JPH05207682A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
- Publication number
- JPH05207682A JPH05207682A JP4034516A JP3451692A JPH05207682A JP H05207682 A JPH05207682 A JP H05207682A JP 4034516 A JP4034516 A JP 4034516A JP 3451692 A JP3451692 A JP 3451692A JP H05207682 A JPH05207682 A JP H05207682A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無停電電源装置の小型、軽量化を図る。
【構成】 商用電源１の受電時は、交流電力を第１の整
流回路２−１で整流し、絶縁形インバータ３、第２の整
流回路２−２、非絶縁形インバータ９を介して負荷４に
給電するとともに、充電器７を介して蓄電池６を充電
し、商用電源１の停電時は、蓄電池６からの直流電力を
絶縁形インバータ３で昇圧して第２の整流回路、非絶縁
形インバータ９を介して負荷４への給電を継続させる。 【効果】 蓄電池のセル数を少なくすることができ、コ
ストや工数の低減、信頼性の向上を図ることができ、さ
らに装置の小型、軽量化を図ることができる。
流回路２−１で整流し、絶縁形インバータ３、第２の整
流回路２−２、非絶縁形インバータ９を介して負荷４に
給電するとともに、充電器７を介して蓄電池６を充電
し、商用電源１の停電時は、蓄電池６からの直流電力を
絶縁形インバータ３で昇圧して第２の整流回路、非絶縁
形インバータ９を介して負荷４への給電を継続させる。 【効果】 蓄電池のセル数を少なくすることができ、コ
ストや工数の低減、信頼性の向上を図ることができ、さ
らに装置の小型、軽量化を図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無停電電源装置に関する
もので、さらに詳しく言えば、コンピュータや通信機器
等のバックアップ電源として使用される無停電電源装置
の小型、軽量化に関するものである。
もので、さらに詳しく言えば、コンピュータや通信機器
等のバックアップ電源として使用される無停電電源装置
の小型、軽量化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無停電電源装置は、図３や図４のブロッ
ク図に示したように、常時は商用電源１からの交流電力
を直送ライン１０によって直接または整流回路２０とイ
ンバータ３０とを介してコンピュータや通信機器等の負
荷４に供給し、停電時は蓄電池６からの直流電力がイン
バータ３０で交流電力に変換されて該負荷４に供給され
ることによって停電による負荷４のトラブルを防止する
ものである。また、商用電源１からの入力電流を正弦波
状にするため、前記整流回路２０をチョークコイルとス
イッチング素子とで構成し、スイッチング素子をパルス
幅制御させるものも知られている。
ク図に示したように、常時は商用電源１からの交流電力
を直送ライン１０によって直接または整流回路２０とイ
ンバータ３０とを介してコンピュータや通信機器等の負
荷４に供給し、停電時は蓄電池６からの直流電力がイン
バータ３０で交流電力に変換されて該負荷４に供給され
ることによって停電による負荷４のトラブルを防止する
ものである。また、商用電源１からの入力電流を正弦波
状にするため、前記整流回路２０をチョークコイルとス
イッチング素子とで構成し、スイッチング素子をパルス
幅制御させるものも知られている。
【０００３】図３の無停電電源装置における蓄電池６
は、常時は商用電源１からの交流電力を整流回路２０で
直流電力に変換し、この直流電力によって浮動充電され
て満充電状態が維持されるように構成され、停電時は該
蓄電池６の直流電力がインバータ３０に供給されるよう
に構成されている。
は、常時は商用電源１からの交流電力を整流回路２０で
直流電力に変換し、この直流電力によって浮動充電され
て満充電状態が維持されるように構成され、停電時は該
蓄電池６の直流電力がインバータ３０に供給されるよう
に構成されている。
【０００４】一方、図４の無停電電源装置における蓄電
池６は、常時は商用電源１からの交流電力が供給される
充電器７によって満充電状態が維持されるように構成さ
