JP2589799Y2 - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、例えば電子計算機の
電源に用いられ、商用交流電力を受電中は、その商用交
流電力を負荷へ供給し、商用交流電力が停電すると、内
蔵の蓄電池の電力をインバータで交番電力に変換して負
荷へ供給する待機式無停電電源装置に関し、特にインバ
ータの出力への切り替え時に大きな突入電流が生じない
ようにしようとするものである。
電源に用いられ、商用交流電力を受電中は、その商用交
流電力を負荷へ供給し、商用交流電力が停電すると、内
蔵の蓄電池の電力をインバータで交番電力に変換して負
荷へ供給する待機式無停電電源装置に関し、特にインバ
ータの出力への切り替え時に大きな突入電流が生じない
ようにしようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の無停電電源装置を示す。電
線１１，１２の各一端が商用電源１３の両端に接続さ
れ、各他端は切り替えスイッチ１４，１５の各固定接点
ａに接続され、切り替えスイッチ１４，１５の各可動接
点は負荷１６の両端に接続される。電線１１，１２に充
電回路１７を通じて蓄電池１８が接続され、蓄電池１８
はインバータ１９の入力側に接続され、インバータ１９
の一対の出力端は切り替えスイッチ１４，１５の各固定
接点ｂに接続される。電線１１，１２にトランス２１を
介して停電検出回路２２が接続されると共に、同期回路
２３が接続される。同期回路２３の出力はインバータ１
９へ供給される。
線１１，１２の各一端が商用電源１３の両端に接続さ
れ、各他端は切り替えスイッチ１４，１５の各固定接点
ａに接続され、切り替えスイッチ１４，１５の各可動接
点は負荷１６の両端に接続される。電線１１，１２に充
電回路１７を通じて蓄電池１８が接続され、蓄電池１８
はインバータ１９の入力側に接続され、インバータ１９
の一対の出力端は切り替えスイッチ１４，１５の各固定
接点ｂに接続される。電線１１，１２にトランス２１を
介して停電検出回路２２が接続されると共に、同期回路
２３が接続される。同期回路２３の出力はインバータ１
９へ供給される。
【０００３】商用電源１３から正常な商用交流電力が供
給されている間は、その商用交流電力が負荷１６へ供給
される。商用交流電圧が一定値、例えば８０Ｖ以下に低
下すると、これが停電検出回路２２で検出され、その検
出出力によりインバータ１９が起動され、これが停電前
の商用交流電圧と同期して動作し、かつ停電検出出力に
より切り替えスイッチ１４，１５が固定接点ｂ側へ切り
替えられ、インバータ１９から例えば波高値１４０Ｖの
方形波電力が負荷１６へ供給される。
給されている間は、その商用交流電力が負荷１６へ供給
される。商用交流電圧が一定値、例えば８０Ｖ以下に低
下すると、これが停電検出回路２２で検出され、その検
出出力によりインバータ１９が起動され、これが停電前
の商用交流電圧と同期して動作し、かつ停電検出出力に
より切り替えスイッチ１４，１５が固定接点ｂ側へ切り
替えられ、インバータ１９から例えば波高値１４０Ｖの
方形波電力が負荷１６へ供給される。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】商用電源１３が停電す
る時は、一般にその直前の商用交流電圧が不安定な場合
が多く、インバータの出力へ切り替えた時に、大きな突
入電流が負荷に流れるおそれがある。例えば図４Ａに示
すように商用交流電圧が比較的ゆっくり低下し、停電に
なったと検出されて、商用交流電圧に代えインバータ１
９の出力が負荷１６へ供給された場合、図４Ｂに示すよ
うに、負荷１６へ供給される電力は電圧が低下し、波高
値がＶ1 となった商用交流電圧の半波が負荷１６へ供給
され、次にインバータ１９から定格波高値Ｖ2 の方形波
電圧が負荷１６へ供給され、この切り替えの前後におい
て負荷１６へ供給される電圧およびその波高値が大きく
変化する。
る時は、一般にその直前の商用交流電圧が不安定な場合
が多く、インバータの出力へ切り替えた時に、大きな突
入電流が負荷に流れるおそれがある。例えば図４Ａに示
すように商用交流電圧が比較的ゆっくり低下し、停電に
なったと検出されて、商用交流電圧に代えインバータ１
９の出力が負荷１６へ供給された場合、図４Ｂに示すよ
うに、負荷１６へ供給される電力は電圧が低下し、波高
値がＶ1 となった商用交流電圧の半波が負荷１６へ供給
され、次にインバータ１９から定格波高値Ｖ2 の方形波
電圧が負荷１６へ供給され、この切り替えの前後におい
