KR20140094632A - 전력 공급 장치 및 전력 공급 전환 방법 - Google Patents

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Abstract

전력 공급 장치(10)는, 부하(12)에 대해서 전력을 공급 가능한 복수의 정전류 출력 회로(14)를 구비한다. 정전류 출력 회로(14)는, 출력해야 하는 전압 및 전류에 대응한 펄스폭의 펄스 전압을 발생시키는 펄스 발생부(20)와, 부하 전류가 소정치가 되도록, 펄스 발생부(20)가 출력하는 펄스 전압을 피드백 제어하는 PI피드백 제어부(30)를 구비한다. 전력 공급 장치(10)는, 부하(12)로 전력을 공급하고 있는 정전류 출력 회로(14)에 이상이 발생하여, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)를 전환하는 경우, 전환처의 정전류 출력 회로(14)가 구비하는 펄스 발생부(20)에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 정전류 출력 회로(14)에 있어서의 제1 주기에 비해 이른 제2 주기로 한다.

Description

전력 공급 장치 및 전력 공급 전환 방법{POWER SUPPLY DEVICE AND POWER SUPPLY SWITCHING METHOD}
본 발명은, 전력 공급 장치 및 전력 공급 전환 방법에 관한 것이다.
발전소 등에서 사용되는 기기(전자(電磁) 밸브나 모터 등)를 부하로 하고, 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 장치(예를 들면 부하에 흘리는 전류를 소정치로 하는 전류 출력 회로)는, 그 신뢰성을 높이기 위하여, 건전성 진단이 행해지고 있다.
건전성 진단의 방법으로서 예를 들면 특허문헌 1에는, 직사각형 펄스를 포함하는 교류의 발생 수단을 트랜스의 1차측에, 2차측에 계측, 구동, 제어 중 어느 것을 행하는 피구동체를 직접, 혹은 정류회로를 통하여 접속하고, 트랜스를 통하여 보내지는 전력에 의하여 2차측에 접속된 피구동체의 동작에 의하여 소비됨으로써 발생하는 1차측 전류의 변화를 측정하며, 그 측정수 결과로 상기 피구동체의 동작과 신호 상태의 진단을 행하는 방법이 기재되어 있다.
그리고, 전력 공급 장치의 전력 공급 수단을 다중화(예를 들면 이중화)하여, 부하로 전력을 공급하고 있는 전력 공급 수단에 이상이 검출된 경우에는, 부하로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 다른 전력 공급 수단으로 전환하는 것이 행해지고 있다.
일본 특허공개공보 2009-168529호
그러나, 전력 공급 장치는, 부하로 전력을 공급하고 있는 전력 공급 수단에 이상이 발생하여, 부하로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 다른 전력 공급 수단으로 전환하는 경우, 다른 전력 공급 수단의 출력을 보다 단시간에 부하가 필요로 하는 값으로 해야 한다.
특히, 전원으로부터의 전력을 펄스 전압으로 하고, 부하로 공급하는 펄스 발생부를 구비하는 전력 공급 수단에서는, 전력 공급 수단의 전환이 행해진 경우, 펄스 전압을 단시간에, 부하에 따른 펄스 전압으로 해야 한다. 그러나, 전환처의 전력 공급 수단은, 부하에 관한 정보를 가지고 있지 않기 때문에, 단시간에 부하에 따른 펄스 전압을 출력하는 것이 곤란하였다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 부하로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 전환하여도, 전환처의 전력 공급 수단으로부터 출력되는 전력을 보다 단시간에 부하가 필요로 하는 전력으로 할 수 있는, 전력 공급 장치 및 전력 공급 전환 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 전력 공급 장치 및 전력 공급 전환 방법은 이하의 수단을 채용한다.
