JPH1094254A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

Info

Publication number
JPH1094254A
JPH1094254A JP8245226A JP24522696A JPH1094254A JP H1094254 A JPH1094254 A JP H1094254A JP 8245226 A JP8245226 A JP 8245226A JP 24522696 A JP24522696 A JP 24522696A JP H1094254 A JPH1094254 A JP H1094254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
circuit
supply circuit
current
circuit unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8245226A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeo Shigemori
武夫 重森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8245226A priority Critical patent/JPH1094254A/ja
Publication of JPH1094254A publication Critical patent/JPH1094254A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源回路ユニット内で補助電源ショート事故
が発生しても、電源全体をダウンさせることなく、ま
た、電源動作中に交換用の電源回路ユニットを挿入して
も誤動作させることなく運転可能な信頼性の高い電源装
置を提供する。 【解決手段】 電源回路ユニットの外から供給される補
助電源の入力段に出力電流を所定値以内に抑えるための
定電流回路24を設ける。これにより、電源回路ユニッ
ト内部で補助電源VAUX2のラインがショートしても、本
来の補助電源VAUX のラインはその影響を受けることな
く、電源装置としての動作を維持し統けることができ
る。また、電源動作中に交換用の電源回路ユニットを揮
入した際に、その電源回路ユニット内の電解コンデンサ
C1 に急激な充電電流が流れることを防ぐことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に関し、
より詳しくは、高信頼性が求められる各種大型システム
に適用される電源装置に関し、特に複数の電源回路ユニ
ットを有し、これらの電源回路ユニットの外に補助電源
を有する冗長化電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高信頼性が求められる大型システ
ムでは、冗長化電源装置を用いて、何等かの原因で電源
回路ユニットが故障したとき、電源装置全体がダウンし
てしまうことを防止している。尚、ここで言う冗長化と
は、本来必要なものとは別に、不測の事態に備えて余分
な電源回路ユニットが設けられていることを意味する。
【0003】即ち、冗長化電源装置では、複数の電源回
路ユニットが並列接続されており、ある電源回路ユニッ
トが故障した際、他の電源回路ユニットを通じて電力を
供給することができる。これにより、一時的にも電源全
体がダウンしてしまうことを防止し信頼性の向上を図っ
ている。
【0004】図4に一般的な冗長化電源装置の構成例を
示す。
【0005】図4中、ACVは交流入力電圧、11は整
流器で、VINは交流入力電圧ACVを整流し、平滑して
得られる直流出力である。つまり、交流入力電圧ACV
が与えられると、その交流入力電圧ACVは整流器11
により整流された後、平滑されて直流出力電圧VINに変
換される。尚、図4中、Cは平滑コンデンサである。
【0006】例えば、交流入力電圧ACVが100Vの
場合には、VINは約140Vの直流電圧となり、交流入
力電圧ACVが200Vの場合には、VINは約280V
となる。昇圧型の力率改善回路を採用した場合には、さ
らに高い直流出力電圧になる。
【0007】また、図4中、12は制御回路、V1 、V
2 は電源装置の外部に供給する直流出力電圧である。こ
の例では、2出力だけ示しているが、通常はもっと多出
力になる。
【0008】ここで、図4中、VAUX は電源装置の内部
制御回路に使用する補助電源である。
【0009】冗長化する電源回路ユニット(DC/DC
コンバータ)の数が少ない場合には、各電源源回路ユニ
ットの中に補助電源VAUX を構成しても良いが、数が多
くなると、この例のように各電源回路ユニットの外から
まとめて供給した方が部品数が少なくなる。
【0010】また、このように補助電源VAUX を各電源
回路ユニットの外にまとめた構成にすると、図4にも示
すように、オン/オフ制御等を行う制御回路12等、電
源回路ユニット以外の回路にも電力を供給することがで
きる。
【0011】REG(レギュレータ)11乃至REG1
L、REG21乃至REG2M、REG31乃至REG
3Nは、それぞれVINを入力とし、V1 、V2 、VAUX
