JP2007043880A

JP2007043880A - コンデンサーパック

Info

Publication number: JP2007043880A
Application number: JP2005248388A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Matsubara; 与至郎松原; Naoki Yamamoto; 直樹山本
Original assignee: Nipron Co Ltd
Current assignee: Nipron Co Ltd
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】バッテリーのようなメンテナンスを行わず、瞬時の停電や電圧低下時にバックアップを行うためのコンデンサーパックを提供する。
【解決手段】電源装置の保持時間を延ばすために大容量のコンデンサーを、コンデンサーに膨大な突入電流が流れる事を防止する為の制御回路と共にユニット化し、コネクターの端子を通して電源装置の一次側平滑コンデンサーに並列に接続する事で、入力となる電源の瞬時停電や電圧低下時にも、メンテナンス不要で電源装置の出力電力を保つ事ができることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、パソコン用に使用されている電源装置に外から接続する事で、入力となる商用交流電源が瞬時の停電や電圧の低下に陥った時にでも、作業中の内容やデータをフラッシュメモリ等の短時間で記憶が可能な記憶媒体へ書き込む間、出力電力を保持する為の、電源装置に接続するコンデンサーパックを提供するものである。

入力電源の停電や電圧低下時に接続された機器のバックアップの為に、バッテリーを用いた無停電電源やＵＰＳといったものが使用されている。

従来バックアップの為に用いられてきたバッテリーは、バックアップ時間は長いものの、定電流定電圧での充電が必要であったり、また寿命が短い為にメンテナンスが欠かせない物である等の問題があった。

バッテリーに代わり寿命が長い為にメンテナンスが不要のコンデンサーを使用しこのコンデンサー、充放電制御回路からなるコンデンサーパックを外部より外付けでコネクター端子を通して電源装置の一次側平滑コンデンサーに並列に接続することで、一次側平滑コンデンサーの容量が増大し、入力電源の瞬時停電や電圧低下時にも出力を短時間保持する事が出来る。

本発明によると、メンテナンスが不要なコンデンサーを用いて突入電流を増やすことなく、入力となる商用交流電源が瞬時の停電や電圧の低下に陥った時にでも記憶媒体へのバックアップを取る間、電源装置からの出力電力を保持することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明によるコンデンサーパックを接続した電源回路の構成を示すブロック図である。
平滑コンデンサー３には、入力源である商用交流電源１からの交流電圧が整流回路２によって整流された直流電圧が蓄えられている。この平滑コンデンサー３の容量によって、商用交流電源１が停電又は電圧低下時に負荷１０への出力電力を保持できる時間が決まっている。平滑コンデンサー３の容量を大きくすれば、出力電力の保持時間は長くなるが、容量を大きくするには、電源寸法の大型化が必要でありパソコン電源規格のサイズに収まらなくなる。また電源ＯＮ時に平滑コンデンサー３に流れ込む突入電流も大きくなってしまう不具合がある。

本発明では平滑コンデンサー３の容量を増加させる為に追加するコンデンサー１４，１５，１６を電源装置とは別のユニットとし、コンデンサーパック１７とすることで電源のサイズを大型化することなく長い保持時間を得ることができる。このコンデンサーパック１７内にコンデンサー１４，１５，１６に対して膨大な突入電流を流すことなく充電を制御する為の充電制御回路１３を設け、これらのコンデンサー１４，１５，１６へ２〜３分かけて充電が行われるよう制御している。この充電制御をすることで平滑コンデンサー３の容量は増加するが、突入電流はコンデンサーパック１７を接続する前と変わらない値とすることができる。
ここでのコンデンサーパック１７内のコンデンサーの数は図の数に限られた物ではなく、また充電制御回路の位置も図の位置に限られたものではない。

コンデンサーパック１７内のコンデンサー１４，１５，１６の充電時間である２〜３分はコンピューターで使用されるＯＳの起動時間であり、その時間内ではバックアップの機能が不要であることから、この時間をコンデンサー１４，１５，１６の充電時間に割り当てている。

コンデンサーを使用することで、バッテリーを使用しているものと比べればバックアップの時間が少なくなり、例えば１５０Ｗで１秒間程となる。このバックアップ時間では、ハードディスクへのデータの書込みは出来ないが、ハードディスクは振動や熱に弱い事からハードディスクを避け、フラッシュメモリで記録をすることが増えてきている。フラッシュメモリへの書込み時間は短時間であるため、コンデンサーによるバックアップでこの時間を確保できる。
半導体製造装置では、入力電源が瞬時停電時のバックアップが規定されており、コンデンサーによるバックアップが有効に使用できる。

コンデンサ−パック１７を電源装置とは別のユニットとし、外から脱着可能とした事で、１種類の電源装置に対してバックアップの有り無しを容易に組合わせる事ができ、更にコンデンサーパックの容量の選択あるいは更にコンデンサーパックを並列接続する等で簡単に必要なバックアップ時間を選択することができる利点がある。
また、使用温度１０５℃で５０００時間の寿命のコンデンサーを使用することで、周囲温度４５℃での使用で１２年の寿命を得る事ができ、コンデンサーパックのメンテナンスは不要だといえる。

コンデンサーの充電状態によっては、コンデンサーパック１７は感電の危険性があるため、あらかじめ規定した電圧（例えば３０Ｖ等）以上の電圧があるときは、ＬＥＤを点灯させる事で感電する危険を防止することができる。

バックアップユニット１７をコンピューターの５インチベイあるいは３．５インチベイに取り付けられる形状に収める事で、汎用のコンピューターにバックアップ用のコンデンサーパック１７を取り付けることができ、コンデンサーパックを取り付ける特別な筐体が不要となる。

前述のＬＥＤによる感電の危険表示のみではなく、コンデンサーに蓄電された高電位のエネルギーを電源のＯＦＦと同時に放電させる回路を設ける事で、感電の危険を表示するだけではなく、感電の危険を無くすことができる。

コンデンサーパックを接続した電源回路の構成を示すブロック図５インチベイへの取付けが可能な形状のコンデンサーパック斜視図コンピューターの５インチベイへのバッテリーパックの組込みを示した斜視図

符号の説明

１商用交流電源
２整流回路
３平滑用コンデンサー
４スイッチンッグ素子
５高周波トランス
６ダイオード
７ダイオード
８チョークコイル
９平滑用コンデンサー
１０負荷装置
１１コンデンサーパック接続用コネクター
１２コンデンサーパック接続用コネクター
１３充放電制御回路
１４コンデンサー
１５コンデンサー
１６コンデンサー
１７コンデンサーパック
１８放電制御回路
１９パソコン本体

Claims

交流電源からの交流を整流する整流回路と、この整流回路の出力側に高周波トランスの一次巻線と一次側スイッチング素子とを直列に接続された、高周波トランスに対して高周波パルス電圧を発生させるための一次側回路と、前記高周波トランスの二次巻線に整流、平滑回路が接続された、負荷に対して直流出力電力を供給する二次側回路を備えたスイッチングレギュレータの、一次側の平滑コンデンサーに並列に外部より外付けすることで、交流電源の瞬時停電や、電圧の低下時に出力電力を保持する時間を延長することができる、外付けのコンデンサーとそのコンデンサーへの突入電流を防止する為の充電制御回路と交流電源の停電や電圧低下時の放電回路からなるコンデンサーパック。
コンピューター内のハードディスクドライブ等を収納する５インチベイもしくは３．５インチベイに収められる形状にした、請求項１記載のコンデンサーパック。
外付けする大容量コンデンサー蓄電された高電位のエネルギーを電源ＯＦＦ時に速やかに放電させ感電の危険を防止する回路を備えた請求項１又は請求項２記載のコンデンサーパック。