본 발명의 제1 양태에 관한 전력 공급 장치는, 동일한 부하에 대하여 전력을 공급 가능한 복수의 전력 공급 수단을 구비하고, 하나의 상기 전력 공급 수단에 의하여 상기 부하로 전력을 공급하며, 상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생한 경우에, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환하는 전력 공급 장치로서, 상기 전력 공급 수단은, 출력해야 하는 전압 및 전류에 대응한 펄스폭의 펄스 전압을 발생시키는 펄스 발생 수단과, 상기 부하에 흐르는 전류가 소정치가 되도록, 상기 펄스 발생 수단이 출력하는 펄스 전압을 피드백 제어하는 피드백 제어 수단을 구비하고, 상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생하여, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환하는 경우, 전환처의 상기 전력 공급 수단이 구비하는 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 상기 전력 공급 수단에 있어서의 제1 주기에 비해 이른 제2 주기로 한다.
본 구성에 의하면, 전력 공급 장치는, 동일한 부하에 대해서 전력을 공급 가능한 복수의 전력 공급 수단을 구비하고, 하나의 전력 공급 수단에 의하여 부하로 전력을 공급하며, 부하로 전력을 공급하고 있는 전력 공급 수단에 이상이 발생한 경우에, 부하로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 다른 전력 공급 수단으로 전환한다. 이로써, 부하로의 전력의 공급이 지체되는 것이 방지된다.
전력 공급 수단은, 출력해야 하는 전압 및 전류에 대응한 펄스폭의 펄스 전압을 발생시키는 펄스 발생 수단과, 부하에 흐르는 전류가 소정치가 되도록, 펄스 발생 수단이 출력하는 펄스 전압을 피드백 제어하는 피드백 제어 수단을 구비한다.
여기에서, 전력 공급 장치는, 부하로 전력을 공급하고 있는 전력 공급 수단을 다른 전력 공급 수단으로 전환하는 경우, 다른 전력 공급 수단으로부터 출력되는 전력을 보다 단시간에 부하가 필요로 하는 전력으로 하기 위하여, 다른 전력 공급 수단이 출력하는 펄스 전압을 단시간에 부하에 따른 펄스 전압으로 해야 한다.
따라서, 전력 공급 장치는, 부하로 전력을 공급하고 있는 전력 공급 수단에 이상이 발생하여, 부하로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 다른 전력 공급 수단으로 전환하는 경우, 전환처의 전력 공급 수단이 구비하는 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 전력 공급 수단에 있어서의 주기에 비해 이른(짧은) 주기로 한다.
이와 같이, 본 구성은, 피드백 제어의 주기를 앞당김으로써, 피드백 제어를 단시간에 보다 많은 횟수 행하게 되므로, 펄스 발생 수단으로부터 출력되는 펄스 전압이, 부하에 흐르는 전류가 소정치가 되도록 보다 단시간에 제어되게 된다. 이로 인하여, 본 구성은, 부하로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 전환하여도, 전환처의 전력 공급 수단으로부터 출력되는 전력을 보다 단시간에 부하가 필요로 하는 전력으로 할 수 있다.
또, 상기 제1 양태에서는, 상기 제2 주기를, 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어가 행해짐으로써 상기 부하에 흐르는 전류가 변화를 개시하고, 안정될 때까지의 시상수보다 이른 주기로 하는 것이 바람직하다.
부하에 흐르는 전류는, 피드백 제어에 의하여, 펄스 발생 수단으로부터 출력되는 펄스 전압의 변화에 따라 변화하지만, 전류가 변화를 개시하고 안정될 때까지는 소정의 시상수를 가진다. 그리고, 종래, 피드백 제어의 주기(제1 주기)를 이 시상수보다 느린(긴) 주기로 하였다. 그러나, 본 구성은, 전환처의 전력 공급 수단의 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어의 제2 주기를, 부하에 흐르는 전류가 변화를 개시하고 안정될 때까지의 시상수보다 이른 주기로 하므로, 전환처의 전력 공급 수단으로부터 출력되는 전력을 보다 단시간에 부하가 필요로 하는 전력으로 할 수 있다.
