JPH0744794B2 - 直流電源のバッテリーバックアップ装置 - Google Patents
直流電源のバッテリーバックアップ装置Info
- Publication number
- JPH0744794B2 JPH0744794B2 JP63189859A JP18985988A JPH0744794B2 JP H0744794 B2 JPH0744794 B2 JP H0744794B2 JP 63189859 A JP63189859 A JP 63189859A JP 18985988 A JP18985988 A JP 18985988A JP H0744794 B2 JPH0744794 B2 JP H0744794B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power supply
- output
- backup
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
本発明は、直流スイッチング電源装置の停電時の出力を
保証するバッテリーバックアップ装置に係り、特に切替
動作の実行が単純な構成で成されるような改良に関す
る。
保証するバッテリーバックアップ装置に係り、特に切替
動作の実行が単純な構成で成されるような改良に関す
る。
第３図は従来のスイッチングDC−DCコンバータの構成ブ
ロック図である。図中、トランスＴの一次巻線n1に商用
の交流電源等から平滑化して得た直流電圧Vinが入力さ
れ、パルス幅制御用IC（PWM:pulse width modulation）
より送られるスイッチング信号によって、トランジスタ
等のスイッチング素子Trが直流電圧Vinをオンオフす
る。すると、トランスＴの二次巻線n2にスイッチング信
号が現われるので、これをダイオードD1,D2により整流
し、チョークコイルL1により高周波数成分を除去して、
キャパシタC1で平滑化して負荷に直流電圧Voutを供給す
る。この出力電圧Voutは、誤差増幅器により基準電圧Vr
efと比較されて、誤差信号となる。誤差信号はPWM制御
部に送られて、この誤差信号が零となる方向にスイッチ
ング信号が調整される。 電源装置を工業用の制御機器に使用する場合、電源断時
にデータ退避などをして復旧の作業を容易にしている場
合がある。すると、電源断を検出して警報信号を負荷側
に通知すると共に、データ退避作業等をする所定時間
（保持時間と言う）負荷に電力を供給することが必要と
なっている。そこで、入力電圧監視回路を設けて、停電
のときは別のバックアップ用電源に切替えることが行わ
れている。入力電圧監視回路は停電が発生したと見なし
たときは、スイッチSWを切替える。このスイッチは出力
電圧Voutとバックアップ用電池とを接続するもので、通
常は断になっており、停電が発生したときに接続され
る。バックアップ用電池の電圧が出力電圧Voutとして適
正な範囲にある必要があるので、レギュレータを挿入し
てある。
ロック図である。図中、トランスＴの一次巻線n1に商用
の交流電源等から平滑化して得た直流電圧Vinが入力さ
れ、パルス幅制御用IC（PWM:pulse width modulation）
より送られるスイッチング信号によって、トランジスタ
等のスイッチング素子Trが直流電圧Vinをオンオフす
る。すると、トランスＴの二次巻線n2にスイッチング信
号が現われるので、これをダイオードD1,D2により整流
し、チョークコイルL1により高周波数成分を除去して、
キャパシタC1で平滑化して負荷に直流電圧Voutを供給す
る。この出力電圧Voutは、誤差増幅器により基準電圧Vr
efと比較されて、誤差信号となる。誤差信号はPWM制御
部に送られて、この誤差信号が零となる方向にスイッチ
ング信号が調整される。 電源装置を工業用の制御機器に使用する場合、電源断時
にデータ退避などをして復旧の作業を容易にしている場
合がある。すると、電源断を検出して警報信号を負荷側
に通知すると共に、データ退避作業等をする所定時間
（保持時間と言う）負荷に電力を供給することが必要と
なっている。そこで、入力電圧監視回路を設けて、停電
のときは別のバックアップ用電源に切替えることが行わ
れている。入力電圧監視回路は停電が発生したと見なし
たときは、スイッチSWを切替える。このスイッチは出力
電圧Voutとバックアップ用電池とを接続するもので、通
常は断になっており、停電が発生したときに接続され
る。バックアップ用電池の電圧が出力電圧Voutとして適
正な範囲にある必要があるので、レギュレータを挿入し
てある。
しかしながら、この様な構成によると入力電圧監視回路
が必要になり、構成が複雑になっていた。またいつ停電
と見なすかは、負荷電流とコンデンサC1の容量から定め
る必要があり、監視回路の設計は一律に行うことができ
なかった。 本発明はこのような課題を解決したもので、入力電圧監
視回路を装着することなく停電時のバックアップを行う
直流電源を提供することを目的とする。
が必要になり、構成が複雑になっていた。またいつ停電
