JP2017135925A - 電源切換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同期切換手段や、横流を抑制する横流抑制手段などを設けることなく、電源切り換え時に横流の発生を防止することのできる電源切換装置を提供する。【解決手段】第１と第２の交流電源のそれぞれから共通の負荷へ給電する２つの給電回路に、それぞれ給電スイッチを設け、これらの給電スイッチの切り換えにより負荷へ給電する電源を切り換える電源切換装置において、前記２つの給電スイッチを、それぞれ２つのサイリスタ素子を逆極性に並列接続して構成し、前記２つの給電スイッチを切り換えて電源を切り換える際、オンしている切換元電源側の給電スイッチの各サイリスタにゲートオフ信号を与え、この切換元電源側の給電スイッチの電流の極性を検知し、この電流の極性が正であれば、オフしている切換先電源側の給電スイッチの正極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与え、負であれば負極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与える。【選択図】図１

Description

この発明は、２つの交流電源を交互に切り換えて負荷へ給電するための電源切換装置に関する。

一般に、冗長化された２系統の電源から負荷に給電する場合、給電中の電源系統の電圧が低下すると、給電系統が待機側の電源に切り換えられる。電源の切換は電源切換装置にて行われるが、電源系統を切り換える切換スイッチの同時オン状態が発生すると、２つの電源間で横流が流れる。

一方、給電系統の切換えに遅れが生じると、負荷に対して停電もしくは電圧変動が生じる。

このような電圧変動や、横流の発生を抑制するための電源切換装置として、従来から特許文献１や２に示される装置が知られている。しかし、このような従来の電源切換装置は、インバータを備える電源の電圧と、もう一方の商用交流電源の電圧とを同期させて切り換えを行う同期切換手段や、横流を抑制する横流抑制手段などを備えるので、構成が複雑になる問題がある。

特開平０９−０１９０６５号公報 特公平０７−００４０５２号公報

この発明は、前記の従来装置における問題を解決するため、同期切り換え手段や、横流を抑制する横流抑制手段などを設けることなく、電源切り換え時に横流の発生を防止することのできる、構成の簡単な電源切換装置を提供することを課題とする。

前記の課題を解決するため、この発明は、第１と第２の交流電源のそれぞれから共通の負荷へ給電する２つの給電回路に、それぞれ、２個のサイリスタ素子を逆極性に並列接続して構成した給電スイッチを設け、これらの給電スイッチのオン、オフを切り換えることにより負荷へ給電する電源を切り換える電源切換装置において、前記２つの給電スイッチに切換指令が与えられたとき、オンしている側の給電スイッチを流れる電流を検出し、この検出した電流の極性を判別する手段と、この判別手段により判別された電流の極性が正極性のときは、オフしている側の給電スイッチの正極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与え、前記電流の極性が負極性のときは、オフしている側の給電スイッチの負極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与える手段とを有する切換制御回路を備えることを特徴とするものである。

この発明においては、給電スイッチを流れる電流の極性を判別する手段は、前記給電スイッチを流れる電流の９０°または２７０°位相を検出する手段と、これらの位相検出手段で９０°または２７０°が検出された時点から、クロックパルスをカウントし、前記電流の位相を推定する位相推定手段と、この位相推定手段のカウント値から電流が正極性または負極性であるか否かを判定する極性判定手段とで構成することができる。
また、前記給電スイッチに流れる電流の９０°または２７０°位相を検出する手段は、前記給電スイッチを流れる電流の変化量を求め、この変化量の負から正または正から負への変化をとらえて、９０°位相または２７０°位相を示す信号を発生する手段を備えるとよい。

