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JP2010252574A - Uninterruptible power supply device, program for uninterruptible power supply device, and method of controlling uninterruptible power supply device - Google Patents

Uninterruptible power supply device, program for uninterruptible power supply device, and method of controlling uninterruptible power supply device Download PDF

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JP2010252574A
JP2010252574A JP2009100998A JP2009100998A JP2010252574A JP 2010252574 A JP2010252574 A JP 2010252574A JP 2009100998 A JP2009100998 A JP 2009100998A JP 2009100998 A JP2009100998 A JP 2009100998A JP 2010252574 A JP2010252574 A JP 2010252574A
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JP
Japan
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circuit
power supply
voltage
output
boost chopper
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JP2009100998A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Higuchi
久 樋口
Mitsuru Sugano
充 菅野
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Yutaka Electric Mfg Co Ltd
Original Assignee
Yutaka Electric Mfg Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an uninterruptible power supply device that is reduced in entire size and cost by suppressing the capacity of a capacitor between a step-up chopper circuit and a DC-AC inverter as small as possible. <P>SOLUTION: An uninterruptible power supply device includes a step-up chopper circuit, a DC power circuit, a DC-AC inverter, a capacitor between the step-up chopper circuit and the DC-AC inverter, and a switch control circuit. The control circuit controls a restart of the step-up chopper circuit wherein a voltage higher than the output voltage of the DC power circuit is set as an output level by a signal for recovering an AC power supply based on an input detection signal of an input voltage detection circuit and also controls a continuous operation of the DC power circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized after the step-up chopper circuit is restarted. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、交流電源電圧が正常な範囲内に回復したときに、直流電圧を供給していた直流電源回路のオフするタイミングを制御することにより内部のコンデンサの容量を可能な限り小さくし、装置の小型化を図った無停電電源装置、無停電電源装置用プログラム及び無停電電源装置の制御方法に関するものである。   The present invention reduces the capacity of an internal capacitor as much as possible by controlling the timing of turning off a DC power supply circuit that has supplied a DC voltage when the AC power supply voltage is restored within a normal range. The present invention relates to an uninterruptible power supply, a program for the uninterruptible power supply, and a control method for the uninterruptible power supply.

本出願人は、図7に示す無停電の安定化電源装置をすでに提案している(特許文献1)。
この図7には、交流入力端子2、3と交流出力端子8、9のそれぞれの一方の端子3、9間を結合して共通ライン16とし、この共通ライン16と他方の入力端子2との間に入力される交流電圧に対して、昇圧チョッパ回路32では制御回路43の制御の下で昇圧チョッピングを行うことで共通ライン16の正側と負側に昇圧した直流電圧を得、この正側と負側でそれぞれ安定化された直流電圧をさらにその後段のハーフブリッジ型DC−ACインバータ37によって交流電圧に変換して出力するようにした電源回路が示されている。
The present applicant has already proposed the uninterruptible stabilized power supply device shown in FIG. 7 (Patent Document 1).
In FIG. 7, the AC input terminals 2, 3 and the AC output terminals 8, 9 are coupled to one terminal 3, 9 to form a common line 16, and the common line 16 and the other input terminal 2 are connected to each other. The boost chopper circuit 32 performs boost chopping under the control of the control circuit 43 with respect to the AC voltage input therebetween, thereby obtaining a DC voltage boosted to the positive side and the negative side of the common line 16. A power supply circuit is shown in which the DC voltage stabilized on the negative side and the negative voltage are further converted into an AC voltage by a subsequent half-bridge DC-AC inverter 37 and output.

この電源回路において、昇圧チョッパ回路32は、他方の入力端子2に接続されたリアクトル11と共通ライン16との間に設けられたスイッチング素子23、24と、正側ラインに設けた整流ダイオード27と、負側ラインに設けた整流ダイオード28と、前記正側ラインと共通ライン16との間に設けたコンデンサ29と、前記負側ラインと共通ライン16との間に設けたコンデンサ30とで構成したものである。なお、昇圧チョッパ回路32は、直流出力電圧を位相調整した信号により、入力電流を入力電圧に相似した正弦波状にして力率改善用フィルタとして用いるようにしたものである。 In this power supply circuit, the boost chopper circuit 32 includes switching elements 23 and 24 provided between the reactor 11 connected to the other input terminal 2 and the common line 16, and a rectifier diode 27 provided on the positive line. A rectifier diode 28 provided on the negative line, a capacitor 29 provided between the positive line and the common line 16, and a capacitor 30 provided between the negative line and the common line 16. Is. The step-up chopper circuit 32 is used as a power factor improving filter by making the input current into a sine wave similar to the input voltage by a signal obtained by adjusting the phase of the DC output voltage.

また、バッテリ38と逆流阻止スイッチ素子39を直列に接続した直流電源回路を交流入力端子2、3間に設け、商用電源の停電等で正常範囲から外れた時に電力を供給する。すなわち、交流入力電圧が低くなり停電と判断すると逆流阻止スイッチ39がONしてバッテリ38の電圧がスイッチ素子40に加わり、スイッチ素子40、リアクトル11及びダイオード27、28で昇圧チョッパ回路32を形成して、停電時もコンデンサ29、30に昇圧された電圧を蓄え、DC−ACインバータ37によって交流に変換して出力する構成となっている。 In addition, a DC power supply circuit in which a battery 38 and a backflow prevention switch element 39 are connected in series is provided between the AC input terminals 2 and 3 to supply power when the commercial power supply is out of the normal range due to a power failure or the like. That is, when the AC input voltage becomes low and a power failure is determined, the backflow prevention switch 39 is turned on, the voltage of the battery 38 is applied to the switch element 40, and the switch element 40, the reactor 11, and the diodes 27 and 28 form the boost chopper circuit 32. Thus, the boosted voltage is stored in the capacitors 29 and 30 even during a power failure, and is converted into an alternating current by the DC-AC inverter 37 and output.

特開2006−158100号公報。JP 2006-158100 A.

図7に示す従来回路では、図6に示すように、低下していた交流電圧がt1時に回復したときに、実効値を算出したt2時に回復検出信号を出力し、インバータ回路37への直流電力の供給元を、バッテリ38から交流電源10に接続された昇圧チョッパ回路32側に切り替える。しかし、昇圧チョッパ回路32の出力が所望のレベルになるまでには、ある程度の時間が必要なために、バッテリ38の停止と昇圧チョッパ回路32の起動を同時に行うと、昇圧チョッパ回路32からインバータ回路37に必要な電圧が供給されない期間が生じる。その間、インバータ回路37には、コンデンサ29,30に蓄えられた電荷が供給される必要がある。このコンデンサ29,30の容量が小さいと、図6のt2後の特性線nのように最終目標値を大きく下回ってしまうので回路の誤動作の原因となる。そのため、このコンデンサ29,30は、インバータ回路37に特性線mのように最終目標値まで低下しないような電圧を供給することができるだけの十分な大容量のものを備えていなければならなかった。   In the conventional circuit shown in FIG. 7, as shown in FIG. 6, when the reduced AC voltage recovers at t1, a recovery detection signal is output at t2 when the effective value is calculated, and DC power to the inverter circuit 37 is output. Is switched from the battery 38 to the step-up chopper circuit 32 connected to the AC power supply 10. However, since a certain amount of time is required until the output of the boost chopper circuit 32 reaches a desired level, if the battery 38 is stopped and the boost chopper circuit 32 is started at the same time, the boost chopper circuit 32 is connected to the inverter circuit. A period during which the voltage required for 37 is not supplied occurs. Meanwhile, the electric charge stored in the capacitors 29 and 30 needs to be supplied to the inverter circuit 37. If the capacitances of the capacitors 29 and 30 are small, the final target value will be greatly below the characteristic line n after t2 in FIG. 6, which may cause malfunction of the circuit. For this reason, the capacitors 29 and 30 have to be provided with a large capacity enough to supply the inverter circuit 37 with a voltage that does not decrease to the final target value as shown by the characteristic line m.

