JPH0673095B2 - 電源装置の電圧保持装置 - Google Patents
電源装置の電圧保持装置Info
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- JPH0673095B2 JPH0673095B2 JP61118103A JP11810386A JPH0673095B2 JP H0673095 B2 JPH0673095 B2 JP H0673095B2 JP 61118103 A JP61118103 A JP 61118103A JP 11810386 A JP11810386 A JP 11810386A JP H0673095 B2 JPH0673095 B2 JP H0673095B2
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- Japan
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- power supply
- voltage
- capacitor
- terminal
- circuit
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Description
本発明はマイクロコンピュータ（以下マイコンと略称す
る）のような電子制御回路を駆動する電源装置の電圧保
持装置に関し、特に停電時において中央処理装置などが
内部処理をする間電源電圧を給電可能な電圧保持装置に
関する。
る）のような電子制御回路を駆動する電源装置の電圧保
持装置に関し、特に停電時において中央処理装置などが
内部処理をする間電源電圧を給電可能な電圧保持装置に
関する。
マイコンなどのような負荷の駆動電源が停電したとき、
この停電が瞬時停電で交流を直流に変換したときの平滑
コンデンサの充電電圧が低下しないうちに復電すれば支
障はないが、停電が長びき平滑コンデンサの電圧が低下
すると負荷装置はその機能を停止し装置内の計算中のデ
ータやプログラムの内容が崩れることになる。この場合
は電源の復電時にプログラムの最初に戻して同じ動作を
繰り返さなければならない。 上述のような負荷に使用する従来の電源装置の一例を第
３図に示す。第３図において、1a,1bは入力端子でそれ
ぞれヒューズ2a,2bを介してラインフィルタ３に接続さ
れている。1cはフィルタ３の接地端子である。ラインフ
ィルタ３の出力端は全波整流回路４の交流端子に接続さ
れ、その直流端子には平滑コンデンサ５が接続されてい
る。平滑コンデンサ５の両端には変圧器６、この変圧器
６の一次コイルの電流を断続する主トランジスタ７、変
圧器６の二次コイルに誘起する電圧をダイオード８を介
して充電する出力コンデンサ９などを備えたスイッチン
グレグュレータ10が接続され、出力コンデンサ９の両端
がマイコン11に接続されている。 入力端子1a,1bに印加される電圧Viはラインフィルタ３
でノイズが除去され、整流回路４を介して平滑コンデン
サ５を充電する。電圧Viは商用電源電圧が普通であるが
直流電圧でもよい。このコンデンサ５の電荷はトランジ
スタ７を介して変圧器６の一次コイルに断続電流を流
し、二次コイルに誘起する電圧の半波で出力出力コンデ
ンサ９を充電する。このコンデンサ９の両端の電圧は平
滑コンデンサ５に蓄積されたエネルギーが適当な電圧V0
としてコンデンサ９に伝達され、有効な安定化電源とし
て動作する。そして平滑コンデンサ５の容量をＣ、その
充電電圧をVpとすればその電荷Q1はQ1＝CVp2/2であり、
この電荷Ｑがマイコン11に供給される。 ここで入力側の電源が停電した場合の電源回路各部の動
作を第４図に示すタイムチャートを参照しながら説明す
る。時刻t0に電源が投入されていて入力電圧Viが平常で
平滑コンデンサ５が電圧Vpで充電されているとき出力電
圧V0は安定しており、マイコン11は通常の動作をしてい
る。時刻t1に停電が発生するとマイコン11の消費電力が
一定の場合コンデンサ５の電荷Q1に比例した時間T1だけ
コンデンサ５の電圧Vpが保持され、コンデンサ９の電圧
V0が保持されるからマイコン11はこの間動作している。
しかしマイコン11は電圧V0が低下すればその機能はその
特性にもよるが時刻t2に停止する。ここでたとえ破線で
示すように時刻t2に復電したとしても両電圧Vp,V0が正
規の電圧に戻るには時刻t3になり、この間マイコン11の
動作を続けることはできない。 ところでマイコンのような装置の駆動電源が停電した場
合既に述べたような問題があるので、これを防止するた
めには （１）外部に無停電電源装置を設置する。 （２）停電を検知し、その時点のデータを記憶装置に記
憶待避しておき、復電時にその時点から引続いて内部処