この発明によれば、２つの交流電源から共通の負荷へ給電する２つの給電回路にそれぞれ設けた、サイリスタ素子で構成した給電スイッチのオン、オフを切り換えて電源の切り換えを行うとき、オンしている側の給電スイッチに流れる電流を検出し、この検出した電流の極性を判別し、電流の極性が正極性の場合は、オフしている側の給電スイッチの正極性のサイリスタのゲートオンを許可し、電流の極性が負極性の場合は、オフしている側の給電スイッチの負極性のサイリスタのゲートオンを許可するようにしているので、２つの給電スイッチの切換時に、２つの給電スイッチのサイリスタが同時にオンされることがなく、オンしている側のスイッチのサイリスタがオフした後にオフしている側の給電スイッチのサイリスタがオンに切り換えられる。このため、同期切換手段や、横流抑制手段などを設けることなく、給電回路の切換時に横流が発生するのを防止することができる。

この発明の実施例を示す回路構成図である。 この発明の実施例の動作波形図である。

この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。

図１は、この発明の電源切換装置の実施例を示す構成図であり、三相交流回路は、簡単にするため一相分で示す。

図１において、１および２は、第１および第２の交流電源である。この２つの交流電源のそれぞれから、給電路１１および２１を切り換えて共通の負荷５に給電する。給電路１１および２１には、それぞれ、電流検出器１２、２２、および負荷５への給電路を選択的に切り換えるための給電スイッチ３、４が設けられている。給電スイッチ３および４は、それぞれ２つのサイリスタ３Ｐ、３Ｎおよび４Ｐ、４Ｎを逆極性に並列接続して構成される。なお、ここでは、各給電スイッチにおいて電流の通流方向が電源から負荷側へ向けられたサイリスタの極性を正極性、電流の通流方向が負荷から電源側へ向けられたサイリスタの極性を負極性と定義する。

給電スイッチ３および４には、それぞれ、切換制御回路３０および４０が付属する。切換制御回路３０および４０は、外部からの切換指令により一方の給電スイッチがオンしているときは他方の給電スイッチがオフされ、２つの給電スイッチ３、４が同時にオンされることがないように、給電スイッチ３、４のオン、オフの切り換えを制御する。

切換制御回路３０は、給電スイッチ３に対する切換指令ｓ３がオン（「１」）のとき、給電スイッチ３のサイリスタ３Ｐ，３Ｎへのゲート信号ｇ３Ｐ、ｇ３Ｎをオン（「１」）にし、給電スイッチ４のサイリスタ４Ｐ，４Ｎへのゲート信号ｇ４Ｐ、ｇ４Ｎをオフ（「０」）にする動作をする。そして、切換制御回路４０は、給電スイッチ４に対する切換指令ｓ４がオン（「１」）のとき、給電スイッチ４のサイリスタ４Ｐ、４Ｎへのゲート信号ｇ４Ｐ、ｇ４Ｎをオン（「１」）にし、給電スイッチ３のサイリスタ３Ｐ、３Ｎへのゲート信号ｇ３Ｐ、ｇ３Ｎをオフ（「０」）にする動作をする。

切換制御回路３０および４０は、同じ構成を有するので、図１には、切換制御回路４０の構成だけ詳細を示し、切換制御回路３０は、ブロックで示し、詳細な構成の図示を省略する。

切換制御回路４０は、電流検出器１２で検出した給電路１１の給電スイッチ３を通して流れる交流電流Ｉ１の微分値を求める微分演算手段４１を備える。この微分演算手段４１は、検出した交流電流Ｉ１を所定のクロック信号に同期してサンプリングして取り込み、前回取り込んだ電流値と今回取り込んだ電流値との変化分を求めることにより微分演算を行う。

微分演算手段４１の出力は、交流電流Ｉ１の９０°および２７０°位相を検出するため、９０°位相検出手段４２ａおよび２７０°位相検出手段４２ｂに加えられる。９０°位相検出手段４２ａは、微分演算手段４１から出力される交流電流Ｉ１の微分値Ｉ１´の極性の変化を監視し、微分値、すなわち変化量が正から負へ変化するタイミングをとらえて電流Ｉ１の９０°位相検出信号ｓ９０を発生する。２７０°位相検出手段４２ｂは、微分演算手段４１から出力される交流電流Ｉ１の微分値Ｉ１´の極性の変化を監視し、微分値、すなわち変化量が負から正に変化するタイミングをとらえて電流Ｉ１の２７０°位相検出信号ｓ２７０を発生する。

