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JPH1020947A - Redundant stabilized power source device - Google Patents

Redundant stabilized power source device

Info

Publication number
JPH1020947A
JPH1020947A JP8170091A JP17009196A JPH1020947A JP H1020947 A JPH1020947 A JP H1020947A JP 8170091 A JP8170091 A JP 8170091A JP 17009196 A JP17009196 A JP 17009196A JP H1020947 A JPH1020947 A JP H1020947A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
current
stabilized power
output
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8170091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kaneko
真二 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8170091A priority Critical patent/JPH1020947A/en
Publication of JPH1020947A publication Critical patent/JPH1020947A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize parallel driving be means of easily balancing current. SOLUTION: The device is used for parallel driving. Stabilized power source circuit 10A and 10B ate provided for current balancing circuits 30A and 30B to which currents for voltage drop are supplied based on output current flowing in one sense terminal of a load 12 and a power supply passage. In the input stage of the current balancing circuit 30A and 30B, output currents flowing in the self and opposite power source passages are added in resistors 34a and 34b. Then, parallel driving is executed by balancing the currents so that the output currents flowing in the stabilized power source circuit 10A and 10B (currents Ia and Ib flowing in the power source passages La' and Lb') become equal. Since the mutual currents are balanced while the current flowing in the opposite side is viewed, both circuits can be driven in parallel even if the currents are not completely balanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、AVサーバーや
コンピュータ装置などに適用できるリダンダント型安定
化電源回路に関する。詳しくは、それぞれの安定化電源
回路に電流バランス回路を設け、それぞれの出力電流を
監視しながら出力電圧を安定化することによって、負荷
変動に拘わらず一対の安定化電源回路を並列運転できる
ようにしたものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a redundant stabilized power supply circuit applicable to an AV server, a computer device, and the like. Specifically, by providing a current balance circuit in each of the stabilized power supply circuits and stabilizing the output voltage while monitoring each output current, a pair of stabilized power supply circuits can be operated in parallel regardless of load fluctuation. It was done.

【0002】[0002]

【従来の技術】オーディオ・ビデオサーバ(AVサー
バ)やコンピュータ装置などでは、これに供給される交
流電源が瞬断したときでも、瞬断期間中、装置駆動電圧
が規定値以上の電圧となっているように、最近では並列
運転を行う安定化電源回路が使用されるようになってき
ている。
2. Description of the Related Art In an audio / video server (AV server), a computer device, or the like, even when the AC power supplied thereto is momentarily interrupted, the device driving voltage becomes a voltage higher than a specified value during the momentary interruption period. As described above, recently, a stabilized power supply circuit that performs parallel operation has been used.

【0003】図8はその一例を示す従来例であって、こ
の並列運転を行う電源回路は、通常リダンダント(Redu
ndant)安定化電源回路と呼ばれている。
FIG. 8 is a conventional example showing one example of such a conventional power supply.
ndant) It is called a stabilized power supply circuit.

【0004】図8において、一対の安定化電源回路10
A,10Bがそれぞれ逆流防止素子であるダイオードD
a,Dbを介して負荷(IC回路など)12に接続され
る。
In FIG. 8, a pair of stabilized power supply circuits 10
Diodes A and 10B are backflow prevention elements, respectively.
a, Db, and is connected to a load (such as an IC circuit) 12.

【0005】一対の電源回路10A,10Bが並列運転
されるための条件としては、これらの電源電圧(出力電
圧)の差が通常±50mV就中±30mV以下に保持さ
れていなければならない。これ以上の電位差が発生する
と、電圧の低い方の電源回路はカットオフされてしま
う。出力電圧の高い方によって他方の電源回路に接続さ
れたダイオードDa若しくはDbがカットオフされ、カ
ットオフされた電源回路側の出力電圧が負荷12に印加
されないようになるからである。
As a condition for the pair of power supply circuits 10A and 10B to operate in parallel, a difference between these power supply voltages (output voltages) must be normally kept at ± 50 mV, especially ± 30 mV or less. If a potential difference larger than this occurs, the power supply circuit with the lower voltage is cut off. This is because the diode Da or Db connected to the other power supply circuit is cut off by the higher output voltage, so that the cut-off power supply circuit side output voltage is not applied to the load 12.

