 Alcatel Network Systems, Inc. Overvoltage protection for redundant power supplies

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264140U (ja) * 1985-10-08 1987-04-21
JPH01107656A (ja) * 1987-10-20 1989-04-25 Nec Corp スイツチング電源回路装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11223162B2 (en) 2017-12-26 2022-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Air cleaner and home appliance

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Publication number Publication date
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JP2646969B2 (ja) 1997-08-27

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