JPH08331862A - Uninterruptible power supply - Google Patents

Uninterruptible power supply

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JPH08331862A
JPH08331862A JP7131970A JP13197095A JPH08331862A JP H08331862 A JPH08331862 A JP H08331862A JP 7131970 A JP7131970 A JP 7131970A JP 13197095 A JP13197095 A JP 13197095A JP H08331862 A JPH08331862 A JP H08331862A
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JP
Japan
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circuit
current
output
inverter circuit
voltage
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Application number
JP7131970A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Obuse
俊 小布施
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To quickly detect a load having an accident without stopping an uninterruptible power supply, in the case where there is an accident wherein an excessive current flows in any of a plurality of the loads. CONSTITUTION: A load current output from an inverter circuit 3 is detected for whether it is increased to an excessive current or not by an excessive current detecting circuit 14. While detecting the excessive current, output voltage of the inverter circuit 3 is decreased by an output voltage decreasing circuit 15. In this way, the load current is controlled so as to be an operating current or more of a load side overcurrent detector and an overload durable amount or less of the inverter circuit 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、負荷電流が予め定めた
動作電流以上になると電流の入力を遮断するように動作
する過電流検出装置を備えた複数の交流負荷に対して設
けられる無停電電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an uninterruptible power supply provided for a plurality of AC loads equipped with an overcurrent detecting device which operates so as to cut off the input of a current when the load current exceeds a predetermined operating current. It relates to a power supply device.

【0002】[0002]

【従来の技術】無停電電源装置側には負荷電流が予め定
めた動作電流以上になるとインバータ回路の動作を停止
させて電流の出力を停止するいわゆるブレーカと呼ばれ
る過電流検出装置が設けられている。しかしながら負荷
に取付けられる過電流検出装置は、無停電電源装置に用
いられる過電流検出装置よりも応答が遅いため、複数の
負荷のうちのいずれかで短絡事故等が発生して過大電流
が流れたときには、無停電電源装置側の過電流検出装置
が先に作動してしまう。そのためにどの負荷で事故が発
生したのかを直ちに検出することができない。特に変電
所等のように停電の復旧を迅速に行う必要がある場所で
用いられている無停電電源装置でこのような事態が発生
すると、停電の復旧が遅くなる問題がある。
2. Description of the Related Art On the uninterruptible power supply side, an overcurrent detecting device called a breaker is provided which stops the operation of an inverter circuit to stop the output of current when the load current exceeds a predetermined operating current. . However, since the overcurrent detection device attached to the load has a slower response than the overcurrent detection device used for the uninterruptible power supply, a short circuit accident, etc. occurred in one of the multiple loads and an excessive current flowed. At times, the overcurrent detection device on the uninterruptible power supply side operates first. Therefore, it is not possible to immediately detect under which load the accident occurred. In particular, when such a situation occurs in an uninterruptible power supply device used in a place where it is necessary to quickly restore power failure, such as a substation, there is a problem that power failure recovery is delayed.

【0003】本発明の目的は、複数の交流負荷のうちの
どの交流負荷で事故が発生したかを速やかに検出するこ
とができる無停電電源装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply capable of promptly detecting which AC load among a plurality of AC loads has caused an accident.

【0004】本発明の他の目的は、無停電電源装置を停
止させることなく、過大電流発生事故が発生した交流負
荷を簡単に知ることを可能にする無停電電源装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply which makes it possible to easily know an AC load in which an overcurrent occurrence accident has occurred without stopping the uninterruptible power supply.

【0005】本発明の更に他の目的は、過大電流が流れ
たときに、交流負荷側の過電流検出装置を作動させるこ
とができる無停電電源装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply device capable of operating an overcurrent detection device on the AC load side when an excessive current flows.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、負荷電流が予
め定めた動作電流以上になると電流の入力を遮断するよ
うに動作するいわゆるブレーカ等と呼ばれる過電流検出
装置を備えた複数の交流負荷に対して設けられ、交流電
源で停電が発生しているときに蓄電池を電源としてイン
バータ回路を動作させて複数の交流負荷に交流電力を供
給する無停電電源装置を改良の対象とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a plurality of AC loads equipped with an overcurrent detection device called a breaker that operates so as to cut off the input of a current when the load current exceeds a predetermined operating current. An uninterruptible power supply device that is provided for the AC power supply and supplies AC power to a plurality of AC loads by operating an inverter circuit using a storage battery as a power supply when a power failure occurs in the AC power supply.

【0007】本発明が改良の対象とする無停電電源装置
は、常時インバータ回路を動作させてインバータ回路の
出力を負荷に供給するタイプの無停電電源装置と、常時
はインバータ回路を停止させておき、交流電源の停電を
検出するとインバータ回路を動作させてインバータ回路
の出力を負荷に供給するタイプの無停電電源装置のいず
れにも適用できる。
The uninterruptible power supply to be improved by the present invention includes an uninterruptible power supply of a type in which an inverter circuit is constantly operated to supply the output of the inverter circuit to a load, and the inverter circuit is always stopped. The present invention can be applied to any uninterruptible power supply device of a type that operates an inverter circuit to detect an AC power failure and supplies the output of the inverter circuit to a load.

