JPH11191963A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH11191963A
JPH11191963A JP9357308A JP35730897A JPH11191963A JP H11191963 A JPH11191963 A JP H11191963A JP 9357308 A JP9357308 A JP 9357308A JP 35730897 A JP35730897 A JP 35730897A JP H11191963 A JPH11191963 A JP H11191963A
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JP
Japan
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diode
output
voltage
parallel operation
output voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP9357308A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomiyasu Sagane
富保 砂金
Hiromitsu Ogawa
廣光 小川
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to PCT/JP1998/005884 priority patent/WO2004086599A1/ja
Priority to US09/582,079 priority patent/US6304470B1/en
Publication of JPH11191963A publication Critical patent/JPH11191963A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B01J23/04Alkali metals
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • H02J1/108Parallel operation of dc sources using diodes blocking reverse current flow

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電源装置に関し、並列運転時におけ
る出力電圧の低下を抑制することを目的としている。 【解決手段】 共通負荷に複数のDC/DCコンバータ
からパワーを並列に供給する電源装置において、各DC
/DCコンバータの出力部に並列運転用ダイオードの電
圧降下による出力電圧を改善するための出力補償回路を
設けて構成する。

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、更
に詳しくはDC/DCコンバータの並列運転時の出力電
圧低下の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来装置の構成例を示す図であ
る。ここでは、負荷に対して第1のDC/DCコンバー
タ10(DC/DCコンバータ1)と、第2のDC/D
Cコンバータ20(DC/DCコンバータ2)の出力を
並列運転用ダイオードを介して並列接続し、負荷にパワ
ーを供給するようになっている。
【0003】スイッチング素子TR1がオンの時、入力
電圧Eはスイッチング素子TR1によりスイッチングさ
れる。C1は入力電圧Eの両端に接続されたノイズ除去
用のコンデンサである。スイッチング素子TR1として
は、図に示すようにFETが用いられる。そして、該F
ETの負荷として電力変換トランスTの1次巻線が接続
されている。スイッチング素子TR1は、制御部(CO
NT)1により、駆動され、駆動方式としては例えばP
WM(パルス幅変調)方式が用いられる。即ち、クロッ
ク周期中のオン時間を制御することにより、出力電圧E
o1が一定になるように制御される。
【0004】スイッチング素子TR1がオンの時、電力
変換トランスTの2次側に発生した高周波交流は、ダイ
オードD1,D2による全波整流回路により直流電圧に
変換される。この直流電圧は、平滑コイルL1を介して
平滑コンデンサC2に与えられ、平坦な直流電圧とな
る。R1,R2,R3は出力ラインとコモンライン間に
接続された抵抗で、出力電圧を分圧する機能を有してい
る。R4は出力ラインとコモンライン間に接続された抵
抗である。
【0005】出力電圧は並列運転用(並列接続用)ダイ
オードD3を介して負荷2にパワーを供給する。この時
