JP3082849B2 - Uninterruptible power system - Google Patents

Uninterruptible power system

Info

Publication number
JP3082849B2
JP3082849B2 JP10247828A JP24782898A JP3082849B2 JP 3082849 B2 JP3082849 B2 JP 3082849B2 JP 10247828 A JP10247828 A JP 10247828A JP 24782898 A JP24782898 A JP 24782898A JP 3082849 B2 JP3082849 B2 JP 3082849B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
capacitor
load
power supply
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10247828A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000060026A (en
Inventor
井山  治
洋一 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP10247828A priority Critical patent/JP3082849B2/en
Publication of JP2000060026A publication Critical patent/JP2000060026A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3082849B2 publication Critical patent/JP3082849B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は波形改善、力率改
善、及び電圧調整が可能な無停電電源装置(UPS)に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an uninterruptible power supply (UPS) capable of improving a waveform, improving a power factor, and adjusting a voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータシステム等において使用さ
れる無停電電源装置は、交流を直流に変換するコンバー
タと、コンバータの出力で充電される蓄電池と、コンバ
ータの出力又は蓄電池の出力を交流に変換するインバー
タとで構成されている。この種の無停電電源装置は蓄電
池を有するので、交流電源が停電状態又は低い電圧状態
になった時に、蓄電池の直流をインバータで交流に変換
して負荷に電力を供給する。
2. Description of the Related Art An uninterruptible power supply used in a computer system or the like includes a converter for converting AC to DC, a storage battery charged by the output of the converter, and an inverter for converting the output of the converter or the output of the storage battery to AC. It is composed of Since this type of uninterruptible power supply has a storage battery, when the AC power supply is in a power outage state or a low voltage state, the DC of the storage battery is converted into AC by an inverter to supply power to the load.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、負荷の電流
が高調波電流成分を含み、且つ無効電流成分を含む場合
には、交流入力における波形改善及び力率改善が必要に
なる。波形改善及び力率改善の技術は既に存在するが、
独立した波形改善及び力率改善装置を設けると電源装置
がコスト高になる。また、従来技術に従ってコンバータ
によって蓄電池を充電し且つインバータを駆動する場合
には、コンバータ及びインバータの電力容量を負荷の電
力容量と同一又はこれよりも大きく設定することが必要
になり、電源装置が大型になるばかりでなく、電力損失
が大きくなった。
When the load current includes a harmonic current component and a reactive current component, it is necessary to improve the waveform and power factor of the AC input. Waveform improvement and power factor improvement technologies already exist,
Providing independent waveform and power factor correction devices increases the cost of the power supply. In addition, when the storage battery is charged by the converter and the inverter is driven according to the conventional technology, the power capacity of the converter and the inverter needs to be set to be equal to or larger than the power capacity of the load. Power loss.

【0004】そこで、本発明の目的は、波形改善、力率
改善及び電圧調整が可能な無停電電源装置の低コスト
化、小型化を図ることにある。
An object of the present invention is to reduce the cost and size of an uninterruptible power supply capable of improving a waveform, improving a power factor, and adjusting a voltage.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、負荷に交流電力を供給するための交流電源
端子と、第1及び第2のコンデンサの直列回路と、前記
第1及び第2のコンデンサの直列回路と前記負荷との間
に接続され、高調波成分の低減及び力率の改善を行うた
めの補償電流を発生すると共に前記第1及び第2のコン
デンサを充電する第1の動作と前記第1及び第2のコン
デンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作とを
択一的にとることができるように構成された第1の変換
器と、前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給
されている時には、前記第1の動作が生じるように前記
第1の変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷
に交流電圧が供給されていない時には、前記第2の動作
が生じるように前記第1の変換器を制御する第1の制御
回路と、前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に接
続され且つ前記交流電源端子と前記負荷との間にも接続
され、前記第1及び第2のコンデンサの直流電圧を前記
負荷の電圧を調整するための交流電圧に変換するように
構成された第2の変換器と、前記負荷の電圧を所望値に
するように前記第2の変換器を制御する第2の制御回路
とを備えた無停電電源装置であって、前記第1の変換器
は、前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に対して
並列に接続された第1及び第2のスイッチの直列回路
と、前記第1及び第2のスイッチに逆方向並列に接続さ
れた第1及び第2のダイオードと、第1のフィルタ用リ
アクトルと、第1のフィルタ用コンデンサと、タップを
有するコイルとを有し、前記コイルは前記負荷に対して
並列に接続され、前記コイルのタップは前記第1のフィ
ルタ用リアクトルを介して前記第1及び第2のスイッチ
の相互接続点に接続され、前記コイルの一端は前記第1
及び第2のコンデンサの相互接続点に接続され、前記第
1のフィルタ用コンデンサは前記コイルのタップと他端
との間に接続されていることを特徴とする無停電電源装
置に係わるものである。なお、請求項2に示すように蓄
電池を設けて停電時における電力供給可能時間を長くす
ることが望ましい。また、請求項3〜10に示すように
第2の変換器を第1及び第2のインバータ用スイッチの
ハーフブリッジ型回路で構成することができる。また、
請求項3〜5に示すように、直流電源としての機能を有
する第1及び第2のコンデンサの直列回路をハーフブリ
ッジ型の第1の変換器とハーフブリッジ型の第2の変換
器で共用することができる。また、請求項11に示すよ
うに電源、負荷、第1及び第2の変換器をそれぞれ3相
回路にすることができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides an AC power supply terminal for supplying AC power to a load, a series circuit of first and second capacitors ,
Is connected between the load and the series circuit of the first and second capacitors, said with the compensation current generated for performing improved reduction and power factor of the harmonic component first and second con <br A first operation for charging a capacitor and a second operation for converting a DC voltage of the first and second capacitors into an AC voltage can be selectively performed. When the AC voltage is supplied from the AC power supply terminal to the load, the first converter is controlled so that the first operation occurs, and the AC power supply terminal Connected to a first control circuit for controlling the first converter so that the second operation occurs when no AC voltage is supplied to the load; and a series circuit of the first and second capacitors. And also connected between the AC power supply terminal and the load, A second converter configured to convert a DC voltage of the first and second capacitors into an AC voltage for adjusting the voltage of the load; and a second converter configured to convert the voltage of the load to a desired value. An uninterruptible power supply device comprising: a second control circuit for controlling a second converter;
With respect to the series circuit of the first and second capacitors
Series circuit of first and second switches connected in parallel
And connected in reverse parallel to the first and second switches.
First and second diodes, and a first filter
The reactor, the first filter capacitor, and the tap
And a coil having the coil with respect to the load
Connected in parallel, and the tap of the coil is connected to the first filter.
The first and second switches via a reactor for luta
And one end of the coil is connected to the first
And a second capacitor interconnect point,
The filter capacitor of No. 1 is the tap and the other end of the coil
And an uninterruptible power supply characterized by being connected between the It is desirable to provide a storage battery to extend the power supply available time during a power outage. Further, as described in claims 3 to 10 , the second converter can be constituted by a half-bridge type circuit of the first and second inverter switches. Also,
As described in claims 3 to 5 , a series circuit of the first and second capacitors having a function as a DC power supply is shared by the first converter of the half-bridge type and the second converter of the half-bridge type. be able to. The power supply as shown in claim 11, the load can be the first and second converters each 3-phase circuits.

【0006】[0006]

【発明の効果】各請求項の発明によれば、コンデンサが
第1及び第2の変換器の両方の直流電源として機能する
ので、第1及び第2の変換器の直流側回路が簡単にな
り、無停電電源装置の小型化及び低コスト化が達成され
る。また、第2の変換器は負荷の電圧の変動分のみを発
生するように構成されているので、第2の変換器の電力
容量を負荷の電力容量よりも小さくすることができる。
この結果、無停電電源装置の小型化、低コスト化、低損
失化を図ることができる。第1の変換器によって波形改
善、及び力率改善が行われるので、電力損失の低減、高
調波ノイズの抑制が達成される。また、請求項に示す
ように第1の変換器をハーフブリッジ型回路に構成し、
また、請求項4〜10に示すように第2の変換器をハー
フブリッジ型回路に構成すると、第1及び第2の変換器
の小型化、低コスト化が達成される。また、請求項3〜
に示すように、第1及び第2のコンデンサの直列回路
をハーフブリッジ型の第1及び第2の変換器で共用する
と、更に、小型化、低コスト化を図ることができる。
According to the present invention, since the capacitor functions as a DC power source for both the first and second converters, the DC side circuit of the first and second converters is simplified. In addition, the size and cost of the uninterruptible power supply can be reduced. Further, since the second converter is configured to generate only a change in the voltage of the load, the power capacity of the second converter can be made smaller than the power capacity of the load.
As a result, the size, cost, and loss of the uninterruptible power supply can be reduced. Since the waveform improvement and the power factor improvement are performed by the first converter, reduction in power loss and suppression of harmonic noise are achieved. Further, it constitutes a first transducer as shown in claim 1 in a half-bridge type circuit,
Further, when the second converter is configured as a half-bridge circuit as described in claims 4 to 10 , downsizing and cost reduction of the first and second converters are achieved. Claims 3 to
As shown in FIG. 5, when the series circuit of the first and second capacitors is shared by the first and second converters of the half-bridge type, further reduction in size and cost can be achieved.

【0007】[0007]

【基本構成】[Basic configuration] 本発明に係わる実施例を説明する前に、本Before describing the embodiments of the present invention,
願発明の理解を容易にするために、本件出願人が試作しIn order to facilitate understanding of the invention, the applicant has
た本発明と同一原理の無停電電源装置を図1〜図9を参An uninterruptible power supply having the same principle as the present invention is shown in FIGS.
照して説明する。It will be described in the light of the above.

【0008】図1に示す無停電電源装置は、周波数が5
0Hz又は60Hz、電圧が100Vの商用交流電源1
に接続された第1及び第2の交流電源端子2a、2b
と、例えばパソコン等の負荷3が接続された第1及び第
2の出力端子4a、4bと、波形及び力率改善機能とイ
ンバータ(DC−AC変換)機能とを有する第1の変換
器5と、この第1の変換器5のための第1の制御回路6
と、出力電圧調整機能を有する第2の変換器7と、この
第2の変換器7のための第2の制御回路8と、波形及び
力率改善に使用されると共に直流電源としても使用され
るコンデンサ9と、蓄電池10と、第1及び第2の電流
検出器11、12と、交流出力電圧検出器13と、直流
電圧検出器14と、入力電圧検出器15と、トライアッ
クから成る電源スイッチ16と、電源スイッチ制御及び
停電検出回路17とから成る。
The uninterruptible power supply shown in FIG.
0 Hz or 60 Hz, AC 100 V commercial AC power supply 1
And second AC power supply terminals 2a, 2b connected to
And first and second output terminals 4a and 4b to which a load 3 such as a personal computer is connected, and a first converter 5 having a waveform and power factor improvement function and an inverter (DC-AC conversion) function. , A first control circuit 6 for this first converter 5
A second converter 7 having an output voltage adjusting function, a second control circuit 8 for the second converter 7, and a DC power supply used for improving a waveform and a power factor as well as being used as a DC power supply. Power switch comprising a capacitor 9, a storage battery 10, first and second current detectors 11, 12, an AC output voltage detector 13, a DC voltage detector 14, an input voltage detector 15, and a triac. 16 and a power switch control and power failure detection circuit 17.

【0009】第1の変換器5は一対のライン18、19
によって第1及び第2の出力端子4a、4bに接続され
ている。即ち第1の変換器5は負荷3に対して並列に接
続されている。この第1の変換器5は、非停電時(正常
時)に負荷3に基づいて生じる高調波電流成分及び無効
電流成分を打ち消して交流電源電圧に同相の正弦波電流
を得るための補償電流を発生する第1の動作と、停電時
においてコンデンサ9及び蓄電池10の直流電圧を交流
電圧に変換し、これを負荷3に供給する第2の動作とを
行うことができるように構成されている。また、この第
1の変換器5は正常時にコンデンサ9及び蓄電池10を
一定電圧に充電する機能も有する。この第1の変換器5
の詳細は図2を参照して追って詳述する。
The first converter 5 has a pair of lines 18, 19
Are connected to the first and second output terminals 4a and 4b. That is, the first converter 5 is connected to the load 3 in parallel. The first converter 5 generates a compensation current for canceling a harmonic current component and a reactive current component generated based on the load 3 during a non-power failure (normal operation) and obtaining a sine wave current in phase with the AC power supply voltage. The first operation that occurs and the second operation that converts the DC voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10 into an AC voltage and supplies the AC voltage to the load 3 at the time of a power failure can be performed. Further, the first converter 5 has a function of charging the capacitor 9 and the storage battery 10 to a constant voltage in a normal state. This first converter 5
Will be described later in detail with reference to FIG.

【0010】第1の制御回路6は、補償電流を発生させ
るように第1の変換器5を制御するための回路と、コン
デンサ9及び蓄電池10の直流電圧を交流電圧に変換す
るように第1の変換器5を制御するための回路とを含
み、ライン20、21、22、23によって第1の変換
器5に接続され、ライン24によって入力電圧検出器1
5に接続され、ライン25によって電源スイッチ制御及
び停電検出回路17に接続され、ライン26によって第
1の電流検出器11に接続され、ライン26によって第
2の電流検出器12に接続され、ライン28によって出
力電圧検出器13に接続され、ライン29によって直流
電圧検出器14に接続されている。第1の制御回路6の
詳細は追って図3、図4及び図5を参照して説明する。
A first control circuit 6 controls a first converter 5 so as to generate a compensation current, and a first control circuit 6 converts a DC voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10 into an AC voltage. And a circuit for controlling the converter 5 of the input voltage detector 1 connected to the first converter 5 by lines 20, 21, 22, 23 and the input voltage detector 1 by line 24.
5, connected to the power switch control and power failure detection circuit 17 by a line 25, connected to the first current detector 11 by a line 26, connected to the second current detector 12 by a line 26, and connected to a line 28 Is connected to the output voltage detector 13 and is connected to the DC voltage detector 14 by a line 29. The details of the first control circuit 6 will be described later with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

【0011】第2の変換器7はコンデンサ9及び蓄電池
10に接続され且つ第1の交流電源端子2aと第1の出
力端子4aとの間に接続されたインバータ回路であり、
コンデンサ9及び蓄電池10の直流電圧を交流電圧に変
換し、この出力電圧を交流電源1の電圧に合成(加算又
は減算)するものである。第2の変換器7の詳細は追っ
て説明する。
The second converter 7 is an inverter circuit connected to the capacitor 9 and the storage battery 10 and connected between the first AC power supply terminal 2a and the first output terminal 4a.
The DC voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10 is converted into an AC voltage, and the output voltage is combined (added or subtracted) with the voltage of the AC power supply 1. The details of the second converter 7 will be described later.

【0012】第2の制御回路8は、第2の変換器7の変
換用スイッチを制御するためにライン30、31、3
2、33によって第2の変換器7に接続され、また、交
流出力電圧を一定に制御するためにライン33によって
出力電圧検出器13に接続され、また、電源1に同期し
た基準正弦波を発生させるためにライン35によって入
力電圧検出器15に接続されている。この第2の制御回
路8の詳細は追って説明する。
A second control circuit 8 controls lines 30, 31, 3 for controlling the conversion switch of the second converter 7.
2, 33 connected to the second converter 7 and connected to the output voltage detector 13 by a line 33 to control the AC output voltage constant, and also generates a reference sine wave synchronized with the power supply 1. Connected to the input voltage detector 15 by a line 35. Details of the second control circuit 8 will be described later.

【0013】第1の電流検出器11は負荷3に流れる電
流を検出するためのものであって、第1の交流電源端子
2aと第1の出力端子4aとの間の交流電源ラインに電
磁結合されている。なお、この第1の電流検出器11は
負荷電流のみを検出するために第1の変換器5の出力ラ
イン18の交流電源ラインに対する接続点P1 と第1の
出力端子4aとの間に電磁結合されている。第2の電流
検出器12は第1の変換器5によって供給される補償電
流を検出するものであって、第1の変換器5の出力ライ
ン18に電磁結合されている。出力電圧検出器13は定
格電圧が100Vに設定されている負荷3の電圧を検出
するために第1及び第2の出力端子4a、4bに接続さ
れている。直流電圧検出器14はコンデンサ9及び蓄電
池10の電圧を検出するためにこれ等の両端子間に接続
されている。入力電圧検出器15は第1及び第2の交流
電源端子2a、2b間に接続されている。
The first current detector 11 is for detecting a current flowing through the load 3 and is electromagnetically coupled to an AC power supply line between the first AC power supply terminal 2a and the first output terminal 4a. Have been. The first current detector 11 detects electromagnetic load between the connection point P1 of the output line 18 of the first converter 5 to the AC power supply line and the first output terminal 4a in order to detect only the load current. Have been. The second current detector 12 detects the compensation current supplied by the first converter 5 and is electromagnetically coupled to the output line 18 of the first converter 5. The output voltage detector 13 is connected to the first and second output terminals 4a and 4b for detecting the voltage of the load 3 whose rated voltage is set to 100V. The DC voltage detector 14 is connected between these terminals to detect the voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10. The input voltage detector 15 is connected between the first and second AC power supply terminals 2a and 2b.