れ、停電時はスイッチ５をオンさせて該蓄電池６からの
直流電力がインバータ３０に供給されるように構成され
ている。
池６は、常時は商用電源１からの交流電力が供給される
充電器７によって満充電状態が維持されるように構成さ
れ、停電時はスイッチ５をオンさせて該蓄電池６からの
直流電力がインバータ３０に供給されるように構成され
ている。
【０００５】図３の無停電電源装置は、整流回路２０の
出力によって蓄電池６を充電するため、構成の簡素化を
図ることができるが、整流回路２０の出力電圧は蓄電池
６の浮動充電電圧に一致させる必要があるため、その精
度を高くする必要がある。
出力によって蓄電池６を充電するため、構成の簡素化を
図ることができるが、整流回路２０の出力電圧は蓄電池
６の浮動充電電圧に一致させる必要があるため、その精
度を高くする必要がある。
【０００６】一方、図４の無停電電源装置は、図３のも
のより構成は複雑になるが、整流回路２０の出力電圧は
インバータ３０の入力条件でよいため、充電器７のみ出
力電圧精度を高くすればよい。
のより構成は複雑になるが、整流回路２０の出力電圧は
インバータ３０の入力条件でよいため、充電器７のみ出
力電圧精度を高くすればよい。
【０００７】ところで、上記の如き無停電電源装置にお
けるインバータ３０は、そのアーム短絡を防止するため
にスイッチング素子にデッドタイムが設けられている。
また該スイッチング素子にはオン時の順方向電圧降下が
ある。従って、正弦波で１００Ｖの交流出力電圧を得る
ためには、少なくともその直流入力電圧を１７０Ｖにす
る必要があり、蓄電池６の放電終止電圧も１７０Ｖ以上
にする必要がある。このことは、蓄電池６として鉛蓄電
池を用いると、１００セル以上を必要とすることを意味
する。
けるインバータ３０は、そのアーム短絡を防止するため
にスイッチング素子にデッドタイムが設けられている。
また該スイッチング素子にはオン時の順方向電圧降下が
ある。従って、正弦波で１００Ｖの交流出力電圧を得る
ためには、少なくともその直流入力電圧を１７０Ｖにす
る必要があり、蓄電池６の放電終止電圧も１７０Ｖ以上
にする必要がある。このことは、蓄電池６として鉛蓄電
池を用いると、１００セル以上を必要とすることを意味
する。
【０００８】そのため、整流回路２０とインバータ３０
との間に昇圧チョッパ回路を介挿し、整流回路２０の出
力電圧を低くしてインバータ３０の直流入力電圧を高
め、蓄電池６のセル数を少なくする試みもなされてい
る。
との間に昇圧チョッパ回路を介挿し、整流回路２０の出
力電圧を低くしてインバータ３０の直流入力電圧を高
め、蓄電池６のセル数を少なくする試みもなされてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記のような無停電電
源装置では、蓄電池６のセル数が多いため、装置に対す
る蓄電池６のコストが大きくなるという問題があった。
源装置では、蓄電池６のセル数が多いため、装置に対す
る蓄電池６のコストが大きくなるという問題があった。
【００１０】また、蓄電池６は多数のセルを直列に接続
しているため、その信頼性や工数の点においても問題が
あった。
しているため、その信頼性や工数の点においても問題が
あった。
【００１１】さらに、昇圧チョッパ回路を介挿すると、
蓄電池６のセル数を少なくすることができるが、高周波
で動作させる昇圧チョッパ回路による効率の低下、部品
点数の増加、コスト高、信頼性の低下という問題を生じ
させることになった。
蓄電池６のセル数を少なくすることができるが、高周波
で動作させる昇圧チョッパ回路による効率の低下、部品
点数の増加、コスト高、信頼性の低下という問題を生じ
させることになった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、商用電源からの交流電力がスイッチを介
して入力されて直流電力を出力する第１の整流回路と、
この第１の整流回路からの直流電力を交流電力に変換す
る絶縁形インバータと、この絶縁形インバータの出力を
整流する第２の整流回路と、この第２の整流回路からの
直流電力を交流電力に変換する非絶縁形インバータと、
商用電源からの交流電力が入力されて蓄電池の充電電力
を出力する充電器とを備え、常時は商用電源からの交流
電力を前記第１の整流回路、絶縁形インバータ、第２の
整流回路、非絶縁形インバータを介して負荷に交流電力
を供給するとともに前記充電器を介して前記蓄電池を充