の出力電圧は抵抗R1〜R3による分圧回路により分圧
されて制御部1に出力電圧として与えられる。制御部1
は、この出力電圧を基準値と比較して、双方の値が一致
するように、スイッチング素子TR1のオン時間を制御
する(PWM制御)。
【0006】スイッチング素子TR1がオフの時には、
平滑コイルL1に蓄積されたエネルギーを、平滑コンデ
ンサC2→並列運転用ダイオードD3→負荷2→転流ダ
イオードD2を介してループが形成され、負荷2に電流
を供給する。
【0007】以上、DC/DCコンバータ1の動作につ
いて説明したが、DC/DCコンバータ2の動作も全く
同じである。この結果、2つのDC/DCコンバータか
ら負荷2にパワー(電流IO)が供給されることにな
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の回路で
は、DC/DCコンバータの並列運転時、一方のDC/
DCコンバータが異常になった時、他方の正常のDC/
DCコンバータに影響を与えないように、ブロック用ダ
イオード(並列運転用ダイオード)を付加する必要があ
る。
【0009】上述した従来の回路は、並列運転用ダイオ
ードD3を介して負荷2にパワーを供給する回路である
ので、負荷電流が大きくなると、ダイオードD3の電圧
降下が大きくなり、その出力電圧特性は図5に示すよう
なものとなる。出力電流IOの増大に伴い、ダイオード
D3による電圧降下のため、出力電圧EO1は低下し、定
格電流近辺では、ΔV1だけ低下する。従って、この時
の出力電圧は図5に示すようなものとなり、出力電圧低
下により、負荷となる通信機器が正常に動作できない状
況となる場合が発生する。
【0010】本発明はこのような課題に鑑みてなさたも
のであって、並列運転時における出力電圧の低下を抑制
することができるDC/DCコンバータの並列運転装置
を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】(1)図1は本発明の原
理構成図である図である。図4と同一のものは、同一の
符号を付して示す。そして、直流電源(入力電圧)Eを
2個のDC/DCコンバータで並列運転し、負荷2にパ
ワーを供給している。並列運転するためには、並列運転
用ダイオードD3が不可欠である。ここでは、DC/D
Cコンバータを本体10aと出力補償回路10bに分離
して示す。出力補償回路10bは、負荷2に出力電流I
Oが流れることによる出力電圧降下を補償する出力補償
回路である。
【0012】該出力補償回路10bは、図に示すように
ダイオードD4,D5と抵抗とで構成されている(詳細
後述)。この発明の構成によれば、負荷電流が流れるこ
とによる並列運転用ダイオードD3の電圧降下を出力補
償回路10bが補償するので、出力電圧の低下を抑制す
ることができる。
【0013】(2)この場合において、前記出力補償回
路は、並列運転用ダイオードの一端から抵抗を介し、第
1のダイオードを接続し、該並列運転用ダイオードの他
端から抵抗を介し、第2のダイオードを接続し、該第1
のダイオードのカソードと第2のダイオードのカソード
を接続し、該第1,第2のダイオードのカソードと出力
端間に抵抗を接続した、並列運転用ダイオードの電圧降
下による出力電圧を改善するための回路であることを特
徴としている。
【0014】この発明の構成によれば、第1のダイオー
ドに電流が流れることにより、並列運転用ダイオードの
アノード側の電圧を高く保持することができ、並列運転
時における出力電圧の低下を抑制することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図2は本発明の一実施の
形態例を示す図である。フォワード型コンバータを示し
ている。図に示す回路は、2個のDC/DCコンバータ
を並列運転し、負荷2にパワーを供給している。図1、
図4と同一のものは、同一の符号を付して示す。出力補
償回路10bにおいて、D3は並列運転用のダイオー
ド、D4は分圧電圧出力用抵抗回路のR1とR2の接続
点と、電源出力部との間に接続された出力電圧補償用ダ
イオードである。
【0016】D5は、電圧出力部の抵抗R5の一端とダ
イオードD4のカソード側と接続される逆阻止用ダイオ
ードで、ダイオードD4を流れる電流が負荷側に流れる
のを防止するものである。ダイオードD4とD5のカソ
ードは共通接続され、抵抗R4の一端に接続されてい
る。抵抗R4の他端はコモンラインに接続されている。
その他の構成は、図4に示す従来回路と全く同様であ
る。このように構成された回路の動作を説明すれば、以
下の通りである。
【0017】(1)全体の動作 全体の動作は、図4に示す従来回路と全く同じである。
即ち、スイッチング素子TR1がオンの場合には、制御
