JP6718019B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
本願発明の理解を容易にするため、実施の形態1について説明する前に、まず本願発明の原理について説明する。コンバータ6(図6)を駆動させると、IGBTQ1〜Q6でスイッチング損失が発生するとともにダイオードD1〜D6で逆回復損失が発生する。IGBTQ1〜Q6およびダイオードD1〜D6で発生する損失は、IGBTQ1〜Q6のスイッチング周波数(オンおよびオフの回数/秒)と、コンバータ6の出力電圧VDCと、コンバータ6の出力電流との積に比例して増大する。
図1は、この発明の実施の形態1による無停電電源装置1の構成を示す回路ブロック図である。この無停電電源装置1は、商用交流電源21からの三相交流電力を直流電力に変換して負荷23に供給するものである。図1では、図面および説明の簡単化のため、三相(U相、V相、W相)のうちの一相(たとえばU相)に対応する部分のみと、直流電圧のうちの正電圧に対応する部分のみとが示されている。
実施の形態1では、省電力運転モードから通常運転モードに切り換えるときには、制御部50(図7)によって信号φ8,φ9を「H」レベルにするとともに信号φ10を「L」レベルにし、電磁接触器8a,8b(図2)をオンさせるとともに電磁接触器10a,10bをオフさせ、コンバータ6によって生成される直流電力を電磁接触器8a,8bを介して負荷23に直接供給する。
Claims (7)
- 第1および第2の運転モードのうちの選択された運転モードを実行する電源装置であって、
負荷に直流電力を供給するための出力端子と、
交流電力を直流電力に変換して第1のノードに出力するコンバータと、
前記第1の運転モード時は前記出力端子の直流電圧を降圧して第2のノードに出力し、前記第2の運転モード時は前記第2のノードの直流電圧を昇圧して前記出力端子に出力する双方向チョッパと、
前記第1の運転モード時は、前記第1のノードを前記出力端子に接続するとともに前記第2のノードを電力貯蔵装置に接続し、前記第2の運転モード時は、前記第1のノードを前記第2のノードに接続する切換回路と、
前記第1の運転モード時は、前記第1のノードの直流電圧が第1の参照電圧になるように前記コンバータを制御し、前記第2の運転モード時は、前記第1のノードの直流電圧が前記第1の参照電圧よりも低い第2の参照電圧になるように前記コンバータを制御する第1の制御部と、
前記第1の運転モード時は、前記第2のノードの直流電圧が前記第2の参照電圧になるように前記双方向チョッパを制御し、前記第2の運転モード時は、前記出力端子の直流電圧が前記第1の参照電圧になるように前記双方向チョッパを制御する第2の制御部とを備える、電源装置。 - 前記切換回路は、前記第2の運転モード時は、前記第1のノードを前記第2のノードおよび前記電力貯蔵装置に接続する、請求項1に記載の電源装置。
- さらに、負荷電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器の検出値が予め定められた電流値よりも大きい場合は前記第1の運転モードを選択し、前記電流検出器の検出値が前記予め定められた電流値よりも小さい場合は前記第2の運転モードを選択する選択部とを備える、請求項1に記載の電源装置。 - 前記コンバータは、
複数のスイッチング素子と、
それぞれ前記複数のスイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードとを含み、
前記第1の制御部は、前記第1の運転モード時は、前記第1のノードの直流電圧が前記第1の参照電圧になるように第1の周波数で前記複数のスイッチング素子を制御し、前記第2の運転モード時は、前記第1のノードの直流電圧が前記第2の参照電圧になるように前記第1の周波数よりも低い第2の周波数で前記複数のスイッチング素子を制御する、請求項1に記載の電源装置。 - 前記コンバータは、商用交流電源から供給される商用周波数の交流電力を直流電力に変換して前記第1のノードに出力し、
前記第1の制御部は、
前記第1の運転モード時は前記第1の参照電圧を生成し、前記第2の運転モード時は前記第2の参照電圧を生成する電圧発生器と、
前記第1のノードの直流電圧と前記電圧発生器で生成された前記第1または第2の参照電圧との偏差がなくなるように前記商用周波数の正弦波信号を生成する電圧指令部と、
前記第1の運転モード時は前記第1の周波数の三角波信号を生成し、前記第2の運転モード時は前記第2の周波数の三角波信号を生成する三角波発生器と、
前記正弦波信号と前記三角波信号との高低を比較し、その比較結果に基づいて前記複数のスイッチング素子を制御するための制御信号を生成する比較器とを含む、請求項4に記載の電源装置。 - 前記切換回路は、
前記第1のノードと前記出力端子との間に接続され、前記第1の運転モード時に導通し、前記第2の運転モード時に非導通になる電磁接触器と、
前記電磁接触器に並列接続され、前記第2の運転モード時に前記第1の運転モードが選択されたことに応じて予め定められた時間だけ導通する半導体スイッチとを含む、請求項1に記載の電源装置。 - 前記コンバータは、商用交流電源から供給される商用周波数の交流電力を直流電力に変換して前記第1のノードに出力し、
前記商用交流電源から交流電力が供給されている場合は、前記双方向チョッパ、前記切換回路、前記第1の制御部、および前記第2の制御部は前記第1および第2の運転モードのうちの選択されたモードを実行し、
前記商用交流電源からの交流電力の供給が停止された停電時には、
前記切換回路は、前記第1および第2のノード間を非導通にするとともに、前記第2のノードを前記電力貯蔵装置に接続し、
前記第1の制御部は前記コンバータの運転を停止させ、
前記第2の制御部は、前記出力端子の直流電圧が前記第1の参照電圧になるように前記双方向チョッパを制御する、請求項1に記載の電源装置。
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