JP3444234B2 - 無停電性二重化電源装置 - Google Patents
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Description
交流電源(AC)から整流した後の出力により負荷を駆
動し、停電等の異常時には、二次電池等の直流電源から
の出力により負荷を駆動するための無停電性二重化電源
装置に関し、特に、防犯、防災、通信、情報(サーバコ
ンピュータ、FAパソコン等)、医療向けの精密機械や
自動機械等重要度の高い機器を作動させるために用いる
無停電性二重化電源装置に関する。ここで、停電とは、
電力(電流)供給が断たれることを指し、例えば電力会
社からの供給電力が断たれる場合や、ブレーカが落ちた
り、コンセントが抜ける、あるいは断線等により供給電
力が断たれる場合等を指すことにする。
間5年間無停止連続運転を行う等の要求があり、これの
具体的構成として、例えば図4に示す電源装置が一般的
である。これは、商用交流電源に接続される無停電電源
(UPS)50と、サーバコンピュータ用電源としての
スイッチング電源を安全(二重化)のために並列接続さ
れた2つのスイッチング電源51,52と、これらスイ
ッチング電源51,52に一方のスイッチング電源から
出力される電流が他方のスイッチング電源に流れ込む回
り込み防止用の2組のダイオード53,54とから構成
して、負荷へ常時電力供給ができるようにしている。従
って、雷サージや各種のインパルスサージ等が交流入力
ラインに誘導されることにより、一方のスイッチング電
源51が故障すると、他方のスイッチング電源52が替
って負荷へ電力を供給できるようにしている。
てスイッチング電源51,52が直列接続であるため、
無停電電源50の効率75〜80%にスイッチング電源
51,52の効率75〜80%を掛け合わせた約55〜
64%のトータル効率になり、エネルギーロスが問題に
なる不都合がある。又、無停電電源50と2つのスイッ
チング電源51,52とが別々のものであるため、大き
なスペースを要するだけでなく、高価格になる不都合が
ある。又、2つのスイッチング電源51,52それぞれ
に対して回り込み防止用の2つのダイオード53,54
を必要とし、トータルで4つ以上のダイオードを必要と
することから、更に装置の大型化を招くものである。
明者が先に提案しているものがある。これは、特許番号
第2702048号に記載されているように、商用交流
電源からの交流を整流する整流回路及びこの整流回路の
出力側に備えたスイッチング素子等を備えた電源回路を
高周波トランスの一次側巻線に接続し、前記高周波トラ
ンスの二次側巻線に負荷へ電力を供給する二次側直流出
力回路を接続し、前記高周波トランスの三次側巻線に前
記電源回路の動作状態に応じて作動させるためのスイッ
チング素子等を備えた直流電源回路を接続することによ
り、交流電源回路、直流電源回路、それらに対するスイ
ッチング回路及び負荷へ電力を供給する二次側直流出力
回路を一体化した無停電性スイッチングレギュレータ
(無停電性二重化電源装置)を構成している。
スサージ等が交流入力ラインに誘導されることにより前
記電源回路を故障させてしまうと、直流電源回路により
応急的に負荷を駆動することができるものの、電源回路
の破損部品の交換を行わなければならない。この交換時
には、コンピュータを所定の動作により一旦終了させた
後、電源をOFFにしなければならず、その終了操作が
煩わしいだけでなく、その交換作業中は、コンピュータ
を作動させることができず、電源の安定性・信頼性を充
分に満足させることができない不都合が発生していた。
又、前記電源回路の破損部品の交換を、直流電源回路に
より負荷を駆動している最中に行うことは、構造的に困
難であった。そのため今までは、上述の無停電性スイッ
チングレギュレータ(無停電性二重化電源装置)を、図
4のスイッチング電源51と52と同様に並列接続する
方法を取らなければならなかった。しかも、並列接続と
することから、図4のダイオード53,54が廻り込み
防止のため必要となり、効果としては無停電電源(UP