【0008】インバータ回路の制御方式はどのようなも
のでもよいが、一般的にはフィードバック回路を用いて
インバータ回路の出力電圧を予め定めた所定の電圧(実
効値)に維持する定電圧制御方式が用いられる。定電圧
制御方式を用いる場合には、インバータ回路の制御を周
知のパルス幅変調制御回路(PWM制御回路)を用いて
行うのが一般的である。
Any control method may be used for the inverter circuit, but in general, there is a constant voltage control method for maintaining the output voltage of the inverter circuit at a predetermined voltage (effective value) using a feedback circuit. Used. When the constant voltage control method is used, control of the inverter circuit is generally performed using a well-known pulse width modulation control circuit (PWM control circuit).

【0009】本発明では、インバータ回路から交流負荷
に供給する負荷電流が予め定めた過大電流以上になって
いるか否かを検出する過大電流検出回路と、過大電流検
出回路が過大電流を検出している間、負荷電流が動作電
流以上でインバータ回路の過負荷耐量以下になるように
インバータ回路の出力電圧を低下させる出力電圧低下回
路とを用いる。
According to the present invention, the overcurrent detection circuit detects whether the load current supplied from the inverter circuit to the AC load is equal to or more than a predetermined overcurrent, and the overcurrent detection circuit detects the overcurrent. And an output voltage lowering circuit that lowers the output voltage of the inverter circuit so that the load current is equal to or higher than the operating current and equal to or lower than the overload withstand amount of the inverter circuit during the operation.

【0010】ここで過大電流検出回路は、負荷電流に過
大な電流が流れていることを検出できるものであれば、
どのような構成でもよい。例えば、負荷電流を整流する
整流回路と、この整流回路の出力と過大電流に対応した
基準値とを比較する比較回路と、比較回路から信号が出
力されると予め定めた所定の期間過大電流検出信号を出
力する過大電流検出信号出力回路とから過大電流検出回
路を構成することもできる。ここで整流回路としては、
過大電流の存在がそのまま現われる半波整流回路や全波
整流回路を用いるのが好ましい。また比較回路で用いる
基準値は、インバータ回路の定格電流と過負荷耐量(過
負荷状態においてインバータ回路の動作を維持できる許
容電流)を考慮して定められる。具体的には、定格電流
より僅かに大きい値を基準値とすることができる。過大
電流検出信号出力回路から出力される過大電流検出信号
の出力期間即ち「所定の期間」は、比較回路から不連続
的に信号が出力されている期間であっても、連続した過
大電流検出信号を出力できるように定められる。
If the overcurrent detection circuit can detect that an excessive current is flowing in the load current,
Any configuration may be used. For example, a rectifier circuit that rectifies the load current, a comparison circuit that compares the output of this rectifier circuit with a reference value that corresponds to the overcurrent, and an overcurrent detection for a predetermined period when a signal is output from the comparison circuit. It is also possible to configure the overcurrent detection circuit from an overcurrent detection signal output circuit that outputs a signal. Here, as the rectifier circuit,
It is preferable to use a half-wave rectifier circuit or a full-wave rectifier circuit in which the presence of excessive current appears as it is. The reference value used in the comparison circuit is determined in consideration of the rated current of the inverter circuit and the overload withstand amount (allowable current that can maintain the operation of the inverter circuit in the overload state). Specifically, a value slightly larger than the rated current can be used as the reference value. The output period of the overcurrent detection signal output from the overcurrent detection signal output circuit, that is, the "predetermined period", is a continuous overcurrent detection signal even when the signal is discontinuously output from the comparison circuit. Is defined to be able to output.

【0011】また前述の出力電圧低下回路は、過大電流
検出回路が過大電流を検出している間、負荷電流が負荷
における過電流検出装置の動作電流以上でインバータ回
路の過負荷耐量以下になるようにインバータ回路の出力
電圧を低下させることができるものであれば、いかなる
構成であってもよい。例えば、過大電流検出信号が出力
されている期間パルス幅変調制御回路に入力される制御
信号の電圧を低下させる分圧回路により出力電圧低下回
路を構成してもよい。このように制御信号の電圧を低下
させることにより、インバータ回路の出力電圧を低下さ
せると、簡単且つ迅速にインバータ回路の出力電圧を所
望の範囲まで低減することができる。
Further, the above-mentioned output voltage lowering circuit is designed so that the load current becomes equal to or higher than the operating current of the overcurrent detection device in the load and equal to or lower than the overload withstanding capacity of the inverter circuit while the excessive current detection circuit detects the excessive current. Any configuration may be used as long as it can reduce the output voltage of the inverter circuit. For example, the output voltage lowering circuit may be configured by a voltage dividing circuit that lowers the voltage of the control signal input to the pulse width modulation control circuit while the excessive current detection signal is being output. When the output voltage of the inverter circuit is lowered by lowering the voltage of the control signal in this manner, the output voltage of the inverter circuit can be reduced to a desired range easily and quickly.

