(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅変調された信号を整流回路で整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路において、
抵抗とコンデンサとから構成され、上記平滑回路に比べてＲＣ時定数が短く、上記整流回路の出力を平滑する簡易平滑回路を設け、
上記整流回路の出力を上記簡易平滑回路により平滑して出力した電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、
上記整流回路の出力を上記平滑回路により平滑して出力した電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、
上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、
この論理回路の出力により、直流出力を停止することを特徴とする直流電源回路。
【請求項２】
パルス幅変調された信号を整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路において、
上記平滑回路の出力端にアノード側が接続され、負荷にカソード側が接続されたダイオードと、
上記ダイオードのアノード側の電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、
上記ダイオードのカソード側の電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、
上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、
この論理回路の出力により、直流出力を停止することを特徴とする直流電源回路。
【請求項３】
パルス幅変調された信号を整流回路で整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路を用いた電子装置において、
上記直流電源回路は、
抵抗とコンデンサとから構成され、上記平滑回路に比べてＲＣ時定数が短く、上記整流回路の出力を平滑する簡易平滑回路を設け、
上記整流回路の出力を上記簡易平滑回路により平滑して出力した電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、
上記整流回路の出力を上記平滑回路により平滑して出力した電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、
上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、
この論理回路の出力により、直流出力を停止することを特徴とする電子装置。
【請求項４】
パルス幅変調された信号を整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路を用いた電子装置において、
上記平滑回路の出力端にアノード側が接続され、負荷にカソード側が接続されたダイオードと、
上記ダイオードのアノード側の電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、
上記ダイオードのカソード側の電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、
上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、
この論理回路の出力により、直流出力を停止することを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源回路及びこれを用いた電子装置に係り、特に、過電圧検出回路を内蔵するとともに、複数の電源回路を並列接続する際に好適な直流電源回路及びこれを用いた電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の直流電源回路においては、その内部に過電圧検出回路を備え、直流出力電圧が所定の電圧よりも高くなる過電圧状態を検出して、電源回路の直流出力の上昇を抑えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、例えば、大型コンピュータのような電子装置においては、電源回路のトラブルによる電子装置の停止を防止するために、複数の直流電源回路を並列接続して冗長運転することが行われている。このように、複数の直流電源回路を並列接続して用いる場合に、従来の直流電源回路においては、例えば、一つの電源回路の直流出力が過電圧となり、過電圧検出回路が動作するとき、この直流電源回路の過電圧が、他の並列接続された直流電源回路の過電圧検出回路をも動作さえるため、過電圧状態となっていない他の直流電源回路をも停止させるという問題があった。
【０００４】