【0014】電源スイッチ16は第1の交流電源端子2
aと第2の変換器7との間に接続されている。電源スイ
ッチ制御及び停電検出回路17は、交流電源1から正常
に電圧が供給されている時に電源スイッチ16をオン状
態に制御し、また交流電源1からの電力供給が停止した
時又は電源電圧が低した時に電源スイッチ16をオフ状
態に制御すると共にライン25に停電を示す信号を発生
するものである。このため、電源スイッチ制御及び停電
検出回路17は第1及び第2の交流電源端子2a、2b
と電源スイッチ16の制御端子と第1の制御回路6とに
接続されている。
The power switch 16 is connected to the first AC power terminal 2.
a and the second converter 7. The power switch control and power failure detection circuit 17 controls the power switch 16 to be in the ON state when the voltage is normally supplied from the AC power supply 1, and when the power supply from the AC power supply 1 is stopped or when the power supply voltage is low. Then, the power switch 16 is turned off and a signal indicating a power failure is generated on the line 25. For this reason, the power switch control and power failure detection circuit 17 includes the first and second AC power terminals 2a and 2b.
And the control terminal of the power switch 16 and the first control circuit 6.

【0015】図2には、第1及び第2の変換器5、7が
詳しく示されている。第1の変換器5はトランジスタか
ら成る第1、第2、第3及び第4のスイッチQ1 、Q2
、Q3 、Q4 と、第1、第2、第3及び第4のダイオ
ードD1 、D2 、D3 、D4 と、第1のフィルタ用リア
クトル(インダクタンス素子)L1 と第1のフィルタ用
コンデンサC1 とから成る。第1及び第2のスイッチQ
1 、Q2 の直列回路及び第3及び第4のスイッチQ3 、
Q4 の直列回路はコンデンサ9及び蓄電池10に対して
並列に接続されている。第1、第2、第3及び第4のダ
イオードD1 、D2 、D3 、D4 は第1、第2、第3及
び第4のスイッチQ1 、Q2 、Q3 、Q4に逆方向並列
に接続されている。第1及び第2のスイッチQ1 、Q2
の相互接続点は第1のフィルタ用リアクトルL1 とライ
ン18とを介して第1の出力端子4aに接続され、第3
及び第4のスイッチQ3 、Q4 の相互接続点はライン1
9を介して第2の出力端子4bに接続されている。第1
のフィルタ用コンデンサC1はライン18、19を介し
て第1及び第2の出力端子4a、4bに接続されてい
る。即ち第1のフィルタ用コンデンサC1 は第1及び第
2のスイッチQ1 、Q2の相互接続点と第3及び第4の
スイッチQ3 、Q4 の相互接続点との間に第1のフィル
タ用リアクトルL1 を介して接続されている。ブリッジ
型に接続された第1〜第4のスイッチQ1 〜Q4 と第1
〜第4のダイオードD1 〜D4 は補償電流供給動作(第
1の動作)とインバータ動作(第2の動作)とを行う。
また、補償電流供給動作中にコンデンサ9及び蓄電池1
0を定電圧に充電する。第1のフィルタ用リアクトルL
1 と第1のフィルタ用コンデンサC1 とから成るフィル
タ回路は第1〜第4のスイッチQ1 〜Q4 を交流電源1
の周波数(例えば50Hz又は60Hz)よりも十分に
高い繰返し周波数(例えば20kHz)でオン・オフす
ることによって生じる高調波成分を除去する。
FIG. 2 shows the first and second converters 5, 7 in detail. The first converter 5 comprises first, second, third and fourth switches Q1, Q2 comprising transistors.
, Q3, Q4, first, second, third and fourth diodes D1, D2, D3, D4, a first filter reactor (inductance element) L1, and a first filter capacitor C1. . First and second switches Q
1, Q2 and a third and fourth switch Q3,
The series circuit of Q4 is connected in parallel with the capacitor 9 and the storage battery 10. The first, second, third and fourth diodes D1, D2, D3 and D4 are connected in anti-parallel to the first, second, third and fourth switches Q1, Q2, Q3 and Q4. . First and second switches Q1, Q2
Is connected to the first output terminal 4a via the first filter reactor L1 and the line 18, and the third
And the interconnection point of the fourth switches Q3 and Q4 is line 1
9 is connected to the second output terminal 4b. First
Is connected to first and second output terminals 4a and 4b via lines 18 and 19. That is, the first filter capacitor C1 connects the first filter reactor L1 between the interconnection point of the first and second switches Q1 and Q2 and the interconnection point of the third and fourth switches Q3 and Q4. Connected through. The first to fourth switches Q1 to Q4 connected in a bridge type and the first
The fourth to fourth diodes D1 to D4 perform a compensation current supply operation (first operation) and an inverter operation (second operation).
Also, during the compensation current supply operation, the capacitor 9 and the storage battery 1
Charge 0 to constant voltage. First filter reactor L
1 and a first filter capacitor C1 connect the first to fourth switches Q1 to Q4 to the AC power supply 1
Harmonic components generated by turning on and off at a repetition frequency (for example, 20 kHz) sufficiently higher than the frequency (for example, 50 Hz or 60 Hz) are removed.

【0016】第2の変換器7は、周知のブリッジ型イン
バータ回路を形成するためのトランジスタから成る第
1、第2、第3及び第4のインバータ用スイッチS1 、
S2 、S3 、S4 と、第1、第2、第3及び第4の並列
ダイオードD11、D12、D13、D14と、第2のフィルタ
用リアクトル(インダクタンス素子)L2 と、第2のフ
ィルタ用コンデンサC2 と、相互に電磁結合された1次
巻線N1 及び2次巻線N2 を有するトランスTr と、入
力電圧安定化コンデンサC3 とから成る。第1及び第2
のインバータ用スイッチS1 、S2 の直列回路及び第3
及び第4のインバータ用スイッチS3 、S4 の直列回路
はコンデンサ9及び蓄電池10に対して並列に接続され
ている。ダイオードD11、D12、D13、D14はスイッチ
S1 、S2 、S3 、S4 にそれぞれ逆方向並列に接続さ
れている。第1及び第2のインバータ用スイッチS1 、
S2 の相互接続点と第3及び第4のインバータ用スイッ
チS3 、S4 の相互接続点との間に第2のフィルタ用リ
アクトルL2 を介して第2のフィルタ用コンデンサC2
が接続されている。出力トランスTr の1次巻線N1 は
第2のフィルタ用コンデンサC2 に並列に接続されてい
る。2次巻線N2 は電源スイッチ16と第1の出力端子
4aとの間に直列に接続されている。従って、2次巻線
N2 の電圧は電源1の電圧に合成(加算又は減算)さ
れ、出力端子4a、4b間の電圧調整に使用される。こ
の第2の変換器7は負荷の定格電圧(100V)の約2
0%の電圧調整能力を有する。なお、第2のフィルタ用
リアクトルL2 と第2のフィルタ用コンデンサC2 とか
ら成るフィルタ回路は第1〜第4のインバータ用スイッ
チS1 〜S4 を電源1の周波数よりも十分に高い繰返し
周波数(例えば20kHz)でオン・オフすることによ
って生じる高調波成分を除去するためのものである。
The second converter 7 includes first, second, third and fourth inverter switches S 1, which comprise transistors for forming a well-known bridge type inverter circuit.
S2, S3, S4, first, second, third, and fourth parallel diodes D11, D12, D13, D14, a second filter reactor (inductance element) L2, and a second filter capacitor C2 And a transformer Tr having a primary winding N1 and a secondary winding N2 electromagnetically coupled to each other, and an input voltage stabilizing capacitor C3. First and second
Series circuit of the inverter switches S1, S2 and the third
A series circuit of the fourth inverter switches S3 and S4 is connected in parallel to the capacitor 9 and the storage battery 10. Diodes D11, D12, D13 and D14 are connected in reverse direction to switches S1, S2, S3 and S4, respectively. The first and second inverter switches S1,
A second filter capacitor L2 is connected between the interconnection point of S2 and the interconnection point of the third and fourth inverter switches S3 and S4 via a second filter reactor L2.
Is connected. The primary winding N1 of the output transformer Tr is connected in parallel to the second filter capacitor C2. The secondary winding N2 is connected in series between the power switch 16 and the first output terminal 4a. Accordingly, the voltage of the secondary winding N2 is combined (added or subtracted) with the voltage of the power supply 1 and used for adjusting the voltage between the output terminals 4a and 4b. The second converter 7 has a rated voltage (100 V) of about 2
It has a voltage adjustment capability of 0%. The filter circuit composed of the second filter reactor L2 and the second filter capacitor C2 sets the first to fourth inverter switches S1 to S4 at a repetition frequency sufficiently higher than the frequency of the power supply 1 (for example, 20 kHz). ) To remove the harmonic components generated by turning on and off.

【0017】図3は図1の第1の制御回路6を概略的に
示す。この第1の制御回路6は大別して補償電流制御回
路36とインバータ制御回路37と切換回路38とから
成る。補償電流制御回路36は、ライン24、26、2
7、29の信号に基づいて、電源端子2a、2bにおけ
る電流を電源電圧に同相の正弦波にするための補償電流
を供給するように第1の変換器5の第1〜第4のスイッ
チQ1 〜Q4 を制御するための信号を発生する。インバ
ータ制御回路37はライン24、28の信号に基づいて
コンデンサ9及び蓄電池10の直流電圧を交流電圧に変
換するように第1の変換器5の第1〜第4のスイッチQ
1 〜Q4 を制御するための信号を発生する。切換回路3
8は4つの補償制御信号選択スイッチ39a、39b、
39c、39dと4つのインバータ制御信号選択スイッ
チ40a、40b、40c、40dとから成る。補償制
御信号選択スイッチ39a、39b、39c、39d
は、停電検出ライン25が非停電状態を示している時に
オンになって補償電流制御回路36の4つの出力ライン
41a、41b、41c、41dの信号を選択してスイ
ッチQ1 、Q2 、Q3 、Q4 の制御信号ライン20、2
1、22、23に送出する。インバータ制御信号選択ス
イッチ40a、40b、40c、40dは停電検出ライ
ン25が停電状態を示している時にオンになってインバ
ータ制御回路36の4つの出力ライン42a、42b、
42c、42dの信号を選択してスイッチQ1 、Q2 、
Q3 、Q4 の制御信号ライン20、21、22、23に
送出する。制御信号ライン20、21、22、23は図
2の第1、第2、第3及び第4のスイッチQ1 、Q2 、
Q3 、Q4 の制御端子(ベース)に接続される。
FIG. 3 schematically shows the first control circuit 6 of FIG. The first control circuit 6 roughly includes a compensation current control circuit 36, an inverter control circuit 37, and a switching circuit 38. The compensation current control circuit 36 is connected to the lines 24, 26, 2
The first to fourth switches Q1 to Q4 of the first converter 5 are adapted to supply a compensation current for making the currents at the power supply terminals 2a and 2b into a sine wave in phase with the power supply voltage based on the signals at 7 and 29. A signal for controlling .about.Q4 is generated. The inverter control circuit 37 converts the DC voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10 into an AC voltage based on the signals on the lines 24 and 28 so as to convert the first to fourth switches Q to Q of the first converter 5.
A signal for controlling 1 to Q4 is generated. Switching circuit 3
8 denotes four compensation control signal selection switches 39a, 39b,
39c, 39d and four inverter control signal selection switches 40a, 40b, 40c, 40d. Compensation control signal selection switches 39a, 39b, 39c, 39d
Is turned on when the power failure detection line 25 indicates the non-power failure state, selects the signals of the four output lines 41a, 41b, 41c and 41d of the compensation current control circuit 36 and switches Q1, Q2, Q3 and Q4. Control signal lines 20, 2
1, 22, and 23. The inverter control signal selection switches 40a, 40b, 40c, and 40d are turned on when the power failure detection line 25 indicates a power failure state, and the four output lines 42a, 42b,
42c and 42d, and switches Q1, Q2,
Q3 and Q4 are sent to control signal lines 20, 21, 22, and 23, respectively. The control signal lines 20, 21, 22, and 23 correspond to the first, second, third and fourth switches Q1, Q2,
Connected to the control terminals (bases) of Q3 and Q4.

