JPH10210680A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JPH10210680A JPH10210680A JP9010964A JP1096497A JPH10210680A JP H10210680 A JPH10210680 A JP H10210680A JP 9010964 A JP9010964 A JP 9010964A JP 1096497 A JP1096497 A JP 1096497A JP H10210680 A JPH10210680 A JP H10210680A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変換効率が高く、回路構成が簡単で、小形か
つ低コストの無停電電源装置を提供する。 【解決手段】 商用電源による運転時には、交流電圧を
ダイオード５３及びコンデンサ５４で整流、平滑し、ト
ランス５５に与える。ＦＥＴ５６のスイッチング作用に
より、巻線５５ｂ，５５ｃに交流電圧が発生し、これが
ダイオード６１，６２、コイル６３及びコンデンサ６４
によって整流、平滑される。巻線５５ｃに発生した交流
電圧は、ＦＥＴ７１の寄生ダイオード７１ａ及びコンデ
ンサ７３によって整流、平滑され、バッテリ７４が充電
される。停電時には、制御回路７６によってＦＥＴ７５
をオンさせ、さらにＦＥＴ７１をオン／オフ動作させる
ことにより、バッテリ７４の出力電圧が、巻線５５ｃ，
５５ｂを介して出力される。
つ低コストの無停電電源装置を提供する。 【解決手段】 商用電源による運転時には、交流電圧を
ダイオード５３及びコンデンサ５４で整流、平滑し、ト
ランス５５に与える。ＦＥＴ５６のスイッチング作用に
より、巻線５５ｂ，５５ｃに交流電圧が発生し、これが
ダイオード６１，６２、コイル６３及びコンデンサ６４
によって整流、平滑される。巻線５５ｃに発生した交流
電圧は、ＦＥＴ７１の寄生ダイオード７１ａ及びコンデ
ンサ７３によって整流、平滑され、バッテリ７４が充電
される。停電時には、制御回路７６によってＦＥＴ７５
をオンさせ、さらにＦＥＴ７１をオン／オフ動作させる
ことにより、バッテリ７４の出力電圧が、巻線５５ｃ，
５５ｂを介して出力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源等が停電
した時でも、バッテリによって電源を供給できる無停電
電源装置、特にこの電力変換技術に関するものである。
した時でも、バッテリによって電源を供給できる無停電
電源装置、特にこの電力変換技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の無停電電源装置の構成例
を示す概略の回路図である。この無停電電源装置は、交
流／直流（以下、ＡＣ／ＤＣという）変換部１０、直流
／直流（以下、ＤＣ／ＤＣという）変換部３０、及びバ
ッテリ充電部４０より構成されている。この種の無停電
電源装置では、商用電源の交流電圧がＡＣ／ＤＣ変換部
１０の入力端子１１，１２に入力されると、この交流電
圧がブリッジダイオード１３で整流され、コンデンサ１
４で平滑されて変圧器（以下、トランスという）１５の
１次巻線１５ａに与えられる。１次巻線１５ａには、ド
ライブ回路１７によってオン／オフ動作するスイッチン
グ用の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）１
６が接続されているので、このＦＥＴ１６のスイッチン
グ作用によってトランス１５の２次巻線１５ｂからパル
ス信号が出力される。このパルス信号は、ダイオード１
８，１９によって整流された後、チョークコイル２０及
びコンデンサ２１によって平滑され、安定した直流電圧
がノードＮ１を介してＤＣ／ＤＣ変換部３０及びバッテ
リ充電部４０に与えられる。
を示す概略の回路図である。この無停電電源装置は、交
流／直流（以下、ＡＣ／ＤＣという）変換部１０、直流
／直流（以下、ＤＣ／ＤＣという）変換部３０、及びバ
ッテリ充電部４０より構成されている。この種の無停電
電源装置では、商用電源の交流電圧がＡＣ／ＤＣ変換部
１０の入力端子１１，１２に入力されると、この交流電
圧がブリッジダイオード１３で整流され、コンデンサ１