電し、停電時は前記蓄電池からの直流電力を前記絶縁形
インバータで昇圧し、前記第２の整流回路、非絶縁形イ
ンバータを介して負荷に交流電力を供給することを特徴
とするものである。
め、本発明は、商用電源からの交流電力がスイッチを介
して入力されて直流電力を出力する第１の整流回路と、
この第１の整流回路からの直流電力を交流電力に変換す
る絶縁形インバータと、この絶縁形インバータの出力を
整流する第２の整流回路と、この第２の整流回路からの
直流電力を交流電力に変換する非絶縁形インバータと、
商用電源からの交流電力が入力されて蓄電池の充電電力
を出力する充電器とを備え、常時は商用電源からの交流
電力を前記第１の整流回路、絶縁形インバータ、第２の
整流回路、非絶縁形インバータを介して負荷に交流電力
を供給するとともに前記充電器を介して前記蓄電池を充
電し、停電時は前記蓄電池からの直流電力を前記絶縁形
インバータで昇圧し、前記第２の整流回路、非絶縁形イ
ンバータを介して負荷に交流電力を供給することを特徴
とするものである。
【００１３】
【作 用】従って、本発明の蓄電池は、常時は充電器か
らの充電電力によって充電され、停電時にその直流電力
は絶縁形インバータで昇圧されて第２の整流回路に入力
されるので、絶縁形インバータの昇圧比に応じたセル数
でよく、セル数を少なくすることができる。
らの充電電力によって充電され、停電時にその直流電力
は絶縁形インバータで昇圧されて第２の整流回路に入力
されるので、絶縁形インバータの昇圧比に応じたセル数
でよく、セル数を少なくすることができる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の無停電電源装置のブロック
図で、図３、図４と同一機能を有する部分には同じ符号
を付して以下の説明を省略する。
図で、図３、図４と同一機能を有する部分には同じ符号
を付して以下の説明を省略する。
【００１５】図２は、本発明の無停電電源装置の回路図
である。
である。
【００１６】本発明の特徴は、商用電源１と第１の整流
回路２−１との間にスイッチ８を介挿し、この第１の整
流回路２−１からの直流電力を絶縁形インバータ３に入
力するとともに、商用電源１とスイッチ８との接続点か
ら充電器７によって蓄電池６を充電するように構成し、
その直流電力をリレー接点１１とサイリスタ１２とを介
して前記絶縁形インバータ３に入力するように構成した
ものである。
回路２−１との間にスイッチ８を介挿し、この第１の整
流回路２−１からの直流電力を絶縁形インバータ３に入
力するとともに、商用電源１とスイッチ８との接続点か
ら充電器７によって蓄電池６を充電するように構成し、
その直流電力をリレー接点１１とサイリスタ１２とを介
して前記絶縁形インバータ３に入力するように構成した
ものである。
【００１７】そして、商用電源１の受電時には、前記ス
イッチ８をオンさせて第１の整流回路２−１、絶縁形イ
ンバータ３、第２の整流回路２−２、非絶縁形インバー
タ９を介して、または直送ライン１０によって負荷４に
交流電力を供給するとともに、前記充電器７によって蓄
電池６を充電する。なお、この時、前記リレー接点１
１、サイリスタ１２はオフさせておいて蓄電池６の不要
な放電を防止するようにしている。
イッチ８をオンさせて第１の整流回路２−１、絶縁形イ
ンバータ３、第２の整流回路２−２、非絶縁形インバー
タ９を介して、または直送ライン１０によって負荷４に
交流電力を供給するとともに、前記充電器７によって蓄
電池６を充電する。なお、この時、前記リレー接点１
１、サイリスタ１２はオフさせておいて蓄電池６の不要
な放電を防止するようにしている。
【００１８】また、停電時には、図示していない停電検
出回路によって前記リレー接点１１、サイリスタ１２を
オンさせて前記蓄電池６からの直流電力を前記絶縁形イ
ンバータ３で昇圧し、第２の整流回路２−２、非絶縁形
インバータ９を介して負荷４への給電を継続させるもの
である。
出回路によって前記リレー接点１１、サイリスタ１２を
オンさせて前記蓄電池６からの直流電力を前記絶縁形イ
ンバータ３で昇圧し、第２の整流回路２−２、非絶縁形
インバータ９を介して負荷４への給電を継続させるもの
である。
【００１９】前記リレー接点１１は、蓄電池６の端子電
圧が所定値以下に低下した時にオフさせて蓄電池６の過
放電を防止するためのものである。
圧が所定値以下に低下した時にオフさせて蓄電池６の過
放電を防止するためのものである。