S)50が不要となるだけで、省スペース、小型化の改
善は、今一つの状態であり、不経済であった。
の状況に鑑み、解決しようとするところは、高効率でか
つ小型化を図ることができ、しかも活電状態で電源回路
の故障を解消することができる無停電性二重化電源装置
を提供する点にある。
決のために、商用交流電源からの交流を整流する整流回
路及びこの整流回路の出力側に備えたスイッチング素子
等を備えた電源回路を高周波トランスの一次側巻線に接
続し、前記高周波トランスの二次側巻線に負荷へ電力を
供給する二次側直流出力回路を接続し、前記高周波トラ
ンスの三次側巻線に前記電源回路のスイッチング素子と
同期して、又は該電源回路の動作状態に応じて作動させ
るためのスイッチング素子等を備えた直流電源回路を接
続してなる無停電性二重化電源装置であって、前記電源
回路及び直流電源回路のうちの少なくとも電源回路をユ
ニット化し、この電源回路ユニットを前記高周波トラン
スの一次側巻線に電気的に接続した接続状態とその接続
状態を解除した接続解除状態とに着脱可能に構成し、前
記直流電源回路から前記高周波トランスを介して前記電
源回路への誘起電圧による過電流の逆流を緩衝する又は
阻止するための手段を設け、前記過電流の逆流を緩衝す
る又は阻止するための手段が、並列接続されると共に前
記直流電源回路から見て過電流とならない程度に制限す
る抵抗値を有する制限抵抗と逆流阻止ダイオードでな
り、前記電源回路ユニットを活電状態で着脱可能に構成
したことを特徴としている。本願発明者は、電源が主と
して破損する原因が、商用電源に混入する雷サージ及び
外来インパルスサージに起因することが大半であり、破
損する部分は、図1に示す電源回路Aにほぼ限定するこ
とができることに着眼した。このことは、図1に示すよ
うに、本願発明の無停電性二重化電源装置の特徴である
商用電源が加わる一次側の電源回路Aと完全に絶縁され
た直流電源回路Cと同じく絶縁された二次側直流出力回
路Bの耐一次側絶縁強度を、例えばAC3800Vから
AC4000Vで1分間耐えられる程度にすると共に、
直流電源回路Cと二次側直流出力回路Bに用いる電子部
品の負荷ディレーティング率に余裕を更に取ることで信
頼性を高め、10年以上の寿命を持つようにすることに
より、前述した破損する部分が、電源回路Aにほぼ限定
することができることを裏付けることができる。従っ
て、特に前記電源回路Aを外部より容易に着脱可能な構
造とし、ホットスワッピング(活電交換)を可能とする
構成・構造とするだけで、前述の課題を解決することが
できた。上記構成にすることによって、電源回路が雷サ
ージや各種のインパルスサージ等により故障しても、瞬
時に直流電源回路から電力供給を行うことにより負荷を
停止させることなく連続して駆動することができる。前
記直流電源回路に対するスイッチング素子は、電源回路
の電圧が所定電圧よりも低下した又は零になった場合に
は、空運転又はOFF(停止)状態から能動状態に切り
替えることになる。前記空運転とは、スイッチング素子
が電源回路のスイッチング素子と同期してON−OFF
を繰り返しているが、電流が流れない状態を言う。そし
て、故障した電源回路ユニットを取り外した後、新たな
(正常な)電源回路ユニットを取り付けて、高周波トラ
ンスの一次側巻線に電気的に接続した接続状態にした上
で商用交流電源を再通電することにより、前記スイッチ
ング素子を空運転又はOFF(停止)状態にして直流電
源回路による負荷への電力供給を停止すると同時に、接
続された電源回路ユニットのスイッチング素子を能動状
態にして、直流電源回路による負荷への電力供給を電源
回路ユニットによる電力供給に切り替えて、電源回路の
取り替え作業を容易迅速に行うことができるのである。
前記電源回路ユニットを高周波トランスの一次側巻線に
電気的に接続したときに、電源回路への誘起電圧による
過電流の逆流を緩衝する又は阻止することができるか
ら、直流電源回路により負荷を駆動している状態におい
て、電源回路ユニットと高周波トランスの一次側巻線と
の接続部にアークが発生して、その接続部を溶着した
り、素子を破損させることがないだけでなく、直流電源
回路から負荷へ供給される電力が電源回路ユニットの平
滑コンデンサに突入電流として瞬間的に流れるため、二
次側直流出力回路の出力(負荷)電圧に落ち込みが発生
し、何らかの支障を来すことを、例えば図1の逆流阻止
ダイオード11及び制限抵抗12により確実に回避する
ことができ、活電状態で電源回路ユニットを容易に取り
替えることが可能になる。又、制限抵抗と逆流阻止ダイ
オードを並列となる状態にしておけば、商用交流電源が
正常な時は、高周波トランスの一次巻線を通して、前記
逆流阻止ダイオードの順方向を通り、スイッチング素子
のON電流を流す。この時、逆流阻止ダイオードが無
く、制限抵抗のみがある場合であれば、この制限抵抗で
の電力ロスが 甚だしく大きくなり、実用にならないた
め、逆流阻止ダイオードが必要不可欠になるものであ
る。次に、停電等により商用交流電源からの出力が所定
値よりも低下した時は、直流電源回路に備える電池を入
力として直流電源回路が能動状態となり、二次側の負荷
へ電力供給を行うと同時に高周波トランスの一次側巻線
に誘起される電圧が、図1に示すように、一次側巻線の
一方の端子から平滑コンデンサ4の+側方向より正とな
る電圧が加わり、平滑コンデンサ4の充電電流がスイッ
チング素子6の内蔵ダイオード6aの順方向を通して、
ヒューズ13、制限抵抗12の順に流れることにより、
一次側巻線の他方の端子へ帰り、電流が流れる。この制
限抵抗の抵抗値は、前記直流電源回路から見て過電流と
ならない程度に制限するため、ある程度大きな値になる
が、新たな電源回路ユニットをコネクタにより接続状態
にしたときに、アークが発生するようなことがなく、問
題にはならない。
電源回路のスイッチング素子が能動状態になり、該電源
回路を作動させ、かつ、前記直流電源回路のスイッチン
グ素子は、空運転又はOFF状態になり、該直流電源回
路を空運転状態に維持し、前記商用交流電源が所定の値
を下回った異常時では、前記電源回路のスイッチング素
子が空運転又はOFF状態になり、かつ、前記直流電源
回路のスイッチング素子が能動状態になり、該直流電源
回路を作動させて前記負荷へ無停電電力供給を行うこと
を特徴としている。上記のように商用交流電源が正常動
作中では、電源回路のみを作動させて負荷を駆動し、商
用交流電源が所定の値を下回った異常時では、直流電源
回路のみを作動させて負荷へ電力供給を行う構成にする
ことによって、電源回路及び直流電源回路に対する制御
の簡素化を図ることができるだけでなく、スイッチング
素子の耐久性の向上及びランニングコストの低減を図る
ことができる。
流電源回路ユニットを前記高周波トランスの三次側巻線
に電気的に接続した接続状態とその接続状態を解除した
接続解除状態とに着脱可能に構成し、前記電源回路から
前記高周波トランスを介して前記直流電源回路への誘起
電圧による過電流の逆流を緩衝する又は阻止するための
手段を設けて、前記直流電源回路ユニットを活電状態で
着脱可能に構成している。上記のように直流電源回路も
ユニット化することによって、二次電池等の老朽化によ
る交換等を行いたい場合に、直流電源回路ユニットを新
しいものに容易に取り替えることができる。この場合
も、直流電源回路への誘起電圧による過電流の逆流を緩
衝する又は阻止するための手段を設けることにより、活
電状態で直流電源回路ユニットを容易に取り替えること
が可能になる。前記手段は、具体的には、図1に示す逆
流阻止ダイオード22で構成している。
滑コンデンサを設け、前記直流電源回路が作動時に前記
高周波トランスの一次側巻線に誘起される電圧を前記制
限抵抗を介して前記平滑コンデンサに蓄え、該直流電源
回路に備える電池故障や該直流電源回路故障時に前記平
滑コンデンサにより前記二次側直流出力回路をバックア
ップするように構成している。停電等により商用交流電
源からの交流出力が無くなるとともに、直流電源回路に
よるバックアップ運転中に何らかの原因で例えば二次電
池の異常又は電池側停電等により二次側直流出力回路へ
出力供給が行えない場合に、平滑コンデンサに充電され
ているエネルギーを入力源として前記電源回路のスイッ
チング素子が能動状態になることにより高周波トランス
を介して二次側直流出力回路へ出力させて、CPU処理
内容を内部バックアップメモリーへ退避させることがで
きる。
装置を示している。この二重化電源装置は、商用交流電
源1からの交流を整流して高周波トランス7の一次側巻
線N1に出力するための電源回路Aと、前記高周波トラ
ンス7の二次側巻線N2に電気的に絶縁された状態で接
続され、かつ、負荷8へ直流電力を供給するための二次
側直流出力回路Bと、前記高周波トランス7の三次側巻
線N3に前記電源回路Aの動作状態に応じて二次電池9
の出力により前記二次側直流出力回路Bへ電力供給する
ための直流電源回路Cとから構成している。前記二次電
池9としては、燃料電池や太陽電池あるいは原子力電池
等を用いてもよく、二次電池9に代えて発電機等でもよ
い。又、二重化電源装置としては、フォワード型の他、
フライバック型、フルブリッジ型、ハーフブリッジ型等
があり、どのような形式の二重化電源装置に構成しても
よい。
らの交流を整流するための整流回路2、高調波電流防止
用回路としてのアクティブフィルター回路(省略しても
よい)3、前記アクティブフィルター回路3からの直流
電圧を蓄えるための平滑コンデンサ4、ゲート回路5か
らのゲート信号により作動され、かつ、高周波トランス
7の一次側巻線N1に接続されるスイッチング素子とし
てのFET6、素子に与えられるサージ電圧やリンキン
グ電圧を吸収するために設けられたスナバー回路(省略
してもよい)10、前記直流電源回路Cから電源回路A
へ誘起電圧による過電流の逆流を阻止する手段としての
逆流阻止ダイオード11、制限抵抗(省略してもよい)
12、回路遮断用のヒューズ(省略してもよい)13か
ら構成している。図に示す6aは、FET6の内蔵ダイ
オードである。
化し、この電源回路ユニットAを図2(イ)にも示すよ
うにコネクタ24により前記高周波トランス7の一次側
巻線N1に電気的に接続した接続状態とその接続状態を
解除した接続解除状態とに着脱自在に構成している。従
って、電源回路ユニットAが雷サージや各種のインパル
スサージ等により故障したときに、故障した電源回路ユ
ニットAを前記接続解除状態にして取り外したのち、新
たな電源回路ユニットAをコネクタ24により接続状態
にして取り付けることによって、電源回路ユニットAの
交換を容易迅速に行うことができる。前記新たな電源回
路ユニットAをコネクタ24により接続状態にしたとき
には、前記逆流阻止ダイオード11により電源回路Aへ
誘起電圧による過電流の逆流を阻止し、制限抵抗12に
よって平滑コンデンサ4への電流を抑制することができ
るから、例え直流電源回路Cが作動中であっても、コネ
クタ24にアークが発生したり接点が溶着する、あるい
は電源回路Aを構成する電子部品(素子等)を破損させ
ることがないようにすることができる。
みが開放されたケーシングK内に矩形状の底部14Aを
有し、かつ、この底部14Aから平面視ほぼT字形状に
立ち上げた上部14Bとからなる前記二次側直流出力回
路Bを共通回路部として固定し、この二次側直流出力回
路Bの左右両側それぞれの底部14A上面と上部14B
とケーシングKとで形成される空間を電源回路ユニット
Aの収容スペース及び後述する直流電源回路ユニットC
の収容スペースとし、これら電源回路ユニットA及び直
流電源回路ユニットCのそれぞれと二次側直流出力回路
Bとを前記コネクタ24,24により接続されている。
前記ケーシングKの左右幅寸法W、前後長さ(奥行き)
寸法D、上下(高さ)寸法Hは、自由に設定することが
できる。又、前記底部14Aの上下方向の厚みT3 、上
部14Bの左右幅寸法T1 、上部14Bの背(後)面部
の前後方向の厚みT2 は、自由に設定することができる
し、二次側直流出力回路Bの形状も図に示されるものに
限定されるものではない。又、図2(ロ)に示す15
は、直流電源回路ユニットCと二次電池9とを接続する
ための接続コードのコネクタ(図示せず)を挿入する二
次電池用差し込み口であり、又、16は、電源回路ユニ
ットAと商用交流電源1とを接続するための接続コード
のコネクタ(図示せず)を挿入する商用交流電源用差し
