JPH0534201Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案はPOSシステムや各種OA機器等電子
計算機を用いる機器に給電する待機運転式無停電
電源装置に関する。

「従来の技術」 第５図に従来の待機運転式無停電電源装置（以
下UPSと記す）のブロツク図を示す。入力端子
１１に商用電源１２が接続され、入力端子１１は
スイツチ手段１３を通じて出力端子１４に接続さ
れ、出力端子１４に負荷１５が接続される。入力
端子１１は充電器１６、停電検出器１７にも接続
され、商用電源正常時には充電器１６を通じて商
用電源１２の電力が蓄電池１８に充電されてい
る。停電になるとこれが停電検出器１７で検出さ
れ、その出力により制御回路１９が制御され、制
御回路１９によりインバータ２１が動作され、蓄
電池１８の直流電力が交流電力に変換されてLC
フイルタ２２を通じ更にスイツチ手段２４を通じ
て出力端子１４へ供給される。制御回路１９には
このUPSを動作状態にするか停止状態にするか
の起動停止操作手段２５が接続されている例を示
す。

第６図に示すように実際には入力端子１１は端
子１１ａ，１１ｂの１対で構成され、出力端子１
４も端子１４ａ，１４ｂの１対で構成され、端子
１１ａ，１４ａ間にスイツチ手段１３が挿入さ
れ、端子１１ｂ，１４ｂ間は直接接続されてい
る。つまり入力端子１１ａ，１１ｂと出力端子１
４ａ，１４ｂとをそれぞれ接続する線は一対の商
用電源給電線を構成している。フイルタ２３は例
えばコイル２６とコンデンサ２７とのLCフイル
タであり、インバータ出力を正弦波出力に整形す
るためのものであり、コイル２６及びコンデンサ
２７の接続点がスイツチ手段２４を通じて、スイ
ツチ手段１３と端子１４ａとの接続点に接続さ
れ、コンデンサ２７の他端は端子１４ｂに直接接
続されている。

商用電源１２が正常である時は、スイツチ手段
１３がオン、スイツチ手段２４がオフで出力端子
１４に商用電源１２の電力が供給される。インバ
ータ２１は無負荷運転状態か、停止かのいずれか
で商用電源１２に同期して待機している。停電が
発生すると、スイツチ手段１３がオフ、スイツチ
手段２４がオンに制御され、インバータ２１の出
力が出力端子１４に供給される。

第７図に示すようにフイルタ２３の出力側は出
力端子１４ａ，１４ｂに直接接続され、スイツチ
手段２４が省略されているものもある。この場合
は通常インバータ２１は停止しており停電が発生
するとスイツチ手段１３をオフに制御すると同時
にインバータ２１を商用電源１２に同期した位相
状態で立上げその出力を出力端子１４に供給す
る。

「考案が解決しようとする問題点」 第６図に示した場合は、商用電源側とインバー
タ出力側との双方の電力供給ラインにスイツチ手
段１３，２４がそれぞれ設けられているため、双
方のスイツチ手段１３，２４共連続して定格負荷
に耐えかつ負荷短絡時等による瞬時の過電流にも
耐え得るだけの容量が必要である。従つてこれら
スイツチ手段は放熱機能も含め形状が大きくな
り、コストも割高となる。

第７図に示した場合では第６図の場合に比べ、
スイツチ手段１３には負荷電流とコンデンサ電流
とが合成された電流が流れ、素子の損失が大きく
なるので、素子の定格を上げるとか、放熱機能を
強化する等の対策が必要になる。

「問題点を解決するための手段」 この考案によればスイツチ手段を商用電源ライ
ンの他に、フイルタ出力側ではなくフイルタ用コ
ンデンサをコイルとの接続に対し接続、切断する
ものの各１ケづつが設けられる。コンデンサ側の
スイツチ手段は商用電源給電時はオフとし、電源
供給ラインからコンデンサを切離す。停電発生時
には商用電源側のスイツチ手段をオフ、コンデン
サ側のスイツチ手段をオンとしフイルタ機能を持
たせインバータの出力を負荷へ供給するようにす
る。

スイツチ手段としては自然消弧形のものが用い
られ、消弧回路を必要としない、またコンデンサ
側のスイツチ手段はコンデンサに流れる電流を負
担できればよく、小容量のものでよい。商用電源
給電中はコンデンサに電流が流れないのでそれだ
け損失が少ない。

「実施例」 第１図に実施例を示す。第１図において第５
図、第６図と対応する部分には同一符号を付けて
ある。この考案においては、フイルタ２３のコイ
ル２６とコンデンサ２７とが切離され、コイル２
６のその切離し端はスイツチ手段１３及び端子１
４ａの接続点に接続され、またこの接続点とコン
デンサ２７の切離し端との間にスイツチ手段２８
が接続される。スイツチ手段１３，２８としては
共に自然消弧形素子が用いられ、この例ではトラ
イアツクが使用される。またこの例ではコンデン
サ２７と並列に抵抗器２９が接続された場合であ
る。

第２図に停電時のタイミングを示す。商用電源
１２に停電が発生すると、停電検出器１７から停
電検出信号が発せられ、制御回路１９からスイツ
チ手段１３，２８及びインバータ２１に対する制
御信号が送られる。この時スイツチ手段１３はオ
フに制御され、インバータ２１の出力が商用電源
１２側へ送られるのを阻止する。また同時にスイ
ツチ手段２８はオンに制御され、インバータ２１
の出力を正弦波とする為のLCフイルタ２３が構
成される。インバータ２１は、第２図に示すよう
にスイツチ手段に対するオン、オフ信号より約
１／1000秒遅らせてオンさせる。これにより、短
時間無電圧状態が作られ、スイツチ手段１３のオ
フ動作が確実に行われる。

第３図に商用電源復電時のタイミング図を示
す。商用電源１２が復電した後、商用電源１２の
電力とインバータ２１の出力との同期を確認後、
波形のゼロクロス点（図のａ点）でスイツチ手段
１３をオン、スイツチ手段２８とインバータ２１
とをオフにして、商用電源１２の出力を給電す
る。またこの時スイツチ手段２８は、オン、オフ
信号をオフにした後も出力電圧のピーク値（図の
ｂ点）までコンデンサ２７に電流が流れるため消
弧せずオフにならない。従つて出力の切替直後か
らコンデンサ２７の両端にはこの時の電圧が印加
されたままになる。コンデンサ２７に並列に接続
した抵抗器２９は、この電圧をすみやかに放電
し、コンデンサ２７の端子電圧を0Vとする為の
ものである。もしこの抵抗器２９がなければ、自
己放電により端子電圧が下がる間のきわめて長時
間コンデンサ２７の両端に電圧が印加され続け
る。このような状態で停電が発生すると、切替時
の出力電圧波形に第４図の様な著しい乱れが生じ
負荷１５の動作に支障を与える場合もある。

尚、実施例ではスイツチ手段にトライアツクを
使用しているが、サイリスタで行つてもよい。

「考案の効果」 以上述べたように、この考案によれば、スイツ
チ手段としてトライアツク等を用い、オン、オフ
信号のみでスイツチの開閉を行う為、強制転流回
路等外部に消弧回路を必要とせず回路構成が簡単
になる。従つて装置が小形、低コスト化できる
他、スイツチ部の信頼性が向上する。

スイツチ手段１３にはコンデンサ電流が流れな
い為、商用電源給電時の損失が少い。

コンデンサ用のスイツチ手段２８はコンデンサ
電流のみを負担すればよいのでこれによる形状の
大型化、コストアツプはわずかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の回路構成を示す
図、第２図は第１図の実施例の停電切替時の動作
タイミング図、第３図は第１図の実施例の復電切
替時の動作タイミング図、第４図は第１図の実施
例で抵抗器がない場合の停電切替時の動作タイミ
ング図、第５図は従来の待機式UPSを示すブロ
ツク図、第６図は従来の待機式UPSのフイルタ
及びスイツチ手段部分の具体的構成を示す図、第
７図はその他の具体的構成を示す図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 常時は商用電源を出力端子に供給し、停電時に
   は蓄電池の電力をインバータで交流電力に変換
   し、インバータに対しコイルを直列に、コンデン
   サを並列に接続したLCフイルタを通じて上記出
   力端子に供給する待機運転式無停電電源装置にお
   いて、 一対の商用電源給電線の一方をオン、オフする
   自然消弧形の第１のスイツチ手段と、 上記コンデンサと直列に挿入し、上記第１のス
   イツチ手段と逆にオン、オフ制御され、上記コン
   デンサと上記フイルタに対し接続、切断する自然
   消弧形の第２のスイツチ手段と、 上記コンデンサと並列に接続された抵抗器とを
   具備することを特徴とする待機運転式無停電電源
   装置。