と見なすかは、負荷電流とコンデンサC1の容量から定め
る必要があり、監視回路の設計は一律に行うことができ
なかった。 本発明はこのような課題を解決したもので、入力電圧監
視回路を装着することなく停電時のバックアップを行う
直流電源を提供することを目的とする。
このような目的を達成する本発明は、出力電圧（Vout）
を直列に接続された分圧抵抗（R1,R2,R3）により分圧す
る出力電圧検出回路と、この分圧された電圧（Vb）を基
準電圧（Vref）と比較して誤差電圧を求める誤差増幅器
と、この誤差電圧がゼロとなるように当該出力電圧を安
定化する制御回路を有する直流電源と、前記直流電源の
出力電圧を直流電源での分圧比よりも高い比率で分圧す
る出力電圧検出回路と、この分圧された電圧（Va）を前
記基準電圧と同一電圧と比較して停電検出電圧に到達し
たか判断する誤差増幅器と、この誤差増幅器で停電検出
電圧に到達したと認めたときはバックアップ用電池の電
力を入力して前記出力電圧よりも僅かに低いバックアッ
プ出力を供給するレギュレータを有するバックアップ用
電源とを備え、この直流電源の出力とバックアップ用電
源の出力を突き合わせたことを特徴としている。
を直列に接続された分圧抵抗（R1,R2,R3）により分圧す
る出力電圧検出回路と、この分圧された電圧（Vb）を基
準電圧（Vref）と比較して誤差電圧を求める誤差増幅器
と、この誤差電圧がゼロとなるように当該出力電圧を安
定化する制御回路を有する直流電源と、前記直流電源の
出力電圧を直流電源での分圧比よりも高い比率で分圧す
る出力電圧検出回路と、この分圧された電圧（Va）を前
記基準電圧と同一電圧と比較して停電検出電圧に到達し
たか判断する誤差増幅器と、この誤差増幅器で停電検出
電圧に到達したと認めたときはバックアップ用電池の電
力を入力して前記出力電圧よりも僅かに低いバックアッ
プ出力を供給するレギュレータを有するバックアップ用
電源とを備え、この直流電源の出力とバックアップ用電
源の出力を突き合わせたことを特徴としている。
本発明の各構成要素はつぎの作用をする。バックアップ
用電源の出力電圧を直流電源の正常時の出力電圧に比べ
て低くしたので、正常時にバックアップ用電源から電力
が供給されることはない。他方停電時には、直流電圧の
正常時の電圧に比べてわずかに低い電圧がバックアップ
用電源から供給されるので、負荷の動作に支障を生じる
ことはない。 また、レギュレータの動作する電圧を、直流電源の安定
化回路の動作する通常範囲から逸脱したと認められる程
度の低い水準に定めているので、無用なバックアップ用
電池の消費が防止される。
用電源の出力電圧を直流電源の正常時の出力電圧に比べ
て低くしたので、正常時にバックアップ用電源から電力
が供給されることはない。他方停電時には、直流電圧の
正常時の電圧に比べてわずかに低い電圧がバックアップ
用電源から供給されるので、負荷の動作に支障を生じる
ことはない。 また、レギュレータの動作する電圧を、直流電源の安定
化回路の動作する通常範囲から逸脱したと認められる程
度の低い水準に定めているので、無用なバックアップ用
電池の消費が防止される。
以下図面を用いて、本発明を説明する。 第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。尚第１図において、前記第３図と同一作用をするも
のには同一符号をつけ説明を省略する。図において、出
力電圧Voutは分圧抵抗R1,R2,R3によりレベル変換されて
おり、抵抗R1,R2の接続点（ａ）の電圧Vaと抵抗R2,R3の
接続点（ｂ）の電圧Vbとは、常にVa＞Vbが成立してい
る。電圧Vbは誤差増幅器（ｂ）に入力され、基準電圧Vr
efと比較される。この誤差信号は、PWM制御回路に入力
され、この誤差電圧がゼロとなる方向にスイッチング素
子に送る信号が調整され、出力電圧Voutの安定化が成さ
れている。 電圧Vaは誤差増幅器（ａ）に入力され、誤差増幅器
（ｂ）と同一値の基準電圧Vrefと比較される。この誤差
信号は、レギュレータの制御端子に入力される。レギュ
レータは、入力端子にバックアップ用電池を接続してお
り、出力端子から安定化した電圧を出力する。この出力
電圧は、直流電源の出力電圧Voutに比べて僅かに低くす
る。 このように構成された装置の動作を次に説明する。正常
状態では、出力電圧Voutは次式で示される電圧に安定化
されている。 Vout＝｛（R1＋R2＋R3）/R3｝/Vref （１） そこで、電圧Vaは次式で示される電圧となる。 Va＝｛（R2＋R3）／（R1＋R2＋R3）｝・Vout ＝｛（R2＋R3）/R3｝・Vref （２） 従って、電圧Vaは基準電圧Vrefに比べ常に大きく、この
ような誤差信号が制御端子に入力されたときはレギュレ
ータの出力が断されるようにするとよい。尤も断しなく
ても、出力端の電圧は出力単に比べて僅かに低くなって
いるに過ぎないから、レギュレータが破損する虞はな
く、またバックアップ用電源から無用の出力電圧が送ら
れることもない。 次に停電状態に付いて説明する。停電状態であるから、
主出力用の直流電源からの出力電圧Voutは徐々に低下し
てゼロになる。このとき、電圧Vbが基準電圧Vrefに比べ
低くなると、誤差増幅器（Ａ）の制御信号に従い、レギ
ュレータが動作を開始する。このとき供給する電圧はレ
ギュレータが動作を開始する次の電圧と大略同じにする
のがよい。 Vout＝｛R1/（R2＋R3）＋１｝・Vref （３） 第２図は本発明の他の実施例の説明図である。ここでは
２出力電源を示しており、主出力の出力電圧Vout1は第
１図と同様の形式（図示せず）で安定化されている。従
出力の出力電圧Vout2は可飽和リアクトル（マグアンプ
や磁気増幅器とも呼ばれる）で出力電圧を安定化したも
のである。従出力に付いて説明すると、トランスの二次
巻線n3に現れたスイッチング信号はダイオードD3,D4に
より整流され、チョークコイルL2によって高周波数成分
が除去され、キャパシタC2によって平滑化して出力電圧
Vout2を得ている。出力電圧Vout2は分圧抵抗R1,R2,R3に
よってレベル変換される。抵抗R2,R3の接続点の電圧Vb
は誤差増幅器（ｂ）に入力され、基準電圧Vrefと比較さ
れて誤差信号がダイオードD5を介して可飽和リアクトル
SRに送られる。可飽和リアクトルは、この誤差信号を制
御信号として、トランス二次側に流れる電流の量を調整
している。 このように構成された装置の動作は、第１図の装置の動
作とほぼ同じであるから省略する。なお、バックアップ
用電源で保護するのは従出力であり、主出力の保護も行
うには異なる電圧のバックアップ用電源を別途設ける必
要がある。
る。尚第１図において、前記第３図と同一作用をするも
のには同一符号をつけ説明を省略する。図において、出
力電圧Voutは分圧抵抗R1,R2,R3によりレベル変換されて
おり、抵抗R1,R2の接続点（ａ）の電圧Vaと抵抗R2,R3の
接続点（ｂ）の電圧Vbとは、常にVa＞Vbが成立してい
る。電圧Vbは誤差増幅器（ｂ）に入力され、基準電圧Vr
efと比較される。この誤差信号は、PWM制御回路に入力
され、この誤差電圧がゼロとなる方向にスイッチング素
子に送る信号が調整され、出力電圧Voutの安定化が成さ
れている。 電圧Vaは誤差増幅器（ａ）に入力され、誤差増幅器
（ｂ）と同一値の基準電圧Vrefと比較される。この誤差
信号は、レギュレータの制御端子に入力される。レギュ
レータは、入力端子にバックアップ用電池を接続してお
り、出力端子から安定化した電圧を出力する。この出力
電圧は、直流電源の出力電圧Voutに比べて僅かに低くす
る。 このように構成された装置の動作を次に説明する。正常
状態では、出力電圧Voutは次式で示される電圧に安定化
されている。 Vout＝｛（R1＋R2＋R3）/R3｝/Vref （１） そこで、電圧Vaは次式で示される電圧となる。 Va＝｛（R2＋R3）／（R1＋R2＋R3）｝・Vout ＝｛（R2＋R3）/R3｝・Vref （２） 従って、電圧Vaは基準電圧Vrefに比べ常に大きく、この
ような誤差信号が制御端子に入力されたときはレギュレ
ータの出力が断されるようにするとよい。尤も断しなく
ても、出力端の電圧は出力単に比べて僅かに低くなって
いるに過ぎないから、レギュレータが破損する虞はな
く、またバックアップ用電源から無用の出力電圧が送ら
れることもない。 次に停電状態に付いて説明する。停電状態であるから、
主出力用の直流電源からの出力電圧Voutは徐々に低下し
てゼロになる。このとき、電圧Vbが基準電圧Vrefに比べ
低くなると、誤差増幅器（Ａ）の制御信号に従い、レギ
ュレータが動作を開始する。このとき供給する電圧はレ
ギュレータが動作を開始する次の電圧と大略同じにする
のがよい。 Vout＝｛R1/（R2＋R3）＋１｝・Vref （３） 第２図は本発明の他の実施例の説明図である。ここでは
２出力電源を示しており、主出力の出力電圧Vout1は第
１図と同様の形式（図示せず）で安定化されている。従
出力の出力電圧Vout2は可飽和リアクトル（マグアンプ
や磁気増幅器とも呼ばれる）で出力電圧を安定化したも
のである。従出力に付いて説明すると、トランスの二次
巻線n3に現れたスイッチング信号はダイオードD3,D4に
より整流され、チョークコイルL2によって高周波数成分
が除去され、キャパシタC2によって平滑化して出力電圧
Vout2を得ている。出力電圧Vout2は分圧抵抗R1,R2,R3に
よってレベル変換される。抵抗R2,R3の接続点の電圧Vb
は誤差増幅器（ｂ）に入力され、基準電圧Vrefと比較さ
れて誤差信号がダイオードD5を介して可飽和リアクトル
SRに送られる。可飽和リアクトルは、この誤差信号を制
御信号として、トランス二次側に流れる電流の量を調整
している。 このように構成された装置の動作は、第１図の装置の動
作とほぼ同じであるから省略する。なお、バックアップ
用電源で保護するのは従出力であり、主出力の保護も行
うには異なる電圧のバックアップ用電源を別途設ける必
要がある。
以上説明したように、本発明によれば次のような実用上
の効果がある。 バックアップ用電源の切替を直流電源の出力電圧より
も低くすることで自動的にしているので、切替え用のス
イッチSWの信頼性やスイッチング速度を考慮しなくて済
み、信頼性はソリッドステート素子並に高くなる。 従来例のような入力電圧監視回路が不要になるので、
構成が単純になる。
の効果がある。 バックアップ用電源の切替を直流電源の出力電圧より
も低くすることで自動的にしているので、切替え用のス
イッチSWの信頼性やスイッチング速度を考慮しなくて済
み、信頼性はソリッドステート素子並に高くなる。 従来例のような入力電圧監視回路が不要になるので、
構成が単純になる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は本発明の他の実施例の説明図、第３図は従来装置の
構成ブロック図である。 Vref…基準電圧、Vin…入力電圧、Vout…出力電圧、Bat
tery…バックアップ用電源。
図は本発明の他の実施例の説明図、第３図は従来装置の
構成ブロック図である。 Vref…基準電圧、Vin…入力電圧、Vout…出力電圧、Bat
tery…バックアップ用電源。
Claims (1)
- 【請求項１】出力電圧（Vout）を直列に接続された分圧
抵抗（R1,R2,R3）により分圧する出力電圧検出回路と、
この分圧された電圧（Vb）を基準電圧（Vref）と比較し
て誤差電圧を求める誤差増幅器と、この誤差電圧がゼロ
となるように当該出力電圧を安定化する制御回路を有す
る直流電源と、 前記直流電源の出力電圧を直流電源での分圧比よりも高
い比率で分圧する出力電圧検出回路と、この分圧された
電圧（Va）を前記基準電圧と同一電圧と比較して停電検
出電圧に到達したか判断する誤差増幅器と、この誤差増
幅器で停電検出電圧に到達したと認めたときはバックア
ップ用電池の電力を入力して前記出力電圧よりも僅かに
低いバックアップ出力を供給するレギュレータを有する
バックアップ用電源とを備え、 この直流電源の出力とバックアップ用電源の出力を突き
合わせたことを特徴とする直流電源のバッテリーバック
アップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63189859A JPH0744794B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 直流電源のバッテリーバックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63189859A JPH0744794B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 直流電源のバッテリーバックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0241631A JPH0241631A (ja) | 1990-02-09 |
| JPH0744794B2 true JPH0744794B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=16248376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63189859A Expired - Lifetime JPH0744794B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 直流電源のバッテリーバックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744794B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2776493B2 (ja) * | 1994-08-12 | 1998-07-16 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 電子機器用電源装置及びその制御方法 |
| JP4726398B2 (ja) * | 2003-05-27 | 2011-07-20 | 新電元工業株式会社 | 無停電用通信整流電源装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532108A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-06 | Fujitsu Ltd | Searching method for trouble in input-output device |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP63189859A patent/JPH0744794B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0241631A (ja) | 1990-02-09 |
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