JPH09130994A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JPH09130994A JPH09130994A JP7282674A JP28267495A JPH09130994A JP H09130994 A JPH09130994 A JP H09130994A JP 7282674 A JP7282674 A JP 7282674A JP 28267495 A JP28267495 A JP 28267495A JP H09130994 A JPH09130994 A JP H09130994A
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Abstract
供給される交流電力の電圧変動を蓄電池の放電に切り替
えることなく小さくする。 【解決手段】 商用給電時に、商用電源電圧が許容範囲
以下である場合は整流回路7によって整流された直流電
力を正方向に重畳させ、商用電源電圧が許容範囲以上で
ある場合は整流回路7によって整流された直流電力を負
方向に重畳させるようにスイッチング回路8および制御
スイッチ9を制御する。
Description
するもので、さらに詳しく言えば、商用給電時は商用電
源からの交流電力を直接または整流回路によって整流さ
れた直流電力を重畳させて負荷に供給し、停電時は交流
バックアップ回路からの交流電力を整流回路およびスイ
ッチング回路を介して前記負荷に供給するようにした無
停電電源装置に関するものである。
らの交流電力を負荷に供給し、停電時は蓄電池からの直
流電力をインバータで交流電力に変換して前記負荷に供
給するようにした常時商用給電型のものがある。
の直流電力を交流電力に変換するインバータの出力電圧
を商用電源電圧程度にすることができるので、蓄電池の
セル数を少なくすることができる。
6に示したようなもので、商用電源1からの交流電力が
入力されて蓄電池の充電電力を出力する充電器2、この
充電器2からの充電電力によって充電される蓄電池3、
この蓄電池3からの直流電力を交流電力に変換するイン
バータ4からなる交流バックアップ回路10を有し、商
用電源1の受電時はその交流電力をフィルタリアクトル
51、フィルタコンデンサ52からなるフィルタ5を介
して負荷6に供給し、停電時は前記交流バックアップ回
路10からの交流電力を前記フィルタ5を介して負荷6
に供給するようにしたものである。
タ4は2組のスイッチング素子の直列接続回路41A、
41Bからなり、前記スイッチング素子の直列接続回路
41Aはスイッチング素子41A−1、41A−2を有
し、前記スイッチング素子の直列接続回路41Bはスイ
ッチング素子41B−1、41B−2を有し、停電時に
前記スイッチング素子41A−1、41B−2と前記ス
イッチング素子41B−1、41A−2とを商用電源1
の周波数と同じ周波数または商用電源1の周波数より高
い周波数でその波高値に比例したパルス幅で交互にオ
ン、オフさせることによって前記負荷6に交流電力を供
給している。
電源装置は、構成を簡素化することができるが、商用電
源1の受電時に負荷6がその電圧変動の影響を受けるた
め、高い入力電圧精度が要求される負荷には適用できな
いという問題があった。
下や瞬時停電が頻繁に発生すると、その都度蓄電池3が
放電するため、蓄電池3の寿命が短くなるという問題が
あった。
め、本発明は、商用電源からの交流電力を整流する整流
回路と、この整流回路によって整流された直流電力をス
イッチングするスイッチング回路と、前記交流電力の出
力を制御する制御スイッチと、前記交流電力を蓄電池の
充電電力に変換する充電器、この充電器からの充電電力
によって充電される蓄電池およびこの蓄電池からの直流
電力を交流電力に変換するインバータからなる交流バッ
クアップ回路と、商用電源電圧が許容範囲内であるかど
うかを検出する電圧検出回路と、商用電源の停電を検出
する停電検出回路と、前記スイッチング回路、制御スイ
ッチおよび交流バックアップ回路のインバータの動作を
制御する制御回路とを有し、商用給電時に、商用電源電
圧が許容範囲内の場合、前記制御スイッチを介して商用
電源からの交流電力を出力させるように前記スイッチン
グ回路と制御スイッチを制御し、商用電源電圧が許容範
囲外の場合、前記交流電力に前記スイッチング回路の出
力を重畳させるように前記スイッチング回路と制御スイ
ッチを制御するとともに、停電時に前記交流バックアッ
プ回路からの交流電力を前記整流回路、制御スイッチお
よびスイッチング回路に入力するようにしたことを特徴
とするものである。
基づいて説明する。
態を示す回路図で、図6と同じ機能を有する部分には同
じ符号を付している。
回路7を、第1ダイオード71−1と第2ダイオード7
1−2との直列接続回路および第1コンデンサ72−1
