電源多重化系統(tǒng)以及被供電單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠從多個系統(tǒng)供給電力的電源多重化系統(tǒng)以及被供電單元。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，為了使需要可靠性的電子設(shè)備的電力供給具有冗余性，在具有2個電力供給系統(tǒng)(電源雙重化系統(tǒng))的可編程邏輯控制器中，對電源雙重化系統(tǒng)所需的2個電力供給系統(tǒng)的電流進(jìn)行調(diào)整的雙重化電路被安裝在電源雙重化系統(tǒng)所使用的各電源單元中。安裝有雙重化電路的電源單元成為電源雙重化系統(tǒng)專用的電源單元(專用電源單元)。為了使向系統(tǒng)供給的負(fù)載分散，專用電源單元與電源雙重化系統(tǒng)所連接的另一方的專用電源單元進(jìn)行通信，對負(fù)載進(jìn)行共享。
[0003]雙重化電路由下述部件構(gòu)成:以對接二極管、FET (Field Effect Transistor)為代表的對電流進(jìn)行調(diào)整的電流調(diào)整部；以及對2個雙重化電源單元的電流進(jìn)行控制的控制部。在以可編程邏輯控制器的基本單元為代表的被供電側(cè)的單元(被供電單元)、即能夠安裝2個電源的電源雙重化系統(tǒng)專用的基本單元(雙重化基本單元)安裝2個專用電源單元，準(zhǔn)備2個電力供給系統(tǒng)，從而具有向可編程邏輯控制器的電源的冗余性。如上所述的技術(shù)在下述專利文獻(xiàn)1中公開。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008 - 148513號公報圖1

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，根據(jù)上述現(xiàn)有的技術(shù)，雙方的專用電源單元各自對另一方的專用電源單元的負(fù)載狀態(tài)彼此進(jìn)行監(jiān)視，將負(fù)載均等地分散，向被供電單元供給電力(負(fù)荷共享)。因此，需要將彼此監(jiān)視而進(jìn)行負(fù)荷共享的單元安裝在專用電源單元側(cè)，對于電源雙重化系統(tǒng)的構(gòu)建，需要對專用電源單元以及能夠安裝2個專用電源單元的被供電單元這雙方進(jìn)行開發(fā)，存在開發(fā)成本增大這樣的問題。
[0006]本發(fā)明是鑒于上述的問題而提出的，其目的在于得到一種相對于現(xiàn)有的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)開發(fā)成本的降低的電源多重化系統(tǒng)以及被供電單元。
[0007]為了解決上述的課題，達(dá)到目的，本發(fā)明的特征在于，具有:第一電源單元；第二電源單元；以及被供電單元，其從所述第一以及第二電源單元被供給電力，所述被供電單元具有對來自所述第一以及第二電源單元的電流進(jìn)行調(diào)整的控制單元。
[0008]發(fā)明的效果
[0009]本發(fā)明所涉及的電源多重化系統(tǒng)以及被供電單元相對于現(xiàn)有的系統(tǒng)，具有能夠?qū)崿F(xiàn)開發(fā)成本的降低這樣的效果。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示實施方式1的電源雙重化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0011]圖2是表示實施方式1的雙重化電路的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0012]圖3是表示實施方式2的電源多重化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0013]圖4是表示實施方式3的電源多重化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0014]圖5是表示實施方式5的電源多重化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0015]圖6是表示實施方式9的雙重化電路的結(jié)構(gòu)例的圖。
【具體實施方式】
[0016]下面，基于附圖，對本發(fā)明所涉及的電源多重化系統(tǒng)以及被供電單元的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明并不限定于本實施方式。
[0017]實施方式1.
[0018]圖1是表示本實施方式的電源雙重化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。電源雙重化系統(tǒng)具有電源單元101、201和被供電單元301。在這里，作為電源多重化系統(tǒng)的一個例子，對將電源雙重化的電源雙重化系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0019]電源單元101是在電源雙重化系統(tǒng)中使用的電源單元，利用供電線(電源線、GND)與電源110連接。另外，電源單元201是在電源雙重化系統(tǒng)中使用的電源單元，利用供電線(電源線、GND)與電源210連接。電源單元101、201是通常的結(jié)構(gòu)，具有下述的各功能部:將從外部供給的一次電源(交流.直流)輸入的輸入功能部；對一次電源進(jìn)行整流.平滑的一次側(cè)整流.平滑功能部；將整流后的電流轉(zhuǎn)換為高頻的開關(guān)功能部；對二次電源進(jìn)行整流.平滑的二次側(cè)整流.平滑功能部；以及向被供電單元301輸出二次電源的輸出功能部。一次側(cè)整流.平滑功能部以及二次側(cè)整流.平滑功能部例如用由電解電容器形成的溫度壽命部件構(gòu)成。在圖1中，電源單元101、201分別在內(nèi)部安裝有溫度壽命部件102、202。溫度壽命部件102、202是指壽命受溫度較大程度地左右(影響)的部件，具體而言，能舉出前述的電解電容器等。
[0020]被供電單元301是在電源雙重化系統(tǒng)中需要接受確保了冗余性的電力供給的單元，在可編程邏輯控制器的情況下，成為基本單元。在被供電單元301安裝有2個電源單元101、201，并且安裝有對從電源單元101、201向被供電單元301的電源線供給的電流進(jìn)行調(diào)整的電流調(diào)整部302、303。另外，在被供電單元301中安裝有對電流調(diào)整部302、303進(jìn)行控制的控制部304。利用電流調(diào)整部302、303以及控制部304構(gòu)成作為控制單元的雙重化電路 305。
[0021]在電源雙重化系統(tǒng)中，在通常工作狀態(tài)下，利用控制部304的控制，以相對于電源單元101、201使負(fù)載均等地分散的形式，使2個系統(tǒng)同時工作。在由于電源單元101或201的故障、或者一方的供電線的停止等，1個系統(tǒng)的電力供給停止的情況下，控制部304檢測到該情況，并立即進(jìn)行從另一方的電力供給系統(tǒng)向被供電單元301整體供給電力的控制。由此，在電源雙重化系統(tǒng)中，能夠使系統(tǒng)整體的運轉(zhuǎn)持續(xù)，使可靠性提高。具體而言，控制部304對電源單元101、201的輸出電壓進(jìn)行監(jiān)視，對電源單元101、201的輸出電壓進(jìn)行比較。在輸出電壓差超過了負(fù)荷共享的有效范圍的情況下，控制部304使輸出正常的電壓的電源單元側(cè)的電流調(diào)整部始終0N，使輸出異常的電壓的電源單元側(cè)的電流調(diào)整部始終0FF，從而將負(fù)荷共享無效化，只用正常的電源單元向被供電單元301供給電力。在此時，異常的電源單元被電流整流部與電源雙重化系統(tǒng)斷開，因此能進(jìn)行更換等的應(yīng)對。
[0022]圖2是表示本實施方式的雙重化電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖1中所示的電源單元101的輸出端子與圖2中所示的雙重化電路305的IN1端子連接，同樣地，電源單元201的輸出端子與雙重化電路305的IN2端子連接。圖2中所示的電源線是圖1中所示的被供電單元301內(nèi)的電源線。雙重化電路305的IN1、IN2端子分別與控制部304的VINUVIN2端子連接?？刂撇?04測量對VINUVIN2端子施加的電源單元101、201的輸出電壓。在所測量的VINUVIN2端子之間產(chǎn)生電位差的情況下，控制部304對GATEUGATE2的電壓進(jìn)行操作，直至OUTUOUT2端子的電壓相同為止，對電流調(diào)整部302、303內(nèi)的FET(TR1、TR2)的正向電壓降量進(jìn)行調(diào)整，從而實現(xiàn)2個電源系統(tǒng)的輸出電流的均衡化。
[0023]另外，在控制部304中，也可以不測量對VINUVIN2端子施加的電源單元101、201的輸出電壓進(jìn)行測量，而以使0UT1、0UT2端子的電壓相同的方式對GATE1、GATE2的電壓進(jìn)行操作，對來自電流調(diào)整部302、303的輸出進(jìn)行控制，由此也能夠?qū)崿F(xiàn)2個電源系統(tǒng)的輸出電流的均衡化。
[0024]另外，在電源單元101或者電源單元201發(fā)生故障?短路的情況下，控制部304對故障?短路進(jìn)行檢測，將GATE1或者GATE2高速斷開，從而能夠防止電流向發(fā)生故障或短路的電源系統(tǒng)流入，保護(hù)系統(tǒng)。
[0025]在如上所述地構(gòu)成的電源雙重化系統(tǒng)中，無需進(jìn)行為了在電源單元101、201中進(jìn)行負(fù)荷共享而所需的通信，將實現(xiàn)電源雙重化系統(tǒng)所需的雙重化電路305全部安裝在被供電單元301中，從而能夠刪除當(dāng)前在電源單元側(cè)所安裝的雙重化電路。因此，電源單元101、201無需使用專用電源單元，而能夠使用標(biāo)準(zhǔn)電源單元。由此，在電源雙重化系統(tǒng)的構(gòu)建中，當(dāng)前需要開發(fā)專用電源單元