【0018】図3の補償電流制御回路36の詳細を図4
及び図7を参照して説明する。この補償電流供給回路3
6は、図4に示すように基準正弦波電圧発生器43と、
乗算器44と、基準電圧源45と、第1の減算器46
と、比例積分器47と、第2の減算器48と、第3の減
算器49と、コンパレータ50と、第1の波形整形回路
50aと、三角波発生器51と、NOT回路52と、第
2の波形整形回路52aとから成る。基準正弦波発生器
43はライン24によって図1の入力電圧検出器15に
接続されており、電源1の正弦波交流電圧に同期して図
7に示す所定振幅の基準正弦波電圧E0 を発生し、これ
を乗算器44に送る。基準電圧源45は、図1及び図2
のコンデンサ9及び蓄電池10の目標電圧に相当する基
準電圧を発生する。第1の減算器46は基準電圧源45
と直流電圧検出ライン29とに接続され、基準電圧源4
5の基準電圧と図1の電圧検出器14から得られた直流
検出電圧との差の信号即ち誤差出力を発生する。比例積
分器47は、オペアンプ47aと3つの抵抗47b、4
7c、47dとから成り、第1の減算器46の出力に所
定のゲインを乗算し且つ積分し、コンデンサ9及び蓄電
池10の電圧を一定に制御するための電圧制御信号を発
生する。なお、この比例積分器47は電源1の周波数
(50Hz又は60Hz)以下の周波数に応答するよう
に構成されている。従って、比例積分器47から出力す
る電圧制御信号は緩慢に変化する信号であって、スイッ
チQ1 〜Q4 のオン・オフに基づく高調波成分を含まな
い。乗算器44は、図7に示す基準正弦波電圧E0 に比
例積分器47から得られた電圧制御信号を乗算して図7
に示す電圧E1 を出力する。即ち、乗算器44は、基準
正弦波電圧E0 の振幅を電圧制御信号で変調するもので
あり、直流電圧の制御情報と基準正弦波情報との両方を
有する正弦波電圧E1 を発生する。第2の減算器48の
一方の入力端子は乗算器44に接続され、この他方の入
力端子はライン26によって図1の第1の電流検出器1
1に接続されている。従って、この第2の減算器48
は、乗算器44から得られた正弦波電圧E1 から第1の
電流検出器11から得られた負荷電流に対応する信号E
2 を減算して補償指令信号E3 を出力する。図7では負
荷3に流れる電流の波形に対応する検出信号E2 が一例
として説明的に方形波電圧で示されているので、第2の
減算器48から得られる補償指令信号E3 は正弦波のピ
ーク及びこの近傍に凹状部を有する電圧波形となる。な
お、負荷電流検出信号E2 が図7の方形波以外の波形に
なった場合、又は、負荷電流検出信号E2 と基準正弦波
との間に位相差が生じた場合においても図7と同様な補
償動作が生じる。第3の減算器49の一方の入力端子は
第2の減算器48の出力端子に接続され、他方の入力端
子はライン27によって第2の電流検出器27に接続さ
れている。従って、この第3の減算器49は第2の減算
器48から得られた補償指令信号E3 と第2の電流検出
器12から得られた実際の補償電流を示す検出信号E4
との差を示す信号E5 を出力する。今、補償指令信号E
3 に近い補償が実行されていると仮定すれば、図7に示
すように補償電流検出信号E4 は補償指令信号E3に近
い波形を有する電圧となる。コンパレータ50は第3の
減算器49から得られた誤差信号E5 と三角波発生器5
1から得られた三角波電圧E6 とを比較して図7に示す
2値の出力電圧E7を発生する。三角波発生器51は交
流電源1の電圧の周波数(例えば50Hz又は60H
z)よりも十分に高い繰返し周波数(例えば20kH
z)で三角波電圧E6 を発生する。なお、図7では三角
波電圧E6 が低い繰返し周波数で説明的に示されてい
る。誤差信号E5 と三角波電圧E6 との比較は両波形の
中心値を一致させた状態で行われ、コンパレータ50の
出力E7 は図7に示す2値信号となる。この実施例で
は、コンパレータ50の出力E7 は第1の波形整形回路
50aを介してライン41a、41dに送られ、第1及
び第4のスイッチQ1 、Q4 の制御信号として使用さ
れ、コンパレータ50の出力E7 の反転信号を形成する
NOT回路52の出力E8 は第2の波形整形回路52a
を介してライン41b、41cに送られ、第2及び第3
のスイッチQ2 、Q3 の制御信号として使用される。従
って、以下の説明において、E7 、E8 を制御信号と呼
ぶこともある。第1の波形整形回路50aはコンパレー
タ50の出力E7 のパルス幅を僅かに狭くするものであ
り、第2の波形整形回路52aはNOT回路52の出力
E8 のパルス幅を僅かに狭くするものである。第1及び
第2の波形整形回路50a、52aは、第1及び第2の
スイッチQ1 、Q2 、並びに第3及び第4のスイッチQ
3 、Q4がキャリアの蓄積(ストレージ)作用によって
同時にオンになることを防ぐための働きを有する。
FIG. 4 shows details of the compensation current control circuit 36 shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. This compensation current supply circuit 3
6 is a reference sine wave voltage generator 43 as shown in FIG.
Multiplier 44, reference voltage source 45, first subtractor 46
, A proportional integrator 47, a second subtractor 48, a third subtractor 49, a comparator 50, a first waveform shaping circuit 50a, a triangular wave generator 51, a NOT circuit 52, a second And a waveform shaping circuit 52a. The reference sine wave generator 43 is connected to the input voltage detector 15 shown in FIG. 1 by a line 24, and generates a reference sine wave voltage E0 having a predetermined amplitude shown in FIG. Are sent to the multiplier 44. The reference voltage source 45 is shown in FIGS.
A reference voltage corresponding to the target voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10 is generated. The first subtractor 46 has a reference voltage source 45.
And the DC voltage detection line 29, and the reference voltage source 4
5 and a DC detection voltage obtained from the voltage detector 14 shown in FIG. 1, that is, an error output is generated. The proportional integrator 47 includes an operational amplifier 47a and three resistors 47b, 4
7c and 47d, and multiplies and integrates the output of the first subtractor 46 with a predetermined gain to generate a voltage control signal for controlling the voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10 to be constant. The proportional integrator 47 is configured to respond to a frequency lower than the frequency of the power supply 1 (50 Hz or 60 Hz). Therefore, the voltage control signal output from the proportional integrator 47 is a signal that changes slowly and does not include a harmonic component based on the on / off of the switches Q1 to Q4. The multiplier 44 multiplies the reference sine wave voltage E0 shown in FIG. 7 by the voltage control signal obtained from the proportional integrator 47, and
The voltage E1 shown in FIG. That is, the multiplier 44 modulates the amplitude of the reference sine wave voltage E0 with the voltage control signal, and generates a sine wave voltage E1 having both DC voltage control information and reference sine wave information. One input terminal of the second subtractor 48 is connected to the multiplier 44, and the other input terminal is connected to the first current detector 1 of FIG.
1 connected. Therefore, the second subtractor 48
Is a signal E corresponding to the load current obtained from the first current detector 11 from the sine wave voltage E1 obtained from the multiplier 44.
2 is subtracted to output a compensation command signal E3. In FIG. 7, since the detection signal E2 corresponding to the waveform of the current flowing through the load 3 is illustratively shown as a square wave voltage, the compensation command signal E3 obtained from the second subtractor 48 has a sine wave peak. And a voltage waveform having a concave portion in the vicinity thereof. Note that the same compensation as in FIG. 7 can be performed when the load current detection signal E2 has a waveform other than the square wave shown in FIG. 7, or when a phase difference occurs between the load current detection signal E2 and the reference sine wave. Operation occurs. One input terminal of the third subtractor 49 is connected to the output terminal of the second subtractor 48, and the other input terminal is connected to the second current detector 27 by the line 27. Accordingly, the third subtractor 49 is provided with a compensation command signal E3 obtained from the second subtractor 48 and a detection signal E4 indicating the actual compensation current obtained from the second current detector 12.
And outputs a signal E5 indicating the difference. Now, the compensation command signal E
Assuming that a compensation close to 3 is performed, the compensation current detection signal E4 becomes a voltage having a waveform close to the compensation command signal E3 as shown in FIG. The comparator 50 compares the error signal E5 obtained from the third subtractor 49 with the triangular wave generator 5
The binary output voltage E7 shown in FIG. 7 is generated by comparing with the triangular wave voltage E6 obtained from FIG. The triangular wave generator 51 operates at the frequency of the voltage of the AC power supply 1 (for example, 50 Hz or 60H).
z), a repetition frequency sufficiently higher than (e.g., 20 kHz)
In z), a triangular wave voltage E6 is generated. In FIG. 7, the triangular wave voltage E6 is illustratively shown at a low repetition frequency. The comparison between the error signal E5 and the triangular wave voltage E6 is performed in a state where the center values of both waveforms are matched, and the output E7 of the comparator 50 is a binary signal shown in FIG. In this embodiment, the output E7 of the comparator 50 is sent to the lines 41a and 41d via the first waveform shaping circuit 50a, and is used as a control signal for the first and fourth switches Q1 and Q4. The output E8 of the NOT circuit 52 which forms the inverted signal of E7 is supplied to the second waveform shaping circuit 52a.
To the lines 41b and 41c via the second and third lines.
Are used as control signals for the switches Q2 and Q3. Therefore, in the following description, E7 and E8 may be called control signals. The first waveform shaping circuit 50a slightly narrows the pulse width of the output E7 of the comparator 50, and the second waveform shaping circuit 52a slightly narrows the pulse width of the output E8 of the NOT circuit 52. . The first and second waveform shaping circuits 50a and 52a include first and second switches Q1 and Q2, and third and fourth switches Q1 and Q2.
3. It has a function to prevent Q4 from being turned on at the same time by the storage action of carriers.

【0019】[0019]

【補償動作及び充電動作】図3の切換回路38のスイッ
チ39a、39b、39c、39dがオン状態の時に
は、図7に示すコンパレータ50の出力E7 とNOT回
路52の出力E8 とに基づいて図2の第1〜第4のスイ
ッチQ1 〜Q4 がオン・オフ動作する。第1の変換器5
のスイッチQ1 〜Q4 が補償電流制御回路36の出力に
基づいて制御されている時には、第1の変換器5の出力
ライン18に負荷3の電流の無効成分Ir を除去するた
めの電流Ir ′と負荷3の電流の高調波成分Ih を除去
する電流Ih ′とコンデンサ9及び蓄電池10を充電す
るための有効電流I0 とが流れる。これを更に詳しく説
明すると、負荷電流I1 は有効電流成分Ie と無効電流
成分Ir との合成I1 =Ie +Ir で示される。また、
負荷電流I1 は基本波成分If と高調波成分Ih との合
成I1 =If +Ih で示される。図1及び図2の交流電
源1と第1の変換器5の接続点P1 、P2 との間に流れ
る電流を有効電流成分Ie 及び基本波成分If のみにす
る時には、負荷電流I1 の無効電流成分Ir を打ち消す
ための無効分補償電流Ir ′と負荷電流I1 の高調波成
分Ih を打ち消すための高調波補償電流Ih ′を第1の
変換器5から供給する。電源1の電圧の正の半サイクル
期間中の図7のt1 〜t2 期間では第1及び第4のスイ
ッチQ1 、Q4 がオフ、第2及び第3のスイッチQ2 、
Q3 がオンになり、電源1、電源スイッチ16、2次巻
線N2 、第1のフィルタ用リアクトルL1 、第1のダイ
オードD1 、及び第3のスイッチQ3 の閉回路が形成さ
れ、同時に電源1、電源スイッチ16、第1のフィルタ
用リアクトルL1 、第2のスイッチQ2 及び第4のダイ
オードD4 の閉回路が形成される。これにより、図7に
示す補償電流検出信号E4 に相当する補償電流を第1の
変換器5から交流電源ラインに供給することができ、負
荷3の電流I1 の無効電流成分Ir 及び高調波電流成分
Ih を除去することができる。従って、電源1と接続点
P1 、P2 との間の電流は、実質的に有効電流及び基本
波電流のみとなり、力率改善、及び電流の波形改善が達
成され、電力損失及び高調波ノイズが少なくなる。図7
のt2 〜t3 期間では、第1及び第4のスイッチQ1 、
Q4 がオン状態になるので、第2及び第3のスイッチQ
2 、Q3 がオフ状態となり、電源1、電源スイッチ1
6、2次巻線N2 、第1のフィルタ用リアクトルL1 、
第1のダイオードD1 、コンデンサ9と蓄電池10、及
び第4のダイオードD4 から成る閉回路が形成され、コ
ンデンサ9及び蓄電池10が充電される。また、電源1
の電圧の負のサイクルにおける図7のt4 〜t5 期間に
は第1及び第4のスイッチQ、Q4 がオフ状態となり、
第2及び第3のスイッチQ2 、Q3 がオン状態になる。
この結果、電源1、第3のダイオードD3 、コンデンサ
9と蓄電池10、第2のダイオードD2 、第1のフィル
タ用リアクトルL1 、2次巻線N2 及び電源スイッチ1
6から成る閉回路が形成される。これにより、t4〜t5
期間には、前述したt2 〜t3 期間と同様にコンデン
サ9及び蓄電池10の充電動作が生じる。また、負のサ
イクル中のt5 〜t6 期間には、第1及び第4のスイッ
チQ1 、Q4 がオン状態になり、第2及び第3のスイッ
チQ2 、Q3 がオフ状態になる。この結果、電源1、第
4のスイッチQ4 、第2のダイオードD2 、第1のフィ
ルタ用リアクトルL1 、2次巻線N2 及び電源スイッチ
16から成る閉回路、及び電源1、第3のダイオードD
3 、第1のスイッチQ1 、第1のフィルタ用リアクトル
L1 、2次巻線N2 、及び電源スイッチ16から成る閉
回路が形成される。これにより、このt5 〜t6 期間に
は前述したt1 〜t2 期間と同様に補償電流を供給する
動作が生じる。t1 〜t2 期間とt2 〜t3 期間の割
合、t4 〜t5 期間とt5 〜t6 期間の割合は負荷3の
電流の高調波電流成分及び無効電流成分を除去し、且つ
コンデンサ9及び蓄電池10の電圧を一定に保つように
制御される。
[Compensation Operation and Charging Operation] When the switches 39a, 39b, 39c and 39d of the switching circuit 38 shown in FIG. 3 are turned on, the output E7 of the comparator 50 and the output E8 of the NOT circuit 52 shown in FIG. The first to fourth switches Q1 to Q4 are turned on and off. First converter 5
Are controlled based on the output of the compensation current control circuit 36, the current Ir 'for removing the ineffective component Ir of the current of the load 3 is connected to the output line 18 of the first converter 5. A current Ih 'for removing the harmonic component Ih of the current of the load 3 and an effective current I0 for charging the capacitor 9 and the storage battery 10 flow. To explain this in more detail, the load current I1 is represented by a composite I1 = Ie + Ir of the active current component Ie and the reactive current component Ir. Also,
The load current I1 is represented by a combination of a fundamental component If and a harmonic component Ih, I1 = If + Ih. When the current flowing between the connection points P1 and P2 between the AC power supply 1 and the first converter 5 in FIGS. 1 and 2 is made only the active current component Ie and the fundamental wave component If, the reactive current component of the load current I1 An ineffective compensation current Ir 'for canceling Ir and a harmonic compensation current Ih' for canceling a harmonic component Ih of the load current I1 are supplied from the first converter 5. During the period from t1 to t2 in FIG. 7 during the positive half cycle of the voltage of the power supply 1, the first and fourth switches Q1, Q4 are off, and the second and third switches Q2, Q2,
When Q3 is turned on, a closed circuit of the power supply 1, the power supply switch 16, the secondary winding N2, the first filter reactor L1, the first diode D1, and the third switch Q3 is formed. A closed circuit of the power switch 16, the first filter reactor L1, the second switch Q2, and the fourth diode D4 is formed. Thereby, a compensation current corresponding to the compensation current detection signal E4 shown in FIG. 7 can be supplied from the first converter 5 to the AC power supply line, and the reactive current component Ir and the harmonic current component of the current I1 of the load 3 can be supplied. Ih can be removed. Accordingly, the current between the power supply 1 and the connection points P1 and P2 is substantially only the effective current and the fundamental wave current, the power factor and the current waveform are improved, and the power loss and harmonic noise are reduced. Become. FIG.
During the period from t2 to t3, the first and fourth switches Q1,
Since Q4 is turned on, the second and third switches Q
2, Q3 turns off, power supply 1, power switch 1
6, secondary winding N2, first filter reactor L1,
A closed circuit including the first diode D1, the capacitor 9 and the storage battery 10, and the fourth diode D4 is formed, and the capacitor 9 and the storage battery 10 are charged. Power supply 1
The first and fourth switches Q and Q4 are turned off during the period from t4 to t5 in FIG.
The second and third switches Q2 and Q3 are turned on.
As a result, the power supply 1, the third diode D3, the capacitor 9 and the storage battery 10, the second diode D2, the first filter reactor L1, the secondary winding N2, and the power switch 1
6 are formed. Thereby, t4 to t5
In the period, the charging operation of the capacitor 9 and the storage battery 10 occurs as in the period from t2 to t3. During the period from t5 to t6 in the negative cycle, the first and fourth switches Q1 and Q4 are turned on, and the second and third switches Q2 and Q3 are turned off. As a result, a closed circuit including the power supply 1, the fourth switch Q4, the second diode D2, the first filter reactor L1, the secondary winding N2 and the power supply switch 16, the power supply 1, the third diode D
3. A closed circuit comprising the first switch Q1, the first filter reactor L1, the secondary winding N2, and the power switch 16 is formed. As a result, an operation of supplying a compensation current occurs during the period from t5 to t6, as in the period from t1 to t2. The ratio of the period between t1 and t2 and the period between t2 and t3, and the ratio between the period between t4 and t5 and the period between t5 and t6 remove the harmonic current component and the reactive current component of the current of the load 3, and reduce the voltages of the capacitor 9 and the storage battery 10. It is controlled to keep it constant.

【0020】[0020]

【インバータ制御回路】図5は図3のインバータ制御回
路37を詳しく示すものである。このインバータ制御回
路37は、第1の変換器5をインバータ動作させるため
に、基準正弦波発生器53、減算器54、コンパレータ
55、波形整形回路55a、三角波発生器56、NOT
回路57、及び波形整形回路57aを備えており、図8
に示すように動作する。基準正弦波発生器53はライン
24によって図1の入力電圧検出器15に接続されてお
り、電源1が正常の時にはこの交流電圧に同期した基準
正弦波電圧を発生し、電源1が停電状態になった時には
正常時の基準正弦波電圧に対して連続的に配置された基
準正弦波電圧E10を図8に示すように発生する。減算器
54の一方の入力端子は基準正弦波発生器53に接続さ
れ、この他方の入力端子はライン28によって図1の出
力電圧検出器13に接続されている。従って、この減算
器54は基準正弦波電圧E0 と出力検出電圧E11との誤
差電圧E12を図8に示すように発生する。コンパレータ
55は減算器54と三角波発生器56とに接続されてお
り、誤差電圧E12と三角波電圧E13とを比較して図8に
示す2値の出力電圧E14即ちPWM(パルス幅変調)波
形を発生する。三角波発生器56は図4の三角波発生器
51と同様に電源1の電圧及び基準正弦波電圧E0 の周
波数(例えば50Hz又は60Hz)よりも十分に高い
繰返し周波数(例えば20kHz)で三角波電圧E13を
発生する。図8から明らかなように誤差電圧E12の中心
レベルと三角波電圧E13の中心レベルとは一致してい
る。コンパレータ55の出力E14は波形整形回路55a
を介してライン42a、42dに送出され、第1の変換
器5の第1及び第4のスイッチQ1 、Q4 の制御に使用
される。コンパレータ55に接続されたNOT回路57
はコンパレータ55の出力E14を反転した出力E15を図
8に示すように発生する。このNOT回路57の出力電
圧E15は波形整形回路57aを介してライン42b、4
2cに送出され、第2及び第3のスイッチQ1 、Q2 の
制御に使用される。波形整形回路55aはコンパレータ
55の出力E14のパルスの幅を僅かに狭くするものであ
り、また波形整形回路57aはNOT回路57の出力E
15のパルスの幅を僅かに狭くするものである。図5の波
形整形回路55a、57aは図4の波形整形回路50
a、52aと同一の目的で設けられている。なお、コン
パレータ55の出力E14及びNOT回路57の出力E15
を以後スイッチ制御信号と呼ぶ場合もある。電源1が停
電状態又は電圧が所定値よりも低下した状態になると、
図1の電源スイッチ制御及び停電検出回路17によって
この停電状態が検出され、電源スイッチ16がオフに制
御されると共に、図3のスイッチ39a〜39dがオフ
に制御され、スイッチ40a〜40dがオンに制御され
る。これにより、インバータ制御回路37のスイッチ制
御信号がスイッチ40a〜40sとライン20〜23を
介して第1の変換器5のスイッチQ1 〜Q4 のベースに
供給される。停電時に第1の変換器5の第1〜第4のス
イッチQ1 〜Q4 が図8に示す制御信号E14、E15に従
ってオン・オフ動作すると、第1の変換器5はコンデン
サ9及び蓄電池10の直流電圧を電源1の周波数と同一
の周波数の交流電圧に変換して負荷3に供給する。イン
バータ制御回路37は出力電圧E11を一定に保つように
スイッチQ1 〜Q4 を帰還制御しているので、停電時に
おいても負荷3に交流電圧を安定的に供給することがで
きる。電源1の停電状態又は電圧低下状態から正常状態
に戻ると、電源スイッチ16がオンになり、且つ第1の
変換器5が補償電流供給モード動作に戻り、且つ第2の
変換器7は電圧調整動作を開始する。
[Inverter Control Circuit] FIG. 5 shows the inverter control circuit 37 of FIG. 3 in detail. The inverter control circuit 37 includes a reference sine wave generator 53, a subtractor 54, a comparator 55, a waveform shaping circuit 55a, a triangular wave generator 56, and a NOT for operating the first converter 5 as an inverter.
8 includes a circuit 57 and a waveform shaping circuit 57a.
It operates as shown in FIG. The reference sine wave generator 53 is connected to the input voltage detector 15 of FIG. 1 by a line 24, and when the power supply 1 is normal, generates a reference sine wave voltage synchronized with this AC voltage, and the power supply 1 is in a power failure state. At this time, a reference sine wave voltage E10 continuously arranged with respect to the normal reference sine wave voltage is generated as shown in FIG. One input terminal of the subtractor 54 is connected to the reference sine wave generator 53, and the other input terminal is connected to the output voltage detector 13 of FIG. Accordingly, the subtractor 54 generates an error voltage E12 between the reference sine wave voltage E0 and the output detection voltage E11 as shown in FIG. The comparator 55 is connected to the subtractor 54 and the triangular wave generator 56, and compares the error voltage E12 and the triangular wave voltage E13 to generate a binary output voltage E14 shown in FIG. 8, that is, a PWM (pulse width modulation) waveform. I do. The triangular wave generator 56 generates a triangular wave voltage E13 at a repetition frequency (for example, 20 kHz) sufficiently higher than the voltage of the power supply 1 and the frequency of the reference sine wave voltage E0 (for example, 50 Hz or 60 Hz), like the triangular wave generator 51 of FIG. I do. As is clear from FIG. 8, the center level of the error voltage E12 matches the center level of the triangular wave voltage E13. The output E14 of the comparator 55 is a waveform shaping circuit 55a.
Through the lines 42a, 42d and is used to control the first and fourth switches Q1, Q4 of the first converter 5. NOT circuit 57 connected to comparator 55
Generates an output E15 obtained by inverting the output E14 of the comparator 55 as shown in FIG. The output voltage E15 of the NOT circuit 57 is supplied to the lines 42b, 4b via the waveform shaping circuit 57a.
2c and is used to control the second and third switches Q1, Q2. The waveform shaping circuit 55a slightly narrows the pulse width of the output E14 of the comparator 55, and the waveform shaping circuit 57a outputs the output E14 of the NOT circuit 57.
The width of the 15 pulses is slightly reduced. The waveform shaping circuits 55a and 57a of FIG.
a, 52a are provided for the same purpose. The output E14 of the comparator 55 and the output E15 of the NOT circuit 57
May be hereinafter referred to as a switch control signal. When the power supply 1 is in a power failure state or a state where the voltage is lower than a predetermined value,
This power failure state is detected by the power supply switch control and power failure detection circuit 17 of FIG. 1, the power supply switch 16 is controlled to be turned off, the switches 39a to 39d of FIG. 3 are controlled to be turned off, and the switches 40a to 40d are turned on. Controlled. As a result, the switch control signal of the inverter control circuit 37 is supplied to the bases of the switches Q1 to Q4 of the first converter 5 via the switches 40a to 40s and the lines 20 to 23. When the first to fourth switches Q1 to Q4 of the first converter 5 are turned on / off according to the control signals E14 and E15 shown in FIG. 8 during a power failure, the first converter 5 The voltage is converted into an AC voltage having the same frequency as that of the power supply 1 and supplied to the load 3. Since the inverter control circuit 37 performs feedback control on the switches Q1 to Q4 so as to keep the output voltage E11 constant, an AC voltage can be stably supplied to the load 3 even during a power failure. When the power supply 1 returns from the power failure state or the voltage drop state to the normal state, the power switch 16 is turned on, the first converter 5 returns to the compensation current supply mode operation, and the second converter 7 performs the voltage regulation. Start operation.

【0021】[0021]

【第2の制御回路】第2の変換器7をインバータ動作さ
せるための第2の制御回路8は図6に示すように基準正
弦波発生器60、減算器61、コンパレータ62、波形
整形回路62a、三角波発生器63、NOT回路64、
及び波形整形回路64aを有し、図9に示すように動作
する。基準正弦波発生器60は、ライン35によって図
1の入力電圧検出器15に接続されており、電源1の電
圧に同期して電源1と同一周波数(50Hz又は60H
z)の基準正弦波電圧E20を図9に示すように発生す
る。減算器61の一方の入力端子は基準正弦波発生器6
0に接続され、この他方の入力端子はライン34によっ
て図1の出力電圧検出器13に接続されている。この結
果、減算器61は基準正弦波電圧E20と出力検出電圧E
21との誤差電圧E22を発生する。減算器61と三角波発
生器63とに接続されたコンパレータ62は、図9に示
すように誤差電圧E22と三角波電圧E23とを比較してP
WM(パルス幅変調)波形から成る2値の出力E24を発
生する。三角波発生器63は電源1の周波数よりも十分
に高い繰返し周波数(例えば20kHz)で三角波電圧
E23を発生する。コンパレータ62の出力E24は波形整
形回路62aを介してライン30、33に送出され、第
2の変換器7の第1及び第4のインバータ用スイッチS
1 、S4 の制御に使用される。コンパレータ62に接続
されたNOT回路64はコンパレータ62の出力E24を
反転して図9に示す出力E25を発生する。NOT回路6
4の出力E25は波形整形回路64aを介してライン3
1、32に送られる。図6の波形整形回路62a、64
aは図4の波形整形回路50a、52aと同様な機能を
有し、コンパレータ62の出力E24のパルス幅及びNO
T回路64の出力E25のパルス幅を僅かに狭くする。図
6のライン30、31、32、33は図2の第2の変換
器7の第1〜第4のインバータ用スイッチS1 〜S4 の
制御端子(ベース)に接続される。第1〜第4のインバ
ータ用スイッチS1 〜S4 が図9の2種類の制御信号E
24、E25に基づいてオン・オフ制御されると、コンデン
サ9及び蓄電池10の直流電圧が交流電圧に変換されて
トランスTr の2次巻線N2 に出力電圧を調整するため
の電圧が得られる。2次巻線N2 に得られる電圧は電源
1の電圧に同期した波形を有する。この2次巻線N2 の
電圧波形が電源1の電圧波形と同相の場合には、電源1
の電圧波形に2次巻線N2 の電圧波形を加算した波形が
負荷3の電圧波形になる。逆に、2次巻線N2 の電圧波
形が電源1の電圧波形に対して逆位相(180度の位相
差)の場合には電源1の電圧波形から2次巻線N2 の電
圧波形を減算した波形が負荷3の電圧波形になる。2次
巻線N2 の電圧波形の振幅及び位相はインバータ用スイ
ッチS1 〜S4 によって制御される。この結果、負荷3
の電圧は、第2の変換器7によって一定に制御される。
Second control circuit A second control circuit 8 for operating the second converter 7 as an inverter includes a reference sine wave generator 60, a subtractor 61, a comparator 62, and a waveform shaping circuit 62a as shown in FIG. , Triangular wave generator 63, NOT circuit 64,
And a waveform shaping circuit 64a, and operates as shown in FIG. The reference sine wave generator 60 is connected to the input voltage detector 15 of FIG. 1 by a line 35, and is synchronized with the voltage of the power supply 1 and has the same frequency (50 Hz or 60H) as the power supply 1.
The reference sine wave voltage E20 of z) is generated as shown in FIG. One input terminal of the subtractor 61 is a reference sine wave generator 6.
0 and this other input terminal is connected by a line 34 to the output voltage detector 13 of FIG. As a result, the subtractor 61 outputs the reference sine wave voltage E20 and the output detection voltage E
An error voltage E22 with respect to 21 is generated. The comparator 62 connected to the subtractor 61 and the triangular wave generator 63 compares the error voltage E22 with the triangular wave voltage E23 as shown in FIG.
A binary output E24 consisting of a WM (pulse width modulation) waveform is generated. The triangular wave generator 63 generates a triangular wave voltage E23 at a repetition frequency (for example, 20 kHz) sufficiently higher than the frequency of the power supply 1. The output E24 of the comparator 62 is sent to the lines 30 and 33 via the waveform shaping circuit 62a, and is output to the first and fourth inverter switches S of the second converter 7.
1, used for control of S4. The NOT circuit 64 connected to the comparator 62 inverts the output E24 of the comparator 62 to generate an output E25 shown in FIG. NOT circuit 6
The output E25 of line 4 is applied to line 3 via the waveform shaping circuit 64a.
1, 32. The waveform shaping circuits 62a and 64 of FIG.
a has a function similar to those of the waveform shaping circuits 50a and 52a of FIG.
The pulse width of the output E25 of the T circuit 64 is slightly narrowed. The lines 30, 31, 32 and 33 in FIG. 6 are connected to the control terminals (bases) of the first to fourth inverter switches S1 to S4 of the second converter 7 in FIG. The first to fourth inverter switches S1 to S4 correspond to the two types of control signals E shown in FIG.
When the on / off control is performed based on E24 and E25, the DC voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10 is converted into an AC voltage, and a voltage for adjusting the output voltage to the secondary winding N2 of the transformer Tr is obtained. The voltage obtained at the secondary winding N2 has a waveform synchronized with the voltage of the power supply 1. If the voltage waveform of the secondary winding N2 is in phase with the voltage waveform of the power supply 1,
The voltage waveform of the load 3 is obtained by adding the voltage waveform of the secondary winding N2 to the voltage waveform of the load 3. Conversely, when the voltage waveform of the secondary winding N2 has an opposite phase (180 ° phase difference) to the voltage waveform of the power supply 1, the voltage waveform of the secondary winding N2 is subtracted from the voltage waveform of the power supply 1. The waveform becomes the voltage waveform of the load 3. The amplitude and phase of the voltage waveform of the secondary winding N2 are controlled by inverter switches S1 to S4. As a result, load 3
Is controlled by the second converter 7 to be constant.

【0022】図1〜図9に示す電源装置は次の効果を有
する。 (1) コンデンサ9及び蓄電池10が、電源1の正常
の時には第2の変換器7の直流電源として機能し、電源
1の停電時又は電圧低下時には第1の変換器5の直流電
源として機能する。即ち、コンデンサ9及び蓄電池10
が第1及び第2の変換器5、7の両方で使用されてい
る。従って、電源装置を低コスト化、及び小型化するこ
とができる。 (2) 第1の変換器5が高調波電流補償及び無効電流
補償を行うので、第1の変換器5の接続点P1 、P2 よ
りも電源1側の交流電源ラインには負荷3に基づく高調
波電流成分及び無効電流成分が実質的に流れず、基本波
の有効電流のみが流れる。従って、電源端子2a、2b
を流れる入力電流の高調波電流成分及び無効電流成分が
少なくなり、波形改善、力率の改善、及び電力損失の低
減が可能になる。 (3) 第2の変換器7によって出力電圧を調整するの
で、負荷3が変動した場合及び電源1の電圧が変動した
場合のいずれにおいても安定化された電圧を負荷3に供
給することができる。 (4) 第2の変換器7は電源1の電圧に調整電圧を加
算又は減算する構成であるので、この第2の変換器7の
電力容量を負荷3の電圧の変動分を補償するために要求
される電力容量に設定することができる。換言すれば、
第2の変換器7の電力容量を負荷3の電力容量よりも小
さくすることができる。この結果、第2の変換器7の小
型化、及び低損失化が可能になる。この実施例では第2
の変換器7の2次巻線N2 には負荷3の定格電圧の約2
0%の交流電圧が印加されるのみである。従って、ここ
での電力損失は定格電圧の全部が追加される従来の方式
に比べて1/5になる。 (5) インバータ制御回路37の基準正弦波発生器5
3は、電源1の正常時にこの電源1の電圧に同期して基
準正弦波を発生し、電源1の停電時には停電前に連続し
て基準正弦波を発生するので、停電時における負荷3に
対する電力供給の連続性を保つことができる。しかし、
電源装置の小型化及び低コスト化が要求されている
The power supply shown in FIGS. 1 to 9 has the following effects. (1) The capacitor 9 and the storage battery 10 function as a DC power supply for the second converter 7 when the power supply 1 is normal, and function as a DC power supply for the first converter 5 when the power supply 1 fails or the voltage drops. . That is, the capacitor 9 and the storage battery 10
Are used in both the first and second converters 5,7. Therefore, the power supply device can be reduced in cost and size. (2) Since the first converter 5 performs harmonic current compensation and reactive current compensation, harmonics based on the load 3 are connected to the AC power supply line closer to the power supply 1 than the connection points P1 and P2 of the first converter 5. The wave current component and the reactive current component do not substantially flow, and only the effective current of the fundamental wave flows. Therefore, the power supply terminals 2a, 2b
Thus, the harmonic current component and the reactive current component of the input current flowing through are reduced, and the waveform can be improved, the power factor can be improved, and the power loss can be reduced. (3) Since the output voltage is adjusted by the second converter 7, a stabilized voltage can be supplied to the load 3 both when the load 3 fluctuates and when the voltage of the power supply 1 fluctuates. . (4) Since the second converter 7 is configured to add or subtract the adjustment voltage to or from the voltage of the power supply 1, the power capacity of the second converter 7 is used to compensate for the fluctuation of the voltage of the load 3. It can be set to the required power capacity. In other words,
The power capacity of the second converter 7 can be smaller than the power capacity of the load 3. As a result, the size and the loss of the second converter 7 can be reduced. In this embodiment, the second
The secondary winding N2 of the converter 7 has a rated voltage of about 2
Only an AC voltage of 0% is applied. Therefore, the power loss here is 1/5 of the conventional method in which all of the rated voltages are added. (5) Reference sine wave generator 5 of inverter control circuit 37
3 generates a reference sine wave in synchronism with the voltage of the power supply 1 when the power supply 1 is normal, and generates a reference sine wave continuously before the power failure when the power supply 1 fails. Supply continuity can be maintained. But,
Power supply devices are required to be reduced in size and cost .

【0023】[0023]

【第1の実施例】次に、図10〜図14を参照して上記
要求に応えるための1の実施例の電源装置を説明する。
但し、第の実施例を示す図10〜図14及び更に別の
実施例を説明するための図15〜図22において基本構
成を示す図1〜図9と実質的に同一の部分には同一の符
号を付してその説明を省略する。
[The first embodiment] Next, above with reference to FIGS. 10 to 14
A power supply according to one embodiment for meeting the demand will be described.
However, the basic configuration in FIGS. 15 to 22 for FIGS. 10 shows a first embodiment 14 and further illustrating the alternative embodiment
9 which are substantially the same as those shown in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0024】図10に示す第の実施例の電源装置は
第1及び第2のコンデンサ9a、9bと第1の変換器
と第1の制御回路6aを除いて図1に示した基本構成
電源装置と同一に構成されている。 第1及び第2の
コンデンサ9a、9bの直列回路は蓄電池101に並列
に接続されている。図10の第1の変換器5bは、図1
1に示すようにハーフブリッジ型回路であって、第1及
び第2のスイッチQ1 、Q2 と、第1及び第2のダイオ
ードD1 、D2 と、フィルタ用リアクトルL1 と、フィ
ルタ用コンデンサC1 と、トランス70とから成る。第
1の変換器5bがハーフブリッジ型変換回路であるの
で、第1及び第2のコンデンサ9a、9bの直列回路が
第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 の直列回路及び蓄電
池10に対して並列に接続されている。第1及び第2の
コンデンサ9a、9bの相互接続点P3 は第1の出力端
子4aに接続されている。第1及び第2のスイッチQ1
、Q2 の相互接続点P4 はフィルタ用リアクトルL1
とフィルタ用コンデンサC1とトランス70の巻線71
はタップ72を有し、上半分71aと下半分71bに分
割されている。タップ72はリアクトルL1を介して第
1及び第2のスイッチQ1 、Q2 の相互接続点P4 に接
続されている。巻線71の一端73は第1の出力端子4
aに接続されていると共に第1及び第2のコンデンサ9
a、9bの相互接続点P3 に接続されている。巻線71
の他端74は第2の出力端子4bと第2の電源端子2b
に接続されている。フィルタ用コンデンサC1 はコイル
81の下半分71bに並列に接続されている。第1及び
第2のダイオードD1 、D2 は第1及び第2のスイッチ
Q1 、Q2 に逆方向並列に接続されている。
The power supply apparatus of the first embodiment shown in FIG. 10,
First and second capacitors 9a, 9b and first converter 5
b and the basic configuration shown in FIG. 1 except for the first control circuit 6a.
And the same configuration as the power supply device. First and second
The series circuit of the capacitors 9a and 9b is parallel to the storage battery 101.
It is connected to the. The first converter 5b in FIG.
As shown in FIG. 1, the circuit is a half-bridge type circuit, including first and second switches Q1, Q2, first and second diodes D1, D2, a filter reactor L1, a filter capacitor C1, and a transformer. 70 . Since the first converter 5b is a half-bridge type conversion circuit, the series circuit of the first and second capacitors 9a and 9b is connected in parallel with the series circuit of the first and second switches Q1 and Q2 and the storage battery 10. It is connected to the. The interconnection point P3 of the first and second capacitors 9a, 9b is connected to the first output terminal 4a. First and second switches Q1
, Q2 are connected to a filter reactor L1.
, Filter capacitor C1 and winding 71 of transformer 70
Has a tap 72 and is divided into an upper half 71a and a lower half 71b.
Cracked. Tap 72 is connected to reactor L1 via reactor L1.
Connected to the interconnection point P4 of the first and second switches Q1, Q2.
Has been continued. One end 73 of the winding 71 is connected to the first output terminal 4
a and the first and second capacitors 9
a, 9b are connected to the interconnection point P3. Winding 71
Is connected to the second output terminal 4b and the second power supply terminal 2b.
It is connected to the. Filter capacitor C1 is a coil
81 is connected in parallel to the lower half 71b. The first and second diodes D1, D2 are connected in anti-parallel to the first and second switches Q1, Q2.

【0025】第1の制御回路6aは図12に示すように
図3の第1の制御回路6の第3及び第4の制御信号ライ
ン22、23、スイッチ39c、39d、40c、40
d、ライン41c、41d、42c、42dを省いたも
のに相当する。また、図12の補償電流制御回路36a
は、図13に示すように図4からライン41c、41d
を省いたものに相当する。また、図12のインバータ制
御回路37aは図14に示すように図5からライン42
c、42dを省いたものに相当する。従って、図11の
第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 は補償電流供給モー
ド時には図7の制御信号E7 、E8 と同一の制御信号に
基づいて交互にオン・オフ制御され、インバータモード
時には図8の制御信号E14、E15と同一の制御信号に基
づいて交互にオン・オフ制御される。
As shown in FIG. 12, the first control circuit 6a includes the third and fourth control signal lines 22 and 23 and the switches 39c, 39d, 40c and 40 of the first control circuit 6 shown in FIG.
d, lines 41c, 41d, 42c, and 42d are omitted. Further, the compensation current control circuit 36a shown in FIG.
Are the lines 41c and 41d from FIG. 4 as shown in FIG.
Is equivalent to omitting. Further, the inverter control circuit 37a of FIG.
This corresponds to the case where c and 42d are omitted. Therefore, the first and second switches Q1 and Q2 in FIG. 11 are alternately turned on and off in the compensation current supply mode based on the same control signals as the control signals E7 and E8 in FIG. Are turned on and off alternately based on the same control signal as the control signals E14 and E15.

【0026】[0026]

【補償動作】図11の第1の変換器5bが補償モードで
動作している時の動作を説明する。電源1から正の半波
の電圧が発生している期間中における図7のt1 〜t2
に相当する期間には、第1のスイッチQ1 がオフ、第2
のスイッチQ2 がオンになる。この結果、電源1、電源
スイッチ16、2次巻線N2 、ライン18、第2のコン
デンサ9b、第2のダイオードD2 、リアクトルL1 、
コイル71の下半分71b、及びライン19の閉回路が
形成され、第2のコンデンサ9bの充電電流が流れる。
また、図7のt2 〜t3 に相当する期間には、第1のス
イッチQ1 がオン、第2のスイッチQ2 がオフになるの
で、電源1、電源スイッチ16、2次巻線N2 、ライン
18、第1のコンデンサ9a、第1のスイッチQ1 、リ
アクトルL1 、フィルタ用コンデンサC1、及びライン
19の閉回路が形成され、負荷3の電流の高調波電流成
分及び無効電流成分を除去するため即ち波形改善及び力
率改善のための補償電流が流れる。電源1の電圧の負の
半波の期間中における図7のt4 〜t5 に相当する期間
には、第1のスイッチQ1 がオフ、第2のスイッチQ2
がオンになり、電源1、ライン19、フィルタ用コンデ
ンサC1、リアクトルL1 、第2のスイッチQ2 、第2
のコンデンサ9b、ライン18、2次巻線N2 、及び電
源スイッチ16の閉回路が形成される。この閉回路を流
れる電流は負荷3の電流の高調波電流成分及び無効電流
成分を除去即ち波形改善及び力率改善の補償電流として
働く。図7のt5 〜t6 期間に相当する期間には、第1
のスイッチQ1 がオン、第2のスイッチQ2 がオフにな
り、電源1、ライン19、コイル71の下半分71b、
リアクトルL1 、ダイオードD1 、第1のコンデンサ9
a、ライン18、2次巻線N2、及び電源スイッチ16
の閉回路が形成され、第1のコンデンサ9aの充電電流
が流れる。蓄電池10は第1及び第2のコンデンサ9
a、9bの和の電圧によって充電される。図11の第1
及び第2のスイッチQ1 、Q2 は図2の第1及び第2の
スイッチQ1 、Q2 と同様に制御されるので、電源1か
ら負荷3に電力が供給されている時には、第1の変換器
5aによって波形改善及び力率改善のための補償電流の
供給と、コンデンサ9a、9b及び蓄電池10の定電圧
充電とを達成することができる。
[Compensation Operation] The operation when the first converter 5b in FIG. 11 operates in the compensation mode will be described. 7 to t2 in FIG. 7 during a period in which a positive half-wave voltage is generated from the power supply 1.
During the period corresponding to the above, the first switch Q1 is turned off,
Switch Q2 is turned on. As a result, the power supply 1, the power switch 16, the secondary winding N2, the line 18, the second capacitor 9b, the second diode D2, the reactor L1,
A closed circuit of the lower half 71b of the coil 71 and the line 19 is formed , and a charging current for the second capacitor 9b flows.
In a period corresponding to t2 to t3 in FIG. 7, the first switch Q1 is turned on and the second switch Q2 is turned off, so that the power source 1, the power switch 16, the secondary winding N2, the line 18, A first capacitor 9a, a first switch Q1, a reactor L1, a filter capacitor C1, and a closed circuit of the line 19 are formed to remove harmonic current components and reactive current components of the current of the load 3, that is, to improve the waveform. And power
A compensation current for improving the efficiency flows. During a period corresponding to t4 to t5 in FIG. 7 during a negative half-wave of the voltage of the power supply 1, the first switch Q1 is turned off and the second switch Q2 is turned off.
Is turned on, and power supply 1, line 19, filter capacitor
The sensor C1, the reactor L1, the second switch Q2, the second
Of the capacitor 9b, the line 18, the secondary winding N2, and the power switch 16. The current flowing through the closed circuit removes harmonic current components and reactive current components of the current of the load 3, that is, functions as a compensation current for waveform improvement and power factor improvement . In the period corresponding to the period from t5 to t6 in FIG.
Switch Q1 is turned on, the second switch Q2 is turned off, and the power supply 1, the line 19, the lower half 71b of the coil 71,
Reactor L1, diode D1, first capacitor 9
a, line 18, secondary winding N2, and power switch 16
Is formed, and the charging current of the first capacitor 9a flows. Storage battery 10 includes first and second capacitors 9
The battery is charged by the sum of the voltages a and 9b. First of FIG.
And the second switches Q1 and Q2 are controlled in the same manner as the first and second switches Q1 and Q2 in FIG. 2, so that when the power is supplied from the power supply 1 to the load 3, the first converter 5a As a result, supply of a compensation current for waveform improvement and power factor improvement, and constant voltage charging of the capacitors 9a and 9b and the storage battery 10 can be achieved.

【0027】[0027]

【インバータ動作】電源1が停電状態になると、第1の
変換器5bは図8の制御信号E14、E15と同様な信号で
制御され、ハーフブリッジ型インバータとして動作し、
蓄電池10及びコンデンサ9a,9bの直流電圧を交流
電圧に変換して負荷3に供給する。即ち、第1のスイッ
チQ1 のオン期間には、第1のコンデンサ9a、第1の
スイッチQ1 、フィルタ用リアクトルL1 、フィルタ用
コンデンサC1 、ライン19、負荷3、及びライン18
の閉回路が形成され、第2のスイッチQ2 のオン期間に
は第2のコンデンサ9b、ライン18、負荷3、ライン
19、フィルタ用コンデンサC1 、フィルタ用リアクト
ルL1 、及び第2のスイッチQ2 の閉回路が形成され
る。第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 のオン時間幅は
図8の誤差電圧E13の振幅の変化に応じて変化するの
で、フィルタ用コンデンサC1 の電圧は近似正弦波にな
る。コンデンサC1 は負荷3に並列に接続されているの
で、負荷3には近似正弦波電圧が供給される。
[Inverter operation] When the power supply 1 is in a power failure state, the first converter 5b is controlled by signals similar to the control signals E14 and E15 in FIG. 8, and operates as a half-bridge type inverter.
The DC voltage of the storage battery 10 and the capacitors 9a and 9b is converted into an AC voltage and supplied to the load 3. That is, during the ON period of the first switch Q1, the first capacitor 9a, the first switch Q1, the filter reactor L1, the filter capacitor C1, the line 19, the load 3, and the line 18
Is formed, and during the ON period of the second switch Q2, the second capacitor 9b, the line 18, the load 3, and the line
19. A closed circuit of the filter capacitor C1, the filter reactor L1, and the second switch Q2 is formed. Since the on-time width of the first and second switches Q1 and Q2 changes according to the change in the amplitude of the error voltage E13 in FIG. 8, the voltage of the filter capacitor C1 becomes an approximate sine wave. Since the capacitor C1 is connected in parallel with the load 3, the load 3 is supplied with an approximate sinusoidal voltage.

【0028】図10及び図11に示す電源装置は第1の
変換器5bがハーフブリッジ型変換器に構成されている
点を除いて図1及び図2の基本構成の電源装置と同一で
あるので、これと同一の効果を有する。また、第1の変
換器5bが変形されたハーフブリッジ回路であるので、
小型化及び低コスト化を達成することができる。
The power supply shown in FIGS. 10 and 11 is the same as the power supply of the basic configuration of FIGS. 1 and 2 except that the first converter 5b is a half-bridge type converter . has the same effect as this. In addition, the first change
Since the exchanger 5b is a modified half-bridge circuit,
A reduction in size and cost can be achieved.

【0029】[0029]

【第2の実施例】図15及び図16に示す第の実施例
の電源装置は、図1及び図2に示す基本構成の第2の変
換器7をハーフブリッジ型の第2の変換器7bに変形
し、この他は図1及び図2と同一に形成したものであ
る。図15の第2の変換器7bは、図16に示すように
第1及び第2のインバータ用スイッチS1 、S2 と、第
1及び第2のインバータ用ダイオードD11、D12と、第
1及び第2のインバータ用コンデンサC11、C12と、
2のフィルタ用リアクトルL2と、第2のフィルタ用コ
ンデンサC2 と、コイルNsを有する単巻トランスT
r’とから成る。第1及び第2のインバータ用コンデン
サC11、C12の直列回路はコンデンサ9及び蓄電池10
に対して並列に接続されている。コイルNsは第1及び
第2のインバータ用スイッチS1 、S2 の相互接続点と
第1及び第2のインバータ用コンデンサC11、C12の相
互接続点との間に第2のフィルタ用リアクトルL2を介
して接続されている。コイルNs にはタップ80が設け
られ、このタップ80は電源スイッチ16を介して第1
の電源端子2aに接続されている。コイルNs の一 端8
1は第1及び第2のインバータ用コンデンサC11、C12
の相互接続点に接続されていると共に第1の出力端子4
aに接続されている。コイルNs の他端82はリアクト
ルL2 を介して2つのスイッチS1 、S2 の相互接続点
に接続されている。第2のフィルタ用コンデンサC2 は
コイルNsに並列に接続されている。
Second Embodiment A power supply device according to a second embodiment shown in FIGS. 15 and 16 is different from the power supply device according to the second embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in that the second converter 7 is a half-bridge type second converter. 7b, and the other parts are the same as those shown in FIGS. 1 and 2 . As shown in FIG. 16 , the second converter 7b of FIG. 15 includes first and second inverter switches S1 and S2, first and second inverter diodes D11 and D12, and first and second inverter switches D1 and D12. a capacitor C11, C12 for the inverter, the first
Auto-transformer T having a second filter reactor L2, a second filter capacitor C2, and a coil Ns.
r ' . The series circuit of the first and second inverter capacitors C11 and C12 is composed of a capacitor 9 and a storage battery 10.
Are connected in parallel. The coil Ns is connected via a second filter reactor L2 between the interconnection point of the first and second inverter switches S1 and S2 and the interconnection point of the first and second inverter capacitors C11 and C12.
It is connected to. A tap 80 is provided on the coil Ns.
The tap 80 is connected to the first through the power switch 16.
Are connected to the power supply terminal 2a. One end of the coil Ns 8
Reference numeral 1 denotes first and second inverter capacitors C11 and C12.
And the first output terminal 4
a. The other end 82 of the coil Ns is
Interconnection point of the two switches S1 and S2 via the switch L2
It is connected to the. The second filter capacitor C2 is
It is connected in parallel to the coil Ns .

【0030】第の実施例の第2の制御回路8aは、図
6の基本構成の第2の制御回路8からライン32、33
を除去したものに相当する。従って、図16の第1及び
第2のインバータ用スイッチS1 、S2 は図9の制御信
号E24、E25に相当するものでオン・オフ制御される。
第1のインバータ用スイッチS1 がオンの期間には、第
1のインバータ用コンデンサC11、第1のインバータ用
スイッチS1 、第2のフィルタ用リアクトルL2、及び
コイルNsから成る閉回路に第1の方向の電流が流れ
る。また、第2のインバータ用スイッチS2 のオンの期
間には、第2のインバータ用コンデンサC12、コイルN
s、第2のフィルタ用リアクトルL2,及び第2のイン
バータ用スイッチS2 から成る閉回路に第2の方向の電
流が流れる。これにより、コイルNsに交流電圧を得る
ことができる。なお、第1及び第2のインバータ用コン
デンサC11、C12はコンデンサ9及び蓄電池10の電圧
で充電され、これ等の電圧を1/2に分割する機能を有
する。負荷3の電圧の調整には、コイルNs のタップ8
0と一端81との間の電圧が使用され、この電圧が電源
1の電圧に加算される。の実施例の電源装置は、第
2の変換器7bがハーフブリッジ型である点を除いて第
1の実施例の電源装置と実質的に同一に構成されている
ので、第1の実施例と同一の効果を有する。
The second control circuit 8a of the second embodiment, the line 32, 33 from the second control circuit 8 of the basic configuration of FIG. 6
Is equivalent to the one obtained by removing. Therefore, the first and second inverter switches S1 and S2 in FIG. 16 are ON / OFF controlled by signals corresponding to the control signals E24 and E25 in FIG.
While the first inverter switch S1 is on, the first inverter capacitor C11, the first inverter switch S1, the second filter reactor L2,
A current in the first direction flows through the closed circuit including the coil Ns . Also, during the ON period of the second inverter switch S2, the second inverter capacitor C12 and the coil N
s, a current in the second direction flows through a closed circuit including the second filter reactor L2 and the second inverter switch S2. Thereby, an AC voltage can be obtained in the coil Ns . The first and second inverter capacitors C11 and C12 are charged with the voltage of the capacitor 9 and the storage battery 10, and have a function of dividing these voltages by half. To adjust the voltage of load 3, tap 8 of coil Ns
A voltage between 0 and one end 81 is used.
1 is added to the voltage. Power unit of the second embodiment, since the second converter 7b are configured to the power supply substantially identical to the first embodiment except that it is a half bridge type, first embodiment It has the same effect as the example.

【0031】[0031]

【第3の実施例】図17に示す第の実施例の電源装置
は第1の実施例の第2の変換器の一部を変形した第2
の変換器7cを設けた他は第1の実施例の電源装置と同
一に構成したものである。図17において図示が省略さ
れている第1の変換器5の制御回路は図1の基本構成
第1の制御回路6と同一に構成されている。また、第2
の変換器7cの制御回路は第2の実施例の制御回路8a
と同一に構成されている。図17の第の実施例の第2
の変換器7cは、図16からコイルNs を省いたものに
相当する。即ち、第2のフィルタ用コンデンサC2 の一
端は第1及び第2のインバータ用コンデンサC11、C12
の相互接続点に接続されていると共に第1の出力端子4
aに接続され、また、このコンデンサC2 の他端は電源
スイッチ16を介して第1の電源端子2aに接続されて
いると共にフィルタ用リアクトルL2 を介して第1及び
第2のインバータ用スイッチS1 、S2 の相互接続点に
接続されている。
Third Embodiment A power supply according to a third embodiment shown in FIG. 17 has a second converter 7 in which a part of the second converter 7 of the first embodiment is modified.
This is the same as the power supply device of the first embodiment except that the converter 7c is provided. The control circuit of the first converter 5 not shown in FIG. 17 has the same configuration as the first control circuit 6 of the basic configuration of FIG. Also, the second
The control circuit of the converter 7c is the control circuit 8a of the second embodiment.
It is configured identically. The second of the third embodiment of FIG. 17
Converter 7c corresponds to that omitting the coil Ns from FIG. That is, one end of the second filter capacitor C2 is connected to the first and second inverter capacitors C11 and C12.
And the first output terminal 4
a, and the other end of the capacitor C2 is connected to a first power supply terminal 2a via a power supply switch 16 and a first and second inverter switch S1,. It is connected to the interconnection point of S2.

