JPH0698483A - 無停電電源装置 - Google Patents

無停電電源装置

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JPH0698483A
JPH0698483A JP4246266A JP24626692A JPH0698483A JP H0698483 A JPH0698483 A JP H0698483A JP 4246266 A JP4246266 A JP 4246266A JP 24626692 A JP24626692 A JP 24626692A JP H0698483 A JPH0698483 A JP H0698483A
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尚 西尾
Toru Arai
亨 荒井
Masaru Nishizuka
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】逆相接地時表示器により知らせるとともに、直
送回路で負荷側機器に電力を供給し、負荷側機器のサー
ジアブソーバの損傷を防止する。 【構成】入力される単相商用電源を開閉する入力開閉
器、単相商用電源を倍電圧整流する倍電圧整流回路、倍
電圧整流回路の出力を交流に変換するインバータ回路、
PWMなどの制御方法によりインバータ回路を制御する
インバータ制御装置、単相商用電源を直接負荷に送る直
送開閉器、インバータの出力を開閉するインバータ出力
開閉器、警報を表示する表示器と、単相商用電源を倍電
圧整流する整流回路のコンデンサの一端とケースアース
からの出力を入力として逆相接地を検出し、逆相の検出
時前記表示器に警報を表示し、前記インバータを停止さ
せ、前記切換器を制御して単相商用電源を負荷側機器に
直送する逆相検出時制御回路により構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、無停電電源装置の入
力接地状態が逆相時に、接続されている負荷側機器のサ
ージアブソーバの保護に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の常時インバータ駆動型無
停電電源装置の回路構成を示す図である。従来の常時イ
ンバータ駆動型無停電電源装の構成を、図5において説
明する。入力開閉器41は、入力される単相商用電源を
開閉する。前記入力された単相商用電源を倍電圧整流す
る倍電圧整流回路42は、ダイオード43・44、コン
デンサ45・46により構成されている。前記倍電圧整
流回路42の出力を交流に変換するインバータ回路47
は、スイッチイング素子48・49・50・51により
構成されている。前記インバータ回路47を制御するイ
ンバータ制御装置51は、PWMなどの制御方法により
前記スイッチイング素子48・49・50・51をON
・OFF制御する。直送開閉器54は、前記入力された
単相商用電源を負荷側機器への供給を開閉する。インバ
ータ出力開閉器53は、前記インバータ回路47の出力
を負荷側機器への供給を開閉する。
【0003】次に、動作について説明する。入力された
単相商用電源は、入力開閉器41を介して倍電圧整流回
路に入力される。倍電圧整流回路に入力された前記単相
商用電源は、D点における電圧が正である場合ダイオー
ド43を通してコンデンサ45に図示の極性に電荷が蓄
えられる。コンデンサ45の両端間の電圧VC1は、入力
電源のピーク電圧となる。次にD点における電圧が負に
なるとダイオード44を通してコンデンサ46に図示の
極性に電荷が蓄えられる。コンデンサ46の両端間の電
圧VC2は、入力電源のピーク電圧となる。VC1とV
C2は、入力電源となる単相商用電源のピーク電圧となる
ため VC1=VC2 の関係がある。また、コンデンサ4
5・46は、直列に接続されているため倍電圧整流回路
の出力は、コンデンサ45・46の両端子電圧の和とな
るため入力電源のピーク電圧の2倍となりインバータ回
路に入力される。インバータ回路に入力された電圧は、
制御装置52のPWM等の制御方法によりスイッチイン
グ素子48・49・50・51のON・OFFを制御し
交流に変換して出力する。インバータ回路の出力は、切
換部に入力される。ここで、無停電電源装置において入
力のS相がケース接地されている場合(図6)には、コ
ンデンサ46の両端間の電圧VC2は、入力電源のピーク
電圧となる。
【0004】入力電源電圧を Em1sin(ω
t)とするとき、B点より見た接地線Eの電圧は、B点