本発明は、コンデンサの容量を可能な限り小さく抑え、かつ、装置全体が小型で安価なものを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a capacitor whose capacity is as small as possible and whose entire device is small and inexpensive.

本発明による無停電電源装置は、交流電源から入力された交流電圧を予め設定した出力レベルの直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、この昇圧チョッパ回路の出力端に接続されて交流電源の低下その他の異常な電圧のときに直流電圧を出力する直流電源回路と、前記昇圧チョッパ回路の出力端にコンデンサを直列に介在して安定化した電圧を出力するDC−ACインバータと、入力電圧検出回路で検出された交流電源の交流電圧が異常か否かの検出信号により昇圧チョッパ回路と直流電源回路を切り替え制御する制御回路とを具備した無停電電源装置において、前記制御回路は、前記入力電圧検出回路の入力検出信号に基づく交流電源を回復させる信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動と、この昇圧チョッパ回路の再起動から前記DC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまでの前記直流電源回路の継続動作とを制御するようにしたことを特徴とする。 An uninterruptible power supply according to the present invention includes a step-up chopper circuit that converts an AC voltage input from an AC power source into a DC voltage having a preset output level, a reduction in the AC power source connected to the output terminal of the boost chopper circuit, and the like. A DC power supply circuit that outputs a DC voltage at an abnormal voltage, a DC-AC inverter that outputs a stabilized voltage by interposing a capacitor in series at the output terminal of the boost chopper circuit, and an input voltage detection circuit An uninterruptible power supply comprising a control circuit for switching and controlling a boost chopper circuit and a DC power supply circuit according to a detection signal as to whether or not the AC voltage of the detected AC power supply is abnormal, the control circuit includes the input voltage detection circuit The voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit is set as the output level by a signal for restoring the AC power supply based on the input detection signal of And restarting pressure chopper circuit, the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter from restarting the boost chopper circuit is characterized in that so as to control the continued operation of the DC power supply circuit to stabilize.

制御回路は、入力電圧検出回路の入力検出信号に基づき交流電源電圧の実効値を演算する実効値演算回路と、この実効値演算回路の実効値が設定された設定値内に回復したとき交流電源を回復させるための昇圧チョッパ回路の再起動信号を出力するとともに、昇圧チョッパ回路の再起動からDC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまで直流電源回路を継続動作させる信号を出力する比較回路と、この比較回路の回復信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動を制御する昇圧チョッパ制御回路とを具備したことを特徴とする。 The control circuit includes an effective value calculation circuit that calculates an effective value of the AC power supply voltage based on an input detection signal of the input voltage detection circuit, and an AC power supply when the effective value of the effective value calculation circuit is restored within the set value. A comparison circuit that outputs a restart signal of the boost chopper circuit for recovering the voltage and outputs a signal for continuously operating the DC power supply circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized after the restart of the boost chopper circuit And a step-up chopper control circuit for controlling restart of the step-up chopper circuit in which a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit is set as an output level by the recovery signal of the comparison circuit.

比較回路に入力されて交流電源の実効値と比較するための信号は、昇圧チョッパ回路の動作を停止させ、かつ、直流電源回路の動作を開始させるための予め設定した一定の電圧とする。
また、出力電圧検出回路と出力電流検出回路からの出力電力に基づき状況によって時間毎に変化する電圧とすることもできる。
The signal input to the comparison circuit and compared with the effective value of the AC power supply is set to a predetermined constant voltage for stopping the operation of the boost chopper circuit and starting the operation of the DC power supply circuit.
Moreover, it can also be set as the voltage which changes for every time based on a condition based on the output electric power from an output voltage detection circuit and an output current detection circuit.

請求項1記載の発明によれば、無停電電源装置において、制御回路は、入力電圧検出回路の入力検出信号に基づく交流電源を回復させる信号により直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した昇圧チョッパ回路が再起動するので、コンデンサの電圧がインバータの必要とする値を下回ることなく、かつ、コンデンサの電圧を上昇させるため、昇圧チョッパ回路を確実に動作させることができ、また、この昇圧チョッパ回路の再起動から前記DC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまでの前記直流電源回路の継続動作を制御するようにしたので、直流電源回路を停止させてもインバータへの電力供給が遮断せずに継続し、コンデンサの容量、体積を従来の1/2以下に出来るなど、可能な限り小さく抑え、かつ、装置全体が小型で安価なものを提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the uninterruptible power supply, the control circuit outputs a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit by a signal for restoring the AC power supply based on the input detection signal of the input voltage detection circuit. Since the boost chopper circuit set as is restarted, the voltage of the capacitor does not fall below the value required by the inverter and the voltage of the capacitor is raised, so that the boost chopper circuit can be operated reliably. Since the continuous operation of the DC power supply circuit is controlled from the restart of the step-up chopper circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized, the power to the inverter is maintained even if the DC power supply circuit is stopped. The supply continues without being cut off, and the capacity and volume of the capacitor can be reduced to 1/2 or less of the conventional one. One can entire device to provide an inexpensive compact.

請求項2記載の発明によれば、制御回路は、入力電圧検出回路の入力検出信号に基づき交流電源の実効値を演算する実効値演算回路と、この実効値演算回路の実効値が設定された設定値内に回復したとき交流電源を回復させるための昇圧チョッパ回路の再起動信号を出力するとともに、昇圧チョッパ回路の再起動からDC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまで直流電源回路を継続動作させる信号を出力する比較回路と、この比較回路の回復信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動を制御する昇圧チョッパ制御回路とを具備したので、単純な回路構成で正確に制御することができる。   According to the second aspect of the present invention, the control circuit has an effective value calculation circuit for calculating an effective value of the AC power supply based on an input detection signal of the input voltage detection circuit, and an effective value of the effective value calculation circuit is set. Outputs the boost chopper circuit restart signal to restore the AC power supply when it recovers within the set value, and continues the DC power supply circuit from the restart of the boost chopper circuit until the voltage of the DC-AC inverter capacitor stabilizes A comparison circuit that outputs a signal to be operated, and a boost chopper control circuit that controls restart of the boost chopper circuit in which a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit is set as an output level by a recovery signal of the comparison circuit Since it is provided, it can be accurately controlled with a simple circuit configuration.

請求項3記載の発明によれば、昇圧チョッパ回路を構成する部品の定格を下げ、回路の小型化やコスト削減を図ることができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce the ratings of the parts constituting the step-up chopper circuit, and to reduce the size and cost of the circuit.