を出力するDC/DCコンバータであり、これらにより
電源回路ユニットを構成している。
【0012】但し、それぞれのDC/DCコンバータの
内部には、補助電源供給回路は搭載されていない。尚、
図4中でREG11乃至REG1L等と表したのは、直
流出力電圧V1 を出力するDC/DCコンバータである
REG11が複数台並列接続されていることを意味す
る。直流出力電圧V2 の場合も同様であり、同一のDC
/DCコンバータであるREG21がM台、REG31
がN台複数台並列接続されていることを意味する。
【0013】次に、(N+1)冗長化電源という場合、
例えば直流出力電圧V1 の出力電圧を供給するのに必要
なレギュレータ数に対し、「+1」したレギュレータの
数だけ実装して、並列運転していることを意味する。図
4の例では、直流出力電圧V1 を出力する回路の正味の
出力容量は、REG11の一台の出力容量に対し(L―
1)倍したものになる。
【0014】同様に、直流出力電圧V2 を出力する回路
の正味の出力容量は、REG21の一台の出力容量に対
し(M―1)倍したものであり、直流出力電圧VAUX を
出力する回路の正味の出力容量は、REG31の一台の
出力容量に対し(N―1)倍したものである。また、
(N+2)冗長化電源装置の場合には、「1」の替わり
に「2」を代入すればよい。
【0015】次に、図4において、REG11乃至RE
G1L、REG21乃至REG2M、REG31乃至R
EG3Nの内部に各々接続しているダイオードD11乃
至D1L、D21乃至D2M、D31乃至D3Nは、い
わゆるオアリングダイオードであり、どれかのダイオー
ドのアノード側が有効ならカソード側が有効になるもの
である。
【0016】これによって、出力電流を各REG11乃
至REG1L、REG21乃至REG2M、REG31
乃至REG3Nが分担しあうとともに、いずれかのレギ
ュレータの出力がショートモードで故障した際でも、そ
の影響が出力に出てこないようにしている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上述したような冗長化
電源装置には、例えば1台の電源回路ユニット(DC/
DCコンバー夕)の故障が発生したら、その電源回路ユ
ニットのアラームランプを点灯させるとともに、サービ
スセンタに故障した電源回路ユニットの種類を自動伝送
し、速やかに交換できるシステムとし、故障した電源回
路ユニットの交換を、負荷に対する通電を遮断しないで
行えるようにした、即ち、稼働中交換を可能にしたもの
もある。
【0018】このような構成の冗長化電源装置にあって
は、余分に組み込んだ電源回路ユニット分迄は、故障し
ても電源装置は連続的に動作し続けることが可能で、さ
らに、次の故障が発生する前にその電源回路ユニットを
交換すれば、全く通電を遮断しないまま、連続運転が可
能な高信頼性の電源装置を実現できる。
【0019】しかしながら、図4を見て明らかなよう
に、補助電源であるVAUX のラインが電源回路ユニット
の内部でショート事放を起こすと、全ての電源回賠ユニ
ットが、ダウンしてしまうことになる。
【0020】ここで、図3に従来の電源回路ユニット
(DC/DCコンバータ)の内部構成例を示す。直流入
力電圧VINは、トランジスタQ1 とトランスT1 によ
り、高周波交流電圧に変換され、整流・平滑回路23に
より直流出力電圧に変換される。
【0021】この直流出力電圧は電圧制御回路21に入
力され、電圧制御回路21によりトランジスタQ2 とト
ランスT2 を駆動し、トランスT2 の出力で駆動回路2
2を駆動して前記トランジスタQ1をスイッチング駆動
するようにしている。
【0022】外部から供給される補助電源VAux のライ
ンは、電圧制御回路21、トランスT2 、電解コンデン
サC1 等に接続されている。この中で電解コンデンサC
1 は、トランスT2 、トランジスタQ2 の回路電流がパ
ルス状になるため、そのパルス電流のループを小さくす
るために設けられているものであり、一般的に必須の回
路要素となっている。
【0023】このような構成にあっては、トランジスタ
Q2 のコレクタ−ベース間又はコレクタ−エミッタ間が
ショートモードで故障することは考えられるし、また、
電圧制御回路21のVAUX −0V間が内部でショート事
故もを起こすことも考えなければならない。この場合、
ある電源回路ユニット(DC/DCコンバータ)内部で
補助電源VAUX のラインがショート事故を起こすと、冗
長化電源装置では、図4に示すように、補助電源VAUX
が各電源回路ユニットに共通に入力されているため、他
の電源回路ユニットに影響を及ぼし、電源装置全体がダ
ウンしてしまう。
【0024】このように、十分考えられる程度の故障で
電源装置全体がダウンしたのでは、せっかく築きあげた
高信頼性の電源装置として、不十分である。つまり、冗
長化本来の目的が損なわれることになる。
【0025】一方、補助電源回路に接続された電解コン
デンサC1 は、活線挿抜の障害になるという課題もあ
る。電源動作中に故障した電源回路ユニットを取り去る
場合には問題ないが、交換用の新しい電源回路ユニット
を挿入すると、チャージアップされていない電解コンデ