て負荷１６へ供給される電圧およびその波高値が大きく
変化する。
【０００５】特に負荷１６がコンデンサ入力形の整流器
の場合は、そのコンデンサの充電エネルギーがＣＶ1 2／
２から、ＣＶ2 2／２となり、その差が大きく、図４Ｃに
示すようにコンデンサ入力形負荷に流入する電流に大き
な突入電流２４が発生する。このような突入電流によ
り、負荷１６の入力ヒューズや整流用電力素子にストレ
スが加わり、劣化が促進される欠点があった。
の場合は、そのコンデンサの充電エネルギーがＣＶ1 2／
２から、ＣＶ2 2／２となり、その差が大きく、図４Ｃに
示すようにコンデンサ入力形負荷に流入する電流に大き
な突入電流２４が発生する。このような突入電流によ
り、負荷１６の入力ヒューズや整流用電力素子にストレ
スが加わり、劣化が促進される欠点があった。
【０００６】同様に負荷１６の入力側にトランスなどが
接続されている場合は、切り替え時のＶ1 とＶ2 との電
圧差により偏磁が起こり、最悪の場合トランスが飽和し
て突入電流が発生し、同様の問題が発生する。特にイン
バータ１９の出力波形が方形波の場合、切り替え時の波
高値の変化がより急激となり、コンデンサ入力形負荷の
場合は、より大きな突入電流が発生する。
接続されている場合は、切り替え時のＶ1 とＶ2 との電
圧差により偏磁が起こり、最悪の場合トランスが飽和し
て突入電流が発生し、同様の問題が発生する。特にイン
バータ１９の出力波形が方形波の場合、切り替え時の波
高値の変化がより急激となり、コンデンサ入力形負荷の
場合は、より大きな突入電流が発生する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この考案による無停電電
源装置は、商用交流電力の波高値に比例した直流電圧を
検出する波高値検出手段と、内蔵蓄電池の電力を制御端
子の入力電圧に応じた電圧に変換してインバータに供給
する電圧変換手段と、基準電圧発生手段と、コンデンサ
と、そのコンデンサの充電電圧と電圧変換手段の出力電
圧との誤差電圧を検出して、電圧変換手段の制御端子へ
供給する誤差増幅器と、停電検出手段が停電を検出して
いない状態で、波高値検出手段の検出直流電圧でコンデ
ンサを充電し、停電検出手段が停電を検出すると基準電
圧発生手段の基準電圧で抵抗素子を通じてコンデンサを
充電する切換え手段とを設ける。
源装置は、商用交流電力の波高値に比例した直流電圧を
検出する波高値検出手段と、内蔵蓄電池の電力を制御端
子の入力電圧に応じた電圧に変換してインバータに供給
する電圧変換手段と、基準電圧発生手段と、コンデンサ
と、そのコンデンサの充電電圧と電圧変換手段の出力電
圧との誤差電圧を検出して、電圧変換手段の制御端子へ
供給する誤差増幅器と、停電検出手段が停電を検出して
いない状態で、波高値検出手段の検出直流電圧でコンデ
ンサを充電し、停電検出手段が停電を検出すると基準電
圧発生手段の基準電圧で抵抗素子を通じてコンデンサを
充電する切換え手段とを設ける。
【０００８】
【実施例】図１にこの考案の実施例を示し、図３と対応
する部分に同一符号を付けてある。この例ではトランス
２１の２次側に全波整流回路２５が接続され、全波整流
回路２５の出力側の一端は接地され、他端は抵抗器２６
を通じ、更にアナログスイッチ２７を通じてコンデンサ
２８の一端に接続され、コンデンサ２８の他端は接地さ
れ、コンデンサ２８と並列に抵抗器２９が接続される。
従って、スイッチ２７がオン状態でトランス２１の出力
が整流され、抵抗器２６，コンデンサ２８で平滑され、
商用交流電圧の波高値とほゞ比例した電圧Ｖ1 が常にコ
ンデンサ２８の両端間に得られている。
する部分に同一符号を付けてある。この例ではトランス
２１の２次側に全波整流回路２５が接続され、全波整流
回路２５の出力側の一端は接地され、他端は抵抗器２６
を通じ、更にアナログスイッチ２７を通じてコンデンサ
２８の一端に接続され、コンデンサ２８の他端は接地さ
れ、コンデンサ２８と並列に抵抗器２９が接続される。
従って、スイッチ２７がオン状態でトランス２１の出力
が整流され、抵抗器２６，コンデンサ２８で平滑され、
商用交流電圧の波高値とほゞ比例した電圧Ｖ1 が常にコ
ンデンサ２８の両端間に得られている。
【０００９】インバータ１９の入力電圧がこの電圧Ｖ1
に常に追従するようにされる。つまり蓄電池１８の出力
を商用交流電圧の波高値と等しくなるように電圧変換手
段３１で電圧変換してインバータ１９へ供給する。電圧
変換手段３１として、例えばＤＣ／ＤＣコンバータが用