【００２０】前記サイリスタ１２は、商用電源１の受電
時に第１の整流回路２−１からの直流電力が蓄電池６に
供給されないようにするためのものである。
時に第１の整流回路２−１からの直流電力が蓄電池６に
供給されないようにするためのものである。
【００２１】次に、本発明の無停電電源装置の一例を図
２により説明する。
２により説明する。
【００２２】図２において、第１の整流回路２−１はブ
リッジ接続されたダイオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ３１，
Ｄ４１からなり、絶縁形インバータ３はリアクトルＬ２
と、直列接続された第１、第２のスイッチング素子Ｔ
１，Ｔ２および第３、第４のスイッチング素子Ｔ３，Ｔ
４と、各々の直列接続点間に接続されたトランスＴＲの
１次巻線とからなる。また、第２の整流回路２−２は前
記トランスＴＲの２次巻線にブリッジ接続されたダイオ
ードＤ１２，Ｄ２２，Ｄ３２，Ｄ４２と、コンデンサＣ
２とからなり、非絶縁形インバータ９は直列接続された
第５、第６のスイッチング素子Ｔ５，Ｔ６および第７、
第８のスイッチング素子Ｔ７，Ｔ８と、各々の直列接続
点間に接続されたリアクトルＬ３、コンデンサＣ３とか
らなる。なお、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１はノイ
ズフィルタである。
リッジ接続されたダイオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ３１，
Ｄ４１からなり、絶縁形インバータ３はリアクトルＬ２
と、直列接続された第１、第２のスイッチング素子Ｔ
１，Ｔ２および第３、第４のスイッチング素子Ｔ３，Ｔ
４と、各々の直列接続点間に接続されたトランスＴＲの
１次巻線とからなる。また、第２の整流回路２−２は前
記トランスＴＲの２次巻線にブリッジ接続されたダイオ
ードＤ１２，Ｄ２２，Ｄ３２，Ｄ４２と、コンデンサＣ
２とからなり、非絶縁形インバータ９は直列接続された
第５、第６のスイッチング素子Ｔ５，Ｔ６および第７、
第８のスイッチング素子Ｔ７，Ｔ８と、各々の直列接続
点間に接続されたリアクトルＬ３、コンデンサＣ３とか
らなる。なお、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１はノイ
ズフィルタである。
【００２３】上記した構成の無停電電源装置は、商用電
源１の受電時には、第１、第２のスイッチング素子Ｔ
１，Ｔ２または第３、第４のスイッチング素子Ｔ３，Ｔ
４をオンさせてリアクトルＬ２にエネルギーを蓄積させ
る昇圧モードと、第１、第４のスイッチング素子Ｔ１，
Ｔ４または第２、第３のスイッチング素子Ｔ２，Ｔ３を
オンさせてリアクトルＬ２に蓄積されたエネルギーをト
ランスＴＲ、第２の整流回路２−２、非絶縁形インバー
タ９を介して負荷４に放出する伝達モードとが交互にあ
るように動作させ、商用電源１からの入力電流を正弦波
状にする。
源１の受電時には、第１、第２のスイッチング素子Ｔ
１，Ｔ２または第３、第４のスイッチング素子Ｔ３，Ｔ
４をオンさせてリアクトルＬ２にエネルギーを蓄積させ
る昇圧モードと、第１、第４のスイッチング素子Ｔ１，
Ｔ４または第２、第３のスイッチング素子Ｔ２，Ｔ３を
オンさせてリアクトルＬ２に蓄積されたエネルギーをト
ランスＴＲ、第２の整流回路２−２、非絶縁形インバー
タ９を介して負荷４に放出する伝達モードとが交互にあ
るように動作させ、商用電源１からの入力電流を正弦波
状にする。
【００２４】次に、商用電源１の停電時には、蓄電池６
の直流電圧を昇圧させるように前記絶縁形インバータ３
を動作させるが、蓄電池６から絶縁形インバータ３への
入力電流は矩形波になり、リアクトルＬ３、コンデンサ
Ｃ３によって正弦波状に波形整形されて負荷４への給電
が継続される。このように、絶縁形インバータ３によっ
て蓄電池６の直流電圧を昇圧しているので、蓄電池６の
セル数を少なくすることができる。
の直流電圧を昇圧させるように前記絶縁形インバータ３
を動作させるが、蓄電池６から絶縁形インバータ３への
入力電流は矩形波になり、リアクトルＬ３、コンデンサ
Ｃ３によって正弦波状に波形整形されて負荷４への給電
が継続される。このように、絶縁形インバータ３によっ
て蓄電池６の直流電圧を昇圧しているので、蓄電池６の
セル数を少なくすることができる。
【００２５】
【発明の効果】上記した如く、本発明は、蓄電池６のセ
ル数を少なくすることができるので、蓄電池６のコスト
