JPH0698562A

JPH0698562A - 給電中断防止機能を有する交流電力供給装置

Info

Publication number: JPH0698562A
Application number: JP5166642A
Authority: JP
Inventors: Serras Edouard; エドゥワール・セラ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1994-04-08
Also published as: EP0578548A1; FR2693322A1; FR2693322B1

Abstract

(57)【要約】【構成】給電中断防止機能を有し、調節された正弦波交
流電圧を出力する電力供給装置が、電源の電圧の供給を
受けかつブリッジ回路の端子に接続された整流器（１
０）を含み、そのブリッジ回路が制御スイッチ（１６，
１６）をそれぞれ含む２本の枝路（１２，１２）とイン
バータのトランジスタ（２２，２２）をそれぞれ含む他
の２本の枝路（１８，１８）とを含み、変圧器（２８）
の一次巻線（２６）がそのブリッジ回路の対角線路（２
４）に設けられ、それにより、前記電源の電圧の供給を
受けるかあるいは蓄電バッテリ（Ｂ）の電圧に基づくか
のいずれかによって、前記変圧器の二次巻線（３０）の
両端子間に前記調節された交流電圧Ｖｓを出力する。【効果】本装置は従来のものに比べて構成が簡易化さ
れ、容積、重量、価格が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給電中断防止機能を有
する（uninterruptible ）線形型（linear）の交流電力
供給装置に関し、特に、電力配給網（以下“電源”とい
う）とデータ処理装置等の電子機器の間に等に設けられ
て使用される電力供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】上記
電力供給装置は本出願人の先行特許（ヨーロッパ特許第
０２３７３６９号および第０４４３９１７号）に既に開
示されており、それらの装置はそれ以前のものに比べ
て、効率性、信頼性、外乱の除去（電気伝導、放射によ
るものを含む）について多くの改良点と有利性を備えて
いる。

【０００３】上記電力供給装置は一般に蓄電バッテリと
関連付けられたインバータを含み、そのインバータが一
過性の事故（transient fault ）、電圧低減（brown-ou
t ）、停電（power cut ）等の際に、電源から通常供給
されている電力の代わりをするように制御される。

【０００４】そして、入力部および／または出力部には
変圧器が設けられ、その変圧器によって、給電されるべ
き機器に対して調節された交流電圧が供給される。しか
しながら上記変圧器は、重い、嵩張る、比較的高価であ
るという問題点を有している。

【０００５】本発明の目的は、前記の電力供給装置を簡
易化し、その容積、重量、価格を低減することである。
本発明は、前記の電力供給装置であって一つの変圧器の
みを含むものを提供する。本発明は、また、前記の電力
供給装置であって約９０％の高い効率を有するものを提
供する。本発明は、さらに、前記の電力供給装置であっ
て、従来の装置よりも高い信頼性を有するものを提供す
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
電源とデータ処理装置等の電子機器との間に設けられる
こと等を意図した給電中断防止機能を有する交流電力供
給装置であって、前記電源によって給電されかつトラン
ジスタプッシュプルパワーステージ等のインバータ端子
に接続される整流器と、前記電源の電圧Ｖｅの供給が中
断したときに前記インバータに給電する蓄電バッテリ
と、二次巻線から所定の交流電圧を出力する変圧器とを
含み、さらに、前記整流器の一方の出力端子に共に接続
されかつ前記インバータのトランジスタをそれぞれ含む
２本の枝路と前記整流器の他方の出力端子に共に接続さ
れかつ制御スイッチをそれぞれ含む他の２本の枝路と前
記変圧器の一次巻線を含む対角線路とを含むブリッジ回
路と、前記インバータのトランジスタと前記制御スイッ
チとを、前記電源電圧Ｖｅの供給下においては、前記整
流器からの整流電圧を前記変圧器の一次巻線に交互に適
用することにより前記変圧器の二次巻線の両端子間に調
節された交流電圧Ｖｓを出力するように制御する制御手
段とを含むことを特徴とする装置を提供する。

【０００７】

【作用および効果】本発明の電力供給装置は、電子機器
に、整流された電源電圧に対して制御スイッチと線形域
で作動するトランジスタとを含むブリッジを駆動するこ
とによって得られる調節された正弦波電圧を、供給する
ことができる。本条件の下においては、効率が著しく高
くなる。

【０００８】さらに、本電力供給装置は、好適には、一
つの変圧器のみを含むものであり、従って、従来のもの
に比べて、重量、体積、価格の点で有利である。

【０００９】本発明のある実施態様においては、本装置
が一つのインバータのみを含み、前記制御手段が、前記
電源電圧Ｖｅの供給が中断したときには、前記制御スイ
ッチを開く（前記プッシュプル回路への電力供給を低減
させ）とともに前記インバータのトランジスタを交互に
駆動し続けることにより、バッテリからの直流電圧を用
いて前記変圧器の二次巻線の両端子間に交流電圧Ｖｓを
出力する。

【００１０】前記バッテリは、好適には、前記電源電圧
Ｖｅの供給下においては開かれ、その供給が中断したと
きには閉じられる制御スイッチを介して、前記変圧器の
一次巻線に接続される。

【００１１】本発明の他の実施態様においては、前記整
流器の両出力端子がフィルタコンデンサによって接続さ
れ、それにより、前記バッテリの電圧よりも高い平滑化
された整流電圧が得られる。

【００１２】上記条件の下において、本電力供給装置に
接続された機器に対して前記電源の周波数とは無関係な
周波数の交流電圧を供給するために、前記インバータの
トランジスタを任意の周波数で駆動することが可能にな
る。

【００１３】本発明の他の実施態様においては、本電力
供給装置が２つの並列のインバータを含み、その第一の
インバータが前記ブリッジ回路に設けられ、その第二の
インバータが前記変圧器の第二の一次巻線の端子に接続
され、その第二の一次巻線が前記第一の一次巻線と並列
に設けられ、前記電源電圧の供給が中断もしくは低下し
たときには前記第二インバータが前記バッテリによって
給電され、前記電源電圧の供給下においては前記第一イ
ンバータが独立して作動する。

【００１４】本発明の上記の実施態様は、無効負荷（re
active load ）についての作動を改善するものである。
また、前記２つのインバータが共に前記バッテリによっ
て並列的に作動するように制御することもできる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の内容を具
体的に説明する。それにより本発明はより明確に理解さ
れ、本発明の他の特徴、詳細、利点がより明瞭となるで
あろう。

【００１６】図１は本発明の電力供給装置の一実施例の
構成を概略的に示す図である。本電力供給装置はダイオ
ードブリッジ等の整流器１０を含む。整流器１０は、電
源から電圧Ｖｅの供給を受ける２つの入力端子を有す
る。整流器１０はさらに、ブリッジ回路に接続された２
つの出力端子を有する。このブリッジ回路は、インバー
タとそれに接続された２つの制御スイッチとを含み、ま
た、出力変圧器の一次巻線が本ブリッジ回路の対角線路
（diagonal）として接続されている。

【００１７】前記ブリッジについて詳細に説明すると、
このブリッジは、整流器１０の一方の出力端子１４に共
に接続されかつ制御スイッチ１６，１６を一つずつ含む
２本の枝路１２，１２を有する。各制御スイッチ１６は
例えばＯＮ／ＯＦＦ制御されるトランジスタである。ブ
リッジの他の２本の枝路１８，１８は整流器１０の他方
の出力端子２０に共に接続されかつトランジスタ２２，
２２（例えばＭＯＳ型のもの）を一つずつ含む。各トラ
ンジスタ２２のエミッタは整流器１０の出力端子２０に
接続され、そのコレクタはブリッジの対角線路２４に接
続される。さらに、変圧器２８の一次巻線２６がブリッ
ジの対角線路２４をなすように接続される。変圧器２８
の二次巻線３０から、マイクロコンピュータ、ミニコン
ピュータ等の給電すべき機器Ａの給電端子に対して調節
された電圧Ｖｓが出力される。

【００１８】蓄電バッテリＢは、整流器１０の出力端子
２０に接続された出力端子と、変圧器２８の一次巻線２
６に並列に接続された２つのダイオード３２，３２に接
続された他の出力端子とを有する。以下にさらに詳しく
説明するように、２つのダイオード３２，３２のそれぞ
れのカソードは、バッテリＢの電圧供給下における一次
巻線２６の一回転当たりのボルト数（変圧の大きさ）
が、電源電圧Ｖｅの供給下における値と変わらないよう
に、一次巻線２６上にその中央点に関し対称に設けられ
た２つのタップ３４，３４に接続される。本実施例にお
いては、サイリスタ等の制御スイッチ３６がバッテリＢ
とダイオード３２，３２の間に設けられる。

【００１９】制御スイッチ１６，１６の制御端子は、制
御カード４０の出力端子１，２にそれぞれ接続される。
制御カード４０はまた、トランジスタ２２，２２のそれ
ぞれのベース接続されて各トランジスタ２２を駆動する
ための２つの出力端子３，４を有する。制御カード４０
はさらに、制御スイッチ（サイリスタ）３６の制御端子
に接続された出力端子５と、バッテリＢの端子に接続さ
れてバッテリＢの電圧を監視するための２つの端子６，
７とを有する。以下に説明するように、制御カード４０
はまた、電源電圧Ｖｅを受ける入力端子と、出力電圧Ｖ
ｓおよび出力電流を監視する監視用端子とを有する。

【００２０】以上のように構成された本電力供給装置は
以下のように作動する。電源電圧Ｖｅの供給下におい
て、かつその電圧Ｖｅの大きさが所定の上限値と下限値
の間の範囲（例えば、その公称電圧の±１０％の範囲
内）に入る限りにおいて、制御スイッチ３６は開かれて
おり、その結果、バッテリＢは変圧器２８の一次巻線２
６から分離されている。制御スイッチ１６，１６と線形
域（linear range）で作動するトランジスタ２２，２２
とは、制御カード４０によって交互に駆動され、それに
より、電源電圧Ｖｅから整流器１０を介して供給される
全波整流電圧は変圧器２８の一次巻線２６に電流の流れ
方向を交互に変えながら適用され、その結果、変圧器２
８の二次巻線３０の両端子間に交流電圧Ｖｓが出力され
る。より詳細に説明すると、整流電圧の一回の半波の間
において、制御スイッチ１６，１６の一方は開かれ同時
に他方は閉じられる。それと同時に、開いた制御スイッ
チ１６を含むブリッジ枝路１２に直接接続されたブリッ
ジ枝路１８に設けられたトランジスタ２２はＯＮとされ
て電気を通し、他方、閉じた制御スイッチ１６を含むブ
リッジ枝路１２に直接接続された他方のブリッジ枝路１
８に設けられたトランジスタ２２はＯＦＦとされる。こ
れにより、整流器１０から供給される電流は、まず閉じ
た制御スイッチ１６を含むブリッジ枝路１２、次いで変
圧器２８の一次巻線２６、さらにＯＮ状態のトランジス
タ２２を含むブリッジ枝路１８を流れる。

【００２１】整流電圧の次の半波の間において、前回の
半波の間開いていた制御スイッチ１６が閉じられ、他
方、閉じていた制御スイッチ１６が開かれる。それと同
時に、前回の半波の間ＯＮとされて電気を通していたト
ランジスタ２２はＯＦＦとされ、他方、ＯＦＦとされて
いたトランジスタ２２はＯＮとされて電気を通す状態と
される。その結果、電流は変圧器２８の一次巻線２６を
前回の半波の間とは逆の方向に流れる。調節された整流
電圧を用い、インバータのトランジスタ２２，２２を駆
動することにより、変圧器２８の二次巻線３０の両端子
間に調節された交流電圧Ｖｓが出力される。この出力電
圧Ｖｓは電源電圧Ｖｅと同期しかつ同位相である。

【００２２】電源電圧Ｖｅに関する一過性の事故や停電
時、もしくは、電圧Ｖｅの変動が所定の範囲を越えた時
には、そのことが制御カード４０によって検出される。
制御カード４０は、その際、制御スイッチ１６，１６を
両方とも開きかつ制御スイッチ（サイリスタ）３６を閉
じさせる一方で、トランジスタ２２，２２の駆動動作は
継続する。トランジスタ２２，２２は、それまでと同じ
（図２および図３に示す）各整流半サイクルにおいて、
調節された正弦波電圧Ｖｓを出力するように駆動され
る。それらの各半サイクルは制御カード４０によって発
生させられ、電源電圧Ｖｅ（その供給が継続していると
した場合の）と同期する。

【００２３】例えば、図２の電圧は制御カード４０の出
力端子３によって発生させられ、他方、図３の電圧は制
御カード４０の出力端子４によって発生させられる。制
御スイッチ３６が閉じた状態では、バッテリＢからの電
流は、ベースで制御カード４０からの整流半サイクルに
よる駆動電圧を受けている方のトランジスタ２２を通
り、そのために、そのトランジスタ２２に対応する方の
ダイオード３２と同様に対応する一次巻線２６の一部を
流れる。図２に示す曲線の最初の部分から理解されるよ
うに、この半サイクルにはほとんど歪み（distortion）
がない。この駆動電圧がゼロになると、今度は、他方の
トランジスタ２２のベースに歪みのほとんどない調節さ
れた正弦波半サイクルによる駆動電圧が供給される。そ
の結果、バッテリＢからの電流は、上記他方のトランジ
スタ２２に到達するために、他方のダイオード３２とそ
れに対応する一次巻線２６の一部とを通過する。

【００２４】以上のように接続されることによって、２
つのトランジスタ２２，２２はプッシュプル型のパワー
ステージ（power stage ）を成し、変圧器２８の一次巻
線２６との関係においてインバータとして作用する。ダ
イオード３２，３２を一次巻線２６に接続させるための
タップ３４，３４は、一次巻線２６上において、整流器
１０からの整流電圧が一次巻線２６全体を流れる場合
と、あるいは、バッテリＢからの電圧が各タップ３４と
それに対応するトランジスタ２２のコレクタに接続され
た一次巻線２６の端部の間の一次巻線２６の一部を流れ
る場合とに関係なく、一次巻線２６の一回転当たりのボ
ルト数が一定であるように設けられる。これにより、本
装置の種々の利用態様に適合するように、例えば、出力
電圧の異なるバッテリＢ（４８ボルト、９８ボルトのも
の等）を採用することが可能となる。

【００２５】次に、図４には、本発明の電力供給装置の
第二の実施例が図示されている。本実施例において、バ
ッテリＢは、第一のインバータと並列に接続されかつ変
圧器２８の第二の一次巻線２６’の両端子に接続された
第二のインバータと関係付けられている。第二の一次巻
線２６’は第一の一次巻線２６と並列的に設けられてい
る。

【００２６】前記第一の実施例と同様に、本実施例の電
力供給装置は、電源に接続されてそこから電圧Ｖｅの入
力を受ける整流器１０と、２つのトランジスタ１６，１
６と第一実施例のインバータと同様の２つのトランジス
タ２２，２２とを含むブリッジ回路とを含む。ブリッジ
回路はさらにその対角線路に設けられた変圧器２８の第
一の一次巻線２６を含む。第二のインバータは第一のイ
ンバータと同型であり、線形域で作動しかつ制御回路４
０によって第一インバータのトランジスタ２２，２２と
同様の態様で駆動されるトランジスタ２２’，２２’を
有するプッシュプル回路を含む。バッテリＢの正の端子
は変圧器２８の第二の一次巻線２６’の中央点に接続さ
れ、他方、その負の端子は例えば保護ダイオード（図示
せず）を介してトランジスタ２２’，２２’の各エミッ
タに接続される。

【００２７】本実施例の電力供給装置は以下のように作
動する。電源電圧Ｖｅの供給下においては、トランジス
タ１６，１６および第一インバータのトランジスタ２
２，２２の両方共に、図１の第一実施例においてトラン
ジスタ２２，２２のみについて説明した態様により線形
モードで駆動される。電源電圧Ｖｅに影響を与える電圧
低減や停電の際には、トランジスタ１６，１６は制御カ
ード４０によってＯＦＦとされ、第二インバータのトラ
ンジスタ２２’，２２’は第一インバータのトランジス
タ２２，２２と全く同様の態様で駆動される。

【００２８】その結果、変圧器２８の二次巻線３０の両
端子に接続された機器Ａに給電される出力電圧Ｖｓは、
図１の実施例の場合と全く同様の調節された正弦電圧と
なる。第一と第二の２つのインバータは制御カード４０
による制御の下で交互に作動する。すなわち、電源電圧
Ｖｅの供給下では、第二インバータのトランジスタ２
２’，２２’はスイッチＯＦＦされ、逆に、電源電圧Ｖ
ｅの非供給下もしくはその大きさが所定の下限値を下ま
わる状態では、トランジスタ１６，１６がスイッチＯＦ
Ｆされかつトランジスタ２２，２２もスイッチＯＦＦさ
れ得る。

【００２９】従って、本実施例はリアクタンスを含む負
荷への給電に極めて適している。さらに、第一と第二の
２つのインバータを同時にバッテリＢの電圧に基づいて
並列的に制御することができる。すなわち、電源電圧Ｖ
ｅの供給下では、第一のインバータのみを作動させ、他
方、電源電圧Ｖｅの降下時もしくはその供給停止時に
は、第一と第二の両インバータにバッテリ電圧を給電し
て並列的に作動させることにより、変圧器２８の二次巻
線３０に電圧Ｖｓを出力させるのである。

【００３０】図５に示す実施例は図４の実施例と実質的
に同じであるが、ただし、ブリッジの上方の２本の枝路
に設けられたトランジスタ１６，１６はスイッチとして
作動し、図７に示す方形波電圧Ｖ_cによるＯＮ／ＯＦＦ
制御を受ける。この制御電圧Ｖ_cは、変圧器２８の一次
巻線２６の両端子間に発生する瞬間的な電力の正負の符
号に基づいて規定される。図６は変圧器２８の一次巻線
２６に現れる電圧Ｖ_pと電流Ｉ_pの変化の関係を示す。
瞬間的な電力Ｖ_p×Ｉ_pが正のとき、すなわち、Ｖ_pと
Ｉ_pがともに正またはともに負のときには、スイッチと
してのトランジスタ１６，１６に適用される制御電圧Ｖ
_cはゼロでない所定の大きさとされ、他方、Ｖ_pとＩ_p
の符号が互いに反対であるために瞬間的な電力が負であ
るときは、スイッチ１６，１６に適用される制御電圧Ｖ
_cはゼロとされる。

【００３１】この制御方法は、電圧と電流の位相が互い
にずれたリアクタンスを含む負荷Ａに給電するのに適し
ている。変圧器２８における電圧と電流の符号が反対の
ときにスイッチ１６，１６を開くように制御することに
よって、トランジスタ２２，２２に関する問題が回避さ
れる。その他の点では、図５の実施例は図４の実施例と
全く同態に作動する。

【００３２】図８は、本発明の電力供給装置のさらに他
の実施例を示す。本実施例が図４の実施例と異なる点
は、本実施例ではトランジスタ（スイッチ）１６，１６
が設けられておらず、整流器１０の上方の出力端子が変
圧器２８の一次巻線２６の中央点に直接接続されている
ことである。その他は図４の電力供給装置と同じであ
り、第一と第二のインバータのトランジスタ２２，２
２’も図４の実施例と同じ態様で制御される。

【００３３】本発明の電力供給装置の効率は極めて高
く、電源電圧Ｖｅの供給下においては９０％の高率に達
する。電源電圧Ｖｅに基づく正弦波出力電圧ＶＡｓは良
好に調節され得、また、外乱（disturbances）や電圧サ
ージを一切含まない。制御カード４０は電源電圧Ｖｅと
出力電圧Ａｓを監視し、電源電圧Ｖｅがその公称値の±
１０％の変動をする場合にも、出力電圧Ａｓを例えばそ
の公称値の±５％の範囲内の変動に調節する。

【００３４】制御カード４０からトランジスタ２２，２
２’に適用される駆動電圧は、電源電圧Ｖｅに含まれる
全ての外乱、歪み因子、電圧サージを取り除くことを可
能にするものである。一過性の事故や停電は、制御スイ
ッチ（トランジスタ）１６，１６が開かれてバッテリＢ
から電圧が供給されることにより直ちに補償される。全
応答時間は１ミリ秒に達せず、出力交流電圧Ｖｓにはい
かなる影響も与えない。その程度の短い応答時間は変圧
器２８の漏れ自己インダクタンスによって完全に埋めら
れてしまうからである。

【００３５】制御カード４０はまた、過負荷の場合に、
トランジスタ２２，２２’の作動点を制御してそれぞれ
の安全な範囲内に抑制するように設計されている。トラ
ンジスタ２２，２２’は１０回の電圧半サイクルの間に
それぞれの公称電流の３０倍の電流を受けることができ
るように寸法設計されており、従って、電子機器Ａによ
って引き起こされる電流サージを供給することが十分に
可能である。

【００３６】制御カード４０はまた、バッテリＢの電圧
を監視して、チョッパ電源等の既存の充電回路によるバ
ッテリＢの充電を監視する。制御カード４０の回路は当
業者に明らかなものであり、前記した本出願人の先行特
許に開示されているので必要により参照することができ
る。

【００３７】制御カード４０としては、図９に概略的に
示すマイクロプロセッサを含むものが有利である。図９
の例では、互いに接続された２つのマイクロプロセッサ
４２，４４を含む。第一のマイクロプロセッサ４２が電
源電圧Ｖｅを受けて、トランジスタ２２，２２’のベー
スに適用すべき駆動電圧を出力しかつ同期させ、また、
出力端子１，２を通して制御スイッチ１６，１６を制御
する。第二のマイクロプロセッサ４４は、出力端子５を
通して制御スイッチ３６を制御し、端子６，７を通して
バッテリＢの電圧を監視し、端子８，９を通して変圧器
２８の二次巻線３０の両端子間の出力電圧Ｖｓと電流を
監視し、バッテリＢの充電回路４６を制御する。

【００３８】第二のマイクロプロセッサ４４には、バッ
テリＢの電圧、出力電圧Ｖｓの各表示や、電源とバッテ
リＢの何れの電力が使用されているかの表示を行う等の
他の機能をも併せ持つようにすることができる。さら
に、第二のマイクロプロセッサ４４は、較正用のパラメ
ータを記憶したり、メモリを制御するようにすることも
できる。

【００３９】さらに、両マイクロプロセッサ４２，４４
の一方を、マイクロプロセッサ等の電気的負荷をスイッ
チＯＮしたときにインバータのトランジスタ２２，２２
によって受けられることが可能なピーク電流を決定する
ために使用することができる。図１０は電子負荷Ａの等
価回路を示し、図１１はインバータの出力電圧の最初の
半サイクルの間におけるスイッチＯＮ電圧と電流の関係
を示す。本電力供給装置は、この最初の半サイクルの間
において、出力電圧ＶｓがコンデンサＣ₁の電圧Ｖ_c1よ
りも大きいときにのみ、すなわち、約１ミリ秒程の長さ
の短い時間だけ電流を流す。制御回路４０のマイクロプ
ロセッサはこの電気伝導（conduction）時間を測定し、
測定された時間に基づいてトランジスタ２２，２２が受
けることが可能なピーク電流を決定する。ところが、従
来の制御カードは半サイクルの全時間、すなわち、１０
ミリ秒を考慮するものであった。従って、本発明によれ
ば、実効電力（rms power ）の小さいインバータを使用
する場合にも、大きなＶＡ（ボルト−アンペア）値を必
要とする電気システムをスイッチＯＮすることができ、
また、形状係数（current form factors）が８または１
０の電流を出力することができる（図１１において、ス
イッチＯＮ時に出力される電流をＩ_Dで示す）。

【００４０】本発明の他の実施例として、図１に破線で
示すように、整流器１０の両出力端子１４，２０の間に
電解コンデンサ４８を接続することにより、電源電圧Ｖ
ｅが供給される限りにおいて、変圧器２８の一次巻線２
６に整流されかつ平滑化された電圧を適用することがで
きる。この場合には、電源電圧Ｖｅが供給される限りに
おいて一次巻線２６の両端子間に適用される平滑化され
た整流電圧は常にバッテリＢの電圧よりも大きいので、
バッテリＢとそれを一次巻線２６に接続するダイオード
３２の間に制御スイッチ３６を設けなくともよい。他
方、電源電圧Ｖｅの供給下における本電力供給装置の損
失は僅かに増加し、効率が約７５％に低下する。

【００４１】また、上記の場合に、出力電圧Ｖｓの周波
数は電源電圧Ｖｅから独立しており、トランジスタ２
２，２２に適用される駆動電圧の周波数によってのみ規
定される。従って、出力電圧Ｖｓの周波数を所望の値に
調節することができる。上記の態様は、図４、図５、図
８の実施例にも適用することができ、また、本発明の電
力供給装置を３台使用して三相インバータを制作すると
きに採用することができる。後者のためには、まず、制
御カード４０に、前記と同じ駆動電圧であって位相が１
２０°ずれたものを出力する出力端子を設け、次いで、
本発明の３台の装置を互いに接続して、第一の装置の位
相のずれた電圧を他の装置の基準駆動電圧として利用す
ることにより、一相〜三相インバータとして機能させ
る。

【００４２】一般に、本発明の電力供給装置は、従来の
装置に比べて、以下のような種々の特徴を有している−
トランジスタ２２または２２’によって構成されるイン
バータが、“オンライン（on-line ）”であること（切
り換え時間が不要であること）、本電力供給装置の効率
が、電源電圧Ｖｅの供給下において９０％の高率である
こと、放射、電気伝導等による外乱を発生させないこ
と、変圧器を一つと、一次巻線を一つもしくは２つと、
二次巻線を一つしか含まないので、容積が減少し、価格
が低下すること、電子機器によって引き起こされる電流
サージ（例えば、電源電圧の１０回の半サイクルについ
てその公称実効電流の３０倍まで）を吸収するすること
ができること、複数の電力供給装置を並列に接続して、
実効電力を増大させることができること、３台の電力供
給装置を互いに接続して、一相〜三相インバータを構成
できること、である。

【００４３】以上使用した“電源”という語はあらゆる
電力配分網を意味する語として使用しており、公的な電
力供給設備に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力供給装置の回路図である。

【図２】図１の装置のインバータの一方のトランジスタ
に適用される駆動電圧の波形を表すグラフである。

【図３】図１の装置のインバータの他方のトランジスタ
に適用される駆動電圧の波形を表すグラフである。

【図４】本発明の他の実施例を表す回路図である。

【図５】図４の実施例の変形例を表す回路図である。

【図６】図５の実施例の変圧器における電圧と電流の波
形を表すグラフである。

【図７】図５の実施例において採用される制御電圧の波
形を表すグラフである。

【図８】本発明のさらに他の実施例を表す回路図であ
る。

【図９】本発明の電力供給装置の制御カードを表すブロ
ック図である。

【図１０】本発明の電力供給装置に接続される電子負荷
の等価回路図である。

【図１１】図１０の電子負荷がＯＮ操作されるときの電
圧と電流の波形の関係を表すグラフである。

【符号の説明】

１０整流器１２，１２枝路１４出力端子１６，１６制御スイッチ１８，１８枝路２０出力端子２２，２２トランジスタ（第一のインバータ）２２’，２２’ トランジスタ（第二のインバータ）２４対角線路２６一次巻線（第一）２６’ 一次巻線（第二）２８変圧器３０二次巻線３２，３２ダイオード３４，３４タップ３６制御スイッチ４０制御カード（制御手段、比較手段、第一〜第３監
視手段、バッテリ充電手段）４２，４４マイクロプロセッサ４８電解コンデンサＢ蓄電バッテリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源とデータ処理装置等の電子機器
（Ａ）との間に設けられること等を意図した給電中断防
止機能を有する交流電力供給装置であって、前記電源に
よって給電されかつトランジスタプッシュプルパワース
テージ（２２，２２）等のインバータ端子に接続される
整流器（１０）と、前記電源の電圧Ｖｅの供給が中断し
たときに前記インバータに給電する蓄電バッテリ（Ｂ）
と、二次巻線（３０）から所定の交流電圧を出力する変
圧器（２８）とを含み、さらに、前記整流器（１０）の
一方の出力端子（２０）に共に接続されかつ前記インバ
ータのトランジスタ（２２，２２）をそれぞれ含む２本
の枝路（１８，１８）と前記整流器の他方の出力端子
（１４）に共に接続されかつ制御スイッチ（１６，１
６）をそれぞれ含む他の２本の枝路（１２，１２）と前
記変圧器（２８）の一次巻線（２６）を含む対角線路
（２４）とを含むブリッジ回路と、前記インバータのト
ランジスタ（２２，２２）と前記制御スイッチ（１６，
１６）とを、前記電源電圧Ｖｅの供給下においては、前
記整流器からの整流電圧を前記変圧器の一次巻線に交互
に適用することにより前記変圧器の二次巻線（３０）の
両端子間に調節された交流電圧Ｖｓを出力するように制
御する制御手段（４０）とを含むことを特徴とする装
置。
【請求項２】前記制御手段（４０）が、前記電源電圧
Ｖｅの供給が中断したときには、前記制御スイッチ（１
６，１６）を開きかつ前記インバータのトランジスタ
（２２，２２）を線形モードで駆動することにより、前
記バッテリ（Ｂ）からの直流電圧を用いて前記変圧器
（２８）の二次巻線（３０）の両端子間に調節された交
流電圧Ｖｓを出力する請求項１の装置。
【請求項３】前記バッテリ（Ｂ）の電圧供給下におけ
る前記変圧器（２８）の一次巻線（２６）の一回転当た
りのボルト数（変圧の大きさ）が前記電源電圧Ｖｅの供
給下における値と変わらないように、そのバッテリが、
その一次巻線上に対称的に設けられたタップ（３４，３
４）に対して２つの並列のダイオード（３２，３２）を
介して接続される請求項２の装置。
【請求項４】前記バッテリ（Ｂ）が、前記電源電圧Ｖ
ｅの供給下においては開かれかつその供給が中断したと
きには閉じられる制御スイッチ（３６）を介して、前記
変圧器（２８）の一次巻線（２６）に接続される請求項
１〜３の何れかの装置。
【請求項５】本装置が２つの並列のインバータを含
み、その第一のインバータが前記ブリッジ回路に設けら
れ、その第二のインバータが前記変圧器の第二の一次巻
線の端子に接続され、その第二の一次巻線は前記第一の
一次巻線と並列に設けられ、前記電源電圧Ｖｅの供給が
中断もしくは低下したときには前記第二インバータが前
記バッテリ（Ｂ）によって給電され、前記電源電圧Ｖｅ
の供給下においては前記第一インバータが独立して作動
する請求項１の装置。
【請求項６】前記ブリッジ回路の制御スイッチ（１
６，１６）が、前記変圧器（２８）の一次巻線における
瞬間的電力Ｖ_p×Ｉ_pの符号に対応したＯＮ／ＯＦＦモ
ードもしくは前記第一インバータのトランジスタ（２
２，２２）と同じ線型モードで駆動されるトランジスタ
である請求項５の装置。
【請求項７】前記制御スイッチ（１６，１６）を設け
ることなく、前記整流器（１０）の他方の出力端子を前
記第一インバータに関連した前記一次巻線（２８）の中
央位置に接続した請求項５の装置。
【請求項８】前記整流器（１０）の両出力端子（１
４，２０）をフィルタコンデンサで接続することによ
り、前記電源電圧Ｖｅの供給下においては、前記変圧器
の一次巻線（２６）に前記バッテリ（Ｂ）の電圧よりも
大きい平滑化された整流電圧を給電する請求項１〜７の
何れかの装置。
【請求項９】前記インバータもしくは前記第一および
第二インバータの各々のトランジスタ（２２，２２）は
線形モードで作動し、調節されかつ平滑化された半波整
流正弦電圧によって駆動される請求項１〜８の何れかの
装置。
【請求項１０】さらに、前記電源電圧Ｖｅを所定の値
と比較する比較手段と、前記バッテリ電圧を監視する第
一の監視手段と、前記バッテリを前記電源電圧を用いて
充電する充電手段と、前記交流出力電圧Ｖｓとその出力
電流とを監視する第二の監視手段と、前記インバータも
しくは前記第一および第二インバータの各々のトランジ
スタ（２２，２２）の作動点を監視する第三の監視手段
とを含む請求項１〜９の何れかの装置。
【請求項１１】前記制御手段と前記比較手段と前記第
一〜第三監視手段が、マイクロプロセッサ（４２，４
４）を含む制御カード（４０）に設けられる請求項１０
の装置。
【請求項１２】本装置が本装置と同じ他の２つの装置
に接続され、それぞの駆動電圧の位相が１２０°ずつず
らされ、それにより一相〜三相インバータが構成される
請求項８の装置。