４で平滑されて変圧器（以下、トランスという）１５の
１次巻線１５ａに与えられる。１次巻線１５ａには、ド
ライブ回路１７によってオン／オフ動作するスイッチン
グ用の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）１
６が接続されているので、このＦＥＴ１６のスイッチン
グ作用によってトランス１５の２次巻線１５ｂからパル
ス信号が出力される。このパルス信号は、ダイオード１
８，１９によって整流された後、チョークコイル２０及
びコンデンサ２１によって平滑され、安定した直流電圧
がノードＮ１を介してＤＣ／ＤＣ変換部３０及びバッテ
リ充電部４０に与えられる。
【０００３】直流電圧がノードＮ１を介してバッテリ充
電部４０に供給されると、この直流電圧によって該バッ
テリ充電部４０内のバッテリ４１が充電される。バッテ
リ４１は、初期最大入力電流が規定されているので、バ
ッテリ充電部４０では、バッテリ４１と直列に接続され
たスイッチング用ＦＥＴ４２の内部抵抗を制御回路４３
で変化させて電流をコントロールしながら該バッテリ４
１が充電される。例えば、バッテリ電圧を１２Ｖとした
場合、これを充電するために、通常１４〜１５Ｖ程度の
直流電圧がノードＮ１から供給される。商用電源による
運転時には、ＡＣ／ＤＣ変換部１０から出力された直流
電圧がノードＮ１を介してＤＣ／ＤＣ変換部３０に与え
られ、停電時には、バッテリ充電部４０内のバッテリ４
１から出力された直流電圧がノードＮ１を介してＤＣ／
ＤＣ変換部３０に与えられる。ＤＣ／ＤＣ変換部３０
は、出力端子３８に接続された負荷側の装置に必要な直
流電圧を生成する部分であり、例えば、１石フォワード
形（順方向形）のスイッチングレギュレータで構成され
ている。このスイッチングレギュレータでは、ノードＮ
１に直流電圧が入力されると、これがトランス３１の１
次巻線３１ａに与えられる。１次巻線３１ａには、ドラ
イブ回路３３によってオン／オフ動作するスイッチング
用ＦＥＴ３２が接続されているので、このＦＥＴ３２の
スイッチング作用によってトランス３１の２次巻線３１
ｂにパルス信号が出力される。このパルス信号は、ダイ
オード３４，３５で整流された後、チョークコイル３６
及びコンデンサ３７によって平滑され、安定した所定レ
ベルの直流電圧が出力端子３８から出力される。
電部４０に供給されると、この直流電圧によって該バッ
テリ充電部４０内のバッテリ４１が充電される。バッテ
リ４１は、初期最大入力電流が規定されているので、バ
ッテリ充電部４０では、バッテリ４１と直列に接続され
たスイッチング用ＦＥＴ４２の内部抵抗を制御回路４３
で変化させて電流をコントロールしながら該バッテリ４
１が充電される。例えば、バッテリ電圧を１２Ｖとした
場合、これを充電するために、通常１４〜１５Ｖ程度の
直流電圧がノードＮ１から供給される。商用電源による
運転時には、ＡＣ／ＤＣ変換部１０から出力された直流
電圧がノードＮ１を介してＤＣ／ＤＣ変換部３０に与え
られ、停電時には、バッテリ充電部４０内のバッテリ４
１から出力された直流電圧がノードＮ１を介してＤＣ／
ＤＣ変換部３０に与えられる。ＤＣ／ＤＣ変換部３０
は、出力端子３８に接続された負荷側の装置に必要な直
流電圧を生成する部分であり、例えば、１石フォワード
形（順方向形）のスイッチングレギュレータで構成され
ている。このスイッチングレギュレータでは、ノードＮ
１に直流電圧が入力されると、これがトランス３１の１
次巻線３１ａに与えられる。１次巻線３１ａには、ドラ
イブ回路３３によってオン／オフ動作するスイッチング
用ＦＥＴ３２が接続されているので、このＦＥＴ３２の
スイッチング作用によってトランス３１の２次巻線３１
ｂにパルス信号が出力される。このパルス信号は、ダイ
オード３４，３５で整流された後、チョークコイル３６
及びコンデンサ３７によって平滑され、安定した所定レ
ベルの直流電圧が出力端子３８から出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無停電電源装置では、商用電源の交流電圧をＡＣ／ＤＣ
変換部１０で直流電圧に変換した後、さらにこの直流電
圧をＤＣ／ＤＣ変換部３０で所定レベルの直流電圧に変
換する、つまり２度変換処理を行うため、例えば、ＡＣ
