KR101596340B1 - 병렬 운전 전원 장치 - Google Patents

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타츠야 카와바타
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가부시키가이샤 산샤덴키세이사쿠쇼
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Abstract

스위칭 전원 장치(2m, 2s)는 클록 신호에 의거해서 스위칭 소자 구동용 PWM 펄스 출력부(28m, 28s)가 생성한 PWM 펄스에 의해 IGBT(10m, 10s)를 스위칭 제어하고, 부하(5)에 직류 전력을 병렬 공급한다. 마스터 스위칭 전원 장치(2m) 내에서 생성된 클록 신호가 마스터 스위칭 전원 장치(2m)의 포토 커플러(36m)와, 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)의 포토 커플러(38s)를 통해 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)에 공급된다. 포토 커플러(36m)를 통해 출력된 상기 클록 신호가 포토 커플러(38m)를 통해 마스터 스위칭 전원 장치(2m)에 공급된다. 포토 커플러(36m, 38m, 38s)는 동일한 지연 특성을 갖고 있다.

Description

병렬 운전 전원 장치{PARALLEL OPERATION POWER SUPPLY APPARATUS}
본 발명은 전원 장치에 관한 것이고, 특히 복수대의 전원 장치를 병렬 운전하는 것에 관한 것이다.
종래, 병렬 운전 전원 장치에서는 전원 장치 사이에 흐르는 횡류의 억제가 과제로 된다. 예를 들면 일본 특허 공개 공보 2010-158125 호 공보에 개시된 기술에서는 이하와 같은 형태로 횡류의 제어가 행해지고 있다. 제 1 스위칭 전원으로부터 제 2 스위칭 전원에 흐르는 횡류와, 부하로부터 제 1 스위칭 전원에 흐르는 전류가 커먼 모드 초크 코일에 커먼 전류로서 흐르도록 커먼 모드 초크 코일을 제 1 및 제 2 스위칭 전원과 부하 사이에 배치하고, 마찬가지로 제 2 스위칭 전원으로부터 제 1 스위칭 전원에 흐르는 횡류와, 부하로부터 제 2 스위칭 전원에 흐르는 전류를 별도의 커먼 모드 초크 코일에 커먼 전류로서 흐르도록 별도의 커먼 모드 초크 코일을 제 1 및 제 2 스위칭 전원과 부하 사이에 배치하고 있다.
최근, 스위칭 전원은 디지털 제어가 행해지는 것이 많다. 스위칭 전원이 구비하는 스위칭 소자를 온, 오프 제어하는 제어부는 기준 클록 신호에 의거해서 온, 오프 제어하기 위한 스위칭 신호를 생성하고 있다. 이와 같은 스위칭 전원을 병렬 운전할 경우, 각 스위칭 전원이 독자적으로 기준 클록 신호를 생성하고 있으면 각 기준 클록 신호의 위상에 어긋남이 발생하고, 스위칭 소자의 온, 오프 타이밍이 스위칭 전원마다 어긋나고, 그 결과 횡류가 발생하는 경우가 있다. 또한, 부하에 공급되는 전류의 리플 부분을 억제하기 위해서는 각 스위칭 전원에서의 스위칭 소자의 스위칭 타이밍을 정확하게 어긋나게 해서 제어할 필요가 있지만, 이것도 스위칭 전원마다 기준 클록 신호의 위상이 달라져 있으면 곤란하다.