と第2コンデンサ72−2との直列接続回路の並列回路
で構成するとともに、前記第1コンデンサ72−1と第
2コンデンサ72−2との直列接続点を商用電源1の一
端に接続し、前記第1ダイオード71−1と第2ダイオ
ード71−2との直列接続点を商用電源1の他端に接続
するように構成し、スイッチング回路8を、帰還ダイオ
ード82−1が逆並列に接続された第1スイッチング素
子81−1と帰還ダイオード82−2が逆並列に接続さ
れた第2スイッチング素子81−2との直列接続回路で
構成するとともに、この直列接続回路を前記第1ダイオ
ード71−1と第2ダイオード71−2との直列接続回
路および前記第1コンデンサ72−1と第2コンデンサ
72−2との直列接続回路と並列に接続するように構成
し、制御スイッチ9を、前記整流回路7の第1コンデン
サ72−1と第2コンデンサ72−2との直列接続点
と、前記スイッチング回路8の第1スイッチング素子8
1−1と第2スイッチング素子81−2との直列接続点
との間に介挿された、第1制御用トランジスタ91−1
と第1制御用ダイオード92−1との並列接続回路およ
び第2制御用トランジスタ91−2と第2制御用ダイオ
ード92−2との並列接続回路の直列回路で構成したも
のである。
かどうかを検出する電圧検出回路11と、商用電源1の
停電を検出する停電検出回路12と、前記スイッチング
回路8、制御スイッチ9、交流バックアップ回路10の
インバータ4の動作を制御する制御回路20を設けたも
のである。
動作を図2、図3、図4および図5により説明する。
容範囲内である場合の各部の動作波形図で、スイッチン
グ回路8の第1スイッチング素子81−1と第2スイッ
チング素子81−2とをオフしておいて制御スイッチ9
の第1制御用トランジスタ91−1と第2制御用トラン
ジスタ91−2とをオンし、商用電源1からの交流電力
が制御スイッチ9、フィルタ5のフィルタリアクトル5
1とフィルタコンデンサ52を介して負荷6に供給でき
るようにしている。
容範囲以下である場合の各部の動作波形図で、その正の
半サイクルではスイッチング回路8の第1スイッチング
素子81−1と制御スイッチ9の第1制御用トランジス
タ91−1および第2制御用トランジスタ91−2と
を、その周波数より高い周波数で、その波高値に比例し
たパルス幅で交互にオン、オフさせ、その負の半サイク
ルではスイッチング回路8の第2スイッチング素子81
−2と制御スイッチ9の第1制御用トランジスタ91−
1および第2制御用トランジスタ91−2とを、その周
波数より高い周波数で、その波高値に比例したパルス幅
で交互にオン、オフさせている。
では、商用電源1→第2コンデンサ72−2→第2ダイ
オード71−2→商用電源1なる経路に電流が流れる
とともに、第1、第2制御用トランジスタ91−1,9
1−2がオン、第1スイッチング素子81−1がオフの
場合には商用電源1→第1制御用ダイオード92−1→
第2制御用トランジスタ91−2→フィルタリアクトル
51→フィルタコンデンサ52および負荷6→商用電源
1なる経路に電流が流れ、第1、第2制御用トランジ
スタ91−1,91−2がオフ、第1スイッチング素子
81−1がオンの場合には第1コンデンサ72−1→第
1スイッチング素子81−1→フィルタリアクトル51
→フィルタコンデンサ52および負荷6→商用電源1→
第1コンデンサ72−1なる経路に電流が流れるの
で、フィルタ5の入力側の電圧に前記第1コンデンサ7
2−1の電圧が正方向に重畳され、負荷6に印加される
交流電圧を高くすることができる。
は、商用電源1→第1ダイオード71−1→第1コンデ
ンサ72−1→商用電源1なる経路に電流が流れると
ともに、第1、第2制御用トランジスタ91−1,91
−2がオン、第2スイッチング素子81−2がオフの場
合には商用電源1→フィルタコンデンサ52および負荷
6→フィルタリアクトル51→第2制御用ダイオード9
2−2→第1制御用トランジスタ91−1→商用電源1
なる経路に電流が流れ、第1、第2制御用トランジス
タ91−1,91−2がオフ、第2スイッチング素子8
1−2がオンの場合には第2コンデンサ72−2→商用
電源1→フィルタコンデンサ52および負荷6→フィル
タリアクトル51→第2スイッチング素子81−2→第
2コンデンサ72−2なる経路に電流が流れるので、
フィルタ5の入力側の電圧に前記第2コンデンサ72−
2の電圧が負方向に重畳され、負荷6に印加される交流
電圧を高くすることができる。
容範囲以上である場合の各部の動作波形図で、その正の
半サイクルではスイッチング回路8の第2スイッチング
素子81−2と制御スイッチ9の第1制御用トランジス
タ91−1および第2制御用トランジスタ91−2と
を、その周波数より高い周波数で、その波高値に比例し
たパルス幅で交互にオン、オフさせ、その負の半サイク
ルではスイッチング回路8の第1スイッチング素子81