９０°位相検出手段４２ａおよび２７０°位相検出手段４２ｂからの検出信号ｓ９０およびｓ２７０は、交流電流Ｉ１の位相推定手段４３ａおよび４３ｂに加えられる。
この位相推定手段４３ａ、４３ｂは、クロック信号Ｃ１をカウントするカウンタで構成されている。位相推定手段４３ａを構成するカウンタは、９０°位相検出信号s９０によってカウントを開始し、９０°から１８０°相当のクロック信号Ｃ１をカウントし、２７０°のカウント値に達した時点で、カウント値をリセットする。位相推定手段４３ｂを構成するカウンタは、２７０°位相検出信号ｓ２７０によってカウントを開始し、１８０°相当のクロックをカウントした時点で、カウント値をリセットする。これによって、おのおののカウント値から、検出した９０°、２７０°からどれだけ位相が進んだかを推定する。

位相推定手段４３ａの電流Ｉ１の位相推定値を示すカウント値は、比較器４４ａ、４４ｂの比較入力に加えられる。比較器４４ａは、この電流Ｉ１の位相推定値を示すカウント値と、基準入力に加えられた設定器Ｓ１ａの設定値１８０°とを比較し、カウント値が設定値１８０°以上のとき「１」とし、そして、設定値１８０°以下のとき「０」とする比較出力ｓ４４ａを発生する。また、比較器４４ｂは、比較入力に加えられる位相推定値を示すカウント値と、基準入力に加えられる設定器Ｓ１ｂの設定値１８０°とを比較し、カウント値が設定値１８０°以下のとき「１」とし、そして、設定値１８０°以上のとき「０」とする比較出力ｓ４４ｂを発生する。

位相推定手段４３ｂの電流Ｉ１の位相推定値を示すカウント値は、比較器４５ａ、４５ｂの比較入力に加えられる。比較器４５ａは、位相推定値を示すカウント値を設基準入力に加えられた設定器Ｓ２ａの設定値０°と比較し、位相推定値を示すカウント値が設定値０°以上のとき「１」とし、そして、設定値０°以下のとき「０」とする比較出力ｓ４５ａを発生する。また、比較器４３ｂは、比較入力に加えられて位相推定値を示すカウント値と、基準入力に加えられた設定器Ｓ１ｂの設定値０°とを比較し、位相推定値を示すカウント値が設定値０°以下のとき「１」とし、そして、設定値以上のとき「０」とする比較出力ｓ４５ｂを発生する。

比較器４４ｂと比較器４５ａの出力ｓ４４ｂ，ｓ４５ａは、オアゲート４６ｂおよびアンドゲート４７ａを介してフリップフロップ回路で構成された信号保持手段４８ａに加えられる。そして、比較器４４ａと比較器４５ｂの出力は、オアゲート４６ｂおよびアンドゲート４７ｂを介してフリップフロップ回路で構成された信号保持手段４８ｂに加えられる。

信号保持手段４８ａの出力はアンドゲート４９Ｐに、給電路２１の給電スイッチ４の正極性に接続されたサイリスタ４Ｐに対するゲートオン許可信号ｓ４Ｐとして加えられる。また、信号保持手段４８ｂの出力はアンドゲート４９Ｎに，給電路２１の給電スイッチ４の負極性に接続されたサイリスタ４Ｎに対するゲートオン許可信号ｓ４Ｎとして加えられる。

切換制御回路４０の切換信号入力端Ｃ４には、外部から給電スイッチ４への切換信号ｓ４が加えられる。切換制御回路３０の切換信号入力端Ｃ３には、給電スイッチ３への切換信号ｓ３が加えられる。給電スイッチ４への切換信号ｓ４が「１」となってオンを指令するときは、給電スイッチ３への切換信号ｓ３は、「０」となってオフを指令する。その反対に、給電スイッチ３への切換信号ｓ３が「１」となってオンを指令するときは、給電スイッチ４への切換信号ｓ４は、「０」となってオフを指令する。
信号保持手段４８ａ、４８ｂには、給電スイッチ４への切換信号ｓ４が、「０」となってオフを指令するとき、ノットゲート５１を介して「１」となってリセット信号として加わり、信号保持手段４８ａ、４８ｂがリセットされる。

