JP3576847B2 - 電源切換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主電源から供給された電力と予備電源から供給された電力とのいずれかを所定の主回路に切換供給する電源切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、火災報知設備のように瞬間的な機能停止が許されない設備の制御盤等の内部には、主電源から供給された電力と予備電源から供給された電力とのいずれかを盤内の主回路に切換供給することにより、常時安定した電力供給を可能とする電源切換装置が設けられている。図５には従来の電源切換装置のブロック図を示す。この図５において電源切換装置は制御盤内部に納められており、盤外の主電源ＭＥ（常用電源であり、例えば商用電源ＡＣ１００Ｖ）から供給された電力と、盤内に配置された予備電源ＳＥ（例えばＤＣ２４Ｖ）から供給された電力とのいずれかを盤内の所定の主回路ＭＳに切換供給するものである。
【０００３】
この従来の電源切換装置は、切換部としてのＮＶリレー（Ｎｏ−Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｌａｙ）１０１と、ＮＶリレー１０１を制御する制御部１０２、及びコンデンサーＣ１００を備えて構成されていた。そして制御部１０２は、予備電源ＳＥ又は主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部１２１と、該電圧検出部１２１の出力信号を反転する反転部たるＮＯＴ回路１２２と、該ＮＯＴ回路１２２の出力に応じてＮＶリレー１０１を駆動する駆動部１２３とを備えて構成されていた。
【０００４】
このように構成された電源切換装置において、盤内への電源投入前にはＮＶリレー１０１が予備電源ＳＥ側への接続状態に初期設定されており、予備電源ＳＥ及び主電源ＭＥが投入されると、まず予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給され、その後、主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値が所定値以上になったことが電圧検出部１２１にて検出されると、電圧検出部１２１からＬＯＷ状態の信号が出力されていた。この信号はＮＯＴ回路にてＨＩ状態に反転され、駆動部１２３に入力されていた。そして駆動部１２３ではＨＩ状態の信号が入力されることによってトランジスタが駆動され、ＮＶリレー１０１に電圧が印加されることにより該ＮＶリレー１０１が主電源ＭＥ側に切換えられていた。これによって主電源ＭＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給されていた。
【０００５】
またこの状態において主電源ＭＥに瞬断等が生じ、主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値が所定値以下になったことが電圧検出部１２１にて検出されると、電圧検出部１２１からＨＩ状態の信号が出力されていた。この信号はＮＯＴ回路にてＬＯＷ状態に反転され、駆動部１２３に入力されていた。そして駆動部１２３ではＬＯＷ状態の信号が入力されることによってトランジスタの駆動が停止され、駆動部１２３による電圧印加が停止されることによってＮＶリレー１０１が予備電源ＳＥ側に戻されていた。そして予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給されていた。
従来の電源切換装置においては、このような切換動作を継続的に行うことにより、主回路ＭＳへの安定した電力供給を行っていた。
【０００６】
ここで、電源切換時におけるＮＶリレー１０１の動作速度が遅いことから、切換時における電源遮断を防ぐため、コンデンサーＣ１００に蓄えられた電力によって電源切換時における不足電力が補充されていた。すなわち予備電源ＳＥ又は主電源ＭＥから供給された電力によってコンデンサーＣ１００が充電され、切換時においてＮＶリレー１０１の切換が完了する数ｍｓの間は、コンデンサーＣ１００からの放電によって主回路ＭＳに電力が供給されていた。このように動作速度の遅いＮＶリレー１０１の切換時の電力を補う必要があるため、コンデンサーＣ１００には数万μＦ程度の大容量のものが用いられていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のこのような電源切換装置においては、上述のようにコンデンサーＣによって切換時の電源遮断を防止していたので、コンデンサーＣが十分に充電される前に切換が行われた場合には十分な放電を行うことができない等、必ずしも十分な瞬電対策を施すことができなかった。また数万μＦ程度の大容量のコンデンサーは、高価であることから電源切換装置全体のコスト上昇を招き、また設置のために広いスペースを必要とすることから電源切換装置全体の小型化を妨げる原因となっていた。
【０００８】
本発明は、従来のこのような電源切換装置における問題点に鑑みてなされたもので、大容量のコンデンサーを必要とすることなく十分な瞬電対策を施すことができる電源切換装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記従来の電源切換装置における問題点を解決するために請求項１に記載の本発明は、主電源から供給された電力と予備電源から供給された電力とのいずれかを所定の主回路に切換供給する切換部と、該切換部を制御する制御部とを備えてなる電源切換装置であって、
前記制御部には、前記主電源から供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部を備え、
前記主電源の供給電圧値が所定値以上になったことが前記電圧検出部にて検出された際、前記主電源から供給された電力を前記主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第一の補助通電部と、
前記主電源の供給電圧値が所定値以下になったことが前記電圧検出部にて検出された際、前記予備電源から供給された電力を前記主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第二の補助通電部とを備え、
前記制御部には前記電圧検出部の出力を反転する反転部を設け、前記電圧検出部は、前記電圧値が所定値以上になったことを検出した際にはＬＯＷ状態の信号を出力すると共に、前記電圧値が所定値以下になったことを検出した際にはＨＩ状態の信号を出力し、前記反転部を介して入力された前記電圧検出部の出力がＨＩ状態の場合に前記第一の補助通電部を駆動し、前記反転部を介することなく入力された前記電圧検出部の出力がＨＩ状態の場合に前記第二の補助通電部を駆動することを特徴として構成されている。
【００１０】
また請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設け、該ワンショット出力部の出力により前記第一の補助通電部及び前記第二の補助通電部を駆動することを特徴として構成されている。
【００１１】
また請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の本発明において、前記第一の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第一の電流制限部と、前記第二の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第二の電流制限部とを設けたことを特徴として構成されている。
【００１２】