본 발명은 횡류의 발생을 억제하거나, 출력에 포함되는 리플을 저하시키거나 하는 것이 가능한 병렬 운전 전원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태의 병렬 운전 전원 장치는 복수의 스위칭 전원 장치를 갖고 있다. 이들 복수의 스위칭 전원 장치는 스위칭 소자를 구비하고, 클록 신호에 의거해서 생성된 스위칭 신호에 의해 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 2개의 출력 단자 사이에 출력을 생성한다. 생성하는 출력은 교류로 할 수도 있고, 직류로 할 수도 있다. 스위칭 신호로서는 예를 들면 PWM 신호를 사용할 수 있다. 상기 복수의 스위칭 전원 장치의 상기 2개의 출력 단자가 병렬로 접속되어 있다. 스위칭 소자로서는 예를 들면 IGBT, 바이폴라 트랜지스터 또는 MOSFET을 사용할 수 있고, 단수 또는 복수의 스위칭 소자를 설치할 수 있다. 상기 복수의 스위칭 전원 장치 중 1대, 예를 들면 마스터 스위칭 전원 장치가 생성한 상기 클록 신호가 다른 상기 스위칭 전원 장치, 예를 들면 슬레이브 스위칭 전원 장치에 상기 클록 신호로서 공급된다. 이 공급은 마스터 스위칭 전원 장치가 구비하는 전달 회로와 상기 슬레이브 스위칭 전원 장치가 구비하는 전달 회로를 통해 행해진다. 예를 들면, 마스터 스위칭 전원 장치의 전달 회로를 출력 전달 회로, 슬레이브 스위칭 전원 장치가 구비하는 전달 회로를 입력 전달 회로라 한다. 상기 출력 및 입력 전달 회로는 동일한 지연 특성을 갖고 있다. 상기 마스터 스위칭 전원 장치의 상기 출력 전달 회로를 통해 출력된 상기 클록 신호를 상기 각 전달 회로와 동일한 지연 특성을 갖는 별도의 전달 회로, 예를 들면 마스터측 입력 전달 회로를 통해 마스터 스위칭 전원 장치에 재공급해서 상기 스위칭 신호를 생성하고 있다. 각 전달 회로로서는 그것들의 입력측과 출력측이 절연된 절연형의 것, 예를 들면 포토 커플러가 바람직하다.
이와 같이 구성된 병렬 운전 전원 장치에서는 마스터 스위칭 전원 장치로부터의 클록 신호는 마스터 스위칭 전원 장치의 출력 전달 회로에 의해 지연을 받고, 또한 슬레이브 스위칭 전원 장치의 입력 전달 회로에 의해 지연을 받고, 각 슬레이브 스위칭 전원 장치에 공급되고 있다. 즉, 각 슬레이브 스위칭 전원 장치 내에 받아들여진 클록 신호는 2대의 전달 회로에 의해 2도의 지연을 받고 있다. 마스터 스위칭 전원 장치 내에 받아들여지는 클록 신호는 마스터 스위칭 전원 장치의 출력 전달 회로에 공급된 클록 신호를 마스터 스위칭 전원 장치가 구비하는 마스터측 입력 전달 회로를 통해 공급된 것이며, 역시 2도의 지연을 받고 있다. 그리고, 각 전달 회로는 모두 동일한 지연 특성을 구비하는 것이다. 따라서, 마스터 스위칭 전원 장치 및 슬레이브 스위칭 전원 장치 각각에 받아들여진 클록 신호는 동일한 지연을 받은 것이며, 위상이 맞춰져 있다. 위상이 맞춰진 클록 신호에 의거해서 마스터 스위칭 전원 장치 및 슬레이브 스위칭 전원 장치가 생성하는 스위칭 신호의 위상을 맞추는 것이 가능하다. 그 결과, 횡류의 발생을 억제하거나 출력의 리플의 발생을 억제하거나 할 수 있다.
상기 마스터 및 슬레이브 스위칭 전원 장치는 클록 신호를 기준 신호에 동기시키는 클록 동기 제어부를 갖는 것으로 할 수 있다. 그 경우, 상기 슬레이브 스위칭 전원 장치가 구비하는 상기 입력 전달 회로를 통해 슬레이브 스위칭 전원 장치에 공급된 클록 신호가 상기 클록 동기 제어부에 공급된다. 상기 마스터 스위칭 전원 장치는 기준 클록 신호원을 갖고, 이 기준 클록 신호원으로부터의 클록 신호를 상기 전달 회로에 공급하고, 상기 전달 회로로부터 출력된 클록 신호가 상기 별도의 전달 회로를 통해 상기 클록 동기 제어부에 공급되고 있다.
상기 각 스위칭 전원 장치는 출력측에 리액터과 평활 콘덴서를 갖는 것으로 할 수 있다. 리액터는 스위칭 전원의 한쪽의 출력측과 2개의 출력 단자 중 한쪽과의 사이에 직렬로 접속되고, 평활용 콘덴서는 2개의 출력 단자 사이에 병렬로 접속할 수 있다. 이와 같이 스위칭 전원 장치에 평활용 콘덴서를 구비한 병렬 운전 전원 장치에서는 평활용 콘덴서가 상술한 횡류의 발생 원인이 되는 경우가 있으므로 상술한 바와 같은 형태에 의해 횡류의 발생을 억제하는 것에 의의가 있다.
