JPH08275389A - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
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- JPH08275389A JPH08275389A JP7075682A JP7568295A JPH08275389A JP H08275389 A JPH08275389 A JP H08275389A JP 7075682 A JP7075682 A JP 7075682A JP 7568295 A JP7568295 A JP 7568295A JP H08275389 A JPH08275389 A JP H08275389A
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- Japan
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- circuit
- power supply
- current
- transistor
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数並列に接続された電流制御型直流電源回
路の数台が異常となった場合に、焼損等の破損を起こす
前に異常を検出し、電流制御型直流電源回路を停止させ
損傷程度を極力押えることのできる直流電源装置を得る
ことを目的とする。 【構成】 負荷装置が消費する総電流値から1台当たり
の許容電流を算出する電流値設定回路と、各電流制御型
直流電源回路の出力電流とを比較する電源異常判定回路
から構成される。 【効果】 従来の直流電源装置に簡単な回路を付加する
だけで、焼損等の破損を起こす前に異常を検出し、損傷
程度を極力押えることのできる安全性に優れた直流電源
装置を得る効果がある。
路の数台が異常となった場合に、焼損等の破損を起こす
前に異常を検出し、電流制御型直流電源回路を停止させ
損傷程度を極力押えることのできる直流電源装置を得る
ことを目的とする。 【構成】 負荷装置が消費する総電流値から1台当たり
の許容電流を算出する電流値設定回路と、各電流制御型
直流電源回路の出力電流とを比較する電源異常判定回路
から構成される。 【効果】 従来の直流電源装置に簡単な回路を付加する
だけで、焼損等の破損を起こす前に異常を検出し、損傷
程度を極力押えることのできる安全性に優れた直流電源
装置を得る効果がある。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、大電流を必要とする
負荷装置に、電流制御型直流電源回路(以下電源回路と
いう)を複数台並列に接続して電力を供給するよう構成
された直流電源装置で、複数接続された電源回路の中の
1台、あるいは数台が異常となった場合に、その異常を
いち早く検出し、的確にどの電源回路が異常かを判別す
ることができる機能を備えている高信頼性直流電源装置
に関するものである。
負荷装置に、電流制御型直流電源回路(以下電源回路と
いう)を複数台並列に接続して電力を供給するよう構成
された直流電源装置で、複数接続された電源回路の中の
1台、あるいは数台が異常となった場合に、その異常を
いち早く検出し、的確にどの電源回路が異常かを判別す
ることができる機能を備えている高信頼性直流電源装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の直流電源装置を示すもの
で、図5において、1は一次電源、2はリレー回路、3
は入力コンデンサ、4は電力変換用のトランス、5はス
イッチング用のトランジスタ、6はトランジスタ5を駆
動する駆動回路、7は整流用ダイオード、8は平滑用チ
ョークコイル、9は出力用コンデンサ、10は出力電流
を制御するための電流制御回路、11は出力電圧を制御
するための電圧制御回路、12は電流制限回路10と電
圧制御回路11の出力をもってスイッチングのパルス幅
を決定するパルス幅制御回路、13は電圧制御回路10
の出力を受け出力の電流が異常となった場合に入力のリ
レー回路をオフさせるリレー駆動回路、14は2〜13
の各回路で構成された第1の電源回路、15は第1の電
源回路14と同一の回路からなる第2の電源回路、16
は負荷装置、17は各電源回路の異常を検出するための
異常モニタ回路である。
で、図5において、1は一次電源、2はリレー回路、3
は入力コンデンサ、4は電力変換用のトランス、5はス
イッチング用のトランジスタ、6はトランジスタ5を駆
動する駆動回路、7は整流用ダイオード、8は平滑用チ
ョークコイル、9は出力用コンデンサ、10は出力電流
を制御するための電流制御回路、11は出力電圧を制御
するための電圧制御回路、12は電流制限回路10と電
圧制御回路11の出力をもってスイッチングのパルス幅
を決定するパルス幅制御回路、13は電圧制御回路10
の出力を受け出力の電流が異常となった場合に入力のリ
レー回路をオフさせるリレー駆動回路、14は2〜13
の各回路で構成された第1の電源回路、15は第1の電
源回路14と同一の回路からなる第2の電源回路、16
は負荷装置、17は各電源回路の異常を検出するための
異常モニタ回路である。
【0003】次に図5に示す従来装置の動作について説
明する。図5に示した電源回路14は、複数台の電源回
路を並列に接続して電力を供給するシステムにおいては
主流となっている、電流制御型のスイッチング電源であ
る。その動作は、トランジスタ5がオン/オフし、トラ
ンス4の1次側にパルス電流を流すことによって、トラ
ンス4の2次側に電力を伝送し、トランス4の2次側に
発生した電力を整流ダイオード7によって整流した後、
チョークコイル8を介し、出力用コンデンサ9に電荷を
蓄え、所定の直流電圧として負荷装置16へ供給され
る。電圧制御回路11はコンデンサ9の両端の電圧を検
出し、電圧が低下するとトランジスタ5のオン幅を広く
し、電圧が上昇するとオン幅を狭くするようパルス幅制
御回路12へ信号を送る。一方、電流制御回路10は、
チョークコイル8の出力電流を検出し、電流が所定の値
