JPS60241741A - 無停電交流電源システム - Google Patents

無停電交流電源システム

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JPS60241741A
JPS60241741A JP59212408A JP21240884A JPS60241741A JP S60241741 A JPS60241741 A JP S60241741A JP 59212408 A JP59212408 A JP 59212408A JP 21240884 A JP21240884 A JP 21240884A JP S60241741 A JPS60241741 A JP S60241741A
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JP
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voltage
inverter
uninterruptible
input
terminals
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JP59212408A
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レミ、ブルテ
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ATORIE DEREKUTORONIKU E DOUTOM
Atorie Derekutoroniku E Doutomateisumu A U A
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ATORIE DEREKUTORONIKU E DOUTOM
Atorie Derekutoroniku E Doutomateisumu A U A
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は無停電交流電源システムに関する。
[従来技術の説明] 多くの電子装置は信頼性のある正弦波電圧、すなわ15
1ナイクルロスのない電圧を供給されなければならない
。現実には、商用電源から供給される交流電圧は一般に
このような特性を有していない。
大部分の例では、電子装置に設けられた交流電源システ
ムは、商用電源と等しい正弦波状の出力電圧を有刃るが
サイクルロスのない正弦波状出力電圧を発生する交流電
源によって実現されている。
このようなタイプの現在人手できるff1jlシステム
は基本的には直流−交流インバータ、このコンバータの
入力端子間に並列に接続された交流−6流インバータ(
整流器)および電池から成る。電池は例えば48ボルト
又は100ボルトを供給し、インバータの端子に永久的
に接続されている。異なった素子間の電圧を一致させ又
は出力において商用電圧に対応した交流電圧を得るため
には、交流変圧器がコンバータの入力側とインバータの
出力側に必然的に設けられなければならない。その結果
市場において現在人手ぐきる無停電交流電源システム(
UPSモジコール)はいくつかの欠点を有している。す
なわち (1)交流変圧器(通常50ヘルツの変I■器)を使用
しているために重くかさばっている。
(2)前述の優者の回路構成の結果として電池過負荷の
電圧危険にさらされる。Jなわら電池の負荷電流はそれ
がコンバータにより発生された最大電流とインバータに
より消費されるif流との差を表わしているために実際
問題として出力電力に依存りる。
(3) さらにこのタイプの電源システムの全体効率は
低い。
〔発明の目的〕
従ってこの発明の目的はこのような欠点を克服して新た
な無停電交流電源システムを提供することである。
〔発明のII!要〕
このため本発明は交流入力電圧を供給される整流器、フ
ィルタ装置、直流−直流コンバータ(dc−dc:+ン
バータ)及び無停電交流出力電圧を与える直流−交流イ
ンバータ(dc−acインバータ)とを備えている。上
記のUPSはインバータの入力において入力電圧及び出
力交流電圧のピーク値よりも高い直流電圧を得るための
手段を基本的にさらに備えている。
(発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を添付図面にしたがって説明する
。以下の異なる図面において同一の参照番号は同一の要
素を表わす。さらに以下の説明は商用電源として現在供
給されている50Hzの周波数を有づる平均二乗根(r
ms)220ボルトの交流電圧に基づいてなされる。な
お、他の正弦波状の電圧及び他の周波数値に同様に本発
明が適用できることは当業者にとって明らかである。
第1図は従来技術によるUPSを示した回路図である。
この電源システムは220ボルト供給交流線から約50
ポル1−の直流電圧に変換づる交流−直流」ンバータ1
により構成される。直流−交流インバータ2はコンバー
タ1の出力端子に接続されている。直流電圧がインバー
タの入力端子に印加され、220 V 501−1 z
の無停電文流出ツノが発生する。
第1図に図示されるように直流−交流インバータは4つ
のスイッチングトランジスタQ1.Q2゜Q3.Q4よ
りなるブリッジ回路により構成されることが望ましい。
その動作は第3図を参照して以下に詳細に説明される。
この場合において、i・ランスT1はブリッジ回路の交
流端子BD間に接続される。前記トランスによってフィ
ルタセルを通過した直流電圧から220V50H1の電
圧が得られる。示された例においては前記フィルタセル
はトランスT1の二次巻線に直列に接続された誘導コイ
ルL1及びこの誘導コイルL1と二次巻線の他の端子間
に並列に接続されたコンデンサC1とにより構成される
。ここで用いられるトランスT1は50H2用のトラン
スでありかさばって邪魔になるという欠点がある。
加えて、例えば48Vの電池3はインバータの入力端子
に永久接続される。電池の唯一の用途は供給線の変動や
停止が起こった場合に電力需要を引き受けることである
。しかしながら電池が永久接続されているために前述の
ような非効率が生ずる。
第2図及び第3図を参照することにより、第1図に示さ
れた交流電源システムの欠点を克服することができる本
発明にかかるUPSが説明される。
第2図に回路が示されるように、この電源システムは少
なくとも280V、通常は310V台の値を持つ直流電
圧を220Vの供給線から得ることのできる整流および