より見たA点の電圧と同じVC2である。
【0005】また、インバータ出力電圧を Em2sin
(ωt)とするとき、接地線Eより見た出力端子U・V
は、−VC2±Em2sin(ωt) となる。
【0006】切換部において直送開閉器54が閉の状態
で、インバータ出力開閉器53が開の状態のときは、単
相商用電源を直接負荷に送電する。また、直送開閉器5
4が開の状態で、インバータ出力開閉器53が閉の状態
のときは、インバータ回路の出力を負荷に送電する。な
お、商用電源が停電した場合には、図5に図示されてい
ない蓄電池を入力電源としてインバータ47を動作させ
て負荷に交流を供給する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無停電
電源装置において入力のR相がケース接地されている場
合(図7)には、コンデンサ46の両端間の電圧V
C2は、入力のS相がケース接地されている場合と同じく
入力電源のピーク電圧となる。
【0008】入力電源電圧を Em1sin(ω
t)とするとき、B点より見た接地線Eの電圧は、VC2
±Em1sin(ωt) となる。
【0009】また、インバータ出力電圧を Em2sin
(ωt)とするとき、接地線Eより見た出力端子U・V
は、VC2±Em1sin(ωt)±Em2sin(ωt)
となる。
【0010】ところで、無停電電源装置は、負荷として
コンピュータが接続されることが多く、負荷側機器の入
力には、サージ対策のためのサージアブソーバが対地間
に挿入されていることが多い。このような機器を負荷と
して接続する場合は、入力のS相がケース接地(正相接
地)されている場合に比べ入力のR相がケース接地(逆
相接地)されている場合、上記の式より Em1sin
(ωt) 高いサージアブソーバが必要となり負荷側機
器のサージアブソーバを損傷する欠点があった。
【0011】この発明の目的は、入力接地が逆相接地の
場合に入力にサージアブソーバを対地間に挿入している
負荷側機器のサージアブソーバの損傷を防止する無停電
電源装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明の無停電電源装
置は、警報を表示する表示器と、単相商用電源を倍電圧
整流する整流回路のコンデンサの一端とケースアースか
らの出力を入力として逆相接地を検出し、逆相の検出時
前記表示器に警報を表示し、インバータを停止させ、切
換器を制御して単相商用電源を負荷側機器に直送する逆
相検出時制御回路とを有することを特徴とする。
【0013】
【作用】この発明の無停電電源装置は、単相商用電源を
倍電圧整流する整流回路のコンデンサの一端とケースア
ースからの出力を入力とする逆相検出時制御回路にて、
正相接地か逆相接地どちらの接地であるかを判定する。
判定された接地が正相接地である時には、前記インバー
タ出力を負荷側機器に入力する。また判定された接地が
逆相接地である時には、前記インバータを停止させ、切
換器を制御して単相商用電源を負荷側機器に直送すると
ともに、前記表示器に警報を表示する。
【0014】これにより逆相接地時には、警報を表示し
て知らせるとともに負荷側機器のサージアブソーバの損
傷を防止することができる。
【0015】
【実施例】図1は、この発明の実施例である無停電電源
装置の回路構成を示す図である。
【0016】図2は、この発明の実施例である無停電電
源装置の逆相検出器を含む逆相検出時制御回路の回路構
成を示す図である。図3は、この発明の実施例である無
停電電源装置の正相接地時のタイムチャートを示す図で
ある。図4は、この発明の実施例である無停電電源装置
の逆相接地時のタイムチャートを示す図である。
【0017】この発明の実施例である無停電電源装置の
構成を、図1において説明する。入力開閉器1は、入力
される単相商用電源を開閉する。前記入力された単相商
用電源を倍電圧整流する倍電圧整流回路2は、ダイオー
ド3・4、コンデンサ5・6により構成されている。前
記倍電圧整流回路2の出力を交流に変換するインバータ
回路7は、スイッチイング素子8・9・10・11によ
り構成されている。前記インバータ回路7を制御するイ
ンバータ制御装置12は、PWMなどの制御方法により
前記スイッチイング素子8・9・10・11をON・O
FF制御する。
【0018】出力変換器18は、前記インバータ回路7
の出力を負荷側機器への供給を開閉するインバータ出力
開閉器13、および前記入力された単相商用電源を負荷
側機器への供給を開閉する直送開閉器14により構成さ
れている。ケースが非接地の時ケースを入力電源から等
電位にするコンデンサ15・16。単相商用電源を倍電
圧整流する整流回路のコンデンサの一端とケースアース
からの出力を入力とし接地相を判定する逆相検出時制御
回路17は、逆相接地時表示器31に警報を表示させ、
インバータ回路7の停止信号および出力変換器18に出
力開閉信号を出力する。
【0019】この発明の前記逆相検出時制御回路17の
構成を、図2において説明する。単相商用電源を倍電圧
整流する整流回路のコンデンサの一端A点と演算増幅器
23の入力間に接続されたコンデンサ21、ケースアー
スEと演算増幅器23の入力間に接続されたコンデンサ
22、演算増幅器23の帰還抵抗24により加算・微分
回路が構成されている。また、入力される負電圧のみ増
幅出力するためダイオード25・26、抵抗27により
半波整流回路が構成されている。演算増幅回路の出力と
基準電圧とを比較する比較器30、前記比較器30の基
準電圧を作る抵抗28・29により構成されている。
【0020】次に、動作について説明する。単相商用電
源と無停電電源装置と負荷側機器を接続する。図3・4
におけるT1 時、入力開閉器1を閉とし単相商用電源を
倍電圧整流回路2に入力する。この時逆相検出時制御回
路17は、直送開閉器14を閉、またインバータ出力開
閉器13を開とする。これにより入力された単相商用電
源は、入力開閉器1、直送開閉器14を介して負荷側機
器に供給される。倍電圧整流回路2に入力された単相商
用電源は、D点における電圧が正である場合ダイオード
3を通してコンデンサ5に図示の極性に電荷が蓄えられ
る。コンデンサ5の両端間の電圧VC1は、入力電源のピ
ーク電圧となる。次にD点における電圧が負になるとダ
イオード4を通してコンデンサ6に図示の極性に電荷が
蓄えられる。コンデンサ6の両端間の電圧VC2は、入力
電源のピーク電圧となる。VC1とVC2は、入力電源とな
る単相商用電源のピーク電圧となるため VC1=VC2
の関係がある。またコンデンサ5・6は、直列に接続さ
れている。これより倍電圧整流回路の出力は、コンデン
サ5・6の両端子電圧の和となるため入力電源のピーク
電圧の2倍となりインバータ回路7に入力される。図3
・4におけるT2 時、インバータ回路7は、インバータ
制御装置12によりPWMなどの制御方法にて制御され
起動する。
【0021】これ以後の動作については、ケース接地さ
れている接地相により場合分けして説明する。
【0022】まず、無停電電源装置において入力のS相
がケース接地されている場合の動作について説明する。
コンデンサ6の両端間の電圧VC2は、入力電源のピーク
電圧に充電されている。この時に、Bより見たAとE
は、等電位である。これよりB−E間の電圧VC3とコン
デンサ6の両端間の電圧(A−B間の電圧)VC2は、V
C2=VC3 である。
【0023】A−B間、B−E間における電圧VC2およ
びVC3は、直流電圧である。演算増幅器23の−端子に
入力される電圧は、コンデンサ21・22により直流成
分がカットされる。すなわち、AとEより演算増幅器2
3の−端子に入力される電圧は、B点と同電位となる。
また、演算増幅器23の+端子電圧は、B点に接続され
ていることより入力端子間電圧VC4は、VC4=0となり
演算増幅器23の出力も0となる。これより、比較器3
0は、基準電圧と演算増幅器23の出力を比較して0を
出力する。これは、図3におけるT3 時にあたる。逆相
検出時制御回路17の出力は、インバータ制御回路1
2、出力変換器18、警報表示器31に入力される。イ
ンバータ制御回路12は、インバータ回路7の運転を続
ける。出力変換器18は、インバータ出力開閉器13を
閉にするとともに直送開閉器14を開とする。警報表示
器31は、警報を表示しない。
【0024】この場合には、正常に接地された交流が負
荷側機器に供給される。
【0025】つぎに、無停電電源装置において入力のR
相がケース接地されている場合の動作について説明す
る。コンデンサ6の両端間の電圧(A−B間の電圧)V
C2は、入力のS相がケース接地されている場合と同じく
入力電源のピーク電圧に充電されている。この時に、B
−E間の電圧VC3は、入力電源電圧をEm1sin(ω
t) するとVC3=VC2±Em1sin(ωt)となる。
【0026】演算増幅器23の−端子に入力される電圧
は、コンデンサ21・22により直流成分がカットされ
る。すなわち、AとEより演算増幅器23の−端子に入
力される電圧は、B点よりもEm1sin(ωt)高い電
圧となる。また、演算増幅器23の+端子電圧は、B点
に接続されていることより入力端子間電圧VC4は、VC4
=Em1sin(ωt)となる。演算増幅器23は、入力
端子間電圧VC4が負である時に増幅して出力する。この
出力は、比較器30において基準電圧と比較され比較器
30より1が出力される。これは、図4におけるT3a
にあたる。逆相検出時制御回路17の出力は、インバー
タ制御回路12、出力変換器18、警報表示器31に入
力される。インバータ制御回路12は、インバータ回路
7の運転を停止する。出力変換器18は、直送開閉器1
4を閉、インバータ出力開閉器13を開の状態を継続さ
せる。警報表示器31は、警報の表示を行う。
【0027】また、ケース接地線Eが接地されていない
場合の説明をする。接地線Eは、コンデンサ15・16
入力となる単相商用電源の■の電位となる。
【0028】この時に、B−E間の電圧VC3は、入力電
源電圧を Em1sin(ωt) とするとVC3=VC2±
■Em1sin(ωt)となる。
【0029】すなわち、逆相検出時制御回路17におけ
る演算増幅器23の出力は、R相接地の場合に比べ■と
なる。この出力においても比較器30が、1を出力する
ように基準電圧を設定することによりアースの状態を知
ることもできる。
【0030】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、逆相接
地時直送回路で負荷側機器に電力を供給するため負荷側
機器のサージアブソーバの損傷を防止できる。また、逆
相接地の表示により現在の接地状態を知ることができ
る。また逆相接地時には、商用電源と無停電電源装置の
入力端子の接続を切り換えて正相接地にて使用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例である無停電電源装置の回路
構成を示す図である。
【図2】この発明の実施例である無停電電源装置におけ
る逆相検出器の回路構成を示す図である。
【図3】この発明の実施例である無停電電源装置の正相
接地時のタイムチャートを示す図である。
【図4】この発明の実施例である無停電電源装置の逆相
接地時のタイムチャートを示す図である。
【図5】従来の無停電電源装置の回路構成を示す図であ
る。
【図6】S相接地時を示す図である。
【図7】R相接地時を示す図である。
【符号の説明】
1・41−入力開閉器 2・42−倍電圧整流回路 3・4・43・44−ダイオード 5・6・45・46−コンデンサ 7・47−インバータ回路 8・9・10・11・48・49・50・51−スイッ
チング素子 12・52−インバータ制御装置 13・53−インバータ出力開閉器 14・54−直送開閉器 15・16−コンデンサ 17−逆相検出器 18−出力変換器 21・22−コンデンサ 23−演算増幅器 24・27−抵抗 25・26−ダイオード 28・29−抵抗 30−比較器 31−表示器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単相商用電源を入力とし、前記単相商用
    電源を倍電圧整流する整流回路と、前記整流回路の出力
    を交流に変換するインバータと、前記インバータの制御
    をするインバータ制御回路と、前記単相商用電源を直接
    出力する直送回路と、前記インバータ出力と前記直送回
    路の出力を切り換える切換器を有する無停電電源装置に
    おいて、警報を表示する表示器と、前記単相商用電源を
    倍電圧整流する整流回路のコンデンサの一端とケースア
    ースからの出力を入力として逆相接地を検出し、逆相の
    検出時前記表示器に警報を表示し、前記インバータを停
    止させ、前記切換器を制御して単相商用電源を負荷側機
    器に直送する逆相検出時制御回路とを有することを特徴
    とする無停電電源装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106208353A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 成都英格瑞德电气有限公司 基于spd的不间断电源

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106208353A (zh) * 2016-08-30 2016-12-07 成都英格瑞德电气有限公司 基于spd的不间断电源

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