JPH08214546A - Dc power source and dc power supply system - Google Patents
Dc power source and dc power supply systemInfo
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- JPH08214546A JPH08214546A JP7317758A JP31775895A JPH08214546A JP H08214546 A JPH08214546 A JP H08214546A JP 7317758 A JP7317758 A JP 7317758A JP 31775895 A JP31775895 A JP 31775895A JP H08214546 A JPH08214546 A JP H08214546A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は現金自動取扱装置(A
utomatic teller machine: ATM)や、サーバコンピュー
タ、フォルトトレラントコンピュータ等の高い信頼性が
要求される機器に用いられることが多い直流電源装置に
関する。直流電源装置は、商用交流電源から入力される
交流電流を直流電流に変換して出力し、前述の機器を動
作させるための電力を供給する。高信頼性が要求される
機器に用いられる直流電源装置は、出力電力の増強ある
いは出力電力の安定化を達成するために、1つの電源回
路(直流電源装置)を並列接続して用いられることが多
い。本願発明の直流電源装置は、この冗長運転に用いる
のにも好適な直流電源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic cash handling apparatus (A
utomatic teller machine (ATM), server computer, fault-tolerant computer, and other devices that require high reliability. The DC power supply device converts an AC current input from a commercial AC power supply into a DC current and outputs the DC current, and supplies electric power for operating the above-described device. A DC power supply device used for equipment requiring high reliability may be used by connecting one power supply circuit (DC power supply device) in parallel in order to increase output power or stabilize output power. Many. The DC power supply device of the present invention relates to a DC power supply device suitable for use in this redundant operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】1つの電源回路を並列接続する冗長運転
は、出力電流バランスの改善(安定化)を目指して行わ
れる。従来から行われている冗長運転の電源装置の技術
を図5に示す。電源回路は、入力される交流電圧(AC I
N)を直流電圧に変換するAC-DCコンバータと該AC-DCコン
バータ101で変換された不安定で値の大きい直流電圧
を安定した一定電圧の直流電圧に変換して出力するDC-D
Cコンバータ102とからなる。DC-DCコンバータは一定
値の電圧を出力するために出力電圧のフィードバック制
御回路を備えた出力電圧制御DC-DCコンバータが用いら
れる。この電源回路を冗長構成で用いるには、電源装置
全体の出力電圧(DC OUT)を安定化させるために、冗長構
成された個々の電源回路から出力される電流を検出し、
検出した電流値に応じて各々の電源回路の出力値を制御
させるためのバランス制御回路(103)が必要にな
る。2. Description of the Related Art Redundant operation in which one power supply circuit is connected in parallel is performed for the purpose of improving (stabilizing) the output current balance. FIG. 5 shows a conventional technique of a power supply device for redundant operation. The power supply circuit uses the input AC voltage (AC I
AC-DC converter for converting N) into a DC voltage and DC-D for converting the unstable and large DC voltage converted by the AC-DC converter 101 into a DC voltage of stable constant voltage and outputting the DC voltage.
It is composed of a C converter 102. As the DC-DC converter, an output voltage control DC-DC converter equipped with an output voltage feedback control circuit is used to output a constant voltage. To use this power supply circuit in a redundant configuration, in order to stabilize the output voltage (DC OUT) of the entire power supply device, the current output from each redundant power supply circuit is detected,
A balance control circuit (103) for controlling the output value of each power supply circuit according to the detected current value is required.
【0003】なお、この冗長運転に関連する従来技術文
献として特公平6−81502号公報がある。As a prior art document related to this redundant operation, there is Japanese Patent Publication No. 6-81502.
【0004】一方、電源装置では、商用電源網への高調
波電流を低減し、力率改善を行うことが重要な課題の一
つとなっている。On the other hand, in the power supply device, reducing the harmonic current to the commercial power supply network and improving the power factor is one of the important issues.
【0005】高調波電流対策の技術は、例えば特開平4
−243058号公報に示される。この技術は、電源装
置のAC-DCコンバータ側に、交流電圧を全波整流後、昇
圧型コンバ−タで電圧変換するとともに入力電圧波形と
入力電圧波形が相似となるようにパルス幅制御を行うた
めの入力電流補正回路を設けるものである(一般的に力
率改善回路は同様の構成となっており、出力電圧は約3
60v程度である。この方式の力率改善回路は原理的に
交流入力電圧は100v系と200v系の双方を入力す
ることが出来るので、昇圧コンバ−タの出力は360v
程度の設定が有効になっている)。A technique for preventing harmonic current is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 243058. This technology performs full-wave rectification of AC voltage on the AC-DC converter side of the power supply device, converts the voltage with a boost converter, and performs pulse width control so that the input voltage waveform becomes similar to the input voltage waveform. An input current correction circuit for this is provided (generally, the power factor correction circuit has the same configuration, and the output voltage is about 3
It is about 60v. In principle, the power factor correction circuit of this system can input both 100v system and 200v system of the AC input voltage, so the output of the boost converter is 360v.
