JPH05504459A - 給電中の直流配電バスを保護する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 給電中の直流配電バスを保護する装置 発明の背景 例えば銀行業務やチケット予約装置等の多くのコンピュータシステムには、絶え ずオンラインであるような故障許容型のコンピュータが必要である。従って、バ スに対するモジュールの接続及び取り外しはシステムを閉鎖することなく実行さ れねばならない。

付勢されたバスに負荷か接続されている場合に、負荷が突然現れたり消滅すると 、データあるいは他のシステム素子を損傷しかねない。また、その両端にアーク を形成しているような付勢バスから負荷か取り外されると、前動な接続寿命に損 失を与えまたそれを減少させてしまう。更に、装置の１つの素子か故障した場合 には、素子に損傷を与えてしまうような過電流が引き起こされることもある。

故に、付勢バスに対する負荷の接続あるいは付勢バスからの負荷の取り外しによ って生ずる問題を解決し、システム全体に悪影響を及ぼすような故障を防止する 必要がある。

発明の概要 本発明は、付勢バスに対する負荷の接続によって引き起こされる電圧降下の大き さを減少させる回路を備える。本発明の１つの特徴によれば、負荷回路は、分路 が作動された場合に低インピーダンス分路によってバイパスされるような電流制 限装置を含む。制御スイッチは、電流制限器を通過する電流が所定レベル以下に 降下した場合に分路を作動させる。この結果、負荷が付勢バスに接続されている 場合にも大きな電流スパイクは生じない。

本発明の他の特徴によれば、負荷を取り外す前に低インピーダンス分路を停止し 、付勢バスから負荷を取り外すことによる影響を減少させる。

更に本発明によれば、低インピーダンス分路は過電流が検出された場合に停止さ ね、負荷に対する損傷を防止する。

他の目的及び利点は、添付図面及び以下の詳細な説明により明かとなるであろう 。

図面の簡単な説明 本発明の好ましい実施例の回路図である。

実施例 図は、負荷か付勢バスに接続されるときの大きな電圧降下を防止し、負荷がバス から取り外されるときのアークの形成を防止し、電源、負荷、あるいはアイソレ ーションデバイスに故障か生じたときに負荷をバスから分離するという特徴を備 えたアイソレーション回路を示す。図において、保護回路１０は直流負荷１２を バスのバックブレーン１４に接続する。更に、保護回路１０の出力は、他の負荷 に動を与えるために使用できるバックブレーン１４の接続器Ｇ１−５に接続され る。

負荷１２の正入力は、バックブレーン１４の電力ビンＧｌ　１−１５及びＧ１６ −２０に対し、ヒユーズ２０Ａ及びＢ１アイソレーションダイオード２２Ａ及び Ｂ、過負荷センス抵抗２４Ａ及びＢ、及び電流制限抵抗２６Ａ及びＢを含む一連 の回路によって接続される。低インピーダンス分路２８は電流制限抵抗２６の端 子に接続される。

負荷１２の負入力はバックブレーン１４のリターンビンＰ３及びＰ４に接続され る。負荷１２の両端子は負荷コンデンサ３０に接続される。

より好ましい実施例において、低インピーダンス分路は、作動された場合に電流 制限デバイス２６をバイパスするようなデプレッションモード型のＭＯＳトラン ジスタ２８である。侵入制御回路は演算増幅器４０を備え、この演算増幅器４０ は、抵抗Ｒ１３によって第１ノード４２に、ダイオードＤ３及び抵抗Ｒ１６によ ってＶＣＣに接続されているような非反転入力を有する。演算増幅器の反転入力 は基準電圧ＶＲに接続される。電圧レベルＶＲ及びｖＣＣは第２ノード４６に接 続された電圧ディバイダ回路４４によって発生される。演算増幅器の出力は、電 流侵入保護スイッチ４８として機能するＮＰＮバイポーラトランジスタのベース に接続される。トランジスタ４８は、そのコレクタを低インピーダンスＭＯＳト ランジスタ分路２８に接続し、そのエミッタをグランドに接続する。

侵入制御装置の動作を以下に説明する。一般に大電流は、負荷のコンデンサか荷 電されている間に付勢バスに接続されるようなときに、直流負荷によって降下さ れる。この電流は、バスによって他の負荷に印加されている電圧を降下させ、こ れらの負荷あるいは電源それ自身の動作に悪影響を及ぼし得る。本発明の装置に よれば、電流制限デバイス２６の高インピーダンスが電流を制限し、負荷コンデ ンサ３０の両端に電圧を引き起こして制御された速度で増大させる。故に、バス 装置には、非常に小さな電流／電圧スパイクだけしか発生されない。負荷コンデ ンサ３０が充分に荷電さね、第４ノード４２における電圧がＶＲを超過すると、 演算増幅器４０の出力か侵入制御スイッチ４８をオンとして低インピーダンス分 路２８を作動させる。低インピーダンス分路２８によって引き起こされた電流／ 電圧スパイクは小さい。なぜなら、負荷キャパシタ３０がすでに充分に荷電され ているからである。