【0012】またこのような分圧回路は、例えば、パル
ス幅変調制御回路の制御信号入力部に直列に接続された
第1の電流制限手段と、制御信号入力部と第1の電流制
限手段との電気的接続点と過大電流検出信号出力回路の
負極端子またはアースとの間に電気的に接続された半導
体スイッチ回路及び第2の電流制限手段からなる直列回
路とから構成することができる。なおこの場合、半導体
スイッチ回路は過大電流検出信号が出力されている期間
導通するように構成すればよい。このようにすると、過
大電流検出信号が出力されている期間半導体スイッチ回
路が導通してパルス幅変調制御回路には第1の電流制限
手段と第2の電流制限手段とにより分圧された制御信号
が入力される。制御信号の電圧が低下すると、パルス幅
変調制御回路はパルス幅変調の基準となる基準電圧が低
下してインバータ回路の出力電圧は低下する。典型的
な、パルス幅変調制御回路では、例えば、所定の周期で
発生する三角波等の基準振動波と直流レベルの基準電圧
とを比較し、基準振動波の電圧が基準電圧に達するまで
の期間、インバータ回路から出力を出すようにインバー
タ回路を制御する。制御信号は、基準振動波または基準
電圧を制御するものであり、制御信号の電圧が大きくな
ると基準振動波のピーク電圧または基準電圧は高くな
り、制御信号の電圧が小さくなると基準振動波のピーク
電圧または基準電圧は低下する。したがって制御信号を
分圧して制御信号の電圧を低下させれば、基準振動波の
ピーク電圧または基準電圧が低下してインバータ回路の
出力電圧が低下することになる。
Further, such a voltage dividing circuit includes, for example, a first current limiting means connected in series to a control signal input section of the pulse width modulation control circuit, a control signal input section and a first current limiting means. Of the semiconductor switch circuit and a series circuit including a second current limiting unit electrically connected between the electrical connection point of the above and the negative terminal of the overcurrent detection signal output circuit or the ground. In this case, the semiconductor switch circuit may be configured to be conductive while the overcurrent detection signal is being output. With this configuration, the semiconductor switch circuit is turned on while the excessive current detection signal is being output, and the pulse width modulation control circuit has the control signal divided by the first current limiting unit and the second current limiting unit. Is entered. When the voltage of the control signal decreases, the reference voltage that serves as a reference for pulse width modulation in the pulse width modulation control circuit decreases, and the output voltage of the inverter circuit decreases. In a typical pulse width modulation control circuit, for example, a reference oscillation wave such as a triangular wave generated in a predetermined cycle is compared with a reference voltage of a DC level, a period until the voltage of the reference oscillation wave reaches the reference voltage, The inverter circuit is controlled so that the output is output from the inverter circuit. The control signal controls the reference vibration wave or reference voltage.When the voltage of the control signal increases, the peak voltage or reference voltage of the reference vibration wave increases, and when the voltage of the control signal decreases, the peak voltage of the reference vibration wave. Alternatively, the reference voltage drops. Therefore, if the voltage of the control signal is reduced by dividing the control signal, the peak voltage of the reference vibration wave or the reference voltage is reduced, and the output voltage of the inverter circuit is reduced.

【0013】[0013]

【作用】複数の交流負荷のうち1つの交流負荷で短絡等
の事故が発生して過大電流が流れると、過大電流検出回
路が過大電流を検出する。過大電流検出回路が過大電流
を検出すると、出力電圧低下回路は負荷電流が負荷にお
ける過電流検出装置の動作電流以上でインバータ回路の
過負荷耐量以下になるようにインバータ回路の出力電圧
を低下させる。したがって過大電流が発生した場合で
も、インバータ回路は安全な範囲で動作を継続し、事故
が発生した交流負荷に過電流検出装置の動作電流以上の
電流を流し続ける。この状態がしばらく続くと、事故が
発生した交流負荷の過電流検出装置が動作してこの交流
負荷への電流の供給が遮断される。過電流検出装置の動
作により、事故が発生した交流負荷がインバータ回路か
ら切り離されると、過大電流検出回路は過大電流を検出
しなくなり、出力電圧低下回路は動作を停止して、イン
バータ回路の出力電圧を元に戻す。このように本発明に
よれば、交流負荷で事故が発生すると、交流負荷側の過
電流検出装置が必ず動作するため、事故が発生した交流
負荷を迅速に特定することができて、その後の対処を迅
速に行える。
When a fault such as a short circuit occurs in one of the plurality of AC loads and an excess current flows, the excess current detection circuit detects the excess current. When the overcurrent detection circuit detects an overcurrent, the output voltage lowering circuit lowers the output voltage of the inverter circuit so that the load current is equal to or higher than the operating current of the overcurrent detection device in the load and is equal to or lower than the overload withstand amount of the inverter circuit. Therefore, even if an overcurrent occurs, the inverter circuit continues to operate in a safe range, and a current equal to or higher than the operating current of the overcurrent detection device continues to flow in the AC load in which the accident has occurred. If this state continues for a while, the overcurrent detection device of the AC load in which the accident has occurred operates to cut off the supply of current to this AC load. When the AC load in which an accident occurs is disconnected from the inverter circuit due to the operation of the overcurrent detection device, the overcurrent detection circuit stops detecting the overcurrent, the output voltage drop circuit stops operating, and the output voltage of the inverter circuit Put back. As described above, according to the present invention, when an accident occurs in an AC load, the overcurrent detection device on the AC load side always operates, so that it is possible to quickly identify the AC load in which the accident has occurred, and take action thereafter. Can be done quickly.

