JP2000287447A

JP2000287447A - 電圧制御機能付き常時商用無停電電源装置

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Publication number: JP2000287447A
Application number: JP11091930A
Authority: JP
Inventors: Tamahiko Kanouda; 玲彦叶田; Hideaki Kunisada; 秀明国貞; Hideyasu Umetsu; 秀恭梅津; Mikiya Nohara; 幹也野原; Shigeta Ueda; 茂太上田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】常時商用給電方式の無停電電源装置におい
て、商用給電時における出力電圧を一定に制御し、か
つ、装置として安価に実現することにある。【解決手段】４組の双方向スイッチ手段４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄから構成するブリッジ回路を商用交流電源１
と負荷１０との間に挿入すると共に、ブリッジ回路に両
端が接続された補助巻線５ａと、インバータ７に両端が
接続されたインバータ巻線５ｂと、両端に負荷が接続さ
れた出力巻線５ｃの３巻線が巻回されてなる変圧器５を
有し、双方向スイッチを相補スイッチング動作させると
共に、商用交流周波数よりも十分高い周波数でオンオフ
制御し、双方向スイッチ手段のオン時比率を出力電圧検
出値と電圧指令値の偏差に基づいて定めることにより、
負荷に印加される電圧を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無停電電源装置に
係り、特に、電源電圧が変動しても負荷に給電する出力
電圧を一定に制御する機能を有する電圧制御機能付き常
時商用無停電電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無停電電源装置としては、商用交
流電源から入力された交流電力をＡＣ−ＤＣコンバータ
によって一旦直流電力に変換し、これを再度インバータ
により商用交流電源に同期した一定電圧の交流電力に変
換し、負荷に供給する常時インバータ給電方式の装置が
用いられている。この無停電電源装置では、停電時には
供給電力を蓄電池に蓄積された直流電力に切り替えるこ
とにより、負荷に安定な交流電力を供給することが可能
である。しかし、このような構成の常時インバータ給電
方式の無停電電源装置では、商用交流電源の健全時にお
いても、常に負荷に供給する電力をすべてＡＣ−ＤＣコ
ンバータおよびインバータを通して賄うため、ＡＣ−Ｄ
Ｃコンバータおよびインバータにおける電力損失が問題
となる。このため、省エネルギーの観点からは、商用交
流電源の健全時にはＡＣ−ＤＣコンバータおよびインバ
ータを動作させず、商用電力を無変換で負荷に給電し、
停電時のみインバータを動作させる常時商用給電方式の
無停電電源装置が好ましい。しかし、この常時商用給電
方式の無停電電源装置においては、インバータによる商
用交流電源の電圧安定化ができないため、大きな電圧変
動を許容しない負荷に対しては、他の方法で交流電圧の
安定化制御を行う必要がある。一方、常時商用給電方式
の無停電電源装置に適用することが可能な交流電圧を安
定化する装置としては、特開平６−２８３３６０号公報
「インバータ制御電源の電圧制御回路」に示される装置
があげられる。この装置の回路図を図２に示す。図２に
おいて、１は商用交流電源、１４ａ，１４ｂ，１４ｃは
切替手段、１５は変圧器、１５ａは入力巻線、１５ｂは
出力巻線、１０は負荷である。商用交流電源１は切替手
段１４ａ，１４ｂ，１４ｃが並列になるようにそれぞれ
の一端に接続される。変圧器１５の中の入力巻線１５ａ
は２つの中間タップを有しており、切替手段１４ｃ，１
４ｂはそれぞれ中間タップに接続され、切替手段１４ａ
は入力巻線１５ａの終端に接続される。その結果、入力
巻線１５ａの巻線数としては、切替手段１４ｃ，１４
ｂ，１４ａの順に多くなる。入力巻線１５ａは変圧器１
５の中で出力巻線１５ｂと絶縁され、また、磁気結合し
ており、出力巻線１５ｂの両端には、入力巻線１５ａに
印加された電圧に応じた電圧が出力され、この出力巻線
１５ｂの電圧が負荷１０に出力される。入力巻線１５ａ
と出力巻線１５ｂの巻数比は、出力巻線１５ｂの巻数を
１とすると、切替手段１４ｃを選んだときは、１−β：
１、切替手段１４ｂを選んだときは１：１、切替手段１
４ａを選んだときは１＋α：１である。商用交流電源１
の入力電圧が定格近傍にあるときには、図２の切替手段
１４ｂがオン状態となり、切替手段１４ａ，１４ｃはオ
フ状態となっている。このとき、入力巻線１５ａと出力
巻線１５ｂとの巻数比は１：１であり、入力電圧と等し
い電圧が出力巻線１５ｂに出力される。商用交流電源１
の電圧が上昇して概ね定格の１１０％以上になった場合
には、切替手段１４ｂをオフすると共に、切替手段１４
ａをオンする。このように接続を変更すると、変圧器１
５の巻数比は１＋α：１となり、出力電圧は入力電圧に
対して低くなる。同様に、商用交流電源１の電圧が低下
しておおむね定格の９０％以下になった場合には、切替
手段１４ａ，１４ｂをオフすると共に、切替手段１４ｃ
をオンする。このように接続を変更すると、変圧器１５
の巻数比は１−β：１となり、出力電圧は入力電圧に対
して高くなる。図２の回路ではこのようにして出力電圧
を調整する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の交流電
圧安定化装置は入力電圧の変動に対して出力電圧を一定
に保つことができず、タップ切替時の±１０％程度の出
力電圧変動は免れない。この変動範囲を小さくするため
の一案としてはタップの数を増やすことが考えられる
が、タップを増加しても原理的にタップ切替時の出力電
圧変動はゼロにできない。また、タップを増やすと、変
圧器の構造が複雑になるだけでなく、タップの数に応じ
て切替手段を増やす必要があり、コストが高くなる。ま
た、切替制御が複雑になる。

【０００４】本発明の課題は、常時商用給電方式の無停
電電源装置において、商用給電時における出力電圧を一
定に制御し、かつ、装置として安価に実現することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、４組の双方向スイッチ手段から構成するブリッジ回
路を商用交流電源と負荷との間に挿入すると共に、ブリ
ッジ回路に両端が接続された補助巻線と、インバータに
両端が接続されたインバータ巻線と、両端に負荷が接続
された出力巻線の３巻線が巻回されてなる変圧器を有
し、双方向スイッチを相補スイッチング動作させると共
に、商用交流周波数よりも十分高い周波数でオンオフ制
御することにより、負荷に印加される電圧を制御する。
ここで、双方向スイッチ手段のオン時比率は、出力電圧
検出値と電圧指令値の偏差に基づいて定め、また、商用
交流電源の電源周波数の一周期の間で略一定とする。こ
こで、変圧器の出力巻線間にコンデンサを接続する。こ
こで、双方向スイッチ手段は、逆向きに直列接続された
２個のオンオフ制御デバイスを用いて構成する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態による電
圧制御機能付き常時商用無停電電源装置を示す。図１に
おいて、１は商用交流電源、２は入力スイッチ、３はバ
イパス切替スイッチ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは双方向
スイッチ、５は変圧器、５ａは補助巻線、５ｂはインバ
ータ巻線、５ｃは出力巻線、６は蓄電池、７はインバー
タ、８はフィルタコンデンサ、９は出力スイッチ、１０
は負荷、１３はバイパス回路である。次に、図１の接続
を説明する。商用交流電源１の一方の極が入力スイッチ
２の一方の端子に接続され、入力スイッチ２の他方の端
子がバイパス切替スイッチ３のコモン端子に接続され
る。バイパス切替スイッチ３は、コモン端子の他に２個
の選択端子を持ち、コモン端子をこれら２個の選択端子
のうちどちら側と接続するかを任意に切り替える。バイ
パス切替スイッチ３の選択端子のうちの一方は、双方向
スイッチ４ａと４ｃの一方の端子に接続される。もう１
つの選択端子はバイパス回路１３に接続される。双方向
スイッチ４ａの他方の端子は双方向スイッチ４ｂの一方
の端子に接続される。また、双方向スイッチ４ｃの他方
の端子は双方向スイッチ４ｄの一方の端子に接続され
る。双方向スイッチ４ｂの他方の端子と双方向スイッチ
４ｄの他方の端子は接続される。双方向スイッチ４ａと
双方向スイッチ４ｂの接続点に補助巻線５ａの一方の端
子が接続され、補助巻線５ａの他方の端子は双方向スイ
ッチ４ｃと双方向スイッチ４ｄの接続点に接続される。
変圧器５のインバータ巻線５ｂの両端にインバータ７が
接続され、インバータ７に蓄電池６が接続される。出力
巻線５ｃの一方の端子が双方向スイッチ４ｂと４ｄの接
続点に接続され、出力巻線５ｃの他方の端子が商用入力
電源１の極のうち、入力スイッチ２が接続されない方の
極に接続される。そして、このとき、補助巻線５ａの極
性を双方向スイッチ４ａと４ｂの接続点から双方向スイ
ッチ４ｃと４ｄの接続点への方向を正とするとき、出力
巻線５ｃの極性は、双方向スイッチ４ｂと双方向スイッ
チ４ｄの接続点から商用交流電源１への方向が正となる
方向に接続されるものとする。出力巻線５ｃの端子間に
フィルタコンデンサ８が接続される。双方向スイッチ４
ｂと出力巻線５ｃの接続点にバイパス回路１３が接続さ
れる。また、この接続点に出力スイッチ９の一方の端子
が接続される。出力スイッチ９の他方の端子と、商用交
流電源１と出力巻線５ｃとの接続点の間に負荷１０が接
続される。

【０００７】本実施形態において、双方向スイッチ４ａ
と４ｄ、双方向スイッチ４ｂと４ｃをそれぞれ同時に、
かつ、双方向スイッチ４ａと４ｃを相補に、商用周波数
と比較して十分高い周波数でオンオフ動作させる。双方
向スイッチ４ａ〜４ｄは片方向のみ電流を流すことも可
能な構成とし、双方向スイッチの切替時に補助巻線５ａ
を流れる電流が断続しないように環流ループを確保して
動作させる。このとき、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏ
ｕｔとの関係は、出力巻線５ｃと補助巻線５ａの巻数比
を１：αとすると、双方向スイッチ４ａと４ｄのオン時
比率が１００％、双方向スイッチ４ｃと４ｂのオン時比
率が０％のときには、Ｖｉｎ：（１＋α）＝Ｖｏｕｔ：１ ……………（１）よって（１）式からＶｏｕｔ＝１／（１＋α）×Ｖｉｎ ……………（２）となって、出力電圧Ｖｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎよりも低
下する。一方、逆に双方向スイッチ４ａと４ｄのオン時
比率が０％、双方向スイッチ４ｃと４ｂのオン時比率が
１００％のときには、Ｖｉｎ：（１−α）＝Ｖｏｕｔ：１ ……………（３）よって（３）式からＶｏｕｔ＝１／（１−α）×Ｖｉｎ ……………（４）となって、出力電圧Ｖｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎよりも上
昇する。そこで、双方向スイッチ４ａと４ｄのオン時比
率を０〜１００％まで変化させることにより、（２）式
と（４）式の間で出力電圧を任意に上昇あるいは低下さ
せることができる。言い換えれば、本実施形態の構成を
用いることにより、入力電圧の変動を吸収し、出力電圧
を一定に制御することが可能である。

【０００８】図３に、図１の双方向スイッチ４ａ〜４ｄ
の構成の一例を示す。図３において、１７ａ，１７ｂは
出力端子、１８ａ，１８ｂはダイオード、２０ａ，２０
ｂはＩＧＢＴである。図３の接続関係は、以下の通りで
ある。ＩＧＢＴ２０ａのコレクタが出力端子１７ａに接
続され、ＩＧＢＴ２０ａのエミッタがＩＧＢＴ２０ｂの
エミッタと接続される。また、ＩＧＢＴ２０ｂのコレク
タが出力端子１７ｂに接続される。ＩＧＢＴ２０ａのエ
ミッタ・コレクタ間にダイオード１８ａがエミッタ側が
アノード極となる向きに接続される。同様に、ＩＧＢＴ
２０ｂのエミッタ・コレクタ間にダイオード１８ｂがエ
ミッタ側がアノード極となる向きに接続される。図３の
回路は、ＩＧＢＴ２０ａとＩＧＢＴ２０ｂのエミッタが
共通接続となっているので、これら２個のＩＧＢＴを駆
動するために必要なゲート電源が１つで済む利点があ
る。また、ゲートとエミッタの間に所定の電圧を印加す
ることによりＩＧＢＴ２０ａのみ、あるいは、ＩＧＢＴ
２０ｂのみをオンすることができる。ＩＧＢＴのうち１
個のみをオンした場合には、電流は片方向にしか通流し
ない。また、同時にオンオフさせることによって双方向
に通流させることも可能である。なお、双方向スイッチ
４ａ〜４ｄの構成例としてＩＧＢＴを用いる例を示した
が、パワーＭＯＳＦＥＴを用いて構成することもでき
る。

【０００９】図４は、図１に示すインバータ７の周辺の
構成を示す。図４において、１９ａは電解コンデンサ、
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄはパワーＭＯＳＦＥＴ
である。図４のインバータ回路７の接続は、以下の通り
である。パワーＭＯＳＦＥＴ２１ａのソースとパワーＭ
ＯＳＦＥＴ２１ｂのドレインおよびパワーＭＯＳＦＥＴ
２１ｃのソースとパワーＭＯＳＦＥＴ２１ｄのドレイン
が直列に接続され、パワーＭＯＳＦＥＴ２１ｂのドレイ
ンとパワーＭＯＳＦＥＴ２１ｄのドレインとの間にイン
バータ巻線５ｂが接続される。また、パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ２１ａのドレインとパワーＭＯＳＦＥＴ２１ｃのドレ
インが接続され、パワーＭＯＳＦＥＴ２１ｂのソースと
パワーＭＯＳＦＥＴ２１ｄのソースが接続される。電解
コンデンサ１９ａがパワーＭＯＳＦＥＴ２１ａのドレイ
ンとパワーＭＯＳＦＥＴ２１ｂのソースの間に接続され
る。電解コンデンサ１９ａの端子間に蓄電池６が接続さ
れる。

【００１０】次に、図１、図３、図４の回路の動作を説
明する。まず、バイパス運転モードについて述べる。商
用交流電源１の電圧が定格電圧である時には、バイパス
運転モードにて動作させる。このバイパス運転モードで
は、入力スイッチ２をオンし、バイパス切替スイッチ３
をバイパス回路１３側に接続し、出力スイッチ９をオン
する。この回路により、商用交流電源１と負荷１０が接
続され、商用交流電源１から負荷１０に電力を供給す
る。このとき、出力巻線５ｃの両端には商用交流電源１
の電圧が印加される。インバータ巻線５ｂの両端には出
力巻線５ｃとインバータ巻線５ｂの巻数比の分だけの電
圧が発生する。図４において、パワーＭＯＳＦＥＴ２１
ａとパワーＭＯＳＦＥＴ２１ｂ、および、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ２１ｃとパワーＭＯＳＦＥＴ２１ｄを商用周波数
よりも十分高い周波数で相補ＰＷＭ動作させることによ
り、インバータ７は出力巻線５ｃとインバータ巻線５ｂ
の漏れインダクタンスを利用したＰＷＭ制御ＡＣ−ＤＣ
コンバータとして動作し、電解コンデンサ１９ａに電荷
を充電する。パワーＭＯＳＦＥＴ２１ａ〜２１ｄのオン
オフを制御することで、この電解コンデンサ１９ａの電
圧を制御し、この結果蓄電池６を充電する。つぎに、イ
ンバータ運転モードについて説明する。商用交流電源１
が停電したときには、入力スイッチ２をオフすると共に
出力スイッチ９をオンし、蓄電池６の直流電力をインバ
ータ７を用いて高周波の交流電力に変換し、インバータ
巻線５ｂに印加する。出力巻線５ｃには、インバータ巻
線５ｂと出力巻線５ｃの巻数比だけの電圧が発生する。
このとき、インバータ巻線５ｂと出力巻線５ｃの漏れイ
ンダクタンスとフィルタコンデンサ８によるＬＣフィル
タにより高周波成分が減衰し、基本波成分である商用交
流電力が負荷に供給される。つぎに、本発明の主眼であ
る出力電圧一定制御モードについて述べる。このモード
では、入力スイッチ２と出力スイッチ９をオンし、バイ
パス切替スイッチ３を双方向スイッチ側に接続する。こ
の状態で、双方向スイッチ４ａと双方向スイッチ４ｄ、
双方向スイッチ４ｃと双方向スイッチ４ｂをそれぞれ同
時に、かつ、双方向スイッチ４ａと双方向スイッチ４ｃ
を相補に、商用周波数と比較して十分高い周波数でオン
オフ動作させる。このとき、双方向スイッチ４ａ〜４ｄ
の切替時に、補助巻線５ａを流れる電流が断続すること
のないように、双方向スイッチ４ａ〜４ｄは常に環流ル
ープを確保して動作させる。このとき、入力電圧Ｖｉｎ
と出力電圧Ｖｏｕｔとの関係は、出力巻線５ｃと補助巻
線５ａの巻数比を１：αとすると、双方向スイッチ４ａ
と双方向スイッチ４ｄのオン時比率が１００％で双方向
スイッチ４ｃと双方向スイッチ４ｂのオン時比率が０％
のときには（２）式の状態となって、出力電圧Ｖｏｕｔ
は入力電圧Ｖｉｎよりも低下する。一方、逆に双方向ス
イッチ４ａと双方向スイッチ４ｄのオン時比率が０％
で、双方向スイッチ４ｃと双方向スイッチ４ｂのオン時
比率が１００％のときには（４）式の状態となって、出
力電圧Ｖｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎよりも上昇する。そこ
で、双方向スイッチ４ａと双方向スイッチ４ｄのオン時
比率を０〜１００％の範囲で変化させることにより、出
力電圧を（２）式と（４）式の間で任意に上昇あるいは
低下させることができる。双方向スイッチ４ａ〜４ｄの
オンパルスは商用交流の位相に依らずほぼ一定の時比率
である。

【００１１】図５に、入力電圧Ｖｉｎと、出力電圧を一
定に制御するための双方向スイッチ４ａ，４ｄのオン時
比率の関係を示す。出力巻線５ｃと補助巻線５ａの巻数
比が１：αとして、αが０．１のとき、入力電圧Ｖｉｎ
が定格の９０％〜１１０％の範囲で変動しても、出力電
圧を定格電圧一定に制御できることを示している。同様
にα＝０．２の場合は、入力電圧が８０％〜１２０％の
範囲において出力電圧を定格電圧一定に補償できる。α
＝０．３の場合には、入力電圧７０％〜１３０％の範囲
において出力電圧を定格電圧一定に補償することができ
る。このように、本実施形態では、入力電圧の変動を吸
収し、出力電圧を一定に制御することが可能である。

【００１２】図６は、本実施形態における双方向スイッ
チ４ａ〜４ｄの制御回路を示す。図６において、３０は
電圧指令値、３１は実効値算出回路、３２は誤差増幅回
路、３３は三角波発生回路、３４はＰＷＭ波形発生回
路、３５はＮＯＴ回路、３６ａ〜３６ｄは駆動回路であ
る。図６において、実効値算出回路３１に出力電圧検出
値が入力され、実効値算出回路３１の出力が電圧指令値
３０の出力から減算される。この誤差（偏差）は誤差増
幅回路３２に入力され、出力がＰＷＭ波形発生回路３４
に入力される。ＰＷＭ波形発生回路３４には三角波発生
回路３３の出力も同時に入力される。ＰＷＭ波形発生回
路３４の出力は駆動回路３６ｂ，３６ｃとＮＯＴ回路３
５に入力される。ＮＯＴ回路３５の出力は駆動回路３６
ａ，３６ｄに入力される。駆動回路３６ａ〜３６ｄの出
力はそれぞれ双方向スイッチ４ａ〜４ｄに接続される。
この回路の動作を説明する。図１において入力電圧Ｖｉ
ｎが定格電圧よりも低下した場合には、これに伴って出
力電圧Ｖｏｕｔが低下する。このため、実効値算出回路
３１の出力値が電圧指令値３０よりも小さくなる。この
結果、誤差増幅回路３２には正の誤差が入力され、誤差
増幅回路３２の出力は正の値となる。この出力は、ＰＷ
Ｍ波形発生回路３４において、三角波発生回路３３の三
角波と比較され、ＰＷＭ波形が出力される。誤差増幅回
路３２の出力が正の場合、ＰＷＭ波形発生回路３４の出
力はオン時比率が大きくなるようになっている。その結
果、駆動回路３６ｂ，３６ｃによって駆動される双方向
スイッチ４ｂ，４ｃのオン時比率が５０％以上になる。
一方、双方向スイッチ４ａ，４ｄのオン時比率は５０％
以下になる。この結果、出力電圧Ｖｏｕｔは上昇する。
出力電圧Ｖｏｕｔは誤差増幅回路３２の働きにより、電
圧指令値Ｖｒｅｆに収束する。この制御回路により、入
力電圧Ｖｉｎが変化した場合でも出力電圧を一定に制御
することが可能になる。また、電圧指令値Ｖｒｅｆを任
意の値に変更するだけで、所望の出力電圧を得ることが
簡単に可能となる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
４組の双方向スイッチ手段から構成するブリッジ回路と
３巻線が巻回された変圧器を用いることによって、従来
のタップ切替時の出力電圧変動をなくし、商用給電時に
おける出力電圧を一定に制御することが可能となる。ま
た、従来の常時商用給電方式による無停電電源装置では
非常に困難であった特性を本発明では安価に実現するこ
とが可能となる。この結果、電源電圧変動の比較的大き
な地域や場所、あるいは、電源電圧変動に対して悪影響
を受けやすい負荷機器に対しては、常時インバータ給電
方式の無停電電源装置が必須とされていたが、本発明の
構成を用いれば、比較的低価格かつ同等の性能で負荷機
器を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による電圧安定化機能付き
無停電電源装置

【図２】従来の電圧安定化装置の回路図

【図３】本発明の双方向スイッチの一構成例を示す図

【図４】本発明のインバータの回路の詳細を示す図

【図５】本発明の入力電圧と双方向スイッチの時比率お
よび変圧器の巻数比の関係を示す図

【図６】本発明の双方向スイッチの制御回路

【符号の説明】

１…商用交流電源、２…入力スイッチ、３…バイパス切
替スイッチ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…双方向スイッ
チ、５…変圧器、５ａ…補助巻線、５ｂ…インバータ巻
線、５ｃ…出力巻線、６…蓄電池、７…インバータ、８
…フィルタコンデンサ、９…出力スイッチ、１０…負
荷、１３…バイパス回路、１８ａ，１８ｂ…ダイオー
ド、１９ａ…電解コンデンサ、２０ａ，２０ｂ…ＩＧＢ
Ｔ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…パワーＭＯＳＦ
ＥＴ、３０…電圧指令値、３１…実効値算出回路、３２
…誤差増幅回路、３３…三角波発生回路、３４…ＰＷＭ
波形発生回路、３５…ＮＯＴ回路、３６ａ〜３６ｄ…駆
動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者梅津秀恭茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者野原幹也茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者上田茂太茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内Ｆターム(参考） 5H007 BB05 CA02 CB05 CC32 5H750 BA01 BA05 CC07 CC11 CC14 DD26 DD27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インバータと蓄電池を備える常時商用給
電方式の無停電電源装置において、４組の双方向スイッ
チ手段から構成するブリッジ回路を商用交流電源と負荷
との間に挿入すると共に、前記ブリッジ回路に両端が接
続された補助巻線と、前記インバータに両端が接続され
たインバータ巻線と、両端に負荷が接続された出力巻線
の３巻線が巻回されてなる変圧器を有し、前記双方向ス
イッチを相補スイッチング動作させると共に、商用交流
周波数よりも十分高い周波数でオンオフ制御することに
より、前記負荷に印加される電圧を制御することを特徴
とする電圧制御機能付き常時商用無停電電源装置
【請求項２】請求項１項において、前記双方向スイッ
チ手段のオン時比率は、出力電圧検出値と電圧指令値の
偏差に基づいて定めることを特徴とする電圧制御機能付
き常時商用無停電電源装置。
【請求項３】請求項２項において、前記双方向スイッ
チ手段のオン時比率は、前記商用交流電源の電源周波数
の一周期の間で略一定であることを特徴とする電圧制御
機能付き常時商用無停電電源装置。
【請求項４】請求項１項から請求項３項のいずれかに
おいて、前記出力巻線間にコンデンサを接続することを
特徴とする電圧制御機能付き常時商用無停電電源装置。
【請求項５】請求項１項から請求項４項のいずれかに
おいて、前記双方向スイッチ手段は、逆向きに直列接続
された２個のオンオフ制御デバイスを用いて構成するこ
とを特徴とする電圧制御機能付き常時商用無停電電源装
置。