【0006】したがって例えば第2の安定化電源回路1
0Bがカットオフされ、第1の安定化電源回路10Aの
みで負荷12が駆動されているときは、図9Aのように
出力電流はIb=0,Ia=IL(ILは負荷電流)とな
る。出力電圧VaとVbの電位差が逆転すると、Ia=
0,Ib=ILとなって、電源回路10A,10Bのカ
ットオフ関係が逆転する。そして、図9BのようにIa
=Ib(=IL)となる時点taでバランスされ、一対
の電源回路10A,10Bの双方で負荷12が駆動(並
列運転)されることになる。
Therefore, for example, the second stabilized power supply circuit 1
When 0B is cut off and the load 12 is driven only by the first stabilized power supply circuit 10A, the output current becomes Ib = 0, Ia = IL (IL is load current) as shown in FIG. 9A. When the potential difference between the output voltages Va and Vb reverses, Ia =
0, Ib = IL, and the cutoff relation of the power supply circuits 10A, 10B is reversed. Then, as shown in FIG. 9B, Ia
= Ib (= IL) and the load 12 is driven (parallel operation) by both the pair of power supply circuits 10A and 10B.

【0007】図8の場合には並列運転条件が、両出力電
圧VaとVbとの差が少なくとも±50mV以内となる
ように出力電圧を安定化する必要がある。これに対して
図10に示すようにダイオードDa,Dbに抵抗器R
a,Rbを接続すると、図11に示すように電流バラン
スするまでの期間Wを図9の場合よりも長くすることが
できる。
In the case of FIG. 8, it is necessary to stabilize the output voltage such that the difference between the two output voltages Va and Vb is at least within ± 50 mV in the parallel operation condition. On the other hand, as shown in FIG.
When a and Rb are connected, the period W until the current balance is achieved as shown in FIG. 11 can be made longer than in the case of FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したリダンダント
型電源装置10においては、並列運転すべき条件として
は上述したようにそれぞれの出力電圧Va,Vbがほぼ
等しくなければならない。しかし、両電位差が±50m
V以下となるようにそれぞれの出力電圧を安定化させる
には、安定化電源回路10A,10Bの素子常数を厳密
に選定する必要がある。さらに負荷が変動してもこれに
よる影響を受けないで並列運転させる必要がある。しか
し、従来例、特に抵抗器を挿入した図10の例では、並
列運転が負荷変動による影響を受け易いといった問題が
ある。
In the above-mentioned redundant power supply device 10, the conditions for parallel operation are that the respective output voltages Va and Vb must be substantially equal as described above. However, both potential differences are ± 50m
In order to stabilize the respective output voltages so as to be equal to or lower than V, it is necessary to strictly select the element constants of the stabilized power supply circuits 10A and 10B. Further, even if the load fluctuates, it is necessary to operate in parallel without being affected by this. However, in the conventional example, particularly in the example of FIG. 10 in which a resistor is inserted, there is a problem that the parallel operation is easily affected by a load change.

【0009】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、それぞれの安定化電源回路に
電流バランス機能を付加して、互いに出力電流を監視し
ながら並列運転を行うことによって、素子常数などを厳
密に選定しないでも安定した並列運転を実現したリダン
ダント型安定化電源装置を提案するものである。
In view of the above, the present invention has solved such a conventional problem. By adding a current balance function to each of the stabilized power supply circuits, a parallel operation is performed while mutually monitoring output currents. Another object of the present invention is to provide a redundant-type stabilized power supply that realizes stable parallel operation without strict selection of element constants and the like.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明に係るリダンダント型安定化電源回路で
は、2つの安定化電源回路を並列的に負荷に供給して上
記負荷を同時に駆動する並列運転用リダンダント型安定
化電源装置において、それぞれの安定化電源回路にはレ
ギュレータと、負荷の一方のセンス端と電源供給路との
間を流れる出力電流に基づく電圧降下分が供給される電
流バランス回路とが設けられ、この電流バランス回路の
入力段には、相手方の安定化電源回路を流れる出力電流
に基づく電圧降下分が加算されるようになされ、上記両
安定化電源回路を流れる出力電流が等しくなるように電
流バランスをとりながら並列運転するようにしたことを
特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in a redundant stabilized power supply circuit according to the present invention, two stabilized power supply circuits are supplied to a load in parallel to drive the loads simultaneously. In the redundant type stabilized power supply for parallel operation, each stabilized power supply circuit is provided with a regulator and a current balance in which a voltage drop based on an output current flowing between one sense terminal of the load and the power supply path is supplied. And a voltage drop based on the output current flowing through the other stabilized power supply circuit is added to the input stage of the current balance circuit. It is characterized in that parallel operation is performed while maintaining current balance so as to be equal.