本発明の第１の目的は、並列接続された直流電源回路において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼさない直流電源回路を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の第２の目的は、並列接続された直流電源回路を用いた電子装置において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼすことなく、停止することのない電源回路を用いた電子装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明は、パルス幅変調された信号を整流回路で整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路において、抵抗とコンデンサとから構成され、上記平滑回路に比べてＲＣ時定数が短く、上記整流回路の出力を平滑する簡易平滑回路を設け、上記整流回路の出力を上記第簡易平滑回路により平滑して出力した電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、上記整流回路の出力を上記平滑回路により平滑して出力した電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、この論理回路の出力により、直流出力を停止するようにしたものである。
また、上記第１の目的を達成するために、本発明は、パルス幅変調された信号を整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路において、上記平滑回路の出力端にアノード側が接続され、負荷にカソード側が接続されたダイオードと、上記ダイオードのアノード側の電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、上記ダイオードのカソード側の電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、この論理回路の出力により、直流出力を停止するようにしたものである。
かかる構成により、並列接続された直流電源回路において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼさないようにし得るものとなる。
【０００７】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、パルス幅変調された信号を整流回路で整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路を用いた電子装置において、上記直流電源回路は、抵抗とコンデンサとから構成され、上記平滑回路に比べてＲＣ時定数が短く、上記整流回路の出力を平滑する簡易平滑回路を設け、上記整流回路の出力を上記簡易平滑回路により平滑して出力した電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、上記整流回路の出力を上記平滑回路により平滑して出力した電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、この論理回路の出力により、直流出力を停止するようにしたものである。
さらに、上記第２の目的を達成するために、本発明は、パルス幅変調された信号を整流した後、平滑回路により平滑して直流出力を得る直流電源回路を用いた電子装置において、上記平滑回路の出力端にアノード側が接続され、負荷にカソード側が接続されたダイオードと、上記ダイオードのアノード側の電圧が第１の基準電圧を超えたことを検出する第１の過電圧検出回路と、上記ダイオードのカソード側の電圧が第２の基準電圧を超えたことを検出する第２の過電圧検出回路と、上記第１の過電圧検出回路及び第２の過電圧検出回路がそれぞれ基準電圧を超えたことを検出した時、過電圧状態であることを検出する論理回路とを備え、この論理回路の出力により、直流出力を停止するようにしたものである。
かかる構成により、並列接続された直流電源回路を用いた電子装置において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼすことなく、停止することのない電子装置を得るものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を用いて、本発明の第１の実施形態による直流電源回路の構成及び動作について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による直流電源回路を用いた電子装置のブロック図であり、図２は、本発明の第１の実施形態による並列接続された直流電源回路の動作を示す波形図である。
【０００９】
本実施形態による電子装置１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２と、負荷１４と、複数の並列接続された直流電源回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃとを備えている。ＡＣ／ＤＣコンバータ１２は、開閉器ＳＷを介して入力する交流入力を直流出力に変換する。負荷１４は、ＬＳＩ回路やＩＣ回路等の電子負荷や電気負荷であり、例えば、大型のコンピュータにおいては、高密度モジュール（ＨＤＭ：High Density Module）が相当する。負荷１４は、直流電源回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃから所定の定電圧Ｖｏが供給され、動作する。直流電源回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、それぞれ同一の回路構成を有するものであり、負荷１４に供給する電流容量に対して、１回路分余分な冗長構成となっている。従って、例えば、電源回路１００Ｃの動作が停止した場合でも、電源回路１００Ａ，１００Ｂから供給される電圧によって、負荷１４は、正常動作を継続することができる。