を越えたらトランジスタ5のオン幅を狭くするようパル
ス幅制御回路12へ信号を送る。パルス幅制御回路12
は、電流制御回路10と電圧制御回路11からの信号に
よって、トランジスタ5のオン幅を決定し、トランジス
タ駆動回路6へ駆動信号を送信する。これによって、ト
ランジスタ5のスイッチングのオン/オフ比は、出力電
圧と出力電流の両方によって制御され、最大出力電流を
制限しながら、常にコンデンサ9の両端の電圧を一定に
するよう動作している。そのため、同様の電源回路を並
列に複数台接続しても、各々が定格電流以上の電流を流
さないよう制御しているため、定格電力の台数倍の電力
が供給できる。
明する。図5に示した電源回路14は、複数台の電源回
路を並列に接続して電力を供給するシステムにおいては
主流となっている、電流制御型のスイッチング電源であ
る。その動作は、トランジスタ5がオン/オフし、トラ
ンス4の1次側にパルス電流を流すことによって、トラ
ンス4の2次側に電力を伝送し、トランス4の2次側に
発生した電力を整流ダイオード7によって整流した後、
チョークコイル8を介し、出力用コンデンサ9に電荷を
蓄え、所定の直流電圧として負荷装置16へ供給され
る。電圧制御回路11はコンデンサ9の両端の電圧を検
出し、電圧が低下するとトランジスタ5のオン幅を広く
し、電圧が上昇するとオン幅を狭くするようパルス幅制
御回路12へ信号を送る。一方、電流制御回路10は、
チョークコイル8の出力電流を検出し、電流が所定の値
を越えたらトランジスタ5のオン幅を狭くするようパル
ス幅制御回路12へ信号を送る。パルス幅制御回路12
は、電流制御回路10と電圧制御回路11からの信号に
よって、トランジスタ5のオン幅を決定し、トランジス
タ駆動回路6へ駆動信号を送信する。これによって、ト
ランジスタ5のスイッチングのオン/オフ比は、出力電
圧と出力電流の両方によって制御され、最大出力電流を
制限しながら、常にコンデンサ9の両端の電圧を一定に
するよう動作している。そのため、同様の電源回路を並
列に複数台接続しても、各々が定格電流以上の電流を流
さないよう制御しているため、定格電力の台数倍の電力
が供給できる。
【0004】また、複数台の電源回路を並列に接続して
使用する場合、システムの信頼性を高める目的から、負
荷装置が必要とする電力を供給できる電源回路の台数よ
りも、余分に数台多く接続しておいて、何台かが停止し
てもシステムに影響がないようにしている。そのため、
1つの電源回路が停止しても出力電圧や全体の出力電流
には変化がないため、異常の検出ができないことにな
る、異常モニタ回路17は、各電源回路に接続され、異
常によってスイッチングが停止している電源回路を検出
し、どの電源回路が停止したかを知らせるためのもので
ある。また、リレー駆動回路13は、電流制御回路10
からの信号を受け、異常が発生した電源の入力段にある
リレー回路をオフし、他の電源の入力に影響がないよう
にしている。しかし、各電源回路の出力電流が均等に流
れている保証はなく、1つの電源回路が異常になって
も、全体の出力電圧や出力電流には変化がないため、リ
レー回路をオフさせるには、トランジスタ5がショート
故障したり、制御回路などが故障して定格を遥かに上回
る過大な電流が流れるか、電流が流れなくなった場合だ
けリレーをオフするよう設定されていた。
使用する場合、システムの信頼性を高める目的から、負
荷装置が必要とする電力を供給できる電源回路の台数よ
りも、余分に数台多く接続しておいて、何台かが停止し
てもシステムに影響がないようにしている。そのため、
1つの電源回路が停止しても出力電圧や全体の出力電流
には変化がないため、異常の検出ができないことにな
る、異常モニタ回路17は、各電源回路に接続され、異
常によってスイッチングが停止している電源回路を検出
し、どの電源回路が停止したかを知らせるためのもので
ある。また、リレー駆動回路13は、電流制御回路10
からの信号を受け、異常が発生した電源の入力段にある
リレー回路をオフし、他の電源の入力に影響がないよう
にしている。しかし、各電源回路の出力電流が均等に流
れている保証はなく、1つの電源回路が異常になって
も、全体の出力電圧や出力電流には変化がないため、リ
レー回路をオフさせるには、トランジスタ5がショート
故障したり、制御回路などが故障して定格を遥かに上回
る過大な電流が流れるか、電流が流れなくなった場合だ
けリレーをオフするよう設定されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の直流電源装置は
以上のように構成されているため、リレー回路がオフし
て電源回路が切り離されたとしても、すでに電源回路内
のどこかが損傷しており、最悪の場合は焼損等修理が困
難な状況になっている場合があった。また、異常が発生
した電源を異常モニタ回路にて表示しても、電源回路と
表示部が離れていたりした場合、電源回路を交換する場
所での表示がなかったり、交換のために入力の一次電源
をオフすると表示が消えてしまったりしていたために、
どの電源回路を交換したらよいのか判らなくなる可能性
が高かった。さらに、異常モニタ回路は、すべての電源
回路からの信号を受けていなくてはならないため、電源
回路の台数が多いとインターフェース回路やインターフ
ェースケーブルだけで膨大な量となり、装置が大型化し
てしまうといった課題があった。
以上のように構成されているため、リレー回路がオフし
て電源回路が切り離されたとしても、すでに電源回路内
のどこかが損傷しており、最悪の場合は焼損等修理が困
難な状況になっている場合があった。また、異常が発生
した電源を異常モニタ回路にて表示しても、電源回路と
表示部が離れていたりした場合、電源回路を交換する場
所での表示がなかったり、交換のために入力の一次電源
をオフすると表示が消えてしまったりしていたために、
どの電源回路を交換したらよいのか判らなくなる可能性
が高かった。さらに、異常モニタ回路は、すべての電源
回路からの信号を受けていなくてはならないため、電源
回路の台数が多いとインターフェース回路やインターフ
ェースケーブルだけで膨大な量となり、装置が大型化し
てしまうといった課題があった。
【0006】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、電源回路が修理困難な状況にな
る前に異常を発見し、交換する場所にて入力の一次電源
をオフしても交換する電源が一目で判るようにし、誤っ
て正常な電源回路を交換してしまうようなことがないよ
うにするとともに、各電源回路と異常モニタ回路間のイ
ンターフェースを簡略化し、装置全体を小型化すること
を目的とする。
ためになされたもので、電源回路が修理困難な状況にな
る前に異常を発見し、交換する場所にて入力の一次電源
をオフしても交換する電源が一目で判るようにし、誤っ
て正常な電源回路を交換してしまうようなことがないよ
うにするとともに、各電源回路と異常モニタ回路間のイ
ンターフェースを簡略化し、装置全体を小型化すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の実施例1によ
る直流電源装置は、負荷装置の入力段にて負荷電流を検
出して、その総電流値から各電源回路1台当たりの許容
電流を算出し、すべての電源回路の出力電流と比較し
て、少しでも異常のある電源回路を強制的に停止させる
ための電流値設定回路を異常モニタ回路内に、また、電
源異常判定回路を電源回路内に備えたものである。
る直流電源装置は、負荷装置の入力段にて負荷電流を検
出して、その総電流値から各電源回路1台当たりの許容
電流を算出し、すべての電源回路の出力電流と比較し
て、少しでも異常のある電源回路を強制的に停止させる
ための電流値設定回路を異常モニタ回路内に、また、電
源異常判定回路を電源回路内に備えたものである。
【0008】また、この発明の実施例2による直流電源
装置は、電源回路の入力コンデンサに残った残留電荷を
利用し、異常となった電源回路を強制的に停止させる信
号にて、発光ダイオードを低電流動作にて点灯させ、入
力の一次電源を停止させたとしても、電源回路が置かれ
ている場所にて異常を確認できる異常表示用の点灯回路
を電源回路内に備えたものである。
装置は、電源回路の入力コンデンサに残った残留電荷を
利用し、異常となった電源回路を強制的に停止させる信
号にて、発光ダイオードを低電流動作にて点灯させ、入
力の一次電源を停止させたとしても、電源回路が置かれ
ている場所にて異常を確認できる異常表示用の点灯回路
を電源回路内に備えたものである。
【0009】また、この発明の実施例3における直流電
源装置は、複数台接続された電源回路をn次の行列に置
き換え、各行ごとに順次Highの信号を送り、その行
内で異常となっている電源回路だけが異常を示すLow
の信号を送信し、どの列の電源回路が異常なのかを各行
ごとに確認していくことで、全電源回路のうちのどの電
源回路が異常なのかを確認できる回路を各電源回路内と
異常モニタ回路内に備えたものである。
源装置は、複数台接続された電源回路をn次の行列に置
き換え、各行ごとに順次Highの信号を送り、その行
内で異常となっている電源回路だけが異常を示すLow
の信号を送信し、どの列の電源回路が異常なのかを各行
ごとに確認していくことで、全電源回路のうちのどの電
源回路が異常なのかを確認できる回路を各電源回路内と
異常モニタ回路内に備えたものである。
【0010】
【作用】この発明の実施例1に示す直流電源装置によれ
ば、複数台並列に接続された電源回路の数台が何らかの
異常を来した場合でも、速やかに異常を検出し、異常を
起こした電源回路が重大な損傷を来す前に停止させ、入
力の一次電源から切り離すことができる。
ば、複数台並列に接続された電源回路の数台が何らかの
異常を来した場合でも、速やかに異常を検出し、異常を
起こした電源回路が重大な損傷を来す前に停止させ、入
力の一次電源から切り離すことができる。
【0011】また、この発明の実施例2に示す直流電源
装置によれば、複数台並列に接続された電源回路の数台
が何らかの異常を来した場合に、入力の一次電源をオフ
したとしても、また、いちいち異常電源表示回路を確認
しに行かなくとも、その場にて異常のあった電源回路を
確認することができ、安全かつ正確に異常な電源回路を
交換することができる。
装置によれば、複数台並列に接続された電源回路の数台
が何らかの異常を来した場合に、入力の一次電源をオフ
したとしても、また、いちいち異常電源表示回路を確認
しに行かなくとも、その場にて異常のあった電源回路を
確認することができ、安全かつ正確に異常な電源回路を
交換することができる。
【0012】また、この発明の実施例3に示す直流電源
装置によれば、複数台並列に接続された電源回路で、そ
のうちの数台が異常となった場合にも、並列に接続され
た電源回路をn次の行列に置き換えた場合のnの2倍の
信号本数にて、異常のあった電源回路がどれなのかを正
確に検出することができ、異常モニタ回路のインターフ
ェース回路とインターフェースケーブルを簡略化できる
ため、直流電源装置全体を非常に小さくすることができ
る。
装置によれば、複数台並列に接続された電源回路で、そ
のうちの数台が異常となった場合にも、並列に接続され
た電源回路をn次の行列に置き換えた場合のnの2倍の
信号本数にて、異常のあった電源回路がどれなのかを正
確に検出することができ、異常モニタ回路のインターフ
ェース回路とインターフェースケーブルを簡略化できる
ため、直流電源装置全体を非常に小さくすることができ
る。
【0013】
実施例1.図1はこの発明の実施例1に示す回路構成図
であり、図において1〜17は上記従来の装置及び回路
と同一のものであり、18は負荷装置の入力段にて総電
流値を検出するための電流検出回路、19は電流検出回
路18が検出した総電流値から1台当たりの許容電流の
上限値を決定する第1の減衰器、20は電流検出回路1
8が検出した総電流値から1台当たりの許容電流の下限
値を決定する第2の減衰器、21は18〜20に示す回
路で構成された電流値設定回路、22は許容電流の上限
値と電流制御回路10が検出した電源回路14の出力電
流とを比較する第1の比較器、23は許容電流の下限値