The degree setting is enabled).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従って、上述した並列
接続による冗長運転を行う電源装置で、力率を改善しよ
うとするとAC-DCコンバータ101に入力電流補正回路
が追加される構成となり、回路構成が更に複雑となり、
これに応じて電源装置の価格も高価格になるという問題
がある。Therefore, in the above-mentioned power supply device for performing redundant operation by parallel connection, an input current correction circuit is added to the AC-DC converter 101 when trying to improve the power factor, and the circuit configuration is improved. Becomes more complicated,
Accordingly, there is a problem that the price of the power supply device becomes high.
【0007】本願発明の目的は、高周波電流を抑制し、
冗長運転に好適な直流電源装置を提供することにある。The object of the present invention is to suppress high frequency current,
It is to provide a DC power supply device suitable for redundant operation.
【0008】本願発明の他の目的は、高調波対策と、信
頼性を高めるための冗長運転を可能にする直流電源供給
システムを提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide a direct current power supply system that enables harmonic operation and redundant operation for enhancing reliability.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】冗長運転を部品点数を減
らした安価な直流電源装置とするために、各々の電源回
路を以下の用に構成する。即ち、個々の電源回路を、
「入力交流電流の電流波形を入力交流電圧の電圧波形に
近似させるように制御し、入力交流電圧を安定化された
直流電圧に変換して出力するAC−DCコンバータ(入
力電圧追従型電流制御チョッパ内蔵変換器)と、このA
C−DCコンバータが出力する直流電圧を所定の値の直
流電圧に変換して出力する自走型DC−DCコンバータ
(電流帰還型自励インバ−タ)とで構成する。In order to make redundant operation an inexpensive DC power supply device with a reduced number of parts, each power supply circuit is configured as follows. That is, each power supply circuit
“An AC-DC converter (input voltage tracking type current control chopper that controls the current waveform of the input AC current to approximate the voltage waveform of the input AC voltage, converts the input AC voltage into a stabilized DC voltage, and outputs the DC voltage. Built-in converter) and this A
It is configured by a self-running DC-DC converter (current feedback type self-exciting inverter) which converts the DC voltage output from the C-DC converter into a DC voltage having a predetermined value and outputs the DC voltage.
【0010】個々の電源回路を上記のように構成するこ
とで、電源回路の出力電圧安定化は、電流制御チョッパ
の電圧安定化機能を利用し、並列運転時の個々の電源回
路間の電流バランスは、自励インバ−タのインピ−ダン
ス降下によるセルフバランス機能を利用して達成する。By configuring the individual power supply circuits as described above, the output voltage of the power supply circuits is stabilized by utilizing the voltage stabilization function of the current control chopper, and the current balance between the individual power supply circuits during parallel operation is achieved. Is achieved by utilizing the self-balancing function by the impedance drop of the self-exciting inverter.
【0011】出願人は、この電源装置の動作で高信頼性
電源が実用できることを実験により確認した。The applicant has confirmed by experiments that a highly reliable power source can be put into practical use by the operation of this power source device.
【0012】冗長運転に好適な上記の電源回路を並列に
接続する事で、安定した出力が部品点数を減らした安価
なシステムで実現できる。By connecting the above power supply circuits suitable for redundant operation in parallel, stable output can be realized by an inexpensive system with a reduced number of parts.
【0013】本願発明においては更に、入力交流電流の
電流波形を入力交流電圧の電圧波形に近似させるように
制御するAC−DCコンバータは、入力交流電圧を全波
整流する整流回路と、その整流回路に接続し、整流回路
から出力される直流電圧を所定の値の直流電圧に変換す
る変換回路と、入力交流電流の電流波形を入力交流電圧
の電圧波形に近似させるように前記変換回路を制御する
制御回路とから構成される。In the present invention, the AC-DC converter for controlling the current waveform of the input AC current to approximate the voltage waveform of the input AC voltage is a rectifier circuit for full-wave rectifying the input AC voltage, and the rectifier circuit thereof. And a conversion circuit for converting the DC voltage output from the rectifier circuit into a DC voltage having a predetermined value, and controlling the conversion circuit to approximate the current waveform of the input AC current to the voltage waveform of the input AC voltage. It is composed of a control circuit.
