JPH03218261A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPH03218261A JPH03218261A JP2010729A JP1072990A JPH03218261A JP H03218261 A JPH03218261 A JP H03218261A JP 2010729 A JP2010729 A JP 2010729A JP 1072990 A JP1072990 A JP 1072990A JP H03218261 A JPH03218261 A JP H03218261A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- primary winding
- switching element
- transformer
- power supply
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 101100119059 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) ERG25 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect 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
【発明の詳細な説明】
《産業上の利用分野》
この発明は、交流電源から直流電源をつくるスイッチン
グ方式の電源装置に関し、特に、交流電源の停電時にこ
れをバッテリでバックアップするようにした電源装置の
改良に関する。
グ方式の電源装置に関し、特に、交流電源の停電時にこ
れをバッテリでバックアップするようにした電源装置の
改良に関する。
《従来の技術》
交流電源を整流回路で整流してチョッパ回路に入力し、
チョッパ回路の出力を炉波回路で整流・平滑して所定電
圧の直流出力を得るようにしたチョッパ制御方式のスイ
ッチング電源装置が広く実用化されている。
チョッパ回路の出力を炉波回路で整流・平滑して所定電
圧の直流出力を得るようにしたチョッパ制御方式のスイ
ッチング電源装置が広く実用化されている。
この種の電源装置において、交流電源が停電したときに
バッテリでバックアップするために、前記整流回路の出
力に代わってバッテリの出力を前記チョッパ回路にする
ようにした無停電方式の電源装置もよく知られている。
バッテリでバックアップするために、前記整流回路の出
力に代わってバッテリの出力を前記チョッパ回路にする
ようにした無停電方式の電源装置もよく知られている。
《発明が解決しようとする課題》
前記のスイッチング電源装置において、交流電源の電圧
が１００ボルトであるとすると、その整流出力のピーク
電圧は約１４０ボルトであり、前記チョッパ回路は入力
電圧が１４０ボルトを中心に所定範囲内で変動しても（
入力電圧が許容範囲内であれば）、出力電圧を基準電圧
に保つ安定化機能を有している。
が１００ボルトであるとすると、その整流出力のピーク
電圧は約１４０ボルトであり、前記チョッパ回路は入力
電圧が１４０ボルトを中心に所定範囲内で変動しても（
入力電圧が許容範囲内であれば）、出力電圧を基準電圧
に保つ安定化機能を有している。
したがってチョッパ回路の入力に接続するバックアップ
用バッテリの電圧は前記許容入力電圧範囲内でなければ
ならず、一般的な電源装置の場合前記の例では少なくと
も６０ボルト以上の電圧が必要である。そのため１２ボ
ルト出力のバッテリを用いる場合、それを５個以上直列
接続して使用するか、あるいは別のスイッチング方式昇
圧回路を介して前記チョッパ回路に接続する必要がある
。
用バッテリの電圧は前記許容入力電圧範囲内でなければ
ならず、一般的な電源装置の場合前記の例では少なくと
も６０ボルト以上の電圧が必要である。そのため１２ボ
ルト出力のバッテリを用いる場合、それを５個以上直列
接続して使用するか、あるいは別のスイッチング方式昇
圧回路を介して前記チョッパ回路に接続する必要がある
。
前記のように多数のバッテリを直列接続してバックアッ
プ用バッテリとして用いるものでは、個々のバッテリの
充電状態の相違や特性の相違が問題になり、充分にバッ
テリ性能を引き出せなかったり、一部のバッテリが発熱
するなどのトラブル３ が起きやすい。
プ用バッテリとして用いるものでは、個々のバッテリの
充電状態の相違や特性の相違が問題になり、充分にバッ
テリ性能を引き出せなかったり、一部のバッテリが発熱
するなどのトラブル３ が起きやすい。
また、バッテリの出力を昇圧回路で昇圧してからチョッ
パ回路に入力するものでは、構成か複雑で高価な装置に
なるだけでなく、昇圧回路のスイッチング動作とチョッ
パ回路のスイッチング動作のタイミングの干渉の問題や
、交流入力がなくなってから昇圧回路が動作するまでの
時間遅れの問題も出てくる。
パ回路に入力するものでは、構成か複雑で高価な装置に
なるだけでなく、昇圧回路のスイッチング動作とチョッ
パ回路のスイッチング動作のタイミングの干渉の問題や
、交流入力がなくなってから昇圧回路が動作するまでの
時間遅れの問題も出てくる。
この発明は前述した従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、交流電源より相当電圧の低いバッテリ
であっても、交流電源の停電時に確実にバックアップで
きるようにした簡単で安価な構成の電源装置を提供する
ことにある。
で、その目的は、交流電源より相当電圧の低いバッテリ
であっても、交流電源の停電時に確実にバックアップで
きるようにした簡単で安価な構成の電源装置を提供する
ことにある。
《課題を解決するための手段》
この発明に係る電源装置は、交流電源を整流して直流出
力を得る整流回路と、前記交流電源より充分に高い周波
数でオン／オフ駆動されるスイッチング素子とトランス
の一次巻線とが前記整流回路の出力間に直列接続された
チョッパ回路と、前記トランスの二次巻線の側から平滑
した直流出力４ を得るろ波回路と、前記トランスの一次巻線の一部およ
び前記スイッチング素子とともに直列閉ループをなすよ
うに接続されたバックアップ用バッテリおよび逆流防止
用ダイオードとを備えたものである。
力を得る整流回路と、前記交流電源より充分に高い周波
数でオン／オフ駆動されるスイッチング素子とトランス
の一次巻線とが前記整流回路の出力間に直列接続された
チョッパ回路と、前記トランスの二次巻線の側から平滑
した直流出力４ を得るろ波回路と、前記トランスの一次巻線の一部およ
び前記スイッチング素子とともに直列閉ループをなすよ
うに接続されたバックアップ用バッテリおよび逆流防止
用ダイオードとを備えたものである。
また、別の発明では、前記逆流防止ダイオードをスイッ
チング素子に置換した。
チング素子に置換した。
《作 用》
前記バックアップ用バッテリおよび逆流防止用ダイオー
ドは前記トランスの一次巻線の一部とともに直列閉ルー
プを構成している。つまり前記トランスの一次巻線の中
間タップにバッテリとダイオードの直列回路が接続され
ている。前記整流回路の出力が接続されているトランス
の一次巻線と、この一次巻線の中間タップに接続された
バックアップ用バッテリ系との巻線比の相違により、前
記整流回路の出力電圧とバッテリ電圧とを整合させてい
る。
ドは前記トランスの一次巻線の一部とともに直列閉ルー
プを構成している。つまり前記トランスの一次巻線の中
間タップにバッテリとダイオードの直列回路が接続され
ている。前記整流回路の出力が接続されているトランス
の一次巻線と、この一次巻線の中間タップに接続された
バックアップ用バッテリ系との巻線比の相違により、前
記整流回路の出力電圧とバッテリ電圧とを整合させてい
る。
《実 施 例》
第１図は本発明の第１実施例の構成を示してい５
る。交流電源からの入力はダイオードブリッジ整流回路
１０で全波整流され、コンデンサＣ１で平滑される。整
流・平滑された電圧ｖ１の直流出力はチョッパ回路を構
成するトランス２０の一次巻線Ｌ１とスイッチング素子
３０との直列回路に印加される。スイッチング素子３０
は制御回路４０により前記交流電源より充分高い周波数
でオン／オフ駆動され、一次巻線Ｌ１に流れる電流を断
続する。トランス２０の二次巻線Ｌ２から得られるチョ
ッパ回路の出力はダイオードＤＩ，Ｄ２で整流されると
ともにチョークコイルＬ３とコンデンサＣ２で平滑され
、電圧Ｖ２の直流出力に変換される。制御回路４０は炉
波回路の出力電圧Ｖ２が所定値になるようにスイッチン
グ素子３０のパルス駆動のデューティ比を変化させる。
１０で全波整流され、コンデンサＣ１で平滑される。整
流・平滑された電圧ｖ１の直流出力はチョッパ回路を構
成するトランス２０の一次巻線Ｌ１とスイッチング素子
３０との直列回路に印加される。スイッチング素子３０
は制御回路４０により前記交流電源より充分高い周波数
でオン／オフ駆動され、一次巻線Ｌ１に流れる電流を断
続する。トランス２０の二次巻線Ｌ２から得られるチョ
ッパ回路の出力はダイオードＤＩ，Ｄ２で整流されると
ともにチョークコイルＬ３とコンデンサＣ２で平滑され
、電圧Ｖ２の直流出力に変換される。制御回路４０は炉
波回路の出力電圧Ｖ２が所定値になるようにスイッチン
グ素子３０のパルス駆動のデューティ比を変化させる。
以上が良く知られたチョッパ制御方式のスイッチング電
源装置の代表的な構成である。この実施例では、交流電
源が停電したときのバックアップ用バッテリ５０を次の
ような構成でチョッパ回路に接続してある。
源装置の代表的な構成である。この実施例では、交流電
源が停電したときのバックアップ用バッテリ５０を次の
ような構成でチョッパ回路に接続してある。
６
第１図に示すように、バッテリ５０のマイナス側を整流
回路１０のマイナス側に接続し、バッテリ５０のプラス
側を逆流防１１二用ダイオード６０を介してトランス２
０の一次巻線Ｌ１の中間タップに接続している。ここで
整流回路１０の出力電圧をＶｌ，バッテリ５０の出力電
圧をＶ３とすると、一次巻線Ｌ］の全巻数と中間タップ
から下の巻数との比か■１とＶ３の比とほぼ等しくなる
ようにしている。
回路１０のマイナス側に接続し、バッテリ５０のプラス
側を逆流防１１二用ダイオード６０を介してトランス２
０の一次巻線Ｌ１の中間タップに接続している。ここで
整流回路１０の出力電圧をＶｌ，バッテリ５０の出力電
圧をＶ３とすると、一次巻線Ｌ］の全巻数と中間タップ
から下の巻数との比か■１とＶ３の比とほぼ等しくなる
ようにしている。
したかって交流電源から正常に給電されている場合、一
次巻線Ｌ１の中間タップにはほぼ■３の電圧か生じ、ハ
ックアップ用バッテリ５０は放電しない。交流電源か停
電すると、一次巻線Ｌ１の中間タップに電圧が生じない
ので、バックアップ用バッテリ５０かダイオード６０を
通して放電し、一次巻線Ｌ１の中間タップにほほＶ３の
電圧を印加する。したがってトランス２０の二次巻線Ｌ
２には停電前とほほ同じ電圧か発生し、制御回路４０の
電圧安定化制御によって安定な直流出力Ｖ２か得られる
。
次巻線Ｌ１の中間タップにはほぼ■３の電圧か生じ、ハ
ックアップ用バッテリ５０は放電しない。交流電源か停
電すると、一次巻線Ｌ１の中間タップに電圧が生じない
ので、バックアップ用バッテリ５０かダイオード６０を
通して放電し、一次巻線Ｌ１の中間タップにほほＶ３の
電圧を印加する。したがってトランス２０の二次巻線Ｌ
２には停電前とほほ同じ電圧か発生し、制御回路４０の
電圧安定化制御によって安定な直流出力Ｖ２か得られる
。
７
第２図は本発明の第２実施例の構成を示している。ここ
では第１実施例における逆流防止用ダイオード６０をパ
ワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子６１に置換
し、この第２のスイッチング素子６］をチョッパ回路の
スイッチング素子３０と同期してオン／オフさせるよう
に構成している。この実施例において交流電源が正常に
給電されている場合、トランス２０の一次巻線Ｌ］の中
間タップには制御回路１０の出力により電圧Ｖ３より若
干高い電圧が発生し、その電圧によりバックアップ用バ
ッテリ５０がスイッチング素子６１を通して１・リクル
充電される。交流電源が停電するとバッテリ５０がスイ
ッチング素子６１．３０を通して放電し、一次巻線Ｌ１
の中間タップにほぼＶ３の電圧を印加する（このときＦ
ＥＴ６１のゲートに電圧が印加されるため、ドレイン・
ソス間寄生ダイオードの順方向降下電圧が小さくなり、
ＦＥＴ６］の消費電力は非常に少ない）。このように第
２実施例では交流電源の正常状態で／＼ッテリ５０をト
リクル充電する機能がある。
では第１実施例における逆流防止用ダイオード６０をパ
ワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子６１に置換
し、この第２のスイッチング素子６］をチョッパ回路の
スイッチング素子３０と同期してオン／オフさせるよう
に構成している。この実施例において交流電源が正常に
給電されている場合、トランス２０の一次巻線Ｌ］の中
間タップには制御回路１０の出力により電圧Ｖ３より若
干高い電圧が発生し、その電圧によりバックアップ用バ
ッテリ５０がスイッチング素子６１を通して１・リクル
充電される。交流電源が停電するとバッテリ５０がスイ
ッチング素子６１．３０を通して放電し、一次巻線Ｌ１
の中間タップにほぼＶ３の電圧を印加する（このときＦ
ＥＴ６１のゲートに電圧が印加されるため、ドレイン・
ソス間寄生ダイオードの順方向降下電圧が小さくなり、
ＦＥＴ６］の消費電力は非常に少ない）。このように第
２実施例では交流電源の正常状態で／＼ッテリ５０をト
リクル充電する機能がある。
８
第３図は本発明の第３実施例の構成を示している。この
例では前述の第２のスイッチング素子６１をバッテリバ
ックアップ時にのみオンさせるようにしている。つまり
交流電源の停電を検出する回路７０を設け、停電検出時
に第２のスイッチング素子６１をオンし、バックアップ
用バッテリ５０を放電させてチョッパ回路を動作させる
。
例では前述の第２のスイッチング素子６１をバッテリバ
ックアップ時にのみオンさせるようにしている。つまり
交流電源の停電を検出する回路７０を設け、停電検出時
に第２のスイッチング素子６１をオンし、バックアップ
用バッテリ５０を放電させてチョッパ回路を動作させる
。
《発明の効果》
以上詳細に説明したように、この発明に係る電源装置で
は、交流電源のバックアップ用バッテリの系統をチョッ
パ回路の一次巻線の中間タップに接続し、交流電源の電
圧とバックアップ用バッテリの電圧との違いをトランス
の巻線比でもって整合させる構成としたので、従来のよ
うに多数のバッテリを直列接続して電圧を整合させたり
、別に複雑な昇圧回路を設けて電圧を整合させたりする
必要はなく、簡ｊ１１−で安価な構成により確実にバッ
クアップの動作を行うことができる。
は、交流電源のバックアップ用バッテリの系統をチョッ
パ回路の一次巻線の中間タップに接続し、交流電源の電
圧とバックアップ用バッテリの電圧との違いをトランス
の巻線比でもって整合させる構成としたので、従来のよ
うに多数のバッテリを直列接続して電圧を整合させたり
、別に複雑な昇圧回路を設けて電圧を整合させたりする
必要はなく、簡ｊ１１−で安価な構成により確実にバッ
クアップの動作を行うことができる。
第１図，第２図，第３図は本発明の第１実施例，９
第２実施例，第３実施例の構成図である。
］０・・・・・・整流回路
Claims (3)
- （１）交流電源を整流して直流出力を得る整流回路と、
前記交流電源より充分に高い周波数でオン／オフ駆動さ
れるスイッチング素子とトランスの一次巻線とが前記整
流回路の出力間に直列接続されたチョッパ回路と、前記
トランスの二次巻線の側から平滑した直流出力を得るろ
波回路と、前記トランスの一次巻線の一部および前記ス
イッチング素子とともに直列閉ループをなすように接続
されたバックアップ用バッテリおよび逆流防止用ダイオ
ードとを備えた電源装置。 - （２）請求項１における逆流防止用ダイオードをスイッ
チング素子に置換し、この第２のスイッチング素子を前
記チョッパ回路のスイッチング素子と同期してオン／オ
フ駆動するように構成したことを特徴とする電源装置。 - （３）請求項２における第２のスイッチング素子をバッ
テリバックアップ時にのみオンにするように構成したこ
とを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010729A JPH03218261A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010729A JPH03218261A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218261A true JPH03218261A (ja) | 1991-09-25 |
Family
ID=11758385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010729A Pending JPH03218261A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03218261A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0570704A2 (de) * | 1992-04-23 | 1993-11-24 | Siemens Aktiengesellschaft Österreich | Sperrwandler |
| JP2011061949A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Kyoto Denkiki Kk | 瞬時電圧低下保護装置 |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP2010729A patent/JPH03218261A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0570704A2 (de) * | 1992-04-23 | 1993-11-24 | Siemens Aktiengesellschaft Österreich | Sperrwandler |
| EP0570704A3 (en) * | 1992-04-23 | 1994-07-20 | Siemens Ag Oesterreich | Flyback converter |
| JP2011061949A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Kyoto Denkiki Kk | 瞬時電圧低下保護装置 |
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