또한, 상기 각 스위칭 전원 장치는 상기 스위칭 소자를 구비한 강압부, 승압부 또는 승강압부를 갖는 것으로 할 수 있다. 이와 같이 구성하고 있으므로, 병렬 운전 전원 장치는 2개의 출력 단자 사이에 접속되는 부하가 요구하는 전압에 따르는 것으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 병렬 운전 전원 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 병렬 운전 전원 장치의 상세한 블록도이다.
도 3은 도 1의 병렬 운전 전원 장치의 제어부의 블록도이다.
본 발명의 일 실시형태의 병렬 운전 전원 장치는 도 1에 나타내는 바와 같이 복수대, 예를 들면 2대의 스위칭 전원 장치(2m, 2s)를 갖고 있다. 2대의 스위칭 전원 장치(2m, 2s)는 예를 들면 상용 교류 전원(3)으로부터 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 교류-직류 변환 장치(AC-DC)이다. 이들 스위칭 전원(2m, 2s) 각각의 직류 출력 전력이 예를 들면 램프와 같은 부하(5)에 병렬로 공급되고 있다. 2대의 스위칭 전원 장치(2m, 2s)는 동일한 구성이다. 따라서, 스위칭 전원 장치(2m)에 대해서만 상세히 설명한다. 스위칭 전원 장치(2m)의 구성 요소를 나타내는 부호를 숫자와, 그 숫자 말미의 알파벳 m으로 나타내고, 스위칭 전원 장치(2s)의 구성 요소 중 스위칭 전원 장치(2m)의 구성 요소와 대응하는 것을 나타내는 부호는 대응하는 것과 공통의 숫자와, 그 숫자 말미의 알파벳을 s로 한 것으로 나타낸다.
스위칭 전원 장치(2m)는 도 2에 나타내는 바와 같이 직류부(4m)를 갖고 있다. 직류부(4m)는 상용 교류 전원(3)으로부터의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 것으로, 예를 들면 역률 개선 회로, 트랜스 및 정류부에 의해 구성되어 있다. 이 직류부(4m)의 직류 출력은 직류부(4m)의 2개의 출력측 사이에 접속된 평활용 콘덴서(6m)에 의해 평활되고, 강압부(8m)에 공급된다.
강압부(8m)는 스위칭 소자, 구체적으로는 IGBT(10m)를 갖고, 그 콜렉터가 직류부(4m)의 한쪽 출력측, 예를 들면 정극 +측에 접속되고, 이미터는 다이오드(12m)의 캐소드에 접속되어 있다. 다이오드(12m)의 애노드는 직류부(4m)의 다른쪽 출력측, 예를 들면 부극 -측에 접속되어 있다. IGBT(10m)와 다이오드(12m)의 접속점은 리액터(14m)와 예를 들면 전류 검출기(16m)의 직렬 회로를 통해 한쪽 출력 단자(18m)에 접속되어 있다. 다른쪽의 출력 단자(20m)는 다이오드(12m)의 애노드에 접속되어 있다. 출력 단자(18m, 20m) 사이에는 평활용 콘덴서(22m)가 접속되어 있다. 전류 검출기(16m)로서는 예를 들면 홀 전류 변환기나 션트 저항기를 사용한 것을 사용할 수 있다.
IGBT(10m)에는 제어 수단, 예를 들면 제어기(24m)로부터 스위칭 신호, 예를 들면 PWM 펄스 신호가 공급되고 있다. 이 PWM 펄스 신호는 전류 검출기(16m)에 의해 검출된 전류를 나타내는 전류 검출기(16m)로부터의 전류 검출 신호에 의거해서 제어기(24m)에서 생성된다. 이 PWM 펄스 신호에 의해 IGBT(10m)는 온 및 오프 제어된다. 온 및 오프 제어된 IGBT(10m)와 리액터(14m)가 협동해서 직류부(4m)의 출력 전압을 강압하고, 강압된 출력 전압이 출력 단자(18m, 20m) 사이에 공급된다.