いられ、そのＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力電圧ＶDC
が誤差増幅器３２の反転入力側へ供給され、誤差増幅器
３２の非反転入力側へコンデンサ２８の両端電圧が逆流
防止ダイオード３３を通じて供給される。この非反転入
力側は抵抗器３４を通じて接地され、誤差増幅器３２の
出力はＤＣ／ＤＣコンバータ３１へ出力電圧制御信号と
して供給される。このようにしてＤＣ／ＤＣコンバータ
３１の出力電圧はその時、入力されている商用交流電圧
の波高値とほゞ等しくなる。
に常に追従するようにされる。つまり蓄電池１８の出力
を商用交流電圧の波高値と等しくなるように電圧変換手
段３１で電圧変換してインバータ１９へ供給する。電圧
変換手段３１として、例えばＤＣ／ＤＣコンバータが用
いられ、そのＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力電圧ＶDC
が誤差増幅器３２の反転入力側へ供給され、誤差増幅器
３２の非反転入力側へコンデンサ２８の両端電圧が逆流
防止ダイオード３３を通じて供給される。この非反転入
力側は抵抗器３４を通じて接地され、誤差増幅器３２の
出力はＤＣ／ＤＣコンバータ３１へ出力電圧制御信号と
して供給される。このようにしてＤＣ／ＤＣコンバータ
３１の出力電圧はその時、入力されている商用交流電圧
の波高値とほゞ等しくなる。
【００１０】スイッチ２７とコンデンサ２８との接続点
はアナログスイッチ３５を通じ、更に抵抗器３６を通じ
て基準電源３７に接続される。停電検出信号ＶD でスイ
ッチ２７はオフとされ、スイッチ３５はオンにされる。
図２Ａに示すように入力商用交流電圧Ｖinが比較的ゆっ
くり減少し、コンデンサ２８には図２Ｂに示すように、
入力商用交流電圧Ｖinの波高値にほゞ比例した信号Ｖ1
が得られ、これも時間と共に低下し、この信号Ｖ1 に追
従してＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力電圧ＶDCが図２
Ｄに示すように変化している。入力商用交流電圧Ｖinが
一定基準電圧、例えば８０Ｖ（実効値）以下に低下する
と、その時点ｔ2 に停電信号ＶD が発生し、スイッチ２
７がオフ、スイッチ３５がオンとなり、基準電源３７か
ら基準電圧ＶS が抵抗器３６を通じてコンデンサ２８を
充電し初め、コンデンサ２８の電圧はＶ1 からＶS へ向
かって徐々に増加する。これに伴ってＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３１の出力電圧ＶDCが図２Ｄに示すように時点ｔ2
から徐々に増加する。インバータ１９は商用電源電圧受
電中はこれと同期してコールド待期中にあり、停電信号
ＶD により起動され、例えば流通角π／２（一定）の方
形交番電圧を出力する。またスイッチ１４，１５は固定
接点ｂ側に切り替え接続される。従って負荷１６へ供給
される交番電圧Ｖout は図２Ｅに示すように、商用交流
電圧の低下と共に低下し、インバータ出力への切り替え
により、その低下した商用交流電圧と同一波高値の交番
電圧から徐々に大きくなる。この交番電圧が定格波高値
になると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力電圧ＶDCが
基準電圧ＶS と等しくなり、この状態に保持される。
はアナログスイッチ３５を通じ、更に抵抗器３６を通じ
て基準電源３７に接続される。停電検出信号ＶD でスイ
ッチ２７はオフとされ、スイッチ３５はオンにされる。
図２Ａに示すように入力商用交流電圧Ｖinが比較的ゆっ
くり減少し、コンデンサ２８には図２Ｂに示すように、
入力商用交流電圧Ｖinの波高値にほゞ比例した信号Ｖ1
が得られ、これも時間と共に低下し、この信号Ｖ1 に追
従してＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力電圧ＶDCが図２
Ｄに示すように変化している。入力商用交流電圧Ｖinが
一定基準電圧、例えば８０Ｖ（実効値）以下に低下する
と、その時点ｔ2 に停電信号ＶD が発生し、スイッチ２
７がオフ、スイッチ３５がオンとなり、基準電源３７か
ら基準電圧ＶS が抵抗器３６を通じてコンデンサ２８を
充電し初め、コンデンサ２８の電圧はＶ1 からＶS へ向
かって徐々に増加する。これに伴ってＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３１の出力電圧ＶDCが図２Ｄに示すように時点ｔ2