【0014】本願発明によれば、従来技術のように、冗
長運転のために、DC−DC変換器の出力電流をバラン
スさせるための制御回路は全く必要なくなる。また、個
々のDC−DC回路の出力電圧を安定化させるためのフ
ィードバック制御回路もなくしているため、この点から
も省部品が実現されている。According to the present invention, a control circuit for balancing the output currents of the DC-DC converter is not required at all for the redundant operation unlike the prior art. Further, since there is no feedback control circuit for stabilizing the output voltage of each DC-DC circuit, the component saving is realized also from this point.
【0015】また、本願発明の直流電源装置をATM等
の電源供給のために用いるときには、交流電源以外にバ
ッテリを備え、このバッテリの充電器を通常必要な数よ
り多くして予備機を備えることで、更に信頼性が向上し
た直流電源供給システムが提供できる。When the DC power supply device of the present invention is used to supply power to an ATM or the like, a battery is provided in addition to the AC power supply, and a charger for this battery is provided in excess of the required number to provide a spare unit. Thus, a DC power supply system with further improved reliability can be provided.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の一実
施例を図面を用いて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0017】図1に本発明の一実施例の並列接続された
直流電源装置の構成を示す。図1中、AC−INは交流
入力電圧を示す。一般的には100Vまたは200V,
50Hzまたは60Hzの交流電圧が印加される。1は
入力電流補正AC−DCコンバ−タである。その詳細に
ついては図3を用いて後述する。このAC−DCコンバ
−タは安定した直流電圧(約360V)e1を出力す
る。2は自走型DC−DCコンバ−タで、前記e1電圧
を入力し、絶縁された必要直流電圧VOを出力する。そ
の詳細については図3を用いて後述する。FIG. 1 shows the configuration of a DC power supply device connected in parallel according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, AC-IN indicates an AC input voltage. Generally 100V or 200V,
An alternating voltage of 50 Hz or 60 Hz is applied. Reference numeral 1 is an input current correction AC-DC converter. The details will be described later with reference to FIG. This AC-DC converter outputs a stable DC voltage (about 360V) e1. Reference numeral 2 is a self-propelled DC-DC converter which receives the e1 voltage and outputs an insulated necessary DC voltage VO. The details will be described later with reference to FIG.
【0018】この電源回路は、出力電力を増強する場合
には交流入力部と直流出力部それぞれで並列に接続され
て冗長運転を可能にする。図1では2個の並列接続の例
を示すが、さらに多数個の並列接続にしても良い。3は
信頼性や保守性を向上させるためのダイオ−ドである。
冗長運転では有効な働きをする。When the output power is to be increased, the power supply circuit is connected in parallel at the AC input section and the DC output section to enable redundant operation. Although FIG. 1 shows an example of two parallel connections, a larger number of parallel connections may be used. 3 is a diode for improving reliability and maintainability.
It works effectively in redundant operation.
【0019】この構成において、更に各電源回路の出力
に整流器を順方向に直列接続して並列冗長運転を行なっ
てもよい。In this structure, a rectifier may be connected in series to the output of each power supply circuit in the forward direction to perform parallel redundant operation.
【0020】図1に示す構成において、入力電流補正A
C−DCコンバ−タ1の出力電圧e1は内部に有する制
御回路(図3の20)によりフィ−ドバックされ入力電
圧あるいは出力電流の変動に対しても一定の電圧を出力
するよう安定化されている。自走型DC−DCコンバ−
タ2は直流電圧e1を高周波交流に変換し高周波電力ト
ランスを介して電圧変換をおこない整流平滑した直流電
圧を出力する。自走型DC−DCコンバ−タ2は出力電
圧を安定化する機能は持たず、電圧の変換機能のみを持
ったDC-DCコンバータである。従って内部の構成は極め
て簡単である。In the configuration shown in FIG. 1, the input current correction A
The output voltage e1 of the C-DC converter 1 is fed back by an internal control circuit (20 in FIG. 3) and stabilized to output a constant voltage even if the input voltage or the output current fluctuates. There is. Self-propelled DC-DC converter
The converter 2 converts the DC voltage e1 into high-frequency AC, converts the voltage via a high-frequency power transformer, and outputs a rectified and smoothed DC voltage. The self-propelled DC-DC converter 2 is a DC-DC converter that does not have the function of stabilizing the output voltage but has only the voltage conversion function. Therefore, the internal structure is extremely simple.
【0021】次に、図3を用いて直流電源装置の詳細を
説明する。Next, the details of the DC power supply device will be described with reference to FIG.
【0022】図3中、11は入力電流補正AC−DCコ
ンバ−タを、12は自走型DC−DCコンバ−タを示
す。入力電流補正AC−DCコンバ−タ11から順を追
って説明する。In FIG. 3, 11 is an input current correction AC-DC converter, and 12 is a self-propelled DC-DC converter. The input current correction AC-DC converter 11 will be described in order.