【００１０】
ここで、直流電源回路１００Ａを例にして、直流電源回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの構成について説明する。
直流電源回路１００Ａは、ＰＷＭ（パルス幅変調）回路１１０と、整流回路１２０と、平滑回路１３０と、過電圧検出回路１４０，１５０と、論理回路１６０と、ラッチ回路１７０とから構成されている。
【００１１】
ＰＷＭ回路１１０は、平滑回路１３０の後段部の電圧Ｖ２がフィードバックされており、平滑回路１３０の後段部の電圧Ｖ２が一定電圧になるように、直流入力電圧ＶｉをＰＷＭ（パルス幅変調）して交流に変換して、交流信号を整流回路１２０に入力する。整流回路１２０は、ＰＷＭ回路１１０の交流出力を整流し、電圧の極性を統一して、平滑回路１３０に出力する。平滑回路１３０は、整流回路１２０の出力を平滑し、直流電圧Ｖ２として出力する。なお、整流回路１２０の出力Ｖ１は、直流電源回路１００Ａの出力Ｖｏに等しいものである。
【００１２】
平滑回路１３０の前段の電圧Ｖ１は、第１の過電圧検出回路１４０に入力し、平滑回路１３０の後段の電圧Ｖ２は、第２の過電圧検出回路１５０に入力する。
第１の過電圧検出回路１４０は、簡易平滑回路１４２と、コンパレータ１４４と、基準電圧源１４６とから構成されている。簡易平滑回路１４２は、抵抗ＲとコンデンサＣとから構成されており、平滑回路１３０に比べて、ＲＣ時定数が短いものである。従って、平滑回路１４２は、整流回路１２０の出力電圧Ｖ１を平滑するものの、その出力電圧には、多少のリップル分が含まれているものである。平滑回路１４２の出力は、コンパレータ１４４の正入力端子に入力し、コンパレータ１４４の負入力端子には、基準電圧源１４６の第１の基準電圧Ｖref1が入力する。コンパレータ１４４は、平滑回路１４２の出力電圧を基準電圧Ｖref1と比較し、基準電圧Ｖref1より電圧Ｖ１が大きければＨレベルを出力し、小さければＬレベルを出力する。ここで、第１の基準電圧Ｖref1は、定格電圧Ｅに対して、例えば、２０％高い電圧に設定されている。定格電圧Ｅが３．３Ｖの場合、例えば、第１の基準電圧Ｖref1は、４．０Ｖに設定される。
【００１３】
第２の過電圧検出回路１５０は、コンパレータ１５４と、基準電圧源１５６とから構成されている。平滑回路１３０の後段の電圧Ｖ２は、コンパレータ１５４の正入力端子に入力し、コンパレータ１５４の負入力端子には、基準電圧源１５６の第２の基準電圧Ｖref2が入力する。コンパレータ１５４は、平滑回路１３０の出力電圧Ｖ２を基準電圧Ｖref2と比較し、基準電圧Ｖref2より電圧Ｖ２が大きければＨレベルを出力し、小さければＬレベルを出力する。ここで、第２の基準電圧Ｖref2は、定格電圧Ｅに対して、例えば、１０％高い電圧に設定されている。定格電圧Ｅが３．３Ｖの場合、例えば、第２の基準電圧Ｖref2は、３．６Ｖに設定される。
【００１４】
論理回路１６０は、第１の過電圧回路１４０の出力と、第２の過電圧検出回路１５０の出力の論理積を出力する。論理回路１６０は、第１の過電圧検出回路１４０及び第２の過電圧検出回路１５０の出力の両方がＨレベルとなったとき、Ｈレベルを出力する。即ち、論理回路１６０は、第１の過電圧検出回路１４０及び第２の過電圧検出回路１５０の両方が過電圧を検出したとき、Ｈレベルの出力，即ち、過電圧を検出したことを示す信号を出力する。
【００１５】
論理回路１６０の出力は、ラッチ回路１７０に保持された上で、ＰＷＭ回路１１０に入力する。ＰＷＭ回路１１０は、ラッチ回路１７０の出力がＨレベルのとき、ＰＷＭ動作を停止して、直流電源回路１００Ａの動作を停止する。ＰＷＭ回路１１０を構成するＩＣ回路は、イネーブル端子を備えており、例えば、このイネーブル端子に、ラッチ回路１７０の出力を入力することにより、ＰＷＭ回路１１０の動作を停止・非停止することができる。
【００１６】
なお、論理回路１６０の出力を直流電源回路１００Ａの外部に出力することにより、直流電源回路１００Ａにおいて、過電圧が発生したことを直流電源回路１００Ａの外部に報告，指摘することができる。
【００１７】
次に、図２を用いて、本実施形態による直流電源回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの動作について説明する。図２は、直流電源回路１００Ａにおいて、故障等により、過電圧が発生した場合を示している。
【００１８】
図２において、横軸は時間ｔを示しており、縦軸は電圧を示している。図２（Ａ）は、図１に示した直流電源回路１００Ａの平滑回路１３０の前段の電圧Ｖ１Ａを示している。また、図２（Ｂ）は、図１に示した直流電源回路１００Ｂの内部の平滑回路の前段の電圧Ｖ１Ｂ及び図１に示した直流電源回路１００Ｃの内部の平滑回路の前段の電圧Ｖ１Ｃを示している。ここで、電圧Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃは、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃのいずれも故障しない電源であり、同一の動作をすることから同一の波形となる。なお、電圧Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃは、整流回路１２０によって、ＰＷＭ回路１１０の交流出力を整流し、電圧の極性を統一したものであるため、図２（Ａ），（Ｂ）に示す電圧波形は、実際には、図１に示した簡易平滑回路１４２の出力電圧に相当する電圧波形である。また、簡易平滑回路１４２の出力には、小さなリップル分が重畳されているが、その周期は図２における横軸に比べて短いため、図示を省略している。
【００１９】
さらに、図１に示した直流電源回路１００Ａの平滑回路１３０の後段の電圧Ｖ２Ａ，図１に示した直流電源回路１００Ｂの内部の平滑回路の後段の電圧Ｖ２Ｂ及び図１に示した直流電源回路１００Ｃの内部の平滑回路の後段の電圧Ｖ２Ｃを示している。電圧Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃは、直流電源回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの直流出力が並列接続されることから同一波形となる。
【００２０】
図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、時刻ｔ０〜時刻ｔ１の間は、電圧Ｖ１Ａ，Ｖ２Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ２Ｂ，Ｖ１Ｃ，Ｖ２Ｃは、直流電源回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの内部のＰＷＭ回路により、全て直流電源回路の定格電圧Ｅに制御されている。定格電圧Ｅは、例えば、３．３Ｖである。
【００２１】
ここで、時刻ｔ１において、直流電源回路１００Ａにおいて故障が発生したものとする。その結果、直流電源回路１００Ａが過電圧状態となり、時刻ｔ１〜ｔ２にかけて、図２（Ａ）に示すように、直流電源回路１００Ａの平滑回路１３０の前段の電圧Ｖ１Ａは、定格電圧Ｅよりも徐々に上昇する。
【００２２】
直流電源回路１００Ａにおいては、過電圧状態になることにより。平滑回路１３０の前段の電圧Ｖ１Ａが上昇し、それに伴い、図２（Ｃ）に示すように、平滑回路１３０の後段の電圧Ｖ２Ａが上昇する。ここで、平滑回路１３０は、フィルタであり減衰効果があることから、電圧Ｖ１Ａに比べて電圧Ｖ２Ａの振幅は少なくなっている。電圧Ｖ２Ａの上昇とともに、電圧Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃも同様に上昇する。また、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃにおいては、電圧Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃの変動は、その内部の平滑回路により減衰されることから、図２（Ｂ）に示すように、電圧Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃは変動しないものである。
【００２３】
時刻ｔ２において、図２（Ａ）に示すように、直流電源回路１００Ａにおいて、電圧Ｖ１Ａが、第１の基準電圧Ｖref1より大きくなり、第１の過電圧検出回路１４０が動作して、第１の過電圧検出回路１４０の出力がＨレベルになる。また、電圧Ｖ２Ａが、第２の基準電圧Ｖref2より大きくなり、第２の過電圧検出回路１５０が動作して、第２の過電圧検出回路１５０の出力がＨレベルになる。その結果、論理回路１６０の出力がＨレベルとなり、過電圧状態が検出され、ＰＷＭ回路１１０の動作が呈して、直流電源回路１００Ａの動作が停止する。なお、第１の過電圧検出回路１４０が動作するタイミングと、第２の過電圧検出回路１５０が動作するタイミングは、必ずしも同一ではないが、両方の過電圧検出回路１４０，１５０が動作することにより、直流電源回路１００Ａの動作が停止する。
【００２４】
時刻ｔ２〜ｔ３において、直流電源回路１００Ａが動作を停止するため、図２（Ｃ）に示すように、電圧Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃは定格電圧Ｅまで低下する。この時は、図２（Ａ）に示すように、直流電源回路１００Ａは動作停止したため、電圧Ｖ１Ａは電圧低下状態となる。また、図２（Ｂ）に示すように、電圧Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃは、電圧Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃの変動が平滑回路により減衰されるため、変動しないものである。
【００２５】
次に、時刻ｔ３〜ｔ４は、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃの内部のＰＷＭ回路が電圧Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃの電圧低下を検出して、応答を開始するまでの遅延時間である。この期間は、電圧Ｖ２Ａ，Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃは、低下し続ける。
【００２６】
次に、時刻ｔ４〜ｔ５において、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃの内部のＰＷＭ回路は、直流電源回路１００Ａの停止により発生した電圧Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃの電圧低下に対して、直流電源回路１００Ｂ，１００ＣのＰＷＭ回路が応答し、出力パルス幅を広げることにより、電圧Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃが上昇する。
【００２７】
時刻ｔ５において、図２に示すように、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃにおいて、電圧Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃが、第１の基準電圧Ｖref1を超えると、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃにおいて、第１の過電圧検出回路の出力がＨレベルとなるが、図２（Ｃ）に示すように、電圧Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃは、第２の基準電圧Ｖref2を超えないため、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃ第２の過電圧検出回路は動作しない。従って、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃの論理回路の出力はＬレベルのままであるため、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃの論理回路は、過電圧状態とは検出しないため、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃの電源動作は停止せず、直流電源回路１００Ｂ，１００Ｃの平滑回路の後段の電圧Ｖ２Ｂ，Ｖ２Ｃは、定格電圧Ｅまで回復する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、並列接続された直流電源回路において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼさないようにすることができる。従って、冗長運転を行っている際にも、直流電源回路の３台中１台が停止しても、残りの２台で負荷に給電することができる。従って、電子装置が停止することがないものである。
【００２９】
また、直流電源から過電圧状態の検出信号を取り出すことにより、電子装置内で過電圧状態で故障した直流電源を報告，指摘することが可能となり、保守に必要な故障電源の型名，搭載場所などが迅速に判明し、故障発生から修理するまでの保守時間を短縮することができる。
【００３０】
次に、図３を用いて、本発明の第２の実施形態による直流電源回路の構成及び動作について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態による直流電源回路を用いた電子装置のブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００３１】
本実施形態による電子装置１０’は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２と、負荷１４と、複数の並列接続された直流電源回路１００Ａ’，１００Ｂ’，１００Ｃ’とを備えている。ＡＣ／ＤＣコンバータ１２，負荷１４は、図１に示したものと同様である。直流電源回路１００Ａ’，１００Ｂ’，１００Ｃ’は、それぞれ同一の回路構成を有するものであり、負荷１４に供給する電流容量に対して、１回路分余分な冗長構成となっている。
【００３２】
ここで、直流電源回路１００Ａ’を例にして、直流電源回路１００Ａ’，１００Ｂ’，１００Ｃ’の構成について説明する。
直流電源回路１００Ａ’は、ＰＷＭ（パルス幅変調）回路１１０と、整流回路１２０と、平滑回路１３０と、過電圧検出回路１４０’，１５０’と、論理回路１６０と、ラッチ回路１７０と、ダイオードＤAから構成されている。
【００３３】
ＰＷＭ回路１１０，整流回路１２０，平滑回路１３０の構成，動作は、図１に示したものと同様である。平滑回路１３０の出力には、ダイオードＤAが接続されている。ダイオードＤAのアノード側が平滑回路１３０の出力端に接続され、カソード側が負荷１４に接続される。
【００３４】
ダイオードＤAのアノード側の電圧Ｖ２は、第１の過電圧検出回路１４０’に入力し、負荷１４の入力端の電圧Ｖｏは、第２の過電圧検出回路１５０’に入力する。
第１の過電圧検出回路１４０’は、コンパレータ１４４と、基準電圧源１４６’とから構成されている。電圧Ｖ２は、コンパレータ１４４の正入力端子に入力し、コンパレータ１４４の負入力端子には、基準電圧源１４６’の第１の基準電圧Ｖref1’が入力する。コンパレータ１４４は、電圧Ｖ２を基準電圧Ｖref1’と比較し、基準電圧Ｖref1’より電圧Ｖ２が大きければＨレベルを出力し、小さければＬレベルを出力する。
【００３５】