／ＤＣ変換部１０の変換効率が８０％、及びＤＣ／ＤＣ
変換部３０の変換効率が８５％としても、総合変換効率
が６８％という低い値になってしまう。このため、次の
（ａ），（ｂ）のような欠点があり、これを解決するこ
とが困難であった。 （ａ） 無停電電源装置全体の変換効率が低く、大きな
変換損失のために装置内の各部の発熱が大きい。 （ｂ） 部品点数が多く、装置が複雑になって大形化す
ると共に、コスト高になる。 本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、変
換効率が高く、構成が簡単で、小形化及び低コスト化が
可能な無停電電源装置を提供することを目的とする。
無停電電源装置では、商用電源の交流電圧をＡＣ／ＤＣ
変換部１０で直流電圧に変換した後、さらにこの直流電
圧をＤＣ／ＤＣ変換部３０で所定レベルの直流電圧に変
換する、つまり２度変換処理を行うため、例えば、ＡＣ
／ＤＣ変換部１０の変換効率が８０％、及びＤＣ／ＤＣ
変換部３０の変換効率が８５％としても、総合変換効率
が６８％という低い値になってしまう。このため、次の
（ａ），（ｂ）のような欠点があり、これを解決するこ
とが困難であった。 （ａ） 無停電電源装置全体の変換効率が低く、大きな
変換損失のために装置内の各部の発熱が大きい。 （ｂ） 部品点数が多く、装置が複雑になって大形化す
ると共に、コスト高になる。 本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、変
換効率が高く、構成が簡単で、小形化及び低コスト化が
可能な無停電電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、無停電電源装置において、入力交流電圧
を整流及び平滑して生成した第１の直流電圧を、第１、
第２及び第３の巻線を有するトランスの該第１の巻線に
加え、該第１の巻線に接続された第１のスイッチング素
子によって電流を断続し、該第２の巻線に発生する電圧
を整流及び平滑して出力直流電圧を生成する手段と、前
記第３の巻線に接続された第２のスイッチング素子の内
部寄生ダイオードにより、該第３の巻線に発生する電圧
を整流した後に、平滑して生成した第２の直流電圧で、
第３のスイッチング素子の内部抵抗を制御して充電電流
を制御しながらバッテリを充電する手段と、前記第１の
直流電圧が無いときには、前記第２のスイッチング素子
によって前記バッテリからの出力電流を断続し、前記第
２の巻線に発生する電圧を整流及び平滑して前記出力直
流電圧を生成する手段とを、備えている。
決するために、無停電電源装置において、入力交流電圧
を整流及び平滑して生成した第１の直流電圧を、第１、
第２及び第３の巻線を有するトランスの該第１の巻線に
加え、該第１の巻線に接続された第１のスイッチング素
子によって電流を断続し、該第２の巻線に発生する電圧
を整流及び平滑して出力直流電圧を生成する手段と、前
記第３の巻線に接続された第２のスイッチング素子の内
部寄生ダイオードにより、該第３の巻線に発生する電圧
を整流した後に、平滑して生成した第２の直流電圧で、
第３のスイッチング素子の内部抵抗を制御して充電電流
を制御しながらバッテリを充電する手段と、前記第１の
直流電圧が無いときには、前記第２のスイッチング素子
によって前記バッテリからの出力電流を断続し、前記第
２の巻線に発生する電圧を整流及び平滑して前記出力直
流電圧を生成する手段とを、備えている。
【０００６】本発明によれば、以上のように無停電電源
装置を構成したので、商用電源等による運転時に、交流
電圧が入力されると、この交流電圧が整流及び平滑され
て第１の直流電圧が生成され、トランスの第１の巻線に
与えられる。第１のスイッチング素子のスイッチング作
用によって第２の巻線にパルス信号が発生し、これが整
流及び平滑されて安定した直流電圧が出力される。第２
の巻線にパルス信号が発生すると同時に、第３の巻線に
もパルス信号が発生するので、このパルス信号が第３の
スイッチング素子の内部寄生ダイオードによって整流さ
れた後、平滑されて第２の直流電圧が生成され、これに
よってバッテリが充電される。停電時には、バッテリの
出力電流が第３の巻線に供給され、第２のスイッチング
素子のスイッチング作用によって第２の巻線にパルス信
号が発生する。このパルス信号は、整流及び平滑され、
安定した直流電圧が出力される。
装置を構成したので、商用電源等による運転時に、交流
電圧が入力されると、この交流電圧が整流及び平滑され
て第１の直流電圧が生成され、トランスの第１の巻線に
与えられる。第１のスイッチング素子のスイッチング作
用によって第２の巻線にパルス信号が発生し、これが整
流及び平滑されて安定した直流電圧が出力される。第２
の巻線にパルス信号が発生すると同時に、第３の巻線に
もパルス信号が発生するので、このパルス信号が第３の
スイッチング素子の内部寄生ダイオードによって整流さ
れた後、平滑されて第２の直流電圧が生成され、これに
よってバッテリが充電される。停電時には、バッテリの
出力電流が第３の巻線に供給され、第２のスイッチング
素子のスイッチング作用によって第２の巻線にパルス信
号が発生する。このパルス信号は、整流及び平滑され、
安定した直流電圧が出力される。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
無停電電源装置の概略の回路図である。この無停電電源
装置は、商用電源等から交流電圧が入力される入力端子
５１，５２を有し、これらの入力端子５１，５２は、全
波整流器である例えばブリッジダイオード５３の交流入
力端子５３ａ，５３ｂにそれぞれ接続されている。ブリ
ッジダイオード５３の負出力端子５３ｃは、グランドに
接続され、さらに正出力端子５３ｄが、平滑用コンデン
サ５４の一端及びトランス５５の第１の巻線５５ａのホ
ット（図中黒丸印）側と接続されている。コンデンサ５
４の他端は、グランドに接続されている。第１の巻線５
５ａのコールド側は、第１のスイッチング素子（例え
ば、ＮチャネルＦＥＴ）５６のドレインに接続され、そ
のソースがグランドに接続されると共に、ゲートがパル
ス信号印加用のドライブ回路５７に接続されている。ト
ランス５５の第２の巻線５５ｂのホット側は、整流用の
ダイオード６１のアノードに接続され、該第２の巻線５
５ｂのコールド側が、整流用のダイオード６２のアノー
ドに接続され、該ダイオード６１のカソードとダイオー
ド６２のカソードが、共通に接続されている。ダイオー
ド６１，６２のカソードは、平滑用のチョークコイル６
３の一端に接続され、該チョークコイル６３の他端が、
平滑用のコンデンサ６４の一端に接続されると共にグラ
ンドに接続されている。コンデンサ６４の他端は、ダイ
オード６２のアノードに接続されると共に、直流電圧出
力用の出力端子６５に接続されている。
無停電電源装置の概略の回路図である。この無停電電源
装置は、商用電源等から交流電圧が入力される入力端子
５１，５２を有し、これらの入力端子５１，５２は、全
波整流器である例えばブリッジダイオード５３の交流入
力端子５３ａ，５３ｂにそれぞれ接続されている。ブリ
ッジダイオード５３の負出力端子５３ｃは、グランドに
接続され、さらに正出力端子５３ｄが、平滑用コンデン
サ５４の一端及びトランス５５の第１の巻線５５ａのホ
ット（図中黒丸印）側と接続されている。コンデンサ５
４の他端は、グランドに接続されている。第１の巻線５
５ａのコールド側は、第１のスイッチング素子（例え
ば、ＮチャネルＦＥＴ）５６のドレインに接続され、そ
のソースがグランドに接続されると共に、ゲートがパル
ス信号印加用のドライブ回路５７に接続されている。ト
ランス５５の第２の巻線５５ｂのホット側は、整流用の
ダイオード６１のアノードに接続され、該第２の巻線５
５ｂのコールド側が、整流用のダイオード６２のアノー
ドに接続され、該ダイオード６１のカソードとダイオー
ド６２のカソードが、共通に接続されている。ダイオー
ド６１，６２のカソードは、平滑用のチョークコイル６
３の一端に接続され、該チョークコイル６３の他端が、
平滑用のコンデンサ６４の一端に接続されると共にグラ
ンドに接続されている。コンデンサ６４の他端は、ダイ
オード６２のアノードに接続されると共に、直流電圧出
力用の出力端子６５に接続されている。
【０００８】トランス５５の第３の巻線５５ｃのコール
ド側は、寄生ダイオード７１ａを有する第２のスイッチ
ング素子（例えば、ＮチャネルＦＥＴ）７１のドレイン
に接続され、そのソースがグランドに接続され、さらに