また、切換制御回路３０への切換信号ｓ３がノットゲート５２を介して、アンドゲート４７ａおよび４７ｂに加えられる。
なお、給電路２１の電流検出器２２により検出された電流ｉ２は、切換制御回路３０に加えられる。

次に、このように構成されたこの発明の電源切換装置の動作を、図２に示す動作波形図を参照して説明する。なお、図２において、格子状ハッチング部分は、信号の状態が確定しない不定状態となる部分、および誤カウント部分を示す。

電源切換装置において、横流防止対策が何も施されていない場合は、例えば、切換元の電源１から切換先の電源２への切換過程で、電源１側の給電スイッチ３の正極性のサイリスタ３Ｐがオンし、点線で示す電流ＩＰ１が流れているときに、電源２側の給電スイッチ４の負極性のサイリスタ４Ｎがオンすると、これを通して電源１から電源２へ点線で示すように電流ＩＰ２が、サイリスタ３Ｐがオフするまで、横流として流れる。
この発明は、このような横流ＩＰ２が流れるのを防止するものである。

ここでは、図１の電源切換装置において給電スイッチ３がオンし、給電スイッチ４がオフして電源１から負荷５へ給電されている状態から、電源２からの給電に切り換える場合の切換動作を説明する。このため、ここでは、電源１が切換元電源となり、電源２が切換先電源となる。

このｔ１からｔ４の状態では、給電スイッチ３がオンし、電源１から給電路１１を通して負荷５へ電流Ｉ１が供給され、この電流を電流検出器１２により検出した電流ｉ１を図２（ａ）に示す。
切換先電源側の切換制御回路４０においては、給電路１１の電流検出器１２で検出された電流ｉ１が微分演算手段４１で微分演算される。この微分演算手段４１からは、図２（ｂ）に示すような微分電流ｉ１´が得られる。

この微分電流ｉ１´の波形から明らかなように、電流ｉ１は、微分電流ｉ１´が正となる期間に図２（ｃ）に示すように変化量が正となり、微分電流ｉ１´が負となる期間に図２（ｄ）に示すように、変化量が負となる。

９０°位相検出手段４２ａは、電流ｉ１の変化量を監視し、これが０から１へ立ち上がるのを検知して、９０°位相検出信号ｓ９０を発生する。このため、９０°位相検出手段４２ａから、図２（ｅ）に示すように、電流ｉ１が９０°位相となるｔ５時点で９０°位相検出信号ｓ９０が発生される。

また、２７０°位相検出手段４２ｂは、電流ｉ１の変化量を監視し、これが０から１へ立ち上がるのを検知して、図２（ｆ）に示すように、電流ｉ１が２７０°位相となるｔ２時点で２７０°位相検出信号ｓ２７０を発生する。

クロック信号をカウントして電流ｉ１の位相を推定する位相推定手段４３ａおよび４３ｂは、それぞれ図２（ｇ）および図２（ｈ）に示すように、９０°位相検出信号ｓ９０および２７０°位相検出信号ｓ２７０が加えられることによって、それぞれ設定された初期値９０°および２７０°からカウントを開始する。カウントを開始した位相推定手段４３ａおよび４３ｂは、それぞれ、２７０°位相検出信号ｓ２７０および９０°位相検出信号ｓ９０によりカウントを開始してから、それぞれカウント値が２７０°および９０°になるまでカウントし、２７０°および９０°に達したところでカウント値をリセットして初期値（９０°および２７０°）に戻す動作をする。

