WO2020178969A1 - 電源装置 - Google Patents

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暁▲チン▼ 張
俊秀 中野
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    • H03K2217/0063—High side switches, i.e. the higher potential [DC] or life wire [AC] being directly connected to the switch and not via the load

Definitions

  • the present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device including a switch including a plurality of switching elements connected in series.
  • Patent Document 1 discloses a switch including a plurality of switching elements connected in series.
  • Patent Document 2 discloses a method of preventing generation of a surge voltage due to current interruption by turning off a switch at the zero point of an alternating current.
  • Patent Document 1 when a plurality of switching elements are turned off, a surge voltage is generated between the electrodes of each switching element, and a large surge voltage is generated between the terminals of the switch.
  • Patent Document 2 it is necessary to wait until the alternating current flowing through the switch reaches the zero point, so there is a problem that the switch cannot be turned off quickly.
  • a main object of the present invention is to provide a power supply device capable of reducing a surge voltage generated between terminals of a switch and turning off the switch quickly.
  • a power supply device includes a switch including a plurality of switching elements connected in series between first and second terminals and divided into first and second groups, and a plurality of switches when turning on the switch.
  • the control device turns off the switching elements of the second group after turning off the switching elements of the first group.
  • the switching elements of the first group are turned off and then the switching of the second group is switched. Turn off the element. Therefore, the surge voltage generated between the terminals of the switch can be reduced as compared with the case where a plurality of switching elements are turned off at once. Further, since it is not necessary to wait until the alternating current flowing through the switch reaches the zero point, the switch can be quickly turned off.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram showing the configuration of the uninterruptible power supply according to the first embodiment. It is a circuit diagram which shows the other structural example of the IGBT unit shown in FIG.
  • FIG. 2 is a circuit block diagram showing a configuration of a portion related to control of a switch in the control device shown in FIG. 1.
  • 4 is a circuit block diagram showing a configuration of a control unit shown in FIG. 3.
  • FIG. 3 It is a circuit diagram which shows the structure of the delay circuit shown in FIG. 5 is a time chart showing the operation of the control unit shown in FIG. 4.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a rectifier and a switching circuit shown in FIG. 3.
  • FIG. 7 is a circuit block diagram showing a main part of an uninterruptible power supply according to a second embodiment. 10 is a time chart showing the operation of the control unit shown in FIG. 9.
  • FIG. 1 is a circuit block diagram showing the configuration of the uninterruptible power supply according to the first embodiment.
  • This uninterruptible power supply supplies three-phase AC power to a load, but for simplification of the drawing and description, FIG. 1 shows only a portion related to one phase. Moreover, such an uninterruptible power supply is also called a voltage sag compensator.
  • this uninterruptible power supply device includes an AC input terminal TI, an AC output terminal TO, a battery terminal TB, a surge absorber 1, a switch 2, a current detector CT, a bidirectional converter 3, and a control device 4.
  • the AC input terminal TI receives an AC voltage VI of commercial frequency from the commercial AC power supply 5.
  • the instantaneous value of the AC input voltage VI is detected by the control device 4.
  • the control device 4 determines whether or not the AC voltage VI is normally supplied from the commercial AC power supply 5 based on the instantaneous value of the AC input voltage VI.
  • control device 4 determines that the AC voltage VI is normally supplied when the AC voltage VI is higher than the lower limit voltage. Further, control device 4 determines that AC voltage VI is not normally supplied when AC voltage VI is lower than the lower limit voltage.
  • the AC output terminal TO is connected to the load 6.
  • the load 6 is driven by the AC power supplied from the uninterruptible power supply.
  • the instantaneous value of the AC output voltage VO appearing at the AC output terminal TO is detected by the control device 4.
  • the battery terminal TB is connected to the battery 7 (power storage device).
  • the battery 7 stores DC power.
  • a capacitor may be connected instead of the battery 7.
  • the instantaneous value of the terminal voltage VB of the battery 7 is detected by the control device 4.