【0023】入力交流電圧は交流電圧入力部(AC−I
N)13から入力され、整流器(D1−D4)14で全
波整流される。トランジスタ(Q1)15,リアクトル
(L1)16,コンデンサ(C2)17,コンデンサ
(C3)18,ダイオード19で昇圧型チョッパ回路を
構成する。昇圧型チョッパ回路は良く知られたコンバ−
タの回路で、トランジスタ15をオンさせることでリア
クトル16にエネルギ−を蓄積し、トランジスタ15の
オフ期間に蓄積したエネルギ−をダイオード19を通し
てコンデンサ17,18へ移動させる。The input AC voltage is an AC voltage input section (AC-I
N) 13 and full-wave rectified by a rectifier (D1-D4) 14. The transistor (Q1) 15, the reactor (L1) 16, the capacitor (C2) 17, the capacitor (C3) 18, and the diode 19 constitute a boost chopper circuit. Step-up chopper circuit is a well-known converter
In this circuit, the transistor 15 is turned on to store energy in the reactor 16, and the energy stored in the off period of the transistor 15 is transferred to the capacitors 17 and 18 through the diode 19.
【0024】トランジスタ15のオン、オフ期間は制御
回路20により決定される。制御回路20にはコンデン
サ(C1)21に印加される全波整流電圧とコンデンサ
17,18に印加される直流電圧および、抵抗(R1)
22に印加される電圧すなわちトランジスタ15のエミ
ッタ電流を電圧値に変換した値が入力される。The ON / OFF period of the transistor 15 is determined by the control circuit 20. The control circuit 20 includes a full-wave rectified voltage applied to the capacitor (C1) 21, a DC voltage applied to the capacitors 17 and 18, and a resistor (R1).
The voltage applied to 22, that is, the value obtained by converting the emitter current of the transistor 15 into a voltage value is input.
【0025】制御回路20はこれらの入力電圧値から、
交流入力電圧と相似形の入力電流波形(実際には鋸型の
電流波形をコンデンサ21によって平準化される効果を
含めて)となるように、かつコンデンサ17,18に印
加される直流電圧を一定値に保つように、トランジスタ
15のオン、オフ制御を行う。The control circuit 20 determines from these input voltage values that
The DC voltage applied to the capacitors 17 and 18 is constant so that the AC input voltage has a similar input current waveform (actually, the sawtooth current waveform is equalized by the capacitor 21). On / off control of the transistor 15 is performed so as to maintain the value.
【0026】更に、制御回路20は抵抗22への印加電
圧が過大にならないようにする(つまり、この電源装置
の出力電流、入力電流が過大にならないようにする)制
御をも行っている。Furthermore, the control circuit 20 also performs control so that the voltage applied to the resistor 22 does not become excessive (that is, the output current and input current of this power supply device do not become excessive).
【0027】次に、自走型DC−DCコンバ−タ12を
説明する。図3に示す自走型DC-DCコンバータは電流帰
還型自励インバ−タである。Next, the self-propelled DC-DC converter 12 will be described. The self-propelled DC-DC converter shown in FIG. 3 is a current feedback type self-exciting inverter.
【0028】トランジスタ(Q3)23,トランジスタ
(Q4)24は、可飽和トランス(T1)25の飽和現
象により、交互にオン、オフを繰り返す。即ち、トラン
ジスタ23がオンの時は可飽和トランス25のトランジ
スタ23側ベ−ス巻線には極性マ−ク側へ+(プラス)
の電位が発生し、トランジスタ23はオン状態のままと
なる。この時のベ−ス電流はトランジスタ23のエミッ
タからトランス(T2)26へ向かってながれる電流す
なわち負荷電流から可飽和トランス25を通して、電流
トランス効果として供給される。トランス25はその磁
芯が飽和するまで、この状態を維持し、飽和に至った瞬
間にトリガ作用によりすべての極性が反転する。The transistor (Q3) 23 and the transistor (Q4) 24 are alternately turned on and off due to the saturation phenomenon of the saturable transformer (T1) 25. That is, when the transistor 23 is on, the base winding of the saturable transformer 25 on the transistor 23 side goes to the polarity mark side + (plus).
Potential is generated, and the transistor 23 remains on. The base current at this time is supplied as a current transformer effect from the current flowing from the emitter of the transistor 23 toward the transformer (T2) 26, that is, the load current through the saturable transformer 25. The transformer 25 maintains this state until its magnetic core is saturated, and at the moment of saturation, all polarities are inverted by the trigger action.