このため、位相推定手段４３ａは、ｔ２時点まで、およびｔ５〜ｔ７時点間でカウント動作を行い、位相推定手段４３ｂは、ｔ２〜ｔ５時点間でカウント動作を行い、それぞれのカウント値が電流ｉ１の位相の推定値を示す。
位相推定手段４４ａの電流位相の推定値を示すカウント値は、比較器４４ａおよび４４ｂによって設定値１８０°と比較され、カウント値が１８０°以上であれば比較器４４ａが「１」となる信号を出力し、カウント値が１８０°以下であれば比較器４４ｂが「１」となる信号を出力する。比較器４４ａの出力から電流ｉ１の位相が１８０°以上にあること、そして比較器４４ｂの出力から電流ｉ１の位相が１８０°以下であることを検知することができる。

位相推定手段４３ｂの電流位相推定値を示すカウント値は、比較器４５ａおよび４５ｂによって設定値０°と比較され、カウント値が０°以上であれば比較器４５ａが「１」となる信号を出力し、カウント値が０°以下であれば比較器４５ｂが「１」となる信号を出力する。比較器４５ａの出力から電流ｉ１の位相が０°以上にあること、そして比較器４５ｂの出力から電流ｉ１の位相が０°以下であることを検知することができる。

このため、比較器４４ｂと４５ａのオア出力を取り出すオアゲート４６ａからは、電流ｉ１の位相が０°（３６０°）から１８０°の間、図２（ｉ）に示すように「１」となる出力が発生される。これは、電流ｉ１の正極性期間を示すもので、オアゲート４６ａの出力から電流ｉ１の正極性期間を検知できる。

比較器４４ａと４５ｂのオア出力を取り出すオアゲート４６ｂからは、電流ｉ１の位相が１８０°から３６０（０）°の間、図２（ｊ）に示すように「１」となる出力が発生される。これは、電流ｉ１の負極性期間を示すもので、オアゲート４６ａの出力から電流ｉ１の負極性期間を検知できる。

オアゲート４６ａおよび４６ｂの出力は、それぞれアンドゲート４７ａおよび４７ｂの一端に加えられる。これらのアンドゲート４７ａおよび４７ｂの他端には、ノットゲート５２を介してスイッチ３の切換信号ｓ３が加えられている。このため、アンドゲート４７ａからは、図２（ｉ）に示すように電流ｉ１が正極性となっているｔ３〜ｔ６時点間において、スイッチ切換信号ｓ３が、図２（ｋ）に示すようにオフ、すなわち「０」となったとき、「１」となる出力ｓ４７ａが得られ、これが信号保持手段４８ａよって、ゲートオン許可信号ｓ４Ｐとして保持される。このゲートオン許可信号ｓ４Ｐは、電源２側の給電スイッチ４の正極性のサイリスタ４Ｐにゲート信号を加えるアンドゲート４９Ｐの一端に加えられる。

また、アンドゲート４７ｂからは、図２（ｊ）に示すように電流ｉ１の負極性となっているｔ３時点まで、またはｔ６時点以降において、スイッチ切換信号ｓ３が、図２（ｋ）に示すようにオフ、すなわち「０」となると「１」となる出力ｓ４７ｂが得られ、これが信号保持手段４８ｂよって、ゲートオン許可信号ｓ４Ｎとして保持される。このゲートオン許可信号ｓ４Ｎは、電源２側の給電スイッチ４の負極性のサイリスタ４Ｎにゲート信号を加えるアンドゲート４９Ｎの一端に加えられる。

このように、アンドゲート４９Ｐまたは４９Ｎの一端にゲートオン許可信号ｓ４Ｐまたはｓ４Ｎが加えられている状態で、給電スイッチ４に切り換えを指令する切換信号ｓ４がオン（「１」）となると、給電スイッチ４の正極性サイリスタ４Ｐまたは負極性サイリスタ４Ｎにゲート信号が加えられ、これがオンされるようになる。

図１における給電スイッチ３がオンされ、電源１から給電路１１を通して負荷５に図２（ａ）に示すような電流ｉ１（Ｉ１）が供給されているところで、ｔ４時点で電源切換指令が与えられ、給電スイッチ３の切換信号ｓ３がオン（「１」）からオフ（「０」）に切り換わり、給電スイッチ４の切換信号ｓ４がオフ（「０」）からオン（「１」）に切り換わると、電源１側のスイッチ３へのゲート信号がアンドゲート３９Ｐ、３９Ｎによってオフにされる。このときは、電流ｉ１が、正極期間であるので、スイッチ３の正極性サイリスタ３Ｐはゲート信号がオフされても通流を継続する。これは、電流ｉ１がゼロ点を通過するまで継続される。

この状態で、電源２側の給電スイッチ４の、スイッチ３の導通している正極性のサイリスタ３Ｐとは逆極性となる負極性サイリスタ４Ｎが導通すると、導通を継続している正極性サイリスタ３Ｐと導通を開始するスイッチ４の負極性サイリスタ４Ｎを通して電源１から電源２へ横流ＩＰ２が流れることになる。

しかし、この発明においては、ｔ４時点で電源切換指令が与えられても、電流ｉ１が正極性期間にある場合は、ゲートオン許可信号を、スイッチ４の正極性サイリスタ４Ｐのゲートにゲート信号を与えるアンドゲート４９Ｐだけに与え、負極性サイリスタ４Ｎのゲートにゲート信号を与えるアンドゲート４９Ｎには与えないので、この期間には負極性のサイリスタ４Ｎがオンされることはない。

また、ゲートオン許可信号ｓ４Ｐが与えられることにより、アンドゲート４９Ｐがオンとなり、正極性サイリスタ３Ｐのゲートにゲート信号ｇ４Ｐが加わり、このサイリスタ４Ｐがオンされるが、サイリスタ４Ｐの通流方向が電源１側から流れる横流の通流方向に対して逆向きとなるため、この横流はこのサイリスタ４Ｐによって阻止されることになる。
このため、スイッチ３の正極性サイリスタ３Ｐが通流している電流ｉ１の正極性期間の終わるｔ６時点までは、スイッチ４は横流を通流させることがないので、電源１側から電源２に横流が流れることが防止される。

電流ｉ１の正極性期間の終わるｔ６時点で、電流ｉ１がゼロとなるため、スイッチ３の正極性サイリスタ３Ｐがターンオフし、スイッチ３が閉じて、電流ｉ１を遮断する。
電流ｉ１が遮断されても、この電流の位相推定手段４３ａは最後に９０°位相を検出したタイミング（ｔ５）から２７０°となるまでの間は電流の有無に関わらず、カウントを継続するため、そのカウント値から、位相がさらに９０°進んで電流ｉ１の極性が変わってサイリスタがオフするタイミング（１８０°位相）となるｔ６を経過したことを推定することができる。すなわち、位相推定手段４３ａの位相推定値を示すカウント値が１８０°以上になったとき、比較器４４ａから出力される「１」となる出力信号ｓ４４ａが、サイリスタがオフするタイミング（１８０°位相）を示す。
この比較器４４ａの電流ｉ１が負極性期間にあることを示す「１」となった出力信号ｓ４４ａが、オアゲート４６ｂ、およびアンドゲート４７ｂを介して保持回路４８ｂに加わり、転換先の切換信号ｓ４がオン（「１」）になってから、電流ｉ１が最初に負極性となったときに保持回路４８ｂに保持されることなる。この結果、保持回路４８ｂからアンドゲート４９Ｎにゲートオン許可信号ｓ４Ｎが与えられ、アンドゲート４９Ｎを通してスイッチ４の切換信号ｓ４がゲート信号ｇ４Ｎとしてスイッチ４の負極性サイリスタ４Ｎのゲートに与えられる。これにより、スイッチ４の負極性サイリスタ４Ｎが導通し、電源２から負荷５への給電が開始され、電源の切り換えが完了する。
なお、電流ｉ１がゼロとなるｔ６時点で、給電スイッチ３のサイリスタ３Ｐがターンオフされることにより、切換回路４０の入力電流ｉ１がゼロになると、位相検出手段（４２ａ、４２ｂ）の出力信号が不定となるため、電流変化量＋および−、ならびに９０°検出信号ｓ９０および２７０°検出信号ｓ２７０は、図２（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に格子状のハンチングで示すようにｔ６時点以降は不定となる。この結果、位相推定手段４３ａ、４３ｂが電流変化量＋および電流変化量−の誤った立ち上がりでカウントを開始する。位相推定手段４３ａ、４３ｂの図２（ｅ）、（ｆ）のｔ６時点以降の格子状のハンチングで示すカウントは、誤カウントとなる。
このように、切換回路４０の位相推定手段４３ａ、４３ｂに誤カウントが生じても、すでに、給電スイッチ３から給電スイッチ４に切り換えが実行されたのちであるので、特に問題となることはない。