스위칭 전원 장치(2m, 2s)의 동일한 극성의 출력 단자(18m, 18s)가 접속되고, 동일한 극성의 출력 단자(20m, 20s)가 접속되어 있다. 즉, 출력 단자(18m, 20m) 및 출력 단자(18s, 20s)가 서로 병렬로 접속되어 있다. 접속된 출력 단자(18m, 18s)가 예를 들면 램프와 같은 1개의 부하(5)의 한쪽 단자, 예를 들면 정입력 단자(5p)에 접속되고, 접속된 출력 단자(20m, 20s)가 부하(5)의 다른쪽 단자, 예를 들면 부입력 단자(5n)에 접속되고, 그 결과 부하(5)에 직류 전력이 공급되고 있다.
제어기(24m)는 도 3에 나타내는 바와 같이 IGBT(10m)로의 PWM 펄스 신호를 출력하는 스위칭 소자 구동용 펄스 출력부(28m)를 갖고 있다. 제어기(24m)는 디지털 신호 처리 장치(30m)도 갖고 있다. 디지털 신호 처리 장치(30m)는 클록 동기 제어부(32m)를 갖고 있다. 스위칭 소자 구동용 펄스 출력부(28m)는 PWM 펄스 신호를 클록 동기 제어부(32m)의 출력에 의거해서 생성한다. 이 출력에 의해 PWM 펄스 신호의 스위칭 주기가 제어된다. 클록 동기 제어부(32m)에는 기준 클록 신호와 동기 목표값이 공급되고, 클록 동기 제어부(32m)는 기준 클록 신호의 위상을 동기 목표값에 일치시키고, 클록 동기 제어부(32m)는 동기 목표값에 일치한 위상을 갖는 기준 클록 신호인 출력을 스위칭 소자 구동용 펄스 출력부(28m)에 공급한다. 기준 클록 신호는 종래 디지털 신호 처리 장치(30m)가 구비하고 있는 기준 클록 신호원(34m)이 발생하고, 직접 클록 동기 제어부(32m)에 공급하고 있었다.
만약 스위칭 전원 장치(2m)에 있어서 기준 클록 신호원(34m)의 기준 클록 신호를 클록 동기 제어부(32m)에 공급하고, 스위칭 전원 장치(2s)에 있어서 기준 클록 신호원(34s)의 기준 클록 신호를 클록 동기 제어부(32s)에 공급하고 있었다면, 기준 클록 신호원(34m)의 기준 클록 신호와 기준 클록 신호원(34s)의 기준 클록 신호의 위상이 어긋나 있을 가능성이 있다. 이 경우, 위상이 다른 기준 클록 신호에 의거하는 클록 동기 제어부(32m, 32s)의 출력에 의거하여 스위칭 소자 구동용 PWM 출력부(28m, 28s)가 각각 PWM 펄스 신호를 출력하면, IGBT(10m, 10s)의 온의 타이밍이 어긋나거나, 오프의 타이밍이 어긋나거나 해서 스위칭 전원 장치(2m)와 스위칭 전원 장치(2s) 사이에 횡류가 흐를 가능성이 있다. 예를 들면, 전류 검출기(14m, 14s)에 의해 검출되는 전류에 의거해서 IGBT(10m, 10s)의 전류 제어를 행하고 있을 경우, 스위칭 등의 타이밍의 어긋남이 발생하고 있으면 평활용 콘덴서(22m, 22s)와 배선의 인덕턴스 성분의 공진 현상에 의해 횡류가 흐르기 쉬워진다. 이것을 방지하기 위해서는 클록 동기 제어부(32m, 32s)에 공급되는 기준 클록 신호의 위상을 맞출 필요가 있다. 또한, 부하(5)를 흐르는 부하 전류에 포함되는 리플을 억제할 필요가 있을 경우, 예를 들면 IGBT(10m, 10s)가 온하거나 오프하거나 하는 타이밍을 소정량만큼 어긋나게 할 필요가 있다. 이 어긋나게 하는 타이밍을 정확하게 소정량만큼 어긋나게 하기 위해서도 클록 동기 제어부(32m, 32s)에 공급되는 기준 클록 신호의 위상을 맞출 필요가 있다.