【0029】この動作によりトランジスタ23がオンの
ときはコンデンサ17の両端電圧が、逆に、トランジス
タ24がオンのときはコンデンサ17の両端電圧がトラ
ンス26の入力電圧となる。コンデンサ(C4)27は
トランス26に直流電流の流入を防止する働きをし、交
流電圧はごく僅かしか印加されない。By this operation, the voltage across the capacitor 17 becomes the input voltage of the transformer 26 when the transistor 23 is turned on, and the voltage across the capacitor 17 becomes the input voltage when the transistor 24 is turned on. The capacitor (C4) 27 functions to prevent a direct current from flowing into the transformer 26, and an alternating voltage is applied only to a very small amount.
【0030】トランス26の2次側は整流器(D6,D
7)28とコンデンサ29で整流平滑され直流電圧とし
て出力される。なお、この回路図には制御回路の内部お
よび自励インバ−タの起動回路、サ−ジ吸収スナバ等、
回路の一部を示していない。The secondary side of the transformer 26 is a rectifier (D6, D
7) It is rectified and smoothed by 28 and the capacitor 29 and output as a DC voltage. In this circuit diagram, the internal circuit of the control circuit, the starting circuit of the self-excited inverter, the surge absorption snubber, etc.
Not part of the circuit is shown.
【0031】この構成による300W,48V出力の電
源装置は前記AC−DCコンバ−タの電圧偏差Δが2%
前記DC−DCコンバ−タのインピ−ダンス降下δが
10%で、20%以内の出力電流アンバランスで並列接
続の可能なことを確認した。なお出力電圧精度は約6%
で、直流電力バスの電圧安定度性能としても充分な値で
ある。In the power supply device of 300 W, 48 V output having this structure, the voltage deviation Δ of the AC-DC converter is 2%.
It was confirmed that the impedance drop δ of the DC-DC converter was 10%, and the parallel connection was possible with the output current imbalance within 20%. The output voltage accuracy is about 6%
Thus, it is a sufficient value as the voltage stability performance of the DC power bus.
【0032】図1に示す構成において、2個の並列接続
を行うと、その作用は、図2に示すようになる。図2
中、横軸は電流、縦軸は電圧を表す。自走型DC−DC
コンバ−タ2は2個並列になっており、各々単独つまり
並列接続を解除したときの出力特性を実線で示してあ
る。When two parallel connections are made in the configuration shown in FIG. 1, the operation is as shown in FIG. Figure 2
In the figure, the horizontal axis represents current and the vertical axis represents voltage. Self-propelled DC-DC
The two converters 2 are arranged in parallel, and the output characteristics when the converters 2 are independent, that is, when the parallel connection is released, are shown by solid lines.
【0033】自走型DC−DCコンバ−タ2は出力電圧
を安定化する機能を持たないので、出力電流が増加する
と、出力電圧が減少するいわゆるインピ−ダンス降下特
性を持つ。また、出力電圧はそれぞれの入力電圧、e
1,enに比例(前記インピ−ダンス降下を含めて)す
るため、入力電流補正AC−DCコンバ−タ1の出力電
圧e1,enが同一でない場合はその出力電圧はシフト
し、図2に示すような2本のほぼ直線の実線になる。Since the self-propelled DC-DC converter 2 does not have a function of stabilizing the output voltage, it has a so-called impedance drop characteristic that the output voltage decreases as the output current increases. Also, the output voltage is the respective input voltage, e
Since the output voltage e1, en of the input current correction AC-DC converter 1 is not the same, the output voltage is shifted as shown in FIG. 2 because it is proportional to 1, en (including the impedance drop). It becomes two almost straight solid lines like this.
【0034】ここで、再度図1に示すような並列接続を
した場合に考えを戻す。それぞれの自走型DC−DCコ
ンバ−タ2を並列接続した場合出力電圧VOを共有し、
出力電流IOはそれぞれの自走型DC−DCコンバ−タ
2の出力電流I1,Inの合計値になる。すなわち、図
2の破線で示す動作点で安定する。Here, the idea will be returned when the parallel connection as shown in FIG. 1 is made again. When the self-propelled DC-DC converters 2 are connected in parallel, the output voltage VO is shared,
The output current IO is the sum of the output currents I1 and In of the self-propelled DC-DC converters 2. That is, it stabilizes at the operating point indicated by the broken line in FIG.
【0035】この関係を数式で表すと、以下のようにな
る。This relationship is expressed by the following equation.