そのゲートがパルス信号印加用のドライブ回路７２に接
続されている。第３の巻線５５ｃのホット側は、平滑用
のコンデンサ７３の一端及びバッテリ７４の正極に接続
され、該コンデンサ７３の他端がグランドに接続されて
いる。バッテリ７４の負極は、第３のスイッチング素子
（例えば、ＮチャネルＦＥＴ）７５のドレインに接続さ
れ、そのソースがグランドに接続され、さらにそのゲー
トが制御信号印加用の制御回路７６に接続されている。
図３は、図１の商用電源による動作時のＦＥＴ５６及び
巻線５５ａの波形図である。なお、巻線５５ａの電圧波
形は、そのコールド側を基準にした波形図である。巻線
５５ｂ，５５ｃにも振幅が異なるが、同じ波形が得られ
る。また、バッテリ７４による動作時には、ＦＥＴ５６
をＦＥＴ７１に、巻線５５ａを巻線５５ｃと置き換えれ
ば、同じ関係が成立する。
ド側は、寄生ダイオード７１ａを有する第２のスイッチ
ング素子（例えば、ＮチャネルＦＥＴ）７１のドレイン
に接続され、そのソースがグランドに接続され、さらに
そのゲートがパルス信号印加用のドライブ回路７２に接
続されている。第３の巻線５５ｃのホット側は、平滑用
のコンデンサ７３の一端及びバッテリ７４の正極に接続
され、該コンデンサ７３の他端がグランドに接続されて
いる。バッテリ７４の負極は、第３のスイッチング素子
（例えば、ＮチャネルＦＥＴ）７５のドレインに接続さ
れ、そのソースがグランドに接続され、さらにそのゲー
トが制御信号印加用の制御回路７６に接続されている。
図３は、図１の商用電源による動作時のＦＥＴ５６及び
巻線５５ａの波形図である。なお、巻線５５ａの電圧波
形は、そのコールド側を基準にした波形図である。巻線
５５ｂ，５５ｃにも振幅が異なるが、同じ波形が得られ
る。また、バッテリ７４による動作時には、ＦＥＴ５６
をＦＥＴ７１に、巻線５５ａを巻線５５ｃと置き換えれ
ば、同じ関係が成立する。
【０００９】次に、図３を参照しつつ、（１）商用電源
による運転時の動作、（２）停電時の動作、及び（３）
ＦＥＴ５６，７１のデュティ条件（ドライブ条件）につ
いて説明する。 （１） 商用電源による運転時の動作 商用電源の交流電圧が入力端子５１，５２に入力される
と、この交流電圧がブリッジダイオード５３によって整
流され、コンデンサ５４に第１の直流電圧が得られる。
この状態で、ドライブ回路５７から出力されるパルス信
号をＦＥＴ５６のゲートに与えると、該ＦＥＴ５６がオ
ン／オフ動作を行うから、トランス５５の巻線５５ａに
加えられる電圧が断続し、該巻線５５ａに加えられた電
圧に巻数比を乗じた電圧が巻線５５ｂ，５５ｃにも得ら
れる。本実施形態では、ＦＥＴ５６がオンの期間に、巻
線５５ｂに発生する電圧が、ダイオード６１によって整
流され、チョークコイル６３及びコンデンサ６４によっ
て平滑され、負直流電圧が出力端子６５から出力され
る。一方、ＦＥＴ５６のオフの期間には、ダイオード６
２がオフ状態となるため、オン期間中にチョークコイル
６３に蓄積されたエネルギーが、ダイオード６２を通し
てコンデンサ６４に放出される。このような１石フォワ
ード形コンバータ構成により、出力端子６５から負直流
電圧が出力される。
による運転時の動作、（２）停電時の動作、及び（３）
ＦＥＴ５６，７１のデュティ条件（ドライブ条件）につ
いて説明する。 （１） 商用電源による運転時の動作 商用電源の交流電圧が入力端子５１，５２に入力される
と、この交流電圧がブリッジダイオード５３によって整
流され、コンデンサ５４に第１の直流電圧が得られる。
この状態で、ドライブ回路５７から出力されるパルス信
号をＦＥＴ５６のゲートに与えると、該ＦＥＴ５６がオ
ン／オフ動作を行うから、トランス５５の巻線５５ａに
加えられる電圧が断続し、該巻線５５ａに加えられた電
圧に巻数比を乗じた電圧が巻線５５ｂ，５５ｃにも得ら
れる。本実施形態では、ＦＥＴ５６がオンの期間に、巻
線５５ｂに発生する電圧が、ダイオード６１によって整
流され、チョークコイル６３及びコンデンサ６４によっ
て平滑され、負直流電圧が出力端子６５から出力され
る。一方、ＦＥＴ５６のオフの期間には、ダイオード６
２がオフ状態となるため、オン期間中にチョークコイル
６３に蓄積されたエネルギーが、ダイオード６２を通し