理をする。 （３）制御装置内部の電源の保持時間の増大をはかる。 このうち（１）は最良の処置ではあるが設置スペースが
必要で大げさであり、コストアッフになる。（２）はプ
ログラムの追加などの煩雑さはあるが良い方法で多く実
施されている。しかし処理量が増大して来ている今日、
この内部処理のためには出力電圧V0を保持する時間をさ
らに長くしなければならない。（３）は比較的簡単な方
法であるが電圧V0の保持時間を長くするには平滑コンデ
ンサの電荷Q1を増加することが必要であり、この場合電
源装置の電力は商用電源から受電するのが普通であるか
ら平滑コンデンサの充電電圧Vpはほぼ一定であり、この
コンデンサの容量を増加することが必要になる。しかし
平滑コンデンサの容量を増加すると復電時にこのコンデ
ンサが完全に充電されるまでに長い時間を要するという
欠点がある。
この停電が瞬時停電で交流を直流に変換したときの平滑
コンデンサの充電電圧が低下しないうちに復電すれば支
障はないが、停電が長びき平滑コンデンサの電圧が低下
すると負荷装置はその機能を停止し装置内の計算中のデ
ータやプログラムの内容が崩れることになる。この場合
は電源の復電時にプログラムの最初に戻して同じ動作を
繰り返さなければならない。 上述のような負荷に使用する従来の電源装置の一例を第
３図に示す。第３図において、1a,1bは入力端子でそれ
ぞれヒューズ2a,2bを介してラインフィルタ３に接続さ
れている。1cはフィルタ３の接地端子である。ラインフ
ィルタ３の出力端は全波整流回路４の交流端子に接続さ
れ、その直流端子には平滑コンデンサ５が接続されてい
る。平滑コンデンサ５の両端には変圧器６、この変圧器
６の一次コイルの電流を断続する主トランジスタ７、変
圧器６の二次コイルに誘起する電圧をダイオード８を介
して充電する出力コンデンサ９などを備えたスイッチン
グレグュレータ10が接続され、出力コンデンサ９の両端
がマイコン11に接続されている。 入力端子1a,1bに印加される電圧Viはラインフィルタ３
でノイズが除去され、整流回路４を介して平滑コンデン
サ５を充電する。電圧Viは商用電源電圧が普通であるが
直流電圧でもよい。このコンデンサ５の電荷はトランジ
スタ７を介して変圧器６の一次コイルに断続電流を流
し、二次コイルに誘起する電圧の半波で出力出力コンデ
ンサ９を充電する。このコンデンサ９の両端の電圧は平
滑コンデンサ５に蓄積されたエネルギーが適当な電圧V0
としてコンデンサ９に伝達され、有効な安定化電源とし
て動作する。そして平滑コンデンサ５の容量をＣ、その
充電電圧をVpとすればその電荷Q1はQ1＝CVp2/2であり、
この電荷Ｑがマイコン11に供給される。 ここで入力側の電源が停電した場合の電源回路各部の動
作を第４図に示すタイムチャートを参照しながら説明す
る。時刻t0に電源が投入されていて入力電圧Viが平常で
平滑コンデンサ５が電圧Vpで充電されているとき出力電
圧V0は安定しており、マイコン11は通常の動作をしてい
る。時刻t1に停電が発生するとマイコン11の消費電力が
一定の場合コンデンサ５の電荷Q1に比例した時間T1だけ
コンデンサ５の電圧Vpが保持され、コンデンサ９の電圧
V0が保持されるからマイコン11はこの間動作している。
しかしマイコン11は電圧V0が低下すればその機能はその
特性にもよるが時刻t2に停止する。ここでたとえ破線で
示すように時刻t2に復電したとしても両電圧Vp,V0が正
規の電圧に戻るには時刻t3になり、この間マイコン11の
動作を続けることはできない。 ところでマイコンのような装置の駆動電源が停電した場
合既に述べたような問題があるので、これを防止するた
めには （１）外部に無停電電源装置を設置する。 （２）停電を検知し、その時点のデータを記憶装置に記
憶待避しておき、復電時にその時点から引続いて内部処
理をする。 （３）制御装置内部の電源の保持時間の増大をはかる。 このうち（１）は最良の処置ではあるが設置スペースが
必要で大げさであり、コストアッフになる。（２）はプ
ログラムの追加などの煩雑さはあるが良い方法で多く実
施されている。しかし処理量が増大して来ている今日、
この内部処理のためには出力電圧V0を保持する時間をさ
らに長くしなければならない。（３）は比較的簡単な方
法であるが電圧V0の保持時間を長くするには平滑コンデ
ンサの電荷Q1を増加することが必要であり、この場合電
源装置の電力は商用電源から受電するのが普通であるか
ら平滑コンデンサの充電電圧Vpはほぼ一定であり、この
コンデンサの容量を増加することが必要になる。しかし
平滑コンデンサの容量を増加すると復電時にこのコンデ
ンサが完全に充電されるまでに長い時間を要するという
欠点がある。
本発明の目的は停電時に比較的出力電圧保持時間の短い
電源装置に外部装置を追加して電源装置の出力電圧保持
時間を長くし、かつ復電時には直ちに所定電圧で対応で
きる電源装置の電圧保持装置を提供することにある。
電源装置に外部装置を追加して電源装置の出力電圧保持
時間を長くし、かつ復電時には直ちに所定電圧で対応で
きる電源装置の電圧保持装置を提供することにある。
本発明は、従来の電源装置が商用交流電源の他に直流電
源にも接続できることに着目してなされたものであり、
第１の整流回路とこの第１の整流回路の出力電圧で充電
される平滑コンデンサとを備えた電源装置において、第
２の整流回路と、この第２の整流回路の交流端子に始動
時にのみ直列に接続される限流抵抗と、前記第２の整流
回路の直流端子側に並列に接続され、前記平滑コンデン
サよりも大きな容量をもつ電源コンデンサと、第２の整
流回路の正極側直流端子と電源コンデンサとの接続点に
アノードが接続されたダイオードとを有する保持時間延
長回路およびこの保持時間延長回路の電源端子と前記ダ
イオードのカソードが接続される出力端子にそれぞれの
入出力端子が接続され、前記保持時間延長回路と並列に
接続した第３の整流回路を設け、前記保持時間延長回路
の出力端子を前記電源装置の入力端子に接続することを
特徴とするものであり、停電時には平滑コンデンサより
も大きな容量をもつ電源コンデンサで電圧の保持時間を
延長し、復電時には第３の整流回路から従来の電源装置
に素早く給電するようにしたものである。
源にも接続できることに着目してなされたものであり、
第１の整流回路とこの第１の整流回路の出力電圧で充電
される平滑コンデンサとを備えた電源装置において、第
２の整流回路と、この第２の整流回路の交流端子に始動
時にのみ直列に接続される限流抵抗と、前記第２の整流
回路の直流端子側に並列に接続され、前記平滑コンデン
サよりも大きな容量をもつ電源コンデンサと、第２の整
流回路の正極側直流端子と電源コンデンサとの接続点に
アノードが接続されたダイオードとを有する保持時間延
長回路およびこの保持時間延長回路の電源端子と前記ダ
イオードのカソードが接続される出力端子にそれぞれの
入出力端子が接続され、前記保持時間延長回路と並列に
接続した第３の整流回路を設け、前記保持時間延長回路
の出力端子を前記電源装置の入力端子に接続することを
特徴とするものであり、停電時には平滑コンデンサより
も大きな容量をもつ電源コンデンサで電圧の保持時間を
延長し、復電時には第３の整流回路から従来の電源装置
に素早く給電するようにしたものである。
本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。第１図に
おいて電源装置の電圧保持装置は、電源端子12a,12b、
延長回路13、全波整流回路14、出力端子15a,15bなどを
備え、商用電源16を接続する電源端子12a,12bのうち端
子12aはヒューズ17を介して延長回路13と整流回路14と
の並列回路に接続されている。延長回路13は電源端子12
aからヒューズ17を介して限流抵抗18が接続され、この
限流抵抗18が全波整流回路19の一方の交流端子に接続さ
れ、他方の交流端子は電源端子12bに接続されている。
整流回路19の直流端子には電源コンデンサ20が接続さ
れ、この電源コンデンサ20の＋端子はダイオード21を介
して出力端子15aに、−端子は直接出力端子15bにそれぞ
れ接続されている。また整流回路19の交流端子と直流端
子には電圧検知回路22が接続され、この電圧検知回路22
の出力はドライバー23を介して補助リレー24に接続さ
れ、リレー24の常開接点24aは抵抗18の両端に接続され
ている。整流回路14はこの延長回路13と並列に接続され
ている。 次にこの電圧保持装置の動作を説明する。商用電源16が
印加されると整流回路14は出力端子15a,15bに整流電圧
を出力する。しかしこの電圧はダイオード21で阻止さ
れ、電源コンデンサ20を充電しない。補助リレー24の接
点24aは常時開いているから電源コンデンサ20は限流抵
抗18で突入電流が抑制されながら整流回路19で充電され
る。そしてコンデンサ20の電圧がほぼ所定電圧Vdに達す
ると電圧検知回路22はその出力をハイレベルにしてドラ
イバー23を介して補助リレー24を吸引動作させ接点24a
を閉じる。こうして出力端子15a,15bには整流回路14の
出力電圧と電源コンデンサ20の充電電圧Vdが並列に出力
する。ここでもし電源16が停電し、電圧Vdが低下すると
電圧検知回路22の出力はローレベルに転ずるから、ドラ
イバー23を介して補助リレー24が釈放され、接点24aを
開いて復電時に備える。 この電圧保持装置は、その出力端子15a,15bが第３図に
示す電源装置の入力端子1a,1bに接続される。第１図の
電圧保持装置と第３図の電源装置とを縦続接続した場
合、この電圧保持装置の電源端子12a,12bに接続された
電源16が停電した場合の動作を第２図のタイムチャート
を参照しながら説明する。時刻t0の時点で電源電圧Vac
が正常のとき電源コンデンサ20は電圧Vdに充電されてい
るが、この電源コンデンサ20の容量は平滑コンデンサ５
の容量よりも充分大きくされているから電圧Vpは電圧Vd
に左右されほぼ同様に変化するからここでは電圧Vdだけ
で示し、整流回路14の出力電圧を電圧VRで示した。時刻
t1に停電が発生するとマイコン11の消費電力が一定の場
合、第３図に示したと同様に電源コンデンサ20の電荷Q2
に比例した時間T2だけ平滑コンデンサ５を介して出力コ
ンデンサ９の電圧V0（第２図には図示しない）が保持さ
れるからマイコン11もこの間動作している。この保持時
間T2は第４図の時間T1より当然長い。ところで電圧Vdは
ｘ曲線のように低下する。このときたとえ時刻t4に復電
してもこの電圧Vdはコンデンサ20を充電しながらｙ曲線
のように上昇するから時刻t4から時刻t5の間電力は延長
回路13から供給されない。しかしこのとき整流回路14の
出力端にはコンデンサがないからこの整流電圧VRは出力
端子15a,15bが瞬時に現われ平滑コンデンサ５に印加さ
れる。したがって素早い対応が可能であり、時刻t4より
も早い時刻t3に復電すればマイコン11の動作を停止する
ことなく続けることが可能である。
おいて電源装置の電圧保持装置は、電源端子12a,12b、
延長回路13、全波整流回路14、出力端子15a,15bなどを
備え、商用電源16を接続する電源端子12a,12bのうち端
子12aはヒューズ17を介して延長回路13と整流回路14と
の並列回路に接続されている。延長回路13は電源端子12
aからヒューズ17を介して限流抵抗18が接続され、この
限流抵抗18が全波整流回路19の一方の交流端子に接続さ
れ、他方の交流端子は電源端子12bに接続されている。
整流回路19の直流端子には電源コンデンサ20が接続さ
れ、この電源コンデンサ20の＋端子はダイオード21を介
して出力端子15aに、−端子は直接出力端子15bにそれぞ
れ接続されている。また整流回路19の交流端子と直流端
子には電圧検知回路22が接続され、この電圧検知回路22
の出力はドライバー23を介して補助リレー24に接続さ
れ、リレー24の常開接点24aは抵抗18の両端に接続され
ている。整流回路14はこの延長回路13と並列に接続され
ている。 次にこの電圧保持装置の動作を説明する。商用電源16が
印加されると整流回路14は出力端子15a,15bに整流電圧
を出力する。しかしこの電圧はダイオード21で阻止さ
れ、電源コンデンサ20を充電しない。補助リレー24の接
点24aは常時開いているから電源コンデンサ20は限流抵
抗18で突入電流が抑制されながら整流回路19で充電され
る。そしてコンデンサ20の電圧がほぼ所定電圧Vdに達す
ると電圧検知回路22はその出力をハイレベルにしてドラ
イバー23を介して補助リレー24を吸引動作させ接点24a
を閉じる。こうして出力端子15a,15bには整流回路14の
出力電圧と電源コンデンサ20の充電電圧Vdが並列に出力
する。ここでもし電源16が停電し、電圧Vdが低下すると
電圧検知回路22の出力はローレベルに転ずるから、ドラ
イバー23を介して補助リレー24が釈放され、接点24aを
開いて復電時に備える。 この電圧保持装置は、その出力端子15a,15bが第３図に
示す電源装置の入力端子1a,1bに接続される。第１図の
電圧保持装置と第３図の電源装置とを縦続接続した場
合、この電圧保持装置の電源端子12a,12bに接続された
電源16が停電した場合の動作を第２図のタイムチャート
を参照しながら説明する。時刻t0の時点で電源電圧Vac
が正常のとき電源コンデンサ20は電圧Vdに充電されてい
るが、この電源コンデンサ20の容量は平滑コンデンサ５
の容量よりも充分大きくされているから電圧Vpは電圧Vd
に左右されほぼ同様に変化するからここでは電圧Vdだけ
で示し、整流回路14の出力電圧を電圧VRで示した。時刻
t1に停電が発生するとマイコン11の消費電力が一定の場
合、第３図に示したと同様に電源コンデンサ20の電荷Q2
に比例した時間T2だけ平滑コンデンサ５を介して出力コ
ンデンサ９の電圧V0（第２図には図示しない）が保持さ
れるからマイコン11もこの間動作している。この保持時
間T2は第４図の時間T1より当然長い。ところで電圧Vdは
ｘ曲線のように低下する。このときたとえ時刻t4に復電
してもこの電圧Vdはコンデンサ20を充電しながらｙ曲線
のように上昇するから時刻t4から時刻t5の間電力は延長
回路13から供給されない。しかしこのとき整流回路14の
出力端にはコンデンサがないからこの整流電圧VRは出力
端子15a,15bが瞬時に現われ平滑コンデンサ５に印加さ
れる。したがって素早い対応が可能であり、時刻t4より
も早い時刻t3に復電すればマイコン11の動作を停止する
ことなく続けることが可能である。
以上述べたように本発明によれば、延長回路に容量の大
きい電源コンデンサを使用し、かつこの延長回路と並列
にコンデンサを有しない整流回路を接続したから、出力
電圧の保持時間は延長回路の電源コンデンサで長くする
ことができ、かつ復電時における延長回路の電圧上昇の
遅れはコンデンサを有しない整流回路で素早く対応する
ことができ効果は大きい。
きい電源コンデンサを使用し、かつこの延長回路と並列
にコンデンサを有しない整流回路を接続したから、出力
電圧の保持時間は延長回路の電源コンデンサで長くする
ことができ、かつ復電時における延長回路の電圧上昇の
遅れはコンデンサを有しない整流回路で素早く対応する
ことができ効果は大きい。
第１図は本発明による電源装置の電圧保持装置の一実施
例を示す結線図、第２図は第１図と第３図に示す回路を
縦続接続したときの各部の動作を示すタイムチャート、
第３図は従来の電源装置の一例を示す結線図、第４図は
第３図の各部の動作を示すタイムチャートである。 4,14,19:整流回路、13:延長回路、18:限流抵抗、20:電
源コンデンサ。
例を示す結線図、第２図は第１図と第３図に示す回路を
縦続接続したときの各部の動作を示すタイムチャート、
第３図は従来の電源装置の一例を示す結線図、第４図は
第３図の各部の動作を示すタイムチャートである。 4,14,19:整流回路、13:延長回路、18:限流抵抗、20:電
源コンデンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】第１の整流回路とこの第１の整流回路の出
力電圧で充電される平滑コンデンサとを備えた電源装置
において、第２の整流回路と、この第２の整流回路の交
流端子に始動時にのみ直列に接続される限流抵抗と、前
記第２の整流回路の直流端子側に並列に接続され、前記
平滑コンデンサよりも大きな容量をもつ電源コンデンサ
と、第２の整流回路の正極側直流端子と電源コンデンサ
との接続点にアノードが接続されたダイオードとを有す
る保持時間延長回路およびこの保持時間延長回路の電源
端子と前記ダイオードのカソードが接続される出力端子
にそれぞれの入出力端子が接続され、前記保持時間延長
回路と並列に接続した第３の整流回路を設け、前記保持
時間延長回路の出力端子を前記電源装置の入力端子に接
続することを特徴とする電源装置の電圧保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61118103A JPH0673095B2 (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 電源装置の電圧保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61118103A JPH0673095B2 (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 電源装置の電圧保持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62277034A JPS62277034A (ja) | 1987-12-01 |
| JPH0673095B2 true JPH0673095B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=14728083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61118103A Expired - Lifetime JPH0673095B2 (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 電源装置の電圧保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673095B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5292323A (en) * | 1976-01-29 | 1977-08-03 | Toshiba Corp | Power supply unit for compensating instaneous power interruption |
-
1986
- 1986-05-22 JP JP61118103A patent/JPH0673095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62277034A (ja) | 1987-12-01 |
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