JPH1198833A - Output current monitoring method - Google Patents

Output current monitoring method

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JPH1198833A
JPH1198833A JP9260122A JP26012297A JPH1198833A JP H1198833 A JPH1198833 A JP H1198833A JP 9260122 A JP9260122 A JP 9260122A JP 26012297 A JP26012297 A JP 26012297A JP H1198833 A JPH1198833 A JP H1198833A
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Masaki Shimura
雅樹 志村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent overvoltage in normal power supplies even if a redundant power supply is shorted by outputting voltage proportional to output current to parallelly connected other power modules when the output current is less than a reference value and not outputting voltage to those power modules when the output current is the same as or higher than the reference value. SOLUTION: When a switching device SW1 of a primary side main circuit 11 is destructed by a short circuit in one of parallelly connected switching power supply modules 1-n, current due to impedance of the primary side main circuit 11 is caused to flow and an abnormal current is kept transmitted to a current detecting circuit 132 until a current transformer T2 becomes magnetically saturated and a signal S5 is sent to a current detected value output circuit 133, a current feedback circuit 134, and a current monitor shutdown circuit 135. A change in output voltage of the normal power supplies 1 except for the defective power supply 1 becomes within a regular value for a maximum current monitor line 5 and no overvoltage appears in the normal power supplies 1 without reducing a current feedback quantity and, as a result, the reliability can be increased by this parallel redundancy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、出力電流モニタ方
式に関し、特に並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式に関する。
The present invention relates to an output current monitoring method, and more particularly, to an output current monitoring method in a power supply system for supplying current to a load from a plurality of power supply modules connected in parallel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、並列接続された複数のスイッチン
グ電源から負荷に電流を供給する電源システムにおける
出力電流のモニタは、図3に示すような方式により行わ
れている。なお、図3において、PWM制御回路131
を除いた制御回路13は、例えば、ユニットロード(U
NITRODE)社発行の刊行物“プロダクト・アンド
・アプリケーションズ・ハンドブック(Product
&Applicaitions Handbook) 1
995−96”の6−424頁に記載されている制御I
Cが使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, monitoring of an output current in a power supply system for supplying current to a load from a plurality of switching power supplies connected in parallel has been performed by a method as shown in FIG. In FIG. 3, the PWM control circuit 131
The control circuit 13 except for the unit load (U)
NITRODE, Inc., "Products and Applications Handbook (Product)
& Applicationations Handbook) 1
Control I described on pages 6-424 of 999-96 "
C is used.

【0003】以下、従来の技術の動作について図3を用
いて説明する。
The operation of the conventional technique will be described below with reference to FIG.

【0004】従来、この種の電源システムの出力電流モ
ニタ方式は、複数のスイッチング電源(1)〜(n)
と、直流電源2と、負荷3とから構成される。スイッチ
ング電源(1)1の出力は、出力バス4により並列接続
されて負荷3に供給される。各スイッチング電源(1)
〜(n)の制御回路13は、最大電流モニタライン5を
介して接続されている。なお、各スイッチング電源
(1)〜(n)の構成は同じであるため、以下の説明は
スイッチング電源(1)1を用いて行う。
Conventionally, the output current monitoring system of this type of power supply system employs a plurality of switching power supplies (1) to (n).
, A DC power supply 2 and a load 3. Outputs of the switching power supply (1) 1 are connected in parallel by an output bus 4 and supplied to a load 3. Each switching power supply (1)
The control circuits 13 to (n) are connected via the maximum current monitor line 5. Since the configurations of the switching power supplies (1) to (n) are the same, the following description will be made using the switching power supply (1) 1.

【0005】スイッチング電源(1)1は、一次側メイ
ン回路11と二次側整流平滑回路12と制御回路13と
から構成されている。
[0005] The switching power supply (1) 1 comprises a primary side main circuit 11, a secondary side rectifying and smoothing circuit 12, and a control circuit 13.

【0006】一次側メイン回路11は、直流電源2の正
極側からカレントトランスT2とメイントランスT1の
一次側巻線とを介し、スイッチング素子SW1の一方の
端子に接続される。スイッチング素子SW1の他方の端
子は直流電源2の負極側に接続されている。スイッチン
グ素子SW1は、スイッチング素子のON−OFF信号
S1により導通する。
The primary side main circuit 11 is connected to one terminal of the switching element SW1 from the positive side of the DC power supply 2 via the current transformer T2 and the primary side winding of the main transformer T1. The other terminal of the switching element SW1 is connected to the negative side of the DC power supply 2. The switching element SW1 is turned on by the ON-OFF signal S1 of the switching element.

【0007】二次側整流平滑回路12は、メイントラン
スT1の二次側巻線から整流用フォワードダイオードD
1,フライホイールダイオードD2,チョークコイルC
L,コンデンサCに接続され、オアダイオードD3を介
して出力電圧Vo(1)を出力する。
The secondary-side rectifying / smoothing circuit 12 supplies a rectifying forward diode D from the secondary-side winding of the main transformer T1.
1, flywheel diode D2, choke coil C
L, connected to the capacitor C, and outputs an output voltage Vo (1) via the OR diode D3.