てコンデンサ６４に放出される。このような１石フォワ
ード形コンバータ構成により、出力端子６５から負直流
電圧が出力される。
【００１０】この時、ドライブ回路７２の出力をオフ状
態にしておくと、ＦＥＴ７１はオフ状態であるが、該Ｆ
ＥＴ７１の寄生ダイオード７１ａが、巻線５５ｃのコー
ルド側にカソード、グランド側にアノードが接続された
形になるため、該巻線５５ｃに発生した電圧が該寄生ダ
イオード７１ａで整流され、そのピーク値に等しい第２
の直流電圧がコンデンサ７３に得られる。従って、制御
回路７６から出力される制御信号の電圧を調整してＦＥ
Ｔ７５の内部抵抗を加減すれば、バッテリ７４に適切な
充電電流を流すことが可能になり、これによって該バッ
テリ７４が充電される。
態にしておくと、ＦＥＴ７１はオフ状態であるが、該Ｆ
ＥＴ７１の寄生ダイオード７１ａが、巻線５５ｃのコー
ルド側にカソード、グランド側にアノードが接続された
形になるため、該巻線５５ｃに発生した電圧が該寄生ダ
イオード７１ａで整流され、そのピーク値に等しい第２
の直流電圧がコンデンサ７３に得られる。従って、制御
回路７６から出力される制御信号の電圧を調整してＦＥ
Ｔ７５の内部抵抗を加減すれば、バッテリ７４に適切な
充電電流を流すことが可能になり、これによって該バッ
テリ７４が充電される。
【００１１】（２） 停電時の動作 停電時には、ドライブ回路５７の出力を零にしてＦＥＴ
５６をオフ状態にすると共に、制御回路７６の出力電圧
をＦＥＴ７５のゲートスレッシュホールド電圧以上と
し、該ＦＥＴ７５をオン状態にする。この状態で、ドラ
イブ回路７２によってＦＥＴ７１をオン／オフ動作させ
る。これにより、商用電源が得られていた時にトランス
５５の第１の巻線５５ａ側から第２の巻線５５ｂ側に電
力を送出して整流及び平滑後に出力端子６５に負出力電
圧を得ていたのと全く同様に、バッテリ７４の出力電圧
によって該出力端子６５から負出力電圧を出力させるこ
とができる。
５６をオフ状態にすると共に、制御回路７６の出力電圧
をＦＥＴ７５のゲートスレッシュホールド電圧以上と
し、該ＦＥＴ７５をオン状態にする。この状態で、ドラ
イブ回路７２によってＦＥＴ７１をオン／オフ動作させ
る。これにより、商用電源が得られていた時にトランス
５５の第１の巻線５５ａ側から第２の巻線５５ｂ側に電
力を送出して整流及び平滑後に出力端子６５に負出力電
圧を得ていたのと全く同様に、バッテリ７４の出力電圧
によって該出力端子６５から負出力電圧を出力させるこ
とができる。
【００１２】（３） ＦＥＴ５６，７１のデュティ条件
（ドライブ条件） 例えば、巻線５５ａ，５５ｂ，５５ｃの巻数をそれぞれ
Ｎ５５ａ，Ｎ５５ｂ，Ｎ５５ｃ、商用電源の整流後の直
流電圧を１２０Ｖ、出力電圧を−４８Ｖ、バッテリ電圧
を１２Ｖ、ＦＥＴ５６，７１のオンデュティをそれぞれ
Duty５６，Duty７１とし、バッテリ電圧１２Ｖに対して
充電のための電圧を１５Ｖ用意すると仮定すると、次式
のようになる。 １２０×（Ｎ５５ｃ／Ｎ５５ａ）＝１５ よって、Ｎ５５ａ＝９６（ｔ）（但し、ｔは巻数）とす
れば、Ｎ５５ｃ＝１２（ｔ）が求まる。次に、商用電源
による運転時の出力条件より、 １２０×（Ｎ５５ｂ／Ｎ５５ａ）×Duty５６＝４８ であるから、Ｎ５５ｂ＝１２８（ｔ）とすれば、Duty５
６＝０．３（３０％）が求まる。バッテリ７４による運
転時の出力条件より、 １２×（Ｎ５５ｂ／Ｎ５５ｃ）×Duty７１＝４８ であるから、Duty７１＝０．３７５（３７．５％）が求
まる。このようなデュティ条件でＦＥＴ５６，７１をオ
ン／オフ動作させれば、所望の負出力電圧が出力端子６
５から得られる。
（ドライブ条件） 例えば、巻線５５ａ，５５ｂ，５５ｃの巻数をそれぞれ
Ｎ５５ａ，Ｎ５５ｂ，Ｎ５５ｃ、商用電源の整流後の直
流電圧を１２０Ｖ、出力電圧を−４８Ｖ、バッテリ電圧
を１２Ｖ、ＦＥＴ５６，７１のオンデュティをそれぞれ
Duty５６，Duty７１とし、バッテリ電圧１２Ｖに対して
充電のための電圧を１５Ｖ用意すると仮定すると、次式
のようになる。 １２０×（Ｎ５５ｃ／Ｎ５５ａ）＝１５ よって、Ｎ５５ａ＝９６（ｔ）（但し、ｔは巻数）とす
れば、Ｎ５５ｃ＝１２（ｔ）が求まる。次に、商用電源
による運転時の出力条件より、 １２０×（Ｎ５５ｂ／Ｎ５５ａ）×Duty５６＝４８ であるから、Ｎ５５ｂ＝１２８（ｔ）とすれば、Duty５