【0014】[0014]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図1において、1は商用交流電源Sの出力を整流す
る整流回路であり、2はこの整流回路の出力により浮動
充電される蓄電池であり、3は常時は整流回路1の直流
電力を交流電力に変換し、交流電源Sの停電時には蓄電
池2の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路で
ある。このインバータ回路3の出力は複数の交流負荷2
1〜25に対して供給され、各交流負荷は負荷電流が予
め定めた動作電流以上になると電流の入力を遮断する動
作をする過電流検出装置(21a〜25a)を備えてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a rectifier circuit that rectifies the output of the commercial AC power source S, 2 is a storage battery that is floatingly charged by the output of this rectifier circuit, and 3 is the DC power of the rectifier circuit 1 that is always AC power. It is an inverter circuit for converting and converting the DC power of the storage battery 2 into AC power when the AC power supply S fails. The output of this inverter circuit 3 is a plurality of AC loads 2
1 to 25, each AC load is provided with an overcurrent detection device (21a to 25a) that shuts off the input of the current when the load current exceeds a predetermined operating current.

【0015】4は基準電圧発生回路であり、5はインバ
ータ出力帰還電圧検出回路であり、6はこれらの回路
4,5の出力電圧を比較する比較器である。7は比較器
6の出力を増幅する誤差増幅器、8は通常は誤差増幅器
7の出力により直接制御されてパルス幅変調信号を出力
して、インバータ回路3を構成する半導体素子をスイッ
チング制御するパルス幅変調制御回路である。上記のブ
ロック4〜8により、定電圧制御回路9が構成されてい
る。
Reference numeral 4 is a reference voltage generating circuit, 5 is an inverter output feedback voltage detecting circuit, and 6 is a comparator for comparing the output voltages of these circuits 4 and 5. Reference numeral 7 is an error amplifier that amplifies the output of the comparator 6, and reference numeral 8 is a pulse width that is directly controlled by the output of the error amplifier 7 and outputs a pulse width modulation signal, which is used for switching control of the semiconductor elements forming the inverter circuit 3. It is a modulation control circuit. The blocks 4 to 8 constitute a constant voltage control circuit 9.

【0016】10はインバータ3の負荷電流を検出する
ための変流器、11は変流器の出力電流を整流する整流
回路、12は整流回路11の出力と過大負荷電流に対応
した基準値とを比較する比較回路である。13は比較回
路12から検出信号が出力されると予め定めた所定の期
間、過大電流検出信号を出力する過大電流検出信号出力
回路であり、例えば、トリガー可能な単安定マルチバイ
ブレータ等で構成される。上記のブロック11〜13に
よりインバータ回路3の負荷電流が所定の過大電流以上
になっているか否かを検出する過大電流検出回路14が
構成されている。15は過大電流検出信号が出力されて
いる期間、誤差増幅器7からパルス幅変調回路8に入力
される制御信号の電圧を調整して(具体的には分圧し
て)、インバータ回路3の出力電圧を低下させる出力電
圧低下回路である。出力電圧低下回路15は、過大電流
検出信号が出力されていないときには、誤差増幅器7の
出力をそのままパルス幅変調制御回路8に通過させる。
Reference numeral 10 is a current transformer for detecting the load current of the inverter 3, 11 is a rectifier circuit for rectifying the output current of the current transformer, and 12 is an output of the rectifier circuit 11 and a reference value corresponding to an excessive load current. Is a comparison circuit for comparing. Reference numeral 13 denotes an overcurrent detection signal output circuit that outputs an overcurrent detection signal for a predetermined period when a detection signal is output from the comparison circuit 12, and is composed of, for example, a triggerable monostable multivibrator or the like. . The blocks 11 to 13 constitute an overcurrent detection circuit 14 that detects whether the load current of the inverter circuit 3 is equal to or more than a predetermined overcurrent. Reference numeral 15 is an output voltage of the inverter circuit 3 for adjusting (specifically dividing) the voltage of the control signal input from the error amplifier 7 to the pulse width modulation circuit 8 while the overcurrent detection signal is being output. Is an output voltage lowering circuit for lowering the voltage. The output voltage reduction circuit 15 allows the output of the error amplifier 7 to pass through the pulse width modulation control circuit 8 as it is when the overcurrent detection signal is not output.

【0017】本実施例では、定電圧制御回路9、過大電
流検出回路14、及び出力電圧低下回路15によりイン
バータ回路制御装置を構成している。21〜25はイン
バータ回路3の出力端に並列接続された複数の負荷であ
り、21a〜25aは各負荷側に設けられたヒューズ等
からなる過電流検出装置である。
In this embodiment, the constant voltage control circuit 9, the excessive current detection circuit 14, and the output voltage reduction circuit 15 constitute an inverter circuit control device. Reference numerals 21 to 25 are a plurality of loads connected in parallel to the output terminals of the inverter circuit 3, and 21a to 25a are overcurrent detection devices including fuses and the like provided on the respective load sides.