【0011】この発明では、負荷12を流れる出力電流
Ia,Ibを電源供給路La′,Lb′の線路インピー
ダンスを利用して検出する。電流Ia,Ibによって電
圧降下分が相違するからである。したがって出力電流I
a,Ibはその電圧降下によって監視できる。
In the present invention, the output currents Ia and Ib flowing through the load 12 are detected using the line impedances of the power supply paths La 'and Lb'. This is because the voltage drop differs depending on the currents Ia and Ib. Therefore, the output current I
a and Ib can be monitored by the voltage drop.

【0012】出力電流Ia,Ibを抵抗加算して電流バ
ランス回路のオペアンプに与えて出力電圧Va,Vbの
一方をコントロールして出力電流Ia,Ibをバランス
させる。そうすると、出力電圧Va,Vbも一定するよ
うになるから一対の安定化電源回路10A,10Bをそ
れぞれ出力50%の状態で並列運転させることができ
る。
The output currents Ia and Ib are added to resistors and applied to an operational amplifier of a current balance circuit to control one of the output voltages Va and Vb to balance the output currents Ia and Ib. Then, the output voltages Va and Vb also become constant, so that the pair of stabilized power supply circuits 10A and 10B can be operated in parallel at an output of 50%.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係るリダンダ
ント型安定化電源回路の一実施形態を図面を参照して詳
細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a redundant stabilized power supply circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0014】図1はこの発明に係るリダンダント型安定
化電源回路の一実施態様を示す接続図であって、負荷1
2に対して並列接続された第1および第2の安定化電源
回路10Aと10Bはそれぞれ直流電源14a,14b
を有する。これら直流電源14a,14bとしては交流
電源を別々に整流・平滑したものが使用される。一対の
安定化電源回路10Aと10Bは同一構成であるので、
一方のみを例示して他方の構成は関連する符号を付し、
その説明は割愛する。
FIG. 1 is a connection diagram showing one embodiment of a redundant type stabilized power supply circuit according to the present invention.
1 and second stabilized power supply circuits 10A and 10B connected in parallel to DC power supplies 14a and 14b, respectively.
Having. As the DC power supplies 14a and 14b, those obtained by separately rectifying and smoothing AC power supplies are used. Since the pair of stabilized power supply circuits 10A and 10B have the same configuration,
Only one is illustrated and the other configuration is provided with a related reference,
The explanation is omitted.

【0015】安定化電源回路10Aとしてはシリーズレ
ギュレータを例示するが、スイッチングレギュレータで
あっても差し支えない。本例ではシリーズレギュレータ
が使用され、安定化電源回路10Aを構成する電源供給
路La,La′にシリーズレギュレータ16Aが接続さ
れる。
Although a series regulator is exemplified as the stabilized power supply circuit 10A, a switching regulator may be used. In this example, a series regulator is used, and the series regulator 16A is connected to the power supply paths La and La 'constituting the stabilized power supply circuit 10A.

【0016】シリーズレギュレータ16Aとして本例で
はシリーズレギュレータとシャントレギュレータを組み
合わせて構成された高精度のシリーズレギュレータを例
示する。そのため、電源供給路Laに対してシリーズト
ランジスタ(制御トランジスタ)Qaが接続され、この
トランジスタTaがシャントレギュレータ20Aによっ
て制御される。
In this embodiment, a high-precision series regulator constituted by combining a series regulator and a shunt regulator is exemplified as the series regulator 16A. Therefore, the series transistor (control transistor) Qa is connected to the power supply path La, and the transistor Ta is controlled by the shunt regulator 20A.

【0017】シャントレギュレータ20Aのシンボルマ
ークとしては図3のようなシンボルを使用することとす
る。シャントレギュレータ20Aは図2に示すように、
電圧比較器22aを有し、その反転端子には内蔵された
電圧基準源24aが接続され、非反転端子には端子26
aよりリファレンス電圧REFaが供給される。
As a symbol mark of the shunt regulator 20A, a symbol as shown in FIG. 3 is used. The shunt regulator 20A is, as shown in FIG.
A voltage comparator 22a has a built-in voltage reference source 24a connected to its inverting terminal, and a terminal 26 connected to its non-inverting terminal.
The reference voltage REFa is supplied from a.