６＝０．３（３０％）が求まる。バッテリ７４による運
転時の出力条件より、 １２×（Ｎ５５ｂ／Ｎ５５ｃ）×Duty７１＝４８ であるから、Duty７１＝０．３７５（３７．５％）が求
まる。このようなデュティ条件でＦＥＴ５６，７１をオ
ン／オフ動作させれば、所望の負出力電圧が出力端子６
５から得られる。
【００１３】以上のように、本実施形態では次の
（ｉ），（ii）のような利点がある。 （ｉ） 商用電源による運転時に、ブリッジダイオード
５３、コンデンサ５４、巻線５５ａ，５５ｂ、ダイオー
ド６１，６２、チョークコイル６３、及びコンデンサ６
４の経路のＡＣ／ＤＣ変換作用により、直接、必要とす
る直流電圧を作り出すため、変換効率が８５％程度と高
い。 （ii） 停電時に、バッテリ電圧から最終出力直流電圧
を得るため、トランス５５に第３の巻線５５ｃを設けて
ＤＣ／ＤＣ変換作用を行わせ、商用電源による動作時に
は、この第３の巻線５５ｃに発生する電圧を整流及び平
滑してバッテリ７４の充電に使用する。そのため、トラ
ンス５５が１個で済み、回路構成が簡単になってスペー
スの低減と大幅なコストダウンを図ることが可能とな
る。なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の
変形が可能である。この変形例としては、例えば次の
（ａ），（ｂ）のようなものがある。 （ａ） ブリッジダイオード５３あるいはダイオード６
１，６２は、他の整流回路で構成してもよい。コンデン
サ５４と、チョークコイル６３及びコンデンサ６４と、
コンデンサ７３とは、他の平滑回路で構成してもよい。 （ｂ） ＦＥＴ５６，７１，７５は、他のトランジスタ
を用いたスイッチング素子で構成してもよい。
（ｉ），（ii）のような利点がある。 （ｉ） 商用電源による運転時に、ブリッジダイオード
５３、コンデンサ５４、巻線５５ａ，５５ｂ、ダイオー
ド６１，６２、チョークコイル６３、及びコンデンサ６
４の経路のＡＣ／ＤＣ変換作用により、直接、必要とす
る直流電圧を作り出すため、変換効率が８５％程度と高
い。 （ii） 停電時に、バッテリ電圧から最終出力直流電圧
を得るため、トランス５５に第３の巻線５５ｃを設けて
ＤＣ／ＤＣ変換作用を行わせ、商用電源による動作時に
は、この第３の巻線５５ｃに発生する電圧を整流及び平
滑してバッテリ７４の充電に使用する。そのため、トラ
ンス５５が１個で済み、回路構成が簡単になってスペー
スの低減と大幅なコストダウンを図ることが可能とな
る。なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の
変形が可能である。この変形例としては、例えば次の
（ａ），（ｂ）のようなものがある。 （ａ） ブリッジダイオード５３あるいはダイオード６
１，６２は、他の整流回路で構成してもよい。コンデン
サ５４と、チョークコイル６３及びコンデンサ６４と、
コンデンサ７３とは、他の平滑回路で構成してもよい。 （ｂ） ＦＥＴ５６，７１，７５は、他のトランジスタ
を用いたスイッチング素子で構成してもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、商用電源等による運転時に、トランスの第１及び
第２の巻線の経路でＡＣ／ＤＣ変換作用を行わせ、直
接、必要とする直流電圧を作り出すようにしたので、変
換効率が高い。しかも、停電時に、バッテリ電圧から最
終直流出力電圧を得るため、トランスに第３の巻線を設
けてＤＣ／ＤＣ変換作用を行わせ、商用電源等による動
作時には、この第３の巻線に発生する電圧を整流及び平
滑してバッテリの充電に使用するようにしている。その
ため、トランスが１個で済み、回路構成が簡単になっ
て、スペースの削減や大幅なコストダウンが可能とな
る。
れば、商用電源等による運転時に、トランスの第１及び
第２の巻線の経路でＡＣ／ＤＣ変換作用を行わせ、直
接、必要とする直流電圧を作り出すようにしたので、変
換効率が高い。しかも、停電時に、バッテリ電圧から最
終直流出力電圧を得るため、トランスに第３の巻線を設
けてＤＣ／ＤＣ変換作用を行わせ、商用電源等による動
作時には、この第３の巻線に発生する電圧を整流及び平