【0018】次に、本実施例の動作を説明する。先ず、
定電圧制御回路9の動作について述べると、基準電圧発
生回路4はインバータ出力の基準となる基準正弦波電圧
を出力する。この基準電圧と、インバータ出力帰還電圧
検出回路5から出力されるインバータ出力帰還電圧とが
比較器6に入力される。比較器6からは、インバータ出
力帰還電圧が大きくなると電圧が小さくなるような逆極
性の誤差信号が出力される。この誤差信号は誤差増幅器
7に入力されて、増幅器7よりパルス幅変調制御回路8
を制御する制御信号が出力される。パルス幅変調制御回
路8は、入力される制御信号により三角波等の基準振動
波のピーク電圧を制御して、基準振動波と定レベルの基
準電圧との大小関係に応じて、基準振動波の電圧が基準
電圧に達するまでの期間だけインバータ回路3から出力
を出すようにインバータ回路3をスイッチング制御す
る。以上の動作により、インバータ回路3の出力電圧を
定電圧に保持する定電圧制御が行われる。
Next, the operation of this embodiment will be described. First,
The operation of the constant voltage control circuit 9 will be described. The reference voltage generation circuit 4 outputs a reference sine wave voltage which serves as a reference for the inverter output. The reference voltage and the inverter output feedback voltage output from the inverter output feedback voltage detection circuit 5 are input to the comparator 6. The comparator 6 outputs an error signal of reverse polarity such that the voltage decreases as the inverter output feedback voltage increases. This error signal is input to the error amplifier 7 and is output from the amplifier 7 to the pulse width modulation control circuit 8
A control signal for controlling is output. The pulse width modulation control circuit 8 controls the peak voltage of the reference vibration wave such as a triangular wave by the input control signal, and according to the magnitude relationship between the reference vibration wave and the constant level reference voltage, the voltage of the reference vibration wave is controlled. The inverter circuit 3 is switching-controlled so that the inverter circuit 3 outputs an output only during a period until the voltage reaches the reference voltage. By the above operation, constant voltage control for holding the output voltage of the inverter circuit 3 at a constant voltage is performed.

【0019】なお定電圧制御回路9をパルス幅変調制御
回路8における基準電圧を変化させて、インバータの出
力を定電圧制御するようにしてもよい。その場合には、
インバータ出力帰還電圧検出回路5を内部に整流回路を
含んでインバータ出力を直流電圧に変換する構成とす
る。そして基準電圧発生回路4は、一定の基準電圧を発
生するように構成する。また比較器12は、インバータ
出力帰還電圧検出回路5の出力と基準電圧発生回路4の
出力とを比較してその差を誤差増幅器7に出力する。誤
差増幅器7は比較した結果を増幅してパルス幅変調制御
回路8に制御信号として出力する。この場合には、この
制御信号によりパルス幅変調制御回路8において基準振
動波と比較される基準電圧を制御信号の変化に応じて制
御することにより、インバータ回路3の出力電圧を定電
圧に保持する定電圧制御を行う。
The constant voltage control circuit 9 may change the reference voltage in the pulse width modulation control circuit 8 to control the output of the inverter by constant voltage. In that case,
The inverter output feedback voltage detection circuit 5 is configured to include a rectifier circuit inside to convert the inverter output into a DC voltage. Then, the reference voltage generating circuit 4 is configured to generate a constant reference voltage. Further, the comparator 12 compares the output of the inverter output feedback voltage detection circuit 5 with the output of the reference voltage generation circuit 4 and outputs the difference to the error amplifier 7. The error amplifier 7 amplifies the comparison result and outputs it to the pulse width modulation control circuit 8 as a control signal. In this case, the output voltage of the inverter circuit 3 is held at a constant voltage by controlling the reference voltage, which is compared with the reference oscillation wave in the pulse width modulation control circuit 8 by this control signal, according to the change of the control signal. Performs constant voltage control.

【0020】次に、本発明の主要部である過大電流検出
回路14と出力電圧低下回路15の動作について図2を
参照して説明する。インバータ回路3から供給される負
荷電流の大きさに対応する変流器10からの出力電流は
整流回路11に入力されて全波整流される。この整流出
力は比較回路12に入力されて、過大電流に対応した基
準値と比較される[図2(A)参照]。整流出力がこの
基準値Vref 以上になると、比較回路12からパルス信
号が出力され[図2(B)参照]、このパルス信号に応
じて過大電流検出信号出力回路13から予め定めた所定
の期間、連続的に過大電流検出信号が出力される[図2
(C)参照]。過大電流検出信号出力回路13は、比較
回路12から出力されるパルス信号によってトリガーさ
れる単安定マルチバイブレータによって構成される。し
たがって過大電流検出信号出力回路13は、比較回路1
2からパルス信号が出力されている間、単安定マルチバ
イブレータがトリガされ続けて連続した過大電流検出信
号が出力される。この過大電流検出信号が出力されてい
る間、出力電圧低下回路15はパルス幅変調制御回路8
に入力される制御信号の電圧を低下させる動作を行う。
これにより、パルス幅変調制御回路8から出力されるイ
ンバータ回路制御信号のパルス幅を小さくして、インバ
ータ回路3の出力電圧を所要の範囲まで低下させる。こ
の所要の範囲とは、インバータ回路3の出力負荷電流が
個々の負荷における過電流検出装置の動作電流以上で、
インバータ回路3の過負荷耐量以下になるような大きさ
の出力電圧である。以上のようにして、負荷電流が過大
になった場合、インバータ回路3の出力電圧を低下させ
ることにより、過大電流が発生した場合でもインバータ
回路3は安全な範囲で動作を継続し、事故を生じた負荷
に過電流検出装置の動作電流以上の電流を流し続ける。
Next, the operations of the overcurrent detection circuit 14 and the output voltage lowering circuit 15, which are the main parts of the present invention, will be described with reference to FIG. The output current from the current transformer 10 corresponding to the magnitude of the load current supplied from the inverter circuit 3 is input to the rectifier circuit 11 and full-wave rectified. This rectified output is input to the comparison circuit 12 and compared with the reference value corresponding to the excessive current [see FIG. 2 (A)]. When the rectified output becomes equal to or higher than the reference value Vref, the comparison circuit 12 outputs a pulse signal [see FIG. 2 (B)], and the overcurrent detection signal output circuit 13 outputs a pulse signal in accordance with the pulse signal for a predetermined period. Overcurrent detection signal is continuously output [Fig. 2
(See (C)]. The excess current detection signal output circuit 13 is composed of a monostable multivibrator triggered by the pulse signal output from the comparison circuit 12. Therefore, the overcurrent detection signal output circuit 13 is
While the pulse signal is being output from 2, the monostable multivibrator is continuously triggered to output a continuous overcurrent detection signal. While the overcurrent detection signal is being output, the output voltage reduction circuit 15 keeps the pulse width modulation control circuit 8
The operation of lowering the voltage of the control signal input to is performed.
As a result, the pulse width of the inverter circuit control signal output from the pulse width modulation control circuit 8 is reduced, and the output voltage of the inverter circuit 3 is reduced to the required range. This required range means that the output load current of the inverter circuit 3 is not less than the operating current of the overcurrent detection device in each load,
The output voltage is of a magnitude that is equal to or less than the overload withstand amount of the inverter circuit 3. As described above, when the load current becomes excessive, the output voltage of the inverter circuit 3 is lowered, so that the inverter circuit 3 continues to operate in a safe range even if an excessive current occurs, causing an accident. Continued to flow a current equal to or higher than the operating current of the overcurrent detection device to the load.

