JPS6395828A - 無停電電源装置 - Google Patents

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】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、商用交流電源に基づいて複数の直流負荷の内
の一部に無停電で電力供給を行うための無停電電源装置
て関するものである。 〔従来の技術〕 例えば、電話回線に接続される電話機、ファクシミリ、
パソコン等の複数負荷に電力を供給することができる電
源装置は公知である。この種の従来の電源装置は、第６
図に示す様に商用交流電源ｆ１１Ｋ接続された整流器

【
２）と、この整流器（２）の出力で蕊動される第１のＤ
Ｃ／ＤＣフンバータ（３ａ）ト１、：のＩＫＩのＤＣ／
ＤＣコンバータ（３ａ）の出力で充電される蓄電池（４
）と、この蓄電池（４）を電源として動作する第２のＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ（５ａ）とから成る。停電許容系の
第１の負荷（６）は第１のＤＣ／ＤＣコンバータ（３ａ
）に接続され、無停電系の第２の負荷（７１Ｈ第２のＤ
　Ｃ／　Ｄ　Ｃ＝ｙ　：ｙバータｒｓａ＞Ｋｍ続ざｉて
いる。この第６図の回路では、第１のＤＣ：／ＤＣコン
バータ（３ａ）を停電許容系の第１の負荷（６）の電源
として使用すると共に、蓄電池（４１の充電電源として
使用しているので、蓄電池（４）の充電回路の構成を簡
略化することができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、第６図の方式では、商用交流電源（１）が正
常の期間には、第】及び第２のＤＣ／ＤＣフンバータ（
３ａ）（５ａ）が常に動作している。この結果、無停電
系の第２の負荷（７）には第１及び第２のＤＣ／ＤＣコ
ンバータ（３ａ）（５ａ）を通して電力が供給されるこ
とになり、必然的に総合効率か悪くなった。 また、効率が悪いということは、損失が大きいことを意
味するので、放熱装置も必然的に大きくなり、装置の小
型化の障害になった。 そこで、本発明、の目的は、商用正常時の効率を改善し
、且つ装置を小型化することかできる無停電電源装置を
提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 明すると、商用交流電源＋Ｉ＋に接続される整流器（２
）と、前記整流器（２）の出力電圧を変換して少なくと
も停電許容系の第１の負荷（６）と無停電系の第２の負
荷（７）とに電力を供給するものであって、少なくとも
、前記第１の負荷（６）に電力を供給するための第１の
出力ライン（Ｉｌａ）（１１ｂ）と、後記の蓄電池／４
１に電力を供給するための第２の出力ライン（１３ａ）
（１３ｂ）と、前記第２の負荷（７）に電力を供給する
ための第３の出力ライン（１４ａ）（１４ｂ）とを有し
ている第１のＤ　Ｃ／　Ｄ　Ｃ：７ンバータ（３）と、
前記第２の出力ライン（１３ａ）（１３ｂ）に接続され
た蓄電池（４）と、前記蓄電池（４１の電圧を変換して
少なくとも前記第２の負荷（７）に電力を供給するもの
であり、この出力ラインが前記第３の出力ライン（１４
ａ）（１４ｂ）に対して共通接続されている第２のＤＣ
／ＤＣコンバータ（５１と、前記整流器（２）によって
前記第１のＤＣ／ＤＣコンバータ（３）に電力を供給す
ることが・不可能になったことを検出するための停電検
出回路（９）と、前記停電検出回路（９）が電源正常を
示す信号を出力している時には前記第２のＤＣ／ＤＣコ
ンバータ（５）を非動作状態に制御し、前記停電検出回
路（９）が停電を示す信号を出力している時には前記第
２のＤＣ／ＤＣコンバータ（５）を動作状態に制＃する
制御回路とから成る無停電電源装置に係わるものである
。なお、本発明における第１．第２及び第３の出力ライ
ンは、出力端子、出力線路、出力回路等の種々の出力手
段の丁ぺてを意味するものとする。 〔作　用〕 第１のＤＣ／ＤＣコンバータは、商用電源正常時に少な
くとも第１の負荷（６）と第２の負荷（７）と蓄電池（
４）とに電力を供給する。−万、第２のＤＣ／ＤＣコン
バータ（５１ば、商用電源正常時に非動作であるので、
電力損失が零又は微小である。このため、総合効率が改
善される。停電検出回路（９）が停電を検出しｆｃ時に
は、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ（５）がこれに応答し
て直ちに動作状態になり、第２の負荷（７）に対する電
力供給を開始する。 〔実施例〕 次に、ＷＪ１図に示す本発明の実施例に係わる無停電電
源装置を説明する。この装置は、第６図の従来の回路と
同様に、商用文流電源（ＩＩに接続された整流器（２）
と、この整流器「２）Ｋ接読された第】のＤＣ／ＤＣコ
ンバータ（３１と、この第１のＤＣ／ＤＣコンバータ（
３１の出力で充電でれる蓄電池（４）と。 この蓄電池（４）を電源とする第２のＤＣ／ＤＣコンバ
ータ（５）と、第１及び第２の負荷＋６１　（７１とを
有する他に、　　　　　　　　　亭電検出回路（９）を
有している。 第１のＤＣ／ＤＣコンバータ（３）は第１のトランンス
Ｔ！及び第１のスイッチングトランジスタＱｔ’＆含む
。整流器（２）及び平滑用コンデンサＣＩの出力ライン
間には第１のトランスＴ１の１次巻ａＮＩｓと第１のス
イッチングトランジスタＱ＋との直列Ｄｏ　Ｍが接′続
式れている。トランスＴｌＯ２次巻線ＮＩ２の出力段に
は、ダイオードＤ１と、平滑用コンデンサＣ２と、第１
の出力ライン（１１ａ）（Ｉｌｂ）とが順次に設けられ
、第１の出力ライン（１１ａ）（１１ｂ）に停電許容系
の第Ｊの負荷（６１が接続されている。 第１のスイッチングトランジスタＱ＋のベースに接続さ
れている第Ｊの駆動回路α２１は、トランジスタＱｌン
パルス幅変調（Ｐ　Ｗ　Ｍ　）　昆勤する回路である。 第１のトランスＴ、の３次巻ｆａＮ１３ば、ダイオード
Ｄ２とコンデンサＣ３とビ介して第２の出力ライン（１
３ａ）（１３ｂ）に接続されている。第１のトランスＴ
１の４次巻線Ｎ＋４は、ダイオードＤ５ヒ介して第３の
出力ライン（１４ａ）（１４ｂ）に接続されている。 第２の出力ライン（１３ａ）（１３ｂ）は蓄電池用充電
回路α印とコンデンサＣ４とを介して蓄電池（４）に接
続されている。 第２のＤＣ／ＤＣコンバータ（５）ば、第２のトランス
Ｔ２と第２のスイッチングトランジスタＱｚとｔ含む。 蓄電池（４）には第２のトランスＴ２の１次巻線Ｎ２１
と第２のスイッチングトランジスタＱｚとの直列回路が
接続されている。この第２のトランスＴ２の２次巻線Ｎ
２２はダイオードＤ３と平滑用コンデンサＣ５とを介し
て第２の負荷（７）に接続されている。 なお、ダイオードＤ３の出力段に第１のＤＣ／ＤＣコン
バータの第３の出力ライン（１４ａ）（１４ｂ）ｄＦ接
続されている。即ち、無停１系の第２の負荷ｆ７１ｔｆ
ｉ、第１及び第２のＤＣ／ＤＣコンバータｆ３１　（５
１の両方の出力に接続されている。 ｎ８１は第２の駆動回路であって、第２のスイッチング
トランジスタＱ２のペースに接続されている。 α９は電圧検出回路であり、第２の負荷（７１の両端に
接続されている。 のはスイッチングトランジスタ制御回路であって、出力
電圧検出回路（＋９と第１及び第２の駆動回路（１２１
ｎ８１と停電検出回路（９）とに接続され、ＰＷＭ出力
出力７掌生ように構成されている。即ち、第２図に詳し
く示す如く、電圧検出に応答してＰＷＭ波形を出力する
ＰＷＭ波発生回路ｅυと、このＰＷＭ波発生回路（２１
）の出力を選択的に通過させるための第１及び第２のＡ
ＮＤゲート■のと、ＮＵＴ回路Ｑ滲とから成り、停電検
出口Ｍ　（９）の出力が商用電源正常を示す低レベルの
時には、第１のＡＮＤゲート（２２をＰＷＭ波が通過し
、第２のＡＮＤゲート＠ｆ　Ｐ　ＷＭ波が通過せず、一
方、停電！示す高レベルの信号が入力した時には、第１
のＡＮＤゲート（２２ビｐ　Ｗ　Ｍ波が通過せず、第２
のＡＮＤゲートのをＰＷＭ波か通過するように構成され
ている。 停電検出回路（９）は、第３因に示す如く第１図の整流
器ｒ２）の出力ライン間にツェナーダイオードのｔ介し
て分圧抵抗Ｃ口（３）ビ接続し、トランジスタののペー
ス乞抵抗Ｉ２印（５）の電圧分割扉に接続し、エミツタ
ン接地し、コレクタに停電検出信号出力ラインの乞接続
することによって構成されている。この出カライン四は
、制御回路ｌ２（１に接続されている。 （勤　作） 商用電源正常時には、停電検出回路（９）の出力が低レ
ベルとなり、これに応答して制御回路（２■から第１の
駆動回路（１２）にのみＰＷＭ波が供給され、第１のス
イッチングトランジスタＱ１７５にオン・オフ動作する
。これにより、２次巻線Ｎ１２．３次巻ａＮ＋３．４次
巻線Ｎ１４に制御され且つ電圧変換された出力が得られ
、更に第１の出力ライン（１１ａ）Ｎｌｂ）、第２の出
力ライン（１３ａ）（］３ｂ）、及び第３の出力ライン
（１４ａ）（１４ｂ）に制御さｆｉｉｌ流電圧が得られ
る。 従って、第１の出力ライン（１１ａ）（］１１ｂでｉｌ
のｎ荷（６）に電力が供給され、第２の出力ライン（１
３ａ）（１３ｂ）によって蓄電池（４）の充ｔかなされ
、第３の出力ライン（１４ａ）（１４ｂ）によって第２
の負荷（７）に電力が供給される。この商用電源正常時
には第２の駆動回路（１８１に制御回路■からＰ　Ｗ　
Ｍ波が供給式れないために、第２の駆動回路ａ＆及び第
２のスイッチングトランジスタＱ２は非動作状態に保た
れ、電力損失が生じない。 一方、停電検出回路（９）が停電ビ検出し、この出力が
高レベルになると、これに応答して制御回路■から第１
の型動回路ａ２へのＰＷＭ波の供給が遮断され、この代
りに第２の２動回路ｆ１８）へのＰＷＭ波の供給が開始
する。このため、第２のスイッチングトランジスタＱ２
がオン・オフ動作して、蓄電池（４）の電圧を継続し、
第２のトランスＴ２の２次巻線Ｎ２２　　　　　　　　
に１次巻線Ｎ２１の電圧に対応した電圧が得られ、第２
の負荷（７）に供給される。 なお・　　　　　　　　　−Ｎ＋　４　／　Ｎ１１　＝
　Ｎ２２／Ｎ２１に設定されているので、第２のＤＣ／
ＤＣコンバータ（５）による電力供給に切り換っても間
層になるような電圧変動は生じない。また％第２のスイ
ッチングトランジスタＱ２のオン・オフ開始にわずかな
遅れが生じるが、平滑用コンデンサＣ５によって直流電
力の供給を継続させることができるので１問題が生じな
い。 この実施例の無停電電源装置には次の利点がある。 ｆ１１　　商用電源正常時に、第２の駆動回路（１８１
及び第２のスイッチングトランジスタＱ２が非動作状態
に制御されるために、ここビ介して無停電系の第２の負
荷（７）に電力供給することが不要になり、総合効率を
高めることができる。 （２）　　第１＆び第２のスイッチングトランジスタＱ
１．　Ｑ２を制御するために、独立に電圧制御回Ｗ！を
設けずに、共通の制御回路のを設け、共通のＰＷＭ波発
生回路Ｑυから両方にＰＷＭ波？送るので、回路構成が
簡単になっている。 （３１ｇ３の出カライア　（１４ａ　）　（Ｊ　４ｂ　
）がダイオードＤ３の出力側に接続されているので、ダ
イオードＤ３がＤＣ／ＤＣ変換の之めの整流ダイオード
と、複数量カン並列接続する場合における逆流阻止ダイ
オードとの両方の働きＺなし、回路構成が簡単になって
いる。 〔変形例〕 不発Ｅ！Ａは上述の実施例に限定されるものでなく、例
えば次の変形が可能なものである。 ｆ１１　　第４図に示す如く、トランスＴ２に３次巻線
Ｎ２３　’ｌ設け、ダイオードＤ４とコンデンサＣ６と
Ｙ介して第３の負荷（８１を接続し、この第３の負荷（
８）にダイオードＤ１の出力段から導出した出力ライン
（１５ａ）（１５ｂ）　＆接続し、ダイオードＤｌと第
１の負荷（６）との間にスイッチ８ｔ’ｔ’接続しても
よい。この場合ＶＣ／ｄ、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ
〔３）が動作している時に、出力ライン（］５ａ）（１
５ｂ）で第３負荷（８）に電力を供給し、第１のＤＣ／
ＤＣコンバータ（３１が停止した時にスイッチＳｘＹオ
ツにする。 （２）　　第５図に示す如く、第４の出力ライン（］５
ａ）に逆流阻止用ダイオードＤ６を接続し、第４図の回
路で設けたスイッチＳｒ’を省いてもよい。 （３１ダイオードＤＩと第１の負荷（６７との間又はダ
イオードＤ４と第３の負荷（８）との間に必要に応じて
精度の高い電圧制御回路？付加しても差し支えない。 （４）停電検出回路（９）によってＰＷＬｉ波の送出を
制御する代りに、第２の駆動回路αｇと蓄電池（４）と
の間にスイッチビ接続し、これを停電の時にのみオン制
御するように構成してもよい。 ｆ５１　　Ｐ　Ｗ　Ｍ　１２Ｉ２’＆発生させる制御回
路’２０　ｋ　Ｗ　２のＤＣ／ＤＣコンバータ（５）側
に設けたが、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ（３１側に設
けてもよいし、夫々独立に設けてもよい。 （６１スイッチングトランジスタＱ、、Ｑ２の代りにＦ
ＥＴ等の別のスイッチング素子を使用してもよい。 （７１第１及び第２のＤＣ／ＤＣコンバータ（３１（５
１の回路構成は、第１図に限定されるものでなく、例え
ば自励動作するＲＣＣ型スイッチングレギュレータであ
ってもよいし、インバータ？使用するものであってもよ
い。 〔発明の効果〕 上述から明らかな如く１本発明では商用電源正常時に第
２のＤＣ／ＤＣコンバータを非動作状態に制御するため
に、電力損失が少なくなり、効率が良くなる。また、電
力損失の低減により、放熱装置を小型化することが可能
になり、装置全体の小型化も可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる無停電電源装置を示す
回路図。 第２図は第１図の制御回路７示すブロック図、第３図は
第１図の停電検出回路を示す回路図。 第４図及び第５図は本発明の変形例の無停電電源装置？
示す回路図、 第６図は従来の無停電電源装置Ｚ示すブロック図である
。 （１）・・・商用交流電源、（２）・・・整流器、（３
）・・・第１のＤＣ／ＤＣコンバータ、（４）・・・蓄
電池、（５）・・・第２のＤＣ／ＤＣコンバータ、（６
）・・・第１の負荷、（７）・・・第２の負荷、（８）
・・・第３の負荷、（９）・・・停電検出回路、（１１
ａ）（１１ｂ）−・・第１の出力ライン、（１３ａ）（
１３ｂ）−第２の出力ライン、（１４ａ）（１４ｂ）・
・・第３の出力ライン、ａ８１・・・第２の駆動回路、
■・・・制御回路。 代　　理　　人　　　高　　野　　則　　次第２図 ■３図 Ｌ　　　　　　　　　Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 商用交流電源（１）に接続される整流器（２）と、前記
   整流器（２）の出力電圧を変換して少なくとも停電許容
   系の第１の負荷（６）と無停電系の第２の負荷（７）と
   に電力を供給するものであつて、少なくとも、前記第１
   の負荷（６）に電力を供給するための第１の出力ライン
   （１１ａ）（１１ｂ）と、後記の蓄電池（４）に電力を
   供給するための第２の出力ライン（１３ａ）（１３ｂ）
   と、前記第２の負荷（７）に電力を供給するための第３
   の出力ライン（１４ａ）（１４ｂ）とを有している第１
   のＤＣ／ＤＣコンバータ（３）と、 前記第２の出力ライン（１３ａ）（１３ｂ）に接続され
   た蓄電池（４）と、 前記蓄電池（４）の電圧を変換して少なくとも前記第２
   の負荷（７）に電力を供給するものであり、この出力ラ
   インが前記第３の出力ライン（１４ａ）（１４ｂ）に対
   して共通接続されている第２のＤＣ／ＤＣコンバータ（
   ５）と、 前記整流器（２）によつて前記第１のＤＣ／ＤＣコンバ
   ータ（３）に電力を供給することが不可能になつたこと
   を検出するための停電検出回路（９）と、前記停電検出
   回路（９）が電源正常を示す信号を出力している時には
   前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータ（５）を非動作状態に
   制御し、前記停電検出回路（９）が停電を示す信号を出
   力している時には前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータ（５
   ）を動作状態に制御する制御回路と から成る無停電電源装置。