請求項4記載の発明によれば、停電発生してから実効値の算出(最小で半周期)よりも速く昇圧チョッパ回路の動作を停止し、直流電源回路の動作を開始することができ、インバータへの電力供給の遮断時間を最小限に抑え、コンデンサの容量を可能な限り小さくできる。また、過電圧といった交流電源の異常から回路を保護することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the operation of the boost chopper circuit can be stopped and the operation of the DC power supply circuit can be started faster than the calculation of the effective value (minimum half cycle) after the occurrence of a power failure. The interruption time of the power supply to the capacitor can be minimized, and the capacitance of the capacitor can be made as small as possible. In addition, the circuit can be protected from an abnormality of the AC power source such as overvoltage.

請求項5記載の発明によれば、コンピュータを、昇圧チョッパ手段、直流電源切り替え手段、DC−ACインバータ手段、切り替え制御手段として機能させた無停電電源装置用プログラムにおいて、前記切り替え制御手段を、実効値演算手段、比較手段、昇圧チョッパ制御手段として機能させた無停電電源装置用プログラムを得ることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, in the uninterruptible power supply program for causing a computer to function as a step-up chopper means, a DC power supply switching means, a DC-AC inverter means, and a switching control means, the switching control means is effective. It is possible to obtain an uninterruptible power supply program that functions as value calculation means, comparison means, and boost chopper control means.

請求項6記載の発明によれば、昇圧チョッパ回路と、直流電源回路と、DC−ACインバータと、切り替え制御回路とを具備した無停電電源装置の制御方法において、実効値演算回路にて交流電源の実効値を演算する工程と、この実効値演算工程による実効値が設定された設定値内に回復したとき交流電源を回復させるための昇圧チョッパ回路の再起動信号を出力する工程と、昇圧チョッパ回路の再起動からDC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまで直流電源回路を継続動作させる信号を出力する工程と、前記回復信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動を制御する工程とにより無停電電源装置の切り替えを制御することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in the control method for an uninterruptible power supply comprising a step-up chopper circuit, a DC power supply circuit, a DC-AC inverter, and a switching control circuit, an AC power supply is provided by an effective value arithmetic circuit. A step of calculating an effective value of the boost chopper, a step of outputting a restart signal of the boost chopper circuit for recovering the AC power supply when the effective value by the effective value calculation step is restored within the set value, and a boost chopper A step of outputting a signal for continuously operating the DC power supply circuit from the restart of the circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized, and a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit by the recovery signal as an output level The switching of the uninterruptible power supply can be controlled by the set step of controlling the restart of the boost chopper circuit.

本発明による無停電電源装置の一実施例を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows one Example of the uninterruptible power supply device by this invention. 図1における直流電源回路61の電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram of a DC power supply circuit 61 in FIG. 1. 図1における制御回路62の電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram of a control circuit 62 in FIG. 1. 本発明による無停電電源装置の動作タイミング図である。It is an operation | movement timing diagram of the uninterruptible power supply by this invention. 本発明による無停電電源装置の出力波形図である。It is an output waveform diagram of the uninterruptible power supply according to the present invention. 従来の無停電電源装置の出力波形図である。It is an output waveform diagram of a conventional uninterruptible power supply. 従来の無停電電源装置の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of the conventional uninterruptible power supply.

本発明は、交流電源から入力された交流電圧を予め設定した出力レベルの直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、この昇圧チョッパ回路の出力端に接続されて交流電源の低下、上昇などの異常な電圧のときに直流電圧を出力する直流電源回路と、前記昇圧チョッパ回路の出力端にコンデンサを直列に介在して安定化した電圧を出力するDC−ACインバータと、入力電圧検出回路で検出された交流電源の交流電圧が異常か否かの検出信号により昇圧チョッパ回路と直流電源回路を切り替え制御する制御回路とを具備した無停電電源装置に採用される。
この無停電電源装置において、前記制御回路は、前記入力電圧検出回路の入力検出信号に基づく交流電源を回復させる信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動と、この昇圧チョッパ回路の再起動から前記DC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまでの前記直流電源回路の継続動作とを制御する。
The present invention relates to a boost chopper circuit that converts an AC voltage input from an AC power source into a DC voltage of a preset output level, and is connected to the output terminal of the boost chopper circuit to detect abnormalities such as a decrease or an increase in the AC power source. Detected by a DC power supply circuit that outputs a DC voltage at the time of voltage, a DC-AC inverter that outputs a stabilized voltage by interposing a capacitor in series at the output terminal of the boost chopper circuit, and an input voltage detection circuit The present invention is applied to an uninterruptible power supply apparatus including a boost chopper circuit and a control circuit that switches and controls a DC power supply circuit based on a detection signal indicating whether or not the AC voltage of the AC power supply is abnormal.
In this uninterruptible power supply, the control circuit includes the boost chopper in which a voltage higher than an output voltage of the DC power supply circuit is set as an output level by a signal for recovering an AC power supply based on an input detection signal of the input voltage detection circuit. The restart of the circuit and the continuous operation of the DC power supply circuit from the restart of the step-up chopper circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized are controlled.

前記制御回路は、より具体的には、入力電圧検出回路の入力検出信号に基づき交流電源の実効値を演算する実効値演算回路と、この実効値演算回路の実効値が設定された設定値内に回復したとき交流電源を回復させるための昇圧チョッパ回路の再起動信号を出力するとともに、昇圧チョッパ回路の再起動からDC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまで直流電源回路を継続動作させる信号を出力する比較回路と、この比較回路の回復信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動を制御する昇圧チョッパ制御回路とを具備して構成する。 More specifically, the control circuit includes an effective value calculation circuit for calculating an effective value of the AC power source based on an input detection signal of the input voltage detection circuit, and a set value in which the effective value of the effective value calculation circuit is set. A signal for outputting a restart signal for the boost chopper circuit for recovering the AC power supply when the power is restored to a level, and a signal for continuously operating the DC power supply circuit from the restart of the boost chopper circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized. And a boost chopper control circuit that controls restart of the boost chopper circuit in which a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit is set as an output level by a recovery signal of the comparison circuit. Constitute.

比較回路に入力されて交流電源の実効値と比較するための信号は、昇圧チョッパ回路の動作を停止させ、かつ、直流電源回路の動作を開始させるための予め設定した一定の電圧としてもよいし、また、出力電圧検出回路と出力電流検出回路からの出力電力に基づき状況によって時間毎に変化する電圧とすることもできる。 The signal input to the comparison circuit for comparison with the effective value of the AC power supply may be a predetermined constant voltage for stopping the operation of the boost chopper circuit and starting the operation of the DC power supply circuit. Also, the voltage can be changed every time based on the output power from the output voltage detection circuit and the output current detection circuit.

以下、本発明の実施例1を図面に基づき説明する。従来回路と同一部分には同一符号を付する。
図1において、2、3は、それぞれ交流電源10の交流入力端子であり、8、9は、それぞれ安定化後の交流出力端子である。これらの入出力端子のうち一方の交流入力端子3と一方の交流出力端子9との間を共通ライン16で接続し、また、他方の交流入力端子2と他方の交流出力端子9との間を直送ライン1と切替回路14を介して接続することで直送回路を構成している。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in the conventional circuit are denoted by the same reference numerals.
In FIG. 1, 2 and 3 are AC input terminals of the AC power source 10, respectively, and 8 and 9 are AC output terminals after stabilization. Of these input / output terminals, one AC input terminal 3 and one AC output terminal 9 are connected by a common line 16, and the other AC input terminal 2 and the other AC output terminal 9 are connected. A direct transmission circuit is configured by connecting the direct transmission line 1 via the switching circuit 14.

