JPH0946929A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JPH0946929A JPH0946929A JP7189973A JP18997395A JPH0946929A JP H0946929 A JPH0946929 A JP H0946929A JP 7189973 A JP7189973 A JP 7189973A JP 18997395 A JP18997395 A JP 18997395A JP H0946929 A JPH0946929 A JP H0946929A
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- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
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- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
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- H02M3/338—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 交流電源が停電した場合に、バッテリーを電
源として負荷に安定化直流電圧を供給する無停電電源装
置に関し、動作の安定化並びに構成の簡単化を図る。 【構成】 交流電源３を電源として動作する第１のコン
バータ１と、バッテリー４を電源として動作する第２の
コンバータ２とを備え、第１，第のコンバータ１，２の
直流出力端子を共通に接続し、その直流出力端子７，８
間に、シャントレギュレータＭと直列又は並列の発光ダ
イオードＬＤ１，ＬＤ２とを接続した出力電圧検出部９
を設け、交流電源３が停電から復電した時に、動作を開
始した第１のコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１１
と、動作中の第２のコンバータ２のスイッチング素子Ｑ
２１とを出力電圧検出部９の検出信号によって同時的に
オン，オフ制御する構成とした。
源として負荷に安定化直流電圧を供給する無停電電源装
置に関し、動作の安定化並びに構成の簡単化を図る。 【構成】 交流電源３を電源として動作する第１のコン
バータ１と、バッテリー４を電源として動作する第２の
コンバータ２とを備え、第１，第のコンバータ１，２の
直流出力端子を共通に接続し、その直流出力端子７，８
間に、シャントレギュレータＭと直列又は並列の発光ダ
イオードＬＤ１，ＬＤ２とを接続した出力電圧検出部９
を設け、交流電源３が停電から復電した時に、動作を開
始した第１のコンバータ１のスイッチング素子Ｑ１１
と、動作中の第２のコンバータ２のスイッチング素子Ｑ
２１とを出力電圧検出部９の検出信号によって同時的に
オン，オフ制御する構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源が停電した場
合は、バッテリーを電源として負荷に安定化直流電圧を
供給する無停電電源装置に関する。交流電源を電源とし
て第１のコンバータにより各種の電子装置等の負荷に安
定化直流電圧を供給し、交流電源が停電した場合、バッ
テリーを電源として第２のコンバータにより安定化直流
電圧を負荷に供給する無停電電源装置が知られており、
動作の安定化及び効率の改善が要望されている。
合は、バッテリーを電源として負荷に安定化直流電圧を
供給する無停電電源装置に関する。交流電源を電源とし
て第１のコンバータにより各種の電子装置等の負荷に安
定化直流電圧を供給し、交流電源が停電した場合、バッ
テリーを電源として第２のコンバータにより安定化直流
電圧を負荷に供給する無停電電源装置が知られており、
動作の安定化及び効率の改善が要望されている。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来例の無停電電源装置の説明図
であり、交流電源３を整流して第１のコンバータ１の電
源とし、バッテリー４の充電を行うと共に、第２のコン
バータ２を介して負荷６に安定化直流電圧を供給するも
のである。交流電源３が停電した場合、バッテリー４を
電源として第２のコンバータ２から負荷６に安定化直流
電圧を供給する。従って、負荷６に対しては無停電で安
定化直流電圧を供給することができる。
であり、交流電源３を整流して第１のコンバータ１の電
源とし、バッテリー４の充電を行うと共に、第２のコン
バータ２を介して負荷６に安定化直流電圧を供給するも
のである。交流電源３が停電した場合、バッテリー４を
電源として第２のコンバータ２から負荷６に安定化直流
電圧を供給する。従って、負荷６に対しては無停電で安
定化直流電圧を供給することができる。
【０００３】しかし、第１，第２のコンバータ１，２が
交流電源３と負荷６との間に縦続接続された構成となる
から、第１，第２のコンバータ１，２の効率をη1 ，η
2 とすると、交流電源３を電源としている場合の無停電
電源装置の効率η0 は、η0＝η1 ×η2 となり、効率
η0 は低いものとなる。
交流電源３と負荷６との間に縦続接続された構成となる
から、第１，第２のコンバータ１，２の効率をη1 ，η
2 とすると、交流電源３を電源としている場合の無停電
電源装置の効率η0 は、η0＝η1 ×η2 となり、効率
η0 は低いものとなる。
【０００４】そこで、図５に示すように、交流電源３を
電源とする第１のコンバータ１と、バッテリー４を電源
とする第２のコンバータ２とを、交流電源３の停電，復
電を検出する監視回路５によって切替えて、負荷６に安
定化直流電圧を供給する構成が採用されている。この場
合の無停電電源装置の効率は、η1 又はη2 となるか
ら、図４に示す構成に比較して効率が改善される。
電源とする第１のコンバータ１と、バッテリー４を電源
とする第２のコンバータ２とを、交流電源３の停電，復
電を検出する監視回路５によって切替えて、負荷６に安