込み口である。図示していないが、前記ケーシングKの
前方の開口は、前記二次電池用差し込み口15及び商用
交流電源用差し込み口16への接続コードのコネクタの
差し込みが可能な2つの開口が形成された平板状の蓋体
により閉塞することになる。
用交流電源1からの交流出力が無くなるとともに、前記
直流電源回路Cによるバックアップ運転中に何らかの原
因で二次電池9の異常又は電池側停電等により二次側直
流出力回路Bへ出力供給が行えない場合に、CPU処理
内容を内部バックアップメモリーへ退避させるために前
記平滑コンデンサ4により前記直流電源回路Cのバック
アップ運転中に充電されている出力を二次側直流出力回
路Bへ出力させるために設けられたものである。前記平
滑コンデンサ4は、数十ミリ秒程度の出力時間を有する
ものである。前記制限抵抗12を設けることにより、前
記トラブル発生を解消することができる利点があるが、
省略して実施してもよい。又、前記制限抵抗12を設け
ることにより、新たな電源回路ユニットAをコネクタ2
4により接続状態にしたときに該電源回路ユニットAの
平滑コンデンサ4に充電電流として電流が流れることに
なるが、その電流値を制限させるため、アークが発生す
るようなことがなく、問題にはならない。
充電するための充電回路17、この充電回路17と前記
三次側巻線N3との間に設けられた逆流阻止ダイオード
18、ゲート回路19からのゲート信号により作動さ
れ、かつ、高周波トランス7の三次側巻線N3に接続さ
れるスイッチング素子としてのFET20、素子に与え
られるサージ電圧やリンキング電圧を吸収するために設
けられたスナバー回路21、前記電源回路Aから直流電
源回路Cへ誘起電圧による過電流の逆流を阻止する手段
としての逆流阻止ダイオード22、回路遮断用のヒュー
ズ23から構成している。図に示す20aは、FET2
0の内蔵ダイオードである。
ット化し、この直流電源回路ユニットCを図2(イ)に
も示すようにコネクタ24により前記高周波トランス7
の三次側巻線N3に電気的に接続した接続状態とその接
続状態を解除した接続解除状態とに着脱自在に構成して
いる。従って、直流電源回路ユニットCが何らかの原因
で故障したときに、故障した直流電源回路ユニットCを
前記接続解除状態にして取り外したのち、新たな直流電
源回路ユニットCをコネクタ24により接続状態にして
取り付けることによって、直流電源回路ユニットCの交
換を容易迅速に行うことができる。前記新たな直流電源
回路ユニットCをコネクタ24により接続状態にしたと
きには、前記逆流阻止ダイオード22により直流電源回
路Cへ誘起電圧による過電流の逆流を阻止することがで
きるから、例え電源回路Aが作動中であっても、コネク
タ24にアークが発生したり接点が溶着する、あるいは
直流電源回路Cを構成する電気部品(素子)を破損させ
ることがないようにすることができる。
この負荷8に対して定電圧制御を行うためのPWMスイ
ッチング制御回路30が接続され、高周波トランス7の
二次側巻線N2に、整流ダイオード25、転流ダイオー
ド26、平滑コイル27、平滑コンデンサ28が接続さ
れ、負荷8に所定の直流出力電力を供給する第1直流出
力回路29を構成している。又、前記高周波トランス7
の二次側巻線N2に、磁気増幅器31、整流ダイオード
32、転流ダイオード33、平滑コイル34、平滑コン
デンサ35が接続され、前記直流出力電力とは異なる値
の直流出力電力を供給することができる第2直流出力回
路36を構成している。又、用途に応じて第3、第4の
多出力にすることもできる。従って、負荷8の容量等に
応じて直流出力電力を変更することができるようにして
いる。そして、PWMスイッチング制御回路30にて前
記ゲート回路5,19から出力されるゲート信号のパル
ス幅を制御することにより、第1直流出力回路29又は
第2直流出力回路36を介して負荷8に対して定電圧制
御を行うことができるようにしている。前記第2直流出
力回路36を省略してもよいし、第2直流出力回路36
に加えて第3直流出力回路を増設してもよい。前記PW
Mスイッチング制御回路30から2つのゲート回路5,
19に制御信号を常に出力するようにして、2つのスイ
ッチング素子6,20を同期させる構成にしてもよい
し、又、商用交流電源1が正常時では、電源回路Aのス
イッチング素子6を能動状態にし、かつ、直流電源回路
Cのスイッチング素子20を前記スイッチング素子6と
同期させて空運転又はOFF状態にし、商用交流電源1
からの電圧が所定の電圧を下回った異常時では、前記と
は反対に電源回路Aのスイッチング素子6を前記スイッ
チング素子20と同期させて空運転又はOFF状態に
し、かつ、直流電源回路Cのスイッチング素子20を能
動状態にしてもよい。
(イ),(ロ),(ハ)に示すようにしてもよい。つま
り、前方のみが開放されたケーシングK内に矩形状の底
部14Aとこの底部14Aの左右方向中央部から上方に
立ち上げた上部14Bとこの上部14Bの上端に延出さ
れた天井部14Cとからなる正面視ほぼI字形状にして
いる。そして、この二次側直流出力回路Bの両側に形成
される空間内に前記電源回路ユニットA及び直流電源回
路ユニットCを挿入するようにしている。この場合も、
ケーシングKの左右幅寸法W、前後長さ(奥行き)寸法
D、上下(高さ)寸法Hは、自由に設定することができ
る。又、前記底部14Aの上下方向の厚みT3 、上部1
4Bの左右幅寸法T1 、上部14Bの背(後)面部の前
後方向の厚みT2 、天井部14Cの上下方向の厚みT4
は、自由に設定することができるし、二次側直流出力回
路Bの形状も図に示されるものに限定されるものではな
い。尚、説明しなかった他の構成は、図2(イ),
(ロ),(ハ)と同様であるため、説明を省略する。
回路とを負荷に対して高周波トランスを介して並列に接
続することによって、小型(省スペース)化及び高効率
化のいずれも実現することができるものでありながら、
電源回路が雷サージや各種のインパルスサージ等により
故障しても、瞬時に直流電源回路から電力供給を行うこ
とにより負荷を停止させることなく連続して駆動するこ
とができる信頼性の高いものであるだけでなく、しかも
ユニット化された故障した電源回路ユニットを負荷の駆
動状態において新たな電源回路ユニットに取り替えるだ
けで、電源回路の故障を容易迅速に解消することがで
き、より一層信頼性の高い無停電性二重化電源装置を提
供することができる。しかも、ユニット毎取り替える構
成であるから、電気に知識の少ない未熟練者であっても
新たな電源回路ユニットがあれば、取り替えることがで
き、故障に対する対応処理を迅速に行うことができる。
作中では、電源回路のみを作動させて負荷を駆動し、商
用交流電源が所定の値を下回った異常時では、直流電源
回路のみを作動させて負荷を駆動する構成にすることに
よって、電源回路及び直流電源回路に対する制御の簡素
化を図ることができるだけでなく、スイッチング素子の
耐久性の向上及びランニングコストの低減を図ることが
できる有用な無停電性二重化電源装置とすることができ
る。
ト化することによって、二次電池等の老朽化による交換
等を行いたい場合に、直流電源回路ユニットを新しいも
のに容易に取り替えることができ、使用者にとってより
有用な無停電性二重化電源装置とすることができる。
蓄えるための平滑コンデンサを設け、直流電源回路が作
動時に高周波トランスの一次側巻線に誘起される電圧を
前記制限抵抗を介して平滑コンデンサに蓄え、直流電源
回路に備える電池故障や直流電源回路故障時に平滑コン
デンサにより二次側直流出力回路をバックアップするよ
うに構成することによって、停電等により商用交流電源
からの交流出力が無くなるとともに、直流電源回路によ
るバックアップ運転中に何らかの原因で例えば二次電池
の異常又は電池側停電等により二次側直流出力回路へ出
力供給が行えない場合でも、平滑コンデンサに充電され
蓄えられている静電エネルギーを制限抵抗を介して二次
側直流出力回路へ出力させることにより、CPU処理内
容を内部バックアップメモリーへ退避させることができ
るから、直流電源回路のトラブル発生時においてもそれ
に対応することができる安全面においてより一層有利な
無停電性二重化電源装置とすることができる。
(イ)は横断平面図、(ロ)は正面図、(ハ)は縦断側
面図。
し、(イ)は横断平面図、(ロ)は正面図、(ハ)は縦
断側面図。
すブロック図。
ンサ 5 ゲート回路 6 FET(ス
イッチング素子) 6a 内蔵ダイオード 7 高周波トラ
ンス 8 負荷 9 二次電池 10 スナバー回路 11 逆流阻止ダ
イオード 12 制限抵抗 13 ヒューズ 14A 底部 14B 上部 14C 天井部 15 二次電池用
差し込み口 16 商用交流電源用差し込み口 17 充電回路 18 逆流阻止ダイオード 19 ゲート回路 20 FET(スイッチング素子) 20a 内蔵ダイオ
ード 21 スナバー回路 22 逆流阻止ダ
イオード 23 ヒューズ 24 コネクタ 25 整流ダイオード 26 転流ダイオ
ード 27 平滑コイル 28 平滑コンデ
ンサ 29 第1直流出力回路 30 PWMスイ
ッチング制御回路 31 磁気増幅器 32 整流ダイオ
ード 33 転流ダイオード 34 平滑コイル 35 平滑コンデンサ 36 第2直流出
力回路 50 無停電電源 51,52 スイッチ
ング電源 53,54 ダイオード A 電源回路 B 二次側直流出力回路 C 直流電源回
路 K ケーシング N1,N2,N3 巻線 D,H,W 寸法 T1 〜T4 厚み
Claims (4)
- 【請求項1】 商用交流電源からの交流を整流する整流
回路及びこの整流回路の出力側に備えたスイッチング素
子等を備えた電源回路を高周波トランスの一次側巻線に
接続し、前記高周波トランスの二次側巻線に負荷へ電力
を供給する二次側直流出力回路を接続し、前記高周波ト
ランスの三次側巻線に前記電源回路のスイッチング素子
と同期して、又は該電源回路の動作状態に応じて作動さ
せるためのスイッチング素子等を備えた直流電源回路を
接続してなる無停電性二重化電源装置であって、前記電
源回路及び直流電源回路のうちの少なくとも電源回路を
ユニット化し、この電源回路ユニットを前記高周波トラ
ンスの一次側巻線に電気的に接続した接続状態とその接
続状態を解除した接続解除状態とに着脱可能に構成し、
前記直流電源回路から前記高周波トランスを介して前記
電源回路への誘起電圧による過電流の逆流を緩衝する又
は阻止するための手段を設け、前記過電流の逆流を緩衝
する又は阻止するための手段が、並列接続されると共に
前記直流電源回路から見て過電流とならない程度に制限
する抵抗値を有する制限抵抗と逆流阻止ダイオードでな
り、前記電源回路ユニットを活電状態で着脱可能に構成
したことを特徴とする無停電性二重化電源装置。 - 【請求項2】 前記商用交流電源が正常動作中では、前
記電源回路のスイッチング素子が能動状態になり、該電
源回路を作動させ、かつ、前記直流電源回路のスイッチ
ング素子は、空運転又はOFF状態になり、該直流電源
回路を空運転状態に維持し、前記商用交流電源が所定の
値を下回った異常時では、前記電源回路のスイッチング
素子が空運転又はOFF状態になり、かつ、前記直流電
源回路のスイッチング素子が能動状態になり、該直流電
源回路を作動させて前記負荷へ無停電電力供給を行うこ
とを特徴とする請求項1記載の無停電性二重化電源装
置。 - 【請求項3】 前記直流電源回路をユニット化し、この
直流電源回路ユニットを前記高周波トランスの三次側巻
線に電気的に接続した接続状態とその接続状態を解除し
た接続解除状態とに着脱可能に構成し、前記電源回路か
ら前記高周波トランスを介して前記直流電源回路への誘
起電圧による過電流の逆流を緩衝する又は阻止するため
の手段を設けて、前記直流電源回路ユニットを活電状態
で着脱可能に構成してなる請求項1記載の無停電性二重
化電源装置。 - 【請求項4】 前記電源回路に直流電圧を蓄えるための
平滑コンデンサを設け、前記直流電源回路が作動時に前
記高周波トランスの一次側巻線に誘起される電圧を前記
制限抵抗を介して前記平滑コンデンサに蓄え、該直流電
源回路に備える電池故障や該直流電源回路故障時に前記
平滑コンデンサにより前記二次側直流出力回路をバック
アップするように構成してなる請求項1記載の無停電性
二重化電源装置。
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