−1と制御スイッチ9の第1制御用トランジスタ91−
1および第2制御用トランジスタ91−2とを、その周
波数より高い周波数で、その波高値に比例したパルス幅
で交互にオン、オフさせている。
では、前述した経路に電流が流れるとともに、第1、
第2制御用トランジスタ91−1,91−2がオン、第
2スイッチング素子81−2がオフの場合には前述した
経路に電流が流れ、第1、第2制御用トランジスタ9
1−1,91−2がオフ、第2スイッチング素子81−
2がオンの場合にはフィルタ5の入力側の電位が第2コ
ンデンサ72−2の負側の電位と同電位になるので、フ
ィルタ5の入力側の電圧に前記第2コンデンサ72−2
の電圧が負方向に重畳され、負荷6に印加される交流電
圧を低くすることができる。
は、前述した経路に電流が流れるとともに、第1、第
2制御用トランジスタ91−1,91−2がオン、第1
スイッチング素子81−1がオフの場合には前述した経
路に電流が流れ、第1、第2制御用トランジスタ91
−1,91−2がオフ、第1スイッチング素子81−1
がオンの場合にはフィルタ5の入力側の電位が第1コン
デンサ72−1の正側の電位と同電位になるので、フィ
ルタ5の入力側の電圧に前記第1コンデンサ72−1の
電圧が正方向に重畳され、負荷6に印加される交流電圧
を低くすることができる。
流バックアップ回路10のインバータ4のスイッチング
素子41A−1、41B−2がオン、スイッチング素子
41B−1、41A−2がオフ、スイッチング回路8の
第1スイッチング素子81−1がオンの場合は第2コン
デンサ72−2を充電するとともに、第1コンデンサ7
2−1→第1スイッチング素子81−1→フィルタリア
クトル51→フィルタコンデンサ52および負荷6→ス
イッチング素子41B−2→蓄電池3→スイッチング素
子41A−1→第1コンデンサ72−1なる経路に電
流が流れ、フィルタ5の入力側に第1コンデンサ72−
1の電圧と蓄電池3の電圧の和が印加され、交流バック
アップ回路10のインバータ4のスイッチング素子41
A−1、41B−2がオン、スイッチング素子41A−
1、41B−2がオン、スイッチング素子41B−1、
41A−2がオフ、スイッチング回路8の第1スイッチ
ング素子81−1がオフの場合は第2コンデンサ72−
2を充電するとともに、フィルタリアクトル51→フィ
ルタコンデンサ52および負荷6→スイッチング素子4
1B−2→蓄電池3→スイッチング素子41A−1→第
2コンデンサ72−2→帰還ダイオード82−2なる経
路に電流が流れ、フィルタ5の入力側に印加される電
圧は零になるので、第1スイッチング素子81−1のオ
ン、オフ比を商用電源1の電圧の波高値に比例するよう
に制御すると、フィルタコンデンサ52の端子間に正の
半サイクルを出力させることができる。同様に、交流バ
ックアップ回路10のインバータ4のスイッチング素子
41A−1、41B−2がオフ、スイッチング素子41
B−1、41A−2がオンの場合は、スイッチング回路
8の第2スイッチング素子81−2のオン、オフを制御
して負の半サイクルを出力させることができる。これに
よって負荷6に無停電の交流電力を供給することができ
る。
停電検出回路12および制御回路20によって実現する
ことができる。
信号として商用電源電圧が許容範囲、たとえば100V
系であれば95V〜105Vの場合にLレベル信号を送
出し、95V以下または105V以上の場合にHレベル
信号を送出するようにしたものである。
として、商用電源1の停電時にLレベル信号を送出し、
それによって商用電源1を切り離すとともに、商用電源
1の受電時にHレベル信号を送出し、それによって商用
電源1を接続するようにしたものである。
る交流電圧と基準電圧とを誤差増幅して誤差信号を送出
する誤差増幅器21、この誤差信号と正側三角波とを比
較して正側比較信号を送出する正側比較器22、前記誤
差信号と負側三角波とを比較して負側比較信号を送出す
る負側比較器23、前記正側比較信号および負側比較信
号をそれぞれ反転させた反転正側比較信号および反転負
側比較信号と前記受電停電信号とを入力して論理積信号
を送出する論理積回路24、前記正側比較信号と前記電
圧検出信号との論理積からスイッチング回路8の第1ス
イッチング素子81−1の制御信号を作成する第1スイ
ッチング素子制御信号作成回路25、前記負側比較比較
信号と前記電圧検出信号との論理積からスイッチング回
路8の第2スイッチング素子81−2の制御信号を作成
する第2スイッチング素子制御信号作成回路26および
前記論理積信号と前記電圧検出信号を反転させた反転電
圧検出信号との論理和から制御スイッチ9の第1、第2
制御用トランジスタ91−1,91−2の制御信号を作
成する制御用トランジスタ制御信号作成回路27からな
る。なお、28、29は前記各制御信号を駆動信号に変