【0018】電圧比較器22aの出力でトランジスタ2
8aが制御される結果、そのコレクタ電流が変化して、
プラス側電源端子(カソードK)とマイナス側電源端子
(アノードA)との間のアノード・カソード電流値(シ
ャント電流値)がリファレンス電圧REFaによってコ
ントロールされる。リファレンス電圧REFaが高くな
るとそれに伴ってシャント電流が増えるように制御され
る。
The output of the voltage comparator 22a is
As a result, the collector current changes,
The anode-cathode current value (shunt current value) between the positive power supply terminal (cathode K) and the negative power supply terminal (anode A) is controlled by the reference voltage REFa. When the reference voltage REFa increases, the shunt current is controlled to increase accordingly.

【0019】このようなシャントレギュレータ20A
は、図1に示すようにそのカソードKがプラス電源側と
なるように抵抗器21aと直列接続され、さらにこのカ
ソードKがシリーズトランジスタTaのベース側に接続
されることによって、全体として高精度なシリーズレギ
ュレータ16Aを構成することができる。
Such a shunt regulator 20A
As shown in FIG. 1, the cathode K is connected in series with the resistor 21a such that the cathode K is on the positive power supply side, and further, the cathode K is connected to the base side of the series transistor Ta, so that the overall accuracy is high. A series regulator 16A can be configured.

【0020】シリーズトランジスタTaはダイオードD
aを介してプラス側の電源端子17a側につながり、電
源端子17aはプラス側の電源供給路Laを介して負荷
12に接続される。負荷12に接続されたマイナス側の
電源供給路La′は電源端子17bを介して直流電源1
4aのマイナス側に接続される。
The series transistor Ta is a diode D
The power supply terminal 17a is connected to the positive power supply terminal 17a through the power supply terminal a, and the power supply terminal 17a is connected to the load 12 via the positive power supply path La. The power supply path La 'on the negative side connected to the load 12 is connected to the DC power supply 1 via a power supply terminal 17b.
4a is connected to the negative side.

【0021】負荷12の両端からはさらにセンス(SENS
E)端子18a,18bが導出され、負荷12の両端電
圧がセンスされる。そのため、このセンス端子18a,
18b間に得られる電圧はまず直列接続された3つの抵
抗器19a〜19cよりなる電圧検出手段19によって
分圧されて所定値のリファレンス電圧REFaとなさ
れ、これがシャントレギュレータ20Aのリファレンス
端子に与えられる。
The sense (SENS) is further applied from both ends of the load 12.
E) The terminals 18a and 18b are led out, and the voltage across the load 12 is sensed. Therefore, the sense terminals 18a,
The voltage obtained between 18b is first divided by a voltage detecting means 19 comprising three resistors 19a to 19c connected in series to obtain a reference voltage REFa having a predetermined value, which is supplied to a reference terminal of a shunt regulator 20A.

【0022】負荷12への駆動電圧が変動すると、その
変動分がセンスされてリファレンス電圧REFaも変動
し、これに応じて負荷端の電圧が一定するように負帰還
がかかり駆動電圧の安定化が図られる。
When the drive voltage to the load 12 fluctuates, the fluctuation is sensed and the reference voltage REFa also fluctuates. In response, negative feedback is performed so that the voltage at the load terminal is constant, and the drive voltage is stabilized. It is planned.

【0023】この発明ではこのような構成に対して電流
バランス回路30Aが設けられる。電流バランス回路3
0Aは誤差増幅器として機能する単電源用のオペアンプ
40Aを有し、その出力が抵抗器31a,31bを介し
てシャントレギュレータ20Aのアノードに供給され
る。
In the present invention, a current balance circuit 30A is provided for such a configuration. Current balance circuit 3
0A has an operational amplifier 40A for a single power supply functioning as an error amplifier, and its output is supplied to the anode of the shunt regulator 20A via the resistors 31a and 31b.

【0024】オペアンプ40Aの非反転端子は抵抗器3
2aを介してセンス端子18bに接続されると共に、抵
抗器33aを介してマイナス電源端子17b側の電源路
La′に接続される。接続点をaとする。
The non-inverting terminal of the operational amplifier 40A is connected to the resistor 3
It is connected to the sense terminal 18b via 2a and to the power supply path La 'on the negative power supply terminal 17b side via a resistor 33a. Let the connection point be a.

【0025】さらにa点は電流加算用の抵抗器34aを
介して、また反転端子は抵抗器35aを介してそれぞれ
電流バランス端子36aに接続される。抵抗器34aと
35aの接続点をcとする。
The point a is connected to a current balance terminal 36a via a current adding resistor 34a, and the inverting terminal is connected to a current balance terminal 36a via a resistor 35a. The connection point between the resistors 34a and 35a is denoted by c.

【0026】上述した電流バランス回路30Aを構成す
るオペアンプ40Aは図4のように構成されたものを使
用することができる。同図は複数のPNP型トランジス
タで構成した場合であって、トランジスタQa,Qbで
構成された差動アンプ41と、同じくトランジスタQ
c,Qdで構成された差動アンプ42とを有し、これら
は同一電流源43で駆動されると共に、トランジスタQ
c,Qdより導出された端子44に差動増幅すべき信号
が与えられる。第1の差動アンプ41の電流通路上には
カレントミラー回路45が接続され、その一方のトラン
ジスタQe側の出力が電流源46に接続された終段の出
力トランジスタQfに導かれて端子47より出力信号V
outがえられる。
The operational amplifier 40A constituting the above-described current balance circuit 30A can be one having the configuration shown in FIG. FIG. 11 shows a case where a plurality of PNP transistors are used, and a differential amplifier 41 including transistors Qa and Qb and a transistor Q
c and Qd, which are driven by the same current source 43 and have a transistor Q
A signal to be differentially amplified is given to a terminal 44 derived from c and Qd. A current mirror circuit 45 is connected on the current path of the first differential amplifier 41, and the output of one of the transistors Qe is guided to the output transistor Qf at the last stage connected to the current source 46, and is output from the terminal 47. Output signal V
out is obtained.

【0027】この電流バランス回路40Aは図5のよう
に、−Vから+Vまでの入力信号に対しては線形な出力
信号Voutとなって得られるが、−V以下の信号に対し
ては0レベルにクランプされる。したがって入力信号の
電圧レベルが−V以下では0ボルトが出力されることに
なる。
As shown in FIG. 5, the current balance circuit 40A is obtained as a linear output signal Vout for an input signal from -V to + V, but has a zero level for a signal below -V. Is clamped to. Therefore, if the voltage level of the input signal is -V or less, 0 volt is output.

【0028】図1のように、電流バランス回路30Aを
含む安定化電源回路10Aと全く同じように、第2の安
定化電源回路10Bも構成され、同一の負荷12に対し
て並列に接続される。第1の安定化電源回路10Aと同
一部分には関連する符号を付しその説明は省略するも、
電源端子を50a,50bで示し、センス端子を51
a,51bで示し、電流バランス端子を36bで示す
と、プラス電源端子50a,50bが負荷12の両端に
接続され、センス端子51a,51bが負荷12の両端
電位をセンスするように接続される。
As shown in FIG. 1, just like the stabilized power supply circuit 10A including the current balance circuit 30A, the second stabilized power supply circuit 10B is also configured and connected to the same load 12 in parallel. . Although the same reference numerals are given to the same portions as the first stabilized power supply circuit 10A and the description thereof is omitted,
Power supply terminals are denoted by 50a and 50b, and sense terminals are denoted by 51a.
When the current balance terminals are indicated by a and 51b and the current balance terminals are indicated by 36b, the positive power supply terminals 50a and 50b are connected to both ends of the load 12, and the sense terminals 51a and 51b are connected so as to sense the potential between both ends of the load 12.

【0029】さて、このように構成されたリダンダント
型安定化電源装置10において、電流バランス端子36
a,36b同士を接続しない状態で、しかも出力電圧V
aとVbとがバランスせず、Va>Vbの関係にあった
ときには、図6のように電流Iaが負荷電流ILとな
り,Ib=0である。しかし、出力電圧VaとVbとの
大小関係が逆転すると、Ib=IL,Ia=0となり、
電流がバランスしてIa=Ibとなったとき並列運転状
態となる。
Now, in the redundant type stabilized power supply device 10 configured as described above, the current balance terminal 36
a, 36b and the output voltage V
When a and Vb are not balanced and Va> Vb, the current Ia becomes the load current IL and Ib = 0 as shown in FIG. However, when the magnitude relationship between the output voltages Va and Vb is reversed, Ib = IL, Ia = 0, and
When the currents are balanced and Ia = Ib, a parallel operation state is set.

【0030】電流バランスがとれていない時点で電流バ
ランス端子36aと36bを接続すると、電流バランス
回路30Aと30Bが動作して、Ia=Ibとなるよう
なバランス制御となる。このバランス制御について図7
を参照しながら説明する。
When the current balance terminals 36a and 36b are connected at the time when the current is not balanced, the current balance circuits 30A and 30B operate to perform balance control such that Ia = Ib. FIG. 7 shows this balance control.
This will be described with reference to FIG.