から徐々に増加する。インバータ１９は商用電源電圧受
電中はこれと同期してコールド待期中にあり、停電信号
ＶD により起動され、例えば流通角π／２（一定）の方
形交番電圧を出力する。またスイッチ１４，１５は固定
接点ｂ側に切り替え接続される。従って負荷１６へ供給
される交番電圧Ｖout は図２Ｅに示すように、商用交流
電圧の低下と共に低下し、インバータ出力への切り替え
により、その低下した商用交流電圧と同一波高値の交番
電圧から徐々に大きくなる。この交番電圧が定格波高値
になると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１の出力電圧ＶDCが
基準電圧ＶS と等しくなり、この状態に保持される。
【００１１】この考案によれば、上述のように動作する
ため負荷１６がコンデンサ入力形であっても、その入力
コンデンサに対する充電が、インバータ出力へ切り替わ
った時に、急に大きくなることがなく、突入電流の発生
のおそれもない。インバータ出力の方形波の出力を、上
述のように流通角がπ／２のものとすると、商用電源の
正弦波電圧と同一波高値で同一実効値となり、波高値お
よび実効値を共に一致させて出力を切り替えることがで
きる。
ため負荷１６がコンデンサ入力形であっても、その入力
コンデンサに対する充電が、インバータ出力へ切り替わ
った時に、急に大きくなることがなく、突入電流の発生
のおそれもない。インバータ出力の方形波の出力を、上
述のように流通角がπ／２のものとすると、商用電源の
正弦波電圧と同一波高値で同一実効値となり、波高値お
よび実効値を共に一致させて出力を切り替えることがで
きる。
【００１２】図１の実施例では商用交流電圧が所定値以
下になると、電源３９から電圧Ｅ1が逆流阻止ダイオー
ド４１を通じて誤差増幅器３２の非反転入力側へ供給さ
れ、これに印加される電圧が一定値以下にならず、例え
ば商用交流電圧が９０Ｖ，波高値１２６Ｖ以下に低下し
ないようにし、インバータ１９の出力振幅が定格になる
のがあまり遅れないようにされる。また、この例では波
高値Ｖ1 が所定値よりも高くなると、逆流阻止ダイオー
ド４２が導通して、電源４３に向かって電流が流れ、誤
差増幅器３２の非反転入力側の電圧がＥ2 以上にならな
いようにされ、例えば商用交流電圧が１１０Ｖ時の波高
値１８４Ｖを超えないように制限している。このように
すれば、商用交流電圧が１００±１０Ｖの範囲を超え、
かつ停電に至った場合には、９０Ｖまたは１１０Ｖのど
ちらか近い側の波高値に合わせてインバータ１９の出力
へ切り替え、受電中の商用交流電圧の変動に対して常に
波高値の差を小さくすることができる。
下になると、電源３９から電圧Ｅ1が逆流阻止ダイオー
ド４１を通じて誤差増幅器３２の非反転入力側へ供給さ
れ、これに印加される電圧が一定値以下にならず、例え
ば商用交流電圧が９０Ｖ，波高値１２６Ｖ以下に低下し
ないようにし、インバータ１９の出力振幅が定格になる
のがあまり遅れないようにされる。また、この例では波
高値Ｖ1 が所定値よりも高くなると、逆流阻止ダイオー
ド４２が導通して、電源４３に向かって電流が流れ、誤
差増幅器３２の非反転入力側の電圧がＥ2 以上にならな
いようにされ、例えば商用交流電圧が１１０Ｖ時の波高
値１８４Ｖを超えないように制限している。このように
すれば、商用交流電圧が１００±１０Ｖの範囲を超え、
かつ停電に至った場合には、９０Ｖまたは１１０Ｖのど
ちらか近い側の波高値に合わせてインバータ１９の出力
へ切り替え、受電中の商用交流電圧の変動に対して常に
波高値の差を小さくすることができる。
【００１３】
【考案の効果】以上述べたように、この考案によれば停
電時に、その直前の商用交流電圧の波高値とほゞ一致し
た波高値のインバータ出力を負荷へ供給し、そのインバ
ータ出力を徐々に定格値へ上昇させているから、スイッ
チングレギュレータに代表されるコンデンサ入力形整流
回路を負荷とした時でも、商用交流電圧からインバータ
出力電圧への切り替え時に、その電圧差に起因するコン
デンサ充電突入電流が発生するのを抑制することができ
る。
電時に、その直前の商用交流電圧の波高値とほゞ一致し
た波高値のインバータ出力を負荷へ供給し、そのインバ
ータ出力を徐々に定格値へ上昇させているから、スイッ
チングレギュレータに代表されるコンデンサ入力形整流
回路を負荷とした時でも、商用交流電圧からインバータ
出力電圧への切り替え時に、その電圧差に起因するコン
デンサ充電突入電流が発生するのを抑制することができ
る。
【００１４】このため負荷側のヒューズ、整流素子の劣