第２の過電圧検出回路１５０’は、コンパレータ１５４と、基準電圧源１５６’とから構成されている。電圧Ｖｏは、コンパレータ１５４の正入力端子に入力し、コンパレータ１５４の負入力端子には、基準電圧源１５６’の第２の基準電圧Ｖref2’が入力する。コンパレータ１５４は、電圧Ｖｏを基準電圧Ｖref2’と比較し、基準電圧Ｖref2’より電圧Ｖｏが大きければＨレベルを出力し、小さければＬレベルを出力する。
【００３６】
論理回路１６０は、第１の過電圧検出回路１４０’の出力と、第２の過電圧検出回路１５０’の出力の論理積を出力する。論理回路１６０は、第１の過電圧検出回路１４０’及び第２の過電圧検出回路１５０’の出力の両方がＨレベルとなったとき、Ｈレベルを出力する。即ち、論理回路１６０は、第１の過電圧検出回路１４０’及び第２の過電圧検出回路１５０’の両方が過電圧を検出したとき、Ｈレベルの出力，即ち、過電圧を検出したことを示す信号を出力する。
【００３７】
論理回路１６０の出力は、ラッチ回路１７０に保持された上で、ＰＷＭ回路１１０に入力する。ＰＷＭ回路１１０は、ラッチ回路１７０の出力がＨレベルのとき、ＰＷＭ動作を停止して、直流電源回路１００Ａ’の動作を停止する。ＰＷＭ回路１１０を構成するＩＣ回路は、イネーブル端子を備えており、例えば、このイネーブル端子に、ラッチ回路１７０の出力を入力することにより、ＰＷＭ回路１１０の動作を停止・非停止することができる。
【００３８】
なお、論理回路１６０の出力を直流電源回路１００Ａ’の外部に出力することにより、直流電源回路１００Ａにおいて、過電圧が発生したことを直流電源回路１００Ａの外部に報告，指摘することができる。
【００３９】
以下、本実施形態の回路の動作について説明する。
ダイオードＤAは、直流電源回路を負荷１４に対して並列接続した場合において、一つの直流電源回路が第１の過電圧検出回路１４０’により過電圧を検出して停止した場合に、その過電圧が他の正常な直流電源回路に回り込み、正常な直流電源回路が停止するのを防止するために設けられている。即ち、図３に示す構成において、例えば、直流電源回路１００Ｃ’が過電圧となると、負荷１４の入力端の電圧Ｖoが上昇するが、この電圧の上昇は、直流電源回路１００Ａ’では、ダイオードＤAによって阻止されるため、第１の過電圧検出回路１４０’が誤動作することがないものである。
【００４０】
また、第２の過電圧検出回路１５０’は、ダイオードＤAにより過電圧の回り込みを防止した場合におけるダイオードＤA等の電圧降下のバラツキにより、第１の過電圧検出回路１４０’が誤作動するを防止するために設けられている。
【００４１】
ここで、ダイオードＤA等の電圧降下のバラツキについて説明する。
例えば、ダイオードＤAの順方向降下電圧をＶFとする。また、ダイオードＤAのカソード側と負荷１４の入力端の間の配線等による電圧降下をＶCとする。即ち、ダイオードＤAのアノード端と負荷１４の入力端の間の降下電圧ＶDは、（ＶF＋ＶC）となる。降下電圧ＶF，ＶCは、共に、ダイオード及び配線を流れる電流によって変化するため、例えば、降下電圧ＶFは、０Ｖ〜０．７Ｖの間で変化し、また、降下電圧ＶCは、０Ｖ〜０．１Ｖの間で変化する。即ち、降下電圧ＶDは、０Ｖ〜０．８Ｖの間で変化する。例えば、負荷１４の入力電圧Ｖoの定格電圧Ｅを３．３Ｖとするとき、降下電圧ＶDは、０Ｖ〜０．８Ｖであるため、ダイオードＤAのアノード側の電圧は、３．３Ｖ〜４．１Ｖとなる。負荷１４の入力電圧Ｖoが定格電圧Ｅよりも１０％以上高くなったときに、過電圧として検出するために、例えば、第１の基準電圧Ｖref1’を、定格電圧３．３Ｖよりも１０％増加した電圧（３．６Ｖ）とすると、降下電圧ＶDが０．８Ｖのときは正常であるにも拘わらず、過電圧と検出することとなる。一方、第１の基準電圧Ｖref1’を、定格電圧（３．３Ｖ）に０．８Ｖを加えた電圧よりも１０％高い電圧として、４．５Ｖとすると、降下電圧が０Ｖに近いときは、過電圧となっても過電圧を検出できないことになる。
【００４２】
ここで、例えば、定格電圧Ｅが３．３Ｖの場合、第１の基準電圧Ｖref1'を、３．６Ｖとし、また、第２の基準電圧Ｖref2'も、３．６Ｖとする。降下電圧ＶDが０Ｖの場合において、負荷１４の入力端の電圧Ｖｏが、３．６Ｖを越えると、第１の過電圧検出回路１４０’及び第２の過電圧検出回路１５０’の出力は、ともに、Ｈレベルとなり、論理回路１６０の出力もＨレベルとなり、ＰＷＭ回路１１０を停止して、過電圧の保護を図ることができる。また、降下電圧ＶDが０．８Ｖの場合において、負荷１４の入力端の電圧Ｖｏが、３．６Ｖを越えると、第１の過電圧検出回路１４０’及び第２の過電圧検出回路１５０’の出力は、ともに、Ｈレベルとなり、論理回路１６０の出力もＨレベルとなり、ＰＷＭ回路１１０を停止して、過電圧の保護を図ることができる。
【００４３】
即ち、ダイオードＤAを用いることにより、故障した直流電源回路の出力電圧が他の正常な直流電源回路に回り込み、正常な直流電源回路の過電圧検出回路が誤動作するのを防止できる。また、ダイオード等の降下電圧が変化しても、第１の過電圧検出回路と第２の過電圧検出回路を併設することにより、正確に過電圧を検出することができる。
【００４４】
なお、不電圧出力電源などでダイオードのアノード，カソードの極性が図３と逆の場合においても、第１の過電圧検出回路と第２の過電圧検出回路の両方を基準電圧を負側に超えたことで過電圧検出条件とするようにすれば、図３の実施形態と同様に過電圧検出を行うことができるものである。