と電流制御回路10が検出した電源回路14の出力電流
とを比較する第2の比較器、24は比較器22と23の
出力の論理和をとるOR回路、25は23〜24に示す
回路で構成され、異常と判定した場合にリレー駆動回路
13とパルス幅制御回路12にリレーオフと電源停止の
ための信号を送信する電源異常判定回路、26は各電源
回路の異常判定回路からの出力を集計し、どの電源回路
で異常が発生したかを示す異常電源表示回路である。
であり、図において1〜17は上記従来の装置及び回路
と同一のものであり、18は負荷装置の入力段にて総電
流値を検出するための電流検出回路、19は電流検出回
路18が検出した総電流値から1台当たりの許容電流の
上限値を決定する第1の減衰器、20は電流検出回路1
8が検出した総電流値から1台当たりの許容電流の下限
値を決定する第2の減衰器、21は18〜20に示す回
路で構成された電流値設定回路、22は許容電流の上限
値と電流制御回路10が検出した電源回路14の出力電
流とを比較する第1の比較器、23は許容電流の下限値
と電流制御回路10が検出した電源回路14の出力電流
とを比較する第2の比較器、24は比較器22と23の
出力の論理和をとるOR回路、25は23〜24に示す
回路で構成され、異常と判定した場合にリレー駆動回路
13とパルス幅制御回路12にリレーオフと電源停止の
ための信号を送信する電源異常判定回路、26は各電源
回路の異常判定回路からの出力を集計し、どの電源回路
で異常が発生したかを示す異常電源表示回路である。
【0014】以下、動作について図を用いて詳細に説明
する。図1のような構成において、減衰器19は並列に
接続された電源回路の数をm個とした場合に、電流検出
回路18の出力をm分の1にし、さらに許容範囲を示す
値p(但し、pは1以上)を掛けた値を電源回路1台当
たりの許容電流の上限値として出力する。また、減衰器
20は電流検出回路18の出力をm分の1にし、さらに
許容範囲を示す値q(但し、qは1以下)を掛けた値を
電源回路1台当たりの許容電流の下限値として出力す
る。例えば、電源回路14を25台並列に接続し、1台
当たりの電流値に許容される誤差を上限、下限ともに1
0%と仮定すると、電流検出回路18が検出した総電流
値をIとした場合、1台当たりの許容電流の上限値im
axと下限値iminの値は”数1”の通りとなる。
する。図1のような構成において、減衰器19は並列に
接続された電源回路の数をm個とした場合に、電流検出
回路18の出力をm分の1にし、さらに許容範囲を示す
値p(但し、pは1以上)を掛けた値を電源回路1台当
たりの許容電流の上限値として出力する。また、減衰器
20は電流検出回路18の出力をm分の1にし、さらに
許容範囲を示す値q(但し、qは1以下)を掛けた値を
電源回路1台当たりの許容電流の下限値として出力す
る。例えば、電源回路14を25台並列に接続し、1台
当たりの電流値に許容される誤差を上限、下限ともに1
0%と仮定すると、電流検出回路18が検出した総電流
値をIとした場合、1台当たりの許容電流の上限値im
axと下限値iminの値は”数1”の通りとなる。
【0015】
【数1】
【0016】比較器22は、減衰器19の出力である許
容電流の上限値と、電流制御回路10が検出した電源回
路14の出力電流値とを比較し、減衰器19の出力の方
が小さくなった場合は、異常と判断しOR回路24へH
ighを出力する。一方比較器23は、減衰器20の出
力である許容電流の下限値と、電流制御回路10が検出
した電源回路14の出力電流値とを比較し、減衰器20
の出力の方が大きくなった場合は、異常と判断しOR回
路24へHighを出力する。OR回路24は、比較器
22と23のどちらか一方でもHighを出力した場
合、その電源回路は異常と判断し、リレー駆動回路13
にリレー回路2をオフさせる信号と、パルス幅制御回路
12にスイッチング動作を停止させるためのオフ信号を
送信する。また、異常電源表示回路26は各電源回路内
の異常判定回路からの出力を集計し、どの電源回路で異
常が発生したか表示し、電源回路の交換を指示する。以
上のように、負荷装置16が消費している電流値から電
源回路14が出力する電流値を算出し、許容範囲を越え
た時点で異常と判定するため、電源回路14のスイッチ
ングを行っているトランジスタ5の特性が劣化してきた
り、電流制御回路10や電圧制御回路11、パルス幅制
御回路12などが不調となり、電源回路14が制御でき
なくなった場合でも、即座に異常を検出して電源回路1
4を停止させることができ、焼損等の重大な損傷を来す
前に異常を検出し、電源回路を交換・修理することがで
きる。
容電流の上限値と、電流制御回路10が検出した電源回
路14の出力電流値とを比較し、減衰器19の出力の方
が小さくなった場合は、異常と判断しOR回路24へH
ighを出力する。一方比較器23は、減衰器20の出
力である許容電流の下限値と、電流制御回路10が検出
した電源回路14の出力電流値とを比較し、減衰器20
の出力の方が大きくなった場合は、異常と判断しOR回
路24へHighを出力する。OR回路24は、比較器
22と23のどちらか一方でもHighを出力した場
合、その電源回路は異常と判断し、リレー駆動回路13
にリレー回路2をオフさせる信号と、パルス幅制御回路
12にスイッチング動作を停止させるためのオフ信号を
送信する。また、異常電源表示回路26は各電源回路内
の異常判定回路からの出力を集計し、どの電源回路で異
常が発生したか表示し、電源回路の交換を指示する。以
上のように、負荷装置16が消費している電流値から電
源回路14が出力する電流値を算出し、許容範囲を越え
た時点で異常と判定するため、電源回路14のスイッチ
ングを行っているトランジスタ5の特性が劣化してきた
り、電流制御回路10や電圧制御回路11、パルス幅制
御回路12などが不調となり、電源回路14が制御でき
なくなった場合でも、即座に異常を検出して電源回路1
4を停止させることができ、焼損等の重大な損傷を来す
前に異常を検出し、電源回路を交換・修理することがで
きる。
【0017】実施例2.図2はこの発明の実施例2を示
す回路構成図であり、図における1〜26は上記従来の
回路および実施例1で説明した回路と同一あるいは相当
するものであり、27は電源回路14に取付けられ電源
回路14に異常が発生した時に、異常を知らせる発光ダ
イオード、28は発光ダイオード27を定電流にて点灯
させるジャンクション型電界効果トランジスタ(以下J
−FETという)、29はJ−FET28が定電流動作
となるようにゲート−ソース間の電圧を一定にするため
の抵抗、30はJ−FET28をオンさせて発光ダイオ
ード27を点灯させるためのサイリスタである。
す回路構成図であり、図における1〜26は上記従来の
回路および実施例1で説明した回路と同一あるいは相当
するものであり、27は電源回路14に取付けられ電源
回路14に異常が発生した時に、異常を知らせる発光ダ
イオード、28は発光ダイオード27を定電流にて点灯
させるジャンクション型電界効果トランジスタ(以下J
−FETという)、29はJ−FET28が定電流動作
となるようにゲート−ソース間の電圧を一定にするため
の抵抗、30はJ−FET28をオンさせて発光ダイオ
ード27を点灯させるためのサイリスタである。
【0018】以下、動作について図を用いて詳細に説明
する。図2の構成において、リレー回路2は支点となる
端子を入力コンデンサ3側に接続し、リレーオフとなっ
た時に接続される空き端子に発光ダイオード27のアノ
ードを接続してあるため、リレー駆動回路13がリレー
回路2をオフすると入力コンデンサ3に残った残留電荷
は発光ダイオード27を通って流れようとする。また、
リレー駆動回路13は電源異常判定回路25からの信号
によってリレー回路2をオフする時だけサイリスタ30
にオン信号を送信する。サイリスタ30がオンすること
で、入力コンデンサ3の中の電荷が発光ダイオード27
とJ−FET28、さらに抵抗29を介して流れ、発光
ダイオード27は点灯する。J−FET28は、ゲート
−ソース間の電圧を一定にすれば、流れる電流は入力コ
ンデンサ3の電圧に関係なく一定電流となる。その電流
値をId、J−FETのピンチオフ電圧をVp、ゼロバ
イアスにおけるドレイン飽和電流をIDSSとすると、
抵抗29の値Rは近似的に”数2”によって決定され
る。
する。図2の構成において、リレー回路2は支点となる
端子を入力コンデンサ3側に接続し、リレーオフとなっ
た時に接続される空き端子に発光ダイオード27のアノ
ードを接続してあるため、リレー駆動回路13がリレー
回路2をオフすると入力コンデンサ3に残った残留電荷
は発光ダイオード27を通って流れようとする。また、
リレー駆動回路13は電源異常判定回路25からの信号
によってリレー回路2をオフする時だけサイリスタ30
にオン信号を送信する。サイリスタ30がオンすること
で、入力コンデンサ3の中の電荷が発光ダイオード27
とJ−FET28、さらに抵抗29を介して流れ、発光
ダイオード27は点灯する。J−FET28は、ゲート
−ソース間の電圧を一定にすれば、流れる電流は入力コ
ンデンサ3の電圧に関係なく一定電流となる。その電流
値をId、J−FETのピンチオフ電圧をVp、ゼロバ
イアスにおけるドレイン飽和電流をIDSSとすると、
抵抗29の値Rは近似的に”数2”によって決定され
る。
【0019】
【数2】
【0020】また、電流値Idは、使用される発光ダイ
オード27が発光できる最小電流値となるように設定
し、電源回路14の入力電圧をVin、発光ダイオード
27を点灯させておく時間をt、発光ダイオード27の
オン電圧Vd、J−FET28の最小動作電圧をVL
T、サイリスタ30のオン電圧をVsとすると、入力コ
ンデンサ3の容量Cは”数3”で示す値以上であれば、
発光ダイオード27を必要時間点灯させておくことがで
きる。
オード27が発光できる最小電流値となるように設定
し、電源回路14の入力電圧をVin、発光ダイオード
27を点灯させておく時間をt、発光ダイオード27の
オン電圧Vd、J−FET28の最小動作電圧をVL
T、サイリスタ30のオン電圧をVsとすると、入力コ
ンデンサ3の容量Cは”数3”で示す値以上であれば、
発光ダイオード27を必要時間点灯させておくことがで
きる。
【0021】
【数3】
【0022】なお、本実施例では定電流回路をJ−FE
Tにて構成したが、低電流ダイオードや同様の定電流回
路を使用しても同様の効果が得られる他、表示機能を発
光ダイオード以外のもの、例えば液晶素子などを使用し
ても同様の効果が得られることは明かである。
Tにて構成したが、低電流ダイオードや同様の定電流回
路を使用しても同様の効果が得られる他、表示機能を発
光ダイオード以外のもの、例えば液晶素子などを使用し
ても同様の効果が得られることは明かである。
【0023】実施例3.図3はこの発明の実施例3を示
す回路構成図であり、図における1〜26は上記従来の
回路および実施例1で説明した回路と同一あるいは相当
するものであり、31は異常信号出力用のトランジス
タ、32は論理積をとるAND回路、33はプルアップ
抵抗、34は複数並列接続された電源回路をn次の行列
に置き換えた場合のn個の行に信号を送るためのトラン
ジスタ群、35はn個のトランジスタ群34を1個ずつ
順番にオン/オフさせていくための無限に繰り返すシフ
トレジスタ、37は電源回路14と同一の行に接続され
た各電源回路に信号を送る第1のトランジスタである。
す回路構成図であり、図における1〜26は上記従来の
回路および実施例1で説明した回路と同一あるいは相当
するものであり、31は異常信号出力用のトランジス
タ、32は論理積をとるAND回路、33はプルアップ
抵抗、34は複数並列接続された電源回路をn次の行列
に置き換えた場合のn個の行に信号を送るためのトラン
ジスタ群、35はn個のトランジスタ群34を1個ずつ
順番にオン/オフさせていくための無限に繰り返すシフ
トレジスタ、37は電源回路14と同一の行に接続され
た各電源回路に信号を送る第1のトランジスタである。
【0024】また、図4は図3に示した実施例の動作を
説明するための接続例を示した図であり、図における1
4〜35、37は上記従来の回路および実施例1、実施
例2、図3で説明した回路と同一あるいは相当するもの
であり、36は電源回路14と同一でm個の電源回路か
らなりn次の行列に置き換えられた電源回路群、38〜
41はn次行列を5次の行列と仮定した場合の第2のト
ランジスタ〜第5のトランジスタである。
説明するための接続例を示した図であり、図における1
4〜35、37は上記従来の回路および実施例1、実施
例2、図3で説明した回路と同一あるいは相当するもの
であり、36は電源回路14と同一でm個の電源回路か
らなりn次の行列に置き換えられた電源回路群、38〜
41はn次行列を5次の行列と仮定した場合の第2のト
ランジスタ〜第5のトランジスタである。
【0025】以下、動作について図を用いて詳細に説明
する。ここでは説明の都合上n次の行列を5次の行列と
して説明する。図4の構成において、シフトレジスタ3
5は第1のトランジスタ37〜第5のトランジスタ41
までを順次1個ずつオン/オフさせ、第5のトランジス
タ41がオフしたら、再び第1のトランジスタ37をオ
ンさせ、異常モニタ回路17に電源が供給されている間
中、永遠にオン/オフを繰り返しているものである。い
ま、第1のトランジスタ37がオンしたとすると、1行
目に置かれている5台の電源回路に、それぞれHigh
の信号が送信される。5台の電源回路の中の1台、例え
ば電源回路14が異常となった場合、図3に示す電源異
常判定回路25から異常を示すHighの信号が、AN
D回路32の一方の入力に送信され、第1のトランジス
タ37がオンすることで、もう一方の入力にもHigh
の信号が送信されてくる。それによって、AND回路3
2はトランジスタ31にHighの信号を送り、異常電
源表示回路26には電源回路14が接続されている5列
目の信号に、異常を示すLowの信号が送信されてくる
ことになる。また、異常を起こした電源回路がなけれ
ば、異常電源表示回路26にはすべてHighの信号が
送信されてきて、1行目の1〜5列にある5台の電源回
路は正常であると表示される。同様に第2のトランジス
タ38がオンとなった場合には、第1のトランジスタ3
7はオフとなり、1行目に置かれている5台の各電源回
路はすべてHighの信号を異常電源表示回路26に送
ってくる。代って2行目に置かれている5台の電源回路
には、各電源回路内のAND回路にHighの信号が送
信され、2行目に置かれている電源回路の中で異常とな
っている電源回路があれば、その列の信号がLowとな
る。これによって、第1のトランジスタ37〜第5のト
ランジスタ41が順次オン/オフし、そのオン/オフ信
号と各列ごとに接続された信号を監視すれば、つまり、
どの行のトランジスタをオンした時に、どの列で異常と
なったかを監視することで、5次の行列に置かれたすべ
ての電源回路について異常か正常かを確認することがで
きる。つまり、25台並列に接続された電源回路すべて
を監視するのに、25本の信号ではなく、わずか10本
の信号で監視することができることが判る。
する。ここでは説明の都合上n次の行列を5次の行列と
して説明する。図4の構成において、シフトレジスタ3
5は第1のトランジスタ37〜第5のトランジスタ41
までを順次1個ずつオン/オフさせ、第5のトランジス
タ41がオフしたら、再び第1のトランジスタ37をオ
ンさせ、異常モニタ回路17に電源が供給されている間
中、永遠にオン/オフを繰り返しているものである。い
ま、第1のトランジスタ37がオンしたとすると、1行
目に置かれている5台の電源回路に、それぞれHigh
の信号が送信される。5台の電源回路の中の1台、例え
ば電源回路14が異常となった場合、図3に示す電源異
常判定回路25から異常を示すHighの信号が、AN
D回路32の一方の入力に送信され、第1のトランジス
タ37がオンすることで、もう一方の入力にもHigh
の信号が送信されてくる。それによって、AND回路3
2はトランジスタ31にHighの信号を送り、異常電
源表示回路26には電源回路14が接続されている5列
目の信号に、異常を示すLowの信号が送信されてくる
ことになる。また、異常を起こした電源回路がなけれ
ば、異常電源表示回路26にはすべてHighの信号が
送信されてきて、1行目の1〜5列にある5台の電源回
路は正常であると表示される。同様に第2のトランジス
タ38がオンとなった場合には、第1のトランジスタ3
7はオフとなり、1行目に置かれている5台の各電源回
路はすべてHighの信号を異常電源表示回路26に送
ってくる。代って2行目に置かれている5台の電源回路
には、各電源回路内のAND回路にHighの信号が送
信され、2行目に置かれている電源回路の中で異常とな
っている電源回路があれば、その列の信号がLowとな
る。これによって、第1のトランジスタ37〜第5のト
ランジスタ41が順次オン/オフし、そのオン/オフ信
号と各列ごとに接続された信号を監視すれば、つまり、
どの行のトランジスタをオンした時に、どの列で異常と
なったかを監視することで、5次の行列に置かれたすべ
ての電源回路について異常か正常かを確認することがで
きる。つまり、25台並列に接続された電源回路すべて
を監視するのに、25本の信号ではなく、わずか10本
の信号で監視することができることが判る。
【0026】なお、本実施例においては、電流制御型直
流電源回路を並列に接続したが、他のどのような方式の
電源回路を並列に接続しても、また、並列に接続せず、
ただ複数台の電源回路を同時に使用したとしても、同様
の構成にて、同じ効果があげられることは容易に想像す
ることができる。
流電源回路を並列に接続したが、他のどのような方式の
電源回路を並列に接続しても、また、並列に接続せず、
ただ複数台の電源回路を同時に使用したとしても、同様
の構成にて、同じ効果があげられることは容易に想像す
ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、この発明の実施例1によ
れば、直流電源装置の総出力電流から各電源回路に許容
される電流値を算出しているため、負荷装置の電流が定
格より少ない場合や、電源回路の台数に余裕を持たして
使用している場合でも、異常となりそうな電源回路を事
前に検出することができ、その異常によって電源回路が
焼損等の修復できないような重大な損傷を起こす前に、
電源回路を停止させられるため、より安全で、信頼性が
高く、修理コストの低い直流電源装置を実現することが
できる。
れば、直流電源装置の総出力電流から各電源回路に許容
される電流値を算出しているため、負荷装置の電流が定
格より少ない場合や、電源回路の台数に余裕を持たして
使用している場合でも、異常となりそうな電源回路を事
前に検出することができ、その異常によって電源回路が
焼損等の修復できないような重大な損傷を起こす前に、
電源回路を停止させられるため、より安全で、信頼性が
高く、修理コストの低い直流電源装置を実現することが
できる。
【0028】また、この発明の実施例2によれば、異常
が発生した電源回路を交換する際、交換現場にて異常を
起こした電源回路を確認できるとともに、入力の一次電
源をオフしても異常を示す表示が点灯していることか
ら、安全にしかも間違えることなく電源回路を交換する
ことができるため、より安全性の高い、整備性に優れた
直流電源装置を実現することができる。
が発生した電源回路を交換する際、交換現場にて異常を
起こした電源回路を確認できるとともに、入力の一次電
源をオフしても異常を示す表示が点灯していることか
ら、安全にしかも間違えることなく電源回路を交換する
ことができるため、より安全性の高い、整備性に優れた
直流電源装置を実現することができる。
【0029】また、この発明の実施例3によれば、m個
の電源回路を並列に接続し、すべての電源回路の異常を
検出しようとしても、台数mの平方根を越える最小の整
数を2倍にしただけの信号本数にて確認することがで
き、異常モニタ回路のインターフェース回路を簡略化で
きるとともに、インターフェースケーブルおよび接続用
コネクタ等を少なくすることができるため、より小型・
軽量の直流電源装置を実現することができる。
の電源回路を並列に接続し、すべての電源回路の異常を
検出しようとしても、台数mの平方根を越える最小の整
数を2倍にしただけの信号本数にて確認することがで
き、異常モニタ回路のインターフェース回路を簡略化で
きるとともに、インターフェースケーブルおよび接続用
コネクタ等を少なくすることができるため、より小型・
軽量の直流電源装置を実現することができる。
【図1】 この発明による直流電源装置の実施例1を示
す図である。
す図である。
【図2】 この発明による直流電源装置の実施例2を示
す図である。
す図である。
【図3】 この発明による直流電源装置の実施例3を示
す図である。
す図である。
【図4】 この発明による直流電源装置の実施例3の動
作を説明をするための図である。
作を説明をするための図である。
【図5】 従来の直流電源装置を示す図である。
1 一次電源、2 リレー回路、3 入力コンデンサ、
4 トランス、5 トランジスタ、6 駆動回路、7
整流ダイオード、8 平滑用チョークコイル、9 出力
コンデンサ、10 電流制御回路、11 電圧制御回
路、12 パルス幅制御回路、13 リレー駆動回路、
14 第1の電流制御型直流電源装置、15 第2の電
流制御型直流電源装置、16 負荷装置、17 異常モ
ニタ回路、18 電流検出回路、19 第1の減衰器、
20 第2の減衰器、21 電流値設定回路、22 第
1の比較器、23 第2の比較器、24 OR回路、2
5電流異常判定回路、26 異常電源表示回路、27
発光ダイオード、28 ジャンクション型電界効果トラ
ンジスタ、29 抵抗、30 サイリスタ、31トラン
ジスタ、32 AND回路、33 プルアップ抵抗、3
4 トランジスタ群、35 シフトレジスタ、36 電
源回路群、37 第1のトランジスタ、38 第2のト
ランジスタ、39 第3のトランジスタ、40 第4の
トランジスタ、41 第5のトランジスタ。
4 トランス、5 トランジスタ、6 駆動回路、7
整流ダイオード、8 平滑用チョークコイル、9 出力
コンデンサ、10 電流制御回路、11 電圧制御回
路、12 パルス幅制御回路、13 リレー駆動回路、
14 第1の電流制御型直流電源装置、15 第2の電
流制御型直流電源装置、16 負荷装置、17 異常モ
ニタ回路、18 電流検出回路、19 第1の減衰器、
20 第2の減衰器、21 電流値設定回路、22 第
1の比較器、23 第2の比較器、24 OR回路、2
5電流異常判定回路、26 異常電源表示回路、27
発光ダイオード、28 ジャンクション型電界効果トラ
ンジスタ、29 抵抗、30 サイリスタ、31トラン
ジスタ、32 AND回路、33 プルアップ抵抗、3
4 トランジスタ群、35 シフトレジスタ、36 電
源回路群、37 第1のトランジスタ、38 第2のト
ランジスタ、39 第3のトランジスタ、40 第4の
トランジスタ、41 第5のトランジスタ。
Claims (3)
- 【請求項1】 一次電源からの入力電流を遮断するリレ
ー回路と、入力電流を平滑するコンデンサと、前記一次
電源とコンデンサからの電流をトランスを介してスイッ
チングするトランジスタと、前記トランジスタを駆動す
るための駆動回路と、前記トランスの2次側に接続され
電流を整流する整流ダイオードと、整流ダイオードから
の電流を平滑するためのチョークコイルおよびコンデン
サと、前記チョークコイルの出力電流を検出し所定の電
流値以上電流が流れないよう前記トランジスタのスイッ
チングオン幅を制御する電流制御回路と、前記コンデン
サの端子間電圧が所定の電圧となるように前記トランジ
スタのスイッチングオン幅を制御する電圧制御回路と、
前記電流制御回路と電圧制御回路に接続され前記トラン
ジスタのオン幅を決定するパルス幅制御回路と、前記電
流制御回路からの信号を受け前記リレー回路をオフさせ
るリレー駆動回路からなる電流制御型直流電源回路を、
複数並列に接続して負荷装置に電力を供給し、複数接続
された前記電源回路の異常を監視する異常モニタ回路を
持った直流電源装置において、前記負荷装置の入力段に
て電流を検出する電流検出回路と、検出した電流値から
1台当たりの出力電流の上限を決定する第1の減衰器
と、1台当たりの出力電流の下限を決定する第2の減衰
器とからなる電流値設定回路と、第1の減衰器の出力と
前記電源回路の電流制限回路からの出力とを比較する第
1の比較器と、第2の減衰器の出力と前記電流制限回路
からの出力とを比較する第2の比較器と、第1の比較器
と第2の比較器の出力の論理和を取るOR回路なる電源
異常判定回路と、複数台並列に接続された前記電源回路
の内のどれが異常かを識別する異常電源表示回路を異常
モニタ回路中に備えたことを特徴とする直流電源装置。 - 【請求項2】 前記リレー回路の支点となる端子を前記
入力コンデンサ側に接続し、空き接点に接続され前記入
力コンデンサの残留電荷を利用して発光する発光ダイオ
ードと、発光ダイオードのアノード側に接続され発光ダ
イオードを一定電流にて点灯させるジャンクション型電
界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタのソ
ース側に接続され、ゲート−ソース間の電圧値を決定す
る抵抗と、前記抵抗と前記入力コンデンサのGND側端
子との間に接続され、前記異常判定回路が異常と判断し
て、前記リレー駆動回路が前記リレー回路をオフすると
同時にオンするサイリスタからなる異常表示用の点灯回
路を前記電源回路内に備えたことを特徴とする請求項1
記載の直流電源装置。 - 【請求項3】 複数並列に接続された前記電源回路の中
に、コレクタを信号の出力端として接続された異常信号
出力用のトランジスタと、入力の片方を前記電源異常判
定回路に接続し、もう一方の入力を異常モニタ回路内の
トランジスタ群に接続し、互いの信号の論理積を取って
前記トランジスタを駆動するAND回路を備え、複数並
列に接続された前記電源回路をn次の行列に置き換え
て、各行ごとに異常信号を確認できるよう構成されたプ
ルアップ抵抗と、n個のトランジスタからなるトランジ
スタ群と、前記トランジスタ群を交互にオンさせるシフ
トレジスタ回路と、前記シフトレジスタ回路の出力と同
じ列に接続された前記電源回路の信号出力用トランジス
タの各コレクタ出力を並列に接続した信号線とを監視
し、複数台並列に接続された前記電源回路の内のどれが
異常かを判断する異常電源表示回路を異常モニタ回路内
に備えたことを特徴とする請求項1記載の直流電源装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7075682A JPH08275389A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7075682A JPH08275389A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 直流電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08275389A true JPH08275389A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13583218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7075682A Pending JPH08275389A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08275389A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1211794A2 (de) * | 2000-12-04 | 2002-06-05 | FRIWO Gerätebau GmbH | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
JP2018117447A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | Necプラットフォームズ株式会社 | 特定装置、遮断装置及び特定方法 |
CN111443669A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-24 | 林细兵 | 应用于工业互联网的设备状态识别方法及识别终端 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7075682A patent/JPH08275389A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1211794A2 (de) * | 2000-12-04 | 2002-06-05 | FRIWO Gerätebau GmbH | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
EP1211794A3 (de) * | 2000-12-04 | 2002-11-13 | FRIWO Gerätebau GmbH | Verfahren zur Regulierung des Ausgangsstroms und/oder der Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils |
JP2018117447A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | Necプラットフォームズ株式会社 | 特定装置、遮断装置及び特定方法 |
CN111443669A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-24 | 林细兵 | 应用于工业互联网的设备状态识别方法及识别终端 |
CN111443669B (zh) * | 2020-03-30 | 2021-06-22 | 北京神州慧安科技有限公司 | 应用于工业互联网的设备状态识别方法及识别终端 |
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