【0021】図3は、上述の制御によるインバータ回路
3の出力電圧と負荷電流の変化の態様を示した波形図
で、e1 が正規のインバータ出力電圧、i1 が通常の負
荷電流である。i2 は過大負荷電流であり、この過大負
荷電流i2 が検出されると、インバータ出力電圧はe2
のように低減される。そして、負荷電流は前記のような
大きさの電流i3 となって流れる。これにより、事故が
発生した負荷(21〜25)の過電流検出装置(21a
〜25a)が動作して、この負荷への給電が遮断され
る。この過電流検出装置の動作により、事故が発生した
負荷がインバータ回路3の出力から切り離されると、過
大電流検出回路14は過大電流を検出しなくなり、出力
電圧低下回路15は動作を停止する。これにより、イン
バータ回路3の出力電圧は元の定電圧状態に戻る。以上
のようにして、ある負荷で事故が発生すると、その負荷
側の過電流検出装置が動作するので、事故が発生した負
荷を速やかに特定することができる。
FIG. 3 is a waveform diagram showing how the output voltage and the load current of the inverter circuit 3 change according to the above-mentioned control, where e1 is the regular inverter output voltage and i1 is the normal load current. i2 is an overload current. When this overload current i2 is detected, the inverter output voltage is e2.
Is reduced as. Then, the load current flows as the current i3 having the magnitude as described above. As a result, the overcurrent detection device (21a) of the load (21-25) in which the accident has occurred
.About.25a) operates to cut off the power supply to this load. When the load in which the accident has occurred is disconnected from the output of the inverter circuit 3 by the operation of this overcurrent detection device, the overcurrent detection circuit 14 no longer detects the overcurrent, and the output voltage reduction circuit 15 stops its operation. As a result, the output voltage of the inverter circuit 3 returns to the original constant voltage state. As described above, when an accident occurs in a certain load, the overcurrent detection device on the load side operates, so that the load in which the accident has occurred can be quickly identified.

【0022】次に、出力電圧低下回路15の一例の具体
的な構成例を図4により説明する。なおこの出力電圧低
下回路15は、制御信号によりパルス幅変調制御回路8
の内部の基準振動波と比較される基準電圧を変えること
によりインバータの出力を低電圧制御する場合に用いる
ものである。図4の7,8,13はそれぞれ図1に同符
号で示した誤差増幅器、パルス幅変調制御回路及び過大
電流検出信号出力回路である。ブロック15は本実施例
の出力電圧低下回路を構成するもので、15aはパルス
幅変調制御回路8の制御信号入力部に直列に接続された
第1の電流制御手段としての抵抗である。15bはスイ
ッチング・トランジスタ、15cは第2の電流制限手段
としての抵抗で、この両者15b及び15cの直列回路
を制御信号入力部とアースとの間に接続したものであ
る。
Next, a specific configuration example of the output voltage reduction circuit 15 will be described with reference to FIG. The output voltage reduction circuit 15 uses the pulse width modulation control circuit 8 according to the control signal.
It is used when the output of the inverter is controlled to a low voltage by changing the reference voltage to be compared with the reference oscillation wave inside the. Reference numerals 7, 8 and 13 in FIG. 4 denote an error amplifier, a pulse width modulation control circuit and an overcurrent detection signal output circuit, which are shown by the same reference numerals in FIG. The block 15 constitutes the output voltage lowering circuit of this embodiment, and 15a is a resistor as a first current control means connected in series to the control signal input section of the pulse width modulation control circuit 8. Reference numeral 15b is a switching transistor, and 15c is a resistor as a second current limiting means, which is a series circuit of both 15b and 15c connected between the control signal input section and the ground.

【0023】本実施例の出力電圧低下回路15は、過大
電流検出信号出力回路から連続した過大電流検出信号が
トランジスタ15bのベースに入力されている期間、ト
ランジスタ15bを導通して、抵抗15a,15cによ
り分圧回路を形成する。これにより、パルス幅変調制御
回路8に入力される制御信号の電圧が低下される。パル
ス幅変調制御回路8に入力される制御信号の電圧が低下
すると、基準振動波と比較される基準電圧が低下して、
インバータ回路3を構成する半導体素子の導通期間が短
くなり、インバータ回路3の出力電圧が低下する。その
結果、負荷電流が大きくなる。
The output voltage lowering circuit 15 of the present embodiment keeps the transistor 15b conductive and keeps the resistors 15a and 15c conductive while the continuous overcurrent detection signal is being input to the base of the transistor 15b from the overcurrent detection signal output circuit. To form a voltage dividing circuit. As a result, the voltage of the control signal input to the pulse width modulation control circuit 8 is lowered. When the voltage of the control signal input to the pulse width modulation control circuit 8 decreases, the reference voltage compared with the reference oscillation wave decreases,
The conduction period of the semiconductor element forming the inverter circuit 3 is shortened, and the output voltage of the inverter circuit 3 is reduced. As a result, the load current increases.

【0024】なお、図1で説明した実施例は、常時イン
バータ回路を動作させて、インバータ回路の出力を負荷
に供給するタイプの無停電電源装置であったが、本発明
はこれに限らず、常時はインバータ回路は停止させてお
き、交流電源が停電するとインバータ回路を動作させて
インバータ回路の出力を負荷に供給するタイプの無停電
電源装置にも適用できるのは勿論である。
The embodiment described with reference to FIG. 1 is an uninterruptible power supply of the type in which the inverter circuit is always operated and the output of the inverter circuit is supplied to the load, but the present invention is not limited to this. It is needless to say that the present invention can be applied to an uninterruptible power supply device of a type in which the inverter circuit is normally stopped and the inverter circuit is operated to supply the output of the inverter circuit to the load when the AC power supply fails.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の無停電電源
装置によれば、インバータ回路から負荷に供給する負荷
電流が過大電流以上になったことを過大電流検出回路が
検出している間、出力電圧低下回路を動作させて、負荷
電流が負荷側の過電流検出装置の動作電流以上で、イン
バータ回路の過負荷耐量以下になるように、インバータ
回路の出力電圧を低下させるようにしたので、複数の負
荷のうちのある負荷で過大電流が流れる事故が発生した
場合、インバータ回路を安全な範囲で動作させて、事故
発生負荷の過電流検出装置を動作させ、事故発生負荷へ
の給電を遮断することができる。これにより、事故発生
負荷を迅速に特定して対処することができるとともに、
インバータ回路の出力電圧を迅速に復旧させることがで
きる。
As described above, according to the uninterruptible power supply device of the present invention, while the overcurrent detection circuit detects that the load current supplied from the inverter circuit to the load has exceeded the overcurrent, , The output voltage drop circuit is operated to reduce the output voltage of the inverter circuit so that the load current is equal to or higher than the operating current of the overcurrent detection device on the load side and is equal to or lower than the overload withstand amount of the inverter circuit. When an accident occurs where an overcurrent flows through a certain load among multiple loads, operate the inverter circuit within a safe range and operate the overcurrent detection device for the accident occurrence load to supply power to the accident occurrence load. Can be shut off. This makes it possible to quickly identify the accident load and deal with it.
The output voltage of the inverter circuit can be quickly restored.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】(A)〜(C)は本発明の実施例における過大
電流検出回路の動作を説明するために用いる波形図であ
る。
2A to 2C are waveform charts used for explaining the operation of the excessive current detection circuit in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の制御によるインバータ回路の出力電圧
と負荷電流の変化の態様を示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing how the output voltage and load current of the inverter circuit change according to the control of the present invention.

【図4】本発明の実施例で用いる出力電圧低下回路の一
例を示す接続図である。
FIG. 4 is a connection diagram showing an example of an output voltage lowering circuit used in an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 整流回路 2 蓄電池 3 インバータ回路 4 基準電圧発生回路 5 インバータ出力帰還電圧検出回路 6 比較器 7 誤差増幅器 8 パルス幅変調制御回路 9 定電圧制御回路 11 整流回路 12 比較回路 13 過大電流検出信号出力回路 14 過大電流検出回路 15 出力電圧低下回路 1 Rectifier circuit 2 Storage battery 3 Inverter circuit 4 Reference voltage generation circuit 5 Inverter output feedback voltage detection circuit 6 Comparator 7 Error amplifier 8 Pulse width modulation control circuit 9 Constant voltage control circuit 11 Rectifier circuit 12 Comparison circuit 13 Overcurrent detection signal output circuit 14 Overcurrent detection circuit 15 Output voltage drop circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負荷電流が予め定めた動作電流以上にな
ると電流の入力を遮断するように動作する過電流検出装
置を備えた複数の交流負荷に対して設けられ、交流電源
で停電が発生しているときに蓄電池を電源としてインバ
ータ回路を動作させて前記複数の交流負荷に交流電力を
供給する無停電電源装置であって、 前記インバータ回路から前記交流負荷に供給する負荷電
流が予め定めた過大電流以上になっているか否かを検出
する過大電流検出回路と、 前記過大電流検出回路が前記過大電流を検出している
間、負荷電流が前記動作電流以上で前記インバータ回路
の過負荷耐量以下になるように前記インバータ回路の出
力電圧を低下させる出力電圧低下回路とを具備すること
を特徴とする無停電電源装置。
1. A plurality of alternating current loads provided with an overcurrent detecting device that operates so as to cut off the input of the current when the load current exceeds a predetermined operating current, and a power failure occurs in the alternating current power supply. An uninterruptible power supply device that operates an inverter circuit using a storage battery as a power source to supply AC power to the plurality of AC loads while the load current supplied from the inverter circuit to the AC load is a predetermined excessive value. An overcurrent detection circuit for detecting whether or not the current is more than or equal to the current, and while the overcurrent detection circuit is detecting the overcurrent, the load current is more than the operating current and less than the overload withstand amount of the inverter circuit. And an output voltage reduction circuit that reduces the output voltage of the inverter circuit.
【請求項2】前記インバータ回路はパルス幅変調制御回
路により制御されるように構成されており、 前記過大電流検出回路は、前記負荷電流を整流する整流
回路と、前記整流回路の出力と前記過大電流に対応した
基準値とを比較する比較回路と、前記比較回路から信号
が出力されると予め定めた所定の期間過大電流検出信号
を出力する過大電流検出信号出力回路とを具備してお
り、 前記出力電圧低下回路は、前記過大電流検出信号が出力
されている期間前記パルス幅変調制御回路に入力される
制御信号の電圧を低下させる分圧回路により構成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の無停電電源装
置。
2. The inverter circuit is configured to be controlled by a pulse width modulation control circuit, and the overcurrent detection circuit includes a rectification circuit for rectifying the load current, an output of the rectification circuit and the overcurrent. A comparison circuit that compares a reference value corresponding to the current, and an overcurrent detection signal output circuit that outputs an overcurrent detection signal for a predetermined period when a signal is output from the comparison circuit, The output voltage reduction circuit is configured by a voltage divider circuit that reduces the voltage of a control signal input to the pulse width modulation control circuit during a period in which the overcurrent detection signal is output. The uninterruptible power supply according to 1.
【請求項3】前記分圧回路は、前記パルス幅変調制御回
路の制御信号入力部に直列に接続された第1の電流制限
手段と、 前記制御信号入力部と前記第1の電流制限手段との電気
的接続点とアースとの間に電気的に接続された半導体ス
イッチ回路及び第2の電流制限手段からなる直列回路と
からなり、 前記半導体スイッチ回路は前記過大電流検出信号が出力
されている期間導通するように構成されている請求項2
に記載の無停電電源装置。
3. The voltage dividing circuit includes a first current limiting unit connected in series to a control signal input unit of the pulse width modulation control circuit, the control signal input unit and the first current limiting unit. Of the semiconductor switch circuit electrically connected between the electrical connection point of the semiconductor device and the ground, and a series circuit including second current limiting means, and the semiconductor switch circuit outputs the overcurrent detection signal. The device according to claim 2, which is configured to conduct for a period of time.
Uninterruptible power supply described in.
【請求項4】 負荷電流が予め定めた動作電流以上にな
ると電流の入力を遮断するように動作する過電流検出装
置を備えた複数の交流負荷に対して設けられ、 交流電源の出力を整流する整流回路と、 前記整流回路の出力により充電される蓄電池と、 インバータ回路と、 常時は前記交流電源の出力を整流した直流電力を前記イ
ンバータ回路により交流電力に変換させて前記複数の交
流負荷に供給し、前記交流電源で停電が発生すると前記
蓄電池を電源として前記インバータ回路を動作させて前
記複数の交流負荷に交流電力を供給するように前記イン
バータ回路を制御するインバータ回路制御装置とを具備
する無停電電源装置であって、 前記インバータ回路制御装置は、 前記インバータ回路の出力電圧を予め定めた所定の電圧
に維持するように前記インバータ回路を制御するパルス
幅変調制御回路を含む定電圧制御回路と、 前記インバータ回路から前記交流負荷に供給する負荷電
流が予め定めた過大電流以上になっているか否かを検出
する過大電流検出回路と、 前記過大電流検出回路が前記過大電流を検出している
間、負荷電流が前記動作電流以上で前記インバータ回路
の許容電流以下になるように前記インバータ回路の出力
電圧を低下させる出力電圧低下回路とを具備し、 前記出力電圧低下回路が前記パルス幅変調制御回路に入
力される制御信号の電圧を調整して前記インバータ回路
の出力電圧を低下させるように構成されていることを特
徴とする無停電電源装置。
4. A rectified output of an AC power supply, which is provided for a plurality of AC loads equipped with an overcurrent detection device that operates so as to cut off the input of the current when the load current exceeds a predetermined operating current. A rectifier circuit, a storage battery charged by the output of the rectifier circuit, an inverter circuit, and normally DC power obtained by rectifying the output of the AC power supply is converted into AC power by the inverter circuit and supplied to the plurality of AC loads. However, when a power failure occurs in the AC power supply, the inverter circuit is operated by using the storage battery as a power source to operate the inverter circuit to supply the AC power to the plurality of AC loads. A power failure power supply device, wherein the inverter circuit control device maintains an output voltage of the inverter circuit at a predetermined voltage. A constant voltage control circuit including a pulse width modulation control circuit for controlling the inverter circuit, and an overcurrent detection for detecting whether or not a load current supplied from the inverter circuit to the AC load is equal to or more than a predetermined overcurrent. Circuit, and an output voltage drop that reduces the output voltage of the inverter circuit so that the load current is equal to or higher than the operating current and equal to or lower than the allowable current of the inverter circuit while the excessive current detection circuit detects the excessive current. A circuit, wherein the output voltage reduction circuit is configured to reduce the output voltage of the inverter circuit by adjusting the voltage of the control signal input to the pulse width modulation control circuit. Uninterruptible power system.
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