以上説明したように、本実施形態によれば、並列接続された直流電源回路において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼさないようにすることができる。従って、冗長運転を行っている際にも、直流電源回路の３台中１台が停止しても、残りの２台で負荷に給電することができる。従って、電子装置が停止することがないものである。
【００４５】
次に、図４を用いて、本発明の第３の実施形態による直流電源回路の構成及び動作について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態による直流電源回路を用いた電子装置のブロック図である。なお、図１及び図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００４６】
本実施形態による電子装置１０”は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２と、負荷１４と、複数の並列接続された直流電源回路１００Ａ”，１００Ｂ”，１００Ｃ”とを備えている。ＡＣ／ＤＣコンバータ１２，負荷１４は、図１に示したものと同様である。直流電源回路１００Ａ”，１００Ｂ”，１００Ｃ”は、それぞれ同一の回路構成を有するものであり、負荷１４に供給する電流容量に対して、１回路分余分な冗長構成となっている。
【００４７】
ここで、直流電源回路１００Ａ”を例にして、直流電源回路１００Ａ”，１００Ｂ”，１００Ｃ”の構成について説明する。
直流電源回路１００Ａ”は、ＰＷＭ（パルス幅変調）回路１１０と、整流回路１２０と、平滑回路１３０と、過電圧検出回路１４０”，１５０”と、論理回路１６０と、ラッチ回路１７０と、ダイオードＤAから構成されている。
【００４８】
ＰＷＭ回路１１０，整流回路１２０，平滑回路１３０の構成，動作は、図１に示したものと同様である。平滑回路１３０の出力には、ダイオードＤAが接続されている。ダイオードＤAのアノード側が平滑回路１３０の出力端に接続され、カソード側が負荷１４に接続される。
【００４９】
ダイオードＤAのアノード側の電圧Ｖ２は、第１の過電圧検出回路１４０”に入力し、負荷１４の入力端の電圧Ｖｏは、第２の過電圧検出回路１５０”に入力する。
第１の過電圧検出回路１４０”は、抵抗Ｒ１，Ｒ２から構成される分圧回路１４８と、コンパレータ１４４とから構成されている。電圧Ｖ２は、分圧回路１４８によって抵抗分割され、コンパレータ１４４の正入力端子に入力し、コンパレータ１４４の負入力端子には、負荷１４の入力端の電圧Ｖｏが入力する。コンパレータ１４４は、電圧Ｖ２を抵抗分圧した電圧を、電圧Ｖｏと比較し、電圧Ｖｏより抵抗分圧した電圧が大きければＨレベルを出力し、小さければＬレベルを出力する。
【００５０】
第２の過電圧検出回路１５０”は、コンパレータ１５４と、基準電圧源１５６”とから構成されている。電圧Ｖｏは、コンパレータ１５４の正入力端子に入力し、コンパレータ１５４の負入力端子には、基準電圧源１５６”の第２の基準電圧Ｖref2”が入力する。コンパレータ１５４は、電圧Ｖｏを基準電圧Ｖref2”と比較し、基準電圧Ｖref2”より電圧Ｖ２が大きければＨレベルを出力し、小さければＬレベルを出力する。
【００５１】
論理回路１６０は、第１の過電圧回路１４０”の出力と、第２の過電圧検出回路１５０”の出力の論理積を出力する。論理回路１６０は、第１の過電圧検出回路１４０”及び第２の過電圧検出回路１５０”の出力の両方がＨレベルとなったとき、Ｈレベルを出力する。即ち、論理回路１６０は、第１の過電圧検出回路１４０”及び第２の過電圧検出回路１５０”の両方が過電圧を検出したとき、Ｈレベルの出力，即ち、過電圧を検出したことを示す信号を出力する。
【００５２】
論理回路１６０の出力は、ラッチ回路１７０に保持された上で、ＰＷＭ回路１１０に入力する。ＰＷＭ回路１１０は、ラッチ回路１７０の出力がＨレベルのとき、ＰＷＭ動作を停止して、直流電源回路１００Ａ”の動作を停止する。ＰＷＭ回路１１０を構成するＩＣ回路は、イネーブル端子を備えており、例えば、このイネーブル端子に、ラッチ回路１７０の出力を入力することにより、ＰＷＭ回路１１０の動作を停止・非停止することができる。
【００５３】
なお、論理回路１６０の出力を直流電源回路１００Ａ”の外部に出力することにより、直流電源回路１００Ａ”において、過電圧が発生したことを直流電源回路１００Ａ”の外部に報告，指摘することができる。
【００５４】
以下、本実施形態の回路の動作について説明する。
ダイオードＤAは、直流電源回路を負荷１４に対して並列接続した場合において、一つの直流電源回路が第１の過電圧検出回路１４０”により過電圧を検出して停止した場合に、その過電圧が他の正常な直流電源回路に回り込み、正常な直流電源回路が停止するのを防止するために設けられている。即ち、図３に示す構成において、例えば、直流電源回路１００Ｃ”が過電圧となると、負荷１４の入力端の電圧Ｖoが上昇するが、この電圧の上昇は、直流電源回路１００Ａ”では、ダイオードＤAによって阻止されるため、第１の過電圧検出回路１４０”が誤動作することがないものである。
【００５５】
また、第２の過電圧検出回路１５０”は、ダイオードＤAにより過電圧の回り込みを防止した場合におけるダイオードＤA等の電圧降下のバラツキにより、第１の過電圧検出回路１４０”が誤作動するを防止するために設けられている。
【００５６】
ここで、ダイオードＤA等の電圧降下のバラツキについて説明する。
例えば、ダイオードＤAの順方向降下電圧をＶFとする。また、ダイオードＤAのカソード側と負荷１４の入力端の間の配線等による電圧降下をＶCとする。即ち、ダイオードＤAのアノード端と負荷１４の入力端の間の降下電圧ＶDは、（ＶF＋ＶC）となる。降下電圧ＶF，ＶCは、共に、ダイオード及び配線を流れる電流によって変化するため、例えば、降下電圧ＶFは、０Ｖ〜０．７Ｖの間で変化し、また、降下電圧ＶCは、０Ｖ〜０．１Ｖの間で変化する。即ち、降下電圧ＶDは、０Ｖ〜０．８Ｖの間で変化する。例えば、負荷１４の入力電圧Ｖoの定格電圧Ｅを３．３Ｖとするとき、降下電圧ＶDは、０Ｖ〜０．８Ｖであるため、ダイオードＤAのアノード側の電圧は、３．３Ｖ〜４．１Ｖとなる。負荷１４の入力電圧Ｖoが定格電圧Ｅよりも１０％以上高くなったときに、過電圧として検出するために、例えば、第１の基準電圧Ｖref1”を、定格電圧３．３Ｖよりも１０％増加した電圧（３．６Ｖ）とすると、降下電圧ＶDが０．８Ｖのときは正常であるにも拘わらず、過電圧と検出することとなる。一方、第１の基準電圧Ｖref1”を、定格電圧（３．３Ｖ）に０．８Ｖを加えた電圧よりも１０％高い電圧として、４．５Ｖとすると、降下電圧が０Ｖに近いときは、過電圧となっても過電圧を検出できないことになる。
【００５７】
ここで、例えば、定格電圧Ｅが３．３Ｖの場合、第２の基準電圧Ｖref2”を、３．６Ｖとする。また、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗比を、例えば、３対１００とする。降下電圧ＶDが０．１Ｖの場合において、負荷１４の入力端の電圧Ｖｏが、３．６Ｖを越えると、第１の過電圧検出回路１４０”及び第２の過電圧検出回路１５０”の出力は、ともに、Ｈレベルとなり、論理回路１６０の出力もＨレベルとなり、ＰＷＭ回路１１０を停止して、過電圧の保護を図ることができる。また、降下電圧ＶDが０．８Ｖの場合において、負荷１４の入力端の電圧Ｖｏが、３．６Ｖを越えると、第１の過電圧検出回路１４０”及び第２の過電圧検出回路１５０”の出力は、ともに、Ｈレベルとなり、論理回路１６０の出力もＨレベルとなり、ＰＷＭ回路１１０を停止して、過電圧の保護を図ることができる。
【００５８】
即ち、ダイオードＤAを用いることにより、故障した直流電源回路の出力電圧が他の正常な直流電源回路に回り込み、正常な直流電源回路の過電圧検出回路が誤動作するのを防止できる。また、ダイオード等の降下電圧が変化しても、第１の過電圧検出回路と第２の過電圧検出回路を併設することにより、正確に過電圧を検出することができる。
【００５９】
なお、不電圧出力電源などでダイオードのアノード，カソードの極性が図３と逆の場合においても、第１の過電圧検出回路と第２の過電圧検出回路の両方を基準電圧を負側に超えたことで過電圧検出条件とするようにすれば、図３の実施形態と同様に過電圧検出を行うことができるものである。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、並列接続された直流電源回路において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼさないようにすることができる。従って、冗長運転を行っている際にも、直流電源回路の３台中１台が停止しても、残りの２台で負荷に給電することができる。従って、電子装置が停止することがないものである。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、並列接続された直流電源回路において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００６２】
また、並列接続された直流電源回路を用いた電子装置において、過電圧状態となった電源回路のみを停止させることができ、他の直流電源回路に影響を及ぼすことなく、電子装置が停止することをなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による直流電源回路を用いた電子装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による並列接続された直流電源回路の動作を示す波形図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による直流電源回路を用いた電子装置のブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による直流電源回路を用いた電子装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０…電子装置
１２…ＡＣ／ＤＣ回路
１４…負荷
１００…直流電源回路
１１０…ＰＷＭ回路
１２０…整流回路
１３０…平滑回路
１４２…簡易平滑回路
１４０…第１の過電圧検出回路
１４４，１５４…コンパレータ
１４６…第１の基準電圧
１４８…抵抗分圧回路
１５０…第２の過電圧検出回路
１５６…第２の基準電圧
１６０…論理回路
１７０…ラッチ回路
【図１】
0003702142.tif 000002
【図２】
0003702142.tif 000003
【図３】
0003702142.tif 000004
【図４】
0003702142.tif 000005