【0036】ここで前記インピ−ダンス降下の原因であ
るインピ−ダンスを RO と定義し、2個の自走型D
C−DCコンバ−タ2の RO は同一とする。さらに
自走型DC−DCコンバ−タ2の電圧変換比率を A
としこれもそれぞれ同一とする。Here, the impedance that causes the impedance descent is defined as RO, and two self-propelled D
RO of the C-DC converter 2 is the same. Furthermore, the voltage conversion ratio of the self-propelled DC-DC converter 2 is set to A
And this is also the same.
【0037】 VO=e1×A−I1×RO=en×A−In×RO (1) In/I1=1−((e1−en)×A)/(RO×I1) (2) ここで (e1−en)/e1を出力電圧偏差 Δ (RO×I1)/(e1×A)をインピ−ダンス降下
δ とすれば In/I1=1−Δ/δ (3) が成立する。VO = e1 * A-I1 * RO = en * A-In * RO (1) In / I1 = 1-((e1-en) * A) / (RO * I1) (2) where ( e1-en) / e1 is the output voltage deviation Δ (RO × I1) / (e1 × A) is the impedance drop
If δ, In / I1 = 1−Δ / δ (3) holds.
【0038】つまり、並列接続時の電流アンバランスは
入力電流補正AC−DCコンバ−タ1の出力電圧偏差
Δ と自走型DC−DCコンバ−タ2のインピ−ダンス
降下δ の比率で決定される。従って、この比率を的確
に設定することにより、意図した並列接続時の電流分担
を決定することが可能になる。That is, the current imbalance in the parallel connection is the output voltage deviation of the input current correction AC-DC converter 1.
It is determined by the ratio of Δ to the impedance drop δ of the self-propelled DC-DC converter 2. Therefore, by appropriately setting this ratio, it becomes possible to determine the intended current sharing in parallel connection.
【0039】前記は2個の並列接続で説明をしたが、更
に多数個の並列接続をしても同一の原理で電流分担を決
定することが出来る。Although the above description has been made with two parallel connections, the current sharing can be determined by the same principle even if a larger number of parallel connections are made.
【0040】図4は、本願発明の電源装置を適用した電
源システムを示す。FIG. 4 shows a power supply system to which the power supply device of the present invention is applied.
【0041】図4においてN+1フロントエンドコンバ
ータ30が、図1に示す電源装置であり、電源回路が3
個の例を示す。この電源システムは、電源プラグ37か
ら入力された交流電圧をN+1フロントエンドコンバー
タ30で48ボルトの安定した直流電圧に変換してDC
48Vバス38に出力する。出力された48ボルトの直
流電圧は、ATMやサーバ等のモータの回転等の機械動
作に用いられる。また、DC48Vバス38には更に、
DC−DCコンバータ群31、DC−DCコンバータ群
32が接続する。DC−DCコンバータ群31は48ボ
ルトの直流電圧を5ボルトの直流電圧に変換する。DC
−DCコンバータ群32は48ボルトの直流電圧を3.
3ボルトの直流電圧に変換する。このようなシステムで
色々な用途の直流電圧を装置に提供する。In FIG. 4, the N + 1 front-end converter 30 is the power supply device shown in FIG.
Here are some examples. In this power supply system, the AC voltage input from the power supply plug 37 is converted into a stable DC voltage of 48 V by the N + 1 front end converter 30, and DC is converted.
Output to the 48V bus 38. The output DC voltage of 48 V is used for mechanical operations such as rotation of motors of ATM and servers. In addition, the DC48V bus 38
The DC-DC converter group 31 and the DC-DC converter group 32 are connected. The DC-DC converter group 31 converts a DC voltage of 48 V into a DC voltage of 5 V. DC
The DC converter group 32 supplies a DC voltage of 48 V to 3.
Convert to a DC voltage of 3 volts. Such a system provides the device with a DC voltage for various applications.
【0042】交流電圧入力側には、2組のバッテリ34
及びバッテリ充電器33が接続される。電源制御部36
は、入力される電圧を監視し、電力の供給が十分に保て
なくなった時には、前記バッテリから電力を供給するよ
うに制御する。本電源システムが接続される装置は、通
常動作時は、フロントエンドコンバータ30の電源回路
がN個、DC−DCコンバータ31がM個、DC−DC
コンバータ32がP個、及びバッテリ充電器35がL個
必要な装置の場合には、それぞれをプラス1個ずつの構
成として、更に、高信頼性を実現している。Two sets of batteries 34 are provided on the AC voltage input side.
And the battery charger 33 is connected. Power control unit 36
Controls the input voltage, and controls so as to supply power from the battery when power supply cannot be maintained sufficiently. In normal operation, the device to which the power supply system is connected has N power supply circuits of the front-end converter 30, M DC-DC converters 31 and DC-DC.
In the case of an apparatus that requires P converters 32 and L battery chargers 35, each of them has a configuration of one plus to further improve reliability.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上に説明したように、入力電流補正A
C−DCコンバ−タと自走型DC−DCコンバ−タの組
合せにより、簡素な組合せで、高調波低減が可能で、安
価な電源システムを提供することができる。As described above, the input current correction A
By combining the C-DC converter and the self-propelled DC-DC converter, it is possible to provide a low-cost power supply system capable of reducing harmonics with a simple combination.
【図1】冗長構成された本願発明の直流電源装置のブロ
ック図。FIG. 1 is a block diagram of a DC power supply device of the present invention having a redundant configuration.
【図2】図1に示す直流電源装置の出力電流、出力電圧
特性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing output current and output voltage characteristics of the DC power supply device shown in FIG.
【図3】図1に示す直流電源装置の詳細構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the DC power supply device shown in FIG.
【図4】本願発明の直流電源装置が適用されるシステム
を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a system to which the DC power supply device of the present invention is applied.
【図5】従来の冗長構成された直流電源装置を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a conventional redundant DC power supply device.
1 入力電流補正AC−DCコンバータ 2 自走型DC−DCコンバータ 3 整流器 4 負荷電流 1 Input current correction AC-DC converter 2 Self-propelled DC-DC converter 3 Rectifier 4 Load current
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 政美 愛知県稲沢市幸町120番地の1 株式会社 中部日立エレクトリック内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masami Takahashi 1 120-120 Sachimachi Inazawa, Aichi Prefecture Chubu Hitachi Electric Co., Ltd.
Claims (11)
電源装置において、 前記入力交流電圧を全波整流する整流回路と、リアクト
ルと第1のトランジスタを有するチョッパ回路と、前記
整流回路で整流された後の脈動直流電圧と前記第1のト
ランジスタのエミッタ電流と、前記チョッパ回路の出力
電圧を検出し、前記第1のトランジスタのエミッタ電流
の平均値波形を前記脈動直流電圧の波形に近似させるよ
うに前記第1のトランジスタを駆動する駆動制御回路
と、を含む直流−交流変換器と、 前記チョッパ回路からの出力電圧を受ける第2のトラン
ジスタ群及び該第2のトランジスタ群の駆動回路と、前
記第2のトランジスタ群からの出力を受け、電圧値の変
換を行う絶縁トランスと、該絶縁トランスの出力を整流
平滑する回路からなる自走型インバータとを備えたこと
を特徴とする直流電源装置。1. A DC power supply device for inputting an AC voltage and outputting a DC voltage, comprising: a rectifier circuit for full-wave rectifying the input AC voltage; a chopper circuit having a reactor and a first transistor; and a rectifier circuit for rectifying the rectifier circuit. The pulsating DC voltage after being applied, the emitter current of the first transistor, and the output voltage of the chopper circuit are detected, and the average value waveform of the emitter current of the first transistor is approximated to the waveform of the pulsating DC voltage. A DC-AC converter including a drive control circuit that drives the first transistor, a second transistor group that receives an output voltage from the chopper circuit, and a drive circuit for the second transistor group; It consists of an insulating transformer that receives the output from the second transistor group and converts the voltage value, and a circuit that rectifies and smoothes the output of the insulating transformer. DC power supply device being characterized in that a free-running inverter.
電圧波形に近似させるように制御し、前記入力交流電圧
を安定化された第1の直流電圧に変換して出力するAC
−DCコンバータと、 前記第1の直流電圧を所定の値の第2の直流電圧に変換
して出力する自走型DC−DCコンバータとからなるこ
とを特徴とする直流電源装置。2. An AC for controlling a current waveform of an input AC current to approximate to a voltage waveform of an input AC voltage, converting the input AC voltage into a stabilized first DC voltage, and outputting the stabilized first DC voltage.
A DC power supply device comprising: a DC converter; and a free-running DC-DC converter that converts the first DC voltage into a second DC voltage having a predetermined value and outputs the second DC voltage.
に接続したことを特徴とする直流電源供給システム。3. A direct current power supply system comprising a plurality of direct current power supply devices according to claim 2 connected in parallel.
記AC−DCコンバータは、前記入力交流電流を全波整
流する整流回路と、 該整流回路に接続し、該整流回路から出力される第3の
直流電圧を所定の値の前記第1の直流電圧に変換する変
換回路と、 前記入力交流電流の電流波形を前記入力交流電圧の電圧
波形に近似させるように前記変換回路を制御する制御回
路とからなることを特徴とする直流電源装置。4. The DC power supply device according to claim 2, wherein the AC-DC converter is a rectifier circuit for full-wave rectifying the input AC current, and a rectifier circuit connected to the rectifier circuit for output from the rectifier circuit. A conversion circuit for converting the DC voltage of No. 3 into the first DC voltage having a predetermined value, and a control circuit for controlling the conversion circuit to approximate the current waveform of the input AC current to the voltage waveform of the input AC voltage. A DC power supply device comprising:
に接続したことを特徴とする直流電源供給システム。5. A direct current power supply system comprising a plurality of direct current power supply devices according to claim 4 connected in parallel.