滑してバッテリの充電に使用するようにしている。その
ため、トランスが１個で済み、回路構成が簡単になっ
て、スペースの削減や大幅なコストダウンが可能とな
る。
【図１】本発明の実施形態を示す無停電電源装置の回路
図である。
図である。
【図２】従来の無停電電源装置の回路図である。
【図３】図１の商用電源による動作時の波形図である。
５３ ブリッジダイオード ５４，６４，７３ コンデンサ ５５ トランス ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ 第１、第２、第３の巻線 ５６，７１，７５ ＦＥＴ ５７，７２ ドライブ回路 ６１，６２ ダイオード ６３ チョークコイル ７１ａ 寄生ダイオード ７４ バッテリ ７６ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 入力交流電圧を整流及び平滑して生成し
た第１の直流電圧を、第１、第２及び第３の巻線を有す
る変圧器の該第１の巻線に加え、該第１の巻線に接続さ
れた第１のスイッチング素子によって電流を断続し、該
第２の巻線に発生する電圧を整流及び平滑して出力直流
電圧を生成する手段と、 前記第３の巻線に接続された第２のスイッチング素子の
内部寄生ダイオードにより、該第３の巻線に発生する電
圧を整流した後に、平滑して生成した第２の直流電圧
で、第３のスイッチング素子の内部抵抗を制御して充電
電流を制御しながらバッテリを充電する手段と、 前記第１の直流電圧が無いときには、前記第２のスイッ
チング素子によって前記バッテリからの出力電流を断続
し、前記第２の巻線に発生する電圧を整流及び平滑して
前記出力直流電圧を生成する手段とを、備えたことを特
徴とする無停電電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9010964A JPH10210680A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 無停電電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9010964A JPH10210680A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 無停電電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10210680A true JPH10210680A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11764868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9010964A Withdrawn JPH10210680A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 無停電電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10210680A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100948467B1 (ko) | 2008-01-16 | 2010-03-17 | 티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션 | 회로 루프 스위칭 제어 회로를 이용한 이중 전력 공급시스템 |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP9010964A patent/JPH10210680A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100948467B1 (ko) | 2008-01-16 | 2010-03-17 | 티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션 | 회로 루프 스위칭 제어 회로를 이용한 이중 전력 공급시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |