JP2009072001A - 無停電電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ回路の制御主体となるマイクロコンピュータが機能不全に陥っている間も、途切れることなく負荷機器へ交流電力を供給できるようにすること。
【解決手段】受電端子１１，１２と、蓄電手段と、給電端子１３，１４と、物理量検出手段と、角波信号生成手段と、正弦波信号生成手段と、操作量特定手段と、三角波信号の振幅の方が小さい第１の時間と三角波信号の振幅の方が大きい第２の時間とを特定する比較手段と、第１の時間になるとオフからオンへ切り換わる第１および第４のスイッチング素子２５，２６，２７，２８と、第２の時間になるとオフからオンへ切り換わる第２および第３のスイッチング素子２５，２６，２７，２８とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無停電電源装置に関する。

無停電電源装置は、商用交流電源と負荷機器の間に介挿して利用される。無停電電源装置は、商用交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換し、変換により得た直流電圧をもってバッテリを充電する。そして、停電などの事情によって商用交流電源からの電力の供給が滞ると、バッテリに充電された直流電圧を商用交流電源と同波形の交流電圧に変換し、負荷機器へ印加する（特許文献１を参照）。バッテリに充電された直流電圧から交流電圧への変換は、負荷機器を接続する一対の給電端子とバッテリとの間に設けられたインバータ回路によって行われる。インバータ回路は、バッテリの正負の極の各々と負荷機器を接続する一対の給電端子の各々の間に１つずつスイッチング素子を配してなる。それらの４つのスイッチング素子のオン／オフ制御を通じてバッテリから給電端子へ印加される電圧の極性を切り換えていくことにより、商用交流電源と同波形の交流電圧が作り出される。
特開２００３−２０４６３５号

ところで、インバータ回路をなす各スイッチング素子は、マイクロコンピュータから供給される信号に従ってオン／オフの切り換えがなされる。そして、その信号の供給主体であるマイクロコンピュータは、自らに組み込まれたプログラムに従って動作する。よって、プログラムにバグが含まれているなどの事情によってマイクロコンピュータが機能不全に陥ると、インバータ回路のスイッチング素子のオン／オフが切り換わらず、給電端子に接続された負荷機器へ電力を供給できなくなるという問題がある。

本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、インバータ回路の制御主体となるマイクロコンピュータが機能不全に陥っている間も、途切れることなく負荷機器へ交流電力を供給できるような仕組みを提供することを目的とする。

本発明の好適な態様である無停電電源装置は、商用交流電源によって蓄電されたバッテリの直流電圧をインバータ回路によるスイッチング動作によって交流電圧に変換して負荷機器へその交流電圧を印加する無停電電源装置であって、インバータ回路の制御主体となるマイクロコンピュータが機能不全に陥っている間も途切れることなくスイッチング動作のための正弦波信号を供給する正弦波信号生成手段を備えることを特徴とする。

本発明の別の好適な態様である無停電電源装置は、商用交流電源と接続される一対の受電端子と、受電端子に印加される電圧を基に蓄電する蓄電手段と、負荷機器と接続される一対の給電端子と、給電端子に印加される電圧に応じた物理量を検出する検出手段と、三角波信号を生成する三角波信号生成手段と、正弦波信号を生成する正弦波信号生成手段と、正弦波信号生成手段が生成する正弦波信号の振幅の操作量を検出手段が検出する物理量に応じて特定する操作量特定手段と、操作量特定手段によって操作量が特定されている間は正弦波信号の振幅にその操作量を加えて得た振幅と三角波信号の振幅とを比較する一方、操作量特定手段によって操作量が特定されていない間は正弦波信号の振幅と三角波信号の振幅とを比較し、三角波信号の振幅の方が小さい第１の時間と三角波信号の振幅の方が大きい第２の時間とを特定する比較手段と、一対の給電端子のうち一方と蓄電手段の正極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、第１の時間になるとオフからオンへ切り換わり、第２の時間になるとオンからオフへ切り換わる第１のスイッチング素子と、一対の給電端子のうち他方と蓄電手段の正極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、第１の時間になるとオンからオフへ切り換わり、第２の時間になるとオフからオンへ切り換わる第２のスイッチング素子と、一対の給電端子のうち一方と蓄電手段の負極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、第１の時間になるとオンからオフへ切り換わり、第２の時間になるとオフからオンへ切り換わる第３のスイッチング素子と、一対の給電端子のうち他方と蓄電手段の負極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、第１の時間になるとオフからオンへ切り換わり、第２の時間になるとオンからオフへ切り換わる第４のスイッチング素子とを備えることを特徴とする。

また、正弦波信号生成手段は、三角波信号に比べて振幅のピークが小さい正弦波信号を生成し、操作量特定手段は、検出手段が検出した物理量がその既定値よりも小さい場合、正弦波信号の振幅を三角波信号の振幅のピークに近づける正方向の操作量を特定し、検出手段が検出した物理量がその既定値よりも大きい場合、正弦波信号の振幅を三角波信号の振幅のピークから遠ざける負方向の操作量を特定するようにしてもよい。

また、操作量特定手段は、検出手段が検出した物理量とその既定値の差分の大きさにに応じて操作量の絶対値の大きさを特定するようにしてもよい。

本発明によると、インバータ回路の制御主体となるマイクロコンピュータが機能不全に陥っている間も、途切れることなく負荷機器へ電力を供給できるような仕組みを提供することができる。

（発明の実施の形態）
本発明の実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる無停電電源装置のハードウェア概略構成を示す図である。この無停電電源装置は、一対の受電端子１１，１２、一対の給電端子１３，１４、コンバータ回路１５、バッテリ１６（「蓄電手段」に相当）、インバータ回路１７、ＬＰＦ（Low Pass Filter）回路１８、出力電圧検出回路１９（「検出手段」に相当）、制御部５０を有する。なお、無停電電源装置は、複数組の給電端子１３，１４を有するものであってもよい。対をなす受電端子１１，１２は、商用交流電源（図示せず）に接続される。また、給電端子１３，１４には、コンピュータなどの負荷機器が接続される。

図１に示すように、無停電電源装置の受電端子１１，１２と給電端子１３，１４とを繋ぐ電力線には、コンバータ回路１５、バッテリ１６、インバータ回路１７、ＬＰＦ回路１８が介挿されている。コンバータ回路１５は、受電端子１１，１２から電力線を介して自らに印加される交流電圧を直流電圧へ変換する。変換により得られた直流電圧は、バッテリ１６およびインバータ回路１７へ印加される。バッテリ１６には、その正極と負極の電位差がコンバータ回路１５から印加される直流電圧と同じレベルに至るまで電気エネルギーが蓄電される。そして、停電などの事情によってコンバータ回路１５から印加される直流電圧が自らの正極と負極の電位差よりも低くなると、それまで充電した電気エネルギーを直流電圧として放電する。

インバータ回路１７は、コンバータ回路１５およびバッテリ１６から電力線を介して自らに印加される直流電圧を交流電圧へ変換する。このインバータ回路１７は、対をなす入力端子２１，２２と、対をなす出力端子２３，２４と、４つのスイッチング素子２５，２６，２７，２８と、４つの還流ダイオード２９，３０，３１，３２とを有する。各スイッチング素子２５，２６，２７，２８は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのトランジスタである。

インバータ回路１７の一方の入力端子２１はバッテリ１６の正極に接続され、他方の入力端子２２はバッテリ１６の負極に接続される。また、インバータ回路１７の一方の出力端子２３は一方の給電端子１３と接続され、他方の出力端子２４は他方の給電端子１４と接続される。４つのスイッチング素子２５，２６，２７，２８のうち、１つ目のスイッチング素子２５のソースは一方の入力端子２１に接続され、そのドレインは一方の出力端子２３に接続される。２つ目のスイッチング素子２６のソースは一方の入力端子２１に接続され、そのドレインは他方の出力端子２４に接続される。３つ目のスイッチング素子２７のソースは一方の出力端子２３に接続され、そのドレインは他方の入力端子２２に接続される。４つ目のスイッチング素子２８のソースは他方の出力端子２４に接続され、そのドレインは他方の入力端子２２に接続される。これらの４つのスイッチング素子２５，２６，２７，２８の各々は、ゲートに供給される信号がハイレベルである間は、オン状態、つまり、ソース−ドレイン間に電流が流れる状態となる。そして、ゲートに供給される信号がローレベルである間は、オフ状態、つまり、ソース−ドレイン間に電流が流れない状態となる。

４つの還流ダイオード２９，３０，３１，３２のうち１つ目の還流ダイオード２９は、１つ目のスイッチング素子２５のソース−ドレイン間へ逆向きの電流を流すように接続され、２つ目の還流ダイオード３０は、２つ目のスイッチング素子２６のソース−ドレイン間へ逆向きの電流を流すように接続される。また、３つ目の還流ダイオード３１は、３つ目のスイッチング素子２７のソース−ドレイン間へ逆向きの電流を流すように接続され、４つ目の還流ダイオード３２は、４つ目のスイッチング素子２８のソース−ドレイン間へ逆向きの電流を流すように接続される。

インバータ回路１７の出力端子２３，２４の各々と給電端子１３，１４とを繋ぐ電力線には、ＬＰＦ回路１８と出力電圧検出回路１９が介挿されている。ＬＰＦ回路１８は、リアクトル３３とコンデンサ３４とを有しており、インバータ回路１７の出力端子２３，２４から印加される交流電圧から高周波成分を除去する。また、出力電圧検出回路１９は、給電端子１３，１４へ印加される交流電圧（「物理量」に相当）を検出し、後述する制御部５０のマイクロコンピュータ５１へ信号線を介して供給する。

制御部５０は、マイクロコンピュータ５１（「操作量特定手段」に相当）、基準クロック指定回路５２、第１加算器５３、クロック発生回路５４、基準正弦波発生回路５５、第２加算器５６、パルス発生回路５７（「三角波生成手段」、「比較手段」に相当）を有する。マイクロコンピュータ５１は、出力電圧検出回路１９から信号の供給を受け、その信号が示す実効電圧値と予め設定された実効電圧の既定値との差分を特定する。そして、負荷機器へ印加する交流電圧の波形を決定付ける正弦波信号（後述）の周期および振幅の操作量をその差分に応じて割り出し、割り出した操作量を示す信号を第１加算器５３および第２加算器５６へそれぞれ出力する。マイクロコンピュータ５１は、図示しない、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有する。ＲＯＭは、出力電圧検出回路１９が検出した実効電圧値とその既定値との差分を周期および振幅の操作量に換算するためのスケールデータや、換算に関わる一連の処理の手順を記したプログラムを記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵにワークエリアを提供する。このマイクロコンピュータ５１のＣＰＵの振る舞いの詳細は、後述する。

基準クロック指定回路５２は、５０ヘルツまたは６０ヘルツのうち一方の基準クロックを指定する信号を出力する。基準クロック指定回路５２が出力する信号は、第１加算器５３にて周波数の操作量を示す信号と加算され、加算後の周波数を示す信号がクロック発生回路５４へ供給される。

クロック発生回路５４は、第１加算器５３から供給される信号が示す周波数のクロック信号を出力する。クロック発生回路５４が出力するクロック信号は、基準正弦波発生回路５５へ供給される。

基準正弦波発生回路５５は、クロック発生回路５４から供給される信号が示す周波数の正弦波信号を出力する。基準正弦波発生回路５５が出力する正弦波信号は、第２加算器５６を経由してパルス発生回路５７へ供給される。マイクロコンピュータ５１から第２加算器５６へ振幅の操作量を示す信号が供給されている場合、第２加算器５６を経由する正弦波信号は、操作量を示す信号に応じてその振幅を増幅または減衰された上で、パルス発生回路５７へ供給される。

パルス発生回路５７は、自らの三角波生成回路（図示せず）が生成する三角波信号の振幅よりも第２加算器５６から入力される正弦波信号の振幅が大きい間（「第１の時間」に相当）は自らが出力する信号をハイレベルにし、両者の大小関係が逆転している間（「第２の時間」に相当）はその信号をローレベルに切り換える。つまり、このパルス発生回路５７が出力する信号は、正弦波信号の振幅の大きさに応じてそのハイレベルの時間（パルス幅）の割合が変化するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。なお、このパルス発生回路５７の三角波生成回路が生成する三角波信号の振幅は、基準正弦波発生回路５５が出力する正弦波信号の振幅よりも大きくなければならない。望ましくは、正弦波信号の振幅のピークが三角波信号の振幅のピークの５分の４程度の大きさであるとよい。

パルス発生回路５７の出力端子は、インバータ回路１７の４つのスイッチング素子２５，２６，２７，２８の各々のゲートと信号線を介して繋がっている。さらに、２つ目のスイッチング素子２６と３つ目のスイッチング素子２７へ繋がる電力線には反転回路６０が介挿されている。このため、パルス発生回路５７が出力する信号がハイレベルである間は、１つ目のスイッチング素子２５と４つ目のスイッチング素子２８とからなる一方の組がオン状態になり、一方の給電端子１３へ繋がる出力端子２３がバッテリ１６の正極へ繋がる入力端子２１と接続される。一方、パルス発生回路５７が出力する信号がローレベルである間は、２つ目のスイッチング素子２６と３つ目のスイッチング素子２７とからなる他方の組がオン状態となり、一方の給電端子１３へ繋がる出力端子２３がバッテリ１６の負極へ繋がる入力端子２２と接続される。よって、５０ヘルツから６０ヘルツ程度の周波数でスイッチング素子２５，２６，２７，２８を組毎にスイッチングし、バッテリ１６の正極および負極と給電端子１３，１４の各々の接続を切り換えることにより、バッテリ１６の直流電圧がその周波数の交流電圧に変換される。さらに、パルス発生回路５７にて三角波信号との比較に供される正弦波信号の振幅を操作量に応じて増幅し、または、減衰することにより、交流電圧の振幅が調整される。

この原理について、図２を参照してさらに説明する。図２（Ａ）は、パルス発生回路５７の三角波生成回路が生成する三角波信号の波形と、基準正弦波発生回路５５から第２加算器５６を経由してパルス発生回路５７に入力される正弦波信号の波形を重ね合わせた図である。図２（Ｂ）は、パルス発生回路５７から１つ目のスイッチング素子２５と４つ目のスイッチング素子２８へ供給されるＰＷＭ信号の波形を示す図であり、図２（Ｃ）は、パルス発生回路５７から反転回路６０を経由して２つ目のスイッチング素子２６と３つ目のスイッチング素子２７へ供給されるＰＷＭ信号の波形を示す図である。図２（Ｄ）は、インバータ回路１７からＬＰＦ回路１８を介して給電端子１３，１４に印加される交流電圧の波形を示す図である。これら４つの波形は、時間軸を揃えて記してある。

図２（Ａ）に示すように、第２加算器５６を介してパルス発生回路５７へ供給される正弦波信号の１波長は、その１波長に相当する複数の三角波信号と交差し、正弦波信号と三角波信号が交差するたびに両者の振幅の大小関係が逆転する。そして、正弦波信号の振幅がゼロクロス点から正側へ大きくなると、正弦波信号の振幅が三角波信号の振幅を上回っている時間の割合が大きくなり、その割合は正弦波信号の振幅が正側のピークに至ったところで極大化する。また、正側のピークに至った正弦波信号の振幅がそこからゼロクロス点へ向かって小さくなると、正弦波信号の振幅が三角波信号の振幅を上回っている時間の割合が小さくなり、その割合は正弦波信号の振幅が負側のピークに至ったところで極小化する。さらに、負側のピークに至った正弦波信号の振幅がそこからゼロクロス点へ向かって再び大きくなると、その振幅が正側のピークに至るまで、正弦波信号の振幅が三角波信号の振幅を上回っている時間の割合が大きくなる。三角波信号と正弦波信号のうち一方の振幅が他方の振幅を上回る時間の割合は、以上のサイクルに従った伸縮を繰り返す。

パルス発生回路５７は、正弦波信号の振幅が三角波信号の振幅を上回っている間は、自らが出力する信号をハイレベルにし、正弦波信号の振幅が三角波信号の振幅を下回っている間は、その信号をローレベルにする。よって、図２（Ｂ）に示すように、正弦波信号の振幅が三角波信号の振幅を上回っている時間が長くなると、１つ目のスイッチング素子２５と４つ目のスイッチング素子２８へ供給される信号がハイレベルになりそれらのスイッチング素子２５，２８がオン状態になる時間が長くなる。一方で、図２（Ｃ）に示すように、正弦波信号の振幅が三角波信号の振幅を下回っている時間が長くなると、２つ目のスイッチング素子２６と３つ目のスイッチング素子２７へ供給される信号がハイレベルになりそれらのスイッチング素子２６，２７がオン状態になる時間が長くなる。

１つ目のスイッチング素子２５と４つ目のスイッチング素子２８がオン状態になると、給電端子１３へ繋がる出力端子２３がバッテリ１６の正極へ繋がる入力端子２１と接続される一方、給電端子１４へ繋がる出力端子２４がバッテリ１６の負極へ繋がる入力端子２２と接続される。また、２つ目のスイッチング素子２６と３つ目のスイッチング素子２７がオン状態になると、給電端子１３へ繋がる出力端子２３がバッテリ１６の負極へ繋がる入力端子２２と接続される一方、給電端子１４へ繋がる出力端子２４がバッテリ１６の正極へ繋がる入力端子２１と接続される。さらに、出力端子２３，２４と給電端子１３，１４の間には、交流電圧の高周波成分を除去するＬＰＦ回路１８が介挿されている。よって、図２（Ｄ）に示すように、基準正弦波発生回路５５が生成する正弦波信号と同じ、つまり、商用交流電源と同じ周波数の交流電圧が得られる。そして、この交流電圧の波形の正方向の振幅は、１つ目のスイッチング素子２５と４つ目のスイッチング素子２８がオン状態になる一方で２つ目のスイッチング素子２６と３つ目のスイッチング素子２７がオフ状態になる時間が長いほど大きくなり、その負方向の振幅は、それらのスイッチング素子２５，２６，２７，２８のオン状態とオフ状態が逆転した時間が長いほど大きなものとなる。

上述したように、基準正弦波発生回路５５が出力する正弦波信号は、第２加算器５６による増幅または減衰を経た上でパルス発生回路５７へ供給される。第２加算器５６にによる増幅を経た正弦波信号の振幅は、図２（Ａ）の三角波信号の振幅のピークにより近づくことになるため、図２（Ｄ）に示す交流電圧の振幅、つまり、給電端子１３，１４へ印加される交流電圧の実効電圧がより大きなものとなる。一方、第２加算器５６による減衰を経た正弦波信号の振幅は、図２（Ａ）の三角波信号の振幅のピークからより遠ざかることになるため、図２（Ｄ）に示す交流電圧の振幅、つまり、給電端子１３，１４へ印加される交流電圧の実効電圧がより小さなものとなる。

この第２加算器５６による増幅または減衰の大きさを示す操作量は、出力電圧検出回路１９からマイクロコンピュータ５１へ供給される信号が示す実効電圧値を基に特定される。マイクロコンピュータ５１は、出力電圧検出回路１９から供給される信号が示す実効電圧値と既定値との差分を演算し、その差分を埋め合わせるに足る操作量の値を特定する。例えば、出力電圧検出回路１９が検出した実効電圧値が既定値よりも小さくなっている場合、正弦波信号の振幅を三角波信号の振幅のピークへ近づける正方向の操作量が特定され、その操作量の絶対値が実効電圧値と既定値との差分に応じて大きくなる。反対に、出力電圧検出回路１９が検出した実効電圧値が既定値よりも大きくなっている場合、正弦波信号の振幅を三角波信号の振幅のピークから遠ざける負方向の操作量が特定され、その操作量の絶対値が実効電圧値と既定値の差分に応じて大きくなる。

この実効電圧のフィードバック制御を司るマイクロコンピュータ５１のＣＰＵの振る舞いについて、さらに詳述する。ＣＰＵは、図示しない操作子から起動信号が供給されると、ＲＯＭに記憶されたプログラムをその冒頭のコードから逐次実行する。また、ＣＰＵは、ウォッチドッグ回路（図示せず）から再起動信号が供給されると、ＲＡＭ６２に記憶されたプログラムをその冒頭のコードから実行し直すことで自らに再起動をかける。ウォッチドッグ回路は、ＣＰＵから自らへの信号の供給を監視している。一方、ＣＰＵの実行に供されるプログラムには、周期的にウォッチドッグ回路へ信号を供給するルーティンが含まれている。ウォッチドッグ回路は、ＣＰＵから自らへの信号の供給のない状態が所定時間に渡って継続すると、ＣＰＵがハングアップなどの機能不全に陥っていると判断し、ＣＰＵへ再起動信号を供給する。この結果、ＣＰＵに再起動がかかる。

ここで、再起動信号の供給を受けたＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを冒頭のコードから実行し直し、第２加算器５６を経由する正弦波信号に増幅または減衰を施し得る状態の復元に要する時間は、概ね２０ミリ秒であり、その復元が完了するまでは、基準正弦波発生回路５５が生成した正弦波信号が増幅または減衰を経ることなくそのままパルス発生回路５７へ供給されてしまう。しかしながら、その正弦波信号と三角波信号を比較してＰＷＭ信号を出力するパルス発生回路５７の挙動自体には差し支えがなく、出力電圧検出回路１９が検出した実効電圧値のフィードバックがかからない交流電圧が給電端子１３，１４へ印加されるため、いわゆる瞬断の発生を回避できる。

以上説明した本実施形態にかかる無停電電源装置は、ＰＷＭ信号制御に不可避な一方の信号である正弦波信号の生成に特化した基準正弦波発生回路５５を設け、出力電圧検出回路１９が検出した実効電圧値と既定値との差分をその正弦波信号の増幅または減衰にフィードバックする処理を、プログラムに従って動作するマイクロコンピュータ５１に実行させるようになっている。このように、マイクロコンピュータ５１の処理能力からすれば単純な処理である正弦波信号の生成の機能をマイクロコンピュータ５１から分離して回路化することにより、プログラムの不具合などによってマイクロコンピュータ５１が機能不全に陥っている間も、定格の正弦波信号を生成し続けることができ、ＰＷＭ信号制御の停滞を防ぐことができる。よって、インバータ回路１７の制御主体となるマイクロコンピュータ５１が機能不全に陥っている間も、途切れることなく負荷機器へ電力を供給することができる。

（他の実施形態）
本発明は、上述の各実施形態に限定されることなく、種々の変形実施が可能である。

上記実施形態において、基準正弦波発生回路５５が生成する正弦波信号の振幅は、三角波信号の５分の４程度であることが望ましく、基準正弦波発生回路５５とパルス発生回路５７の間に介挿される第２加算器５６は、マイクロコンピュータ５１による制御の下、自らを経由する正弦波信号の振幅を三角波信号の振幅のピークに近づく方向へ増幅し、または、そのピークから遠ざかる方向へ減衰することで、インバータ回路１７の変換より得られる交流電圧の実効電圧を調整するようになっている。これに対し、基準正弦波発生回路５５が生成する正弦波信号の振幅は、三角波信号のピークよりも小さく、第２加算器５６による増幅の余地を残すようになってさえいれば、三角波信号の５分の４より大きくても小さくてもよい。

上記実施形態においては、基準正弦波発生回路５５、第２加算器５６、およびパルス発生回路５７を用いたアナログ信号処理によって、インバータ回路１７の各スイッチング素子２５，２６，２７，２８のスイッチングを制御している。これに対し、正弦波や三角波の振幅値をバイナリデータとして比較演算等を行うデジタル信号処理によって、インバータ回路１７の各スイッチング素子２５，２６，２７，２８のスイッチングを制御してもよい。

なお、マイクロコンピュータ５１と基準正弦波発生回路５５の故障率は、基準正弦波発生回路５５のほうが低いものとすることで、マイクロコンピュータ５１内に正弦波生成機能を持たせる場合と比べてより良いものとなる。このように、基準正弦波発生回路５５を、インバータ回路１７を制御するマイクロコンピュータ５１とは別に設けることで、マイクロコンピュータ５１の故障による弊害を防止することができる。また、上述の実施形態で述べた機能を取り込んだマイクロコンピュータとしてもよい。すなわち、ファームウェアの動作状態とは関係なく、常時、正弦波パルスを出力する機能を持つマイクロコンピュータとしても良い。

本発明の実施形態にかかる無停電電源装置のハードウェア概略構成を示す図である。 図１に示す無停電電源装置内の信号を示す図で、図２（Ａ）は、正弦波信号と三角波信号の波形を示す図であり、図２（Ｂ），（Ｃ）は、ＰＷＭ信号の波形を示す図であり、図２（Ｄ）は、交流電圧の波形を示す図である。

符号の説明

１１，１２…受電端子、１３，１４…給電端子、１５…コンバータ回路、１６…バッテリ（「蓄電手段」に相当）、１７…インバータ回路、１８…ＬＰＦ回路、１９…出力電圧検出回路（「検出手段」に相当）、５０…制御部、２１，２２…入力端子、２３，２４…出力端子、２５，２６，２７，２８…スイッチング素子、２９，３０，３１，３２…還流ダイオード、３３…リアクトル、３４…コンデンサ、５１…マイクロコンピュータ（「操作量特定手段」に相当）、５２…基準クロック指定回路、５３…第１加算器、５４…クロック発生回路、５５…基準正弦波発生回路（「正弦波信号生成手段」に相当）、５６…第２加算器、５７…パルス発生回路（「三角波信号生成手段」、「比較手段」に相当）、６０…反転回路

Claims (4)

1. 商用交流電源によって蓄電されたバッテリの直流電圧をインバータ回路によるスイッチング動作によって交流電圧に変換して負荷機器へその交流電圧を印加する無停電電源装置において、
   上記インバータ回路の制御主体となるマイクロコンピュータが機能不全に陥っている間も途切れることなく上記スイッチング動作のための正弦波信号を供給する正弦波信号生成手段を備えることを特徴とする無停電電源装置。
2. 商用交流電源と接続される一対の受電端子と、
   上記受電端子に印加される電圧を基に蓄電する蓄電手段と、
   負荷機器と接続される一対の給電端子と、
   上記給電端子に印加される電圧に応じた物理量を検出する検出手段と、
   三角波信号を生成する三角波信号生成手段と、
   正弦波信号を生成する正弦波信号生成手段と、
   上記正弦波信号生成手段が生成する正弦波信号の振幅の操作量を上記検出手段が検出する物理量に応じて特定する操作量特定手段と、
   上記操作量特定手段によって操作量が特定されている間は上記正弦波信号の振幅にその操作量を加えて得た振幅と上記三角波信号の振幅とを比較する一方、上記操作量特定手段によって操作量が特定されていない間は上記正弦波信号の振幅と上記三角波信号の振幅とを比較し、上記三角波信号の振幅の方が小さい第１の時間と上記三角波信号の振幅の方が大きい第２の時間とを特定する比較手段と、
   上記一対の給電端子のうち一方と上記蓄電手段の正極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、上記第１の時間になるとオフからオンへ切り換わり、上記第２の時間になるとオンからオフへ切り換わる第１のスイッチング素子と、
   上記一対の給電端子のうち他方と上記蓄電手段の正極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、上記第１の時間になるとオンからオフへ切り換わり、上記第２の時間になるとオフからオンへ切り換わる第２のスイッチング素子と、
   上記一対の給電端子のうち一方と上記蓄電手段の負極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、上記第１の時間になるとオンからオフへ切り換わり、上記第２の時間になるとオフからオンへ切り換わる第３のスイッチング素子と、
   上記一対の給電端子のうち他方と上記蓄電手段の負極とを繋ぐ電力線に介挿されたスイッチング素子であって、上記第１の時間になるとオフからオンへ切り換わり、上記第２の時間になるとオンからオフへ切り換わる第４のスイッチング素子と、
   を備えることを特徴とする無停電電源装置。
3. 前記正弦波信号生成手段は、
   前記三角波信号に比べて振幅のピークが小さい正弦波信号を生成し、
   前記操作量特定手段は、
   前記検出手段が検出した物理量がその既定値よりも小さい場合、前記正弦波信号の振幅を前記三角波信号の振幅のピークに近づける正方向の操作量を特定し、前記検出手段が検出した物理量がその既定値よりも大きい場合、前記正弦波信号の振幅を前記三角波信号の振幅のピークから遠ざける負方向の操作量を特定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無停電電源装置。
4. 前記操作量特定手段は、
   前記検出手段が検出した物理量とその既定値の差分の大きさにに応じて前記操作量の絶対値の大きさを特定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の無停電電源装置。

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