部1が出力電圧が一定となるように、スイッチング素子
TR1のオン電圧を制御する。
【0018】スイッチング素子TR1がオフの場合に
は、平滑コイルLに蓄積されていたエネルギーが負荷2
にパワーを供給する。このようなスイッチング素子TR
1のオン/オフの繰り返しにより、出力電圧EO2を一定
に保持する。
【0019】(2)出力補償部回路の動作 出力電流IOの増加に伴い、並列運転用ダイオードD3
の順方向電圧降下が大きくなると、ダイオードD4,D
5に流す電流の比率を変えて並列運転用ダイオードD3
の順方向電圧降下を補償し、これにより出力電圧EO2の
電圧低下を改善する。
【0020】出力電流IOが増加すると、ダイオードD
5に流れる電流が減り、ダイオードD4に流れる電流が
増加する。ダイオードD4に流れる電流I2が増加する
と、抵抗R1での電圧降下が増加し、ダイオードD3の
アノード側の電圧EO1が増加する。電圧EO1は次式で表
される。
【0021】EO1=I1(R1+R2+R3)+I2R1 この結果、出力電圧EO2の低下は少なくなる。図3は本
発明の出力電圧特性を示す図である。縦軸は出力電圧E
O2、横軸は出力電流IOである。図のEO2が従来回路の
時の特性、EO2’が本発明の特性である。従来の回路の
場合に比較して(図5参照)、電圧降下ΔV2が小さく
なっていることが分かる。
【0022】この実施の形態例によればダイオードD4
に電流が流れることにより、並列運転用ダイオードD3
のアノード側の電圧を高く保持することができ、並列運
転時における出力電圧の低下を抑制することができる。
【0023】上述の実施の形態例によれば、DC/DC
コンバータを2個を用いた並列運転の場合を例にとって
説明したが、本発明はこれに限るものではなく、DC/
DCコンバータを3個以上並列運転する場合にも同様に
適用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、 (1)共通負荷に複数のDC/DCコンバータからパワ
ーを並列に供給するDC/DCコンバータの並列運転装
置において、各DC/DCコンバータの出力部に並列運
転用ダイオードの電圧降下による出力電圧を改善するた
めの出力補償回路を設けることにより、負荷電流が流れ
ることによる並列運転用ダイオードの電圧降下を出力補
償回路が補償するので、出力電圧の低下を抑制すること
ができる。
【0025】(2)この場合において、 前記出力補償
回路は、並列運転用ダイオードの一端から抵抗を介し、
第1のダイオードを接続し、該並列運転用ダイオードの
他端から抵抗を介し、第2のダイオードを接続し、該第
1のダイオードのカソードと第2のダイオードのカソー
ドを接続し、該第1,第2のダイオードのカソードと出
力端間に抵抗を接続した、並列運転用ダイオードの電圧
降下による出力電圧を改善するための回路であることに
より、第1のダイオードに電流が流れることにより、並
列運転用ダイオードのアノード側の電圧を高く保持する
ことができ、並列運転時における出力電圧の低下を抑制
することができる。
【0026】このように、本発明によれば、DC/DC
コンバータの並列運転に関し、並列運転時における出力
電圧の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明の一実施の形態例を示す図である。
【図3】本発明の出力電圧特性を示す図である。
【図4】従来装置の構成例を示す図である。
【図5】従来装置の出力電圧特性を示す図である。
【符号の説明】
2 負荷 10a DC/DCコンバータ本体 10b 出力補償回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通負荷に複数のDC/DCコンバータ
    からパワーを並列に供給する電源装置において、 各DC/DCコンバータの出力部に並列運転用ダイオー
    ドの電圧降下による出力電圧を改善するための出力補償
    回路を設けたことを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 前記出力補償回路は、並列運転用ダイオ
    ードの一端から抵抗を介し、第1のダイオードを接続
    し、該並列運転用ダイオードの他端から抵抗を介し、第
    2のダイオードを接続し、該第1のダイオードのカソー
    ドと第2のダイオードのカソードを接続し、該第1,第
    2のダイオードのカソードと出力端間に抵抗を接続し
    た、並列運転用ダイオードの電圧降下による出力電圧を
    改善するための回路であることを特徴とする請求項1記
    載の電源装置。
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