を低減することができ、工数や信頼性の点においても有
利である。
ル数を少なくすることができるので、蓄電池６のコスト
を低減することができ、工数や信頼性の点においても有
利である。
【００２６】また、本発明は、蓄電池６のセル数を少な
くすることができるので、装置の小型、軽量化を図るこ
とができる。
くすることができるので、装置の小型、軽量化を図るこ
とができる。
【図１】本発明の無停電電源装置のブロック図である。
【図２】本発明の無停電電源装置の回路図である。
【図３】従来の無停電電源装置のブロック図である。
【図４】従来の無停電電源装置のブロック図である。
１ 商用電源 ２−１ 第１の整流回路 ２−２ 第１の整流回路 ３ 絶縁形インバータ ４ 負荷 ６ 蓄電池 ７ 充電器 ９ 非絶縁形インバータ
Claims (1)
- 【請求項１】 商用電源からの交流電力がスイッチを介
して入力されて直流電力を出力する第１の整流回路と、
この第１の整流回路からの直流電力を交流電力に変換す
る絶縁形インバータと、この絶縁形インバータの出力を
整流する第２の整流回路と、この第２の整流回路からの
直流電力を交流電力に変換する非絶縁形インバータと、
商用電源からの交流電力が入力されて蓄電池の充電電力
を出力する充電器とを備え、常時は商用電源からの交流
電力を前記第１の整流回路、絶縁形インバータ、第２の
整流回路、非絶縁形インバータを介して負荷に交流電力
を供給するとともに前記充電器を介して前記蓄電池を充
電し、停電時は前記蓄電池からの直流電力を前記絶縁形
インバータで昇圧し、前記第２の整流回路、非絶縁形イ
ンバータを介して負荷に交流電力を供給することを特徴
とする無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4034516A JPH05207682A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4034516A JPH05207682A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 無停電電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207682A true JPH05207682A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=12416435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4034516A Pending JPH05207682A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05207682A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6008040B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2016-10-19 | 富士電機株式会社 | 無停電電源装置 |
| WO2022172886A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | Fdk株式会社 | バックアップ用電源装置 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP4034516A patent/JPH05207682A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6008040B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2016-10-19 | 富士電機株式会社 | 無停電電源装置 |
| US9673625B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Uninterruptible power supply apparatus |
| WO2022172886A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | Fdk株式会社 | バックアップ用電源装置 |
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