直流負荷が付勢バスから取り外される場合に接続への損傷を減少させるシステム 動作について以下に述べる。スイッチ４８のエミッタは、バックブレーン１４に おけるグランドビン５０によってグランドに接続される。これは電力及びリター ンビンＧ１１−５．０１６−２０、Ｐ３及びＰ４よりも短い。故に負荷が取り外 された場合でも、これらのグランドビン５０は、動及びリターンビンがまだ関係 している間は関係しない。このようにグランドビンとの関わりをなくすことによ って侵入制御スイッチ４８をオフとし、低インピーダンス分路２８を停止させ、 電力及びリターンビンか損傷する前に電流制限デバイス２６に電流を流す。電力 及びグランドビンを接続の両端にアークを形成する低インピーダンス分路２８を 停止させる前に解放した場合には、接続に損傷を与えてしまう。低インピーダン ス分路を停止させることによって電流制限デバイス２６の抵抗を負荷回路に挿入 し、接続が解放される前に電流を降下して、アークの形成を防止し且つ接続の寿 命を増加させる。

過負荷保護装置の動作について以下に説明する。負荷回路、電源あるいは装置の 他の部分における故障は、負荷に損傷を与えてしまうような過電流を引き起こし かねない。過負荷制御スイッチ６０はＰＮＰバイポーラトランジスタの形態をし ており、過負荷センス抵抗２４の両端の電圧降下を感知するためにそのエミッタ 及びベースが接続されている。過電流が過負荷センス抵抗２４に流れた場合、過 負荷制御スイッチはオンとされて電流が流さｔｌ、、ＭＯＳ）−ランジスタ２８ のゲートにおける電圧降下を増加させる。これにより低インピーダンス分路２８ を停止させ、電流制限デバイス２６を回路に再び挿入し、そうして電流の流れを 減少させる。アイソレーションダイオード２２は電源が短絡した場合に電流の流 れを防ぎ、ヒユーズ２０は過電流からの保護を更に強化する。

ある実施例にあっては、直流負荷は「禁止」端子がグランドに接続されるまで電 流を引き出さないであろう。この禁止端子は、自身のエミッタがグランドに接続 され且つ自身のベースが禁止制御演算増幅器７２の出力に接続されているような 禁止トランジスタ７０のコレクタに接続される。禁止制御増幅器は、侵入制御増 幅器４０の出力に接続された反転入力と、ＶＲに接続された非反転入力とを備え る。この結果、直流負荷は、低インピーダンス分路２８が停止された後に付勢バ スに対する負荷の接続の影響が更に制限されるまで禁止されるだろう。

本発明をより好ましい実施例を参照しつつ述べてきた。当業者であれば、本発明 の範囲内で変更しまた置換することも可能であろう。故に、本発明は、請求の範 囲に限定されるというものではない。

手続補正書（方式） ５．２．２３１ 平成　年　月　日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．電力コネクタ素子及びリターンコネクタ素子によって付勢バスにそれぞれ接 続されている負荷回路を有し、前記負荷を前記付勢バスに接続することによる影 響を減少させる配電装置において、該装置が、前記負荷回路に含まれ前記負荷回 路における電流を制限する電流制限デバイスと、 前記負荷回路に含まれ、作動されたときに前記電流制限デバイスをバイパスする 低インピーダンスパスと、 制御電圧を受ける制御入力を有し、前記制御電圧の大きさが所定範囲内にあると きに前記低インピーダンスパスを作動させるスイッチと、前記電流制限デバイス に接続され、前記電流制限デバイスを通過する電流が所定レベル以下に降下した ときに前記所定範囲内の制御電圧を発生するような手段とを備えたことを特徴と する配電装置。
2. ２．請求項１記載の配電装置において更に、付勢バスから負荷回路を取り外すこ とによる影響を減少させる装置を含み、該装置は、負荷回路を前記付勢バスから 取り外す前に前記低インピーダンスパスを停止させて前記電流制限デバイスを前 記負荷回路中に再び挿入する手段を備える配電装置。
3. ３．請求項１記載の配電装置において、前記スイッチは、前記電流制限デバイス を通じる電流レベルに応答する制御入力と、前記低インピーダンスパスに接続さ れた作動ポート、及び第３ポートを有するようなトランジスタであって、前記第 ３ポートが付勢バスに接続されたときに電流が前記トランジスタを流れて前記低 インピーダンスパスを作動させることができるようなスイッチであり、 電力及び／リターンコネクタは所定長さのピン／コンセント対であり、前記スイ ッチトランジスタの第３ポートは、前記負荷の取り外し前に前記所定ピン／コン セント対が前記低インピーダンスパスを解放するよう、前記所定長さより短い長 さであるような所定のピン／コンセント対によってバスに接続されている配電装 置。
4. ４．請求項１記載の配電装置において更に過負荷保護回路を有し、該過負荷保護 回路は、 第１及び第２端子を有し前記電流制限デバイスと直列接続された過負荷センス抵 抗と、 この過負荷センス抵抗の端子に接続された入力を有し、前記過負荷センス抵抗が 所定リミットを超過したときに前記低インピーダンスパスを停止させる手段を備 える配電装置。
5. ５．請求項１記載の装置において更に、前記負荷回路から前記電力コネクタ素子 を分離して電源が故障した場合に逆電流を防止するダイオードを備える配電装置 。