JPH0993833A - 無停電電源装置 - Google Patents

無停電電源装置

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JPH0993833A
JPH0993833A JP7266362A JP26636295A JPH0993833A JP H0993833 A JPH0993833 A JP H0993833A JP 7266362 A JP7266362 A JP 7266362A JP 26636295 A JP26636295 A JP 26636295A JP H0993833 A JPH0993833 A JP H0993833A
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JP
Japan
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voltage
converter
battery
fet
power supply
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JP7266362A
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English (en)
Inventor
Hideharu Hayasaka
秀春 早坂
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】入力電圧断時のバッテリ駆動用ダイオードによ
る損失の低減を図る。 【解決手段】接続ユニット入力と電池の間の接続にFE
T10とAC/DCコンバータの断を検出する電圧検出制
御回路12を備え、AC/DCコンバータ3が正常動作時
は、FET11はOFFしており、FET内部(ドレイン
−ソース間)に存在する寄生ダイオード10によってAC
/DCコンバータ3のダイオード4と共にORダイオー
ド構成をとり、通常は、AC/DCコンバータ3の方か
ら電圧を供給し、電圧が低下した場合、電圧検出制御回
路12で電圧低下を検出しFET11をONさせバッテリ8
から電圧を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無停電電源装置に関
し、バックアップ時の損失を低減した無停電電源に関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の無停電電源は、例えば図
2に示すようにAC/DCコンバータ3と負荷7とをダ
イオード4を介して接続し、また負荷7の入力側に、ダ
イオード21を介してバッテリ8を接続した構成としてい
る。
【0003】ここで、入力端子1、2に入力された交流
電圧を整流して直流とし所定電圧に制御された電圧を出
力するAC/DCコンバータ3の出力電圧は、バッテリ
8の電圧よりも高く設定しておき、通常動作時には、バ
ッテリ8からエネルギーが放出されないようにしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の無停電
電源では、入力電圧断時のバックアップ機能をもたせる
ために、ダイオードを用いたORダイオード構成(メイ
ン回路のダイオード4とバックアップ給電線に設けられ
たダイオード21とがOR(論理和)接続され保護回路を
構成)としている。
【0005】しかしながら、上記従来の構成において
は、バックアップ動作時に、バッテリ8から供給される
電圧がダイオード21の順方向電圧VF分ドロップしてし
まい、バックアップ時のロス(損失)が増加してしま
う。
【0006】このため、バッテリ(電池)を電源とする
機器(例えばDC−DCコンバータにより所定の直流電
圧を得るようにしてなる機器)において、電池電圧のド
ロップ(降下)により、その動作時間に影響が及ぼされ
ることになる。
【0007】従って、本発明の目的は、バックアップ中
に電池と接続ユニット間に発生する電圧ドロップの低減
をはかる無停電電源装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、直流負荷に直流電源電圧を供給する直流
電圧供給手段の出力電圧が断したことを検出して信号を
送出する手段を備え、バッテリと出力端子との間に、前
記直流電圧供給手段が正常動作時にはオフ状態とされ、
前記直流電圧供給手段の出力が電圧断した際にオンする
ように制御されるFETを挿入し、前記直流電圧供給手
段が正常動作時には、前記直流電圧供給手段と、前記負
荷が接続される前記出力端子との間に接続されたダイオ
ードと、オフ状態とされた前記FETの寄生ダイオード
とが論理和(OR)接続構成をとり、前記直流電圧供給
手段の出力電圧断時には、前記バッテリからオン状態と
された前記FETを介して前記出力端子にバックアップ
電圧が供給される、ように構成されてなることを特徴と
する無停電電源装置を提供する。
【0009】また、本発明の無停電電源装置は、好まし
くは、交流電圧を所定の直流電圧に変換するAC/DC
コンバータと、前記AC/DCコンバータの停止時に電
圧源となるバッテリと、前記バッテリの過放電を防止す
る過放電防止手段と、前記AC/DCコンバータの電圧
低下を検出する電圧検出制御手段と、前記バッテリと出
力端子との間に挿入され、前記電圧検出制御手段からの
信号によりオン/オフが制御されるFETと、を含むこ
とを特徴とする。
【0010】本発明は、接続ユニット入力と電池の間の
接続に、好ましくはPチャネル型パワーMOSFET
と、AC/DCコンバータの出力電圧が断したことを検
出して信号を送出する手段、とを備えて構成されてなる
無停電電源回路を提供するものであり、前記従来例で用
いられたダイオード21の代わりとしてFETを採用する
ことにより、AC/DCコンバータが正常動作時には、
オフ状態のFETのドレイン−ソース間に存在する寄生
ダイオードをメイン回路のダイオードと共にORダイオ
ード構成をとるように構成したことにより、電圧降下を
約0.1Vに低減することが可能とされ、ロスを低減する
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施形態の構成を示す
ブロック図である。
【0013】図1を参照して、入力端子1、2に交流電
圧を印加して出力端子5、6から、所定電圧に制御され
た直流電圧を得ている。出力端子5、6には負荷7が接
続される。ここで、AC/DCコンバータ3は、交流電
圧を整流して直流とし所定電圧に制御をする。
【0014】過放電防止回路9はバッテリ(電池)8の
電圧の低下を検出し、電池電圧の供給を停止する。過放
電防止回路9の一の出力(高電位側)はFET(電界効
果トランジスタ)11を介して出力端子5に接続され、他
の出力(低電位側)はバッテリ8の低電位側端子、電圧
検出制御回路12、及び出力端子6と共通に接続されてい
る。
【0015】電圧検出制御回路12は、AC/DCコンバ
ータ3の出力電圧断を検出した際に、FET(電界効果
トランジスタ)11のゲート端子に信号を送出する。FE
T11は好ましくはPチャネル型のパワーMOSFETか
らなる。
【0016】次に、図1を参照して、本実施形態の動作
について説明する。
【0017】正常な交流電圧が入力端子1、2に供給さ
れている場合、AC/DCコンバータ3は正常に作動し
ており、ダイオード4を介して負荷7に対しAC/DC
コンバータ3から電圧が供給される。
【0018】AC/DCコンバータ3が正常動作時に
は、電圧検出制御回路12からの信号はFET11のゲート
端子に送出されず、FET11はOFFしたままである。
この場合、FET11の内部(ドレイン−ソース間)に存
在する寄生ダイオード10がメイン回路のダイオード4と
共にORダイオード構成をとる。
【0019】入力電圧に異常があり、AC/DCコンバ
ータ3の動作が停止した場合、電圧検出制御回路12がそ
の電圧低下を検出し、FET11のゲート端子に信号を送
出してONさせることにより、バッテリ8と負荷7とが
接続され、バッテリ8から電圧が供給される。
【0020】このように、本実施形態においては、正常
な入力電圧が供給されている場合は、メイン回路のダイ
オード4と、FET11の内部に存在する寄生ダイオード
10とでORダイオード構成をとる。
【0021】そして、AC/DCコンバータ3が停止し
た場合、電圧検出制御回路12が電圧低下を検出して信号
を送出し、FET11をONさせることによりバッテリ
(電池)8から電圧を供給する。
【0022】前記従来例のように、ダイオードをOR接
続構成とした場合、順方向電圧降下VFは約0.4〜0.3V
であり、バックアップ動作時に大きなロス(損失)とな
るのに対して、本実施形態においては、入力電圧正常時
にはFET11の寄生ダイオードをORダイオード構成と
して利用することが可能とされると共に、入力電圧断時
にはPチャネル型のFET11がオン状態とされるため、
バッテリ8から出力端子5への電圧降下は実質的にFE
T11のオン抵抗で規定される(微小電位)ことになり、
このためロス(損失)を大幅に低減することができる。
【0023】なお、上記実施形態では、例えば商用電源
を入力としこれを整流して所望の直流電圧を出力するA
C/DCコンバータ(例えば高周波スイッチング整流方
式では、交流を直流に変換する整流器と、変換された直
流を高速パワートランジスタにより高周波に変換し再び
整流回路で直流に変換して所望の電圧を出力するDC−
DCコンバータと、を含む)を例に説明したが、上記実
施形態は、AC/DCコンバータ以外にも、直流電圧を
入力し直流負荷に対して所望の直流電源を供給するDC
−DCコンバータを用いた直流電源供給回路に対しても
同様にして適用できることはいうまでもない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば正
常な入力電圧が供給されている場合は、メイン回路のダ
イオードとFETの内部に存在する寄生ダイオードとで
ORダイオード構成をとることを特徴とし、AC/DC
コンバータが停止した場合、電圧検出制御回路が電圧低
下を検出して信号を送出し、FETをONさせることに
よりバッテリ(電池)から電圧を供給する。
【0025】このため、本発明によれば、前記従来例で
用いられたバッテリ駆動用のダイオード21の代わりとし
てFETを採用することにより、FETの寄生ダイオー
ドをORダイオードとして利用でき、電圧降下は約0.1
Vに低減され、ロス(損失)を低減することができる。
従って、本発明によれば、バッテリのバックアップ時間
を前記従来例よりも増加させることができるという利点
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】従来例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、2 入力端子 3 AC/DCコンバータ 4、21 ダイオード 5、6 出力端子 7 負荷 8 バッテリ 9 過放電防止回路 10 寄生ダイオード 11 FET 12 電圧検出制御回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流負荷に直流電源電圧を供給する直流電
    圧供給手段の出力電圧が断したことを検出して信号を送
    出する手段を備え、 バッテリと出力端子との間に、前記直流電圧供給手段が
    正常動作時にはオフ状態とされ、前記直流電圧供給手段
    の出力が電圧断した際にオンするように制御されるFE
    Tを挿入し、 前記直流電圧供給手段が正常動作時には、前記直流電圧
    供給手段と、前記負荷が接続される前記出力端子との間
    に接続されたダイオードと、オフ状態とされた前記FE
    Tの寄生ダイオードとが論理和(OR)接続構成をと
    り、 前記直流電圧供給手段の出力電圧断時には、前記バッテ
    リからオン状態とされた前記FETを介して前記出力端
    子にバックアップ電圧が供給される、 ように構成されてなることを特徴とする無停電電源装
    置。
  2. 【請求項2】交流電圧を所定の直流電圧に変換するAC
    /DCコンバータと、 前記AC/DCコンバータの停止時に電圧源となるバッ
    テリと、 前記バッテリの過放電を防止する過放電防止手段と、 前記AC/DCコンバータの電圧低下を検出する電圧検
    出制御手段と、 前記バッテリと出力端子との間に挿入され、前記電圧検
    出制御手段からの信号によりオン/オフが制御されるF
    ETと、 を含むことを特徴とする無停電電源装置。
  3. 【請求項3】前記AC/DCコンバータが正常動作時に
    は、前記FETがオフ状態とされ、前記電圧検出制御手
    段が前記AC/DCコンバータの電圧低下を検出した際
    には前記FETをオフ状態として前記バッテリから前記
    FETを介して電圧を前記出力端子に供給することを特
    徴とする請求項2記載の無停電電源装置。
  4. 【請求項4】前記AC/DCコンバータをDC−DCコ
    ンバータで置き換えてなる請求項2又は3記載の無停電
    電源装置。
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