定化直流電圧を供給する構成が採用されている。この場
合の無停電電源装置の効率は、η1 又はη2 となるか
ら、図４に示す構成に比較して効率が改善される。
【０００５】図６は従来例の説明図であり、図５に示す
コンバータ切替方式の無停電電源装置を示し、１は第１
のコンバータ、２は第２のコンバータ、３は交流電源、
４はバッテリー、５は監視回路、７，８は直流出力端
子、Ｔ１，Ｔ２はトランス、Ｑ１１，Ｑ２１はスイッチ
ング素子としてのトランジスタ、Ｑ１，Ｑ１２，Ｑ２２
はトランジスタ、Ｄ１，Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２
３はダイオード、ＬＤ１，ＬＤ２，ＰＴ１，ＰＴ２は、
フォトカプラを構成する発光ダイオード及びフォトトラ
ンジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１７，Ｒ２１〜Ｒ２７は抵抗、Ｃ
１，Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３はコンデンサ、Ｍ
１，Ｍ２はシャントレギュレータである。第１，第２の
コンバータ１，２は、リンギングチョーク・コンバータ
の場合を示している。
コンバータ切替方式の無停電電源装置を示し、１は第１
のコンバータ、２は第２のコンバータ、３は交流電源、
４はバッテリー、５は監視回路、７，８は直流出力端
子、Ｔ１，Ｔ２はトランス、Ｑ１１，Ｑ２１はスイッチ
ング素子としてのトランジスタ、Ｑ１，Ｑ１２，Ｑ２２
はトランジスタ、Ｄ１，Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２
３はダイオード、ＬＤ１，ＬＤ２，ＰＴ１，ＰＴ２は、
フォトカプラを構成する発光ダイオード及びフォトトラ
ンジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１７，Ｒ２１〜Ｒ２７は抵抗、Ｃ
１，Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３はコンデンサ、Ｍ
１，Ｍ２はシャントレギュレータである。第１，第２の
コンバータ１，２は、リンギングチョーク・コンバータ
の場合を示している。
【０００６】交流電源３が正常の場合は、監視回路５に
よってトランジスタＱ１がオンとなり、従って、トラン
ジスタＱ２２のオン，オフに関係なく、スイッチング素
子としてのトランジスタＱ２１はオフを継続する。即
ち、第２のコンバータ２は動作を停止している。又第１
のコンバータ１は、交流電源３からダイオードＤ１によ
り整流され、コンデンサＣ１により平滑化された直流電
圧が入力される。従って、スイッチング素子としてのト
ランジスタＱ１１は、抵抗Ｒ１４を介してゲート電圧が
印加されてオンとなり、トランスＴ１の一次巻線に電流
が流れ、三次巻線に誘起した電圧が抵抗Ｒ１１を介して
コンデンサＣ１１を充電する。
よってトランジスタＱ１がオンとなり、従って、トラン
ジスタＱ２２のオン，オフに関係なく、スイッチング素
子としてのトランジスタＱ２１はオフを継続する。即
ち、第２のコンバータ２は動作を停止している。又第１
のコンバータ１は、交流電源３からダイオードＤ１によ
り整流され、コンデンサＣ１により平滑化された直流電
圧が入力される。従って、スイッチング素子としてのト
ランジスタＱ１１は、抵抗Ｒ１４を介してゲート電圧が
印加されてオンとなり、トランスＴ１の一次巻線に電流
が流れ、三次巻線に誘起した電圧が抵抗Ｒ１１を介して
コンデンサＣ１１を充電する。
【０００７】このコンデンサＣ１１の端子電圧が上昇し
てトランジスタＱ１２の閾値電圧を超えると、トランジ
スタＱ１２はオンとなり、トランジスタＱ１１のゲート
・ソース間が短絡されるので、トランジスタＱ１１はオ
フとなり、トランスＴ１の一次巻線の電流は零となる。
てトランジスタＱ１２の閾値電圧を超えると、トランジ
スタＱ１２はオンとなり、トランジスタＱ１１のゲート
・ソース間が短絡されるので、トランジスタＱ１１はオ
フとなり、トランスＴ１の一次巻線の電流は零となる。
【０００８】又トランジスタＱ１２がオンとなることに
より、コンデンサＣ１１は放電して端子電圧がトランジ
スタＱ１２の閾値電圧以下となり、トランジスタＱ１２
はオフとなる。しかし、トランスＴ１の三次巻線の誘起
電圧によってトランジスタＱ１１のゲートは逆バイアス
されるので、トランジスタＱ１１はオフを継続し、この
逆バイアス電圧が低くなると、抵抗Ｒ１４を介してゲー
トに電圧が印加されているから、再びトランジスタＱ１
１はオンとなる。
より、コンデンサＣ１１は放電して端子電圧がトランジ
スタＱ１２の閾値電圧以下となり、トランジスタＱ１２
はオフとなる。しかし、トランスＴ１の三次巻線の誘起
電圧によってトランジスタＱ１１のゲートは逆バイアス
されるので、トランジスタＱ１１はオフを継続し、この
逆バイアス電圧が低くなると、抵抗Ｒ１４を介してゲー
トに電圧が印加されているから、再びトランジスタＱ１
１はオンとなる。
【０００９】又トランスＴ１の二次巻線に誘起した電圧
はダイオードＤ１２により整流され、コンデンサＣ１３
により平滑化されて、ダイオードＤ１３を介して直流出
力端子７，８から負荷（図示を省略）に安定化直流電圧
として供給される。又抵抗Ｒ１６，Ｒ１７により分圧さ
れた電圧によりシャントレギュレータＭ１が動作し、設
定値より高い直流出力電圧の場合に発光ダイオードＬＤ
１に電流を流して発光させる。
はダイオードＤ１２により整流され、コンデンサＣ１３
により平滑化されて、ダイオードＤ１３を介して直流出
力端子７，８から負荷（図示を省略）に安定化直流電圧
として供給される。又抵抗Ｒ１６，Ｒ１７により分圧さ
れた電圧によりシャントレギュレータＭ１が動作し、設
定値より高い直流出力電圧の場合に発光ダイオードＬＤ
１に電流を流して発光させる。
【００１０】従って、この発光ダイオードＬＤ１とフォ
トカプラを構成するフォトトランジスタＰＴ１がオンと
なり、コンデンサＣ１１の充電時定数を小さくして、コ
ンデンサＣ１１の端子電圧の上昇を速くし、トランジス
タＱ１２がオンとなるタイミングを速くし、それによっ
て、トランジスタＱ１１がオフとなるタイミングを速く
する。即ち、トランジスタＱ１１のオン期間を短くする
ように制御し、直流出力電圧を設定値となるように低下
させる。
トカプラを構成するフォトトランジスタＰＴ１がオンと
なり、コンデンサＣ１１の充電時定数を小さくして、コ
ンデンサＣ１１の端子電圧の上昇を速くし、トランジス
タＱ１２がオンとなるタイミングを速くし、それによっ
て、トランジスタＱ１１がオフとなるタイミングを速く
する。即ち、トランジスタＱ１１のオン期間を短くする
ように制御し、直流出力電圧を設定値となるように低下
させる。
【００１１】前述のように、トランジスタＱ１１のオ
ン，オフを制御して、直流出力端子７，８に安定化直流
電圧を出力することができる。又交流電源３が停電とな
って、監視回路５によりトランジスタＱ１がオフとなる
と、第２のコンバータ２は、バッテリー４を電源とし
て、前述の第１のコンバータ１と同様に動作し、直流出
力端子７，８に安定化直流電圧を出力する。
ン，オフを制御して、直流出力端子７，８に安定化直流
電圧を出力することができる。又交流電源３が停電とな
って、監視回路５によりトランジスタＱ１がオフとなる
と、第２のコンバータ２は、バッテリー４を電源とし
て、前述の第１のコンバータ１と同様に動作し、直流出
力端子７，８に安定化直流電圧を出力する。
【００１２】又交流電源３が停電から復電すると、第１
のコンバータ１は自動的に動作を開始し、又監視回路５
は交流電源３の復電を検出して所定時間後に、検出信号
をトランジスタＱ１に加えてオンとする。それによっ
て、第２のコンバータ２は動作を停止し、第１のコンバ
ータ１によって負荷に安定化直流電圧を供給することが
できる。
のコンバータ１は自動的に動作を開始し、又監視回路５
は交流電源３の復電を検出して所定時間後に、検出信号
をトランジスタＱ１に加えてオンとする。それによっ
て、第２のコンバータ２は動作を停止し、第１のコンバ
ータ１によって負荷に安定化直流電圧を供給することが
できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】第１のコンバータ１が
動作中は、その直流出力電圧をシャントレギュレータＭ
１と発光ダイオードＬＤ１とにより検出して、トランジ
スタＱ１１のオフのタイミングを制御することになり、
又第２のコンバータ２が動作中は、その直流出力電圧を
シャントレギュレータＭ２と発光ダイオードＬＤ２とに
より検出して、トランジスタＱ２１のオフのタイミング
を制御することになる。そして、交流電源３が停電から
復電した時、第１のコンバータ１が動作を開始し、所定
時間、第２のコンバータ２と共に動作中となるが、それ
ぞれの直流出力電圧は、ダイオードＤ１３，Ｄ２３を接
続していることにより、相互に分離される。
動作中は、その直流出力電圧をシャントレギュレータＭ
１と発光ダイオードＬＤ１とにより検出して、トランジ
スタＱ１１のオフのタイミングを制御することになり、
又第２のコンバータ２が動作中は、その直流出力電圧を
シャントレギュレータＭ２と発光ダイオードＬＤ２とに
より検出して、トランジスタＱ２１のオフのタイミング
を制御することになる。そして、交流電源３が停電から
復電した時、第１のコンバータ１が動作を開始し、所定
時間、第２のコンバータ２と共に動作中となるが、それ
ぞれの直流出力電圧は、ダイオードＤ１３，Ｄ２３を接
続していることにより、相互に分離される。
【００１４】しかし、負荷電流が大きい場合、ダイオー
ドＤ１３，Ｄ２３による損失が無視できない問題があ
る。そこで、このダイオードＤ１３，Ｄ２３を省略し
て、無停電電源装置としての効率を向上することが考え
られる。即ち、第１，第２のコンバータ１，２の直流出
力端子を相互に直結するものである。しかし、交流電源
３が停電から復電すると、第１のコンバータ１の動作が
開始することになるが、直流出力端子７，８間の電圧
は、第２のコンバータ２が動作中であるから設定値とな
っており、従って、第１のコンバータ１の直流出力電圧
を上昇させるようには動作しないことになる。
ドＤ１３，Ｄ２３による損失が無視できない問題があ
る。そこで、このダイオードＤ１３，Ｄ２３を省略し
て、無停電電源装置としての効率を向上することが考え
られる。即ち、第１，第２のコンバータ１，２の直流出
力端子を相互に直結するものである。しかし、交流電源
３が停電から復電すると、第１のコンバータ１の動作が
開始することになるが、直流出力端子７，８間の電圧
は、第２のコンバータ２が動作中であるから設定値とな
っており、従って、第１のコンバータ１の直流出力電圧
を上昇させるようには動作しないことになる。
【００１５】例えば、図７の（ａ）を監視回路５の検出
信号とし、時刻ｔ０に交流電源３が停電から復電したと
すると、（ｂ）に示すように、第２のコンバータ２の直
流出力電圧はＶ２であり、第１のコンバータ１の直流出
力電圧Ｖ１は点線で示すように徐々に上昇し、時刻ｔ１
に監視回路５からの検出信号が“１”となって、トラン
ジスタＱ１がオンとなり、第２のコンバータ２の動作が
停止すると、第２のコンバータ２の直流出力電圧Ｖ２
は、コンデンサＣ２３の放電によって次第に低下する。
それに伴って第１のコンバータ１の直流出力電圧Ｖ１は
急速に上昇して、設定値に対する時刻ｔ２までの間に、
ΔＶの直流出力電圧の低下が生じる。即ち、交流電源３
の停電から復電の時の第２のコンバータ２から第１のコ
ンバータ１への切替時に、ΔＶの電圧低下が生じる問題
がある。
信号とし、時刻ｔ０に交流電源３が停電から復電したと
すると、（ｂ）に示すように、第２のコンバータ２の直
流出力電圧はＶ２であり、第１のコンバータ１の直流出
力電圧Ｖ１は点線で示すように徐々に上昇し、時刻ｔ１
に監視回路５からの検出信号が“１”となって、トラン
ジスタＱ１がオンとなり、第２のコンバータ２の動作が
停止すると、第２のコンバータ２の直流出力電圧Ｖ２
は、コンデンサＣ２３の放電によって次第に低下する。
それに伴って第１のコンバータ１の直流出力電圧Ｖ１は
急速に上昇して、設定値に対する時刻ｔ２までの間に、
ΔＶの直流出力電圧の低下が生じる。即ち、交流電源３
の停電から復電の時の第２のコンバータ２から第１のコ
ンバータ１への切替時に、ΔＶの電圧低下が生じる問題
がある。
【００１６】この場合、交流電源３が復電した時刻ｔ０
から監視回路５の検出信号が“１”となる時刻ｔ１まで
の時間を長くすることが考えられるが、この時刻ｔ０か
ら時刻ｔ１までの時間を長くしても、その間の第１のコ
ンバータ１の立上りはゆっくりとしたものとなり、且つ
監視回路５の検出信号が時刻ｔ１に“１”となった時
に、第１のコンバータ１に対する負荷分担が急激に増加
することになるから、直流出力電圧の低下が生じる。
から監視回路５の検出信号が“１”となる時刻ｔ１まで
の時間を長くすることが考えられるが、この時刻ｔ０か
ら時刻ｔ１までの時間を長くしても、その間の第１のコ
ンバータ１の立上りはゆっくりとしたものとなり、且つ
監視回路５の検出信号が時刻ｔ１に“１”となった時
に、第１のコンバータ１に対する負荷分担が急激に増加
することになるから、直流出力電圧の低下が生じる。
【００１７】又第１，第２のコンバータ１，２に、シャ
ントレギュレータＭ１，Ｍ２と発光ダイオードＬＤ１，
ＬＤ２等からなる出力電圧検出部をそれぞれ設けてお
り、それぞれの出力電圧検出部の検出信号、即ち、発光
ダイオードＬＤ１，ＬＤ２とフォトトランジスタＰＴ
１，ＰＴ２とからなるフォトカプラを介した信号によっ
て、第１，第２のコンバータ１，２のトランジスタＱ１
１，Ｑ２１のオン，オフを別個に制御するものであり、
構成が複雑となる欠点があった。本発明は、動作の安定
化と構成の簡単化とを図ることを目的とする。
ントレギュレータＭ１，Ｍ２と発光ダイオードＬＤ１，
ＬＤ２等からなる出力電圧検出部をそれぞれ設けてお
り、それぞれの出力電圧検出部の検出信号、即ち、発光
ダイオードＬＤ１，ＬＤ２とフォトトランジスタＰＴ
１，ＰＴ２とからなるフォトカプラを介した信号によっ
て、第１，第２のコンバータ１，２のトランジスタＱ１
１，Ｑ２１のオン，オフを別個に制御するものであり、
構成が複雑となる欠点があった。本発明は、動作の安定
化と構成の簡単化とを図ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の無停電電源装置
は、交流電源３を電源として動作する第１のコンバータ
１と、バッテリー４を電源として動作する第２のコンバ
ータ２とを、交流電源３の停電，復電を検出して切替え
る無停電電源装置に於いて、第１，第２のコンバータ
１，２の直流出力端子を共通に接続し、且つこの直流出
力端子の直流電圧を検出して第１，第２のコンバータ
１，２のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ２１のオン，オフ
を制御する出力電圧検出部９を設けたものである。
は、交流電源３を電源として動作する第１のコンバータ
１と、バッテリー４を電源として動作する第２のコンバ
ータ２とを、交流電源３の停電，復電を検出して切替え
る無停電電源装置に於いて、第１，第２のコンバータ
１，２の直流出力端子を共通に接続し、且つこの直流出
力端子の直流電圧を検出して第１，第２のコンバータ
１，２のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ２１のオン，オフ
を制御する出力電圧検出部９を設けたものである。
【００１９】又出力電圧検出部９は、シャントレギュレ
ータＭと、このシャントレギュレータＭに直列又は並列
に接続した第１，第２のコンバータ１，２対応のフォト
カプラの発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２とを有するもの
である。
ータＭと、このシャントレギュレータＭに直列又は並列
に接続した第１，第２のコンバータ１，２対応のフォト
カプラの発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２とを有するもの
である。
【００２０】
【作用】第１，第２のコンバータ１，２間を分離するダ
イオードを省略して、第１，第２のコンバータ１，２の
直流出力端子を共通に接続し、直流出力端子７，８間に
出力電圧検出部９を接続し、直流出力端子７，８間の電
圧を検出して、第１，第２のコンバータ１，２のスイッ
チング素子Ｑ１１，Ｑ２１のオン，オフを共通的に制御
し、交流電源３が停電から復電した時に、第１のコンバ
ータ１のスイッチング素子Ｑ１１も第２のコンバータ２
のスイッチング素子Ｑ２１と同様にオン，オフ制御され
るから、第１のコンバータ１の立上りが速くなり、第２
のコンバータ２の動作を停止しても、直流出力電圧が低
下しないことになる。
イオードを省略して、第１，第２のコンバータ１，２の
直流出力端子を共通に接続し、直流出力端子７，８間に
出力電圧検出部９を接続し、直流出力端子７，８間の電
圧を検出して、第１，第２のコンバータ１，２のスイッ
チング素子Ｑ１１，Ｑ２１のオン，オフを共通的に制御
し、交流電源３が停電から復電した時に、第１のコンバ
ータ１のスイッチング素子Ｑ１１も第２のコンバータ２
のスイッチング素子Ｑ２１と同様にオン，オフ制御され
るから、第１のコンバータ１の立上りが速くなり、第２
のコンバータ２の動作を停止しても、直流出力電圧が低
下しないことになる。
【００２１】又出力電圧検出部９は、シャントレギュレ
ータＭと第１，第２のコンバータ１，２のフォトトラン
ジスタＰＴ１，ＰＴ２とフォトカプラを構成する発光ダ
イオードＬＤ１，ＬＤ２とを有し、シャントレギュレー
タＭに直列又は並列に発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を
接続するから、同一の直流出力電圧を検出して、第１，
第２のコンバータ１，２のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ
２１を共通的に制御することになり、交流電源３が停電
から復電した時の第１のコンバータ１の立上りを速くし
て、第２のコンバータ２の動作停止時の直流出力電圧の
低下を防止することができる。
ータＭと第１，第２のコンバータ１，２のフォトトラン
ジスタＰＴ１，ＰＴ２とフォトカプラを構成する発光ダ
イオードＬＤ１，ＬＤ２とを有し、シャントレギュレー
タＭに直列又は並列に発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２を
接続するから、同一の直流出力電圧を検出して、第１，
第２のコンバータ１，２のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ
２１を共通的に制御することになり、交流電源３が停電
から復電した時の第１のコンバータ１の立上りを速くし
て、第２のコンバータ２の動作停止時の直流出力電圧の
低下を防止することができる。
【００２２】
【実施例】図１は本発明の実施例の説明図であり、１，
２は第１，第２のコンバータ、３は交流電源、４はバッ
テリー、５は監視回路、７，８は直流出力端子、９は電
圧検出部、Ｑ１１，Ｑ２１はスイッチング素子としての
トランジスタ、Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ１はトランジスタ、
Ｄ１，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２はダイオード、
Ｃ１，Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３はコンデンサ、
Ｒ１１〜Ｒ１７，Ｒ２１〜Ｒ２４は抵抗、Ｍはシャント
レギュレータ、ＬＤ１，ＬＤ２は発光ダイオード、ＰＴ
1,ＰＴ２はフォトトランジスタ、Ｔ１，Ｔ２はトランス
である。
２は第１，第２のコンバータ、３は交流電源、４はバッ
テリー、５は監視回路、７，８は直流出力端子、９は電
圧検出部、Ｑ１１，Ｑ２１はスイッチング素子としての
トランジスタ、Ｑ１２，Ｑ２２，Ｑ１はトランジスタ、
Ｄ１，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２はダイオード、
Ｃ１，Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３はコンデンサ、
Ｒ１１〜Ｒ１７，Ｒ２１〜Ｒ２４は抵抗、Ｍはシャント
レギュレータ、ＬＤ１，ＬＤ２は発光ダイオード、ＰＴ
1,ＰＴ２はフォトトランジスタ、Ｔ１，Ｔ２はトランス
である。
【００２３】この実施例は、コンバータ切替方式の無停
電電源装置であり、図５，図６に示す無停電電源装置と
同様に、交流電源３の停電時に、バッテリー４を電源と
して第２のコンバータ２が動作し、交流電源３の復電時
は、第１のコンバータ１が動作し、第２のコンバータ２
は動作を停止する。又ダイオードＤ１は、交流電源３の
交流電圧を整流する為のものであり、ダイオードＤ１
２，Ｄ２２は、第１，第２のコンバータ１，２のトラン
スＴ１，Ｔ２の二次巻線の誘起電圧を整流して出力する
為のものである。又発光ダイオードＬＤ１とフォトトラ
ンジスタＰＴ１とにより、第１のコンバータ１のフォト
カプラを構成し、発光ダイオードＬＤ２とフォトトラン
ジスタＰＴ２とにより、第２のコンバータ２のフォトカ
プラを構成している。
電電源装置であり、図５，図６に示す無停電電源装置と
同様に、交流電源３の停電時に、バッテリー４を電源と
して第２のコンバータ２が動作し、交流電源３の復電時
は、第１のコンバータ１が動作し、第２のコンバータ２
は動作を停止する。又ダイオードＤ１は、交流電源３の
交流電圧を整流する為のものであり、ダイオードＤ１
２，Ｄ２２は、第１，第２のコンバータ１，２のトラン
スＴ１，Ｔ２の二次巻線の誘起電圧を整流して出力する
為のものである。又発光ダイオードＬＤ１とフォトトラ
ンジスタＰＴ１とにより、第１のコンバータ１のフォト
カプラを構成し、発光ダイオードＬＤ２とフォトトラン
ジスタＰＴ２とにより、第２のコンバータ２のフォトカ
プラを構成している。
【００２４】又第１，第２のコンバータ１，２の直流出
力端子を共通に接続し、図６に示す従来例に於ける分離
用のダイオードＤ１３，Ｄ２３を省略している。従っ
て、このダイオードＤ１３，Ｄ２３による損失がなくな
り、無停電電源装置としての効率を向上することができ
る。又直流出力端子７，８間の電圧を検出する電圧検出
部９は、第１，第２のコンバータ１，２に対して共通的
に設けているから、回路構成が簡単となり、部品点数の
削減が可能となってコストダウンを図ることができる。
力端子を共通に接続し、図６に示す従来例に於ける分離
用のダイオードＤ１３，Ｄ２３を省略している。従っ
て、このダイオードＤ１３，Ｄ２３による損失がなくな
り、無停電電源装置としての効率を向上することができ
る。又直流出力端子７，８間の電圧を検出する電圧検出
部９は、第１，第２のコンバータ１，２に対して共通的
に設けているから、回路構成が簡単となり、部品点数の
削減が可能となってコストダウンを図ることができる。
【００２５】又交流電源３の停電時は、監視回路５から
の検出信号が“０”となるから、トランジスタＱ１がオ
フとなり、バッテリー４を電源として第２のコンバータ
２が動作し、直流出力端子７，８間の電圧を、出力電圧
検出部９によって検出し、設定値を超えると、発光ダイ
オードＬＤ１，ＬＤ２が同時に発光し、動作中の第２の
コンバータ２のフォトトランジスタＰＴ２がオンとな
り、コンデンサＣ２１の端子電圧の上昇が速くなるか
ら、トランジスタＱ２２のオンのタイミングが速くな
り、トランジスタＱ２１がオフとなるタイミングが速く
なって、オン期間が短くなり、直流出力電圧が設定値ま
で低下する。
の検出信号が“０”となるから、トランジスタＱ１がオ
フとなり、バッテリー４を電源として第２のコンバータ
２が動作し、直流出力端子７，８間の電圧を、出力電圧
検出部９によって検出し、設定値を超えると、発光ダイ
オードＬＤ１，ＬＤ２が同時に発光し、動作中の第２の
コンバータ２のフォトトランジスタＰＴ２がオンとな
り、コンデンサＣ２１の端子電圧の上昇が速くなるか
ら、トランジスタＱ２２のオンのタイミングが速くな
り、トランジスタＱ２１がオフとなるタイミングが速く
なって、オン期間が短くなり、直流出力電圧が設定値ま
で低下する。
【００２６】又交流電源３が停電から復電すると、ダイ
オードＤ１により整流された直流電圧が第１のコンバー
タ１に印加されるから、第１のコンバータ１が動作を開
始する。その時、出力電圧検出部９の発光ダイオードＬ
Ｄ１，ＬＤ２が第２のコンバータ２による直流出力電圧
に対応して、発光，非発光となり、第２のコンバータ２
のトランジスタＱ２１のオフのタイミングと、第１のコ
ンバータ１のトランジスタＱ１１のオフのタイミングと
は殆ど同一となる。
オードＤ１により整流された直流電圧が第１のコンバー
タ１に印加されるから、第１のコンバータ１が動作を開
始する。その時、出力電圧検出部９の発光ダイオードＬ
Ｄ１，ＬＤ２が第２のコンバータ２による直流出力電圧
に対応して、発光，非発光となり、第２のコンバータ２
のトランジスタＱ２１のオフのタイミングと、第１のコ
ンバータ１のトランジスタＱ１１のオフのタイミングと
は殆ど同一となる。
【００２７】従って、第１のコンバータ１のトランジス
タＱ１１と第２のコンバータ２のトランジスタＱ２１と
のオン期間は殆ど同じくなり、第１のコンバータ１の直
流出力電圧は、第２のコンバータ２の直流出力電圧まで
急速に上昇することになる。即ち、第１のコンバータ１
の立上りが速くなる。従って、監視回路５が交流電源３
の復電を検出して、検出信号を“１”とし、トランジス
タＱ１をオンとして第２のコンバータ２の動作を停止さ
せた時の直流出力電圧の低下を防止できる。
タＱ１１と第２のコンバータ２のトランジスタＱ２１と
のオン期間は殆ど同じくなり、第１のコンバータ１の直
流出力電圧は、第２のコンバータ２の直流出力電圧まで
急速に上昇することになる。即ち、第１のコンバータ１
の立上りが速くなる。従って、監視回路５が交流電源３
の復電を検出して、検出信号を“１”とし、トランジス
タＱ１をオンとして第２のコンバータ２の動作を停止さ
せた時の直流出力電圧の低下を防止できる。
【００２８】図２は本発明の実施例の動作説明図であ
り、（ａ）は動作中の第１，第２のコンバータ１，２の
コンデンサＣ１１，Ｃ２１の端子電圧、（ｂ）はトラン
ジスタＱ１２，Ｑ２２のオン，オフ動作、（ｃ）はトラ
ンジスタＱ１１，Ｑ２１のオン，オフ動作、（ｄ）は直
流出力電圧を示す。
り、（ａ）は動作中の第１，第２のコンバータ１，２の
コンデンサＣ１１，Ｃ２１の端子電圧、（ｂ）はトラン
ジスタＱ１２，Ｑ２２のオン，オフ動作、（ｃ）はトラ
ンジスタＱ１１，Ｑ２１のオン，オフ動作、（ｄ）は直
流出力電圧を示す。
【００２９】第１，第２のコンバータ１，２に於いて
は、前述のように、コンデンサＣ１１，Ｃ２１の端子電
圧が（ａ）に示すように上昇し、トランジスタＱ１２，
Ｑ２２の閾値電圧Ｖｔｈを超えると、トランジスタＱ１
２，Ｑ２２は（ｂ）に示すようにオンとなり、トランジ
スタＱ１１，Ｑ２１は（ｃ）に示すようにオフ（ｏｆ
ｆ）となる。
は、前述のように、コンデンサＣ１１，Ｃ２１の端子電
圧が（ａ）に示すように上昇し、トランジスタＱ１２，
Ｑ２２の閾値電圧Ｖｔｈを超えると、トランジスタＱ１
２，Ｑ２２は（ｂ）に示すようにオンとなり、トランジ
スタＱ１１，Ｑ２１は（ｃ）に示すようにオフ（ｏｆ
ｆ）となる。
【００３０】又トランジスタＱ１２，Ｑ２２がオンとな
り、トランジスタＱ１１，Ｑ２１がオフすることによ
り、コンデンサＣ１１，Ｃ２１は放電してその端子電圧
は低下し、トランジスタＱ１２，Ｑ２２は再びオフとな
る。又トランジスタＱ１１，Ｑ２１のオフ期間が終わる
と、抵抗Ｒ１４，Ｒ２４を介したバイアス電圧により、
トランジスタＱ１１，Ｑ２１はオン（ｏｎ）となる。又
フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ２がオンとなることに
より、コンデンサＣ１１，Ｃ２１の端子電圧は（ａ）の
場合より速く閾値電圧Ｖｔｈに上昇し、トランジスタＱ
１２，Ｑ２２がオンとなるタイミングが速くなる。
り、トランジスタＱ１１，Ｑ２１がオフすることによ
り、コンデンサＣ１１，Ｃ２１は放電してその端子電圧
は低下し、トランジスタＱ１２，Ｑ２２は再びオフとな
る。又トランジスタＱ１１，Ｑ２１のオフ期間が終わる
と、抵抗Ｒ１４，Ｒ２４を介したバイアス電圧により、
トランジスタＱ１１，Ｑ２１はオン（ｏｎ）となる。又
フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ２がオンとなることに
より、コンデンサＣ１１，Ｃ２１の端子電圧は（ａ）の
場合より速く閾値電圧Ｖｔｈに上昇し、トランジスタＱ
１２，Ｑ２２がオンとなるタイミングが速くなる。
【００３１】図２の（ｄ）に示すように、交流電源３が
停電で、第２のコンバータ２の直流出力電圧Ｖ２が直流
出力端子７，８から図示を省略した負荷に供給されてい
る時、第１のコンバータ１の直流出力電圧Ｖ１は零であ
る。そして、時刻ｔ０に交流電源３が停電から復電する
と、第１のコンバータ１のトランジスタＱ１１は、前述
のように、第２のコンバータ２のトランジスタＱ２１と
同様にオン，オフ動作するから、その直流出力電圧Ｖ１
は点線で示すように急速に上昇する。
停電で、第２のコンバータ２の直流出力電圧Ｖ２が直流
出力端子７，８から図示を省略した負荷に供給されてい
る時、第１のコンバータ１の直流出力電圧Ｖ１は零であ
る。そして、時刻ｔ０に交流電源３が停電から復電する
と、第１のコンバータ１のトランジスタＱ１１は、前述
のように、第２のコンバータ２のトランジスタＱ２１と
同様にオン，オフ動作するから、その直流出力電圧Ｖ１
は点線で示すように急速に上昇する。
【００３２】そして、監視回路５からの検出信号が
“１”となって、第２のコンバータ２の動作を停止させ
る時刻ｔ１に於いては、第１のコンバータ１の直流出力
電圧Ｖ１は、第２のコンバータ２の直流出力電圧Ｖ２ま
で上昇しているから、第２のコンバータ２の動作が停止
して、点線で示すように、その直流出力電圧Ｖ２が低下
しても、直流出力端子７，８の直流出力電圧は、第１の
コンバータ１の直流出力電圧Ｖ１となり、従って、直流
出力電圧の低下を防止して、負荷に安定化直流電圧を継
続して供給することができる。
“１”となって、第２のコンバータ２の動作を停止させ
る時刻ｔ１に於いては、第１のコンバータ１の直流出力
電圧Ｖ１は、第２のコンバータ２の直流出力電圧Ｖ２ま
で上昇しているから、第２のコンバータ２の動作が停止
して、点線で示すように、その直流出力電圧Ｖ２が低下
しても、直流出力端子７，８の直流出力電圧は、第１の
コンバータ１の直流出力電圧Ｖ１となり、従って、直流
出力電圧の低下を防止して、負荷に安定化直流電圧を継
続して供給することができる。
【００３３】図３は本発明の他の実施例のフォトカプラ
の接続説明図であり、出力電圧検出部の要部を示し、直
流出力端子７，８間に、シャントレギュレータＭと、並
列接続の発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２との直列回路を
接続した場合を示し、抵抗Ｒ１６，Ｒ１７は直流出力電
圧の分圧用であり、又抵抗Ｒ１５１，Ｒ１５２は発光ダ
イオードＬＤ１，ＬＤ２の電流制限用である。
の接続説明図であり、出力電圧検出部の要部を示し、直
流出力端子７，８間に、シャントレギュレータＭと、並
列接続の発光ダイオードＬＤ１，ＬＤ２との直列回路を
接続した場合を示し、抵抗Ｒ１６，Ｒ１７は直流出力電
圧の分圧用であり、又抵抗Ｒ１５１，Ｒ１５２は発光ダ
イオードＬＤ１，ＬＤ２の電流制限用である。
【００３４】又発光ダイオードＬＤ１とフォトトランジ
スタＰＴ１とにより、第１のコンバータ１のフォトカプ
ラを構成し、発光ダイオードＬＤ２とフォトトランジス
タＰＴ２とにより、第２のコンバータ２のフォトカプラ
を構成している。この実施例に於いては、発光ダイオー
ドＬＤ１，ＬＤ２を並列接続しているから、図１に示す
場合に比較して直流出力電圧が低い場合に好適である。
スタＰＴ１とにより、第１のコンバータ１のフォトカプ
ラを構成し、発光ダイオードＬＤ２とフォトトランジス
タＰＴ２とにより、第２のコンバータ２のフォトカプラ
を構成している。この実施例に於いては、発光ダイオー
ドＬＤ１，ＬＤ２を並列接続しているから、図１に示す
場合に比較して直流出力電圧が低い場合に好適である。
【００３５】前述の実施例に於いて、出力電圧検出部９
を、シャントレギュレータＭと発光ダイオードＬＤ１，
ＬＤ２等により構成した場合を示すが、直流出力電圧と
基準電圧とを比較回路により比較する構成とすることも
できる。又フォトカプラの代わりにトランス等を介して
コンデンサＣ１１，Ｃ２１の充電時定数を制御し、トラ
ンジスタＱ１１，Ｑ２１のオン，オフを制御する構成と
することもできる。
を、シャントレギュレータＭと発光ダイオードＬＤ１，
ＬＤ２等により構成した場合を示すが、直流出力電圧と
基準電圧とを比較回路により比較する構成とすることも
できる。又フォトカプラの代わりにトランス等を介して
コンデンサＣ１１，Ｃ２１の充電時定数を制御し、トラ
ンジスタＱ１１，Ｑ２１のオン，オフを制御する構成と
することもできる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、コンバ
ータ切替方式に於いて、第１，第２のコンバータ１，２
の直流出力端子を、分離用のダイオードを介することな
く直接的に接続し、ダイオードによる損失を無くことに
よって、効率を向上できる利点がある。又出力電圧検出
部９を第１，第２のコンバータ１，２に対して共通的に
設けたことにより、回路構成が簡単となってコストダウ
ンを図ることができる利点があり、且つ交流電源３が停
電から復電した時に、第１のコンバータ１の立上りが速
くなり、第２のコンバータ２が動作を停止する時の直流
出力電圧の低下の問題を回避できる利点がある。
ータ切替方式に於いて、第１，第２のコンバータ１，２
の直流出力端子を、分離用のダイオードを介することな
く直接的に接続し、ダイオードによる損失を無くことに
よって、効率を向上できる利点がある。又出力電圧検出
部９を第１，第２のコンバータ１，２に対して共通的に
設けたことにより、回路構成が簡単となってコストダウ
ンを図ることができる利点があり、且つ交流電源３が停
電から復電した時に、第１のコンバータ１の立上りが速
くなり、第２のコンバータ２が動作を停止する時の直流
出力電圧の低下の問題を回避できる利点がある。
【図１】本発明の実施例の説明図である。
【図２】本発明の実施例の動作説明図である。
【図３】本発明の他の実施例のフォトカプラの接続説明
図である。
図である。
【図４】従来例の無停電電源装置の説明図である。
【図５】コンバータ切替方式の無停電電源装置の説明図
である。
である。
【図６】従来例の説明図である。
【図７】従来例の動作説明図である。
１ 第１のコンバータ ２ 第２のコンバータ ３ 交流電源 ４ バッテリー ５ 監視回路 ７，８ 直流出力端子 ９ 出力電圧検出部 Ｍ シャントレギュレータ ＬＤ１，ＬＤ２ 発光ダイオード ＰＴ１，ＰＴ２ フォトトランジスタ Ｔ１，Ｔ２ トランス Ｑ１１，Ｑ２１ スイッチング素子としてのトランジス
タ
タ
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源を電源として動作する第１のコ
ンバータと、バッテリーを電源として動作する第２のコ
ンバータとを、前記交流電源の停電，復電を検出して切
替える無停電電源装置に於いて、 前記第１，第２のコンバータの直流出力端子を共通に接
続し、且つ該直流出力端子間の電圧を検出して前記第
１，第２のコンバータのスイッチング素子のオン，オフ
を制御する出力電圧検出部を設けたことを特徴とする無
停電電源装置。 - 【請求項２】 前記出力電圧検出部は、シャントレギュ
レータと、該シャントレギュレータに直列又は並列に接
続した前記第１，第２のコンバータ対応のフォトカプラ
の発光ダイオードとを有することを特徴とする請求項１
記載の無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7189973A JPH0946929A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7189973A JPH0946929A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 無停電電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0946929A true JPH0946929A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16250286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7189973A Pending JPH0946929A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0946929A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0920115A2 (de) * | 1997-11-25 | 1999-06-02 | Siemens Aktiengesellschaft Österreich | Sperrwandler |
| EP1107437A2 (en) * | 1999-12-01 | 2001-06-13 | Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation | Power supply |
| EP1122873A2 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-08 | Nihon Protector Co., Ltd. | Uninterruptible switching regulator |
| KR100382926B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2003-05-09 | 엘지전자 주식회사 | 전원공급 자동 전환장치 및 방법 |
| EP3595128A1 (en) * | 2018-07-09 | 2020-01-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Power supply apparatus |
| CN113641203A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-12 | 艾伏新能源科技(上海)股份有限公司 | 一种电子系统快速给电的低成本方法 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7189973A patent/JPH0946929A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0920115A2 (de) * | 1997-11-25 | 1999-06-02 | Siemens Aktiengesellschaft Österreich | Sperrwandler |
| EP0920115A3 (de) * | 1997-11-25 | 2000-06-28 | Siemens Aktiengesellschaft Österreich | Sperrwandler |
| EP1107437A2 (en) * | 1999-12-01 | 2001-06-13 | Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation | Power supply |
| EP1107437A3 (en) * | 1999-12-01 | 2002-02-27 | Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation | Power supply |
| EP1122873A2 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-08 | Nihon Protector Co., Ltd. | Uninterruptible switching regulator |
| EP1122873A3 (en) * | 2000-02-07 | 2003-07-16 | Nihon Protector Co., Ltd. | Uninterruptible switching regulator |
| KR100382926B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2003-05-09 | 엘지전자 주식회사 | 전원공급 자동 전환장치 및 방법 |
| EP3595128A1 (en) * | 2018-07-09 | 2020-01-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Power supply apparatus |
| WO2020011474A1 (en) * | 2018-07-09 | 2020-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Power supply apparatus |
| US11837869B2 (en) | 2018-07-09 | 2023-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Power supply apparatus |
| CN113641203A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-12 | 艾伏新能源科技(上海)股份有限公司 | 一种电子系统快速给电的低成本方法 |
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