【0032】図17の2つのスイッチS1 、S2 を図
に示す第の実施例の制御回路8aと同一のものを使
用して交互にオン・オフすると、周知のハーフブリッジ
型インバータの動作によってコンデンサC2 に交流電圧
が得られる。コンデンサC2は電源端子2aと出力端子
4aとの間に直列接続されているので、コンデンサC2
の電圧は電源1の電圧に加算される。この第の実施例
によっても第1〜第の実施例と同一の効果を得ること
ができる。
[0032] Figure 1 two switches S1, S2 in FIG. 17
When the same circuit as the control circuit 8a of the second embodiment shown in FIG. 5 is used to alternately turn on and off, an AC voltage is obtained on the capacitor C2 by the operation of the well-known half-bridge type inverter. Since the capacitor C2 is connected in series between the power supply terminal 2a and the output terminal 4a, the capacitor C2
Is added to the voltage of the power supply 1. According to the third embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

【0033】[0033]

【第4の実施例】図18の電源装置は、図16の第
実施例の第の変換器5を変形したハーフブリッジ型の
第1の変換器5aを設け、また、第1及び第2のコンデ
ンサC1,C2の直列回路を図11と同様に設けた他は
16と同一に構成したものである。第1の変換器5a
は、第1及び第2のスイッチQ1,Q2と第1及び第2
ダイオードD1,D2と第1のフィルタ用リアクトルL
1と第1のフィルタ用コンデンサC1とから成る。図1
8において、第1及び第2のスイッチQ1,Q2と第1
及び第2のダイオードD1,D2と第1及び第2のコン
デンサC1,C2は図11と同一に接続されている。フ
ィルタ用コンデンサC1は負荷3に並列に接続されてい
る。フィルタ用リアクトルL1はスイッチQ1,Q2の
相互接続点P4と出力端子4bとの間に接続されてい
る。第1及び第2のスイッチQ1,Q2は 図10の第1
の制御回路6aと同一のもので同様に制御される。
に示すように第1及び第2の変換器5a、7bの両方
をハーフブリッジ型に構成しても第1〜第の実施例と
同一の効果を得ることができる。
Fourth Embodiment A power supply device shown in FIG. 18 is a half-bridge type power supply device in which the first converter 5 of the second embodiment shown in FIG. 16 is modified.
A first converter 5a is provided, and first and second capacitors are provided.
It has the same configuration as in FIG. 16 except that a series circuit of the sensors C1 and C2 is provided in the same manner as in FIG. First converter 5a
Are the first and second switches Q1, Q2 and the first and second switches Q1, Q2.
Diodes D1, D2 and first filter reactor L
1 and a first filter capacitor C1. FIG.
8, the first and second switches Q1, Q2 and the first
And second diodes D1 and D2 and first and second capacitors.
The capacitors C1 and C2 are connected in the same manner as in FIG. H
The filter capacitor C1 is connected in parallel with the load 3.
You. The filter reactor L1 is connected to the switches Q1 and Q2.
Connected between the interconnection point P4 and the output terminal 4b.
You. The first and second switches Q1 and Q2 are connected to the first switch Q1 in FIG.
And is similarly controlled by the same circuit as the control circuit 6a. Figure 1
As shown in FIG. 8 , even when both the first and second converters 5a and 7b are configured as a half-bridge type, the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained.

【0034】[0034]

【第5の実施例】図19の第の実施例の電源装置は、
18の第の実施例の第2の変換器7bからコンデン
サC11、C12を除去した構成の第2の変換器7dを設け
たものに相当する。図18において2つのコンデンサ9
a、9bの直列回路と別の2つのコンデンサC11、C12
の直列回路は互いに並列に接続されているので、第2の
変換器7bの2つのコンデンサC11、C12を省いて図
の回路構成にしても図18の回路と同様な動作が可能
になる。この第の実施例は極めて簡単な回路で第1〜
の実施例と同一の効果を得ることができる。
Power supply of the fifth embodiment of the fifth embodiment Figure 19,
This corresponds to a configuration in which a second converter 7d having a configuration in which the capacitors C11 and C12 are removed from the second converter 7b of the fourth embodiment in FIG. 18 is provided. In FIG. 18 , two capacitors 9
a, 9b and two other capacitors C11, C12
Since the series circuits are connected in parallel with each other, FIG. 1 omitting the two capacitors C11, C12 of the second transducer 7b
Even with the circuit configuration of FIG. 9, the same operation as the circuit of FIG. 18 can be performed. The fifth embodiment is a very simple circuit and has a first to a fifth circuits.
The same effects as in the fourth embodiment can be obtained.

【0035】[0035]

【第6の実施例】図20の第の実施例の電源装置は、
18の第の実施例の第2の変換器7bを変形したも
のに相当する。図20の第2の変換器7eは図18の第
2の変換器7bから2つのコンデンサC11, C12を省
且つ漏れインダクタンスを有するトランスTrを設けた
ものに相当する。この図20では2つのコンデンサ9
a、9bの直列回路が図19と同様に第2の変換器7e
でも使用されている。トランスTrは図11と同様に形
成されている。トランスTrの1次巻線N1はスイッチ
S1,S2の相互接続点とコンデンサC1,C2の相互
接続点との間に接続されている。2次巻線N2は図11
と同様に接続されている。フィルタ用コンデンサC2は
2次巻線N2に並列に接続されている。この第の実施
例によっても第4及び5の実施例と同一の効果を得るこ
とができる。
Power apparatus according to the sixth embodiment of FIG. 20 [sixth embodiment of] is
Corresponds to a modification of the second transducer 7b of the fourth embodiment of FIG. 18. Second transducer 7e in FIG. 20 can the two capacitors C11, C12 saving from the second transducer 7b of Figure 18
And a transformer Tr having a leakage inductance . In FIG. 20 , two capacitors 9
a and 9b are connected to the second converter 7e as in FIG.
But it is used. The transformer Tr has the same shape as in FIG.
Has been established. The primary winding N1 of the transformer Tr is a switch
The interconnection point of S1 and S2 and the interconnection of capacitors C1 and C2
Connected between connection points. The secondary winding N2 is shown in FIG.
Are connected in the same way. Filter capacitor C2
It is connected in parallel to the secondary winding N2. According to the sixth embodiment, the same effects as those of the fourth and fifth embodiments can be obtained.

【0036】[0036]

【第7の実施例】図21の第の実施例の電源装置は、
18の第の実施例の第2の変換器7bを第2の変換
器7fに置き換えたものに相当する。図21の第2の変
換器7fは図17の第2の変換器7cから2つのコンデ
ンサC11、C12を省いたものに相当する。図21では2
つのコンデンサ9a、9bの直列回路が図17の2つの
コンデンサC11、C12の直列回路の代わりに使用されて
いる。従って、コンデンサC2 の一端はリアクトルL2
を介して第1及び第2のインバ−タ用スイッチS1、S2
の相互接続点に接続され、コンデンサC2 の他端は第
1及び第2のコンデンサ9a、9bの相互接続点に接続
されている。この第の実施例によっても、第の実施
例と同様な効果が得られる。
Power unit of the seventh embodiment of the seventh embodiment] FIG. 21 is
This corresponds to a configuration in which the second converter 7b of the fourth embodiment in FIG. 18 is replaced with a second converter 7f. The second converter 7f in FIG. 21 corresponds to the second converter 7c in FIG. 17 from which the two capacitors C11 and C12 are omitted. In FIG. 21 , 2
One of the capacitor 9a, a series circuit of 9b is used instead of the two capacitors C11, a series circuit of C12 in FIG. 17. Therefore, one end of the capacitor C2 is connected to the reactor L2.
Through the first and second inverter switches S1, S2.
The other end of the capacitor C2 is connected to the interconnection point of the first and second capacitors 9a and 9b. According to the seventh embodiment, effects similar to those of the fourth embodiment can be obtained.

【0037】[0037]

【第8の実施例】図22は第の実施例の3相電源装置
を示す。この電源装置は3相交流電源1aに接続された
第1、第2及び第3の電源端子2a、2b、2cと、3
相の負荷3aと、出力端子4a、4b、4c、3相構成
の第1の変換器5cと、第1の制御回路6bと、3相構
成の第2の変換器7gと、第2の制御回路8bと、コン
デンサ9と、蓄電池10と、3個の負荷電流検出器11
a、11b、11cと、3個の補償電流検出器12a、
12b、12cと、3相出力電圧検出器13aと、直流
電圧検出器14と、電源電圧検出器15aと、3相の電
源スイッチ16a、16b、16cと、停電検出回路1
7aとから成る。
Eighth Embodiment FIG. 22 shows a three-phase power supply according to an eighth embodiment. The power supply includes first, second, and third power supply terminals 2a, 2b, 2c connected to a three-phase AC power supply 1a;
Phase load 3a, output terminals 4a, 4b, 4c, three-phase first converter 5c, first control circuit 6b, three-phase second converter 7g, and second control Circuit 8b, capacitor 9, storage battery 10, and three load current detectors 11
a, 11b, 11c and three compensation current detectors 12a,
12b, 12c, a three-phase output voltage detector 13a, a DC voltage detector 14, a power supply voltage detector 15a, three-phase power switches 16a, 16b, 16c, and a power failure detection circuit 1.
7a.

【0038】第1の変換器5c及び第2の変換器7gは
15の第の実施例の単相回路を3相回路に変形した
ものである。単相回路に基づいて3相回路を構成するこ
とは周知であるので、3相回路の詳細な説明を省く。
22の第1の制御回路6b、第2の制御回路8b、出力
電圧検出器13a、電源電圧検出器15a、停電検出回
路17aは3相回路構成になっている点を除いて図1に
おいてこれ等に対応するものと実質的に同一である。
The first converter 5c and the second converter 7g are obtained by modifying the single-phase circuit of the second embodiment shown in FIG. 15 into a three-phase circuit. Construct a three-phase circuit based on a single-phase circuit
Is well known, and a detailed description of the three-phase circuit will be omitted. Figure
22 except that the first control circuit 6b, the second control circuit 8b, the output voltage detector 13a, the power supply voltage detector 15a, and the power failure detection circuit 17a have a three-phase circuit configuration. Are substantially the same as those corresponding to.

【0039】この第の実施例によっても第1の実施例
と同一の効果を得ることができる。
According to the eighth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0040】[0040]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 図18の第2の変換器7b、及び図19の第2
の変換器7dの代りに、図17の第2の変換器7cに相
当するものを設けることができる。また、図19、図
、図21の第1の変換器5aの代わりに図11の第1
の変換器5bを使用することができる。 (2) スイッチQ1 〜Q6 、S1 〜S6 を電界効果ト
ランジスタ(FET)、絶縁ゲート型バイポーラトラン
ジスタ(IGBT)等の半導体スイッチとすることがで
きる。 (3) ダイオードD1 〜D6 、D11〜D16をスイッチ
Q1 〜Q6 、S1 〜S6 の内蔵ダイオードとすることが
できる。この様に内蔵ダイオードとする場合には、スイ
ッチQ1 〜Q6 、S1 〜S6 を絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタ又は絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
(IGBT)で構成し、ソースとドレイン間のpn接合
をダイオードとして使用することが望ましい。 (4) 第1の変換器5のスイッチQ1 〜Q4 の制御形
式、及び第2の変換器7のスイッチS1 〜S4 の制御形
式を変えることができる。例えば、第1の変換器5の第
1及び第2のスイッチQ1 、Q2 を20kHzの高い繰
返し周波数でオン・オフし、第3のスイッチQ3 を電源
1の交流電圧の正の半サイクルで連続的にオン、負の半
サイクルで連続的にオフとし、第4のスイッチQ4 を第
3のスイッチQ3 と逆にオン・オフすることができる。
第2の変換器7の第3及び第4のインバータ用スイッチ
S3 、S4 もスイッチQ3 、Q4 と同様に交流電圧の正
の半波と負の半波に対応させてオン・オフすることがで
きる。また、図23の3相の変換器5c、7eにおいて
も一部のスイッチを交流電源1aの交流電圧に同期させ
てオン・オフすることができる。 (5) 第1の制御回路6の一部を第2の制御回路8で
兼用するように構成することができる。例えば、3つの
三角波発生器51、56、63を2つ又は1つに減らし
て共用すること、又は3つの基準正弦波発生器43、5
3、60を2つ又は1つに減らして共用することができ
る。 (6) 図4のコンパレータ50、NOT回路52、波
形整形回路50a、52aの一部又は全部をインバータ
制御回路37で兼用することができる。 (7) 停電期間が短い場合には蓄電池10を省いてコ
ンデンサ9、又は9a、9bで停電時の電力供給を行う
ことができる。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) second second transducer 7b, and 19 in FIG. 18
Instead of the converter 7d, a converter corresponding to the second converter 7c in FIG. 17 can be provided. In addition, FIG. 19, Fig. 2
0, the first 11 in place of the first transducer 5a of Figure 21
Converter 5b can be used. (2) The switches Q1 to Q6 and S1 to S6 can be semiconductor switches such as a field effect transistor (FET) and an insulated gate bipolar transistor (IGBT). (3) The diodes D1 to D6 and D11 to D16 can be built-in diodes of the switches Q1 to Q6 and S1 to S6. When the built-in diode is used as described above, the switches Q1 to Q6 and S1 to S6 are constituted by an insulated gate field effect transistor or an insulated gate bipolar transistor (IGBT), and a pn junction between the source and the drain is used as the diode. It is desirable to do. (4) The control format of the switches Q1 to Q4 of the first converter 5 and the control format of the switches S1 to S4 of the second converter 7 can be changed. For example, the first and second switches Q1, Q2 of the first converter 5 are turned on and off at a high repetition frequency of 20 kHz, and the third switch Q3 is turned on continuously during the positive half cycle of the AC voltage of the power supply 1. And the fourth switch Q4 can be turned on and off in the opposite manner to the third switch Q3.
Similarly to the switches Q3 and Q4, the third and fourth inverter switches S3 and S4 of the second converter 7 can be turned on and off corresponding to the positive half-wave and the negative half-wave of the AC voltage. . Also, in the three-phase converters 5c and 7e in FIG. 23, some switches can be turned on and off in synchronization with the AC voltage of the AC power supply 1a. (5) A part of the first control circuit 6 can be configured to be shared by the second control circuit 8. For example, the three triangular wave generators 51, 56, 63 may be reduced to two or one and shared, or the three reference sine wave generators 43, 5
3, 60 can be reduced to two or one and shared. (6) A part or all of the comparator 50, the NOT circuit 52, and the waveform shaping circuits 50a and 52a in FIG. (7) When the power outage period is short, the storage battery 10 can be omitted, and power can be supplied at the time of the power outage by the capacitor 9 or 9a, 9b.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】基本構成の電源装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a power supply device having a basic configuration.

【図2】図1の第1及び第2の変換器を含む主回路部分
を詳しく示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a main circuit portion including first and second converters of FIG. 1 in detail.

【図3】図1の第1の制御回路を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a first control circuit of FIG. 1;

【図4】図3の補償電流制御回路を詳しく示す回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a compensation current control circuit of FIG. 3 in detail.

【図5】図3のインバータ制御回路を詳しく示す回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the inverter control circuit of FIG. 3 in detail.

【図6】図1の第2の制御回路を詳しく示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a second control circuit of FIG. 1 in detail.

【図7】図4の各部の状態を原理的に示す波形図であ
る。
FIG. 7 is a waveform chart showing the state of each part in FIG. 4 in principle.

【図8】図5の各部の状態を示す波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram showing a state of each unit in FIG.

【図9】図6の各部の状態を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform chart showing a state of each unit in FIG. 6;

【図10】第の実施例の電源装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a power supply device according to the first embodiment.

【図11】図10の第1及び第2の変換器を含む主回路
部分を詳しく示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a main circuit portion including the first and second converters of FIG. 10 in detail.

【図12】図10の第1の制御回路を示す回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a first control circuit of FIG. 10;

【図13】図12の補償電流制御回路を示す回路図であ
る。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a compensation current control circuit of FIG.

【図14】図12のインバータ制御回路を示す回路図で
ある。
FIG. 14 is a circuit diagram showing the inverter control circuit of FIG.

【図15】第の実施例の電源装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a power supply device according to a second embodiment.

【図16】図15の電源装置の主回路部分を示す回路図
である。
16 is a circuit diagram showing a main circuit part of the power supply unit of FIG.

【図17】第の実施例の電源装置の主回路部分を示す
回路図である。
FIG. 17 is a circuit diagram illustrating a main circuit portion of a power supply device according to a third embodiment.

【図18】第の実施例の電源装置の主回路部分を詳し
く示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a main circuit portion of a power supply device according to a fourth embodiment in detail.

【図19】第の実施例の電源装置の主回路部分を詳し
く示す回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram showing a main circuit portion of a power supply device according to a fifth embodiment in detail.

【図20】第の実施例の電源装置の主回路部分を詳し
く示す回路図である。
FIG. 20 is a circuit diagram showing a main circuit portion of a power supply device according to a sixth embodiment in detail.

【図21】第の実施例の電源装置の主回路部分を詳し
く示す回路図である。
FIG. 21 is a circuit diagram showing a main circuit portion of a power supply device according to a seventh embodiment in detail.

【図22】第の実施例の3相電源装置を示すブロック
図である。
FIG. 22 is a block diagram showing a three-phase power supply device according to an eighth embodiment.

【符号の説明】 5、5a、5b 第1の変換器 6、6a 第1の制御回路 7、7a、7b、7c、7e 第2の変換器 8、8a 第2の制御回路 9、9a、9b コンデンサ 10 蓄電池[Description of Signs] 5, 5a, 5b First converter 6, 6a First control circuit 7, 7a, 7b, 7c, 7e Second converter 8, 8a Second control circuit 9, 9a, 9b Capacitor 10 Storage battery

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−178216(JP,A) 特開 平5−73160(JP,A) 特開 平4−42740(JP,A) 特開 平9−266631(JP,A) 特開 平5−260685(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 9/00 - 11/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-11-178216 (JP, A) JP-A-5-73160 (JP, A) JP-A-4-42740 (JP, A) JP-A-9-266631 (JP) , A) JP-A-5-260685 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02J 9/00-11/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 負荷に交流電力を供給するための交流電
源端子と、第1及び第2の コンデンサの直列回路と、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路と前記負荷と
の間に接続され、高調波成分の低減及び力率の改善を行
うための補償電流を発生すると共に前記第1及び第2の
コンデンサを充電する第1の動作と前記第1及び第2の
コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作
とを択一的にとることができるように構成された第1の
変換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に接続され且
つ前記交流電源端子と前記負荷との間にも接続され、前
第1及び第2のコンデンサの直流電圧を前記負荷の電
圧を調整するための交流電圧に変換するように構成され
た第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置
あって、 前記第1の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に対して並列
に接続された第1及び第2のスイッチの直列回路と、 前記第1及び第2のスイッチに逆方向並列に接続された
第1及び第2のダイオードと、 第1のフィルタ用リアクトルと、 第1のフィルタ用コンデンサと、 タップを有するコイルと を有し、 前記コイルは前記負荷に対して並列に接続され、前記コ
イルのタップは前記第1のフィルタ用リアクトルを介し
て前記第1及び第2のスイッチの相互接続点に接続さ
れ、前記コイルの一端は前記第1及び第2のコンデンサ
の相互接続点に接続され、前記第1のフィルタ用コンデ
ンサは前記コイルのタップと他端との間に接続されてい
ことを特徴とする無停電電源装置。
To 1. A load and AC power supply terminals for supplying AC power, a series circuit of first and second capacitors, connected between said series circuit of said first and second capacitive load A first operation of generating a compensation current for reducing harmonic components and improving a power factor, and charging the first and second capacitors, and the first and second operations. a first converter configured to selectively perform a second operation of converting a DC voltage of a capacitor into an AC voltage; and an AC voltage from the AC power supply terminal to the load. When supplied, the first converter is controlled so that the first operation occurs. When the AC voltage is not supplied from the AC power supply terminal to the load, the second operation occurs. A first control circuit for controlling the first converter; The first and second capacitors are connected to a series circuit and are also connected between the AC power supply terminal and the load to adjust the DC voltage of the first and second capacitors to the voltage of the load. Uninterruptible power supply, comprising: a second converter configured to convert the AC voltage into a second voltage; and a second control circuit that controls the second converter so that the voltage of the load becomes a desired value. in the apparatus
There, the first transducer, parallel to the series circuit of the first and second capacitors
And a series circuit of first and second switches connected to the first and second switches, and connected in reverse parallel to the first and second switches.
A first filter reactor, a first filter capacitor, and a coil having a tap , wherein the coil is connected in parallel to the load;
Tap of the il via the first filter reactor
Connected to the interconnection point of the first and second switches.
And one end of the coil is connected to the first and second capacitors.
And the first filter capacitor is connected to the
The sensor is connected between the coil tap and the other end.
Uninterruptible power supply, characterized in that that.
【請求項2】 更に、前記第1及び第2のコンデンサ
直列回路に並列に接続された蓄電池を有していることを
特徴とする請求項1記載の無停電電源装置。
2. The method according to claim 1, further comprising the steps of:
The uninterruptible power supply according to claim 1, further comprising a storage battery connected in parallel to the series circuit .
【請求項3】 負荷に交流電力を供給するための交流
電源端子と、 第1及び第2のコンデンサの直列回路と、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路と前記負荷と
の間に接続され、高調波成分の低減及び力率の改善を行
うための補償電流を発生すると共に前記第1及び第2の
コンデンサを充電する第1の動作と前記第1及び第2の
コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作
とを択一的にとることができるように構成された第1の
変換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に接続され且
つ前記交流電源端子と前記負荷との間にも接続され、前
記第1及び第2のコンデンサの直流電圧を前記負荷の電
圧を調整するための交流電圧に変換するように構成され
た第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置で
あって、 前記第1の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に対して並列
に接続された第1及び第2のスイッチの直列回路と、 前記第1及び第2のスイッチに逆方向並列に接続された
第1及び第2のダイオードと、 第1のフィルタ用リアクトルと、 第1のフィルタ用コンデンサと、 タップを有するコイルとを有し、 前記コイルは前記負荷に対して並列に接続され、前記コ
イルのタップは前記第1のフィルタ用リアクトルを介し
て前記第1及び第2のスイッチの相互接続点に接続さ
れ、前記コイルの一端は前記第1及び第2のコンデンサ
の相互接続点に接続され、前記第1のフィルタ用コンデ
ンサは前記コイルのタップと他端との間に接続されてお
り、 前記第2の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のインバータ用スイッチの直列回路
と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のコンデンサの相互接続点との間に
第2のフィルタ用リアクトルを介して接続された第2の
フィルタ用コンデンサと、 前記第2のフィルタ用コンデンサに並列に接続されたコ
イルを有するトランスとを有し、前記コイルはタップを
有し、前記タップは前記電源端子に接続され、前記コイ
ルの一端は前記負荷に接続され、前記コイルの他端は前
記第2のフィルタ用リアクトルを介して前記第1及び第
2のインバータ用スイッチの相互接続点に接続されてい
るこ とを特徴とする無停電電源装置。
3. An AC for supplying AC power to a load.
A power supply terminal, a series circuit of first and second capacitors, a series circuit of the first and second capacitors, and the load;
To reduce harmonic components and improve power factor.
And the first and second
A first operation for charging a capacitor and the first and second
Second operation for converting DC voltage of capacitor to AC voltage
The first is configured to be able to take alternatively
A converter, and an AC voltage is supplied to the load from the AC power supply terminal.
The first operation so that the first operation occurs.
Control the converter and connect the AC to the load from the AC power supply terminal.
When no voltage is supplied, the second operation occurs.
Control circuit for controlling the first converter in such a manner
If, 且connected in series circuit of said first and second capacitors
Connected between the AC power supply terminal and the load,
The DC voltage of the first and second capacitors is connected to the voltage of the load.
Is configured to convert to an AC voltage to regulate the pressure
And a second converter for setting the voltage of the load to a desired value.
Uninterruptible power supply with a second control circuit for controlling
There, the first transducer, parallel to the series circuit of the first and second capacitors
And a series circuit of first and second switches connected to the first and second switches, and connected in reverse parallel to the first and second switches.
A first filter reactor, a first filter capacitor, and a coil having a tap, wherein the coil is connected in parallel to the load;
Tap of the il via the first filter reactor
Connected to the interconnection point of the first and second switches.
And one end of the coil is connected to the first and second capacitors.
And the first filter capacitor is connected to the
The sensor is connected between the coil tap and the other end.
And the second converter is connected in parallel to a series circuit of the first and second capacitors.
Series circuit of first and second inverter switches
And an interconnection point between the first and second inverter switches
And the interconnection point of the first and second capacitors
The second filter connected via the second filter reactor
A filter capacitor and a capacitor connected in parallel with the second filter capacitor.
And a transformer having a coil.
The tap is connected to the power terminal, and the coil is
One end of the coil is connected to the load, and the other end of the coil is
The first and second filters are connected via the second filter reactor.
Connected to the interconnection point of the two inverter switches.
Uninterruptible power supply, wherein the Turkey.
【請求項4】 負荷に交流電力を供給するための交流電
源端子と、 コンデンサと、 前記コンデンサと前記負荷との間に接続され、高調波成
分の低減及び力率の改善を行うための補償電流を発生す
ると共に前記コンデンサを充電する第1の動作と前記コ
ンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作と
を択一的にとることができるように構成された第1の変
換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記コンデンサに接続され且つ前記交流電源端子と前記
負荷との間にも接続され、前記コンデンサの直流電圧を
前記負荷の電圧を調整するための交流電圧に変換するよ
うに構成された第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置で
あって、 前記第2の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のインバータ用スイッチの直列回路
と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のコンデンサの相互接続点との間に
接続されたトランスの1次巻線と、 前記1次巻線に電磁結合され且つ前記交流電源端子と前
記負荷との間に接続された2次巻線と、 前記1次巻線又は前記2次巻線に並列に接続された第2
のフィルタ用コンデンサと から成ることを特徴とする無
停電電源装置。
4. An AC power supply for supplying AC power to a load.
A source terminal, a capacitor, and a harmonic component connected between the capacitor and the load.
To generate a compensation current to reduce the minute and improve the power factor.
And a first operation of charging the capacitor and the capacitor.
A second operation for converting the DC voltage of the capacitor to an AC voltage;
A first variant that can be taken as an alternative
And an AC voltage is supplied to the load from the AC power supply terminal.
The first operation so that the first operation occurs.
Control the converter and connect the AC to the load from the AC power supply terminal.
When no voltage is supplied, the second operation occurs.
Control circuit for controlling the first converter in such a manner
And the AC power supply terminal connected to the capacitor and
Also connected between the load and the DC voltage of the capacitor
The voltage of the load is converted to an AC voltage for adjustment.
And a second converter configured to adjust the voltage of the load to a desired value.
Uninterruptible power supply with a second control circuit for controlling
And wherein the second converter is connected in parallel to a series circuit of the first and second capacitors.
Series circuit of first and second inverter switches
And an interconnection point between the first and second inverter switches
And the interconnection point of the first and second capacitors
A primary winding of a transformer connected to the primary winding and electromagnetically coupled to and connected to the AC power supply terminal;
And a second winding connected in parallel with the primary winding or the secondary winding.
Uninterruptible power supply, characterized in that it consists of a capacitor of the filter.
【請求項5】 負荷に交流電力を供給するための交流電
源端子と、第1及び第2の コンデンサの直列回路と、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路と前記負荷と
の間に接続され、高調波成分の低減及び力率の改善を行
うための補償電流を発生すると共に前記第1及び第2の
コンデンサを充電する第1の動作と前記第1及び第2の
コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作
とを択一的にとることができるように構成された第1の
変換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に接続され且
つ前記交流電源端子と前記負荷との間にも接続され、前
第1及び第2のコンデンサの直流電圧を前記負荷の電
圧を調整するための交流電圧に変換するように構成され
た第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置
あって、 前記第1の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に対して並列
に接続された第1及び第2のスイッチの直列回路と、 前記第1及び第2のスイッチに逆方向並列に接続された
第1及び第2のダイオードと、 第1のフィルタ用リアクトルと、 第1のフィルタ用コンデンサと、 タップを有するコイルとを有し、 前記コイルは前記負荷に対して並列に接続され、前記コ
イルのタップは前記第1のフィルタ用リアクトルを介し
て前記第1及び第2のスイッチの相互接続点に接続さ
れ、前記コイルの一端は前記第1及び第2のコンデンサ
の相互接続点に接続され、前記第1のフィルタ用コンデ
ンサは前記コイルのタップと他端との間に接続されてお
り、 前記第2の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のインバータ用スイッチの直列回路
と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のコンデンサの相互接続点との間に
第2のフィルタ用リアクトルを介して接続された第2の
フィルタ用コンデンサと を備え、前記第2のフィルタ用
コンデンサの一端は前記電源端子に接続され、前記第2
のフィルタ用コンデンサの他端は前記負荷に接続され
いることを特徴とする無停電電源装置。
5. A load and AC power supply terminals for supplying AC power, a series circuit of first and second capacitors, connected between said series circuit of said first and second capacitive load A first operation of generating a compensation current for reducing harmonic components and improving a power factor, and charging the first and second capacitors, and the first and second operations. a first converter configured to selectively perform a second operation of converting a DC voltage of a capacitor into an AC voltage; and an AC voltage from the AC power supply terminal to the load. When supplied, the first converter is controlled so that the first operation occurs. When the AC voltage is not supplied from the AC power supply terminal to the load, the second operation occurs. A first control circuit for controlling the first converter; The first and second capacitors are connected to a series circuit and are also connected between the AC power supply terminal and the load to adjust the DC voltage of the first and second capacitors to the voltage of the load. Uninterruptible power supply, comprising: a second converter configured to convert the AC voltage into a second voltage; and a second control circuit that controls the second converter so that the voltage of the load becomes a desired value. in the apparatus
There, the first transducer, parallel to the series circuit of the first and second capacitors
And a series circuit of first and second switches connected to the first and second switches, and connected in reverse parallel to the first and second switches.
A first filter reactor, a first filter capacitor, and a coil having a tap, wherein the coil is connected in parallel to the load;
Tap of the il via the first filter reactor
Connected to the interconnection point of the first and second switches.
And one end of the coil is connected to the first and second capacitors.
And the first filter capacitor is connected to the
The sensor is connected between the coil tap and the other end.
And the second converter is connected in parallel to a series circuit of the first and second capacitors.
Series circuit of first and second inverter switches
And an interconnection point between the first and second inverter switches
And the interconnection point of the first and second capacitors
The second filter connected via the second filter reactor
And a filter capacitor for the second filter.
One end of the capacitor is connected to the power terminal, and the second terminal is connected to the second terminal.
The other end of the filter capacitor is connected to the load .
【請求項6】 負荷に交流電力を供給するための交流電
源端子と、 コンデンサと、 前記コンデンサと前記負荷との間に接続され、高調波成
分の低減及び力率の改善を行うための補償電流を発生す
ると共に前記コンデンサを充電する第1の動作と前記コ
ンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作と
を択一的にとることができるように構成された第1の変
換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記コンデンサに接続され且つ前記交流電源端子と前記
負荷との間にも接続され、前記コンデンサの直流電圧を
前記負荷の電圧を調整するための交流電圧に変換するよ
うに構成された第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置で
あって、 前記第2の変換器は、 前記コンデンサに並列に接続された第1及び第2のイン
バータ用コンデンサの直列回路と、 前記第1及び第2のインバータ用コンデンサの直列回路
に並列に接続された第1及び第2のインバータ用スイッ
チの直列回路と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のインバータ用コンデンサの相互接
続点との間に第2のフィルタ用リアクトルを介して接続
された第2のフィルタ用コンデンサと、 前記第2のフィルタ用コンデンサに並列に接続されたコ
イルを有するトランスと を有し、前記コイルはタップを
有し、前記タップは前記電源端子に接続され、前記コイ
ルの一端は前記負荷に接続され、前記コイルの他端は前
記第2のフィルタ用リアクトルを介して前記第1及び第
2のインバータ用スイッチの相互接続点に接続されてい
るこ とを特徴とする無停電電源装置。
6. An AC power supply for supplying AC power to a load.
A source terminal, a capacitor, and a harmonic component connected between the capacitor and the load.
To generate a compensation current to reduce the minute and improve the power factor.
And a first operation of charging the capacitor and the capacitor.
A second operation for converting the DC voltage of the capacitor to an AC voltage;
A first variant that can be taken as an alternative
And an AC voltage is supplied to the load from the AC power supply terminal.
The first operation so that the first operation occurs.
Control the converter and connect the AC to the load from the AC power supply terminal.
When no voltage is supplied, the second operation occurs.
Control circuit for controlling the first converter in such a manner
And the AC power supply terminal connected to the capacitor and
Also connected between the load and the DC voltage of the capacitor
The voltage of the load is converted to an AC voltage for adjustment.
And a second converter configured to adjust the voltage of the load to a desired value.
Uninterruptible power supply with a second control circuit for controlling
There are, said second transducer, the first and second in-connected in parallel with said capacitor
Series circuit of a capacitor for the inverter, and series circuit of the first and second capacitors for the inverter
The first and second inverter switches connected in parallel to
And a connection point between the first and second inverter switches.
Between the first and second inverter capacitors.
Connected to the connection point via a second filter reactor
And a capacitor connected in parallel to the second filter capacitor.
And a transformer having a coil.
The tap is connected to the power terminal, and the coil is
One end of the coil is connected to the load, and the other end of the coil is
The first and second filters are connected via the second filter reactor.
Connected to the interconnection point of the two inverter switches.
Uninterruptible power supply, wherein the Turkey.
【請求項7】 負荷に交流電力を供給するための交流電
源端子と、 コンデンサと、 前記コンデンサと前記負荷との間に接続され、高調波成
分の低減及び力率の改善を行うための補償電流を発生す
ると共に前記コンデンサを充電する第1の動作と前記コ
ンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作と
を択一的にとることができるように構成された第1の変
換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記コンデンサに接続され且つ前記交流電源端子と前記
負荷との間にも接続され、前記コンデンサの直流電圧を
前記負荷の電圧を調整するための交流電圧に変換するよ
うに構成された第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置で
あって、 前記第2の変換器は、 前記コンデンサに並列に接続された第1及び第2のイン
バータ用コンデンサの直列回路と、 前記第1及び第2のインバータ用コンデンサの直列回路
に並列に接続された第1及び第2のインバータ用スイッ
チの直列回路と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のインバータ用コンデンサの相互接
続点との間に第2のフィルタ用リアクトルを介して接続
された第2のフィルタ用コンデンサとを備え、前記第2
のフィルタ用コンデンサの一端は前記電源端子に接続さ
れ、前 記第2のフィルタ用コンデンサの他端は前記負荷
に接続されていることを特徴とする 記載の無停電電源装
置。
7. An AC power supply for supplying AC power to a load.
A source terminal, a capacitor, and a harmonic component connected between the capacitor and the load.
To generate a compensation current to reduce the minute and improve the power factor.
And a first operation of charging the capacitor and the capacitor.
A second operation for converting the DC voltage of the capacitor to an AC voltage;
A first variant that can be taken as an alternative
And an AC voltage is supplied to the load from the AC power supply terminal.
The first operation so that the first operation occurs.
Control the converter and connect the AC to the load from the AC power supply terminal.
When no voltage is supplied, the second operation occurs.
Control circuit for controlling the first converter in such a manner
And the AC power supply terminal connected to the capacitor and
Also connected between the load and the DC voltage of the capacitor
The voltage of the load is converted to an AC voltage for adjustment.
And a second converter configured to adjust the voltage of the load to a desired value.
Uninterruptible power supply with a second control circuit for controlling
There are, said second transducer, the first and second in-connected in parallel with said capacitor
Series circuit of a capacitor for the inverter, and series circuit of the first and second capacitors for the inverter
The first and second inverter switches connected in parallel to
And a connection point between the first and second inverter switches.
Between the first and second inverter capacitors.
Connected to the connection point via a second filter reactor
And a second filter capacitor,
One end of the filter capacitor is connected to the power supply terminal.
Is, the other end of the pre-Symbol second capacitor filters the load
The uninterruptible power supply according to claim, wherein the uninterruptible power supply is connected to a power supply.
【請求項8】 負荷に交流電力を供給するための交流電
源端子と、 コンデンサと、 前記コンデンサと前記負荷との間に接続され、高調波成
分の低減及び力率の改善を行うための補償電流を発生す
ると共に前記コンデンサを充電する第1の動作と前記コ
ンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作と
を択一的にとることができるように構成された第1の変
換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記コンデンサに接続され且つ前記交流電源端子と前記
負荷との間にも接続され、前記コンデンサの直流電圧を
前記負荷の電圧を調整するための交流電圧に変換するよ
うに構成された第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置で
あって、 前記コンデンサは第1及び第2のコンデンサの直列回路
であり、 前記第1の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のスイッチの直列回路と、 前記第1及び第2のスイッチに逆方向並列に接続された
第1及び第2のダイオードと、 第1及び第2のスイッチの相互接続点と前記第1及び第
2のコンデンサの相互接続点との間に第1のフィルタ用
リアクトルを介して接続された第1のフィルタ用コンデ
ンサとを備え、前記第1のフィルタ用コンデンサは前記
負荷に対して並列に接続されており、 前記第2の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のインバータ用スイッチの直列回路
と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のコンデンサの相互接続点との間に
第2のフィルタ用リアクトルを介して接続された第2の
フィルタ用コンデンサと、 前記第2のフィルタ用コンデンサに並列に接続されたコ
イルを有するトランスとを有し、前記コイルはタップを
有し、前記タップは前記電源端子に接続され、前記コイ
ルの一端は前記負荷に接続され、前記コイルの他端は前
記第2のフィルタ用リアクトルを介して前記第1及び第
2のインバータ用スイッチの相互接続点に接続されてい
ることを 特徴とする無停電電源装置。
8. An AC power supply for supplying AC power to a load.
A source terminal, a capacitor, and a harmonic component connected between the capacitor and the load.
To generate a compensation current to reduce the minute and improve the power factor.
And a first operation of charging the capacitor and the capacitor.
A second operation for converting the DC voltage of the capacitor to an AC voltage;
A first variant that can be taken as an alternative
And an AC voltage is supplied to the load from the AC power supply terminal.
The first operation so that the first operation occurs.
Control the converter and connect the AC to the load from the AC power supply terminal.
When no voltage is supplied, the second operation occurs.
Control circuit for controlling the first converter in such a manner
And the AC power supply terminal connected to the capacitor and
Also connected between the load and the DC voltage of the capacitor
The voltage of the load is converted to an AC voltage for adjustment.
And a second converter configured to adjust the voltage of the load to a desired value.
Uninterruptible power supply with a second control circuit for controlling
There are, the capacitor series circuit of the first and second capacitors
, And the said first transducer is connected in parallel with the series circuit of the first and second capacitors
Connected in series with the first and second switches, and connected in reverse parallel to the first and second switches.
A first and second diode, an interconnection point of the first and second switches, and the first and second switches;
For the first filter between the interconnection point of the two capacitors
A first filter condenser connected via a reactor;
And the first filter capacitor is
The second converter is connected in parallel to a load, and the second converter is connected in parallel to a series circuit of the first and second capacitors.
Series circuit of first and second inverter switches
And an interconnection point between the first and second inverter switches
And the interconnection point of the first and second capacitors
The second filter connected via the second filter reactor
A filter capacitor and a capacitor connected in parallel with the second filter capacitor.
And a transformer having a coil.
The tap is connected to the power terminal, and the coil is
One end of the coil is connected to the load, and the other end of the coil is
The first and second filters are connected via the second filter reactor.
Connected to the interconnection point of the two inverter switches.
Uninterruptible power supply apparatus according to claim Rukoto.
【請求項9】 負荷に交流電力を供給するための交流電
源端子と、 コンデンサと、 前記コンデンサと前記負荷との間に接続され、高調波成
分の低減及び力率の改善を行うための補償電流を発生す
ると共に前記コンデンサを充電する第1の動作と前記コ
ンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作と
を択一的にとることができるように構成された第1の変
換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記コンデンサに接続され且つ前記交流電源端子と前記
負荷との間にも接続され、前記コンデンサの直流電圧を
前記負荷の電圧を調整するための交流電圧に変換するよ
うに構成された第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置で
あって、 前記コンデンサは第1及び第2のコンデンサの直列回路
であり、 前記第1の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のスイッチの直列回路と、 前記第1及び第2のスイッチに逆方向並列に接続された
第1及び第2のダイオードと、 第1及び第2のスイッチの相互接続点と前記第1及び第
2のコンデンサの相互接続点との間に第1のフィルタ用
リアクトルを介して接続された第1のフィルタ用コンデ
ンサとを備え、前記第1のフィルタ用コンデンサは前記
負荷に対して並列に接続されており、 前記第2の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のインバータ用スイッチの直列回路
と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のコンデンサの相互接続点との間に
接続されたトランスの1次巻線と、 前記1次巻線に電磁結合され且つ前記交流電源端子と前
記負荷との間に接続された2次巻線と、 前記1次巻線又は前記2次巻線に並列に接続された第2
のフィルタ用コンデンサとから成ることを特徴とする
停電電源装置。
9. An AC power supply for supplying AC power to a load.
A source terminal, a capacitor, and a harmonic component connected between the capacitor and the load.
To generate a compensation current to reduce the minute and improve the power factor.
And a first operation of charging the capacitor and the capacitor.
A second operation for converting the DC voltage of the capacitor to an AC voltage;
A first variant that can be taken as an alternative
And an AC voltage is supplied to the load from the AC power supply terminal.
The first operation so that the first operation occurs.
Control the converter and connect the AC to the load from the AC power supply terminal.
When no voltage is supplied, the second operation occurs.
Control circuit for controlling the first converter in such a manner
And the AC power supply terminal connected to the capacitor and
Also connected between the load and the DC voltage of the capacitor
The voltage of the load is converted to an AC voltage for adjustment.
And a second converter configured to adjust the voltage of the load to a desired value.
Uninterruptible power supply with a second control circuit for controlling
There are, the capacitor series circuit of the first and second capacitors
, And the said first transducer is connected in parallel with the series circuit of the first and second capacitors
Connected in series with the first and second switches, and connected in reverse parallel to the first and second switches.
A first and second diode, an interconnection point of the first and second switches, and the first and second switches;
For the first filter between the interconnection point of the two capacitors
A first filter condenser connected via a reactor;
And the first filter capacitor is
The second converter is connected in parallel to a load, and the second converter is connected in parallel to a series circuit of the first and second capacitors.
Series circuit of first and second inverter switches
And an interconnection point between the first and second inverter switches
And the interconnection point of the first and second capacitors
A primary winding of a transformer connected to the primary winding and electromagnetically coupled to and connected to the AC power supply terminal;
And a second winding connected in parallel with the primary winding or the secondary winding.
And an uninterruptible power supply device comprising:
【請求項10】 負荷に交流電力を供給するための交流
電源端子と、 コンデンサと、 前記コンデンサと前記負荷との間に接続され、高調波成
分の低減及び力率の改善を行うための補償電流を発生す
ると共に前記コンデンサを充電する第1の動作と前記コ
ンデンサの直流電圧を交流電圧に変換する第2の動作と
を択一的にとることができるように構成された第1の変
換器と、 前記交流電源端子から前記負荷に交流電圧が供給されて
いる時には、前記第1の動作が生じるように前記第1の
変換器を制御し、前記交流電源端子から前記負荷に交流
電圧が供給されていない時には、前記第2の動作が生じ
るように前記第 1の変換器を制御する第1の制御回路
と、 前記コンデンサに接続され且つ前記交流電源端子と前記
負荷との間にも接続され、前記コンデンサの直流電圧を
前記負荷の電圧を調整するための交流電圧に変換するよ
うに構成された第2の変換器と、 前記負荷の電圧を所望値にするように前記第2の変換器
を制御する第2の制御回路とを備えた無停電電源装置で
あって、 前記コンデンサは第1及び第2のコンデンサの直列回路
であり、 前記第1の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のスイッチの直列回路と、 前記第1及び第2のスイッチに逆方向並列に接続された
第1及び第2のダイオードと、 第1及び第2のスイッチの相互接続点と前記第1及び第
2のコンデンサの相互接続点との間に第1のフィルタ用
リアクトルを介して接続された第1のフィルタ用コンデ
ンサとを備え、前記第1のフィルタ用コンデンサは前記
負荷に対して並列に接続されており、 前記第2の変換器は、 前記第1及び第2のコンデンサの直列回路に並列に接続
された第1及び第2のインバータ用スイッチの直列回路
と、 前記第1及び第2のインバータ用スイッチの相互接続点
と前記第1及び第2のコンデンサの相互接続点との間に
第2のフィルタ用リアクトルを介して接続された第2の
フィルタ用コンデンサとを備え、前記第2のフィルタ用
コンデンサの一端は前記電源端子に接続され、前記第2
のフィルタ用コンデンサの他端は前記負荷に接続されて
いることを特徴とする 無停電電源装置。
10. An AC for supplying AC power to a load.
A power supply terminal, a capacitor, and a harmonic component connected between the capacitor and the load.
To generate a compensation current to reduce the minute and improve the power factor.
And a first operation of charging the capacitor and the capacitor.
A second operation for converting the DC voltage of the capacitor to an AC voltage;
A first variant that can be taken as an alternative
And an AC voltage is supplied to the load from the AC power supply terminal.
The first operation so that the first operation occurs.
Control the converter and connect the AC to the load from the AC power supply terminal.
When no voltage is supplied, the second operation occurs.
Control circuit for controlling the first converter in such a manner
And the AC power supply terminal connected to the capacitor and
Also connected between the load and the DC voltage of the capacitor
The voltage of the load is converted to an AC voltage for adjustment.
And a second converter configured to adjust the voltage of the load to a desired value.
Uninterruptible power supply with a second control circuit for controlling
There are, the capacitor series circuit of the first and second capacitors
, And the said first transducer is connected in parallel with the series circuit of the first and second capacitors
Connected in series with the first and second switches, and connected in reverse parallel to the first and second switches.
A first and second diode, an interconnection point of the first and second switches, and the first and second switches;
For the first filter between the interconnection point of the two capacitors
A first filter condenser connected via a reactor;
And the first filter capacitor is
The second converter is connected in parallel to a load, and the second converter is connected in parallel to a series circuit of the first and second capacitors.
Series circuit of first and second inverter switches
And an interconnection point between the first and second inverter switches
And the interconnection point of the first and second capacitors
The second filter connected via the second filter reactor
And a filter capacitor for the second filter.
One end of the capacitor is connected to the power terminal, and the second terminal is connected to the second terminal.
The other end of the filter capacitor is connected to the load.
Uninterruptible power supply, characterized in that there.
【請求項11】 前記電源は3相交流電源であり、 前記負荷は3相負荷であり、 前記第1の変換器は3相の変換器であり、 前記第2の変換器は3相の変換器であることを特徴とす
る請求項1乃至10のいずれかに記載の無停電電源装
置。
11. The power supply is a three-phase AC power supply, the load is a three-phase load, the first converter is a three-phase converter, and the second converter is a three-phase converter. The uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 10, wherein the power supply is a power supply.
JP10247828A 1998-08-17 1998-08-17 Uninterruptible power system Expired - Fee Related JP3082849B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10247828A JP3082849B2 (en) 1998-08-17 1998-08-17 Uninterruptible power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10247828A JP3082849B2 (en) 1998-08-17 1998-08-17 Uninterruptible power system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000060026A JP2000060026A (en) 2000-02-25
JP3082849B2 true JP3082849B2 (en) 2000-08-28