フィルタリングを行う装置4を基本的に備えている。約
310Vの直流電圧は、約50Vの直流出力電圧を出力
づる直流−直流コンバータ5に加えられる。この発明に
従ってコンバータ5の出ノjは、出力端子において少な
くとも330Vの直流電圧を得るようにフィルタ装置に
直列に接続されている。第1図のインバータ2に類似す
る直流−交流インバータ6は4つのスイッチングトラン
ジスタQ1.Q2.Q3.Q4より構成されたブリッジ
回路であるために端子EF間に取り付けられる。しかし
ながらこの場合においてインバータの入力に加えられる
直流電圧は出力において所望の交流電圧に直接に対応す
る交流端子BD間にトランスを取り付ける必要はもはや
ない。キャパシタC2に直列に接続された誘導コイルL
2により構成されるフィルタは従って端子BD間に取り
付けられ、所望の交流電圧は4ヤパシタC2の端子CH
において得られる。
さらに、例えばニッケルカドミウム型の電池3がスイッ
チKを介してインバータの入力端子A及び0間に接続さ
れる。スイッチには供給線の断線が起こった時のみ閉じ
られる。加えて一定電流の電池充電器G1がスイッチK
が開放されている時に電池を再充電するために電池3の
正極に接続されている。
第3図により詳細に示されるように整流及びフィルタ装
置は4つのダイオードD1.D2.D3゜D4からなる
公知のブリッジ回路により構成される。交流供給線電圧
は帯域阻止フィルタ7とフユーズFを介してブリッジ回
路の端子A’ C’ に印加される。帯域阻止フィルタ
7はブリッジ整流器の各入力端子にそれぞれ直列に接続
された誘導コイルL及びL′とブリッジ回路の入力端子
間で誘導コイル1.L′の各側に並列に接続された2つ
の1ドパシタc、c’ により構成される。さらに2−
)のIN・パシ/、 CII 、 CI+/が各入力端
子と接地間に設りられ−(いる1、 ブリッジ整流器の端子B’ D’ において得られる整
流電圧は端子B’ D’間に並列に接続される整流器J
I Gよ端子B’ D’ 間に並列に接続されたキャパ
シタC3によってフィルタリングされる。
310V近くの直流電圧がこのようにして整流及びフィ
ルタ装置の出力において得られる。
この電圧は、実施例に示されるようにいわゆるフライバ
ックコンバータにより構成される直流−直流コンバータ
5の入力に印加される。このコンバータはよく知られた
ように整流及びフィルタ装置の端子B’ D’間にトラ
ンス1−2の一次巻線と共に直列に接続されたnpnス
イッチングトランジスタQ と、トランスT2の二次巻
線の端子間に接続されその二次巻線の端子の一つに直列
に接続されたダイオードD5およびこのダイオードのカ
ソードと二次コイルの他の出力端子間に並列に接続され
たキャパシタC4により構成される出力整流器とにより
構成される。さらにトランジスタQ のベースはトラン
ジスタQ5の遮断及びターンオンを行なう制御回路8に
接続されている。その結果トランジスタQ5のS電状態
中はエネルギーはトランスT2の一次巻線中に貯えられ
そのトランスの二次巻線にコンバータを構成する他の部
品の1めの関数として例えば50Vの実質的に定常状態
の電圧をキ11パシタC4の端子11問に印加するため
にそのトランジスタの遮断状態中に移送される。
さらにトランジスタQ5のスイッチングを容易にづるた
めにスイッチング補助ネットワークがそのトランジスタ
の]レクタ及びエミッタ間に設けられている。このネッ
トワークは抵抗Rに並列に接続されたダイオードD6及
びこれらがキャパシタC5と直列に接続された構成を有
している。
本発明によればコンバータの出力はフィルタ装置に直列
に接続されている。約330Vの最小直流電圧は従って
回路の端子EF間で得られる。
直流電圧はインバータの直流端子ACに印加される。こ
のインバータは4つのスイッチングトランジスタQ1.
Q2.G3.G4のブリッジ回路により構成される。特
に、このインバータはチョッピング周波数で作動づるM
O8電力トランジスタQ、G2と出力周波数、特にこの
実施例では50Hzにお番プるスイッチングのための2
つのバイポーラトランジスタQ3.Q4により構成され
る。2つのMOSトランジスタQ1.G2のゲートは第
4図に示されるチ]ツビング電圧を発生する制御回路に
接続されている。トランジスタQ3及びG4は50H2
を右づる方便波で作動づるi・ランスT3により制御さ
れる。さらにインバータの出力電圧と出力電流間に存在
する位相差を補償するためにダイオードD7”8”9.
DloがトランジスタQ1.Q2 、G3.G4の端子
間に接続される。
第2図を参照して示されるように第3図のインバータは
その交流端子BD間にキャパシタC2と共に直列に接続
された誘導コイル[2を有しτおり所望の交流電圧は一
1ヤパシタC2の端子GHにおいて得られる。
このような形のインバータの動作は当業者にはよく知ら
れているのでこれ以上の説明は省略する。
以上のように第2図及び第3図を参照して説明された無
停電交流電源システムづなわちUPSは50Hzのトラ
ンスを準備することが不要であるという利点がある。従
って現在市場で入手できるものよりもより軽い重Mと小
さな体積を有するUPSを達成できる。さらにこの発明
によるLJPSは非常に高い効率の基準を満たす。
上記においてなされた説明は整流のための回路及びフィ
ルタ装置並びに直流−直流コンバータおよび直流−交流
インバータに関するものである。
しかしながらこの発明の範囲及び精神から離れることな
く他の回路を使用できることは当業者に明らかである。
この観点から、上述したフライバックコンバータの代り
にいわゆるフォアードコンバータを使用することができ
ることは当然である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の無停電交流電源システムを示すブロック
図、第2図は本発明に係る無停電交流電源システムを示
すブロック図、第3図は第2図の無停電文!電源システ
ムの異なった回路を示す回路図、第4図は直流−交流イ
ンバータ用のスイッチングトランジスタのゲートに加え
られるサンプリング電圧を示す波型図である。 1・・・交流−直流コンバータ、2・・・直流−交流イ
ンバータ、3・・・電池、4・・・整流フィルタリング
装置、5・・・直流−直流コンバータ、5.6・・・直
流−交流インバータ、01〜Q5・・・トランジスタ、
D1〜D1o・・・ダイオード、王、〜1−3・・・ト
ランス、L、L’、L2・・・誘導コイル、c、c’ 
、c″。 c”’、c−c4・・・キャパシタ、G1・・・電池充
電器。 出願人代理人 猪 股 消