ンサC1 に急激に充電電流が流れ、その影響により補助
電源VAUX が低下してしまうからである。補助電源VAU
X が低下すると、電源装置は誤動作するか、又は、ダウ
ンしてしまう。
【0026】さらに、電解コンデンサ充電時のラッシュ
電流によるコネクタの損傷も心配である。
【0027】以上のように、従来の冗長化電源装置で
は、電源回路ユニット(DC/DCコンパータ)内で補
助電源VAUX のラインがショート事故を起こすと、他の
電源回路ユニットにも影響を与え、電源装置全体がダウ
ンしてしまう問題があった。
【0028】また、電源回路ユニット内で補助電源VAU
X のラインに接続された電解コンデンサC1 により、交
換用の電源回路ユニットを挿入した際に、一時的なショ
ートモード状態を引き起こし、これが他の電源回路ユニ
ットに影響を与えて、誤動作または電源ダウンを招く問
題があた。
【0029】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、電源回路ユニット内で補肋電源ショート事故が発
生しても、電源装置全体をダウンさせることなく、ま
た、電源動作中に交換用の電源回路ユニットを挿入して
も誤動作させることなく運転可能な信顔性の高い電源装
置を提供することを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】本発明は、補助電源供給
回路を内部に持たない複数の電源回路ユニットが並列接
続された電源装置において、上記各電源回路ユニットの
外から供給される補助電源の入力段に、出力電流を所定
値以内に抑えるための定電流回路を有することを特徴と
するものである。
【0031】この場合に、前記複数の電源回路ユニット
をスイッチング駆動方式のDC−DCコンバータを使用
した構成とするとともに、前記スイッチング駆動用の電
源として供給される補助電源の入力段に、出力電流を所
定値以内に抑えるための定電流回路を有する構成とする
ことができる。
【0032】また、前記定電流回路としては、前記スイ
ッチング駆動用の電源として供給される補助電源の入力
段に直列接続した電流抑制用トランジスタと、出力側の
電流を検出する電流検出抵抗と、この電流検出抵抗の電
圧降下の増大とともに導通を開始し前記電流抑制用トラ
ンジスタを流れる電流を抑えるトランジスタとからなる
構成とすることができる。
【0033】このような構成によれば、前記定電流回路
を補助電源の入力段に設けたことにより、電源回路ユニ
ット内部で補助電源ライン(内部の補助電源ライン)が
ショートしても、本来の補助電源ライン(外部の補助電
源ライン)はその影響を受けることなく、電源装置とし
ての動作を維持し続けることができる。
【0034】また、電源動作中に交換用の電源回路ユニ
ットを挿入した際に、その電源回路ユニット内の電解コ
ンデンサに急激な充電電流が流れることを防ぐことがで
きる。
【0035】従って、電源動作中に交換用の電源回路ユ
ニットを挿入しても誤動作させることなく運転可能な信
頼性の高い電源装置を実現できる。
【0036】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。
【0037】図1は、本発明の実施の形態の電源装置
(冗長化電源装置)に用いられる電源回路ユニット(D
C/DVコンバータ)の内部構成を示す回路図である。
【0038】本電源装置は、図4で説明したように補助
電源供給回路を内部に持たない複数の電源回路ユニット
が並列接続された冗長化電源装置である。
【0039】このような冗長化電源装置では、ある電源
回路ユニットが故障した際、他の電源回路ユニットを通
じて電力を供給することができ、これにより、一時的に
も電源全体がダウンしてしまうことを防止している。
【0040】図1において、図3と同一部分には同一符
号を付して説明する。直流出力電圧VINはトランジスタ
Q1 とトランスT1 により、高周波交流電圧に変換さ
れ、整流・平滑回路23により直流出力電圧に変換され
る。このとき、電圧制御回路21は外部から与えられる
オン/オフ信号及びクロック信号CLKに基づいて上記
直流出力電圧VINを誤差増幅し駆動信号を送出する。
【0041】これにより、トランジスタQ2 とトランス
T2 が駆動され、さらに、駆動回路22によりトランジ
スタQ1 がオン/オフ駆動される。このトランジスタQ
1 とトランスT1 により、直流入力電圧VINが交流電圧
に変換され、整流・平滑回路23ではその交流電圧を負
荷としての外部システムが必要とする直流出力電圧に変
換することになる。
【0042】また、外部から供給される補助電源VAUX
のラインには、電圧制御回路21、トランスT2 等の他
に、電解コンデンサC1 が接続されている。この電解コ
ンデンサC1 はトランスT2 とトランジスタQ2 によっ
て生じるパルス電流のループを小さくするためのもので
ある。
【0043】ここで、本実施の形態では、電源回路ユニ
ットの外から供給される補助電源VAUX の入力段(受け
口)に、出力電流を所定値以内に抑えるための定電流回
路24が設けられている。
【0044】この定電流回路24を付加している以外
は、図3に示す回路構成と同一の回路構成である。但
し、この定電流回路24を付加したため、約1V程度の
電圧ドロップが発生するので、実際に使用する補助電源
VAUX2に対し、補助電源VAUX はその分電圧を高く設定
している。
【0045】図2に定電流回路24の具体的な回路構成
を示す。この定電流回路24は、トランジスタQ3 、Q
4 と、抵抗R1 、R3 とを具備している。トランジスタ
Q3のコレクタは補助電源VAUX 側に接続され、また、
エミッタは補助電源VAUX2側に抵抗R3 を介して接続さ
れている。トランジスタQ4 のベースは、トランジスタ
Q3 のエミッタに、コレクタはトランジスタQ3 のベー
スに、エミッタは補助電源VAUX2側に接続されている。
さらに、トランジスタQ3 のコレクタと、ベースとの間
に抵抗R1 を接続している。
【0046】前記抵抗R3 は電流検出抵抗として機能
し、トランジスタQ3 のコレクタ電流が増えると、この
抵抗R3 の両端に生じる電圧VR2が増え、トランジスタ
Q4 のベース、エミッタ飽和電圧VBEQ4(SAT) に到達す
ると、トランジスタQ4 が動作を開始し、トランジスタ
Q3 のベース電流はトランジスタQ4 のコレクタ電流に
吸収されて抑えられ、トランジスタQ3 のコレクタ電流
も抑えられて、補助電源VAUX2の電圧は垂下することに
なる。
【0047】このような定電流回路24の構成によれ
ば、例えば電源回路ユニット内部で補助電源VAUX2のラ
インのショート事故が発生しても、本来の補助電源AUX
のラインにはVBEQ4(SAT) /R2 で定まる定電流以上の
電流は流れることがなく、従って、電源装置としての動
作を維持し続けることができる。
【0048】すなわち、ある電源回路ユニットがショー
トモードにより故障したとしても、補助電源VAUX が共
通で与えられている他の電源回路ユニットを通じて必要
な電源を負荷に供給でき、これにより、電源全体がダウ
ンしてしまうことを回避できる。
【0049】また、定電流回路24を設けた事により、
交換用の電源回路ユニットを挿入した際に、電解コンデ
ンサC1 の充電電流は、VBEQ4(SAT) /R2 で定まる定
電流に抑えられることになり、本来の補助電源VAUX の
電圧を低下させることなく、従って、活線挿抜が可能と
なり、また、全体の誤動作を回避しつつ給電動作を継続
することができる信頼性の高い電源装置を実現できるも
のである。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、電源回路ユニット内部
で補助電源ラインがショートしても、他の電源回路ユニ
ットに影響を与えることなく、電源装置としての動作を
維持し続けることができる。また、電源動作中に、交換
用の電源回路ユニットを挿入した際に、その電源回路ユ
ニット内の電解コンデンサに急激な充電電流が流れるこ
とを防ぐことができるため、電源動作中に交換用の電源
回路ユニットを挿人しても誤動作させることなく継続運
転可能な信頼性の高い電源装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電源装置に用いられる電
源回路ユニットの内部構成を示す回路図である。
【図2】本実施の形態の電源装置の一部を構成する定電
流回路を示す回路図である。
【図3】従来の電源回路ユニットの内部構成を示す回路
図である。
【図4】一般的な冗長化電源装置の構成を示す回路図で
ある。
【符号の説明】
21 電圧制御回路 22 駆動回路 23 整流・平滑回路 24 定電流回路 Q1 トランジスタ Q2 トランジスタ Q3 トランジスタ Q4 トランジスタ R1 抵抗 R2 抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補助電源供給回路を内部に持たない複数
    の電源回路ユニットが並列接続された電源装置におい
    て、 上記各電源回路ユニットの外から供給される補助電源の
    入力段に、出力電流を所定値以内に抑えるための定電流
    回路を有することを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 補助電源供給回路を内部に搭載しないと
    ともに、スイッチング駆動方式のDC−DCコンバータ
    を使用した複数の電源回路ユニットが並列接続された電
    源装置において、 前記スイッチング駆動用の電源として供給される補助電
    源の入力段に、出力電流を所定値以内に抑えるための定
    電流回路を有することを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項3】 補助電源供給回路を内部に搭載しないと
    ともに、スイッチング駆動方式のDC−DCコンバータ
    を使用した複数の電源回路ユニットが並列接続された電
    源装置において、 前記スイッチング駆動用の電源として供給される補助電
    源の入力段に直列接続した電流規制用トランジスタと、
    出力側の電流変動を検出する電流検出抵抗と、この電流
    検出抵抗の電圧降下の増大とともに導通を開始し前記電
    流規制用トランジスタを流れる電流を抑えるトランジス
    タとからなる定電流回路を設けたことを特徴とする電源
    装置。