【0031】図7のように時点t1までは、Va>Vb
で、しかも電流バランス端子36aと36bが接続され
ていないので、電流Ia=IL,Ib=0となってい
る。
As shown in FIG. 7, Va> Vb until time t1.
Since the current balance terminals 36a and 36b are not connected, the currents Ia = IL and Ib = 0.

【0032】この時点t1では電流Iaが線路La′を
流れているので、その線路インピーダンスRi(数m
Ω)による電圧降下が発生し、点a、つまり電流加算点
cでは(−Ia・Ri)のような電位−Vxとなってい
る。これに対してIb=0であるので点a′つまり、点
c′は、−センス電位となっている。
At the time t1, the current Ia is flowing through the line La ', so that its line impedance Ri (several m
Ω), and at the point a, that is, the current addition point c, the potential is −Vx like (−Ia · Ri). On the other hand, since Ib = 0, the point a ', that is, the point c' has the negative sense potential.

【0033】時点t1で電流バランス端子同士を接続す
ると、点c′の電位は、−Vxとなる。その結果、オペ
アンプ40Bのマイナス端子側の電位が下がるので電流
増幅が行われ、その出力電流は抵抗器31a,31bに
よって電圧V2に変換されてシャントレギュレータ20
Bのアノードに印加される。
When the current balance terminals are connected to each other at time t1, the potential at point c 'becomes -Vx. As a result, the potential on the negative terminal side of the operational amplifier 40B drops, so that current amplification is performed, and the output current is converted into the voltage V2 by the resistors 31a and 31b, and the shunt regulator 20
B is applied to the anode.

【0034】シャントレギュレータ20Bには内蔵の基
準電源24aがあり、この基準電源24aの電圧が電圧
V2によって嵩上げされるので、シャントレギュレータ
20Bを流れるシャント電流が減り、これが基でシリー
ズトランジスタTbへのベース電流が増えてトランジス
タQbがオンすると共に、それに伴ってダイオードDb
のアノード電圧つまり出力電圧Vbが上昇する(図7参
照)。出力電圧Vbが上昇してダイオードDbが導通状
態になると出力電流Ibが流れるようになる。
The shunt regulator 20B has a built-in reference power supply 24a. Since the voltage of the reference power supply 24a is raised by the voltage V2, the shunt current flowing through the shunt regulator 20B is reduced. The current increases and the transistor Qb is turned on, and accordingly, the diode Db
, The output voltage Vb rises (see FIG. 7). When the output voltage Vb rises and the diode Db becomes conductive, the output current Ib flows.

【0035】出力電流Ibが電源線路Lb′を流れる
と、センス端子c′と点a′との間にもマイナスの電圧
降下(マイナスVx′)が発生し、これが第1の安定化
電源回路10B側の点ac間で発生したマイナス電圧−
Vxと加算される。その結果、点c′の電位はさらに下
がりオペアンプ40Bの出力電圧がさらに上昇すると共
に、出力電流Ibが大きくなる。
When the output current Ib flows through the power supply line Lb ', a negative voltage drop (minus Vx') also occurs between the sense terminal c 'and the point a', which is the first stabilized power supply circuit 10B Minus voltage generated between the side points ac
Vx. As a result, the potential at the point c 'further decreases, the output voltage of the operational amplifier 40B further increases, and the output current Ib increases.

【0036】一方、オペアンプ40A側では点aの電位
が−V以下になると、図5のようにその出力電圧はクラ
ンプされてゼロになるから、シリーズレギュレータ16
Aに対する電流バランス回路30Aからの影響は全くな
い。したがって出力電圧Vaは変動しない(図7参
照)。しかし、負荷電流ILは、 IL=Ia+Ib であるため、ダイオードDbの導通によって出力電流I
bが大きくなるに伴って他方の出力電流Iaは減少する
(図7)。そして、図7のようにIa=Ibとなる時点
t2で、点aとa′との電位が平衡し、c=c′=a=
a′となって、出力電流IaとIbがバランスして並列
運転状態となる。電流バランスが崩れると、再び同じよ
うな電流制御が行われて平衡状態を維持することにな
る。
On the other hand, when the potential at the point a falls below -V on the operational amplifier 40A side, its output voltage is clamped to zero as shown in FIG.
A is not affected by the current balance circuit 30A at all. Therefore, the output voltage Va does not change (see FIG. 7). However, since the load current IL is IL = Ia + Ib, the output current I
The other output current Ia decreases as b increases (FIG. 7). Then, as shown in FIG. 7, at time t2 when Ia = Ib, the potentials at points a and a 'are balanced, and c = c' = a =
As a 'comes, the output currents Ia and Ib are balanced to enter the parallel operation state. When the current balance is lost, the same current control is performed again to maintain the equilibrium state.

【0037】出力電圧の関係が、Vb>Vaの関係にあ
るときには、第2の安定化電源回路10Bを基準にし
て、電流バランス回路30A,30Bが動作して、並列
運転状態が保たれる。
When the relation of the output voltages is in the relation of Vb> Va, the current balance circuits 30A and 30B operate based on the second stabilized power supply circuit 10B, and the parallel operation state is maintained.

【0038】このように電流バランス回路30A,30
Bを利用することによって常に並列運転ができるように
制御される。その結果、完全な電流バランスを採らない
でも並列運転を実現できる。電流バランスを実現する場
合に、線路インピーダンスを利用できるので電流検出抵
抗が不要になる。
As described above, the current balance circuits 30A, 30
By using B, control is performed so that parallel operation can always be performed. As a result, parallel operation can be realized without taking a perfect current balance. When the current balance is realized, the line impedance can be used, so that the current detection resistor is not required.

【0039】単電源構成のオペアンプ40A,40Bを
用いて電流バランス回路30A,30Bを駆動している
ので出力電圧の高い方(出力電流の大きな方)の出力電
圧を固定し、別の出力電流を増やすように制御できるよ
うになるので過渡応答が素早くなる。マイナス電圧側を
基準にしたオペアンプ40A,40Bを使用しているの
で、プラス、マイナス両電圧を利用する場合よりも構成
が簡単になる。電流バランス回路30A,30Bそのも
のの構成素子数も少ないことから、並列運転を行うため
の回路規模を縮小できる。
Since the current balance circuits 30A and 30B are driven using the operational amplifiers 40A and 40B having a single power supply configuration, the output voltage of the higher output voltage (the larger output current) is fixed, and another output current is set. The transient response becomes quicker because it can be controlled to increase. Since the operational amplifiers 40A and 40B based on the negative voltage side are used, the configuration is simpler than when both the positive and negative voltages are used. Since the number of components of the current balance circuits 30A and 30B themselves is small, the circuit scale for performing parallel operation can be reduced.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、2つ
の安定化電源回路を並列的に負荷に供給して負荷を同時
に駆動する並列運転用リダンダント型安定化電源装置で
あって、それぞれの電源供給路を流れる出力電流に基づ
く電圧降下分が供給される電流バランス回路を設け、相
手方の安定化電源回路を流れる出力電流に基づく電圧降
下分を加算した電圧で電流バランス回路を制御すること
によって、互いの出力電流が等しくなるように制御した
ものである。
As described above, according to the present invention, there is provided a redundant operation type stabilized power supply for parallel operation in which two stabilized power supply circuits are supplied to a load in parallel to drive the load simultaneously. By providing a current balance circuit to which a voltage drop based on the output current flowing through the supply path is supplied, and controlling the current balance circuit with a voltage obtained by adding the voltage drop based on the output current flowing through the other stabilized power supply circuit, The output currents are controlled so as to be equal.

【0041】これによれば、完全な電流バランス状態で
ない場合でも、簡単に電流バランスをとることができる
から、比較的簡単な構成でリダンダント型安定化電源回
路の並列運転を実現できる特徴を有する。したがってこ
の発明では上述したようにAVサーバーやコンピュータ
装置などの電源装置に適用して極めて好適である。
According to this, even when the current is not in a perfect current balance state, the current can be easily balanced, so that there is a feature that the parallel operation of the redundant-type stabilized power supply circuit can be realized with a relatively simple configuration. Therefore, the present invention is extremely suitable for application to a power supply device such as an AV server or a computer device as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係るリダンダント型安定化電源装置
の一実施態様を示す要部の系統図である。
FIG. 1 is a system diagram of a main part showing an embodiment of a redundant type stabilized power supply device according to the present invention.

【図2】シャントレギュレータの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a shunt regulator.

【図3】そのシンボルマークである。FIG. 3 shows the symbol mark.

【図4】電流バランス回路の具体例を示す接続図であ
る。
FIG. 4 is a connection diagram showing a specific example of a current balance circuit.

【図5】その動作説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation.

【図6】電流バランスをとる前の出力電流の関係を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between output currents before current balance is achieved.

【図7】電流バランスをとったときの出力電流および出
力電圧の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between output current and output voltage when current balance is achieved.

【図8】リダンダント型安定化電源装置の従来例を示す
系統図である。
FIG. 8 is a system diagram showing a conventional example of a redundant type stabilized power supply device.

【図9】並列運転の動作説明図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of parallel operation.

【図10】リダンダント型安定化電源装置の他の従来例
を示す系統図である。
FIG. 10 is a system diagram showing another conventional example of a redundant type stabilized power supply device.

【図11】並列運転の動作説明図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the operation of parallel operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・安定化電源装置、10A,10B・・・安定
化電源回路、12・・・負荷、16A,16B・・・シ
リーズレギュレータ、18a,18b・・・センス端、
20A,20B・・・シャントレギュレータ、30A,
30B・・・電流バランス回路、34a,34b・・・
電流加算回路、40A,40B・・・オペアンプ、L
a,La′,Lb,Lb′・・・電源供給路、Ta,T
b・・・シリーズトランジスタ
10: stabilized power supply device, 10A, 10B: stabilized power supply circuit, 12: load, 16A, 16B: series regulator, 18a, 18b: sense end,
20A, 20B ... shunt regulator, 30A,
30B ... current balance circuit, 34a, 34b ...
Current adding circuit, 40A, 40B ... operational amplifier, L
a, La ', Lb, Lb' ... power supply path, Ta, T
b ... series transistor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの安定化電源回路を並列的に負荷に
供給して上記負荷を同時に駆動する並列運転用リダンダ
ント型安定化電源装置において、 それぞれの安定化電源回路にはレギュレータと、負荷の
一方のセンス端と電源供給路との間を流れる出力電流に
基づく電圧降下分が供給される電流バランス回路とが設
けられ、 この電流バランス回路の入力段には、相手方の安定化電
源回路を流れる出力電流に基づく電圧降下分が加算され
るようになされ、 上記両安定化電源回路を流れる出力電流が等しくなるよ
うに電流バランスをとりながら並列運転するようにした
ことを特徴とするリダンダント型安定化電源装置。
1. A redundant type stabilized power supply device for parallel operation, in which two stabilized power supply circuits are supplied to a load in parallel to drive the load at the same time, wherein each of the stabilized power supply circuits has a regulator and a load. A current balance circuit is provided for supplying a voltage drop based on an output current flowing between one of the sense terminals and the power supply path, and an input stage of the current balance circuit flows through the other stabilized power supply circuit. A redundant stabilization method characterized in that a voltage drop based on an output current is added, and a parallel operation is performed while maintaining a current balance so that output currents flowing through the two stabilized power supply circuits are equal. Power supply.
【請求項2】 上記レギュレータは、誤差増幅器として
機能するシャントレギュレータを含むシリーズレギュレ
ータ若しくはスイッチングレギュレータが使用され、上
記シャントレギュレータの出力でシリーズトランジスタ
がコントロールされるようになされたことを特徴とする
請求項1記載のリダンダント型安定化電源装置。
2. The regulator according to claim 1, wherein a series regulator or a switching regulator including a shunt regulator functioning as an error amplifier is used, and a series transistor is controlled by an output of the shunt regulator. 2. The redundant stabilized power supply device according to 1.
【請求項3】 上記電流バランス回路には、誤差増幅器
が設けられると共に、 その入力段には電流加算用の抵抗器を介して電流加算端
子が設けられ、 上記電流加算用抵抗器の他端には自己の電源供給路を流
れる出力電流が加算されるようになされ、 上記一方の安定化電源回路を流れる出力電流に対し、他
方の安定化電源回路の出力電流が一致するように上記電
流バランス回路が動作するようになされたことを特徴と
する請求項1記載のリダンダント型安定化電源装置。
3. An error amplifier is provided in the current balance circuit, and a current addition terminal is provided at an input stage of the current balance circuit via a current addition resistor. The current balance circuit is configured so that the output current flowing through its own power supply path is added, and the output current of the one stabilized power supply circuit matches the output current of the other stabilized power supply circuit. 3. The redundant stabilized power supply device according to claim 1, wherein the power supply is operated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017228239A (en) * 2016-06-24 2017-12-28 リコー電子デバイス株式会社 Dc current control device and electronic apparatus
WO2024018927A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 ローム株式会社 Linear power supply device and power supply system

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