또, 상기 제1 양태에서는, 상기 피드백 제어 수단이, 상기 시상수에 근거하여 상기 부하에 흐르는 전류를 추산하고, 상기 추산 결과에 근거하여 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어를 행하는 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 부하에 흐르는 전류가 변화를 개시하고 안정될 때까지의 시상수보다 이른 제2 주기로, 전환처의 전력 공급 수단의 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어를 행한다. 그러나, 시상수보다 이른 주기로 피드백 제어를 행하는 것은, 부하에 흐르는 전류가 안정되기 전에 검출하게 되어, 부하에 흐르는 안정된 전류를 정확하게 검출하고 있지 않다. 따라서, 본 구성은, 시상수에 근거하여 추산한 부하에 흐르는 전류에 근거하여 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어를 행한다. 이로써, 본 구성은, 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어를 이른 주기로 행하여도, 부하에 대한 전류의 제어를 정밀도 좋게 행할 수 있다.
또, 상기 제1 양태에서는, 상기 피드백 제어의 주기를, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단이 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환된 후 소정 시간 경과 후에, 상기 제2 주기로부터 상기 제1 주기로 변경하는 것이 바람직하다.
제2 주기에 의한 피드백 제어는, 제1 주기보다 이르지만, 그 정밀도는 제1 주기의 경우에 비해 나쁘다. 따라서, 전력 공급 수단을 전환한 후 소정 시간 경과하면, 부하에 흐르는 전류는 대략 소정치가 되는 점에서, 본 구성은, 피드백 제어의 주기를 제2 주기로부터 제1 주기로 변경함으로써, 부하에 흐르는 전류에 대해서 보다 정밀도가 높은 제어를 행할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 제2 양태에 관한 전력 공급 전환 방법은, 출력해야 하는 전압 및 전류에 대응한 펄스폭의 펄스 전압을 발생시키는 펄스 발생 수단과, 부하에 흐르는 전류가 소정치가 되도록, 상기 펄스 발생 수단이 출력하는 펄스 전압을 피드백 제어하는 피드백 제어 수단을 구비한 전력 공급 수단을 복수 구비한 전력 공급 장치를 사용하여, 동일한 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 전환하는 전력 공급 전환 방법으로서, 상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생하였는지 아닌지를 판정하는 제1 공정과, 상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생하였다고 판정되어, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환하는 경우, 전환처의 상기 전력 공급 수단이 구비하는 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 상기 전력 공급 수단에 있어서의 제1 주기에 비해 이른 제2 주기로 하는 제2 공정을 포함한다.
본 발명에 의하면, 부하로 전력을 공급하는 전력 공급 수단을 전환하여도, 전환처의 전력 공급 수단으로부터 출력되는 전력을 보다 단시간에 부하가 필요로 하는 전력으로 할 수 있다는 뛰어난 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 전력 공급 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 전력 공급 전환 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 펄스 발생부에 대해서 피드백 제어가 행해지는 것에 의한 부하 전류의 시간 변화를 나타낸 그래프이다.
이하에, 본 발명에 관한 전력 공급 장치 및 전력 공급 전환 방법의 일 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 일례로서 발전소에 설치되고, 발전소에서 사용하는 기기(전자 밸브나 모터 등)를 부하(12)로 하고 있다. 그리고, 전력 공급 장치(10)는, 부하(12)에 대해서 전력을 공급 가능한 전력 공급 수단으로서, 부하(12)로 소정치의 전류를 흘리는 정전류 출력 회로(14A, 14B)를 구비한다. 이하의 설명에 있어서, 각 정전류 출력 회로(14A, 14B)를 구별하는 경우는, 부호의 말미에 A~B 중 어느 것을 붙이고, 각 정전류 출력 회로(14A, 14B)를 구별하지 않는 경우는, 말미의 A~B를 생략한다.