JP8245226A 1996-09-17 1996-09-17 電源装置 Pending JPH1094254A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8245226A JPH1094254A (ja) 1996-09-17 1996-09-17 電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8245226A JPH1094254A (ja) 1996-09-17 1996-09-17 電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1094254A true JPH1094254A (ja) 1998-04-10

Family

ID=17130533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8245226A Pending JPH1094254A (ja) 1996-09-17 1996-09-17 電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1094254A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002262558A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Diamond Electric Mfg Co Ltd 高電圧発生装置
CN103986123A (zh) * 2013-02-08 2014-08-13 华硕电脑股份有限公司 交换式电源供应电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002262558A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Diamond Electric Mfg Co Ltd 高電圧発生装置
CN103986123A (zh) * 2013-02-08 2014-08-13 华硕电脑股份有限公司 交换式电源供应电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6841977B2 (en) Soft-start with back bias conditions for PWM buck converter with synchronous rectifier
JP4975166B2 (ja) 多出力同期フライバック・コンバータ
US6181114B1 (en) Boost circuit which includes an additional winding for providing an auxiliary output voltage
US7705488B2 (en) Apparatus, system, and method for a high voltage, high frequency redundant bus power system
JPH1169814A (ja) 電源装置およびその並列運転制御回路
US6249411B1 (en) Over-voltage protection circuit and method for preventing system shutdown in a power system employing multiple power supplies
US7247996B2 (en) Projector
EP2164160B1 (en) Voltage reduction detection circuit and switching power supply system
JP2020048398A (ja) 異常エネルギー保護付き電源変換システム及びその動作方法
JP2013062947A (ja) Dc/dcコンバータならびにそれを用いた電源装置および電子機器
JP2000156976A (ja) 改善された相互変動率を有する多出力フライバック変換器およびその動作方法
US6111763A (en) Switching power supply
JPH11113191A (ja) 無停電電源装置及びその充電制御方法
JP4375839B2 (ja) スイッチング電源装置
JPH1094254A (ja) 電源装置
JP3100797B2 (ja) 電源装置
JPH05292750A (ja) 直流電力供給装置
JPH0851776A (ja) 自励式フライバックコンバータ
JP2002095246A (ja) 電源装置
JPH1023665A (ja) 電源装置
JP2000316276A (ja) 電源装置及び出力ラッチ方法
JP2002171762A (ja) 電源システム
US11277025B2 (en) Redundant DC input power supplies having back-feed protection
US11290002B2 (en) Power conversion apparatus and charging method thereof
JP2000333450A (ja) 出力電圧低下検出回路及び出力電圧監視回路