力交流電流の電流波形を入力交流電圧の電圧波形に近似
させるように制御し、前記入力交流電圧を安定化された
第1の直流電圧に変換して出力するAC−DCコンバー
タと、前記第1の直流電圧を所定の値の第2の直流電圧
に変換して出力する自走型DC−DCコンバータとから
なる複数の直流電源装置と、 該複数の直流電源装置からの並列出力を受ける直流電源
バスと、 該直流電源バスに接続する第1、第2ののDC−DC変
換器とからなることを特徴とする直流電源供給システ
ム。6. A connecting portion for connecting to an AC power source, and a current waveform of an input alternating current, which is connected in parallel to the connecting portion and which is input from the connecting portion, is approximated to a voltage waveform of an input alternating voltage. An AC-DC converter that controls and converts the input AC voltage into a stabilized first DC voltage and outputs the converted DC voltage; and converts the first DC voltage into a second DC voltage having a predetermined value and outputs the second DC voltage. Direct-current power supply device including a self-running DC-DC converter, a direct-current power supply bus that receives parallel outputs from the plurality of direct-current power supply devices, and first and second DCs connected to the direct-current power supply bus. A DC power supply system, comprising: a DC converter.
いて、更にバックアップ電源を備えたことを特徴とする
直流電源供給システム。7. The DC power supply system according to claim 6, further comprising a backup power supply.
いて、更に前記交流電源の電力により前記バックアップ
電源を充電する充電器を備えたことを特徴とする直流電
源供給システム。8. The DC power supply system according to claim 7, further comprising a charger that charges the backup power supply with the power of the AC power supply.
いて、前記充電器を複数個備えたことを特徴とする直流
電源供給システム。9. The DC power supply system according to claim 8, wherein a plurality of the chargers are provided.
直流電圧を所定の値の第2の直流電圧に変換する第1の
変換回路と、 前記入力交流電流の電流波形を該入力交流電流の入力電
圧の電圧波形に近似させるように前記変換回路を制御す
る制御回路と、 前記変換回路の出力を前記所定の値と異なる他の電圧値
に変換する第2の変換回路と、 該第2の変換回路の出力を整流平滑して出力する平滑回
路とからなることを特徴とする直流電源装置。10. A rectifier circuit for rectifying an input AC current, and a first rectifier circuit connected to the rectifier circuit for converting a first DC voltage output from the rectifier circuit into a second DC voltage having a predetermined value. A conversion circuit, a control circuit for controlling the conversion circuit so that the current waveform of the input alternating current is approximated to the voltage waveform of the input voltage of the input alternating current, and an output of the conversion circuit different from the predetermined value A DC power supply device comprising: a second conversion circuit for converting to a voltage value of 1. and a smoothing circuit for rectifying and smoothing an output of the second conversion circuit.
並列接続したことを特徴とする直流電源供給システム。11. A direct current power supply system comprising a plurality of direct current power supply devices according to claim 10 connected in parallel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7317758A JPH08214546A (en) | 1994-12-06 | 1995-12-06 | Dc power source and dc power supply system |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-301818 | 1994-12-06 | ||
JP30181894 | 1994-12-06 | ||
JP7317758A JPH08214546A (en) | 1994-12-06 | 1995-12-06 | Dc power source and dc power supply system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08214546A true JPH08214546A (en) | 1996-08-20 |
Family
ID=26562883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7317758A Pending JPH08214546A (en) | 1994-12-06 | 1995-12-06 | Dc power source and dc power supply system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08214546A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101917053A (en) * | 2010-08-03 | 2010-12-15 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | Method for carrying out centralized power supply on RACK system |
CN112636613A (en) * | 2020-12-16 | 2021-04-09 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | AC-DC conversion circuit |
WO2022007667A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | Power adapter |
US11722070B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-08-08 | Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd | Alternating current to direct current conversion circuit |
WO2024024774A1 (en) * | 2022-07-26 | 2024-02-01 | 三菱電機株式会社 | Dc power supply system |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP7317758A patent/JPH08214546A/en active Pending
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US11728725B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-08-15 | Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd | Alternating current to direct current conversion circuit |
WO2024024774A1 (en) * | 2022-07-26 | 2024-02-01 | 三菱電機株式会社 | Dc power supply system |
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