換する駆動回路である。
路10、制御スイッチ9、スイッチング回路8のスイッ
チング素子および制御用トランジスタをIGBTで図示
しているが、FETやバイポーラトランジスタなどのI
GBT以外の他のものを用いてもよいことは言うまでも
ない。
タと制御用ダイオードとの並列接続回路を直列に接続し
たものを用いているが、他の双方向性素子を用いてもよ
いことは言うまでもない。
負荷に供給される交流電力の電圧変動を小さくすること
ができるので、常時商用給電型の無停電電源装置の性能
の向上に寄与することができる。
容範囲内である場合の各部の動作波形図である。
容範囲以下である場合の各部の動作波形図である。
容範囲以上である場合の各部の動作波形図である。
作波形図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 商用電源からの交流電力を整流する整流
回路と、この整流回路によって整流された直流電力をス
イッチングするスイッチング回路と、前記交流電力の出
力を制御する制御スイッチと、前記交流電力を蓄電池の
充電電力に変換する充電器、この充電器からの充電電力
によって充電される蓄電池およびこの蓄電池からの直流
電力を交流電力に変換するインバータからなる交流バッ
クアップ回路と、商用電源電圧が許容範囲内であるかど
うかを検出する電圧検出回路と、商用電源の停電を検出
する停電検出回路と、前記スイッチング回路、制御スイ
ッチおよび交流バックアップ回路のインバータの動作を
制御する制御回路とを有し、商用給電時に、商用電源電
圧が許容範囲内の場合、前記制御スイッチを介して商用
電源からの交流電力を出力させるように前記スイッチン
グ回路と制御スイッチを制御し、商用電源電圧が許容範
囲外の場合、前記交流電力に前記スイッチング回路の出
力を重畳させるように前記スイッチング回路と制御スイ
ッチを制御するとともに、停電時に前記交流バックアッ
プ回路からの交流電力を前記整流回路、制御スイッチお
よびスイッチング回路に入力するようにしたことを特徴
とする無停電電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28267495A JP3599070B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28267495A JP3599070B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 無停電電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09130994A true JPH09130994A (ja) | 1997-05-16 |
JP3599070B2 JP3599070B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=17655586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28267495A Expired - Fee Related JP3599070B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3599070B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100675653B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-02-02 | 엘에스산전 주식회사 | 전원 회로 |
JP2015122833A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 株式会社アドバンスクリエート | 補助電源装置 |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28267495A patent/JP3599070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100675653B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-02-02 | 엘에스산전 주식회사 | 전원 회로 |
JP2015122833A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 株式会社アドバンスクリエート | 補助電源装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3599070B2 (ja) | 2004-12-08 |
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