前記交流入力端子2、3の間には、交流電源10の入力電圧を検出する入力電圧検出回路15が接続され、また、前記交流入力端子2の側には、交流電源10の異常を前記入力電圧検出回路15で検出したときに後述する制御回路62からの指令で交流電源10を切断するスイッチ回路60が挿入され、前記交流入力端子3の側には、カレントトランスや抵抗からなる力率改善のための入力電流検出回路17が挿入されている。
これら入力電圧検出回路15、スイッチ回路60、カレントトランス17の後段には、昇圧チョッパ回路(兼力率改善用フィルタ)32、DC−ACインバータ37、フィルタ回路96、出力電圧検出回路12、カレントトランスからなる出力電流検出回路13が順次接続されている。
An input voltage detection circuit 15 for detecting an input voltage of the AC power supply 10 is connected between the AC input terminals 2 and 3, and an abnormality of the AC power supply 10 is input to the AC input terminal 2 side. A switch circuit 60 for cutting off the AC power supply 10 in accordance with a command from a control circuit 62 described later when detected by the voltage detection circuit 15 is inserted, and a power factor improvement composed of a current transformer or a resistor is provided on the AC input terminal 3 side. An input current detection circuit 17 is inserted.
The input voltage detection circuit 15, the switch circuit 60, and the current transformer 17 are followed by a step-up chopper circuit (a power factor correction filter) 32, a DC-AC inverter 37, a filter circuit 96, an output voltage detection circuit 12, a current transformer. Are sequentially connected.

これらのうち、昇圧チョッパ回路32、DC−ACインバータ37、フィルタ回路96、出力電流検出回路13は、図7におけるスイッチング素子40を省いた従来回路と同様の回路構成である。さらに詳しくは、前記昇圧チョッパ回路32は、入力端子2に接続されたリアクトル11と、このリアクトル11の出力側と共通ライン16との間に設けられた互いに逆向きでかつ直列に接続されたフライホイールダイオード入りのMOSFETからなるスイッチング素子23、24と、前記リアクトル11の出力側から分岐した正側ラインに設けた整流ダイオード27と、前記リアクトル11の出力側から分岐した負側ラインに設けた整流ダイオード28と、前記正側ラインと共通ライン16との間に設けたコンデンサ29と、前記負側ラインと共通ライン16との間に設けたコンデンサ30とで構成されている。 Among these, the boost chopper circuit 32, the DC-AC inverter 37, the filter circuit 96, and the output current detection circuit 13 have the same circuit configuration as the conventional circuit in which the switching element 40 in FIG. 7 is omitted. More specifically, the step-up chopper circuit 32 includes a reactor 11 connected to the input terminal 2 and fly units connected in series in opposite directions provided between the output side of the reactor 11 and the common line 16. Switching elements 23 and 24 composed of MOSFETs with wheel diodes, a rectifier diode 27 provided on a positive line branched from the output side of the reactor 11, and a rectifier provided on a negative line branched from the output side of the reactor 11. The diode 28 includes a capacitor 29 provided between the positive line and the common line 16 and a capacitor 30 provided between the negative line and the common line 16.

この昇圧チョッパ回路32は、共通ライン16に対して正側と負側の両方において共通に使用される構成部分であり、正側と負側のそれぞれで昇圧を行う。これらのうち、スイッチング素子23、24のゲートは、後述する制御回路62に接続されている。また、コンデンサ29、30には、フローティングされた正側の検出回路19と負側の検出回路20とがそれぞれ接続されており、これらの検出回路19、20の検出結果は、後述する制御回路62に入力される。なお、この昇圧チョッパ回路32の出力レベルは、効率を上げるため、昇圧率をむやみに高くせず、定常時は、入力電圧に比例した値に設定されている。 The step-up chopper circuit 32 is a component that is used in common on both the positive side and the negative side with respect to the common line 16 and performs boosting on each of the positive side and the negative side. Among these, the gates of the switching elements 23 and 24 are connected to a control circuit 62 described later. The positive and negative detection circuits 19 and 20 are connected to the capacitors 29 and 30, respectively. The detection results of these detection circuits 19 and 20 are obtained from a control circuit 62 described later. Is input. The output level of the step-up chopper circuit 32 is set to a value proportional to the input voltage in a steady state without increasing the step-up rate unnecessarily in order to increase efficiency.

前記DC−ACインバータ37は、IGBTからなるスイッチング素子33、34と、コンデンサ29、30とからなるハーフブリッジ型で構成されている。このコンデンサ29、30は、前記昇圧チョッパ回路32の構成部品と共用している。これらのうち、スイッチング素子33、34のゲートは、後述する制御回路62に接続されている。このDC−ACインバータ37によって直流を交流に変換し、さらに後段のリアクトル35とコンデンサ36とからなるフィルタ回路96によって、変換後の交流電圧の高調波成分を圧縮して出力する構成となっている。   The DC-AC inverter 37 is configured as a half-bridge type including switching elements 33 and 34 made of IGBT and capacitors 29 and 30. The capacitors 29 and 30 are shared with the components of the boost chopper circuit 32. Among these, the gates of the switching elements 33 and 34 are connected to a control circuit 62 described later. The DC-AC inverter 37 converts the direct current into alternating current, and further compresses and outputs the harmonic component of the converted alternating voltage by the filter circuit 96 including the reactor 35 and the capacitor 36 at the subsequent stage. .

61は、直流電源回路で、この直流電源回路61は、図2に示すように、バッテリ38と、トランス63と、このトランス63の1次側に接続されたMOSFETなどのスイッチング素子64、65と、前記トランス63の2次側に接続されたスイッチング素子としての整流ダイオード66、67、68、69と、リアクトル70、71とからなり、出力端子72は、正側ラインの前記整流ダイオード27のカソード側に接続され、出力端子73は、負側ラインの整流ダイオード28のアノード側に接続され、アース端子74は、前記共通ライン16に接続されている。
そして、これらの素子でDC−DCコンバータを構成している。
As shown in FIG. 2, the DC power supply circuit 61 includes a battery 38, a transformer 63, and switching elements 64, 65 such as MOSFETs connected to the primary side of the transformer 63. , Rectifier diodes 66, 67, 68, 69 as switching elements connected to the secondary side of the transformer 63, and reactors 70, 71, and an output terminal 72 is a cathode of the rectifier diode 27 on the positive side line. The output terminal 73 is connected to the anode side of the rectifier diode 28 on the negative side line, and the ground terminal 74 is connected to the common line 16.
These elements constitute a DC-DC converter.

前記制御回路62は、図3に示すように、入力電圧検出回路15で検出した交流電源10の入力電圧の少なくとも1サイクルに基づき交流回復時の実効値aを演算する実効値演算回路76と、この実効値演算回路76からの交流回復時の実効値aと入力電圧検出回路15からの交流異常時の瞬時値bと設定値入力端子80の設定値との比較信号により、スイッチ回路60と直流電源制御回路81を制御する比較回路75と、カレントトランス17からの出力に基づき力率改善の信号を出力する力率改善回路79と、前記比較回路75と力率改善回路79の信号に基づき昇圧チョッパ回路32のスイッチング素子23、24の制御信号を出力する昇圧チョッパ制御回路77と、出力電圧検出回路12と出力電流検出回路13と正側の検出回路19と負側の検出回路20との信号に基づきDC−ACインバータ37のスイッチング素子33、34の制御信号を出力するインバータ制御回路78とを具備している。前記直流電源制御回路81は、その出力で前記直流電源回路61のスイッチング素子64、65の開閉を制御する。
なお、比較回路75で実効値と比較する値は、設定値入力端子80の設定値に代えて出力電圧検出回路12と出力電流検出回路13の電力から状況によって時間毎に変化させた値とすることができる。
As shown in FIG. 3, the control circuit 62 includes an effective value calculation circuit 76 that calculates an effective value a during AC recovery based on at least one cycle of the input voltage of the AC power supply 10 detected by the input voltage detection circuit 15; The switch circuit 60 and the direct current are compared with each other by a comparison signal between the effective value a at the time of AC recovery from the effective value arithmetic circuit 76, the instantaneous value b at the time of AC abnormality from the input voltage detection circuit 15, and the set value of the set value input terminal 80. A comparison circuit 75 that controls the power supply control circuit 81, a power factor improvement circuit 79 that outputs a power factor improvement signal based on the output from the current transformer 17, and a boosting step based on the signals of the comparison circuit 75 and the power factor improvement circuit 79. A step-up chopper control circuit 77 that outputs control signals for the switching elements 23 and 24 of the chopper circuit 32, an output voltage detection circuit 12, an output current detection circuit 13, and a positive-side detection circuit 1 It is provided with an inverter control circuit 78 for outputting a control signal of the switching elements 33, 34 of the negative side of the detection circuit 20 DC-AC inverter 37 based on a signal with. The DC power supply control circuit 81 controls opening and closing of the switching elements 64 and 65 of the DC power supply circuit 61 by its output.
Note that the value to be compared with the effective value by the comparison circuit 75 is a value that is changed for each time from the power of the output voltage detection circuit 12 and the output current detection circuit 13 in place of the setting value of the setting value input terminal 80. be able to.

次に以上のように構成された無停電電源装置の作用を説明する。
(1)交流電源10が正常電圧のとき
昇圧チョッパ回路32は、正側と負側で共通して作用するものであり、交流電源10からの交流入力の正負によって動作する素子が若干異なるが、基本的には同じ原理に基づくものであるため、交流入力が正の場合について主に説明を行う。
制御回路62の比較回路75に接続された設定値入力端子80には、交流電源10の入力した実効値が異常か否かを検出するために、昇圧チョッパ回路32の動作を停止させ、直流電源回路61の動作を開始させる電圧下限値として一定値の設定信号を入力しておく。
Next, the operation of the uninterruptible power supply configured as described above will be described.
(1) When the AC power supply 10 is at a normal voltage, the step-up chopper circuit 32 operates in common on the positive side and the negative side, and the elements that operate depending on whether the AC input from the AC power supply 10 is positive or negative are slightly different. Since it is basically based on the same principle, the case where the AC input is positive will be mainly described.
The set value input terminal 80 connected to the comparison circuit 75 of the control circuit 62 stops the operation of the step-up chopper circuit 32 in order to detect whether or not the effective value input from the AC power supply 10 is abnormal. A constant set signal is input as a voltage lower limit value for starting the operation of the circuit 61.

図1において、交流入力端子2、3の間に交流電源10が印加されると、入力電圧検出回路15によって入力電圧が検出されて制御回路62の実効値演算回路76に検出結果が送られ、実効値aが演算されて比較回路75に送られる。また、比較回路75には、入力電圧検出回路15からの瞬時値bも送られている。この比較回路75では、設定値入力端子80の設定値と比較し、設定値の範囲内(正常範囲)であれば、スイッチ回路60をオンし、かつ、昇圧チョッパ制御回路77を介してスイッチング素子23、24のゲートをオン、オフさせる。ここでのゲートの開閉には20kHzの高周波が用いられる。
ここで、交流入力が正側であった場合において、スイッチング素子23、24がオン状態となると、交流電源10からスイッチ回路60、リアクトル11、スイッチング素子23、24、交流電源10というループによって電流が流れ、リアクトル11にエネルギが蓄えられる。
なお、比較回路75が設定値の範囲内であれば、直流電源制御回路81からの出力がなく、直流電源回路61のスイッチング素子64、65へは信号が送られない。
In FIG. 1, when the AC power supply 10 is applied between the AC input terminals 2 and 3, the input voltage is detected by the input voltage detection circuit 15, and the detection result is sent to the effective value calculation circuit 76 of the control circuit 62. The effective value a is calculated and sent to the comparison circuit 75. Further, the instantaneous value b from the input voltage detection circuit 15 is also sent to the comparison circuit 75. The comparison circuit 75 compares the set value with the set value at the set value input terminal 80. If the set value is within the set value range (normal range), the switch circuit 60 is turned on and the switching element is connected via the step-up chopper control circuit 77. The gates 23 and 24 are turned on and off. A high frequency of 20 kHz is used for opening and closing the gate here.
Here, when the AC input is on the positive side, when the switching elements 23 and 24 are turned on, the current is passed from the AC power supply 10 through the loop of the switch circuit 60, the reactor 11, the switching elements 23 and 24, and the AC power supply 10. As a result, energy is stored in the reactor 11.
If the comparison circuit 75 is within the set value range, there is no output from the DC power supply control circuit 81, and no signal is sent to the switching elements 64 and 65 of the DC power supply circuit 61.

次に、スイッチング素子23、24がオフ状態になると、リアクトル11に蓄えられたエネルギが放出され、交流電源10からスイッチ回路60、リアクトル11、ダイオード27、コンデンサ29、交流電源10という経路で電流が流れて、昇圧された電圧がコンデンサ29に蓄えられる。このようにしてコンデンサ29に蓄えられた直流電圧は、DC−ACインバータ37のスイッチング素子33のスイッチング動作によってパルス幅変調され、これに対してフィルタ回路96によって高調波成分の圧縮を行ったものが、正側の交流電圧として交流出力端子8、9から出力される。   Next, when the switching elements 23 and 24 are turned off, the energy stored in the reactor 11 is released, and current is passed from the AC power source 10 through the path of the switch circuit 60, the reactor 11, the diode 27, the capacitor 29, and the AC power source 10. Then, the boosted voltage is stored in the capacitor 29. The DC voltage stored in the capacitor 29 in this way is subjected to pulse width modulation by the switching operation of the switching element 33 of the DC-AC inverter 37, and the harmonic component is compressed by the filter circuit 96. , And output from the AC output terminals 8 and 9 as a positive AC voltage.