【0008】制御回路13は、PWM制御回路131
と、電流検出回路132と、電流検出値出力回路133
と、電流帰還回路134とから構成されている。
The control circuit 13 includes a PWM control circuit 131
, A current detection circuit 132, and a current detection value output circuit 133
And a current feedback circuit 134.

【0009】PWM制御回路131は、出力電圧Vo
(1)の出力信号S2に電流帰還回路134の出力信号
S3を乗算したPWM制御回路の入力信号S4を入力信
号とし、この信号S4が一定となるようにスイッチング
素子SW1のON/OFF信号S1を供給している。
[0009] The PWM control circuit 131 outputs the output voltage Vo.
The input signal S4 of the PWM control circuit obtained by multiplying the output signal S2 of (1) by the output signal S3 of the current feedback circuit 134 is used as an input signal, and the ON / OFF signal S1 of the switching element SW1 is changed so that the signal S4 becomes constant. Supplying.

【0010】電流検出回路132は、スイッチング電源
(1)1の直流出力電流に比例したカレントトランスT
2の二次側巻線から得たパルス電流のピーク値を検出
し、電圧信号S5として電流検出値出力回路133と電
流帰還回路134に供給する。
The current detection circuit 132 includes a current transformer T proportional to the DC output current of the switching power supply (1) 1.
The peak value of the pulse current obtained from the secondary winding No. 2 is detected and supplied to the current detection value output circuit 133 and the current feedback circuit 134 as a voltage signal S5.

【0011】オペアンプOA1とダイオードD4により
構成される電流検出値出力回路133は、電圧信号S5
を電圧モニタ信号S6として最大電流モニタライン5に
供給すると同時に、電流帰還回路134に供給する。電
流帰還回路134は、電圧信号S5と電圧モニタ信号S
6をオペアンプOA2によって減算して電流帰還信号S
3を供給している。
The current detection value output circuit 133 composed of an operational amplifier OA1 and a diode D4 outputs a voltage signal S5.
At the same time as the voltage monitor signal S6 to the maximum current monitor line 5, and to the current feedback circuit 134. The current feedback circuit 134 outputs the voltage signal S5 and the voltage monitor signal S
6 is subtracted by the operational amplifier OA2 and the current feedback signal S
3 are supplied.

【0012】このように、前述の最大電流モニタライン
5には、スイッチング電源(1)1の出力電流に比例し
た電圧信号S5が電流検出回路132から出力され、電
流検出値出力回路133を介して他のスイッチング電源
(2)〜(n)に伝達される。
As described above, the voltage signal S 5 proportional to the output current of the switching power supply (1) 1 is output from the current detection circuit 132 to the maximum current monitor line 5, and is output via the current detection value output circuit 133. It is transmitted to the other switching power supplies (2) to (n).

【0013】従って、最大電流モニタライン5に出力さ
れる電圧モニタ信号S6は、並列接続されたスイッチン
グ電源(1)〜(n)の中で、直流出力の負荷3への供
給が最大となっているスイッチング電源の電流検出回路
132の出力電圧値Vm(Max)がモニタされること
となる。
Accordingly, the voltage monitor signal S6 output to the maximum current monitor line 5 is such that the DC power supply to the load 3 becomes maximum among the switching power supplies (1) to (n) connected in parallel. The output voltage value Vm (Max) of the current detection circuit 132 of the switching power supply is monitored.

【0014】例えば、スイッチング電源(1)1の出力
電圧Vo(1)は、電流検出回路132から出力される
直流電圧信号S5の電圧値をVm(1)とすると、 Vo(1)=Vs+α(Vm(Max)−Vm(1))・・・ 但し、Vs:出力設定電圧値 α:電流帰還係数とな
る。
For example, assuming that the voltage value of the DC voltage signal S5 output from the current detection circuit 132 is Vm (1), the output voltage Vo (1) of the switching power supply (1) 1 is Vo (1) = Vs + α ( Vm (Max) -Vm (1)) where Vs: output set voltage value α: current feedback coefficient.

【0015】式で表されるように、並列接続されてい
るスイッチング電源(1)〜(n)の中で、出力電流が
最大のスイッチング電源の電流検出回路の出力電圧値V
m(Max)を基準とし、自スイッチング電源の電流検
出回路の出力電圧値Vm(1〜n)と誤差加算して各ス
イッチング電源の出力電圧Vo(1〜n)を制御するこ
とで電流バランスをとっている。
As represented by the equation, the output voltage value V of the current detection circuit of the switching power supply having the largest output current among the switching power supplies (1) to (n) connected in parallel.
The current balance is controlled by controlling the output voltage Vo (1 to n) of each switching power supply by adding an error to the output voltage value Vm (1 to n) of the current detection circuit of the own switching power supply based on m (Max) as a reference. I am taking.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術においては、次のような問題がある。
However, the above-mentioned prior art has the following problems.

【0017】並列接続されているスイッチング電源の一
次側メイン回路11のスイッチング素子SW1がショー
トモードで破損した時、あるいは、二次側整流平滑回路
12のコンデンサCがショートモードで破損した時に
は、定常状態ではあり得ない電流が一次側メイン回路1
1内を流れる。
When the switching element SW1 of the primary side main circuit 11 of the switching power supply connected in parallel is damaged in the short mode, or when the capacitor C of the secondary side rectifying and smoothing circuit 12 is damaged in the short mode, a steady state is established. The impossible current is the primary side main circuit 1.
It flows inside 1.

【0018】この異常電流は、カレントトランスT2を
介して電流検出回路132により検出され、電圧信号S
5として電流検出値出力回路133を介して最大電流モ
ニタライン5に伝達され、最大電流モニタライン5を支
配することになる。
This abnormal current is detected by the current detection circuit 132 via the current transformer T2, and the voltage signal S
The value 5 is transmitted to the maximum current monitor line 5 via the current detection value output circuit 133, and controls the maximum current monitor line 5.

【0019】この時の電流検出回路132の出力電圧値
をVm(Over)とすると、スイッチング電源(1)
の出力電圧(1)は、式より、 Vo(1)=Vs+α(Vm(Over)−Vm(1))・・・ となり、( )内の数値には次式の関係が成立する。
Assuming that the output voltage value of the current detection circuit 132 at this time is Vm (Over), the switching power supply (1)
From the equation, the output voltage (1) is as follows: Vo (1) = Vs + α (Vm (Over) −Vm (1))...

【0020】 (Vm(Over)−Vm(1)) >(Vm(Max)−Vm(01))・・・ 従って、正常動作している各スイッチング電源の出力電
圧Voは、定常状態で電源装置が動作している時よりも
高い電圧値が出力されることになり、過電圧値の小さな
順で過電圧となり、その結果冗長構成が維持できず、電
源システムがダウンする。この問題を回避するためには
電流帰還量を小さくせざるを得ないが、並列接続された
各スイッチング電源間の電流バランスが崩れてしまう。
(Vm (Over) −Vm (1))> (Vm (Max) −Vm (01)) Therefore, the output voltage Vo of each normally operating switching power supply is a power supply in a steady state. Will be output higher than when the is operating, and the overvoltages will be overvoltage in ascending order of the overvoltage value. As a result, the redundant configuration cannot be maintained and the power supply system will be down. To avoid this problem, the amount of current feedback must be reduced, but the current balance between the switching power supplies connected in parallel is lost.

【0021】本発明は、並列冗長接続されているスイッ
チング電源に異常短絡が発生した場合に、正常動作して
いる他のスイッチング電源の出力電圧が上昇して過電圧
になることを防ぎ、電源システムの信頼性を向上させる
ことを目的とする。
According to the present invention, when an abnormal short circuit occurs in a switching power supply connected in parallel and redundant connection, the output voltage of another normally operating switching power supply is prevented from rising and becoming overvoltage, The purpose is to improve reliability.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の出力電流
モニタ方式は、並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式であって、各電源モジュールの出力電流値が
基準値未満の場合は前記並列接続された他の電源モジュ
ールに前記出力電流値に比例した電圧を出力し、前記出
力電流値が基準値以上の場合は前記並列接続された他の
電源モジュールに前記出力電流値に比例した電圧を出力
しないことを特徴とする。
A first output current monitoring method according to the present invention is an output current monitoring method in a power supply system for supplying current to a load from a plurality of power supply modules connected in parallel. If the output current value is less than the reference value, a voltage proportional to the output current value is output to the other power supply module connected in parallel, and if the output current value is equal to or more than the reference value, the other power supply modules connected in parallel No voltage proportional to the output current value is output to the power supply module.

【0023】本発明の第2の出力電流モニタ方式は、本
発明の第1の出力電流モニタ方式において、前記出力電
流値が基準値以上の電源モジュールがあった場合、前記
出力電流値が基準値未満の電源モジュールのうち出力電
流が最も大きい電源モジュールの出力電流値に比例した
電圧と各電源モジュールの出力電流値に比例した電圧と
の差を基に各電源モジュールの出力電流値を制御するこ
とを特徴とする。
According to a second output current monitoring method of the present invention, in the first output current monitoring method of the present invention, when there is a power supply module whose output current value is equal to or more than a reference value, the output current value is equal to the reference value. Control the output current value of each power supply module based on the difference between the voltage proportional to the output current value of the power supply module with the largest output current and the voltage proportional to the output current value of each power supply module among the power supply modules of It is characterized by.

【0024】本発明の第3の出力電流モニタ方式は、並
列接続された複数の電源モジュールから負荷に電流を供
給する電源システムにおける出力電流モニタ方式であっ
て、各電源モジュールの出力電流を検出した後、電圧変
換して電圧信号を生成する電流検出回路と、オペアンプ
とダイオードとを備え、前記電圧信号を直列接続された
前記オペアンプとダイオードを介して前記並列接続され
た他の電源モジュールに出力する電流検出値出力回路
と、出力が前記電流検出値出力回路のオペアンプの出力
に接続されているコンパレータを備え、前記コンパレー
タは前記電圧信号と基準値とを比較し、前記電圧信号が
前記基準値より小さい場合は前記電圧信号を前記並列接
続された他の電源モジュールに出力し、前記電圧信号が
前記基準値以上の場合は前記電圧信号を前記並列接続さ
れた他の電源モジュールに出力しないよう前記電流検出
値出力回路を制御する電流モニタシャットダウン回路
と、を各電源モジュールに有することを特徴とする。
A third output current monitoring method according to the present invention is an output current monitoring method in a power supply system for supplying current to a load from a plurality of power supply modules connected in parallel, and detects an output current of each power supply module. After that, it includes a current detection circuit that converts a voltage to generate a voltage signal, an operational amplifier and a diode, and outputs the voltage signal to the other power supply module connected in parallel via the operational amplifier and the diode connected in series. A current detection value output circuit; and a comparator having an output connected to an output of an operational amplifier of the current detection value output circuit, wherein the comparator compares the voltage signal with a reference value, and the voltage signal is higher than the reference value. If the voltage signal is smaller than the reference value, the voltage signal is output to the other power supply module connected in parallel. It is characterized by having a current monitor shutdown circuit for controlling the current detection value output circuit so as not to output the voltage signal to the other power supply modules the parallel connected to each power module.

【0025】本発明の第4の出力電流モニタ方式は、本
発明の第3の出力電流モニタ方式において、前記電流検
出値出力回路のオペアンプとダイオードの間にスイッチ
を設け、前記電流モニタシャットダウン回路は、前記電
圧信号が前記基準値より小さい場合は前記スイッチをO
Nし、前記電圧信号が前記基準値以上の場合は前記スイ
ッチをOFFするよう制御することを特徴とする。
According to a fourth output current monitoring method of the present invention, in the third output current monitoring method of the present invention, a switch is provided between an operational amplifier and a diode of the current detection value output circuit, and the current monitor shutdown circuit is If the voltage signal is less than the reference value,
N, and when the voltage signal is equal to or higher than the reference value, the switch is controlled to be turned off.

【0026】本発明の第5の出力電流モニタ方式は、本
発明の第1〜第4の出力電流モニタ方式において、前記
基準値は可変であることを特徴とする。
According to a fifth output current monitoring method of the present invention, in the first to fourth output current monitoring methods of the present invention, the reference value is variable.

【0027】本発明の第6の出力電流モニタ方式は、本
発明の第1〜第5の出力電流モニタ方式において、前記
電源モジュールはスイッチング電源であることを特徴と
する。
According to a sixth output current monitoring method of the present invention, in the first to fifth output current monitoring methods of the present invention, the power supply module is a switching power supply.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0029】図1は、本発明の一実施の形態を示す回路
図であり、複数のスイッチング電源(1)〜(n)と、
直流電源2と、負荷3とから構成される。スイッチング
電源(1)1の出力は、出力バス4により並列接続され
て負荷3に供給される。各スイッチング電源(1)〜
(n)の制御回路13は、最大電流モニタライン5を介
して接続されている。ここで、制御回路13に電流モニ
タシャットダウン回路135を備えたことが本発明の特
徴である。なお、各スイッチング電源(1)〜(n)の
構成は同じであるため、以下の説明はスイッチング電源
(1)1を用いて行う。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, in which a plurality of switching power supplies (1) to (n);
It comprises a DC power supply 2 and a load 3. Outputs of the switching power supply (1) 1 are connected in parallel by an output bus 4 and supplied to a load 3. Each switching power supply (1) ~
The control circuit 13 in (n) is connected via the maximum current monitor line 5. Here, a feature of the present invention is that the control circuit 13 includes the current monitor shutdown circuit 135. Since the configurations of the switching power supplies (1) to (n) are the same, the following description will be made using the switching power supply (1) 1.

【0030】スイッチング電源(1)1は、一次側メイ
ン回路11と二次側整流平滑回路12と制御回路13と
から構成されている。
The switching power supply (1) 1 comprises a primary side main circuit 11, a secondary side rectifying and smoothing circuit 12, and a control circuit 13.

【0031】一次側メイン回路11は、直流電源2の正
極側からカレントトランスT2とメイントランスT1の
一次側巻線とを介し、スイッチング素子SW1の一方の
端子に接続される。スイッチング素子SW1の他方の端
子は直流電源2の負極側に接続されている。スイッチン
グ素子SW1は、スイッチング素子のON/OFF信号
S1により導通する。
The primary side main circuit 11 is connected from the positive side of the DC power supply 2 to one terminal of the switching element SW1 via the current transformer T2 and the primary side winding of the main transformer T1. The other terminal of the switching element SW1 is connected to the negative side of the DC power supply 2. The switching element SW1 is turned on by the ON / OFF signal S1 of the switching element.

【0032】二次側整流平滑回路12は、メイントラン
スT1の二次側巻線から整流用フォワードダイオードD
1,フライホイールダイオードD2,チョークコイルC
L,コンデンサCに接続され、オアダイオードD3を介
して出力電圧Vo(1)を出力する。
The secondary rectifying / smoothing circuit 12 supplies a rectifying forward diode D from the secondary winding of the main transformer T1.
1, flywheel diode D2, choke coil C
L, connected to the capacitor C, and outputs an output voltage Vo (1) via the OR diode D3.

【0033】制御回路13は、PWM制御回路131
と、電流検出回路132と、電流検出値出力回路133
と、電流帰還回路134と、電流モニタシャットダウン
回路135とから構成されている。
The control circuit 13 includes a PWM control circuit 131
, A current detection circuit 132, and a current detection value output circuit 133
, A current feedback circuit 134, and a current monitor shutdown circuit 135.

【0034】PWM制御回路131は、出力電圧Vo
(1)の出力信号S2に電流帰還回路の出力信号S3を
乗算したPWM制御回路の入力信号S4を入力信号と
し、この信号S4が一定となるようにスイッチング素子
SW1のON/OFF信号S1を供給している。
The PWM control circuit 131 outputs the output voltage Vo
The input signal S4 of the PWM control circuit obtained by multiplying the output signal S2 of (1) by the output signal S3 of the current feedback circuit is used as an input signal, and the ON / OFF signal S1 of the switching element SW1 is supplied so that the signal S4 becomes constant. doing.

【0035】電流検出回路132は、スイッチング電源
(1)1の直流出力電流に比例したカレントトランスT
2の二次側巻線から得たパルス電流のピーク値を検出
し、電圧信号S5として電流検出値出力回路133,電
流帰還回路134および電流モニタシャットダウン回路
135に供給する。
The current detection circuit 132 includes a current transformer T proportional to the DC output current of the switching power supply (1) 1.
The peak value of the pulse current obtained from the secondary winding 2 is detected and supplied as a voltage signal S5 to the current detection value output circuit 133, the current feedback circuit 134, and the current monitor shutdown circuit 135.

【0036】オペアンプOA1とダイオードD4により
構成される電流検出値出力回路133は、電圧信号S5
を電圧モニタ信号S6として最大電流モニタライン5に
供給すると同時に、電流帰還回路134に供給する。電
流帰還回路134は、電圧信号S5と電圧モニタ信号S
6をオペアンプOA2によって減算して電流帰還信号S
3を供給している。
The current detection value output circuit 133 composed of the operational amplifier OA1 and the diode D4 outputs the voltage signal S5
At the same time as the voltage monitor signal S6 to the maximum current monitor line 5, and to the current feedback circuit 134. The current feedback circuit 134 outputs the voltage signal S5 and the voltage monitor signal S
6 is subtracted by the operational amplifier OA2 and the current feedback signal S
3 are supplied.

【0037】電流モニタシャットダウン回路135は、
コンパレータCMPを備えており、コンパレータCMP
は電圧信号S5と基準電圧Vrefを入力とし、出力が
電流検出値出力回路133のオペアンプOA1の出力に
接続されている。
The current monitor shutdown circuit 135
Comparator CMP is provided.
Has a voltage signal S5 and a reference voltage Vref as inputs, and has an output connected to the output of the operational amplifier OA1 of the current detection value output circuit 133.

【0038】上述したように、最大電流モニタライン5
には、スイッチング電源(1)1の出力電流に比例した
電圧信号S5が電流検出回路132から出力され、電流
検出値出力回路133を介して他のスイッチング電源
(2)〜(n)に伝達される。
As described above, the maximum current monitor line 5
, A voltage signal S5 proportional to the output current of the switching power supply (1) 1 is output from the current detection circuit 132 and transmitted to the other switching power supplies (2) to (n) via the current detection value output circuit 133. You.

【0039】次に、本発明の一実施の形態の動作につい
て図1を用いて詳細に説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0040】図1に示すように、スイッチング電源
(1)〜(n)が並列に接続され、並列冗長運転して負
荷3に電力を供給している。最大電流モニタライン5に
は、スイッチング電源1の出力電流に比例した電圧信号
S5が各スイッチング電源1の電流検出回路132から
出力され、電流検出値出力回路133を介してダイオー
ドオアにて接続されている。
As shown in FIG. 1, switching power supplies (1) to (n) are connected in parallel, and supply electric power to the load 3 by performing parallel redundant operation. A voltage signal S5 proportional to the output current of the switching power supply 1 is output from the current detection circuit 132 of each switching power supply 1 to the maximum current monitor line 5, and is connected via a current detection value output circuit 133 by a diode OR. I have.

【0041】従って、最大電流モニタライン5に出力さ
れる電圧モニタ信号S6は、並列接続されたスイッチン
グ電源(1)〜(n)の中で、直流出力の負荷3への供
給が最大となっているスイッチング電源の電流検出回路
132の出力電圧値Vm(Max)がモニタされること
となる。
Accordingly, the voltage monitor signal S6 output to the maximum current monitor line 5 is such that the DC power supply to the load 3 becomes maximum among the switching power supplies (1) to (n) connected in parallel. The output voltage value Vm (Max) of the current detection circuit 132 of the switching power supply is monitored.

【0042】例えば、スイッチング電源(1)1の出力
電圧Vo(1)は、電流検出回路132から出力される
直流電圧信号S5の電圧値をVm(1)とすると、 Vo(1)=Vs+α(Vm(Max)−Vm(1)) 但し、Vs:出力設定電圧値 α:電流帰還係数とな
る。
For example, assuming that the voltage value of the DC voltage signal S5 output from the current detection circuit 132 is Vm (1), the output voltage Vo (1) of the switching power supply (1) 1 is Vo (1) = Vs + α ( Vm (Max) -Vm (1)) where Vs: output set voltage value α: current feedback coefficient.

【0043】上式で表されるように、並列接続されてい
るスイッチング電源(1)〜(n)の中で、出力電流が
最大のスイッチング電源の電流検出回路の出力電圧値V
m(Max)を基準とし、自スイッチング電源の電流検
出回路の出力電圧値Vm(1〜n)と誤差加算して各ス
イッチング電源の出力電圧Vo(1〜n)を制御するこ
とで電流バランスをとっている。
As represented by the above equation, the output voltage value V of the current detection circuit of the switching power supply having the largest output current among the switching power supplies (1) to (n) connected in parallel.
The current balance is controlled by controlling the output voltage Vo (1 to n) of each switching power supply by adding an error to the output voltage value Vm (1 to n) of the current detection circuit of the own switching power supply based on m (Max) as a reference. I am taking.

【0044】いま、並列接続されているn台の内の1台
のスイッチング電源モジュールにおいて、一次側メイン
回路11のスイッチング素子SW1がショートモードで
破損した場合、一次側メイン回路11のインピーダンス
分の電流が本回路内を流れ、カレントトランスT2が磁
気飽和を起こすまでは、このカレントトランスT2によ
り異常電流値が電流検出回路132に伝達される。
Now, in one of the n switching power supply modules connected in parallel, if the switching element SW1 of the primary side main circuit 11 is broken in the short mode, the current corresponding to the impedance of the primary side main circuit 11 is obtained. Until the current transformer T2 causes magnetic saturation, the abnormal current value is transmitted to the current detection circuit 132 by the current transformer T2.

【0045】ここでピーク値を整流検出された電圧値を
V132(SW1ショート)とすると、この電圧値は信
号S5として電流検出値出力回路133と電流帰還回路
134に報告されると同時に、電流モニタシャットダウ
ン回路135にも報告される。
If the voltage value whose peak value is rectified and detected is V132 (SW1 short), this voltage value is reported as a signal S5 to the current detection value output circuit 133 and the current feedback circuit 134, and at the same time, It is also reported to the shutdown circuit 135.

【0046】電流モニタシャットダウン回路135にお
いては、基準電圧Vrefが、 Vref=V132(100%)×1.1 但し、V102(100%):定格出力電流を供給して
いる時の一次側メイン回路11の電流を電流検出回路1
32で電圧変換した値。 と設定されている。これは、この時伝達されてくる電流
検出値V132(SW1ショート)の信号S5に対し、 Vref<V132(SW1ショート) に示す関係が成立するため、コンパレータCMPの出力
はロウ(0V)レベルとなり、電流検出値出力回路13
3のオペアンプOA1の出力もロウ(0V)となるの
で、最大電流モニタライン5に対して基準電圧Vref
値以上の異常電圧V132(SW1ショート)は伝達さ
れない。
In the current monitor shutdown circuit 135, the reference voltage Vref is Vref = V132 (100%) × 1.1 where V102 (100%): the primary side main circuit 11 when the rated output current is supplied. Current detection circuit 1
Value converted by voltage at 32. Is set. This is because, with respect to the signal S5 of the current detection value V132 (SW1 short) transmitted at this time, the relationship shown as Vref <V132 (SW1 short) is established, so that the output of the comparator CMP becomes the low (0 V) level, Current detection value output circuit 13
3 is also low (0 V), the reference voltage Vref is applied to the maximum current monitor line 5.
Abnormal voltage V132 (SW1 short) exceeding the value is not transmitted.

【0047】従って、最大電流モニタライン5に対して
は、本ショートモードで故障したスイッチング電源1以
外のスイッチング電源1の、n−1台の中で、直流出力
電流の負荷3への供給が最大となっているスイッチング
電源1の電流検出回路132の出力電圧値Vm(Ma
x)がモニタされるため、正常動作しているスイッチン
グ電源1の出力電圧変動は定常値以内となり、電流帰還
量を下げなくても過電圧となることもなく冗長可能とな
る。
Accordingly, for the maximum current monitor line 5, the supply of the DC output current to the load 3 among the n-1 switching power supplies 1 other than the switching power supply 1 that failed in the short-circuit mode is the largest. The output voltage value Vm (Ma) of the current detection circuit 132 of the switching power supply 1
Since x) is monitored, the output voltage fluctuation of the normally operating switching power supply 1 is within a steady value, and redundancy is possible without lowering the current feedback amount without overvoltage.

【0048】また、二次側整流平滑回路12のコンデン
サCがショートモードで破損したときは、二次側整流平
滑回路12内に定格値以上の電流が流れ、メイントラン
スT1から一次側メイン回路11内にもこれに比例した
電流が流れ、カレントトランスT2により電流検出回路
132に伝達される。
When the capacitor C of the secondary rectifying / smoothing circuit 12 is damaged in the short mode, a current exceeding the rated value flows in the secondary rectifying / smoothing circuit 12, and the primary main circuit 11 A current proportional to the current flows therein, and is transmitted to the current detection circuit 132 by the current transformer T2.

【0049】この時、電流検出回路132によりピーク
値を電流検出された電圧値をV132(Cショート)と
すると、この電圧値に対しては、 Vref<V132(Cショート) の関係が成り立つ。
At this time, assuming that the voltage value at which the peak value is current detected by the current detection circuit 132 is V132 (C short), the relationship of Vref <V132 (C short) holds for this voltage value.

【0050】以降の動作については、前述のスイッチン
グ素子SW1がショートモードで破損したときと同様で
あり、この故障モードに対しても電流帰還量を下げなく
ても各スイッチン電源1の出力電圧変動は定常値以内と
なり、過電圧となることもなく冗長可能となる。
The subsequent operation is the same as when the above-described switching element SW1 is damaged in the short-circuit mode. Even in this failure mode, the output voltage fluctuation of each switched-on power supply 1 can be achieved without reducing the amount of current feedback. Is within the steady-state value, and redundancy is possible without overvoltage.

【0051】次に、本発明の他の実施の形態について図
2を用いて説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0052】本発明の他の実施の形態は、以上説明した
本発明の一実施の形態の電流検出値出力回路133にお
いて、オペアンプOA1とダイオードD4との間にスイ
ッチング素子SW2を設けたものである。図2は、本発
明の他の実施の形態を示す回路図であり、図1と同一の
参照符号は同一の構成部品を示す。なお、以下の説明
は、本発明の一実施の形態と異なる部分について行う。
In another embodiment of the present invention, the switching element SW2 is provided between the operational amplifier OA1 and the diode D4 in the current detection value output circuit 133 of the embodiment of the present invention described above. . FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components. Note that the following description is made for portions different from the embodiment of the present invention.

【0053】本発明の一実施の形態においては、電圧信
号S5を、電流検出値出力回路133,電流帰還回路1
34および電流モニタシャットダウン回路135に供給
し、オペアンプOA1とダイオードD4の直列回路によ
り構成される電流検出値出力回路133を介し、最大電
流モニタライン5に供給している。
In one embodiment of the present invention, the voltage signal S5 is supplied to the current detection value output circuit 133, the current feedback circuit 1
34 and a current monitor shutdown circuit 135, and is supplied to the maximum current monitor line 5 via a current detection value output circuit 133 constituted by a series circuit of an operational amplifier OA 1 and a diode D 4.

【0054】本実施の形態においては、電流検出値出力
回路133のオペアンプOA1とダイオードD4との間
にスイッチング素子SW2を設け、このスイッチング素
子SW2の開閉は電流モニタシャットダウン回路135
により制御するようにしている。電流モニタシャットダ
ウン回路135には、コンパレータCMPが備えられて
おり、このコンパレータCMPには電圧信号S5と基準
電圧Vrefが入力される。
In this embodiment, a switching element SW2 is provided between the operational amplifier OA1 of the current detection value output circuit 133 and the diode D4, and the switching of the switching element SW2 is performed by the current monitor shutdown circuit 135.
Is controlled by The current monitor shutdown circuit 135 includes a comparator CMP. The comparator CMP receives the voltage signal S5 and the reference voltage Vref.

【0055】コンパレータCMPは、電圧信号S5と基
準電圧Vrefとを比較し、電圧信号S5<基準電圧V
refのときはスイッチング素子SW2を閉、電圧信号
S5>基準電圧Vrefのときはスイッチング素子SW
2を開、とするようにスイッチング素子の0N/OFF
信号S7により制御する。
The comparator CMP compares the voltage signal S5 with the reference voltage Vref, and determines that the voltage signal S5 <the reference voltage Vref.
When ref, the switching element SW2 is closed. When the voltage signal S5> the reference voltage Vref, the switching element SW2 is closed.
2 open, 0N / OFF of the switching element
It is controlled by a signal S7.

【0056】なお、以上説明した本発明の一実施の形態
および他の実施の形態においては、並列冗長接続されて
いるスイッチング電源の出力電流モニタ方式として説明
したが、スイッチング電源以外の電源モジュールにおい
ても本発明が適用できることは明らかである。
In the above-described embodiment and other embodiments of the present invention, the output current monitoring method of the switching power supplies connected in parallel and redundantly has been described. It is clear that the present invention is applicable.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、並列冗
長接続されているスイッチング電源に異常短絡が発生し
た場合に、電流帰還量を下げて電流バランスを悪くする
ことなく、正常動作している他のスイッチング電源の出
力電圧が過電圧になることを防ぐことにより、電源シス
テムの信頼性が向上するという効果を有する。
As described above, according to the present invention, when an abnormal short circuit occurs in a switching power supply connected in parallel and redundant manner, normal operation can be performed without lowering the amount of current feedback and deteriorating current balance. By preventing the output voltage of another switching power supply from becoming excessive, the reliability of the power supply system is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施の形態を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

【図3】従来の技術を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スイッチング電源(1)〜(n) 11 一次側メイン回路 12 二次側整流平滑回路 13 制御回路 131 PWM制御回路 132 電流検出回路 133 電流検出値出力回路 134 電流帰還回路 135 電流モニタシャットダウン回路 2 直流電源 3 負荷 4 出力バス 5 最大電流モニタライン C コンデンサ CL チョークコイル CMP コンパレータ D1 整流用フォワードダイオード D2 フライホイールダイオード D3 オアダイオード D4 ダイオード OA1,OA2 オペアンプ S1,S7 スイッチング素子のON/OFF信号 S2 出力電圧Voの出力信号 S3 電流帰還回路の出力信号 S4 PWM制御回路の入力信号 S5 電圧信号 S6 電圧モニタ信号 SW1,SW2 スイッチング素子 T1 メイントランス T2 カレントトランス Reference Signs List 1 switching power supplies (1) to (n) 11 primary side main circuit 12 secondary side rectification smoothing circuit 13 control circuit 131 PWM control circuit 132 current detection circuit 133 current detection value output circuit 134 current feedback circuit 135 current monitor shutdown circuit 2 DC Power supply 3 Load 4 Output bus 5 Maximum current monitor line C Capacitor CL Choke coil CMP Comparator D1 Rectifier forward diode D2 Flywheel diode D3 OR diode D4 Diode OA1, OA2 Operational amplifier S1, S7 Switching element ON / OFF signal S2 Output voltage Vo Output signal S3 output signal of current feedback circuit S4 input signal of PWM control circuit S5 voltage signal S6 voltage monitor signal SW1, SW2 switching element T1 main transformer T2 current Nsu

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式であって、各電源モジュールの出力電流値が
基準値未満の場合は前記並列接続された他の電源モジュ
ールに前記出力電流値に比例した電圧を出力し、前記出
力電流値が基準値以上の場合は前記並列接続された他の
電源モジュールに前記出力電流値に比例した電圧を出力
しないことを特徴とする出力電流モニタ方式。
An output current monitoring method in a power supply system for supplying current to a load from a plurality of power supply modules connected in parallel, wherein when an output current value of each power supply module is less than a reference value, the power supply module is connected in parallel. A voltage proportional to the output current value is output to another power supply module, and a voltage proportional to the output current value is not output to the other power supply modules connected in parallel when the output current value is equal to or more than a reference value. An output current monitoring method characterized by the following.
【請求項2】 前記出力電流値が基準値以上の電源モジ
ュールがあった場合、前記出力電流値が基準値未満の電
源モジュールのうち出力電流が最も大きい電源モジュー
ルの出力電流値に比例した電圧と各電源モジュールの出
力電流値に比例した電圧との差を基に各電源モジュール
の出力電流値を制御することを特徴とする請求項1記載
の出力電流モニタ方式。
2. When there is a power supply module whose output current value is equal to or greater than a reference value, a voltage proportional to the output current value of the power supply module having the largest output current among the power supply modules whose output current value is less than the reference value. 2. The output current monitoring method according to claim 1, wherein an output current value of each power supply module is controlled based on a difference from a voltage proportional to an output current value of each power supply module.
【請求項3】 並列接続された複数の電源モジュールか
ら負荷に電流を供給する電源システムにおける出力電流
モニタ方式であって、 各電源モジュールの出力電流を検出した後、電圧変換し
て電圧信号を生成する電流検出回路と、 オペアンプとダイオードとを備え、前記電圧信号を直列
接続された前記オペアンプとダイオードを介して前記並
列接続された他の電源モジュールに出力する電流検出値
出力回路と、 出力が前記電流検出値出力回路のオペアンプの出力に接
続されているコンパレータを備え、前記コンパレータは
前記電圧信号と基準値とを比較し、前記電圧信号が前記
基準値より小さい場合は前記電圧信号を前記並列接続さ
れた他の電源モジュールに出力し、前記電圧信号が前記
基準値以上の場合は前記電圧信号を前記並列接続された
他の電源モジュールに出力しないよう前記電流検出値出
力回路を制御する電流モニタシャットダウン回路と、 を各電源モジュールに有することを特徴とする出力電流
モニタ方式。
3. An output current monitoring method in a power supply system for supplying current to a load from a plurality of power supply modules connected in parallel, wherein after detecting an output current of each power supply module, voltage conversion is performed to generate a voltage signal. A current detection value output circuit for outputting the voltage signal to the other power supply module connected in parallel via the operational amplifier and the diode connected in series; and A comparator connected to an output of an operational amplifier of the current detection value output circuit, wherein the comparator compares the voltage signal with a reference value, and connects the voltage signal in parallel when the voltage signal is smaller than the reference value. Output to another power supply module, and when the voltage signal is equal to or greater than the reference value, the voltage signal is connected in parallel to the power supply module. And a current monitor shutdown circuit for controlling the current detection value output circuit so as not to output to another power supply module.
【請求項4】 前記電流検出値出力回路のオペアンプと
ダイオードの間にスイッチを設け、前記電流モニタシャ
ットダウン回路は、前記電圧信号が前記基準値より小さ
い場合は前記スイッチをONし、前記電圧信号が前記基
準値以上の場合は前記スイッチをOFFするよう制御す
ることを特徴とする請求項3記載の出力電流モニタ方
式。
4. A switch is provided between an operational amplifier and a diode of the current detection value output circuit, and the current monitor shutdown circuit turns on the switch when the voltage signal is smaller than the reference value, and the voltage signal is 4. The output current monitoring method according to claim 3, wherein the control is performed such that the switch is turned off when the output current is equal to or larger than the reference value.
【請求項5】 前記基準値は可変であることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれか1項記載の出力電流モニタ方
式。
5. The output current monitoring method according to claim 1, wherein the reference value is variable.
【請求項6】 前記電源モジュールはスイッチング電源
であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記
載の出力電流モニタ方式。
6. The output current monitoring method according to claim 1, wherein said power supply module is a switching power supply.
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CN107994547A (en) * 2017-12-08 2018-05-04 杭州可靠性仪器厂 A kind of output current decision maker

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