このように、この発明によれば、電源の切り換えを行うとき、切換元の電源からの電流の極性を判定して、この電流の極性が正極性の場合は、切換先の電源の給電スイッチの正極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与え、負極性の場合は、切換先の電源の給電スイッチの負極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与えることにより、切換元の電源から切換先の電源への横流の発生を防止しているので、同期切換手段や、横流を抑制する横流抑制手段などを設ける必要がなくなり、構成を簡単にすることができる。

また、電源２から電源１への切り換えを行うときは、スイッチ３側の切換制御回路３０により、スイッチ４側の切換制御回路４０と同様に切換時に電源間に横流を発生させることなく切り換えを行うことができる。

１，２：交流電源
１１，２１：給電路
１２，２２：電流検出器
３，４：給電スイッチ
５：負荷
３Ｐ，３Ｎ，４Ｐ，４Ｎ：サイリスタ
３０，４０：切換制御回路
４１：微分演算手段
４２ａ：９０°位相検出手段
４２ｂ：２７０°位相検出手段
４３ａ，４３ｂ：位相予測手段（カウンタ）
４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ：比較器
３９Ｐ，３９Ｎ，４７ａ，４７ｂ，４９Ｐ，４９Ｎ：アンドゲート
４６ａ，４６ｂ：オアゲート
４８ａ，４８ｂ：信号保持手段（フリップフロップ回路）
５１，５２：ノットゲート
ｃ３，ｃ４：切換信号入力端
ｓ３：給電スイッチ３に対する切換信号
ｓ４：給電スイッチ４に対する切換信号
ｇ３Ｐ，ｇ３Ｎ，ｇ４Ｐ，ｇ４Ｎ：ゲート信号
ｓ３Ｐ，ｓ３Ｎ，ｓ４Ｐ，ｓ４Ｎ：ゲートオン許可信号

Claims (3)

1. 第１と第２の交流電源のそれぞれから共通の負荷へ給電する２つの給電回路に、それぞれ、２個のサイリスタ素子を逆極性に並列接続して構成した給電スイッチを設け、これらの給電スイッチのオン、オフを切り換えることにより負荷へ給電する電源を切り換える電源切換装置において、前記２つの給電スイッチに切換指令が与えられたとき、オンしている側の給電スイッチを流れる電流を検出し、この検出した電流の極性を判別する手段と、この判別手段により判別された電流の極性が正極性のときは、オフしている側の給電スイッチの正極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与え、前記電流の極性が負極性のときは、オフしている側の給電スイッチの負極性のサイリスタにゲートオン許可信号を与える手段とを有する切換制御回路を備えることを特徴とする電源切換装置。
2. 請求項１に記載の電源切換装置であって、
   給電スイッチを流れる電流の極性を判別する手段は、前記給電スイッチを流れる電流の９０°または２７０°位相を検出する手段と、これらの位相検出手段で９０°または２７０°が検出された時点から、クロックパルスをカウントし、前記電流の位相を推定する位相推定手段と、この位相推定手段のカウント値から電流が正極性または負極性であるか否かを判定する極性判定手段とで構成することを特徴とする電源切換装置。
3. 請求項１または２に記載の電源切換装置であって、
   前記給電スイッチに流れる電流の９０°または２７０°位相を検出する手段は、前記給電スイッチを流れる電流の変化量を求め、この求めた電流の変化量の負から正または正から負への変化をとらえて、９０°位相または２７０°位相を示す信号を発生する手段を備えることを特徴とする電源切換装置。

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