化が軽減される。切り替え時のインバータの過負荷保護
動作による出力電圧の異常低下を防止でき、インバータ
の許容ピーク電流を小さく設計することができ、低価格
で負荷適合性の優れた無停電電源装置を提供することが
できる。
化が軽減される。切り替え時のインバータの過負荷保護
動作による出力電圧の異常低下を防止でき、インバータ
の許容ピーク電流を小さく設計することができ、低価格
で負荷適合性の優れた無停電電源装置を提供することが
できる。
【図１】この考案の実施例を示す接続図。
【図２】図１の説明に供するための波形図。
【図３】従来の無停電電源装置を示す接続図。
【図４】図３の装置の問題点を説明するための波形図。
Claims (1)
- 【請求項１】 商用交流電力を受電中はその商用交流電
力を負荷へ供給し、上記商用交流電圧の低下を停電検出
手段で検出すると、上記商用交流電力に代え、内蔵蓄電
池の電力をインバータにより交番電力に変換して上記負
荷へ供給する無停電電源装置において、上記商用交流電力の波高値に比例した直流電圧を検出す
る波高値検出手段と、 上記内蔵蓄電池の電力を、制御端
子の入力電圧に応じた電圧に変換して、上記インバータ
に供給する電圧変換手段と、 基準電圧発生手段と、 コンデンサと、 そのコンデンサの充電電圧と、上記電圧変換手段の出力
電圧との誤差電圧を検出して、上記電圧変換手段の上記
制御端子へ供給する誤差増幅器と、 上記停電検出手段が停電を検出していない状態で、上記
波高値検出手段の検出直流電圧で上記コンデンサを充電
し、上記停電検出手段が停電を検出すると、上記基準電
圧発生手段の基準電圧で抵抗素子を通じて上記コンデン
サを充電する切換え手段と、 を設けたことを特徴とする無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991035811U JP2589799Y2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991035811U JP2589799Y2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 無停電電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131150U JPH04131150U (ja) | 1992-12-02 |
| JP2589799Y2 true JP2589799Y2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=31917882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991035811U Expired - Fee Related JP2589799Y2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589799Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002031063A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 電動ポンプのウォータハンマ防止装置 |
| JP2004007950A (ja) * | 2002-04-15 | 2004-01-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | スイッチング電源装置 |
| JP4669860B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2011-04-13 | 三菱電機株式会社 | 無停電電源装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61173636A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-08-05 | 三菱電機株式会社 | 電源装置 |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP1991035811U patent/JP2589799Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131150U (ja) | 1992-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |