JPH0241631A - 直流電源のバッテリーバックアップ装置 - Google Patents
直流電源のバッテリーバックアップ装置Info
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- JPH0241631A JPH0241631A JP63189859A JP18985988A JPH0241631A JP H0241631 A JPH0241631 A JP H0241631A JP 63189859 A JP63189859 A JP 63189859A JP 18985988 A JP18985988 A JP 18985988A JP H0241631 A JPH0241631 A JP H0241631A
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- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
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- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、直流スイッチング電源装置の停電時の出力を
保証するバッテリーバックアップ装置に係り、特に切替
動作の実行か単純な構成で成されるような改良に関する
。
保証するバッテリーバックアップ装置に係り、特に切替
動作の実行か単純な構成で成されるような改良に関する
。
第３図は従来のスイッチングＤＣ，−ＤＣコンバタの構
成ブロック図である。図中、トランスＴの一次巻線ｎ１
に商用の交流電源等から平滑化して得た直流電圧Ｖｉｎ
が入力され、パルス幅制御用Ｉ Ｃ（ＰＷＭ ： ｐｕ
ｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｎｏｄｕｌａｔｉｏｎ）より送ら
れるスイッチング信号によって、トランジスタ等のスイ
ッチング素子Ｔｒが直流電圧Ｖｉｎをオンオフする。す
ると、トランスＴの二次巻線ｎ２にスイッチング信号か
現われるので、これをダイオドＤＩ、Ｄ２により整流し
、チョークコイルＬ１により高周波数成分を除去して、
キャパシタＣ１で平滑化して負荷に直流電圧ＶＯ１ｌｔ
を供給する。この出力電圧ｖｏｕｔは、誤差増幅器によ
り基準電圧Ｖｒｅｆと比較されて、誤差信号となる。誤
差信号はＰＷＭ制御部に送られて、この誤差信号か零と
なる方向にスイッチング信号が調整される。 電源装置を工業用の制御機器に使用する場合、電源断時
にデータ退避などをして復旧の作業を容易にしている場
合かある。すると、電源断を検出して警報信号を負荷側
に通知すると共に、データ退避作業等をする所定時間（
保持時間と言う）負荷に電力を供給することが必要とな
っている。そこで、入力電圧監視回路を設けて、停電の
ときは別のバックアップ用電源に切替えることか行われ
ている。入力電圧監視回路は停電か発生したと見なしな
ときは、スイッチＳＷを切替える。このスイッチは出力
電圧ＶｌｌＬｌｔとバックアップ用電池とを接続するも
ので、通常は断になっており、停電か発生したときに接
続される。バックアップ用電池の電圧が出力電圧ＶＯ１
１ｔとして適正な範囲にある必要かあるので、レギュレ
ータを挿入しである。
成ブロック図である。図中、トランスＴの一次巻線ｎ１
に商用の交流電源等から平滑化して得た直流電圧Ｖｉｎ
が入力され、パルス幅制御用Ｉ Ｃ（ＰＷＭ ： ｐｕ
ｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｎｏｄｕｌａｔｉｏｎ）より送ら
れるスイッチング信号によって、トランジスタ等のスイ
ッチング素子Ｔｒが直流電圧Ｖｉｎをオンオフする。す
ると、トランスＴの二次巻線ｎ２にスイッチング信号か
現われるので、これをダイオドＤＩ、Ｄ２により整流し
、チョークコイルＬ１により高周波数成分を除去して、
キャパシタＣ１で平滑化して負荷に直流電圧ＶＯ１ｌｔ
を供給する。この出力電圧ｖｏｕｔは、誤差増幅器によ
り基準電圧Ｖｒｅｆと比較されて、誤差信号となる。誤
差信号はＰＷＭ制御部に送られて、この誤差信号か零と
なる方向にスイッチング信号が調整される。 電源装置を工業用の制御機器に使用する場合、電源断時
にデータ退避などをして復旧の作業を容易にしている場
合かある。すると、電源断を検出して警報信号を負荷側
に通知すると共に、データ退避作業等をする所定時間（
保持時間と言う）負荷に電力を供給することが必要とな
っている。そこで、入力電圧監視回路を設けて、停電の
ときは別のバックアップ用電源に切替えることか行われ
ている。入力電圧監視回路は停電か発生したと見なしな
ときは、スイッチＳＷを切替える。このスイッチは出力
電圧ＶｌｌＬｌｔとバックアップ用電池とを接続するも
ので、通常は断になっており、停電か発生したときに接
続される。バックアップ用電池の電圧が出力電圧ＶＯ１
１ｔとして適正な範囲にある必要かあるので、レギュレ
ータを挿入しである。
しかしなから、この様な構成によると入力電圧監視回路
か必要になり、構成か複雑になっていた。 またいつ停電と見なすかは、負荷電流とコンデンサＣ１
の容量から定める必要かあり、監視回路の設計は一律に
行うことかできなかった。 本発明はこのような課題を解決したもので、入力電圧監
視回路を装着することなく停電時のバラツクアップを行
う直流電源を提供することを目的とする。
か必要になり、構成か複雑になっていた。 またいつ停電と見なすかは、負荷電流とコンデンサＣ１
の容量から定める必要かあり、監視回路の設計は一律に
行うことかできなかった。 本発明はこのような課題を解決したもので、入力電圧監
視回路を装着することなく停電時のバラツクアップを行
う直流電源を提供することを目的とする。
このような目的を達成する本発明は、直流電圧を負荷に
供給する直流電源と、この直流電源の出力電圧よりもわ
ずかに低い直流電圧を出力するバックアップ用電源とを
備え、この直流電源の出力とバックアップ用電源の出力
とを突合わせたことを特徴とするものである。 好ましくは、前記直流電源は、出力電圧と基準電圧とを
比較してこの誤差が零となるように出力電圧を安定化し
た電源であり、前記バックアップ用電源は、前記出力安
定化電源の動作する電圧に比べてより低い出力電圧で動
作するとよい。 バックアップ用電源の動作電圧を低い直流電圧で動作す
る場合は、基準電圧を共通にして出力電圧に高いものを
用いる場合と、出力電圧を共通にして基準電圧を低くす
る場合とかある。 前記直流電源の安定化は、トランスとスイッチング素子
を有する形式にあっては、誤差信号かゼロとなる方向に
前記スイッチング素子に制御信号を送るものでもよい。 またトランス二次側に過飽和リアクトルを有する形式に
あっては、過飽和リアクトルに制御信号を送ることもの
でもよい。
供給する直流電源と、この直流電源の出力電圧よりもわ
ずかに低い直流電圧を出力するバックアップ用電源とを
備え、この直流電源の出力とバックアップ用電源の出力
とを突合わせたことを特徴とするものである。 好ましくは、前記直流電源は、出力電圧と基準電圧とを
比較してこの誤差が零となるように出力電圧を安定化し
た電源であり、前記バックアップ用電源は、前記出力安
定化電源の動作する電圧に比べてより低い出力電圧で動
作するとよい。 バックアップ用電源の動作電圧を低い直流電圧で動作す
る場合は、基準電圧を共通にして出力電圧に高いものを
用いる場合と、出力電圧を共通にして基準電圧を低くす
る場合とかある。 前記直流電源の安定化は、トランスとスイッチング素子
を有する形式にあっては、誤差信号かゼロとなる方向に
前記スイッチング素子に制御信号を送るものでもよい。 またトランス二次側に過飽和リアクトルを有する形式に
あっては、過飽和リアクトルに制御信号を送ることもの
でもよい。
本発明の各構成要素はつぎの作用をする。バックアップ
用電源の出力電圧を直流電源の正常時の出力電圧に比べ
て低くしたので、正常時にバックアップ用電源から電力
が供給されることはない。 他方停電時には、直流電圧の正常時の電圧に比べてわず
かに低い電圧かバックアップ用電源から供給されるので
、負荷の動作に支障を生じることはない。 請求項２記載の様に、直流電源とバックアップ用電源の
誤差増幅器において、レギュレータの動作する水準を直
流電源の安定化回路の動作する水準に比較して低くする
と、無用なバックアップ用電源の動作が防止される。
用電源の出力電圧を直流電源の正常時の出力電圧に比べ
て低くしたので、正常時にバックアップ用電源から電力
が供給されることはない。 他方停電時には、直流電圧の正常時の電圧に比べてわず
かに低い電圧かバックアップ用電源から供給されるので
、負荷の動作に支障を生じることはない。 請求項２記載の様に、直流電源とバックアップ用電源の
誤差増幅器において、レギュレータの動作する水準を直
流電源の安定化回路の動作する水準に比較して低くする
と、無用なバックアップ用電源の動作が防止される。
以下図面を用いて、本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。尚第１図において、前記第３図と同一作用をするもの
には同一符号をつけ説明を省略する。図において、出力
電圧ＶＯｕｔは分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２Ｒ３によりレベル変
換されており、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点（ａ）の電圧Ｖ
ａと抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点（Ｉ］）の電圧ｖｂとは、
常にＶａ ＞Ｖｂが成立している。 電圧ｖｂは誤差増幅器（ｂ）に入力され、基準電圧Ｖ
ｒｅｆと比較される。この誤差信号は、ＰＷＭ制御回路
に入力され、この誤差電圧かゼロとなる方向にスイッチ
ング素子に送る信号か調整され、出力電圧Ｖ［Ｌｌｔの
安定化か成されている。 電圧Ｖａは誤差増幅器（ａ）に入力され、誤差増幅器（
ｂ）と同一値の基準電圧Ｖ ｒｅｆと比較される。 この誤差信号は、レギュレータの制御端子に入力される
。レギュレータは、入力端子にバックアップ用電池を接
続しており、出力端子から安定化した電圧を出力する。 この出力電圧は、直流電源の出力電圧ＶＱｌｌｔに比べ
て僅かに低くする。 このように構成された装置の動作を次に説明する６正常
状態では、出力電圧ＶＣ１ｆｔは次式で示される電圧に
安定化されている。 Ｖｍｔ＝（（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ３） −Ｖｒ
ｅｆ （１）そこで、電圧Ｖａは次
式で示される電圧となる。 Ｖ ａ ＝ （（Ｒ２中Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３
）） ・ Ｖ 。 ＝ （（Ｒ２十８３）／Ｒ３） −Ｖ ｒｅｆ
（２）従って、電圧Ｖａは基準電
圧Ｖ ｒｅｆに比べ常に大きく、このような誤差信号が
制御端子に入力されたときはレギュレータの出力が断さ
れるようにするとよい。尤も断しなくても、出力端の電
圧は出力単に比べて僅かに低くなっているに過ぎないか
ら、レギュレータか破損する虞はなく、またバックアッ
プ用電源から無用の出力電圧か送られることもない。 次に停電状態に付いて説明する６停電状態であるから、
主出力用の直流電源からの出力電圧Ｖ［Ｘ１ｔは徐々に
低下してゼロになる。このとき、電圧■ｂが基準電圧Ｖ
ｒｅｆに比べ低くなると、誤差増幅器（八）の制御信
号に従い、レギュレータが動作を開始する。このとき供
給する電圧はレギュレータが動作を開始する次の電圧と
大略間じにするのかよい。 Ｖ ｏｕｔ −（Ｒ１／（Ｒ２中Ｒ３）＋１：ｌ −Ｖ
ｒｅｆ （３）第２図は本発明の他の実施
例の説明図である。 ここでは２出力電源を示しており、主出力の出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１は第１図と同様の形式（図示せず）で可 安定化されている。提出力の出力電圧Ｖｏｕｔ２は過飽
和リアクトル（マグアンプや磁気増幅器とも呼ばれる）
で出力電圧を安定化したものである。提出力に付いて説
明すると、トランスの二次巻線ｎ３に現れたスイッチン
グ信号はダイオードＤ３． Ｄ４により整流され、チョ
ークコイルＬ２によって高周波数成分か除去され、キャ
パシタＣ２によって平滑化して出力電圧ＶＯＵ↑２を得
ている。出力電圧Ｖｏｕｔ２は分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３によってレベル変換される。抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点
の電圧ｖｂは誤差増幅うＪ トルＳＲに送られる。過飽和リアクトルは、この誤差信
号を制御信号として、トランス二次側に流れる電流の量
を調整している。 このように構成された装置の動作は、第１図の装置の動
作とほぼ同じであるから省略する。なお、バックアップ
用電源で保護するのは提出力であり、主出力の保護も行
うには異なる電圧のバックアップ用電源を別途設ける必
要がある。 尚、上記実施例においては出力安定化回路の動作領域電
圧をバックアップ用電源の動作電圧領域よりも高くする
ために、基準電圧Ｖ ｒｅｆを共通にして分圧抵抗によ
り調整するものを示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、基準電圧を異なる値にしてもよい。
。尚第１図において、前記第３図と同一作用をするもの
には同一符号をつけ説明を省略する。図において、出力
電圧ＶＯｕｔは分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２Ｒ３によりレベル変
換されており、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点（ａ）の電圧Ｖ
ａと抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点（Ｉ］）の電圧ｖｂとは、
常にＶａ ＞Ｖｂが成立している。 電圧ｖｂは誤差増幅器（ｂ）に入力され、基準電圧Ｖ
ｒｅｆと比較される。この誤差信号は、ＰＷＭ制御回路
に入力され、この誤差電圧かゼロとなる方向にスイッチ
ング素子に送る信号か調整され、出力電圧Ｖ［Ｌｌｔの
安定化か成されている。 電圧Ｖａは誤差増幅器（ａ）に入力され、誤差増幅器（
ｂ）と同一値の基準電圧Ｖ ｒｅｆと比較される。 この誤差信号は、レギュレータの制御端子に入力される
。レギュレータは、入力端子にバックアップ用電池を接
続しており、出力端子から安定化した電圧を出力する。 この出力電圧は、直流電源の出力電圧ＶＱｌｌｔに比べ
て僅かに低くする。 このように構成された装置の動作を次に説明する６正常
状態では、出力電圧ＶＣ１ｆｔは次式で示される電圧に
安定化されている。 Ｖｍｔ＝（（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ３） −Ｖｒ
ｅｆ （１）そこで、電圧Ｖａは次
式で示される電圧となる。 Ｖ ａ ＝ （（Ｒ２中Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３
）） ・ Ｖ 。 ＝ （（Ｒ２十８３）／Ｒ３） −Ｖ ｒｅｆ
（２）従って、電圧Ｖａは基準電
圧Ｖ ｒｅｆに比べ常に大きく、このような誤差信号が
制御端子に入力されたときはレギュレータの出力が断さ
れるようにするとよい。尤も断しなくても、出力端の電
圧は出力単に比べて僅かに低くなっているに過ぎないか
ら、レギュレータか破損する虞はなく、またバックアッ
プ用電源から無用の出力電圧か送られることもない。 次に停電状態に付いて説明する６停電状態であるから、
主出力用の直流電源からの出力電圧Ｖ［Ｘ１ｔは徐々に
低下してゼロになる。このとき、電圧■ｂが基準電圧Ｖ
ｒｅｆに比べ低くなると、誤差増幅器（八）の制御信
号に従い、レギュレータが動作を開始する。このとき供
給する電圧はレギュレータが動作を開始する次の電圧と
大略間じにするのかよい。 Ｖ ｏｕｔ −（Ｒ１／（Ｒ２中Ｒ３）＋１：ｌ −Ｖ
ｒｅｆ （３）第２図は本発明の他の実施
例の説明図である。 ここでは２出力電源を示しており、主出力の出力電圧Ｖ
ｏｕｔ１は第１図と同様の形式（図示せず）で可 安定化されている。提出力の出力電圧Ｖｏｕｔ２は過飽
和リアクトル（マグアンプや磁気増幅器とも呼ばれる）
で出力電圧を安定化したものである。提出力に付いて説
明すると、トランスの二次巻線ｎ３に現れたスイッチン
グ信号はダイオードＤ３． Ｄ４により整流され、チョ
ークコイルＬ２によって高周波数成分か除去され、キャ
パシタＣ２によって平滑化して出力電圧ＶＯＵ↑２を得
ている。出力電圧Ｖｏｕｔ２は分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３によってレベル変換される。抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点
の電圧ｖｂは誤差増幅うＪ トルＳＲに送られる。過飽和リアクトルは、この誤差信
号を制御信号として、トランス二次側に流れる電流の量
を調整している。 このように構成された装置の動作は、第１図の装置の動
作とほぼ同じであるから省略する。なお、バックアップ
用電源で保護するのは提出力であり、主出力の保護も行
うには異なる電圧のバックアップ用電源を別途設ける必
要がある。 尚、上記実施例においては出力安定化回路の動作領域電
圧をバックアップ用電源の動作電圧領域よりも高くする
ために、基準電圧Ｖ ｒｅｆを共通にして分圧抵抗によ
り調整するものを示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、基準電圧を異なる値にしてもよい。
以上説明したように、本発明によれは次のような実用上
の効果かある。 ■ バックアップ用電源の切替を直流電源の出力電圧よ
りも低くすることで自動的にしているので、切替え用の
スイッチＳＷの信頼性やスイッチング速度を考慮しなく
て済み、信頼性はソリッドステト素子並に高くなる。 ■ 従来例のような入力電圧監視回路が不要になるので
、構成が単純になる。
の効果かある。 ■ バックアップ用電源の切替を直流電源の出力電圧よ
りも低くすることで自動的にしているので、切替え用の
スイッチＳＷの信頼性やスイッチング速度を考慮しなく
て済み、信頼性はソリッドステト素子並に高くなる。 ■ 従来例のような入力電圧監視回路が不要になるので
、構成が単純になる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は本発明の他の実施例の説明図、第３図は従来装置の
構成ブロック図である。 Ｖ ｒｅｆ・・・基準電圧、ｖ屯・・・入力電圧、Ｖ（
１１１・・・出力電圧、Ｂａｔｔｅｒｙ・・・バックア
ップ用電源。
図は本発明の他の実施例の説明図、第３図は従来装置の
構成ブロック図である。 Ｖ ｒｅｆ・・・基準電圧、ｖ屯・・・入力電圧、Ｖ（
１１１・・・出力電圧、Ｂａｔｔｅｒｙ・・・バックア
ップ用電源。
Claims (4)
- （１）直流電圧を負荷に供給する直流電源と、この直流
電源の出力電圧よりもわずかに低い直流電圧を出力する
バックアップ用電源と、 を備え、この直流電源の出力とバックアップ用電源の出
力とを突合わせたことを特徴とする直流電源のバッテリ
ーバックアップ装置。 - （２）前記直流電源は、出力電圧と基準電圧とを比較し
てこの誤差が零となるように出力電圧を安定化した電源
であり、 前記バックアップ用電源は、前記出力安定化電源の動作
する電圧に比べてより低い出力電圧で動作することを特
徴とする請求項１記載の直流電源のバッテリーバックア
ップ装置。 - （３）前記バックアップ用電源は、前記基準電圧と共通
の基準電圧と前記直流電源で当該基準電圧と比較される
出力電圧に比べて高い電圧を有する前記出力電圧に関連
する電圧とを比較する誤差増幅器と、バックアップ用電
池の電力を入力し、当該誤差増幅器で前記出力電圧が低
下した旨の信号を出力するとバックアップ出力を出力す
るレギュレータとを有することを特徴とする請求項２記
載の直流電源のバッテリーバックアップ装置。 - （４）前記バックアップ用電源は、前記基準電圧に比べ
て僅かに低い基準電圧と前記直流電源で当該基準電圧と
比較される出力電圧と同じ電圧とを比較する誤差増幅器
と、バックアップ用電池の電力を入力し、当該誤差増幅
器で前記出力電圧が低下した旨の信号を出力するとバッ
クアップ出力を出力するレギュレータとを有することを
特徴とする請求項２記載の直流電源のバッテリーバック
アップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63189859A JPH0744794B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 直流電源のバッテリーバックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63189859A JPH0744794B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 直流電源のバッテリーバックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0241631A true JPH0241631A (ja) | 1990-02-09 |
| JPH0744794B2 JPH0744794B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=16248376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63189859A Expired - Lifetime JPH0744794B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 直流電源のバッテリーバックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744794B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696832A3 (en) * | 1994-08-12 | 1997-05-28 | Ibm | Power supply assembly for an electronic system and method for controlling the assembly |
| JP2004357350A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 無停電用通信整流電源装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532108A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-06 | Fujitsu Ltd | Searching method for trouble in input-output device |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP63189859A patent/JPH0744794B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532108A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-06 | Fujitsu Ltd | Searching method for trouble in input-output device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696832A3 (en) * | 1994-08-12 | 1997-05-28 | Ibm | Power supply assembly for an electronic system and method for controlling the assembly |
| JP2004357350A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 無停電用通信整流電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0744794B2 (ja) | 1995-05-15 |
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