また請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記電圧検出部とは異なる前記主回路に供給された電力の電圧値を検出する第二の電圧検出部を更に設け、この第二の電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設けると共に、該ワンショット出力部の出力により前記第一の補助通電部及び前記第二の補助通電部を駆動することを特徴として構成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。この図１において電源切換装置は図示しない制御盤内部に納められており、盤外の主電源ＭＥ（常用電源、例えば商用電源ＡＣ１００Ｖ）から供給された電力と、盤内に配置された予備電源ＳＥ（例えばＤＣ２４Ｖ）から供給された電力とのいずれかを盤内の所定の主回路ＭＳに切換供給するものである。ここで主回路ＭＳの内容は任意のものであってよく、例えば火災報知設備の制御盤内に配置される電源切換装置において主回路ＭＳは、火災感知信号の受信その他の処理、及び発報制御等を行う回路である。
図１において電源切換装置は、従来と同様に、切換部としてのＮＶリレー（Ｎｏ−Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｌａｙ）１と、該ＮＶリレー１を制御する制御部２、及びコンデンサーＣ１を備えて構成されている。
【００１５】
ここで制御部２は、予備電源ＳＥ又は主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部２１と、該電圧検出部２１の出力信号を反転する反転部たるＮＯＴ回路２２と、該ＮＯＴ回路２２の出力に応じてＮＶリレー１を駆動する駆動部２３とを備えて構成されている。このうち電圧検出部２１は主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値（以下、供給電圧値Ｅ１）を自己に予め設定された電圧値ＥＳ１と比較し、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１以上であればＬＯＷ状態の信号、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さい場合にはＨＩ状態の信号を出力する。そしてＮＯＴ回路２２は電圧検出部２１からＬＯＷ状態の信号が出力された場合にはＨＩ状態の信号、ＨＩ状態の信号が出力された場合にはＬＯＷ状態の信号を出力する。そして駆動部２３は、電圧Ｖｃｃを所定比で分圧するための抵抗とトランジスタとを備えて構成されており、ＨＩ状態の信号を入力された場合にのみトランジスタを駆動させ、ＮＶリレー１に電圧を印加して該ＮＶリレー１を主電源ＭＥ側に切換える。
またコンデンサーＣ１は従来に比べて低容量（数マイクロμＦ〜数百μＦ程度）のコンデンサーであり、自己に蓄えられた電力によって電源切換時における不足電力を補充する。
【００１６】
ここで電源切換装置には、図１に示すように、従来の電源切換装置とは異なり、第一の補助通電部３及び第二の補助通電部４が設けられている。このうち第一の補助通電部３は、半導体スイッチ素子たるトランジスタＴＲ１、ＴＲ２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、ダイオードＤ１とを備えて構成されており、そのトランジスタＴＲ１を図示のようにＮＯＴ回路２２の出力側に接続させ、該トランジスタＴＲ１をＮＯＴ回路２２の出力に基づいて駆動させることによりトランジスタＴＲ２を駆動させ、主電源ＭＥから供給された電力を主回路ＭＳに供給する。また第二の補助通電部４は、半導体スイッチ素子たるトランジスタＴＲ３、ＴＲ４と、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、ダイオードＤ２とを備えて構成されており、そのトランジスタＴＲ３を図示のようにＮＯＴ回路２２の非出力側（すなわち電圧検出部２１の出力側）に接続させ、該トランジスタＴＲ３を電圧検出部２１の出力に基づいて駆動させることによりトランジスタＴＲ４を駆動させ、予備電源ＳＥから供給された電力を主回路ＭＳに供給する。これら第一の補助通電部３及び第二の補助通電部４はいずれもＨＩ状態の信号が入力された場合にのみ上記電力供給を行うものであり、その具体的動作については後述する。
【００１７】
このように構成された電源切換装置における電源切換動作について説明する。まず盤内への電源投入前には、従来と同様にＮＶリレー１が予備電源ＳＥ側への接続状態に初期設定されている。そして予備電源ＳＥ及び主電源ＭＥが投入されると、ＮＶリレー１が予備電源ＳＥ側への接続状態にあることから、予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに直ちに供給され、主回路ＭＳが作動可能状態となる。また予備電源ＳＥにて供給された電力によってコンデンサーＣ１が充電される。
【００１８】
その後、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１以上になったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＬＯＷ状態の信号が出力される。このＬＯＷ状態の信号はまず第二の補助通電部４に入力されるが、ＬＯＷ状態であるために第二の補助通電部４は作動せず該第二の補助通電部４を介しての電力供給は行われない。
【００１９】
そして電圧検出部２１から出力されたＬＯＷ状態の信号はＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転され、第一の補助通電部３に出力される。ＨＩ状態の信号が第一の補助通電部３のトランジスタＴＲ１に入力されると、該トランジスタＴＲ１が駆動されて電流が流れ、該電流によってトランジスタＴＲ２が駆動される。このトランジスタＴＲ２は図示のようにエミッタ側を主電源ＭＥ、コレクタ側を主回路ＭＳに（ダイオードＤ１を介して）接続されているので、駆動されることによって主電源ＭＥの電力が該トランジスタＴＲ２を介して主回路ＭＳに供給される。またこの際、ダイオードＤ１にて整流が施される。
また上述のようにＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転された信号は、駆動部２３にも出力される。そして駆動部２３は自己のトランジスタを駆動させ、ＮＶリレー１に電圧を印加して該ＮＶリレー１を主電源ＭＥ側に切換える。
ここで上記第一の補助通電部３の動作は半導体素子の特性に従って数μｓ程度で極めて迅速に行われるので、ＮＶリレー１の切換が完了する前に第一の補助通電部３を介して主電源ＭＥの電力を供給することができる。したがってコンデンサーＣ１に充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるので、該コンデンサーＣ１の容量は上述のように小さいもので足りる。
【００２０】
上記のように主電源ＭＥ側への切換が行われた後、主電源ＭＥに瞬断等が生じ、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さくなったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＨＩ状態の信号が出力される。このＨＩ状態の信号はまず第二の補助通電部４に入力される。ＨＩ状態の信号が第二の補助通電部４のトランジスタＴＲ３に入力されると、該トランジスタＴＲ３が駆動されて電流が流れ、該電流によってトランジスタＴＲ４が駆動される。このトランジスタＴＲ４は図示のようにエミッタ側を予備電源ＳＥ、コレクタ側を主回路ＭＳに（ダイオードＤ２を介して）接続されているので、駆動されることによって予備電源ＳＥの電力が該トランジスタＴＲ４を介して主回路ＭＳに供給される。またこの際、ダイオードＤ２にて整流が施される。
【００２１】
また電圧検出部２１から出力されたＨＩ状態の信号はＮＯＴ回路２２にてＬＯＷ状態に反転される。このＬＯＷ状態の信号は第一の補助通電部３に入力されるが、ＬＯＷ状態であるために第一の補助通電部３は作動せず該第一の補助通電部３を介しての電力供給は行われない。またＬＯＷ状態の信号が駆動部２３に入力されると、駆動部２３のトランジスタの駆動が停止され、駆動部２３による電圧印加が停止することによってＮＶリレー１が予備電源ＳＥ側に戻される。そして予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給される。
ここで上記第二の補助通電部４の動作も上述と同様に迅速に行われるので、ＮＶリレー１の切換が完了する前に第二の補助通電部４を介して予備電源ＳＥの電力を供給することができる。したがって上記と同様にコンデンサーＣ１の容量は小さいもので足りる。
【００２２】
次に本発明の第二実施形態について図２を参照して詳細に説明する。図２は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。ただし特に説明なき構成については第一実施形態と同じであり、また同じ構成を同符号にて示す。
図２に示すように本実施形態の電源切換装置においては、ＮＯＴ回路２２の出力側から第一の補助通電部３に至る線路中にワンショット出力部５が設けられており、電圧検出部２１の出力側から第二の補助通電部４に至る線路中にワンショット出力部６が設けられている。
これらワンショット出力部５、６は、ＨＩ状態の信号が入力された場合に、ＨＩ状態の信号を所定長だけ出力するものである。ここで所定長とは、ＮＶリレー１が切換を行うために必要な時間か又はそれ以上の時間であり、例えば１００ｍｓに設定される。
【００２３】
次に電源切換動作のうち、上記ワンショット出力部５、６の動作に関連する動作について説明する。なお説明なき動作は第一実施形態と同様である。
主電源ＭＥが投入され、電圧検出部２１からＬＯＷ状態の信号が出力されると、このＬＯＷ状態の信号はまずワンショット出力部６に入力されるが該ワンショット出力部６では信号がＬＯＷ状態であるために出力が行われない。一方、ＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転された信号がワンショット出力部５に入力されると、該ワンショット出力部５よりＨＩ状態の信号が所定長だけ出力される。したがって第一の補助通電部３が所定長だけ駆動され、主電源ＭＥの電力がトランジスタＴＲ２を介して主回路ＭＳに供給される。
【００２４】
また主電源ＭＥ側への切換が行われた後、主電源ＭＥに瞬断等が生じ、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さくなったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＨＩ状態の信号が出力され、ワンショット出力部６に入力される。ＨＩ状態の信号がワンショット出力部６に入力されると、該ワンショット出力部６よりＨＩ状態の信号が所定長だけ出力される。したがって第二の補助通電部４が所定長だけ駆動され、予備電源ＳＥの電力がトランジスタＴＲ４を介して主回路ＭＳに供給される。
このように本実施形態においては、ワンショット出力部５，６に設定された所定長だけ第一の補助通電部３又は第二の補助通電部４による電力供給が行われるので、例えばＮＶリレー１に接触不良が生じたような場合においても、抵抗Ｒ１〜Ｒ４やトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４に電流が流れる時間を短時間に制限することができ、これら抵抗Ｒ１〜Ｒ４やトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４における発熱を抑えることができるので、例えばトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４の放熱板（ヒートシンク）を省略することができる。
【００２５】
次に本発明の第三実施形態について図３を参照して詳細に説明する。図３は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。ただし特に説明なき構成については第一実施形態と同じであり、また同じ構成を同符号にて示す。
図３に示すように本実施形態の電源切換装置においては、主電源ＭＥから第一の補助通電部３のトランジスタＴＲ２に至る線路中に、第一の補助通電部３にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第一の電流制限部７が設けられている。また予備電源ＳＥから第二の補助通電部４のトランジスタＴＲ４に至る線路中に、第二の補助通電部４にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第二の電流制限部８が設けられている。ここで所定範囲とは、主回路ＭＳの動作に支障のない範囲であって、トランジスタＴＲ２、ＴＲ４に流れる電流を極力小さくする範囲である。
【００２６】
次に電源切換動作のうち、上記第一の電流制限部７及び第二の電流制限部８の動作に関連する動作について説明する。なお説明なき動作は第一実施形態と同様である。
主電源ＭＥが投入され、電圧検出部２１からＬＯＷ状態の信号が出力されると、該ＬＯＷ状態の信号がＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転され、該ＨＩ状態の信号によって第一の補助通電部３が駆動される。ここでトランジスタＴＲ２を介して主電源ＭＥから主回路ＭＳに供給される電力はその電流値を第一の電流制限部７にて上記所定範囲内に制限される。
【００２７】
また主電源ＭＥ側への切換が行われた後、主電源ＭＥに瞬断等が生じ、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さくなったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＨＩ状態の信号が出力され、該ＨＩ状態の信号によって第二の補助通電部４が駆動される。ここでトランジスタＴＲ４を介して予備電源ＳＥから主回路ＭＳに供給される電力はその電流値を第二の電流制限部８にて上記所定範囲内に制限される。
このように第一の電流制限部７又は第二の電流制限部８にて電流値が制限されることにより、例えば主回路ＭＳに容量の大きなコンデンサが設けられており、該コンデンサが非充電状態で第一の補助通電部３又は第二の補助通電部４に接続された場合であっても、トランジスタＴＲ２、ＴＲ４には大電流が流れることがない。したがってトランジスタＴＲ２、ＴＲ４には比較的定格の小さなトランジスタを用いることができ、電源切換装置全体のコスト低減化を図ることができる。
【００２８】
最後に本発明の第四実施形態について図４を参照して詳細に説明する。図４は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。ただし特に説明なき構成については第一又は第二実施形態と同じであり、また同じ構成を同符号にて示す。
図４に示すように本実施形態の電源切換装置においては、主回路ＭＳに供給された電力の電圧値を検出する第二の電圧検出部９（以下、単に電圧検出部９）と、該電圧検出部９の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部１０が設けられている。そしてワンショット出力部１０の出力側に、第一の補助通電部３の抵抗Ｒ１、第二の補助通電部４の抵抗Ｒ３が図示のように接続されている。なお所定長は第二実施形態と同じである。
【００２９】
次に電源切換動作のうち、上記電圧検出部９及びワンショット出力部１０の動作に関連する動作について説明する。なお説明なき動作は第一実施形態と同様である。
まず電圧検出部９は主回路ＭＳに供給された電力の電圧値を常時監視し、供給された電力の電圧値（以下、供給電圧値Ｅ２）を自己に予め設定された電圧値ＥＳ２（例えば１６〜２０．４ｖ程度）と比較し、供給電圧値Ｅ２が電圧値ＥＳ２以下になった場合にＨＩ状態の信号を出力する。
ＨＩ状態の信号がワンショット出力部１０に入力されると、該ワンショット出力部１０よりＨＩ状態の信号が所定長だけ出力される。したがって第一の補助通電部３及び第二の補助通電部４が所定長だけ相互に同時に駆動され、主電源ＭＥ及び予備電源ＳＥの電力が主回路ＭＳに供給される。
このような動作によれば、主回路ＭＳに供給される電力が低電圧になった場合には、ＮＶリレー１の切換状態に関わらず、主電源ＭＥ及び予備電源ＳＥの電力が瞬時に供給され瞬断を防止することができる。したがってコンデンサーＣ１に充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるので、該コンデンサーＣ１の容量は上述のように小さいもので足りる。
【００３０】
さてこれまで本発明の第一〜第四実施形態について説明したが、本発明は上記に示した実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいものであり、以下、これら異なる形態について説明する。まずＮＶリレー、制御部、及びコンデンサーの具体的な構成は上記実施形態に示した以外に任意に定められてよく、またＮＶリレー以外の切換手段を採用してもよく、あるいは第一の補助通電部及び第二の補助通電部によって瞬断を完全に防止できる場合にはコンデンサーを省略することも可能である。また制御部内のＮＯＴ回路や駆動部の構成も、切換手段の構成に応じて任意に変更可能である。またワンショット出力部における所定長や、電流制限部における所定範囲は任意に変更可能である。
さらに第一実施形態から第四実施形態に示した構成を相互に混在させて電源切換装置を構成することができ、例えば第四実施形態の電源切換装置に対して、第三実施形態で示した電流制限部をさらに付加してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
上記したように請求項１に記載の本発明は、制御部には、主電源又は予備電源から供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部を備え、電圧値が所定値以上になったことが電圧検出部にて検出された際、主電源から供給された電力を主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第一の補助通電部と、電圧値が所定値以下になったことが電圧検出部にて検出された際、予備電源から供給された電力を主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第二の補助通電部とを備えたこと等により、第一の補助通電部又は第二の補助通電部を介して極めて迅速に主回路への電力供給を行うことができる。したがってコンデンサーに充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるため、該コンデンサーの容量を小さくすることができ、装置全体のコスト低減化や小型化を図ることができる。
【００３２】
さらに請求項２に記載の本発明は、電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設け、該ワンショット出力部の出力により第一の補助通電部及び第二の補助通電部を駆動することにより、ワンショット出力部に設定された所定長だけ第一の補助通電部又は第二の補助通電部による電力供給が行われるので、例えば制御部に接触不良が生じたような場合においても、第一の補助通電部や第二の補助通電部のトランジスタ等に電流が流れる時間を短時間に制限することができる。このため、トランジスタ等における発熱を抑えることができ、例えばトランジスタのヒートシンクを省略することができるので、装置全体のコスト低減化を図ることができる。
【００３３】
さらにまた請求項３に記載の本発明は、第一の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第一の電流制限部と、第二の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第二の電流制限部とを設けたことにより、第一の電流制限部又は第二の電流制限部にて電流値が制限されることにより、例えば主回路に容量の大きなコンデンサが設けられており、該コンデンサが非充電状態で第一の補助通電部又は第二の補助通電部に接続された場合であっても、第一の補助通電部又は第二の補助通電部のトランジスタには大電流が流れることがない。したがってトランジスタには比較的定格の小さなトランジスタを用いることができ、装置全体のコスト低減化を図ることができる。
【００３４】
しかも請求項４に記載の本発明は、主回路に供給された電力の電圧値を検出する第二の電圧検出部と、第二の電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設け、該ワンショット出力部の出力により第一の補助通電部及び第二の補助通電部を駆動することにより、主回路に供給される電力が低電圧になった場合には、制御部の切換状態に関わらず、主電源及び予備電源の電力が瞬時に供給され瞬断を防止することができる。したがってコンデンサーに充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるため、該コンデンサーの容量を小さくすることができ、装置全体のコスト低減化や小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図２】本発明の第二実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図３】本発明の第三実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図４】本発明の第四実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図５】従来の電源切換装置のブロック図である。
【符号の説明】
ＭＳ 主回路
ＭＥ 主電源
ＳＥ 予備電源
Ｃ１、Ｃ１００ コンデンサー
１、１０１ ＮＶリレー
２、１０２ 制御部
２１、１２１ 電圧検出部
２２、１２２ ＮＯＴ回路
２３、１２３ 駆動部
３ 第一の補助通電部
４ 第二の補助通電部
５、６ ワンショット出力部
７ 第一の電流制限部
８ 第二の電流制限部
【発明の属する技術分野】
本発明は、主電源から供給された電力と予備電源から供給された電力とのいずれかを所定の主回路に切換供給する電源切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、火災報知設備のように瞬間的な機能停止が許されない設備の制御盤等の内部には、主電源から供給された電力と予備電源から供給された電力とのいずれかを盤内の主回路に切換供給することにより、常時安定した電力供給を可能とする電源切換装置が設けられている。図５には従来の電源切換装置のブロック図を示す。この図５において電源切換装置は制御盤内部に納められており、盤外の主電源ＭＥ（常用電源であり、例えば商用電源ＡＣ１００Ｖ）から供給された電力と、盤内に配置された予備電源ＳＥ（例えばＤＣ２４Ｖ）から供給された電力とのいずれかを盤内の所定の主回路ＭＳに切換供給するものである。
【０００３】
この従来の電源切換装置は、切換部としてのＮＶリレー（Ｎｏ−Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｌａｙ）１０１と、ＮＶリレー１０１を制御する制御部１０２、及びコンデンサーＣ１００を備えて構成されていた。そして制御部１０２は、予備電源ＳＥ又は主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部１２１と、該電圧検出部１２１の出力信号を反転する反転部たるＮＯＴ回路１２２と、該ＮＯＴ回路１２２の出力に応じてＮＶリレー１０１を駆動する駆動部１２３とを備えて構成されていた。
【０００４】
このように構成された電源切換装置において、盤内への電源投入前にはＮＶリレー１０１が予備電源ＳＥ側への接続状態に初期設定されており、予備電源ＳＥ及び主電源ＭＥが投入されると、まず予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給され、その後、主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値が所定値以上になったことが電圧検出部１２１にて検出されると、電圧検出部１２１からＬＯＷ状態の信号が出力されていた。この信号はＮＯＴ回路にてＨＩ状態に反転され、駆動部１２３に入力されていた。そして駆動部１２３ではＨＩ状態の信号が入力されることによってトランジスタが駆動され、ＮＶリレー１０１に電圧が印加されることにより該ＮＶリレー１０１が主電源ＭＥ側に切換えられていた。これによって主電源ＭＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給されていた。
【０００５】
またこの状態において主電源ＭＥに瞬断等が生じ、主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値が所定値以下になったことが電圧検出部１２１にて検出されると、電圧検出部１２１からＨＩ状態の信号が出力されていた。この信号はＮＯＴ回路にてＬＯＷ状態に反転され、駆動部１２３に入力されていた。そして駆動部１２３ではＬＯＷ状態の信号が入力されることによってトランジスタの駆動が停止され、駆動部１２３による電圧印加が停止されることによってＮＶリレー１０１が予備電源ＳＥ側に戻されていた。そして予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給されていた。
従来の電源切換装置においては、このような切換動作を継続的に行うことにより、主回路ＭＳへの安定した電力供給を行っていた。
【０００６】
ここで、電源切換時におけるＮＶリレー１０１の動作速度が遅いことから、切換時における電源遮断を防ぐため、コンデンサーＣ１００に蓄えられた電力によって電源切換時における不足電力が補充されていた。すなわち予備電源ＳＥ又は主電源ＭＥから供給された電力によってコンデンサーＣ１００が充電され、切換時においてＮＶリレー１０１の切換が完了する数ｍｓの間は、コンデンサーＣ１００からの放電によって主回路ＭＳに電力が供給されていた。このように動作速度の遅いＮＶリレー１０１の切換時の電力を補う必要があるため、コンデンサーＣ１００には数万μＦ程度の大容量のものが用いられていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のこのような電源切換装置においては、上述のようにコンデンサーＣによって切換時の電源遮断を防止していたので、コンデンサーＣが十分に充電される前に切換が行われた場合には十分な放電を行うことができない等、必ずしも十分な瞬電対策を施すことができなかった。また数万μＦ程度の大容量のコンデンサーは、高価であることから電源切換装置全体のコスト上昇を招き、また設置のために広いスペースを必要とすることから電源切換装置全体の小型化を妨げる原因となっていた。
【０００８】
本発明は、従来のこのような電源切換装置における問題点に鑑みてなされたもので、大容量のコンデンサーを必要とすることなく十分な瞬電対策を施すことができる電源切換装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記従来の電源切換装置における問題点を解決するために請求項１に記載の本発明は、主電源から供給された電力と予備電源から供給された電力とのいずれかを所定の主回路に切換供給する切換部と、該切換部を制御する制御部とを備えてなる電源切換装置であって、
前記制御部には、前記主電源から供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部を備え、
前記主電源の供給電圧値が所定値以上になったことが前記電圧検出部にて検出された際、前記主電源から供給された電力を前記主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第一の補助通電部と、
前記主電源の供給電圧値が所定値以下になったことが前記電圧検出部にて検出された際、前記予備電源から供給された電力を前記主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第二の補助通電部とを備え、
前記制御部には前記電圧検出部の出力を反転する反転部を設け、前記電圧検出部は、前記電圧値が所定値以上になったことを検出した際にはＬＯＷ状態の信号を出力すると共に、前記電圧値が所定値以下になったことを検出した際にはＨＩ状態の信号を出力し、前記反転部を介して入力された前記電圧検出部の出力がＨＩ状態の場合に前記第一の補助通電部を駆動し、前記反転部を介することなく入力された前記電圧検出部の出力がＨＩ状態の場合に前記第二の補助通電部を駆動することを特徴として構成されている。
【００１０】
また請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設け、該ワンショット出力部の出力により前記第一の補助通電部及び前記第二の補助通電部を駆動することを特徴として構成されている。
【００１１】
また請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の本発明において、前記第一の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第一の電流制限部と、前記第二の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第二の電流制限部とを設けたことを特徴として構成されている。
【００１２】
また請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記電圧検出部とは異なる前記主回路に供給された電力の電圧値を検出する第二の電圧検出部を更に設け、この第二の電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設けると共に、該ワンショット出力部の出力により前記第一の補助通電部及び前記第二の補助通電部を駆動することを特徴として構成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。この図１において電源切換装置は図示しない制御盤内部に納められており、盤外の主電源ＭＥ（常用電源、例えば商用電源ＡＣ１００Ｖ）から供給された電力と、盤内に配置された予備電源ＳＥ（例えばＤＣ２４Ｖ）から供給された電力とのいずれかを盤内の所定の主回路ＭＳに切換供給するものである。ここで主回路ＭＳの内容は任意のものであってよく、例えば火災報知設備の制御盤内に配置される電源切換装置において主回路ＭＳは、火災感知信号の受信その他の処理、及び発報制御等を行う回路である。
図１において電源切換装置は、従来と同様に、切換部としてのＮＶリレー（Ｎｏ−Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｌａｙ）１と、該ＮＶリレー１を制御する制御部２、及びコンデンサーＣ１を備えて構成されている。
【００１５】
ここで制御部２は、予備電源ＳＥ又は主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部２１と、該電圧検出部２１の出力信号を反転する反転部たるＮＯＴ回路２２と、該ＮＯＴ回路２２の出力に応じてＮＶリレー１を駆動する駆動部２３とを備えて構成されている。このうち電圧検出部２１は主電源ＭＥにて供給された電力の電圧値（以下、供給電圧値Ｅ１）を自己に予め設定された電圧値ＥＳ１と比較し、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１以上であればＬＯＷ状態の信号、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さい場合にはＨＩ状態の信号を出力する。そしてＮＯＴ回路２２は電圧検出部２１からＬＯＷ状態の信号が出力された場合にはＨＩ状態の信号、ＨＩ状態の信号が出力された場合にはＬＯＷ状態の信号を出力する。そして駆動部２３は、電圧Ｖｃｃを所定比で分圧するための抵抗とトランジスタとを備えて構成されており、ＨＩ状態の信号を入力された場合にのみトランジスタを駆動させ、ＮＶリレー１に電圧を印加して該ＮＶリレー１を主電源ＭＥ側に切換える。
またコンデンサーＣ１は従来に比べて低容量（数マイクロμＦ〜数百μＦ程度）のコンデンサーであり、自己に蓄えられた電力によって電源切換時における不足電力を補充する。
【００１６】
ここで電源切換装置には、図１に示すように、従来の電源切換装置とは異なり、第一の補助通電部３及び第二の補助通電部４が設けられている。このうち第一の補助通電部３は、半導体スイッチ素子たるトランジスタＴＲ１、ＴＲ２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、ダイオードＤ１とを備えて構成されており、そのトランジスタＴＲ１を図示のようにＮＯＴ回路２２の出力側に接続させ、該トランジスタＴＲ１をＮＯＴ回路２２の出力に基づいて駆動させることによりトランジスタＴＲ２を駆動させ、主電源ＭＥから供給された電力を主回路ＭＳに供給する。また第二の補助通電部４は、半導体スイッチ素子たるトランジスタＴＲ３、ＴＲ４と、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、ダイオードＤ２とを備えて構成されており、そのトランジスタＴＲ３を図示のようにＮＯＴ回路２２の非出力側（すなわち電圧検出部２１の出力側）に接続させ、該トランジスタＴＲ３を電圧検出部２１の出力に基づいて駆動させることによりトランジスタＴＲ４を駆動させ、予備電源ＳＥから供給された電力を主回路ＭＳに供給する。これら第一の補助通電部３及び第二の補助通電部４はいずれもＨＩ状態の信号が入力された場合にのみ上記電力供給を行うものであり、その具体的動作については後述する。
【００１７】
このように構成された電源切換装置における電源切換動作について説明する。まず盤内への電源投入前には、従来と同様にＮＶリレー１が予備電源ＳＥ側への接続状態に初期設定されている。そして予備電源ＳＥ及び主電源ＭＥが投入されると、ＮＶリレー１が予備電源ＳＥ側への接続状態にあることから、予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに直ちに供給され、主回路ＭＳが作動可能状態となる。また予備電源ＳＥにて供給された電力によってコンデンサーＣ１が充電される。
【００１８】
その後、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１以上になったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＬＯＷ状態の信号が出力される。このＬＯＷ状態の信号はまず第二の補助通電部４に入力されるが、ＬＯＷ状態であるために第二の補助通電部４は作動せず該第二の補助通電部４を介しての電力供給は行われない。
【００１９】
そして電圧検出部２１から出力されたＬＯＷ状態の信号はＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転され、第一の補助通電部３に出力される。ＨＩ状態の信号が第一の補助通電部３のトランジスタＴＲ１に入力されると、該トランジスタＴＲ１が駆動されて電流が流れ、該電流によってトランジスタＴＲ２が駆動される。このトランジスタＴＲ２は図示のようにエミッタ側を主電源ＭＥ、コレクタ側を主回路ＭＳに（ダイオードＤ１を介して）接続されているので、駆動されることによって主電源ＭＥの電力が該トランジスタＴＲ２を介して主回路ＭＳに供給される。またこの際、ダイオードＤ１にて整流が施される。
また上述のようにＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転された信号は、駆動部２３にも出力される。そして駆動部２３は自己のトランジスタを駆動させ、ＮＶリレー１に電圧を印加して該ＮＶリレー１を主電源ＭＥ側に切換える。
ここで上記第一の補助通電部３の動作は半導体素子の特性に従って数μｓ程度で極めて迅速に行われるので、ＮＶリレー１の切換が完了する前に第一の補助通電部３を介して主電源ＭＥの電力を供給することができる。したがってコンデンサーＣ１に充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるので、該コンデンサーＣ１の容量は上述のように小さいもので足りる。
【００２０】
上記のように主電源ＭＥ側への切換が行われた後、主電源ＭＥに瞬断等が生じ、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さくなったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＨＩ状態の信号が出力される。このＨＩ状態の信号はまず第二の補助通電部４に入力される。ＨＩ状態の信号が第二の補助通電部４のトランジスタＴＲ３に入力されると、該トランジスタＴＲ３が駆動されて電流が流れ、該電流によってトランジスタＴＲ４が駆動される。このトランジスタＴＲ４は図示のようにエミッタ側を予備電源ＳＥ、コレクタ側を主回路ＭＳに（ダイオードＤ２を介して）接続されているので、駆動されることによって予備電源ＳＥの電力が該トランジスタＴＲ４を介して主回路ＭＳに供給される。またこの際、ダイオードＤ２にて整流が施される。
【００２１】
また電圧検出部２１から出力されたＨＩ状態の信号はＮＯＴ回路２２にてＬＯＷ状態に反転される。このＬＯＷ状態の信号は第一の補助通電部３に入力されるが、ＬＯＷ状態であるために第一の補助通電部３は作動せず該第一の補助通電部３を介しての電力供給は行われない。またＬＯＷ状態の信号が駆動部２３に入力されると、駆動部２３のトランジスタの駆動が停止され、駆動部２３による電圧印加が停止することによってＮＶリレー１が予備電源ＳＥ側に戻される。そして予備電源ＳＥにて供給された電力が主回路ＭＳに供給される。
ここで上記第二の補助通電部４の動作も上述と同様に迅速に行われるので、ＮＶリレー１の切換が完了する前に第二の補助通電部４を介して予備電源ＳＥの電力を供給することができる。したがって上記と同様にコンデンサーＣ１の容量は小さいもので足りる。
【００２２】
次に本発明の第二実施形態について図２を参照して詳細に説明する。図２は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。ただし特に説明なき構成については第一実施形態と同じであり、また同じ構成を同符号にて示す。
図２に示すように本実施形態の電源切換装置においては、ＮＯＴ回路２２の出力側から第一の補助通電部３に至る線路中にワンショット出力部５が設けられており、電圧検出部２１の出力側から第二の補助通電部４に至る線路中にワンショット出力部６が設けられている。
これらワンショット出力部５、６は、ＨＩ状態の信号が入力された場合に、ＨＩ状態の信号を所定長だけ出力するものである。ここで所定長とは、ＮＶリレー１が切換を行うために必要な時間か又はそれ以上の時間であり、例えば１００ｍｓに設定される。
【００２３】
次に電源切換動作のうち、上記ワンショット出力部５、６の動作に関連する動作について説明する。なお説明なき動作は第一実施形態と同様である。
主電源ＭＥが投入され、電圧検出部２１からＬＯＷ状態の信号が出力されると、このＬＯＷ状態の信号はまずワンショット出力部６に入力されるが該ワンショット出力部６では信号がＬＯＷ状態であるために出力が行われない。一方、ＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転された信号がワンショット出力部５に入力されると、該ワンショット出力部５よりＨＩ状態の信号が所定長だけ出力される。したがって第一の補助通電部３が所定長だけ駆動され、主電源ＭＥの電力がトランジスタＴＲ２を介して主回路ＭＳに供給される。
【００２４】
また主電源ＭＥ側への切換が行われた後、主電源ＭＥに瞬断等が生じ、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さくなったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＨＩ状態の信号が出力され、ワンショット出力部６に入力される。ＨＩ状態の信号がワンショット出力部６に入力されると、該ワンショット出力部６よりＨＩ状態の信号が所定長だけ出力される。したがって第二の補助通電部４が所定長だけ駆動され、予備電源ＳＥの電力がトランジスタＴＲ４を介して主回路ＭＳに供給される。
このように本実施形態においては、ワンショット出力部５，６に設定された所定長だけ第一の補助通電部３又は第二の補助通電部４による電力供給が行われるので、例えばＮＶリレー１に接触不良が生じたような場合においても、抵抗Ｒ１〜Ｒ４やトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４に電流が流れる時間を短時間に制限することができ、これら抵抗Ｒ１〜Ｒ４やトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４における発熱を抑えることができるので、例えばトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４の放熱板（ヒートシンク）を省略することができる。
【００２５】
次に本発明の第三実施形態について図３を参照して詳細に説明する。図３は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。ただし特に説明なき構成については第一実施形態と同じであり、また同じ構成を同符号にて示す。
図３に示すように本実施形態の電源切換装置においては、主電源ＭＥから第一の補助通電部３のトランジスタＴＲ２に至る線路中に、第一の補助通電部３にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第一の電流制限部７が設けられている。また予備電源ＳＥから第二の補助通電部４のトランジスタＴＲ４に至る線路中に、第二の補助通電部４にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第二の電流制限部８が設けられている。ここで所定範囲とは、主回路ＭＳの動作に支障のない範囲であって、トランジスタＴＲ２、ＴＲ４に流れる電流を極力小さくする範囲である。
【００２６】
次に電源切換動作のうち、上記第一の電流制限部７及び第二の電流制限部８の動作に関連する動作について説明する。なお説明なき動作は第一実施形態と同様である。
主電源ＭＥが投入され、電圧検出部２１からＬＯＷ状態の信号が出力されると、該ＬＯＷ状態の信号がＮＯＴ回路２２にてＨＩ状態に反転され、該ＨＩ状態の信号によって第一の補助通電部３が駆動される。ここでトランジスタＴＲ２を介して主電源ＭＥから主回路ＭＳに供給される電力はその電流値を第一の電流制限部７にて上記所定範囲内に制限される。
【００２７】
また主電源ＭＥ側への切換が行われた後、主電源ＭＥに瞬断等が生じ、供給電圧値Ｅ１が電圧値ＥＳ１より小さくなったことが電圧検出部２１にて検出されると、電圧検出部２１からはＨＩ状態の信号が出力され、該ＨＩ状態の信号によって第二の補助通電部４が駆動される。ここでトランジスタＴＲ４を介して予備電源ＳＥから主回路ＭＳに供給される電力はその電流値を第二の電流制限部８にて上記所定範囲内に制限される。
このように第一の電流制限部７又は第二の電流制限部８にて電流値が制限されることにより、例えば主回路ＭＳに容量の大きなコンデンサが設けられており、該コンデンサが非充電状態で第一の補助通電部３又は第二の補助通電部４に接続された場合であっても、トランジスタＴＲ２、ＴＲ４には大電流が流れることがない。したがってトランジスタＴＲ２、ＴＲ４には比較的定格の小さなトランジスタを用いることができ、電源切換装置全体のコスト低減化を図ることができる。
【００２８】
最後に本発明の第四実施形態について図４を参照して詳細に説明する。図４は本実施形態における電源切換装置のブロック図を示す。ただし特に説明なき構成については第一又は第二実施形態と同じであり、また同じ構成を同符号にて示す。
図４に示すように本実施形態の電源切換装置においては、主回路ＭＳに供給された電力の電圧値を検出する第二の電圧検出部９（以下、単に電圧検出部９）と、該電圧検出部９の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部１０が設けられている。そしてワンショット出力部１０の出力側に、第一の補助通電部３の抵抗Ｒ１、第二の補助通電部４の抵抗Ｒ３が図示のように接続されている。なお所定長は第二実施形態と同じである。
【００２９】
次に電源切換動作のうち、上記電圧検出部９及びワンショット出力部１０の動作に関連する動作について説明する。なお説明なき動作は第一実施形態と同様である。
まず電圧検出部９は主回路ＭＳに供給された電力の電圧値を常時監視し、供給された電力の電圧値（以下、供給電圧値Ｅ２）を自己に予め設定された電圧値ＥＳ２（例えば１６〜２０．４ｖ程度）と比較し、供給電圧値Ｅ２が電圧値ＥＳ２以下になった場合にＨＩ状態の信号を出力する。
ＨＩ状態の信号がワンショット出力部１０に入力されると、該ワンショット出力部１０よりＨＩ状態の信号が所定長だけ出力される。したがって第一の補助通電部３及び第二の補助通電部４が所定長だけ相互に同時に駆動され、主電源ＭＥ及び予備電源ＳＥの電力が主回路ＭＳに供給される。
このような動作によれば、主回路ＭＳに供給される電力が低電圧になった場合には、ＮＶリレー１の切換状態に関わらず、主電源ＭＥ及び予備電源ＳＥの電力が瞬時に供給され瞬断を防止することができる。したがってコンデンサーＣ１に充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるので、該コンデンサーＣ１の容量は上述のように小さいもので足りる。
【００３０】
さてこれまで本発明の第一〜第四実施形態について説明したが、本発明は上記に示した実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいものであり、以下、これら異なる形態について説明する。まずＮＶリレー、制御部、及びコンデンサーの具体的な構成は上記実施形態に示した以外に任意に定められてよく、またＮＶリレー以外の切換手段を採用してもよく、あるいは第一の補助通電部及び第二の補助通電部によって瞬断を完全に防止できる場合にはコンデンサーを省略することも可能である。また制御部内のＮＯＴ回路や駆動部の構成も、切換手段の構成に応じて任意に変更可能である。またワンショット出力部における所定長や、電流制限部における所定範囲は任意に変更可能である。
さらに第一実施形態から第四実施形態に示した構成を相互に混在させて電源切換装置を構成することができ、例えば第四実施形態の電源切換装置に対して、第三実施形態で示した電流制限部をさらに付加してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
上記したように請求項１に記載の本発明は、制御部には、主電源又は予備電源から供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部を備え、電圧値が所定値以上になったことが電圧検出部にて検出された際、主電源から供給された電力を主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第一の補助通電部と、電圧値が所定値以下になったことが電圧検出部にて検出された際、予備電源から供給された電力を主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第二の補助通電部とを備えたこと等により、第一の補助通電部又は第二の補助通電部を介して極めて迅速に主回路への電力供給を行うことができる。したがってコンデンサーに充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるため、該コンデンサーの容量を小さくすることができ、装置全体のコスト低減化や小型化を図ることができる。
【００３２】
さらに請求項２に記載の本発明は、電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設け、該ワンショット出力部の出力により第一の補助通電部及び第二の補助通電部を駆動することにより、ワンショット出力部に設定された所定長だけ第一の補助通電部又は第二の補助通電部による電力供給が行われるので、例えば制御部に接触不良が生じたような場合においても、第一の補助通電部や第二の補助通電部のトランジスタ等に電流が流れる時間を短時間に制限することができる。このため、トランジスタ等における発熱を抑えることができ、例えばトランジスタのヒートシンクを省略することができるので、装置全体のコスト低減化を図ることができる。
【００３３】
さらにまた請求項３に記載の本発明は、第一の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第一の電流制限部と、第二の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第二の電流制限部とを設けたことにより、第一の電流制限部又は第二の電流制限部にて電流値が制限されることにより、例えば主回路に容量の大きなコンデンサが設けられており、該コンデンサが非充電状態で第一の補助通電部又は第二の補助通電部に接続された場合であっても、第一の補助通電部又は第二の補助通電部のトランジスタには大電流が流れることがない。したがってトランジスタには比較的定格の小さなトランジスタを用いることができ、装置全体のコスト低減化を図ることができる。
【００３４】
しかも請求項４に記載の本発明は、主回路に供給された電力の電圧値を検出する第二の電圧検出部と、第二の電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設け、該ワンショット出力部の出力により第一の補助通電部及び第二の補助通電部を駆動することにより、主回路に供給される電力が低電圧になった場合には、制御部の切換状態に関わらず、主電源及び予備電源の電力が瞬時に供給され瞬断を防止することができる。したがってコンデンサーに充電された電力を放電する必要性がほとんどなくなるため、該コンデンサーの容量を小さくすることができ、装置全体のコスト低減化や小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図２】本発明の第二実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図３】本発明の第三実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図４】本発明の第四実施形態における電源切換装置のブロック図である。
【図５】従来の電源切換装置のブロック図である。
【符号の説明】
ＭＳ 主回路
ＭＥ 主電源
ＳＥ 予備電源
Ｃ１、Ｃ１００ コンデンサー
１、１０１ ＮＶリレー
２、１０２ 制御部
２１、１２１ 電圧検出部
２２、１２２ ＮＯＴ回路
２３、１２３ 駆動部
３ 第一の補助通電部
４ 第二の補助通電部
５、６ ワンショット出力部
７ 第一の電流制限部
８ 第二の電流制限部
Claims (4)
- 主電源から供給された電力と予備電源から供給された電力とのいずれかを所定の主回路に切換供給する切換部と、該切換部を制御する制御部とを備えてなる電源切換装置であって、
前記制御部には、前記主電源から供給された電力の電圧値を検出する電圧検出部を備え、
前記主電源の供給電圧値が所定値以上になったことが前記電圧検出部にて検出された際、前記主電源から供給された電力を前記主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第一の補助通電部と、
前記主電源の供給電圧値が所定値以下になったことが前記電圧検出部にて検出された際、前記予備電源から供給された電力を前記主回路に供給するもので、半導体スイッチ素子にて構成された第二の補助通電部とを備え、
前記制御部には前記電圧検出部の出力を反転する反転部を設け、前記電圧検出部は、前記電圧値が所定値以上になったことを検出した際にはＬＯＷ状態の信号を出力すると共に、前記電圧値が所定値以下になったことを検出した際にはＨＩ状態の信号を出力し、前記反転部を介して入力された前記電圧検出部の出力がＨＩ状態の場合に前記第一の補助通電部を駆動し、前記反転部を介することなく入力された前記電圧検出部の出力がＨＩ状態の場合に前記第二の補助通電部を駆動することを特徴とする電源切換装置。 - 前記電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設け、該ワンショット出力部の出力により前記第一の補助通電部及び前記第二の補助通電部を駆動することを特徴とする請求項１に記載の電源切換装置。
- 前記第一の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第一の電流制限部と、前記第二の補助通電部にて供給される電力の電流値を所定範囲に制限する第二の電流制限部とを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源切換装置。
- 前記電圧検出部とは異なる前記主回路に供給された電力の電圧値を検出する第二の電圧検出部を更に設け、この第二の電圧検出部の出力に基づいて所定長のワンショット出力を行うワンショット出力部を設けると共に、該ワンショット出力部の出力により前記第一の補助通電部及び前記第二の補助通電部を駆動することを特徴とする請求項１に記載の電源切換装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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