交流電源10からの交流入力が負側の場合についても同様に、スイッチング素子23、24がオン状態となると、交流電源10、スイッチング素子24、23、リアクトル11、スイッチ回路60、交流電源10というループによって電流が流れ、リアクトル11にエネルギが蓄えられ、スイッチング素子23、24がオフ状態となると、リアクトル11に蓄えられたエネルギが放出され、交流電源10、コンデンサ30、ダイオード28、リアクトル11、スイッチ回路60、交流電源10という経路で電流が流れて、昇圧された電圧がコンデンサ30に蓄えられ、このコンデンサ30に蓄えられた直流電圧は、DC−ACインバータ37のスイッチング素子34のスイッチング動作、及び、フィルタ回路96の高調波成分の圧縮によって、負側の交流電圧として交流出力端子8、9から出力される。
以上の動作を繰り返して交流電源10からの電力に基づき交流出力端子8、9から所望の交流電圧が出力される。
Similarly, when the AC input from the AC power supply 10 is on the negative side, when the switching elements 23 and 24 are turned on, a loop of the AC power supply 10, the switching elements 24 and 23, the reactor 11, the switch circuit 60, and the AC power supply 10 is used. Current flows, the energy is stored in the reactor 11, and when the switching elements 23, 24 are turned off, the energy stored in the reactor 11 is released, and the AC power source 10, the capacitor 30, the diode 28, the reactor 11, the switch circuit 60, a current flows through the path of the AC power source 10, and the boosted voltage is stored in the capacitor 30, and the DC voltage stored in the capacitor 30 is the switching operation of the switching element 34 of the DC-AC inverter 37, and By compression of harmonic components of the filter circuit 96 Is output from the AC output terminals 8 and 9 as an AC voltage of the negative side.
By repeating the above operation, a desired AC voltage is output from the AC output terminals 8 and 9 based on the power from the AC power source 10.

(2)交流電源10の電圧が下限値を下回るなど正常範囲から外れたとき
入力電圧検出回路15からの瞬時値bが下限値を下回ると、比較回路75からの信号でスイッチ回路60をオフし、かつ、昇圧チョッパ制御回路77を介してスイッチング素子23、24をオフさせる。
同時に、比較回路75からの信号で前記直流電源制御回路81を動作させ、この直流電源制御回路81の出力で直流電源回路61のスイッチング素子64、65を交互にオン、オフする。すると、トランス63、整流ダイオード66〜69、リアクトル70、71からなるDC−DCコンバータにより出力端子72とアース端子74間、アース端子74と出力端子73間に正負の交流出力が生じて昇圧チョッパ回路32の正側のコンデンサ29と、負側のコンデンサ30に交互に電荷が蓄えられる。
(2) When the instantaneous value b from the input voltage detection circuit 15 falls below the lower limit when the voltage of the AC power supply 10 falls outside the normal range, such as below the lower limit, the switch circuit 60 is turned off by a signal from the comparison circuit 75. In addition, the switching elements 23 and 24 are turned off via the step-up chopper control circuit 77.
At the same time, the DC power supply control circuit 81 is operated by a signal from the comparison circuit 75, and the switching elements 64 and 65 of the DC power supply circuit 61 are alternately turned on and off by the output of the DC power supply control circuit 81. Then, a positive-negative AC output is generated between the output terminal 72 and the ground terminal 74 and between the ground terminal 74 and the output terminal 73 by the DC-DC converter including the transformer 63, the rectifier diodes 66 to 69, and the reactors 70 and 71, and the boost chopper circuit. Charges are alternately stored in the positive side capacitor 29 and the negative side capacitor 30.

正側では、コンデンサ29に蓄えられた直流電圧は、DC−ACインバータ37のスイッチング素子33のスイッチング動作によってパルス幅変調され、フィルタ回路96によって高調波成分の圧縮を行ったものが、正側の交流電圧として交流出力端子8、9から出力される。
負側では、コンデンサ30に蓄えられた直流電圧は、DC−ACインバータ37のスイッチング素子34のスイッチング動作、及び、フィルタ回路96の高調波成分の圧縮によって、負側の交流電圧として交流出力端子8、9から出力される。
On the positive side, the DC voltage stored in the capacitor 29 is pulse-width modulated by the switching operation of the switching element 33 of the DC-AC inverter 37, and the harmonic component is compressed by the filter circuit 96. It is output from AC output terminals 8 and 9 as an AC voltage.
On the negative side, the DC voltage stored in the capacitor 30 is converted into a negative AC voltage by the switching operation of the switching element 34 of the DC-AC inverter 37 and the harmonic component compression of the filter circuit 96 as an AC output terminal 8. , 9 are output.

前記実施例では、交流電源10の電圧の瞬時値bが下限値を下回ったときについて説明したが、交流電源10の電圧の瞬時値bが上限値を上回ったときについても同様にして制御することができる。   In the above embodiment, the case where the instantaneous value b of the voltage of the AC power supply 10 has fallen below the lower limit value has been described, but the same control is performed when the instantaneous value b of the voltage of the AC power supply 10 exceeds the upper limit value. Can do.

(3)本発明の最も特徴的な作用として、交流電源10の電圧が下限値を下回るか又は上限値を上回るかにより正常範囲を外れると、交流電源10が切断され、直流電源回路61から直流電源が供給されていた状態から代わって交流電源10が回復したときの作用を説明する。
交流電源10の電圧は、常時入力電圧検出回路15で検出され、図4(a)におけるt1時に実際に交流電源10の電圧が回復したものとする。しかし、制御回路62の比較回路75では、実際に回復してから実効値演算のための少なくとも1サイクル後のt2時に実効値演算回路76の実効値が設定値入力端子80の設定値よりも高くなると、交流電源10の電圧が回復したものと判断され、比較回路75から(b)に示すように回復検出信号が出力する。
(3) As the most characteristic action of the present invention, when the voltage of the AC power supply 10 falls outside the normal range depending on whether the voltage is lower than the lower limit value or higher than the upper limit value, the AC power supply 10 is disconnected and the DC power supply circuit 61 The operation when the AC power supply 10 is restored in place of the power supply state will be described.
It is assumed that the voltage of the AC power supply 10 is always detected by the input voltage detection circuit 15 and the voltage of the AC power supply 10 is actually recovered at t1 in FIG. However, in the comparison circuit 75 of the control circuit 62, the effective value of the effective value calculation circuit 76 is higher than the set value of the set value input terminal 80 at t2 after at least one cycle for effective value calculation after the actual recovery. Then, it is determined that the voltage of the AC power supply 10 has been recovered, and a recovery detection signal is output from the comparison circuit 75 as shown in FIG.

この回復検出信号によりスイッチ回路60がオンし、かつ、昇圧チョッパ制御回路77を介して昇圧チョッパ回路32のスイッチング素子23、24へ信号を送り、昇圧チョッパ回路32がスイッチング動作を開始する。このt2時に、本発明の無停電電源装置では、直流電源回路61が即座に遮断することはなく、図4(d)のように、動作が安定すると考えられる予め設定された一定時間だけ直流電源回路61の動作を継続し電力を供給し続ける。
このとき、直流電源回路61の出力電圧の目標値を、交流電源10の回復を検出する直前(t2時)のコンデンサ29、30の電圧より高めに設定する。すると、コンデンサ29、30に、直流電源回路61から電力を供給し続けつつ、交流電源10から電力が供給され始めるので、図5のように、t2時からt3時にかけて交流出力端子8、9間の電圧値が直流電源回路61の出力電圧値よりやや上昇する。t3時に図4(c)のように昇圧チョッパ回路32の動作が安定した後の設定されたt4時に図4(d)のように比較回路75からの指令により直流電源制御回路81の出力がなくなり、直流電源回路61のスイッチング素子64、65のスイッチング制御動作を停止し、このt4時から図5に示すように、直流出力電圧の目標値を通常時の値となるまで漸減して、昇圧チョッパ回路32を安定に動作させたまま切り替え処理を完了する。
The switch circuit 60 is turned on by this recovery detection signal, and a signal is sent to the switching elements 23 and 24 of the boost chopper circuit 32 via the boost chopper control circuit 77, and the boost chopper circuit 32 starts a switching operation. At this time t2, in the uninterruptible power supply device of the present invention, the DC power supply circuit 61 does not immediately shut off, and as shown in FIG. 4 (d), the DC power supply is set for a predetermined time that is considered to be stable. The operation of the circuit 61 is continued and power is continuously supplied.
At this time, the target value of the output voltage of the DC power supply circuit 61 is set higher than the voltages of the capacitors 29 and 30 immediately before the recovery of the AC power supply 10 is detected (at time t2). Then, since the electric power begins to be supplied from the AC power supply 10 while continuing to supply the electric power to the capacitors 29 and 30 from the DC power supply circuit 61, as shown in FIG. 5, between the AC output terminals 8 and 9 from t2 to t3. Is slightly higher than the output voltage value of the DC power supply circuit 61. At t3 after the operation of the boost chopper circuit 32 is stabilized as shown in FIG. 4C at t3, the output of the DC power supply control circuit 81 disappears in response to a command from the comparison circuit 75 as shown in FIG. 4D. Then, the switching control operation of the switching elements 64 and 65 of the DC power supply circuit 61 is stopped, and the target value of the DC output voltage is gradually decreased from the time t4 to the normal value as shown in FIG. The switching process is completed while the circuit 32 is stably operated.

以上のように、本発明の無停電電源装置は、交流電源10から入力される交流電圧の異常からの回復を受け、直流電源回路61を動作させつつ同時に昇圧チョッパ回路32を動作させるので、コンデンサ29、30を小容量とすることができ、装置の小型化ができる。   As described above, the uninterruptible power supply device of the present invention receives recovery from the abnormality of the AC voltage input from the AC power supply 10 and operates the boost chopper circuit 32 at the same time while operating the DC power supply circuit 61. 29 and 30 can be reduced in capacity, and the apparatus can be downsized.

前記比較回路75では、設定値入力端子80で設定した設定値と実効値・瞬時値を比較するようにしたが、これに代えて、出力電圧検出回路12と出力電流検出回路13からの出力電力に基づき状況によって時間毎に変化する値と実効値・瞬時値を比較して切り替えの制御をするようにしてもよい。   In the comparison circuit 75, the set value set at the set value input terminal 80 is compared with the effective value / instantaneous value. Instead, the output power from the output voltage detection circuit 12 and the output current detection circuit 13 is compared. Based on the above, switching may be controlled by comparing a value that changes with time depending on the situation and an effective value / instantaneous value.

前記実施例において、スイッチング素子23、24は、フライホイールダイオード内蔵のMOSFETで構成したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、フライホイールダイオードを内蔵しないMOSFETのみで構成してもよいし、また、これ以外の素子としてバイポーラトランジスタ、IGBT等のスイッチング素子で構成してもよく、このバイポーラトランジスタ、IGBT等のスイッチング素子の場合にはフライホイールダイオード内蔵のものが望ましい。さらに、スイッチング素子33、34も、IGBTに限られるものではなく、バイポーラトランジスタ等のスイッチング素子を用いてもよい。   In the above embodiment, the switching elements 23 and 24 are constituted by MOSFETs with built-in flywheel diodes, but the present invention is not limited to this. For example, it may be composed of only a MOSFET that does not incorporate a flywheel diode, or may be composed of a switching element such as a bipolar transistor or IGBT as another element. In some cases, a built-in flywheel diode is desirable. Further, the switching elements 33 and 34 are not limited to IGBTs, and switching elements such as bipolar transistors may be used.

1…直送ライン、2、3…交流入力端子、8、9…交流出力端子、10…交流電源、11…リアクトル、12…出力電圧検出回路、13…出力電流検出回路、14…切換回路、15…入力電圧検出回路、16…共通ライン、17…カレントトランス、19…正側の検出回路、20…負側の検出回路、23、24…スイッチング素子、27、28…整流ダイオード、29、30…コンデンサ、32…昇圧チョッパ回路(兼力率改善用フィルタ)、33、34…スイッチング素子、35…リアクトル、36…コンデンサ、37…DC−ACインバータ、38…バッテリ、39…逆流阻止スイッチ素子、40…スイッチング素子、43…制御回路、60…スイッチ回路、61…直流電源回路、62…制御回路、63…トランス、64、65…スイッチング素子、66、67、68、69…整流ダイオード、70、71…リアクトル、72…、73…出力端子、74…アース端子、75…比較回路、76…実効値演算回路、77…昇圧チョッパ制御回路、78…インバータ制御回路、79…力率改善回路、80…設定値入力端子、81…直流電源制御回路、96…フィルタ回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Direct transmission line, 2, 3 ... AC input terminal, 8, 9 ... AC output terminal, 10 ... AC power supply, 11 ... Reactor, 12 ... Output voltage detection circuit, 13 ... Output current detection circuit, 14 ... Switching circuit, 15 ... Input voltage detection circuit, 16 ... Common line, 17 ... Current transformer, 19 ... Positive side detection circuit, 20 ... Negative side detection circuit, 23, 24 ... Switching element, 27,28 ... Rectifier diode, 29,30 ... Capacitor, 32 ... Boost chopper circuit (filter for improving power factor), 33, 34 ... Switching element, 35 ... Reactor, 36 ... Capacitor, 37 ... DC-AC inverter, 38 ... Battery, 39 ... Backflow prevention switch element, 40 ... switching element, 43 ... control circuit, 60 ... switch circuit, 61 ... DC power supply circuit, 62 ... control circuit, 63 ... transformer, 64, 65 ... switch , Rectifier diode, 70, 71 ... Reactor, 72 ..., 73 ... Output terminal, 74 ... Earth terminal, 75 ... Comparison circuit, 76 ... RMS value calculation circuit, 77 ... Boost chopper control Reference numeral 78: Inverter control circuit, 79: Power factor correction circuit, 80: Set value input terminal, 81: DC power supply control circuit, 96: Filter circuit

Claims (6)

交流電源から入力された交流電圧を予め設定した出力レベルの直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、この昇圧チョッパ回路の出力端に接続されて交流電源の異常な電圧のときに直流電圧を出力する直流電源回路と、前記昇圧チョッパ回路の出力端にコンデンサを直列に介在して安定化した電圧を出力するDC−ACインバータと、入力電圧検出回路で検出された交流電源の交流電圧が異常か否かの検出信号により昇圧チョッパ回路と直流電源回路を切り替え制御する制御回路とを具備した無停電電源装置において、前記制御回路は、前記入力電圧検出回路の入力検出信号に基づく交流電源を回復させる信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動と、この昇圧チョッパ回路の再起動から前記DC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまでの前記直流電源回路の継続動作とを制御するようにしたことを特徴とする無停電電源装置。 A boost chopper circuit that converts an AC voltage input from an AC power source into a DC voltage of a preset output level, and is connected to the output terminal of this boost chopper circuit and outputs a DC voltage when the AC power source has an abnormal voltage Whether or not the AC voltage of the AC power source detected by the input voltage detection circuit is abnormal, a DC power supply circuit, a DC-AC inverter that outputs a stabilized voltage by interposing a capacitor in series at the output terminal of the boost chopper circuit In the uninterruptible power supply comprising a control circuit for switching and controlling the step-up chopper circuit and the DC power supply circuit according to the detection signal, the control circuit recovers the AC power supply based on the input detection signal of the input voltage detection circuit And restarting the boost chopper circuit in which a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit is set as an output level. Uninterruptible power supply, wherein the restart of the circuit that the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is adapted to control the continuity operation of the DC power supply circuit to stabilize. 制御回路は、入力電圧検出回路の入力検出信号に基づき交流電源電圧の実効値を演算する実効値演算回路と、この実効値演算回路の実効値が設定された設定値内に回復したとき交流電源を回復させるための昇圧チョッパ回路の再起動信号を出力するとともに、昇圧チョッパ回路の再起動からDC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまで直流電源回路を継続動作させる信号を出力する比較回路と、この比較回路の回復信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動を制御する昇圧チョッパ制御回路とを具備したことを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。 The control circuit includes an effective value calculation circuit that calculates an effective value of the AC power supply voltage based on an input detection signal of the input voltage detection circuit, and an AC power supply when the effective value of the effective value calculation circuit is restored within the set value. A comparison circuit that outputs a restart signal of the boost chopper circuit for recovering the voltage and outputs a signal for continuously operating the DC power supply circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized after the restart of the boost chopper circuit And a step-up chopper control circuit for controlling restart of the step-up chopper circuit in which a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit is set as an output level by a recovery signal of the comparison circuit. The uninterruptible power supply according to 1. 比較回路に入力されて交流電源の実効値と比較するための信号は、直流電源回路の動作を継続したまま昇圧チョッパ回路の動作を開始させるための出力検出回路と出力電流検出回路からの出力電圧に基づき状況によって時間毎に変化する電圧としたことを特徴とする請求項2記載の無停電電源装置。 The signal input to the comparison circuit for comparison with the effective value of the AC power supply is the output voltage from the output detection circuit and the output current detection circuit for starting the operation of the boost chopper circuit while continuing the operation of the DC power supply circuit. The uninterruptible power supply according to claim 2, wherein the voltage varies with time depending on the situation. 比較回路に入力されて交流電源電圧の瞬時値と比較するための信号は、昇圧チョッパ回路の動作を停止させ、かつ、直流電源回路の動作を開始させるための出力電圧検出回路と出力電流検出回路からの出力電力に基づき状況によって時間毎に変化する電圧としたことを特徴とする請求項2記載の無停電電源装置。 An output voltage detection circuit and an output current detection circuit for stopping the operation of the step-up chopper circuit and starting the operation of the DC power supply circuit as a signal input to the comparison circuit for comparison with the instantaneous value of the AC power supply voltage The uninterruptible power supply according to claim 2, wherein the voltage varies with time based on the output power from the power supply. コンピュータを、交流電源から入力された交流電圧を予め設定した出力レベルの直流電圧に変換する昇圧チョッパ手段と、この昇圧チョッパ手段の出力端に接続されて交流電源の異常な電圧のときに直流電源に切り替えて直流電圧を供給する直流電源切り替え手段と、前記昇圧チョッパ手段の出力端にコンデンサを直列に介在して安定化した電圧を出力するDC−ACインバータ手段と、前記昇圧チョッパ手段と直流電源の切り替えを制御する制御手段として機能させた無停電電源装置用プログラムにおいて、前記制御手段を、交流電源の入力検出信号に基づき実効値を演算する実効値演算手段と、この実効値演算手段の実効値が予め設定された設定値内に回復したとき昇圧チョッパ手段の再起動信号を出力するとともに、昇圧チョッパ手段の再起動からDC−ACインバータ手段のコンデンサの電圧が安定するまで直流電源切り替え手段を継続動作させる信号を出力する比較手段と、この比較手段の回復信号により直流電源の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ手段の再起動を制御する昇圧チョッパ制御手段として機能させたことを特徴とする請求項1記載の無停電電源装置のプログラム。 A boost chopper means for converting an AC voltage input from an AC power source into a DC voltage of a preset output level, and a DC power source connected to the output terminal of the boost chopper means when the AC power supply has an abnormal voltage DC power source switching means for switching to DC voltage supply, DC-AC inverter means for outputting a stabilized voltage by interposing a capacitor in series at the output terminal of the boost chopper means, the boost chopper means and DC power supply In the program for an uninterruptible power supply functioning as a control means for controlling switching of the power supply, the control means includes an effective value calculating means for calculating an effective value based on an input detection signal of an AC power supply, and an effective value of the effective value calculating means. A boost chopper means outputs a restart signal of the boost chopper means when the value recovers within a preset set value. A comparison means for outputting a signal for continuously operating the DC power supply switching means from the restart until the capacitor voltage of the DC-AC inverter means becomes stable, and a higher voltage than the output voltage of the DC power supply is output by a recovery signal of the comparison means. 2. The program for an uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the program is made to function as a boost chopper control means for controlling restart of the boost chopper means set as a level. 交流電源から入力された交流電圧を予め設定した出力レベルの直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、この昇圧チョッパ回路の出力端に接続されて交流電源の異常な電圧のときに直流電圧を出力する直流電源回路と、前記昇圧チョッパ回路の出力端にコンデンサを直列に介在して安定化した電圧を出力するDC−ACインバータと、入力電圧検出回路で検出された交流電源の交流電圧が異常か否かの検出信号により昇圧チョッパ回路と直流電源回路を切り替え制御する制御回路とを具備した無停電電源装置の制御方法において、実効値演算回路にて交流電源の実効値を演算する工程と、この実効値演算工程による実効値が設定された設定値内に回復したとき交流電源を回復させるための昇圧チョッパ回路の再起動信号を出力する工程と、昇圧チョッパ回路の再起動からDC−ACインバータのコンデンサの電圧が安定するまで直流電源回路を継続動作させる信号を出力する工程と、前記回復信号により前記直流電源回路の出力電圧よりも高い電圧を出力レベルとして設定した前記昇圧チョッパ回路の再起動を制御する工程とからなることを特徴とする無停電電源装置の制御方法。 A boost chopper circuit that converts an AC voltage input from an AC power source into a DC voltage of a preset output level, and is connected to the output terminal of this boost chopper circuit and outputs a DC voltage when the AC power source has an abnormal voltage Whether or not the AC voltage of the AC power source detected by the input voltage detection circuit is abnormal, a DC power supply circuit, a DC-AC inverter that outputs a stabilized voltage by interposing a capacitor in series at the output terminal of the boost chopper circuit In a control method for an uninterruptible power supply device comprising a control circuit for switching and controlling a step-up chopper circuit and a DC power supply circuit according to any detection signal, a step of calculating an effective value of the AC power supply by an effective value calculation circuit, and this effective A step of outputting a boost chopper circuit restart signal for restoring the AC power supply when the effective value in the value calculation step is restored within the set value; A step of outputting a signal for continuously operating the DC power supply circuit from the restart of the chopper circuit until the voltage of the capacitor of the DC-AC inverter is stabilized, and a voltage higher than the output voltage of the DC power supply circuit is output by the recovery signal. And controlling the restart of the step-up chopper circuit set as: a method for controlling an uninterruptible power supply.
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