JPS58218867A - Control system of parallel-operation power supply - Google Patents
Control system of parallel-operation power supplyInfo
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- JPS58218867A JPS58218867A JP57102372A JP10237282A JPS58218867A JP S58218867 A JPS58218867 A JP S58218867A JP 57102372 A JP57102372 A JP 57102372A JP 10237282 A JP10237282 A JP 10237282A JP S58218867 A JPS58218867 A JP S58218867A
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- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
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- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- H02M3/157—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with digital control
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野の説明）
本発明は電源制御方式に関し、特に制御用にマイクロプ
ロセサを使用した並列運転電源制御方式（従来技術の説
明）
従来、この種の並列運転電源制御方式では、並列運転さ
れるそれぞれの電源制御モジュールに対して、定格出力
電流付近に動作点を有する出力電圧垂下回路を設けてい
た。この出力電圧垂下回路は一つの電源制御モジュール
に出力電流が集中しようとすると定格出力電流付近で出
力電圧が低下し始めるため、それ以上の電流の増加を防
止するというものである。したがって、並列接続される
それぞれの電源制御モジュールの出方電流はほとんど平
衡していないため、普通は一部の電源制御モジュールに
対して常に大きな電流が流れて太き表負荷が加わシ、信
頼性の面で不都合な結果を生ずるという欠点があった。[Detailed Description of the Invention] (Description of Technical Field) The present invention relates to a power supply control system, and in particular, a parallel operation power supply control system using a microprocessor for control (Description of Prior Art) Conventionally, this type of parallel operation power supply control has been performed. In this method, each power supply control module operated in parallel was provided with an output voltage drooping circuit having an operating point near the rated output current. This output voltage drooping circuit prevents the current from increasing any further since the output voltage begins to drop near the rated output current when the output current tries to concentrate on one power supply control module. Therefore, the output currents of the power supply control modules connected in parallel are hardly balanced, so normally a large current always flows to some power supply control modules and a heavy load is applied to them, resulting in poor reliability. This method has the drawback of producing disadvantageous results in terms of.
一方、出力電流を平衡させようとすると定格出方電流以
下で９出カインピーダンスが非常に小さいため調整に手
間どり、また調整後の安定性に欠けるという欠点本あっ
た。On the other hand, when trying to balance the output current, the impedance of the nine outputs is very small below the rated output current, making it difficult to adjust, and there is also a drawback that stability is lacking after adjustment.
（発明の詳細な説明）
本発明の目的は並列運転電源制御モジュールと２台以上
のスイッチング電源モジュールとの内部にマイクロプロ
セサを使用し、これＫよってスイッチング電源モジュー
ルの出方電圧と相互に並列接続された個々のスイッチン
グ電源モジュールの出力電流とを監視し、これらの出方
電圧や出力電流にみあったパルス幅情報をディジタルデ
ータとしてスイッチング電源モジュールから並列運転電
源制御モジュールへ送出し、並列運転電源制御モジュー
ルから動作上必要な情報をディジタルデータとしてスイ
ッチング電源モジュールへ送出することによって、許容
範囲内で出力電流を平衡させるように構成した並列運転
電源制御方式を提供することにある。(Detailed Description of the Invention) The object of the present invention is to use a microprocessor inside a parallel operation power supply control module and two or more switching power supply modules, and thereby connect the output voltages of the switching power supply modules in parallel with each other. The output current of each switching power supply module is monitored, and pulse width information that matches these output voltages and output currents is sent as digital data from the switching power supply module to the parallel operation power supply control module, and the parallel operation power supply An object of the present invention is to provide a parallel operation power supply control system configured to balance output current within a permissible range by sending information necessary for operation as digital data from a control module to a switching power supply module.
（発明の構成と作用の説明）
本発明による並列運転電源制御方式は上位制御装置と、
並列運転電源制御モジュールと、２台以上のスイッチン
グ電源モジュールと、論理装置とから成立つものである
。(Description of structure and operation of the invention) The parallel operation power supply control method according to the invention includes a host control device,
It consists of a parallel operation power supply control module, two or more switching power supply modules, and a logic device.
並列運転電源制御モジュールはマイクロプロセサと、ク
ロック信号発生部と、レジスタ部と、プログラムメモリ
と、Ｉ１０ボートと、Ａ／Ｄ変換部とを具備している。The parallel operation power supply control module includes a microprocessor, a clock signal generation section, a register section, a program memory, an I10 port, and an A/D conversion section.
また、それぞれのスイッチング電源モジュールはマイク
ロプロセサと、クロック信号発生部と、レジスタ部と、
プログラムメモリと、工１０ボートと、Ａ／Ｄ変換部と
、駆動パルス発生部と、ＤＣ−ＤＣコンバータとを具備
している。Each switching power supply module also includes a microprocessor, a clock signal generation section, a register section,
It is equipped with a program memory, a processor, an A/D converter, a drive pulse generator, and a DC-DC converter.
本発明においては、２台以上のスイッチング電源モジュ
ールの安定化電源出力端子を相互に並列接続しである。In the present invention, the stabilized power output terminals of two or more switching power supply modules are connected in parallel to each other.
スイッチング電源モジュールでは出力電流を第１のディ
ジタルデータとして検出し、これを並列運転電源制御モ
ジュールに送出している。また、パルス幅変調された第
２のディジタルデータを並列運転電源制御モジュールか
ら受信し、第２のディジタルデータからパルス幅制御さ
れたパルス列を形成し、このパルス列によ、ってスイッ
チング電源モジュールの駆動パルス発生部を駆動し、電
源入力電圧を制御してスイッチング電源モジュールから
出力している。一方、並列運転電源側ａｌｌモジュール
では、２台のスイッチング電源モジュールの安定化電源
出力端子の任意の一点における出力電圧を検出し、これ
を基準電圧データと比較している。そこで、出力電圧を
安定化するため、パルス幅制御された基本的な第２のデ
ィジタルデータを帰還制御法によって形成している。さ
らに、スイッチング電源モジュールから送出された出力
電流を表わす第１のディジタルデータを使用し、スイッ
チング電源モジュールにおける出力電流の偏差を平均値
から算出してｂる。この偏差があらかじめ定められた許
容範囲をはずれている場合には、第１のディジタルデー
タにこの偏差を加算または減算し、これによって得られ
た結果を第２のディジタルデータとしてスイッチング電
源モジュールに対して送出している。The switching power supply module detects the output current as first digital data and sends this to the parallel operation power supply control module. It also receives pulse-width modulated second digital data from the parallel operation power supply control module, forms a pulse-width-controlled pulse train from the second digital data, and uses the pulse train to drive the switching power supply module. It drives the pulse generator, controls the power supply input voltage, and outputs it from the switching power supply module. On the other hand, in the parallel operation power supply side all module, the output voltage at any one point of the stabilized power supply output terminals of the two switching power supply modules is detected and compared with reference voltage data. Therefore, in order to stabilize the output voltage, basic second digital data whose pulse width is controlled is formed by a feedback control method. Furthermore, using the first digital data representing the output current sent out from the switching power supply module, a deviation of the output current in the switching power supply module is calculated from the average value. If this deviation is outside the predetermined tolerance range, this deviation is added or subtracted from the first digital data, and the result obtained is sent to the switching power supply module as second digital data. Sending out.
（実施例の説明） 次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。(Explanation of Examples) Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
本発明による並列運転電源制御方式の一実施例Ｆ！第１
図に示すように１上位制御装置１と、論理装置２と、並
列運転前、源制御モジュール３と、第１および第２のス
イッチング電源モジュール４゜５とから成立つ。また、
並列運転電源制御モジュール３Ｖｉ第１のマイクロプロ
セサ３１と、第１のクロック信号発生部３２と、第１の
レジスタ部３３と、第１のプログラムメモリ３４と、第
１のＩ１０ボート３５と、第１のＡ／Ｄ変換部３６とか
ら成立つ。インターフェースを具備した上位制御装Ｍ１
けこの並列運転電源制御モジュール３と。Example F of the parallel operation power supply control method according to the present invention! 1st
As shown in the figure, it consists of a first-level control device 1, a logic device 2, a parallel operation source control module 3, and first and second switching power supply modules 4.5. Also,
Parallel operation power supply control module 3Vi first microprocessor 31, first clock signal generation section 32, first register section 33, first program memory 34, first I10 boat 35, first The A/D converter 36 of FIG. Upper control device M1 equipped with an interface
Keko's parallel operation power supply control module 3.
第１および第２のスイッチング宵、源モジュール４゜５
ど、論理装置２とに接続しである。第１のスイッチング
電源モジュール４＃ｉ第２のマイクロプロセサ４１と、
第２のクロック信号発生部４２と。First and second switching unit, source module 4゜5
It is connected to the logical device 2. a first switching power supply module 4#i second microprocessor 41;
and a second clock signal generation section 42.
第２のレジスタ部４３と、第２のプログラムメモリ４４
と、第２のＩ１０ボート４５と、第２のＡ／Ｄ変換部４
６と、第１の駆動パルス発生部４Ｔと、入力端子６と出
力端子７とを具備した第１のＤＣ−ＤＣコンバータ４０
とから成立つ。第２のスイッチング電源モジュール５は
第３のマイクロプロセサ５１と、第３のクロック信号発
生部５２と、第３のレジスタ部５３と、第３のプログラ
ムメモリ５４と、第３のＩ１０ボート５５と、第２の駆
動パルス発生部５７と、第２のＡ／Ｄ変換部５６と、電
源入力端子８と出力端子９とを具備した第ｚｏＤｃ−Ｄ
Ｃコンバータ５０とから成立つ。a second register section 43 and a second program memory 44
, a second I10 boat 45, and a second A/D converter 4
6, a first drive pulse generator 4T, an input terminal 6, and an output terminal 7.
It is established from . The second switching power supply module 5 includes a third microprocessor 51, a third clock signal generation section 52, a third register section 53, a third program memory 54, a third I10 board 55, The zoDc-D includes a second drive pulse generator 57, a second A/D converter 56, a power input terminal 8, and an output terminal 9.
C converter 50.
第１および第２のスイッチング電源モジュール４゜５か
ら並列に出力電圧信号が入力端子１０１に経由して論理
装置２に入力されている。なお、入力端子１０Ｆｉ、並
列運転電源制御モジュール３のＡ／Ｄ変換部３６にも接
続されている。Output voltage signals are input in parallel from the first and second switching power supply modules 45 to the logic device 2 via the input terminal 101. Note that the input terminal 10Fi is also connected to the A/D conversion section 36 of the parallel operation power supply control module 3.
並列運転電源制御モジュール３では論理装置２の入力端
子１０の電圧ｋＡ／Ｄ変換部３６によって一定周期で監
視する。また、第１のレジスタ部３３に格納されている
基準電圧データと、この出力電圧とを比較し、入力端子
１０の電圧を安定化するにふされしい基本パルス幅デー
タを帰還制御によシ発生する。並列運転電源制御モジュ
ール３ではこれをレジスタ部３３に格納するとともに、
第１および第２のスイッチング電源モジュール４゜５に
対して第２のディジタルデータとして第１のＩ１０ボー
ト３５を介して送出する。以下、第１および第２のスイ
ッチング電源モジュール４，５はまったく同様な構成で
ある。よって、第１のスイッチング電源モジュール４に
ついて動作を説明する。並列運転電源制御モジュール３
からのパルス幅データは第２のＩ１０ボート４５を介し
て受信される。第２のマイクロプロセサ４１の制御によ
シ、パルス幅データに基づいて第１のＤＣ−ＤＣコンバ
ータ４０のスイッチングトランジスタを駆動するため、
パルス幅制御された駆動パルスを駆動パルス発生部４７
によって形成する。そこで駆動パルス発生部４７では第
１のＤＣ−ＤＣコンバータ４０を駆動して出力端子７か
ら出力電圧を外部へ供給させる。さ。らに、第１のスイ
ッチング電源モジュール４は第２のＡ／Ｄ変換部４６１
に介シて第１のＤＣ−ＤＣコンバータ４０の出力電流を
監視し、第２のＩ１０ボー） ４ ｓ、ｉ通して定期的
に並列運転電源制御モジュール３に対して出力電流に関
するデータを第１のディジタルデータとして送信する。In the parallel operation power supply control module 3, the voltage kA/D converter 36 of the input terminal 10 of the logic device 2 monitors the voltage at regular intervals. The output voltage is also compared with the reference voltage data stored in the first register section 33, and basic pulse width data suitable for stabilizing the voltage at the input terminal 10 is generated by feedback control. do. In the parallel operation power supply control module 3, this is stored in the register section 33, and
The data is sent to the first and second switching power supply modules 4.5 as second digital data via the first I10 port 35. Hereinafter, the first and second switching power supply modules 4 and 5 have exactly the same configuration. Therefore, the operation of the first switching power supply module 4 will be explained. Parallel operation power supply control module 3
Pulse width data from the I10 port 45 is received via the second I10 port 45. In order to drive the switching transistor of the first DC-DC converter 40 based on the pulse width data under the control of the second microprocessor 41,
A drive pulse generator 47 generates a drive pulse whose pulse width is controlled.
formed by Therefore, the drive pulse generator 47 drives the first DC-DC converter 40 to supply the output voltage from the output terminal 7 to the outside. difference. Furthermore, the first switching power supply module 4 has a second A/D conversion section 461.
The output current of the first DC-DC converter 40 is monitored through the second I10 baud), and data regarding the output current is periodically sent to the parallel operation power supply control module 3 through the second I10 baud. transmitted as digital data.
並列運転電源制御モジュール３け第１のＩ１０ボート３
６を介して定期的に第１および第２のスイッチング電源
モジュール４，５からの出力電流に関する第１のディジ
タルデータを受信すると、第１のマイクロプロセサ３１
の制御によシ上記の出力電流Ｉ４．Ｉｓに対応するディ
ジタルデータの和とそれぞれの出力電流Ｉ４．ＩＩに対
応する第１のディジタルデータを並列接続台数倍（ここ
では２倍）したものとをそれぞれ比較する。後者が例え
ば前者よりもＩＡ以上大きければ、大きい値を示してい
るスイッチング電源モジュールに対する基本パルス幅デ
ータから１単位を差し引いて、該当するスイッチング電
源モジュールに送出し、逆に後者が例えば前者よ勺もＩ
Ａ以上小さければ、小さい値を示しているスイッチング
電源モジュールに対して上記基本パルス幅データに１単
位を加えて送出する。以下、この動作を繰返すことによ
って定常状態ではスイッチング電源モジュールのスロー
スタート時にほぼ両電流が平衡するわけである。よって
、基本パルス幅のデータに対する補正データを第１のレ
ジスタ部３３に格納しておけば、それ以降の電源投入／
切断にかかわらず同じ補正が加えられるため、安定な並
列運転が可能である。1st I10 boat 3 with 3 parallel operation power supply control modules
Upon receiving first digital data regarding the output currents from the first and second switching power supply modules 4, 5 periodically via the first microprocessor 31
By controlling the above output current I4. The sum of digital data corresponding to Is and the respective output currents I4. The first digital data corresponding to II is multiplied by the number of devices connected in parallel (in this case, twice) and compared. If the latter is larger than the former by, for example, IA, one unit is subtracted from the basic pulse width data for the switching power supply module showing a larger value and sent to the corresponding switching power supply module, and conversely, if the latter is larger than the former, for example, I
If it is smaller than A, one unit is added to the basic pulse width data and sent to the switching power supply module showing the smaller value. Thereafter, by repeating this operation, in a steady state, both currents are almost balanced at the time of slow start of the switching power supply module. Therefore, if the correction data for the basic pulse width data is stored in the first register section 33, subsequent power-on/
Since the same correction is applied regardless of disconnection, stable parallel operation is possible.
基本データの作成は藺述のように並列運転電源制御モジ
ュール３が直接スイッチング電源モジュールの出力電圧
を監祈して行うので、上に説明したパルス幅の補正とは
独立して出力電圧を安定化することとなる。The basic data is created by the parallel operation power supply control module 3 directly supervising the output voltage of the switching power supply module as described above, so the output voltage is stabilized independently of the pulse width correction described above. I will do it.
（発明の詳細な説明）
本発明には以上説明したように、並列運転電源制御モジ
ュールとスイッチング電源モジュールとの制御にマイク
ロプロセサを利用することにより、出力電圧の安定化と
並列接続されたスイッチング電源モジュールの出力電流
の平衡と安定化と全回時に、しかも高精度で行うことが
できるという効果がある。(Detailed Description of the Invention) As described above, the present invention utilizes a microprocessor to control the parallel operation power supply control module and the switching power supply module, thereby stabilizing the output voltage and connecting the switching power supply in parallel. The effect is that the module's output current can be balanced and stabilized all the time and with high precision.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による並列運転電源制御方式の一実施例
を示すブロック図である。
１−・拳上位制御装置
２−・・論理装置
３−・・並列運転電源制御モジュール−４５・・・スイ
ッチング電源モジュール６．８・・φ非安定化電源入力
端子
７ ９−−＠安定化電源出力端子
３１．４１，５１・・・マイクロプロセサ３２．４２．
５２−−・クロック信号発生部 ゛シ３３．
４３，５３・・・レジスタ部
３４．４４，５４−−・″プログラムメモリ３５．４５
，５５・−・Ｉ１０ボート
３６．４６．５６−− ＠Ａ／Ｄ変換部４７．５７０・
・駆動パルス発生部
４０．５０・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ第１図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a parallel operation power supply control method according to the present invention. 1--Fist upper control device 2--Logic device 3--Parallel operation power supply control module-45...Switching power supply module 6.8...φ Unregulated power supply input terminal 7 9--@Stabilized power supply Output terminals 31.41, 51...Microprocessor 32.42.
52--Clock signal generation section ゛33.
43,53...Register section 34.44,54--''Program memory 35.45
,55--I10 boat 36.46.56-- @A/D converter section 47.570-
・Drive pulse generator 40.50...DC-DC converter Fig. 1
Claims (1)
とも２台のスイッチング電源モジュールと、論理装置と
から成立ち、前記並列運転電源制御モジュールがマイク
ロプロセサと、クロック信号発生部と、・レジスタ部と
、プログラムメモリと。 Ｉ１０ボートと、Ａ／Ｄ変換部とを具備し、前記少くと
も２台のスイッチング電源モジュールのそれぞれがマイ
、クロプロセサと、クロック信号発生部と、レジスタ一
部と、プログラムメモリと、Ｉ１０ボートと、Ａ／Ｄ変
換部と、駆動パルス発生部と、ＤＣ−ＤＣコンバータと
を具備した並列運転電源制御方式において、前記少くと
も２台のスイッチング電源モジュールの安定化電源出力
端子を相互に並列接続し、前記少くとも２台のスイッチ
ング電源モジュールのそれぞれでは出力電流を第１のデ
ィジタルデータとして検出して前記並列運転電源制御モ
ジュールに送出すると共に１パルス幅変調された第２の
ディジタルデータｆ：前記並列運転電源制御モジュール
から受信し、前記第２のディジタルデータからパルス幅
制御されたパルス列を形成し、前記パルス列によセ前記
少くとも２台のスイッチング電源モジュールの前記駆動
パルス発生部を駆動し、電源入力電圧を制御して前記少
くとも２台のスイッチング電源モジュールから出力電圧
を与え、且つ、前記並列運転電源制御モジュールでは前
記少くとも２台のスイッチング電源モジュールの安定化
電源出力端子の任意の一点における前記出力電圧を検出
して基準電圧データと比較し、前記出力電圧を安定化す
るため基本的なパルス幅制御された第２のディジタルデ
ータを帰還制御法によって形成し、さらに前記少くとも
２台のスイッチング電源モジュールからの前記出力電流
を表わす第１のディジタルデータを使用し、前記少くと
も２台のスイッチング電源モジュールのそれぞれにおけ
る前記出力電流の偏差を平均値から算出し、前記偏差が
あらかじめ定められた許容範囲をはずれている場合には
前記第１のディジタルデータに前記偏差を加算、または
減算し、これによって得られた結果を前記第２のディジ
タルデータとして前記スイッチング電源モジュールへ送
出するように構成したことを特徴“とする並列運転電源
制御方式。[Claims] Consists of a host control device, a parallel operation power supply control module, at least two switching power supply modules, and a logic device, and the parallel operation power supply control module includes a microprocessor and a clock signal generation section.・The register section and the program memory. The at least two switching power supply modules each include a microprocessor, a clock signal generation section, a part of a register, a program memory, an I10 board, and an A/D conversion section. In a parallel operation power supply control system comprising an A/D conversion section, a drive pulse generation section, and a DC-DC converter, the stabilized power output terminals of the at least two switching power supply modules are connected in parallel to each other, Each of the at least two switching power supply modules detects the output current as first digital data and sends it to the parallel operation power supply control module, and the second digital data f which is 1 pulse width modulated: the parallel operation forming a pulse train whose pulse width is controlled from the second digital data received from a power supply control module; driving the drive pulse generators of the at least two switching power supply modules using the pulse train; controlling the voltage to provide an output voltage from the at least two switching power supply modules; detecting the output voltage and comparing it with reference voltage data, forming basic pulse width controlled second digital data to stabilize the output voltage using a feedback control method; and further controlling the switching of the at least two units. calculating a deviation of the output current in each of the at least two switching power supply modules from an average value using first digital data representative of the output current from the power supply module; If the deviation is out of the range, the deviation is added to or subtracted from the first digital data, and the result obtained is sent to the switching power supply module as the second digital data. Parallel operation power supply control method with the following characteristics.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102372A JPS58218867A (en) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | Control system of parallel-operation power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102372A JPS58218867A (en) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | Control system of parallel-operation power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218867A true JPS58218867A (en) | 1983-12-20 |
| JPH0117333B2 JPH0117333B2 (en) | 1989-03-30 |
Family
ID=14325626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57102372A Granted JPS58218867A (en) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | Control system of parallel-operation power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218867A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60153518A (en) * | 1984-01-20 | 1985-08-13 | Ricoh Co Ltd | Composite power supply device |
| JPH02195611A (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-02 | Nec Corp | Parallel operation power source control method |
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| JP2015523046A (en) * | 2012-07-04 | 2015-08-06 | インスティトゥート・ナスィオナル・ポリテクニク・ド・トゥールーズＩｎｓｔｉｔｕｔ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｄｅ Ｔｏｕｌｏｕｓｅ | Control modular static converter with parallel or serial architecture and distributed module control |
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- 1982-06-15 JP JP57102372A patent/JPS58218867A/en active Granted
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| JPH0117333B2 (en) | 1989-03-30 |
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