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 交流入力電圧が供給される整流器と、フィルタ装
    置と、無停電交流出力電圧を与える直流−直流コンバー
    タ及び直流−交流インバータとを備えた無停止ff1i
    Iシステムにおいて、前記インバータの入力において入
    力並びに出力交流電圧のピーク値よりも高い直流電圧を
    得る手段をさらに備えたことを特徴とする無停電交流電
    源システム。 2、 インバータの入力において入力並びに出力交流電
    圧のビー′り値よりも高い直流電圧を得る手段が直流−
    直流コンバータ出力とフィルタ装置を直列接続して構成
    されたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無
    停電交流電源システム。 3、 直流−交流インバータの交流端子間にLCフィル
    タが直結され、そのLCフィルタの端子において交流出
    力電圧が得られることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の無停電交流電源システム。 4、直流−交流インバータの交流端子間にL Cフィル
    タが直結され、そのLCフィルタの端子において交流出
    力電圧が得られることを特徴とする特許請求の範囲第2
    項記載の無停電交流電源システム。 5、 直流−交流インバータの入力端子間に並列にスイ
    ッチを介して電池が接続され、そのスイッチは交流入力
    電圧が遮断された時のみ閉成するようにしてなる特許請
    求の範囲第1項記載の無停電交流電源システム。 6、 直流−交流インバータの入力端子間に並列にスイ
    ッチを介して電池が接続され、そのスイッチは交流入力
    電圧が遮断された時のみ閉成J゛るようにしてなる特許
    請求の範囲第2項記載の無停電交流電源システム。 7、 直流−交流インバータの入力端子間に並列にスイ
    ッチを介して電池が接続され、そのスイッチは交流入力
    電圧が遮断された時のみ閉成するようにしてなる特許請
    求の範1211第3項記載の無停電交流ffi源システ
    ム。 8、 直流−交流インバータの入力端子間に並列にスイ
    ッチを介して電池が接続され、そのスイッチは交流入力
    電圧が遮断された時のみ閉成するようにしてなる特許請
    求の範囲第4項記載の無停電交流%111iシステム。
JP59212408A 1983-10-10 1984-10-09 無停電交流電源システム Pending JPS60241741A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8316084 1983-10-10
FR8316084A FR2553238B1 (fr) 1983-10-10 1983-10-10 Alimentation alternative sans coupure

Publications (1)

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ID=9292970

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DE (1) DE3437031A1 (ja)
FR (1) FR2553238B1 (ja)

Families Citing this family (3)

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