JPH0993931A - スイッチング電源の並列運転方法、並びにスイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源の並列運転方法、並びにスイッチング電源Info
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- JPH0993931A JPH0993931A JP25065095A JP25065095A JPH0993931A JP H0993931 A JPH0993931 A JP H0993931A JP 25065095 A JP25065095 A JP 25065095A JP 25065095 A JP25065095 A JP 25065095A JP H0993931 A JPH0993931 A JP H0993931A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 逆流阻止用ダイオード周辺で大きな電力損失
を生じさせることなく、複数のスイッチング電源各々に
よって、共通負荷に電力を供給すること。 【解決手段】 チョークトランス６からの、負荷の大き
さに応じたパルス電流にもとづきMOS FET１０がオン／
オフ制御される場合は、大きな出力負荷電流はMOSFET１
０を介して、また、微小電流はダイオード１１を介して
共通負荷１２に供給され得るものである。
を生じさせることなく、複数のスイッチング電源各々に
よって、共通負荷に電力を供給すること。 【解決手段】 チョークトランス６からの、負荷の大き
さに応じたパルス電流にもとづきMOS FET１０がオン／
オフ制御される場合は、大きな出力負荷電流はMOSFET１
０を介して、また、微小電流はダイオード１１を介して
共通負荷１２に供給され得るものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるスイッチ
ングレギュレータとしてのスイッチング電源の並列運転
方法、並びにそのスイッチング電源そのものに係わり、
特に負荷が大である場合には、オン状態に移行制御可と
されたＭＯＳ ＦＥＴを介して、また、無負荷時、ある
いは軽負荷時には、ダイオードを介し共通負荷に電力が
供給されるようにしたスイッチング電源の並列運転方
法、並びにスイッチング電源に関するものである。
ングレギュレータとしてのスイッチング電源の並列運転
方法、並びにそのスイッチング電源そのものに係わり、
特に負荷が大である場合には、オン状態に移行制御可と
されたＭＯＳ ＦＥＴを介して、また、無負荷時、ある
いは軽負荷時には、ダイオードを介し共通負荷に電力が
供給されるようにしたスイッチング電源の並列運転方
法、並びにスイッチング電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで、複数のスイッチング電源各々
の同時並列運転によって、共通負荷に電力を供給する方
法としては、スイッチング電源各々を、その出力に直列
挿入されたダイオードを介し並列接続する、といった方
法が一般に知られているのが実情である（例えば「スイ
ッチング電源の回路設計と実装技術」(昭和６１年１２
月１５日、ミマツデータシステム編集・発行、第７２
０、７２１頁)を参照のこと）。
の同時並列運転によって、共通負荷に電力を供給する方
法としては、スイッチング電源各々を、その出力に直列
挿入されたダイオードを介し並列接続する、といった方
法が一般に知られているのが実情である（例えば「スイ
ッチング電源の回路設計と実装技術」(昭和６１年１２
月１５日、ミマツデータシステム編集・発行、第７２
０、７２１頁)を参照のこと）。
【０００３】図２には従来技術に係る並列運転用スイッ
チング電源の一例での回路構成が示されているが、これ
により回路構成とその回路動作を説明すれば以下のよう
である。即ち、スイッチング電源一般においては、スイ
ッチング素子２を介し直流入力電源１からの直流電圧Ｅ
1 が電力変換トランス３の一次側巻線に印加されている
状態で、スイッチング素子２がパルス幅可変として周期
的にオン／オフ制御されれば、それに応じて直流電圧Ｅ
1 が電力変換トランス３の一次側巻線に印加される結果
として、電力変換トランス３の二次側巻線には二次電圧
が誘起されるものとなっている。この二次電圧がダイオ
ード４で半波整流された後、チョークトランス６とコン
デンサ７で平滑化されることによって、負荷１２への直
流電圧Ｅ3が所望に得られているものである。なお、ダ
イオード４により半波整流が行われていない間では、チ
ョークトランス６にそれまで蓄積されているエネルギ
が、転流ダイオード（フライホイールダイオード）５に
より直流電圧Ｅ3 を得る上で有効に利用されるものとな
っている。
チング電源の一例での回路構成が示されているが、これ
により回路構成とその回路動作を説明すれば以下のよう
である。即ち、スイッチング電源一般においては、スイ
ッチング素子２を介し直流入力電源１からの直流電圧Ｅ
1 が電力変換トランス３の一次側巻線に印加されている
状態で、スイッチング素子２がパルス幅可変として周期
的にオン／オフ制御されれば、それに応じて直流電圧Ｅ
1 が電力変換トランス３の一次側巻線に印加される結果
として、電力変換トランス３の二次側巻線には二次電圧
が誘起されるものとなっている。この二次電圧がダイオ
ード４で半波整流された後、チョークトランス６とコン
デンサ７で平滑化されることによって、負荷１２への直
流電圧Ｅ3が所望に得られているものである。なお、ダ
イオード４により半波整流が行われていない間では、チ
ョークトランス６にそれまで蓄積されているエネルギ
が、転流ダイオード（フライホイールダイオード）５に
より直流電圧Ｅ3 を得る上で有効に利用されるものとな
っている。
【０００４】したがって、同様に構成されている外部電
源１３としてのスイッチング電源とともに負荷１２に電
力を供給する場合には、ともにその出力にはダイオード
１１が直列挿入された上、並列接続された状態で同時運
転されればよいものである。その際に、ダイオード１１
は逆流電流ｉを阻止すべく機能することによって、スイ
ッチング電源各々の内部では、その動作の不安定や誤動
作が回避され得るばかりか、負荷１２に大きな電圧変動
を与えることなく、負荷１２の稼働中にでもスイッチン
グ電源の挿抜が可能とされているものである。
源１３としてのスイッチング電源とともに負荷１２に電
力を供給する場合には、ともにその出力にはダイオード
１１が直列挿入された上、並列接続された状態で同時運
転されればよいものである。その際に、ダイオード１１
は逆流電流ｉを阻止すべく機能することによって、スイ
ッチング電源各々の内部では、その動作の不安定や誤動
作が回避され得るばかりか、負荷１２に大きな電圧変動
を与えることなく、負荷１２の稼働中にでもスイッチン
グ電源の挿抜が可能とされているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、スイッ
チング電源各々はダイオードを介し並列接続されること
によって、共通負荷に対する並列運転が可能とされてい
るわけであるが、その際に、負荷が小さい場合には、ス
イッチング電源各々からの出力負荷電流は小さいことか
ら、特に不具合は生じないものとなっている。しかしな
がら、負荷が大きくスイッチング電源各々からの出力負
荷電流が大きい場合には、逆流阻止用に設けられている
ダイオード各々では、大きな電力損失が生じ、その結
果、大きな発熱が発生することは否めなく、そのため
に、ヒートシンンク等の熱放散対策が必要となってい
る。一般に、スイッチング電源の定格出力としては、例
えば５Ｖ／１０Ａといった具合に、低電圧、大電流のも
のが多く、逆流阻止用ダイオード各々での電力損失は無
視し得ないというものである。例えば逆流阻止用ダイオ
ード各々での順方向降下電圧が０．６Ｖであるとして、
１０Ａの電流が流れるとすれば、それらダイオード各々
では、実に６Ｗ（＝０．６Ｖ×１０Ａ）もの電力損失が
生じるものである。
チング電源各々はダイオードを介し並列接続されること
によって、共通負荷に対する並列運転が可能とされてい
るわけであるが、その際に、負荷が小さい場合には、ス
イッチング電源各々からの出力負荷電流は小さいことか
ら、特に不具合は生じないものとなっている。しかしな
がら、負荷が大きくスイッチング電源各々からの出力負
荷電流が大きい場合には、逆流阻止用に設けられている
ダイオード各々では、大きな電力損失が生じ、その結
果、大きな発熱が発生することは否めなく、そのため
に、ヒートシンンク等の熱放散対策が必要となってい
る。一般に、スイッチング電源の定格出力としては、例
えば５Ｖ／１０Ａといった具合に、低電圧、大電流のも
のが多く、逆流阻止用ダイオード各々での電力損失は無
視し得ないというものである。例えば逆流阻止用ダイオ
ード各々での順方向降下電圧が０．６Ｖであるとして、
１０Ａの電流が流れるとすれば、それらダイオード各々
では、実に６Ｗ（＝０．６Ｖ×１０Ａ）もの電力損失が
生じるものである。
【０００６】本発明の第１の目的は、複数のスイッチン
グ電源各々の同時並列運転によって、共通負荷に電力が
供給されるに際し、負荷が大である場合でも、逆流阻止
用ダイオード周辺で大きな電力損失を生じさせることな
く、その共通負荷に電力が供給され得るスイッチング電
源の並列運転方法を供するにある。本発明の第２の目的
は、そのスイッチング電源の並列運転方法を実施するの
に好適とされた構成のスイッチング電源を供するにあ
る。
グ電源各々の同時並列運転によって、共通負荷に電力が
供給されるに際し、負荷が大である場合でも、逆流阻止
用ダイオード周辺で大きな電力損失を生じさせることな
く、その共通負荷に電力が供給され得るスイッチング電
源の並列運転方法を供するにある。本発明の第２の目的
は、そのスイッチング電源の並列運転方法を実施するの
に好適とされた構成のスイッチング電源を供するにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、複数
のスイッチング電源各々を、該スイッチング電源の出力
に直列挿入されている、ダイオードとＭＯＳ ＦＥＴと
の並列接続体を介し相互に並列接続した上、共通負荷に
電力を供給するに際し、スイッチング電源各々の内部で
出力負荷電流が大であると検出されている期間に亘っ
て、該スイッチング電源対応に設けられているＭＯＳ
ＦＥＴがオン状態に移行されつつ、共通負荷に電力を供
給することで達成される。上記第２の目的は、それ自体
の出力にダイオードとＭＯＳ ＦＥＴとの並列接続体を
直列挿入するとともに、それ自体からの出力負荷電流の
大きさを検出する出力電流検出回路を設けた上、該出力
電流検出回路による制御下に、出力負荷電流が大である
と検出されている期間に亘って、上記ＭＯＳ ＦＥＴが
オン／オフ制御されるべく構成することで達成される。
のスイッチング電源各々を、該スイッチング電源の出力
に直列挿入されている、ダイオードとＭＯＳ ＦＥＴと
の並列接続体を介し相互に並列接続した上、共通負荷に
電力を供給するに際し、スイッチング電源各々の内部で
出力負荷電流が大であると検出されている期間に亘っ
て、該スイッチング電源対応に設けられているＭＯＳ
ＦＥＴがオン状態に移行されつつ、共通負荷に電力を供
給することで達成される。上記第２の目的は、それ自体
の出力にダイオードとＭＯＳ ＦＥＴとの並列接続体を
直列挿入するとともに、それ自体からの出力負荷電流の
大きさを検出する出力電流検出回路を設けた上、該出力
電流検出回路による制御下に、出力負荷電流が大である
と検出されている期間に亘って、上記ＭＯＳ ＦＥＴが
オン／オフ制御されるべく構成することで達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
ついて図１により説明する。さて、図１には本発明によ
る１実施形態での並列運転用スイッチング電源の回路構
成が示されているが、これからも判るように、図２に示
すものとの実質的な相違は、スイッチング電源の出力に
直列挿入されている逆流阻止用のダイオード１１に対し
ては、オン抵抗（例えば１０ｍΩ）時での電力損失が小
さいパワーＭＯＳ ＦＥＴ１０が並列接続された上、チ
ョークトランス６二次巻線出力にもとづきそのパワーＭ
ＯＳ ＦＥＴ１０がオン／オフ制御されるべく構成され
ている点であり、これ以外の事情は図２に示すものと同
様である。これにより共通負荷１２での負荷が大である
場合には、オン状態におかれたＭＯＳ ＦＥＴ１０を介
して、また、無負荷、あるいは軽負荷時には、ダイオー
ド１１を介し共通負荷１２に電力を供給しようというも
のである。
ついて図１により説明する。さて、図１には本発明によ
る１実施形態での並列運転用スイッチング電源の回路構
成が示されているが、これからも判るように、図２に示
すものとの実質的な相違は、スイッチング電源の出力に
直列挿入されている逆流阻止用のダイオード１１に対し
ては、オン抵抗（例えば１０ｍΩ）時での電力損失が小
さいパワーＭＯＳ ＦＥＴ１０が並列接続された上、チ
ョークトランス６二次巻線出力にもとづきそのパワーＭ
ＯＳ ＦＥＴ１０がオン／オフ制御されるべく構成され
ている点であり、これ以外の事情は図２に示すものと同
様である。これにより共通負荷１２での負荷が大である
場合には、オン状態におかれたＭＯＳ ＦＥＴ１０を介
して、また、無負荷、あるいは軽負荷時には、ダイオー
ド１１を介し共通負荷１２に電力を供給しようというも
のである。
【０００９】ここで、パワーＭＯＳ ＦＥＴ１０に対す
るオン／オフ制御についてより詳細に説明すれば、チョ
ークトランス６には、スイッチング素子２がオン状態に
ある間、電力変換トランス３からの電流が流れる一方で
は、スイッチング素子２がオフ状態にある間には、チョ
ークトランス６自体からは蓄積エネルギが放出される結
果、チョークトランス６はその両端の極性が反転されつ
つ、チョークトランス６には負荷の大きさに応じたパル
ス電流がその二次巻線に誘起されるものとなっている。
したがって、、そのパルス電流をダイオード８、コンデ
ンサ８を介し直流電圧Ｅ2 に変換した上、これを駆動制
御電圧としてパワーＭＯＳ ＦＥＴ１０がオン／オフ制
御されればよいものである。
るオン／オフ制御についてより詳細に説明すれば、チョ
ークトランス６には、スイッチング素子２がオン状態に
ある間、電力変換トランス３からの電流が流れる一方で
は、スイッチング素子２がオフ状態にある間には、チョ
ークトランス６自体からは蓄積エネルギが放出される結
果、チョークトランス６はその両端の極性が反転されつ
つ、チョークトランス６には負荷の大きさに応じたパル
ス電流がその二次巻線に誘起されるものとなっている。
したがって、、そのパルス電流をダイオード８、コンデ
ンサ８を介し直流電圧Ｅ2 に変換した上、これを駆動制
御電圧としてパワーＭＯＳ ＦＥＴ１０がオン／オフ制
御されればよいものである。
【００１０】ところで、チョークトランス６上を流れる
パルス電流が少なくなり、やがて、励磁電流以下ともな
れば、チョークトランス６の両端電圧が低下しその二次
巻線にはパルス電流が誘起されなくなる結果として、直
流電圧Ｅ2 の発生は抑制されることになる。この直流電
圧Ｅ2 の発生の抑制によって、ＭＯＳ ＦＥＴ１０は逆
流電流を阻止し得るオフ状態におかれるものである。尤
も、無負荷時、あるいは軽負荷時には、励磁電流以下の
微小電流がダイオード１１を介し供給されるようにすれ
ばよいものである。結局、大きな出力負荷電流はＭＯＳ
ＦＥＴ１０を介して、また、微小電流はダイオード１
１を介して共通負荷１２に供給されればよく、したがっ
て、ダイオード１１は小電流容量のもので済まされるも
のである。
パルス電流が少なくなり、やがて、励磁電流以下ともな
れば、チョークトランス６の両端電圧が低下しその二次
巻線にはパルス電流が誘起されなくなる結果として、直
流電圧Ｅ2 の発生は抑制されることになる。この直流電
圧Ｅ2 の発生の抑制によって、ＭＯＳ ＦＥＴ１０は逆
流電流を阻止し得るオフ状態におかれるものである。尤
も、無負荷時、あるいは軽負荷時には、励磁電流以下の
微小電流がダイオード１１を介し供給されるようにすれ
ばよいものである。結局、大きな出力負荷電流はＭＯＳ
ＦＥＴ１０を介して、また、微小電流はダイオード１
１を介して共通負荷１２に供給されればよく、したがっ
て、ダイオード１１は小電流容量のもので済まされるも
のである。
【００１１】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１による
場合には、複数のスイッチング電源各々の同時並列運転
によって、共通負荷に電力が供給されるに際し、負荷が
大である場合でも、逆流阻止用ダイオード周辺で大きな
電力損失を生じさせることなく、その共通負荷に電力が
供給され得るスイッチング電源の並列運転方法が、ま
た、請求項２による場合は、そのスイッチング電源の並
列運転方法を実施するのに好適とされた構成のスイッチ
ング電源がそれぞれ得られるものとなっている。
場合には、複数のスイッチング電源各々の同時並列運転
によって、共通負荷に電力が供給されるに際し、負荷が
大である場合でも、逆流阻止用ダイオード周辺で大きな
電力損失を生じさせることなく、その共通負荷に電力が
供給され得るスイッチング電源の並列運転方法が、ま
た、請求項２による場合は、そのスイッチング電源の並
列運転方法を実施するのに好適とされた構成のスイッチ
ング電源がそれぞれ得られるものとなっている。
【図１】図１は、本発明による１実施形態での並列運転
用スイッチング電源の回路構成を示す図
用スイッチング電源の回路構成を示す図
【図２】図２は、従来技術に係る並列運転用スイッチン
グ電源の一例での回路構成を示す図
グ電源の一例での回路構成を示す図
１…直流入力電源、２…スイッチング素子、３…電力変
換トランス、４，５，８…ダイオード、６…チョークト
ランス、７，９…コンデンサ、１０…ＭＯＳ ＦＥＴ、
１１…ダイオード（逆流阻止・並列接続用）
換トランス、４，５，８…ダイオード、６…チョークト
ランス、７，９…コンデンサ、１０…ＭＯＳ ＦＥＴ、
１１…ダイオード（逆流阻止・並列接続用）
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のスイッチング電源各々の同時運転
によって、共通負荷に電力が供給される際でのスイッチ
ング電源の並列運転方法であって、複数のスイッチング
電源各々を、該スイッチング電源の出力に直列挿入され
ている、ダイオードとＭＯＳ ＦＥＴとの並列接続体を
介し相互に並列接続した上、共通負荷に電力を供給する
に際し、スイッチング電源各々の内部で出力負荷電流が
大であると検出されている期間に亘って、該スイッチン
グ電源対応に設けられているＭＯＳ ＦＥＴがオン状態
に移行されるようにしたスイッチング電源の並列運転方
法。 - 【請求項２】 同時並列運転によって、共通負荷に電力
を供給するためのスイッチング電源であって、それ自体
の出力にダイオードとＭＯＳ ＦＥＴとの並列接続体を
直列挿入するとともに、それ自体からの出力負荷電流の
大きさを検出する出力電流検出回路を設けた上、該出力
電流検出回路による制御下に、出力負荷電流が大である
と検出されている期間に亘って、上記ＭＯＳ ＦＥＴが
オン／オフ制御されるべく構成されてなるスイッチング
電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25065095A JPH0993931A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | スイッチング電源の並列運転方法、並びにスイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25065095A JPH0993931A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | スイッチング電源の並列運転方法、並びにスイッチング電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993931A true JPH0993931A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17211018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25065095A Pending JPH0993931A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | スイッチング電源の並列運転方法、並びにスイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0993931A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304470B1 (en) | 1997-12-25 | 2001-10-16 | Fujitsu Limited | Power supply device |
| JP2002186258A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Hitachi Ltd | 並列電源システム |
| JP2023057497A (ja) * | 2021-10-11 | 2023-04-21 | 新電元工業株式会社 | 電源回路及び電源装置 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP25065095A patent/JPH0993931A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304470B1 (en) | 1997-12-25 | 2001-10-16 | Fujitsu Limited | Power supply device |
| WO2004086599A1 (ja) * | 1997-12-25 | 2004-10-07 | Tomiyasu Isago | 電源装置 |
| JP2002186258A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Hitachi Ltd | 並列電源システム |
| JP2023057497A (ja) * | 2021-10-11 | 2023-04-21 | 新電元工業株式会社 | 電源回路及び電源装置 |
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