JPH11178343A - 電源装置及び電源装置における出力電圧安定化方法 - Google Patents

電源装置及び電源装置における出力電圧安定化方法

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JPH11178343A
JPH11178343A JP34329697A JP34329697A JPH11178343A JP H11178343 A JPH11178343 A JP H11178343A JP 34329697 A JP34329697 A JP 34329697A JP 34329697 A JP34329697 A JP 34329697A JP H11178343 A JPH11178343 A JP H11178343A
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Seiya Azuma
請弥 東
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、直流安定化電源部自体の内部故障
に対する対策を万全とし、常に安定して負荷に電力供給
をするこが可能な電源装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも一台以上の直流安定化電源部
1A、1B、1Nを並列に接続し、各直流安定化電源部
1A、1B、1Nの出力回路から共通の負荷10に直流
電圧を印加する電源装置において、個々の直流安定化電
源部1A、1B、1Nの出力回路は、前記出力回路の導
通、遮断を行うスイッチング素子Q2 と、このスイッチ
ング素子Q2 の前段電圧を検出する電圧検出回路2と、
この電圧検出回路2により検出する前段電圧が、負荷に
印加可能な規定値範囲内の電圧であるときのみ前記スイ
ッチング素子Q2 をオン駆動し、前記出力回路から規定
値範囲内の直流電圧を負荷に印加させる安定化制御回路
3とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置及び電源
装置における出力電圧安定化方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電源装置においては、付加に対す
る信頼性向上の目的で、同一の構成からなる複数台の直
流安定化電源部を並列接続し、冗長化を図るようにした
ものが知られている。
【0003】このような電源装置の従来例を図2を参照
して説明する。
【0004】図2に示す電源装置は、スイッチングレギ
レータ方式に構成され、各々出力回路から負荷10に直
流出力電圧を印加するN台の直流安定化電源部20A、
20B、…、20N(Nは正の整数)を具備している。
【0005】前記直流安定化電源部20Aは、所定の直
流電圧を供給する直流電源Eと、この直流電源Eに一次
巻線N1 を直列接続したトランスT及び入力側スイッチ
ング素子(FET)Q1 と、トランスTの二次巻線N2
側に設けられ、負荷10に対して安定化された直流出力
電圧Vo を印加する出力回路とを有している。
【0006】この出力回路は、トランスTの二次巻線N
2 に接続した整流ダイオードD1 、フライホイールダイ
オードD2 からなる整流回路と、平滑コイルL及び平滑
コンデンサC1 からなる平滑回路と、この出力回路から
負荷10に対する直流出力電圧Vo の供給、遮断を行う
スイッチング素子(FET)Q2 とを具備している。
【0007】そして、前記平滑コイルL、平滑コンデン
サC1 の接続点に現れる直流出力電圧Vo を電圧制御部
21に帰還し、この電圧制御部21により入力側スイッ
チング素子Q1 をオン、オフ制御して、パルス電圧を前
記トランスTの一次巻線N1に供給し、トランスTの二
次巻線N2 に誘起される誘起電圧を前記整流回路、平滑
回路により整流平滑して直流出力電圧Vo を得ている。
【0008】さらに、オン/オフ遅延回路22により前
記スイッチング素子Q2 のゲートを制御し、この直流安
定化電源部20Aの電源オンの時点から所定時間遅れた
タイミングで前記スイッチング素子Q2 をオンさせ、こ
れにより、安定化された直流出力電圧Vo を負荷10に
印加するようになっている。
【0009】他の直流安定化電源部20B、…、20N
も上述した直流安定化電源部20Bと同一の構成となっ
ている。
【0010】この他の従来例としては、特開昭63−1
07460号公報に開示された多重化構成の直流電源装
置のように、出力回路にスイッチング素子を接続し、入
力電圧の有無を検出して前記スイッチング素子をオン、
オフさせ、入力電圧の有りの状態に応じて直流出力電圧
を負荷に印加するようにした技術がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図2に示す従来の電源装置の場合、以下のような課題
がある。
【0012】前記スイッチング素子Q2 は、オン/オフ
遅延回路22の設定で定まるタイミングでオンするた
め、この時点で、例えば並列接続している直流安定化電
源部20A、20B、…、20Nの内、一台でも前記平
滑コンデンサC1 が短絡故障しているとその直流出力電
流は大きくなり、各々の直流安定化電源部20A、20
B、…、20Nのスイッチング素子Q2 がオンした時
に、短絡故障が生じていない他の直流安定化電源部20
A、20B、…、20Nの平滑コンデンサC1 にも大き
な直流出力電流が流れ込んでしまい、この結果、すべて
の直流安定化電源部20A、20B、…、20Nが出力
異常状態となってダウンし、負荷10に対する電力供給
が断たれてしまうという課題がある。
【0013】また、特開昭63−107460号公報に
開示された従来技術の場合には、単に入力電圧の有無を
検出してスイッチング素子をオン、オフさせ、負荷に対
して直流出力電圧を供給したり、遮断したりするにすぎ
ず、電源装置自体の平滑コンデンサの短絡故障等の内部
故障に対する対策は何等講じられていない。
【0014】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、直流安定化電源部自体の内部故障に対する対策
を万全とし、常に安定して負荷に電力供給をするこが可
能な電源装置及び電源装置における出力電圧安定化方法
を提供することを目的とするもである。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
少なくとも一台以上の直流安定化電源部を並列に接続
し、各直流安定化電源部の出力回路から共通の負荷に直
流電圧を印加する電源装置において、個々の直流安定化
電源部の出力回路は、前記出力回路の導通、遮断を行う
スイッチング素子と、このスイッチング素子の前段電圧
を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路により検
出する前段電圧が、負荷に印加可能な規定値範囲内の電
圧であるときのみ前記スイッチング素子をオン駆動し、
前記出力回路から規定値範囲内の直流電圧を負荷に印加
させる安定化制御回路とを有することを特徴とするもの
である。
【0016】この発明によれば、個々の直流安定化電源
部において、電圧検出回路によりスイッチング素子の前
段電圧を検出し、安定化制御回路により、電圧検出回路
により検出する前段電圧が、負荷に印加可能な規定値範
囲内の電圧であることを判定して、負荷に印加可能な規
定値範囲内の電圧であるときのみ前記スイッチング素子
をオン駆動して、この出力回路から規定値範囲内の直流
電圧を負荷に印加するようにしたものである。従って、
直流安定化電源部自体の内部故障等に起因する異常電圧
が負荷に印加されることはなく、少なくとも一台以上の
直流安定化電源部から常に安定して共通の負荷に電力供
給をするこが可能となる。
【0017】請求項2記載の発明は、スイッチングレギ
レータ方式に構成され、出力回路から負荷に直流電圧を
印加する電源装置において、前記出力回路の導通、遮断
を行うスイッチング素子と、このスイッチング素子の前
段電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路に
より検出する前段電圧が、負荷に印加可能な規定値範囲
内の電圧であるときのみ前記スイッチング素子をオン駆
動し、前記出力回路から規定値範囲内の直流電圧を負荷
に印加させる安定化制御回路とを有することを特徴とす
るものである。
【0018】この発明によれば、スイッチングレギレー
タ方式に構成され、出力回路から負荷に直流電圧を印加
する電源装置に設けた電圧検出回路によりスイッチング
素子の前段電圧を検出し、安定化制御回路により、電圧
検出回路により検出する前段電圧が、負荷に印加可能な
規定値範囲内の電圧であることを判定して、負荷に印加
可能な規定値範囲内の電圧であるときのみ前記スイッチ
ング素子をオン駆動して、この出力回路から規定値範囲
内の直流電圧を負荷に印加するようにしたものである。
従って、直流安定化電源部自体の内部故障等に起因する
異常電圧が負荷に印加されることはなく、常に安定して
負荷に電力供給をするこが可能となる。
【0019】請求項3記載の発明は、少なくとも一台以
上の直流安定化電源部を並列に接続し、各直流安定化電
源部の出力回路から共通の負荷に直流電圧を印加する電
源装置における出力電圧安定化方法であって、個々の直
流安定化電源部において各々出力回路の導通、遮断を行
うスイッチング素子の前段電圧を検出し、検出する前段
電圧が、負荷に印加可能な規定値範囲内の電圧であると
きのみ前記スイッチング素子をオン駆動して、個々の直
流安定化電源部から各々規定値範囲内の直流電圧を共通
の負荷に印加するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0020】この発明によれば、少なくとも一台以上の
直流安定化電源部を並列に接続した構成で、個々の直流
安定化電源部において、各々出力回路の導通、遮断を行
うスイッチング素子の前段電圧を検出し、検出する前段
電圧が、負荷に印加可能な規定値範囲内の電圧であると
きのみ前記スイッチング素子をオン駆動するものである
から、いずれの直流安定化電源部からも、各々の内部故
障等に起因する異常電圧が負荷に印加されることはな
く、少なくとも一台以上の直流安定化電源部から常に安
定して共通の負荷に電力供給をすることが可能となる。
【0021】
【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。
【0022】図1は、本発明の実施の形態の電源装置を
示すものである。尚、図1に示す本実施の形態の電源装
置において、図2に示す従来の電源装置と同一の機能を
有するものには同一の符号を付して示す。
【0023】この電源装置は、図2に示す従来の電源装
置と同様スイッチングレギレータ方式に構成され、各々
出力回路から負荷10に直流出力電圧を印加するN台の
直流安定化電源部1A、1B、…、1N(Nは正の整
数)を具備している。
【0024】前記直流安定化電源部1Aは、所定の直流
電圧を供給する直流電源Eと、この直流電源Eに一次巻
線N1 を直列接続したトランスT及び入力側スイッチン
グ素子(FET)Q1 と、トランスTの二次巻線N2 側
に設けられ、負荷10に対して安定化された直流出力電
圧Vo を印加する出力回路とを有している。
【0025】この出力回路は、トランスTの二次巻線N
2 に接続した整流ダイオードD1 、フライホイールダイ
オードD2 からなる整流回路と、平滑コイルL及び平滑
コンデンサC1 からなる平滑回路と、この出力回路にソ
ース、ドレインを直列に接続しオン、オフ動作により負
荷10に対する直流出力電圧Vo の供給、遮断を行うス
イッチング素子(FET)Q2 とを具備している。
【0026】そして、前記平滑コイルL、平滑コンデン
サC1 の接続点に現れる直流出力電圧Vo を、電圧制御
部21に帰還し、この電圧制御部21により入力側スイ
ッチング素子Q1 をオン、オフ制御して、パルス電圧を
前記トランスTの一次巻線N1 に供給し、トランスTの
二次巻線N2 に誘起される誘起電圧を前記整流回路、平
滑回路により整流平滑して直流出力電圧Vo を得てい
る。
【0027】また、図1に示す電源装置は、前記スイッ
チング素子Q2 の前段電圧である直流出力電圧Vo を検
出する分圧抵抗R1 、R2 からなる電圧検出回路2と、
この電圧検出回路2により検出する直流出力電圧Vo
が、負荷10に印加可能な規定値範囲(例えば規定値を
5Vとすると±10%の範囲)内の電圧であるときのみ
前記スイッチング素子Q2 のゲートを駆動し、このスイ
ッチング素子Q2 オン状態として、前記出力回路から規
定値範囲内の直流出力電圧を負荷10に印加させる安定
化制御回路3と、所定の補助電圧Vccを降圧してスイッ
チング素子Q2 のゲートに印加する抵抗R3 とを有して
いる。
【0028】安定化制御回路3は、分圧抵抗R1 、R2
の接続点に非反転入力端子を接続し例えば4.5Vの下
限規定電圧Va が反転入力端子に供給され、出力側を前
記スイッチング素子Q2 のゲートに接続した不足電圧検
出用の第1の比較回路4と、前記分圧抵抗R1 、R2 の
接続点に反転入力端子を接続し、例えば5.5Vの上限
規定電圧Vb が非反転入力端子に供給され、出力側を前
記スイッチング素子Q2 のゲートに接続した過剰電圧検
出用の第2の比較回路5とを具備している。
【0029】他の直流安定化電源部1B、…、1Nも上
述した直流安定化電源部1Aと同一の構成となってい
る。
【0030】次に、上述した構成の電源装置による出力
電圧安定化方法を、前記出力回路、電圧検出回路2及び
安定化制御回路3の動作を主にして説明する。
【0031】この電源装置の個々の直流安定化電源部1
A、1B、…、1Nの各々が動作中においては、個々の
直流安定化電源部1A、1B、…、1Nにおいて、前記
平滑コイルL、平滑コンデンサC1 の接続点に現れる直
流出力電圧Vo を電圧制御部21に帰還し、この電圧制
御部21により入力側スイッチング素子Q1 をオン、オ
フ制御して、パルス電圧を前記トランスTの一次巻線N
1 に供給し、トランスTの二次巻線N2 に誘起される誘
起電圧を前記整流回路、平滑回路により整流平滑して直
流出力電圧Vo を得ている。
【0032】この状態で、前記電圧検出回路2はスイッ
チング素子Q2 の前段電圧である直流出力電圧Vo を検
出し、安定化制御回路3に送る。
【0033】安定化制御回路3の第1の比較回路4は、
非反転入力端子に入力される直流出力電圧Vo と、例え
ば4.5Vの下限規定電圧Va とを比較判定し、直流出
力電圧Vo が4.5V以下でない場合に、前記スイッチ
ング素子Q2 のゲートに駆動信号を送る。
【0034】また、安定化制御回路3の第2の比較回路
5は、反転入力端子に入力される直流出力電圧Vo と、
例えば5.5Vの上限規定電圧Vb とを比較判定し、直
流出力電圧Vo が5.5V以下である場合に、前記スイ
ッチング素子Q2 のゲートに駆動信号を送る。
【0035】このようにして、個々の直流安定化電源部
1A、1B、…、1Nにおいて、例えば共通の負荷10
に印加する規定値を5Vとするとき、安定化制御回路3
は、スイッチング素子Q2 の前段電圧が4.5V乃至
5.5Vの範囲内であるときのみ、前記スイッチング素
子Q2 をオンさせ、これにより各出力回路から規定値範
囲内の直流出力電圧が負荷10に印加されることにな
る。
【0036】従って、いずれの直流安定化電源部1A、
1B、…、1Nからも、内部故障等に起因する規定値範
囲外の異常電圧が負荷10に印加されることはなく、常
に安定して共通の負荷10に電力供給をするこが可能と
なり信頼性を大きく向上できる。
【0037】尚、第1の比較回路4、第2の比較回路5
の各出力は、スイッチング素子Q2のゲートに共通に接
続されているが、実際には、第1の比較回路4、第2の
比較回路5からの各駆動信号は、ハイ又はローの信号で
あり、本実施の形態では、ローの駆動信号を優先させ、
直流出力電圧Vo が4.5V以下となったとき又は5.
5V以上となったときに、直ちに前記スイッチング素子
Q2 をオフさせるようにして安全性を高めている。
【0038】上述した実施の形態では、N台の直流安定
化電源部1A、1B、…、1Nの構成の場合を説明した
が、直流安定化電源部の個数は、1、2、3、5、…等
任意に設定可能である。
【0039】1個の直流安定化電源部1Aを使用して負
荷10に直流出力電圧Vo を印加する場合も、上述した
場合と同様な動作の基に、出力回路から規定値範囲内の
直流出力電圧が負荷10に印加されることになり、従っ
て、平滑コンデンチC1 の短絡等に起因する規定値範囲
外の異常電圧が負荷10に印加されることはなく、常に
安定して負荷10に電力供給をするこが可能となり、信
頼性を大きく向上することができる。
【0040】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、正常な直
流出力電圧を負荷に供給可能となった時点で出力回路の
スイッチング素子をオンするものであり、逆に直流安定
化電源部の内部故障時にはスイッチング素子はオフ状態
になり、少なくとも一台以上の直流安定化電源部から常
に安定して共通の負荷に電力供給をするこが可能な電源
装置を提供できる。
【0041】請求項2記載の発明によれば、単独の直流
安定化電源部を用いた構成で、正常な直流出力電圧を負
荷に供給可能となった時点で出力回路のスイッチング素
子をオンするものであり、逆に内部故障時にはスイッチ
ング素子はオフ状態となり、常に安定して負荷に電力供
給をするこが可能な電源装置を提供できる。
【0042】請求項3記載の発明によれば、いずれの直
流安定化電源部からも、各々の内部故障等に起因する異
常電圧が負荷に印加されることはなく、少なくとも一台
以上の直流安定化電源部から常に安定して共通の負荷に
電力供給をすることが可能な出力電圧安定化方法を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電源装置の構成を示す回
路図である。
【図2】従来の電源装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1A 直流安定化電源部 1B 直流安定化電源部 1N 直流安定化電源部 2 電圧検出回路 3 安定化制御回路 4 第2の比較回路 5 第1の比較回路 10 負荷 21 電圧制御部 E 直流電源 T トランス Q2 スイッチング素子 R1 分圧抵抗 R2 分圧抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一台以上の直流安定化電源部
    を並列に接続し、各直流安定化電源部の出力回路から共
    通の負荷に直流電圧を印加する電源装置において、個々
    の直流安定化電源部の出力回路は、 前記出力回路の導通、遮断を行うスイッチング素子と、 このスイッチング素子の前段電圧を検出する電圧検出回
    路と、 この電圧検出回路により検出する前段電圧が、負荷に印
    加可能な規定値範囲内の電圧であるときのみ前記スイッ
    チング素子をオン駆動し、前記出力回路から規定値範囲
    内の直流電圧を負荷に印加させる安定化制御回路と、 を有することを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 スイッチングレギレータ方式に構成さ
    れ、出力回路から負荷に直流電圧を印加する電源装置に
    おいて、 前記出力回路の導通、遮断を行うスイッチング素子と、 このスイッチング素子の前段電圧を検出する電圧検出回
    路と、 この電圧検出回路により検出する前段電圧が、負荷に印
    加可能な規定値範囲内の電圧であるときのみ前記スイッ
    チング素子をオン駆動し、前記出力回路から規定値範囲
    内の直流電圧を負荷に印加させる安定化制御回路と、 を有することを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも一台以上の直流安定化電源部
    を並列に接続し、各直流安定化電源部の出力回路から共
    通の負荷に直流電圧を印加する電源装置における出力電
    圧安定化方法であって、 個々の直流安定化電源部において各々出力回路の導通、
    遮断を行うスイッチング素子の前段電圧を検出し、検出
    する前段電圧が、負荷に印加可能な規定値範囲内の電圧
    であるときのみ前記スイッチング素子をオン駆動して、
    個々の直流安定化電源部から各々規定値範囲内の直流電
    圧を共通の負荷に印加するようにしたことを特徴とする
    電源装置における出力電圧安定化方法。
JP34329697A 1997-12-12 1997-12-12 電源装置及び電源装置における出力電圧安定化方法 Pending JPH11178343A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019140714A (ja) * 2018-02-06 2019-08-22 株式会社デンソー パルス電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019140714A (ja) * 2018-02-06 2019-08-22 株式会社デンソー パルス電源装置

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