예를 들면 스위칭 전원 장치(2m)의 기준 클록 신호원(34m)의 기준 클록 신호를 스위칭 전원 장치(2s)의 클록 동기 제어부(32s)에도 공급하도록 하고, 양 스위칭 전원 장치(2m, 2s)의 기준 클록 신호의 위상을 맞추는 것이 고려된다. 즉, 스위칭 전원 장치(2m)를 마스터 스위칭 전원 장치로 하고, 스위칭 전원 장치(2s)를 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)로 해서 사용하는 것이 고려된다. 이 경우, 스위칭 전원 장치(2m)의 기준 클록 신호원(34m)의 기준 클록 신호를 스위칭 전원 장치(2m)가 구비하는 전달 회로 예를 들면 절연형의 전달 회로, 구체적으로는 포토 커플러(PHC)(36m)와, 스위칭 전원 장치(2m)가 구비하는 전달 회로 예를 들면 포토 커플러(38s)를 사용해서 스위칭 전원 장치(2s)의 클록 동기 제어부(32s)에 공급하는 것이 고려된다. 절연형의 포토 커플러(36m, 38s)를 사용하고 있는 것은 전송 중에 노이즈가 기준 클록 신호에 중첩되어서 제어 회로가 오동작하는 것을 억제하기 위해서이다.
포토 커플러(36m, 38s)에는 동일한 지연 특성의 것을 사용하고 있지만, 각각의 출력측에 발생하는 기준 클록 신호에는 예를 들면 지연량 θ의 지연이 각각 발생한다. 따라서, 스위칭 전원 장치(2m)의 기준 클록 신호를 포토 커플러(36m, 38s)를 통해 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)의 클록 동기 제어부(32s)에 공급하면 기준 클록 신호는 포토 커플러(36m)에서 지연량 θ의 지연을 받고, 또한 포토 커플러(38s)에서 지연량 θ의 지연을 받는다. 한편, 기준 클록 신호원(34m)으로부터 직접 클록 동기 제어부(32m)에 공급된 기준 클록 신호는 지연을 받지 않고, 클록 동기 제어부(32s)에 공급된 기준 클록 신호는 클록 동기 제어부(32m)에 공급된 기준 클록 신호에 대하여 지연량 2θ의 지연이 발생한다. 이 지연이 발생한 채로 클록 동기 제어부(32m, 32s)의 출력에 의거하여 스위칭 소자 구동용 PWM 펄스 출력부(28m, 28s)가 PWM 펄스 신호를 생성하면, PWM 펄스 신호의 위상이 맞춰지지 않아 상술한 바와 같이 횡류가 발생하거나 리플의 억압을 행할 수 없거나 한다.
그래서, 마스터 스위칭 전원 장치(2m)가 구비하는 별도의 포토 커플러(38m)[이 포토 커플러(38m)는 포토 커플러(36m, 38s)와 동일한 지연 특성을 갖는 것이다]를 통해 포토 커플러(36m)로부터 출력된 기준 클록 신호를 마스터 스위칭 전원 장치(2m)에 되돌리고, 클록 동기 제어부(32m)에 공급한다. 포토 커플러(38m)는 포토 커플러(36m, 38s)와 동일한 지연 특성의 것이므로, 포토 커플러(38m)에 출력으로서 발생한 기준 클록 신호는 포토 커플러(36m)에서 지연량 θ의 지연을 받고, 또한 포토 커플러(38m)에서 지연량 θ의 지연을 받고 있다. 따라서, 클록 동기 제어부(32m, 32s)에 공급되는 기준 클록 신호는 기준 클록 신호원(34m)으로부터의 기준 클록 신호가 지연량 2θ의 지연을 받은 것이며, 위상이 맞춰져 있다. 따라서, 마스터 스위칭 전원 장치(2m) 및 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)의 클록 동기 제어부(32m, 32s)의 출력은 위상이 맞춰진 것이 된다. 그 결과, 스위칭 소자 구동용 PWM 펄스 출력부(28m, 28s)가 발생하는 PWM 펄스 신호의 위상을 맞추거나, 정확하게 소정량만큼 위상이 다른 것으로 하거나 할 수 있다.
또한, 마스터 스위칭 전원 장치(2m)의 디지털 신호 처리 장치(30m)와 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)의 디지털 신호 처리 장치(30s)는 병렬 운전을 행하기 때문에 디지털 신호 처리 장치(30m)로부터 운전 신호를 마스터 스위칭 전원 장치(2m)가 구비하는 포토 커플러(40m)와 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)가 구비하는 포토 커플러(40s)를 통해 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)의 디지털 신호 처리 장치(30s)에 공급하고 있다. 마찬가지로, 디지털 신호 처리 장치(30s)로부터의 운전 신호를 슬레이브 스위칭 전원 장치(2s)가 구비하는 포토 커플러(42s)와 마스터 스위칭 전원 장치(2m)가 구비하는 포토 커플러(42m)를 통해 마스터 스위칭 전원 장치(2m)의디지털 신호 처리 장치(30m)에 공급하고 있다. 또한, 디지털 신호 처리 장치(30m, 30s)는 각각이 구비하는 포토 커플러(44m, 44s)를 통해 시리얼 통신도 행하고 있다.
상기 실시형태에서는 스위칭 전원 장치(2m), 및 스위칭 전원 장치(2s)의 2대를 사용했지만, 더욱 많은 대수의 스위칭 전원 장치를 사용할 수도 있다. 또한, 각 스위칭 전원 장치(2m, 2s)로서 교류-직류 변환 장치를 사용했지만, 이것 대신에 직류-직류 변환 장치나 직류-교류 변환 장치를 사용할 수도 있다. 또한 각 스위칭 전원 장치는 강압부(8m, 8s)를 구비한 것으로 했지만, 이것에 한하지 않고 반도체 스위칭 소자를 사용한 공지의 승압부 또는 승강압부를 사용할 수도 있다. 또한, IGBT 대신에 MOS 트랜지스터, 바이폴라 트랜지스터 등을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 스위칭 전원 장치(2m)를 마스터 스위칭 전원 장치로서 사용하고, 스위칭 전원 장치(2s)를 슬레이브 스위칭 전원 장치로서 사용했지만, 반대로 스위칭 전원 장치(2s)를 마스터 스위칭 전원 장치로서 사용하고, 스위칭 전원 장치(2m)를 슬레이브 스위칭 전원 장치로서 사용할 수도 있다.

Claims (8)

  1. 스위칭 전원 장치와 적어도 1개의 다른 스위칭 전원 장치가 클록 신호에 의거해서 생성된 스위칭 신호에 의해 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 2개의 출력 단자 사이에 출력을 생성하고, 상기 복수의 스위칭 전원 장치의 상기 2개의 출력 단자가 병렬로 접속된 병렬 운전 전원 장치에 있어서,
    상기 복수의 스위칭 전원 장치 중 1대인 마스터 스위칭 전원 장치 내에서 생성된 상기 클록 신호가 상기 적어도 1개의 다른 스위칭 전원 장치인 슬레이브 스위칭 전원 장치에 상기 클록 신호로서 공급되고, 이 공급은 상기 마스터 스위칭 전원 장치가 구비하는 제 1 포토 커플러와 상기 슬레이브 스위칭 전원 장치가 구비하는 제 2 포토 커플러를 통해 행해지고, 상기 제 1 및 제 2 포토 커플러는 동일한 지연 특성을 갖고, 상기 마스터 스위칭 전원 장치 내에서 생성된 상기 클록 신호가 상기 제 1 포토 커플러와, 상기 마스터 스위칭 전원 장치가 구비하는 제 3 포토 커플러를 통해 상기 마스터 스위칭 전원 장치에 재공급되고, 상기 제 3 포토 커플러는 상기 제 1 및 제 2 포토 커플러와 동일한 지연 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 및 슬레이브 스위칭 전원 장치는 클록 신호를 기준 신호에 동기시키는 클록 동기 제어부를 갖고, 상기 슬레이브 스위칭 전원 장치가 구비하는 상기 제 2 포토 커플러를 통해 상기 슬레이브 스위칭 전원 장치에 공급된 클록 신호가 상기 슬레이브 스위칭 전원 장치의 상기 클록 동기 제어부에 공급되고, 상기 마스터 스위칭 전원 장치는 기준 클록 신호원을 갖고, 이 기준 클록 신호원으로부터의 클록 신호가 상기 마스터 스위칭 전원 장치의 제 1 포토 커플러를 통해 상기 슬레이브 스위칭 전원 장치의 상기 제 2 포토 커플러에 공급되고, 상기 마스터 스위칭 전원 장치의 제1 포토 커플러로부터 출력된 상기 클록 신호가 상기 제 3 포토 커플러를 통해 상기 마스터 스위칭 전원 장치의 클록 동기 제어부에 공급되는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 스위칭 전원 장치는 출력측에 리액터와 평활 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 스위칭 전원 장치는 출력측에 리액터와 평활 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 스위칭 전원 장치는 상기 스위칭 소자를 구비한 강압부, 승압부 또는 승강압부를 갖는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 스위칭 전원 장치는 상기 스위칭 소자를 구비한 강압부, 승압부 또는 승강압부를 갖는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 스위칭 전원 장치는 상기 스위칭 소자를 구비한 강압부, 승압부 또는 승강압부를 갖는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 각 스위칭 전원 장치는 상기 스위칭 소자를 구비한 강압부, 승압부 또는 승강압부를 갖는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 전원 장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105471058B (zh) * 2014-08-22 2019-02-26 比亚迪股份有限公司 充电控制系统及其充电方法
TWI536137B (zh) 2014-09-11 2016-06-01 智原科技股份有限公司 穩壓電路
US10277066B2 (en) 2015-04-15 2019-04-30 Vertiv Corporation Method for balancing power in paralleled converters
JP6539100B2 (ja) * 2015-04-27 2019-07-03 矢崎総業株式会社 車両用電源制御装置
CN104883037A (zh) * 2015-06-08 2015-09-02 艾德克斯电子（南京）有限公司 一种多机系统及同步方法
JP6670438B2 (ja) * 2015-12-14 2020-03-25 富士電機株式会社 電力変換装置
US10116231B2 (en) * 2017-03-16 2018-10-30 Dell Products, L.P. Digital current-sharing loop design of PSUs to ensure output voltage regulation during dynamic load transients
US10978951B2 (en) * 2017-04-12 2021-04-13 Kyoto University Passivity-based switching power supply system, controller, and control method
US20240006880A1 (en) * 2021-01-27 2024-01-04 Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. Power supply system and power supply unit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008160960A (ja) 2006-12-22 2008-07-10 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 交流出力変換器の並列運転制御装置
JP2012151937A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Cosel Co Ltd スイッチング電源装置及びそれを用いたスイッチング電源システム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5757627A (en) * 1996-05-01 1998-05-26 Compaq Computer Corporation Isolated power conversion with master controller in secondary
US6031361A (en) * 1998-10-30 2000-02-29 Volterra Semiconductor Corporation Voltage regulation using an estimated current
DE69919683D1 (de) * 1999-06-07 2004-09-30 St Microelectronics Srl Einzeldraht-Stromverteilungssteuerungsverfahren für Parallel-/Redundant Betrieb einer Mehrzahl von Impulsbreitenmodulationskonvertern
JP3738015B2 (ja) * 2003-03-31 2006-01-25 Ｔｄｋ株式会社 電源装置及びその制御装置
JP2005287226A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Tamura Seisakusho Co Ltd スイッチング電源の同期回路およびスイッチング電源
JP2006121838A (ja) * 2004-10-22 2006-05-11 Hitachi Ltd 電源システム及び電力変換器
JP4729331B2 (ja) * 2005-04-18 2011-07-20 コーセル株式会社 多重電源システム
KR100836180B1 (ko) * 2006-11-30 2008-06-09 한국항공우주연구원 출력전압 리플을 저감하는 병렬형 컨버터 시스템 및 그제어방법
JP2008228463A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Horiba Ltd 電源回路
US7852643B2 (en) * 2007-06-27 2010-12-14 General Electric Company Cross current control for power converter system
US7652496B2 (en) * 2007-07-20 2010-01-26 Det International Holding Limited Commutation failure detection circuit for back-to-back SCR circuit and controlling method thereof having relatively better efficiency
US8237423B2 (en) * 2008-07-18 2012-08-07 Intersil Americas Inc. Active droop current sharing
JP5407329B2 (ja) 2008-12-27 2014-02-05 シンフォニアテクノロジー株式会社 直流電源装置及びリアクトル装置
CN101873062B (zh) * 2009-04-21 2013-05-01 台达电子工业股份有限公司 电源供应器及具有多个电源供应器的供电系统
CN202094631U (zh) * 2011-06-20 2011-12-28 浙江工业大学 一种插入式多通道均流接口电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008160960A (ja) 2006-12-22 2008-07-10 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 交流出力変換器の並列運転制御装置
JP2012151937A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Cosel Co Ltd スイッチング電源装置及びそれを用いたスイッチング電源システム

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