Family

ID=17169284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10247828A Expired - Fee Related JP3082849B2 (en) 1998-08-17 1998-08-17 Uninterruptible power system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3082849B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003259567A (en) * 2002-03-06 2003-09-12 Fuji Electric Co Ltd Uninterruptible power source
CN1310394C (en) * 2002-07-16 2007-04-11 飞瑞股份有限公司 On-line interactive UPS device and its power supply method
JP4041992B2 (en) * 2004-05-21 2008-02-06 サンケン電気株式会社 AC power supply
WO2008041755A1 (en) * 2006-10-04 2008-04-10 The Tokyo Electric Power Company, Incorporated Ac-dc conversion device
KR100964597B1 (en) 2009-10-13 2010-06-21 주하(주) Uninterrupted power supply
CN115021541B (en) * 2022-08-09 2022-11-04 西南交通大学 Method for suppressing pulsating power of non-isolated UPQC circuit in off-grid operation state

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000060026A (en) 2000-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10033292B2 (en) Power conditioning unit with voltage converters
US5017800A (en) AC to DC to AC power conversion apparatus with few active switches and input and output control
US6178101B1 (en) Power supply regulation
JPH06502294A (en) High power factor voltage doubler rectifier
JP3386295B2 (en) Interconnected power converter
US6665198B2 (en) Power supply apparatus and method thereof for input harmonic current suppression and output voltage regulation
He et al. Switching-Cycle-Based Startup for Grid-tied Inverters
JP3530359B2 (en) Three-phase power factor improving converter
JP3082849B2 (en) Uninterruptible power system
Choi et al. Transformerless line-interactive UPS with low ground leakage current
JP2000116005A (en) Ac power unit
JP4591710B2 (en) AC power supply
US6175510B1 (en) Direct conversion uninterruptible power supply
JPH07337036A (en) Ac power converter
JPH11235040A (en) Power supply with three-phase high power factor converter
US20230071003A1 (en) Power factor correction circuits controlled using adjustable deadtime
JP3367539B2 (en) DC power supply
Rizi et al. A Novel Power Flow Controller for Behind the Meter Demand Response
JP3541887B2 (en) Power converter
RU2187873C1 (en) Reactive power corrector
JP3211944B2 (en) Inverter device
JP4275223B2 (en) Power supply
JPH07108092B2 (en) AC power supply
JP3227009B2 (en) AC electric vehicle control device
JP2005333775A (en) Ac power supply

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees