JPH07322633A

JPH07322633A - 交流電圧発生装置

Info

Publication number: JPH07322633A
Application number: JP6131408A
Authority: JP
Inventors: Isao Hishikari; 功菱刈; Yukikoto Hosoya; 幸言細矢
Original assignee: Chino Corp
Current assignee: Chino Corp
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】直流電源からなめらかな交流電圧を発生させ
る。【構成】直列的に接続されて複数の電池よりなる直流電
源１を、切換手段２で順次切り換えて交流信号とし、切
換手段４、５で極性を切換えて、交流信号を発生させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、直流電源から交流電
圧を発生する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種計測器等の電子機器において、停電
対策として無停電電源が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この無停電電源はスイ
ッチングレギュレータを用いたものが多く、矩形波的な
交流電源であるため、波形ひずみが大きく、ノイズの発
生源となりやすかった。

【０００４】この発明の目的は、以上の点に鑑み、簡単
な構成で、ひずみが少なく効率の高い交流電圧を発生す
ることができる交流電圧発生装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、直列的に接
続された複数の電池よりなる直流電源と、この直流電源
の電池を順次切り換え交流電圧を発生するための切換手
段とを備えるようにした交流電圧発生装置である。

【０００６】

【実施例】図１は、この発明の一実施例を示す構成説明
図である。図１（ａ）において、１は、直列的に接続さ
れた複数の電池１１、…、１ｎよりなる直流電源で、各
電池１１、…、１ｎの出力は、切換手段２の接点２０、
２１、…、２（ｎ−１）、２ｎを順次閉として切り換え
ることにより所定のレベルの電圧として接点２Ｃより順
次取り出される。そして、この接点２Ｃは切換スイッチ
手段４の共通接点４０に接続され、接点４１、４２のい
ずれかから取り出される。また、ゼロレベルの接点２０
は、切換スイッチ手段５の共通接点５０に接続され、接
点５１、５２のいずれかから取り出される。切換スイッ
チ手段４、５は極性を切り換えるためのものである。接
点４１と接点５２は、切換スイッチ手段７の一方の接点
７１、共通接点７０よりラインＬ１に接続され、接点４
２、接点５１は、ゼロレベルのラインＬ２に接続され
る。切換スイッチ７は上記接点７１と、商用電源のライ
ン９１に接続する接点７２とを切換え、ラインＬ１、Ｌ
２の出力端子８１、８２より交流電圧を出力する。な
お、商用電源の他方のライン９２は、ラインＬ２を介
し、出力端子８２に接続している。また、切換スイッチ
７の切換は、ライン９１の電圧および位相等を検出手段
６で検出して切換を行う。また、切換手段２の切換制御
は、図１（ｂ）で示すように、なめらかな正弦波となる
よう、所定の時間間隔で、所定の電圧レベル変化となる
ように切換制御手段３により実施される。また、同様に
切換スイッチ手段４、５の切換制御も行う。

【０００７】つまり、まず、切換スイッチ手段４、５の
接点４１、５１が選択接続され、次いで切換制御手段３
は、切換手段２の各接点を２０、２１、…、２ｎと切り
換えて行き、ラインＬ２を基準として図１（ｂ）のよう
に出力電圧を正方向に上昇させる。次に、接点２ｎ、
…、２１、２０と切り換えて行き、図１（ｂ）のように
出力電圧が正で小さくなるようにしゼロとする。ここ
で、切換スイッチ手段４、５の各接点４２、５２が、選
択接続され極性が反転される。切換手段２の接点２０、
２１、…、２ｎと切り換えることにより、出力電圧を負
方向に上昇させる。次に、接点２ｎ、…、２１、２０と
切換えることにより負で小さくなるようにしゼロとす
る。この出力は、切換スイッチの接点７１、７０を介
し、出力端子８１、８２より取り出され交流電圧が得ら
れる。以下、同様の動作がくり返され、図１（ｂ）で示
す、なめらかな擬似的な正弦波の交流電圧が出力され
る。

【０００８】ところで、この直流電圧から交流電圧を得
る交流電圧発生装置をバックアップ用に用いる場合等
は、商用電源のライン９１、９２の電圧レベルおよび位
相を検出手段６で検出し、切換制御手段３は、商用電源
にトラッキングして、切換手段２、切換スイッチ手段
４、５の切換のタイミングを生成し、商用電源の電圧と
位相になるよう合わせておき、電圧レベルが下がりダウ
ンしたとき、切換スイッチ７の接点７２から接点７１に
切り換え直流電源１から商用電源と電圧、位相の合った
交流流信号を取り出す。また、直流電源１から商用電源
に切換える場合、同様にトラッキングを行い、商用電源
の電圧、位相に合わせて、切換スイッチ７を動作さる。

【０００９】なお、直流電源１は、通常の電池の他に、
太陽電池でもよい。切換手段２は、ＭＯＳ−ＦＥＴのよ
うな半導体スイッチを用いれば高速動作が可能であり、
周波数調整も容易である。

【００１０】図２は、この発明の他の一実施例を示す構
成説明図で、図１と同一符号は同等の構成要素を示す。
この例では、電源１は、複数の電池１１、…、１ｎの組
の外に、もう１組の複数の電池１１´、…、１ｎ´の組
より構成され電池１１と電池１１´との接続点はゼロレ
ベルで出力端子１０ｂに接続している。切換手段２は電
池１１、…、１ｎを切り換えるための接点２１、…、２
ｎ、および電池１１´、…、１ｎ´を切り換えるための
接点２１´、…、２ｎ´を有し、共通接点２Ｃを介し、
出力端子１０ａより出力される。

【００１１】つまり、切換手段２の接点２０、２１、
…、２ｎと切り換えることで図１（ｂ）のように正に大
となる出力が出力端子１０ａ、１０ｂより得られ、接点
２ｎ、…、２０と切り換えることで正で小さくなる出力
となる。次に、接点２０、２１´、…、２ｎ´と切り換
えることで負で大となり、接点２ｎ´、…、２１´、２
０と切り換えることで負で小となり、結局、交流電圧出
力が得られる。

【００１２】このように、切り換え手段２を順次切り換
えることにより交流電圧が発生できる。切換のタイミン
グは、直流電源１の各電池が等しい場合は、図１（ｂ）
のような正弦波形の縦軸の電圧をΔＥずつ等分し、この
ときの各電圧となるタイミングで非等分の時間間隔で切
換手段２の各接点を切り換えるようにする。

【００１３】また、直流電源１に太陽電池を用いた場合
などは、正弦波形の横軸の時間軸をΔｔ時間ずつ等分
し、この各時間に対応した非等分電圧となるように、各
電池の電圧を構成し、所定の一定周期で切換手段２を切
換えるようにする。このことにより、切換制御はきわめ
て容易に可能となる。太陽電池であれば、各電池の出力
は小さいので、何個かずつまとめるよう配線パターン処
理等を行い、任意の電圧群を発生させることが容易に可
能となり、家庭用にも適用可能である。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明は、直流電
源から切換手段を用いて交流電源を得るようにしたの
で、簡易な構成でなめらかの正弦波に近い交流電圧を得
ることができ、ひずみが少なくノイズの発生しないもの
とでき周波数の調整も容易に行うことができる。また、
商用電源の停電時等にバックアップ用として、位相を合
わせる等して、連続無停電電源とすることが容易に可能
となり、広範囲に用いることができる。また、直流電源
に太陽電池を用いることにより、無人の交流電源供給装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。

【図２】この発明の一実施例を示す構成説明図である。

【符号の説明】

１直流電源２切換手段３切換制御手段４、５、７切換スイッチ６検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直列的に接続された複数の電池よりなる直
流電源と、この直流電源の電池を順次切り換え交流電圧
を発生するための切換手段とを備えたことを特徴とする
交流電圧発生装置。
【請求項２】前記切換手段の電圧の極性を切り換えるス
イッチ手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の交
流電圧発生装置。