전력 공급 장치(10)는, 하나의 정전류 출력 회로(14)에 의하여 부하(12)로 전력을 공급하고, 부하(12)로 전력을 공급하고 있는 정전류 출력 회로(14)에 이상이 발생한 경우에, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)를 다른 정전류 출력 회로(14)로 전환한다. 즉, 전력 공급 장치(10)는, 정전류 출력 회로(14)를 이중화하고 있으며, 일방의 정전류 출력 회로(14)에서 부하(12)로 전력 공급시키고, 타방의 정전류 출력 회로(14)를 예비기로서 대기시키고 있다. 다만, 예비기로 되어 있는 정전류 출력 회로(14)는, 언제라도 부하(12)로 전력을 공급할 수 있도록 전원이 투입되고, 전력을 공급하고 있지 않은 상태(이하, "대기 상태"라고 함.)로 되어 있다. 이와 같이, 정전류 출력 회로(14)를 다중화(본 실시형태에서는 이중화)하는 구성에 의하여, 부하(12)로의 전력의 공급이 지체되는 것이 방지된다.
정전류 출력 회로(14)는, 펄스 발생부(20), 절연 트랜스(22), 및 정류부(24)를 구비한다.
펄스 발생부(20)는, 절연 트랜스(22)의 1차측에 접속되어 있고, 전원으로부터 전력이 공급되며, 출력해야 하는 전압 및 전류에 대응한 펄스폭의 펄스 전압을 발생시킨다. 즉, 정전류 출력 회로(14)는, 펄스 발생부(20)에 의한 펄스폭 변조(PWM: pulse width modulation)에 의하여, 부하(12)로 흘리는 전류를 정전류로 한다. 펄스 발생부(20)가 발생시키는 펄스 전압은, 직사각형파 또는 사인파로 이루어지는 교류이다. 다만, 상술한 정전류 출력 회로(14)가, 부하(12)로 전력을 공급하고 있지 않은 대기 상태란, 적어도, 펄스 발생부(20)를 구동시키고 있지 않은 상태이다.
정류부(24)는, 절연 트랜스(22)의 2차측에 접속되어 있고, 절연 트랜스(22)로부터 출력된 전압을 다이오드 및 콘덴서에 의하여 정류하여, 부하(12)로 인가한다.
또, 정전류 출력 회로(14)는, AD 변환기(26A, 26B), 2차측 전류 추정부(28), 및 PI 피드백 제어부(30)를 구비한다.
AD 변환기(26A)는, 펄스 발생부(20)로부터 출력된 전압치를 디지털값(전압치)으로 아날로그/디지털 변환(이하, "AD 변환"이라고 함.)하여, 2차측 전류 추정부(28)로 출력한다.
AD 변환기(26B)는, 1차측의 전류치를 디지털값(전압치)으로 AD 변환하여, 2차측 전류 추정부(28)로 출력한다.
2차측 전류 추정부(28)는, AD 변환기(26A)로부터 입력된 전압치와 AD 변환기(26B)로부터 입력된 전압치에 근거하여, 2차측, 즉 부하(12)에 흐르는 전류(이하, "부하 전류"라고 함.)의 값을 추정하고, 추정치를 PI 피드백 제어부(30)로 출력한다.
PI 피드백 제어부(30)는, 부하(12)에 흐르는 전류가 소정치(요구 전류치)가 되도록, 펄스 발생부(20)가 출력하는 펄스 전압을 피드백 제어한다. 구체적으로는, PI 피드백 제어부(30)는, 2차측 전류 추정부(28)로부터 입력된 추정치와 요구 전류치에 근거한 PI 제어(비례 적분 제어)에 의하여, 펄스 발생부(20)의 설정치(이하, "PWM 설정치"라고 함.)인 펄스 전압의 펄스폭을 결정하여, 그 펄스폭을 펄스 발생부(20)로 출력한다. 이로 인하여, 펄스 발생부(20)는, PI 피드백 제어부(30)로부터 입력된 펄스폭으로 펄스 전압을 출력하게 된다. 이로써, 보다 정밀도 높게 부하 전류를 소정치로 할 수 있게 된다.
또, 정전류 출력 회로(14)는, 정전류 출력 회로(14)에 이상이 발생하였는지 아닌지를 검출하는 이상 검출부(32)를 구비한다. 정전류 출력 회로(14)의 이상이란, 예를 들면, 미리 정해진 범위 외의 전류가 부하(12)로 계속해서 흘려 보내지고 있는 경우 등이다. 이상 검출부(32)에 의하여, 정전류 출력 회로(14)에 이상의 발생이 검출되면, 부하(12)에 전력을 공급하고 있는 정전류 출력 회로(14)는, 부하(12)로의 전력의 공급을 정지한다. 또, 이상의 검출에 따라, 이상 검출부(32)는, 이상 검출 신호를 출력한다. 이상 검출 신호는, 통신부(34)를 통하여, 대기 상태로 되어 있는 다른 정전류 출력 회로(14)로 송신된다.
그리고, 대기 상태에 있는 다른 정전류 출력 회로(14)가 이상 검출 신호를 수신하면, 수신한 정전류 출력 회로(14)가 펄스 발생부(20)의 구동을 개시한다. 이로써, 부하(12)로의 전력의 공급원이, 대기 상태에 있는 다른 정전류 출력 회로(14)로 전환된다.
상기와 같이, 본 실시형태에 관한 정전류 출력 회로(14)는, 피드백 제어에 의하여 부하 전류를 소정치로 하고 있다. 이로 인하여, 전력 공급 장치(10)는, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)를 대기 상태에 있는 다른 정전류 출력 회로(14)로 전환하는 경우, 전환처의 정전류 출력 회로(14)로부터 출력되는 전력을 보다 단시간에 부하(12)가 필요로 하는 전력으로 하기 위하여, 전환처의 정전류 출력 회로(14)가 출력하는 펄스 전압을 단시간에 부하(12)에 따른 펄스 전압으로 해야 한다.
따라서, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 부하(12)로 전력을 공급하고 있는 정전류 출력 회로(14)에 이상이 발생하여, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)를 다른 정전류 출력 회로(14)로 전환하는 경우, 전환처의 정전류 출력 회로(14)가 구비하는 펄스 발생부(20)에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 정전류 출력 회로(14)에 있어서의 제1 주기에 비해 이른(짧은) 제2 주기로 한다. 제1 주기는, 환언하면 통상의 펄스 발생부(20)의 구동 시에 있어서의 피드백 제어의 주기이다.
다음으로, 도 2에 나타나는 본 실시형태에 관한 전력 공급 전환 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트를 이용하여, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)의 작용을 구체적으로 설명한다. 다만, 도 2에 나타나는 플로우차트는, 정전류 출력 회로(14A)가 부하(12)로 전력을 공급하고, 정전류 출력 회로(14B)를 대기 상태로 한 경우에 있어서의, 정전류 출력 회로(14B)의 동작을 나타낸 플로우차트이다.
스텝 100에서는, 정전류 출력 회로(14A)로부터 통신부(34)를 통하여 이상 검출 신호를 수신하였는지 아닌지가 판정되고, 수신한 경우에 스텝 102로 이행하며, 수신하고 있지 않은 경우에는, 계속해서 이상 검출 신호를 수신하였는지 아닌지의 판정이 반복된다. 다만, 이상 검출 신호의 수신 판정은, 예를 들면 통신부(34)에 설치된 연산 장치에서 행해지고, 이상 검출 신호를 수신한 것을 나타내는 판정 결과는, 통신부(34)로부터 AD 변환기(26A, 26B), 2차측 전류 추정부(28), 및 PI 피드백 제어부(30)로 출력된다. 정전류 출력 회로(14A)가 구비하는 이상 검출부(32)가 이상을 검출하면, 정전류 출력 회로(14A)로부터 부하(12)로의 전력의 공급은 정지된다.
스텝 102에서는, 미리 정해진 값(PI 제어에 이용하는 게인 등)을 이용하여 PI 피드백 제어부(30)에서 산출된 PWM 설정치에 근거한 펄스 전압이, 펄스 발생부(20)로부터 출력된다. 이로써, 정전류 출력 회로(14B)로부터 부하(12)로의 전력의 공급이 개시되게 된다. 그러나, 이 때의 부하 전류는, 반드시 적합한 값으로 되어 있지 않다. 이 부하 전류는, 피드백 제어에 필요한 피드백값을 얻기 위하여 흘린 전류이기 때문이다.
다음의 스텝 104에서는, 펄스 발생부(20)로부터 출력되는 펄스 전압이, 부하 전류를 소정치로 하도록, PI 피드백 제어부(30)에 의하여 제2 주기로 피드백 제어된다. 다만, AD 변환기(26A, 26B), 2차측 전류 추정부(28), 및 PI 피드백 제어부(30)는, 스텝 100에서 통신부(34)로부터 출력된 판정 결과를 트리거로 하여, 피드백 제어에 필요한 각 처리를 개시한다. 이로써, 정전류 출력 회로(14B)로부터 부하(12)로의 전력의 공급이 개시되게 된다.
여기에서, 본 실시형태에 관한 제1 주기 및 제2 주기에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은, 펄스 발생부(20)에 대해서 피드백 제어가 행해지는 것에 의한 부하 전류의 시간 변화를 나타낸 그래프이다. 다만, 본 실시형태에서는, 일례로서 제1 주기를 5msec로 하고, 제2 주기를 1msec로 하지만, 제1 주기 및 제2 주기의 값은 이것에 한정되지 않는다.
부하 전류는, 피드백 제어에 의하여, 펄스 발생부(20)로부터 출력되는 펄스 전압의 펄스폭이 변화하는 것에 따라 변화되지만, 변화를 개시하고 안정되기까지 도 3에 나타나는 바와 같이 소정의 시상수를 가진다.
그리고, 펄스 발생부(20)의 통상의 구동에 있어서의 피드백 제어 주기인 제1 주기는, 시상수보다 느린(긴) 주기로 되어 있다. 제1 주기를 시상수보다 느린 주기로 함으로써, 변동이 없는 안정된 부하 전류에 근거하여 피드백 제어가 행해지게 되므로, 부하 전류에 대하여 보다 정밀도가 높은 제어를 행할 수 있다.
한편, 제2 주기는, 시상수보다 이른 주기로 되어 있다. 이로써, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 피드백 제어를 단시간에 보다 많은 횟수 행하게 되므로, 펄스 발생부(20)로부터 출력되는 펄스 전압이, 부하 전류를 소정치로 하도록 보다 단시간에 제어되게 된다.
구체적으로는, AD 변환기(26B)가, 제2 주기로 1차측의 전류치를 AD 변환하고, 2차측 전류 추정부(28)로 출력함으로써, 제2 주기에 의한 피드백 제어가 실현된다. 이와 함께, AD 변환기(26A)도 제2 주기로 1차측의 전압치를 AD 변환하여, 2차측 전류 추정부(28)로 출력한다.
이와 같이 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 부하 전류가 변화를 개시하고 안정될 때까지의 시상수보다 이른 제2 주기로, 전환처의 정전류 출력 회로(14)의 펄스 발생부(20)에 대한 피드백 제어를 행한다. 그러나, 시상수보다 이른 주기로 피드백 제어를 행한다는 것은, 도 3에 나타나는 바와 같이, 부하 전류가 안정되기 전에 검출하게 되어, 안정된 부하 전류를 정확하게 검출하고 있지 않다. 따라서, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 시상수에 근거하여 부하 전류를 추산하고, 그 추산 결과에 근거하여 펄스 발생부(20)에 대한 피드백 제어를 행한다.
구체적으로는, 부하 전류가 변화를 개시하고 안정되기까지 필요로 하는 시상수를 미리 구해 두고, 2차측 전류 추정부(28)에 의하여, 2차측으로 흐르는 전류치를 추정하는 경우에, AD 변환기(26B)로부터 입력되는 1차측의 전류치와 미리 구해진 시상수에 근거하여, 부하 전류를 추산한다.
이로써, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 펄스 발생부(20)에 대한 피드백 제어를 이른 주기로 행하여도, 부하 전류의 제어를 정밀도 좋게 행할 수 있게 된다.
다음의 스텝 106에서는, 부하(12)로의 전력의 공급원이 정전류 출력 회로(14B)로 전환된 후 소정 시간 경과하였는지 아닌지가 판정되고, 긍정 판정의 경우는, 스텝 108로 이행하고, 부정 판정의 경우는, 스텝 104로 되돌아가, 제2 주기에 의한 펄스 발생부(20)에 대한 피드백 제어가 반복된다. 다만, 이 시간 경과 판정은, 예를 들면 AD 변환기(26B)에서 행해지며, 소정 시간 경과한 것을 나타내는 판정 결과는, AD 변환기(26A)에 출력된다.
스텝 108에서는, 피드백 제어의 주기가, 제2 주기로부터 제1 주기로 변경된다. 제2 주기에 의한 피드백 제어는, 제1 주기보다 이르지만, 그 정밀도는 제1 주기의 경우에 비해 나쁘다. 따라서, 정전류 출력 회로(14)를 전환한 후 소정 시간 경과하면, 부하 전류는 대략 소정치가 되는 점에서, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 피드백 제어의 주기를 제1 주기로 변경함으로써, 부하 전류에 대해서 보다 정밀도 높은 제어를 행할 수 있게 된다.
구체적으로는, AD 변환기(26B)가, 제2 주기로 행해지고 있던 1차측의 전류치의 AD 변환을 제1 주기로 행하고, 2차측 전류 추정부(28)로 출력함으로써, 피드백 제어의 제2 주기로부터 제1 주기로의 변경이 실현된다. 이와 함께, AD 변환기(26A)도 제1 주기로 1차측의 전압치를 AD 변환하여, 2차측 전류 추정부(28)로 출력한다.
다만, 상기 소정 시간 동안에 행해지는 피드백 제어의 횟수는, 제2 주기의 값에 의하여 정해지기 때문에, 상기 소정 기간은, 환언하면 제2 주기에 의한 피드백 제어의 횟수라고 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 부하(12)로 전력을 공급하고 있는 정전류 출력 회로(14)에 이상이 발생하여, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)를 다른 정전류 출력 회로(14)로 전환하는 경우, 전환처의 정전류 출력 회로(14)가 구비하는 펄스 발생부(20)에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 정전류 출력 회로(14)에 있어서의 제1 주기에 비해 이른 제2 주기로 한다.
이로 인하여, 본 실시형태에 관한 전력 공급 장치(10)는, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)를 전환하여도, 전환처의 정전류 출력 회로(14)로부터 출력되는 전력을 보다 단시간에 부하(12)가 필요로 하는 전력으로 할 수 있다.
이상, 본 발명을, 상기 실시형태를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에 한정되지는 않는다. 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 더할 수 있고, 그 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 전력 공급 장치(10)가 정전류 출력 회로(14)를 2개 구비하는 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니고, 정전류 출력 회로(14)를 3개 이상 구비하는 형태로 하여도 된다. 이 형태의 경우, 하나의 정전류 출력 회로(14)가 부하(12)로 전력을 공급하고, 복수의 다른 정전류 출력 회로(14)가 대기 상태가 된다. 그리고, 부하(12)로 전력을 공급하고 있는 하나의 정전류 출력 회로(14)에 이상이 발생한 경우, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)는, 대기 상태가 되는 복수의 다른 정전류 출력 회로(14) 중 하나의 정전류 출력 회로(14)로 전환된다.
또, 상기 실시형태에서는, 이상 검출부(32)가 이상을 검출한 경우에 이상 검출 신호를 출력하는 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니고, 이상 검출부(32)가 이상을 검출하고 있지 않은 경우에 이상이 아닌 것을 나타내는 정상 신호를 출력하며, 이상을 검출한 경우에 그 정상 신호의 출력을 정지하는 형태로 하여도 된다. 이 형태의 경우, 대기 상태로 되어 있는 정전류 출력 회로(14)가, 부하(12)로 전력을 공급하고 있는 정전류 출력 회로(14)로부터의 정상 신호를 수신하지 않게 된 경우에, 부하(12)로 전력을 공급하는 정전류 출력 회로(14)가 대기 상태로 되어 있는 정전류 출력 회로(14)로 전환되게 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 1차측에 흐르는 전류에 근거하여, 부하(12)에 흐르는 전류를 추산하고, 그 추산 결과에 근거하여 펄스 발생부(20)를 피드백 제어하는 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니고, 부하(12)에 흐르는 전류를 직접 검출하여, 그 검출 결과에 근거하여 펄스 발생부(20)를 피드백 제어하는 형태로 하여도 된다.
10 전력 공급 장치
12 부하
14A, 14B 정전류 출력 회로
20 펄스 발생부
30 PI 피드백 제어부

Claims (5)

  1. 동일한 부하에 대하여 전력을 공급 가능한 복수의 전력 공급 수단을 구비하고, 하나의 상기 전력 공급 수단에 의하여 상기 부하로 전력을 공급하며, 상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생한 경우에, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환하는 전력 공급 장치로서,
    상기 전력 공급 수단은,
    출력해야 하는 전압 및 전류에 대응한 펄스폭의 펄스 전압을 발생시키는 펄스 발생 수단과,
    상기 부하에 흐르는 전류가 소정치가 되도록, 상기 펄스 발생 수단이 출력하는 펄스 전압을 피드백 제어하는 피드백 제어 수단
    을 구비하고,
    상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생하여, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환하는 경우, 전환처의 상기 전력 공급 수단이 구비하는 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 상기 전력 공급 수단에 있어서의 제1 주기에 비해 이른 제2 주기로 하는 전력 공급 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 주기는, 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어가 행해짐으로써 상기 부하에 흐르는 전류가 변화를 개시하고, 안정될 때까지의 시상수보다 이른 주기인 전력 공급 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 피드백 제어 수단은, 상기 시상수에 근거하여 상기 부하에 흐르는 전류를 추산하고, 상기 추산 결과에 근거하여 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어를 행하는 전력 공급 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 제어의 주기는, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단이 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환된 후 소정 시간 경과 후에, 상기 제2 주기로부터 상기 제1 주기로 변경되는 전력 공급 장치.
  5. 출력해야 하는 전압 및 전류에 대응한 펄스폭의 펄스 전압을 발생시키는 펄스 발생 수단과, 부하에 흐르는 전류가 소정치가 되도록, 상기 펄스 발생 수단이 출력하는 펄스 전압을 피드백 제어하는 피드백 제어 수단을 구비한 전력 공급 수단을 복수 구비한 전력 공급 장치를 사용하여, 동일한 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 전환하는 전력 공급 전환 방법으로서,
    상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생하였는지 아닌지를 판정하는 제1 공정과,
    상기 부하로 전력을 공급하고 있는 상기 전력 공급 수단에 이상이 발생했다고 판정되어, 상기 부하로 전력을 공급하는 상기 전력 공급 수단을 다른 상기 전력 공급 수단으로 전환하는 경우, 전환처의 상기 전력 공급 수단이 구비하는 상기 펄스 발생 수단에 대한 피드백 제어의 주기를, 전환 전의 상기 전력 공급 수단에 있어서의 제1 주기에 비해 이른 제2 주기로 하는 제2 공정
    을 포함하는 전력 공급 전환 방법.
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