  • the surge absorber 1 is connected between the AC input terminal TI and the ground voltage GND line to protect the uninterruptible power supply and the commercial AC power supply 5 from the surge voltage generated at the AC input terminal TI. For example, when lightning strikes the power transmission line of the commercial AC power source 5 or when the switch 2 in the ON state is turned off, a surge voltage is generated at the AC input terminal TI.
  • the surge absorber 1 When the voltage of the AC input terminal TI is equal to or lower than the predetermined limit voltage VL1, the surge absorber 1 has a high resistance value. When the voltage of the AC input terminal TI exceeds the limit voltage VL1, the resistance value of the surge absorber 1 rapidly decreases, and a current flows from the AC input terminal TI to the ground voltage GND line via the surge absorber 1. Therefore, the voltage of the AC input terminal TI is maintained at the limit voltage VL1 or less, and the uninterruptible power supply device and the commercial AC power supply 5 are protected from the surge voltage.
  • the switch 2 includes N IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) units U1 to UN connected in series between one terminal 2a and the other terminal 2b.
  • N is a natural number of 2 or more, for example 7.
  • the IGBT units U1 to UN correspond to an example of “semiconductor switch”.
  • Each of the IGBT units U1 to UN has an IGBT unit Ui, a diode Di connected in antiparallel to the IGBT Qi, and a snubber circuit SNi.
  • i is a natural number of 1 or more and N or less.
  • the collector of IGBT Qi is electrically connected to one terminal 2a, and the emitter is electrically connected to the other terminal 2b.
  • the diode Di is connected with the direction from the other terminal 2b toward the one terminal 2a as the forward direction.
  • the IGBT unit Ui is not limited to the configuration shown in FIG. 1, but may have the configuration shown in FIG. 2, for example.
  • the IGBT unit Ui has an IGBT QiA and QiB connected in anti-series, diodes DiA and DiB connected in anti-parallel to the IGBT QiA and QiB, respectively, and a snubber circuit SNi.
  • the collector of IGBT QiA is electrically connected to one terminal 2a, and the emitter is electrically connected to the emitter of IGBT QiB.
  • the collector of IGBT QiB is electrically connected to the other terminal 2b.
  • the diode DiA is connected with the direction from the other terminal 2b toward the one terminal 2a as the forward direction.
  • the diode DiB is connected with the direction from the one terminal 2a to the other terminal 2b as the forward direction.
  • the snubber circuit SNi is connected in parallel to the series circuit of the IGBTs QiA and QiB.
  • IGBT units U1 to UN are divided into first and second groups in advance.
  • the IGBT units U1 to Un belong to the first group
  • the IGBT units U(n+1) to UN belong to the second group.
  • n is a natural number smaller than N.
  • the switch 2 When the AC voltage VI is normally supplied from the commercial AC power supply 5 (when the commercial AC power supply 5 is healthy), the switch 2 is turned on. When the AC voltage VI is no longer normally supplied from the commercial AC power supply 5 (when the commercial AC power supply 5 fails), the switch 2 is turned off. The switch 2 is controlled by the control device 4.
  • the control device 4 turns on the IGBT units U1 to UN at once when turning on the switch 2 in the off state. Further, when the switch 2 in the ON state is turned off, the control device 4 turns off the IGBT units U1 to Un belonging to the first group, and then turns off the IGBT units U (n + 1) to UN belonging to the second group. Turn off. This is to reduce the surge voltage generated at the AC input terminal TI when the switch 2 is turned off.
  • the diodes D1 to DN are connected in antiparallel to the IGBTs Q1 to QN, respectively.
  • Each of the diodes D1 to DN is a freewheeling diode.
  • the snubber circuits SN1 to SNN are connected in parallel to the IGBTQ1 to QN, respectively, and protect the IGBTQ1 to QN from surge voltage, respectively.
  • Each of the snubber circuits SN1 to SNN includes a resistor whose resistance value has voltage dependency, for example, ZnR (Zinc oxide nonlinear resister).
  • the resistance value of the resistor changes according to the voltage between its terminals, and suddenly drops when it exceeds a predetermined limit voltage VL2.
  • the limit voltage VL2 (eg, 5400V) of the snubber circuits SN1 to SNN is set to be equal to or lower than the withstand voltage (eg, 6000V) of each of the IGBT units U1 to UN. Therefore, in the example of FIG. 1, the collector-emitter voltage of each of IGBTQ1 to QN is limited to the breakdown voltage or less, and IGBTQ1 to QN are prevented from being destroyed by the surge voltage.
  • the current detector CT detects the instantaneous value of the AC current (load current) IO flowing from the other terminal 2b of the switch 2 to the AC output terminal TO, and gives a signal indicating the detected value to the control device 4.
  • the bidirectional converter 3 is connected between the other terminal 2b of the switch 2 and the battery terminal TB, and is controlled by the control device 4.
  • the bidirectional converter 3 converts the AC power supplied from the commercial AC power supply 5 via the switch 2 into DC power and stores it in the battery 7.
  • the control device 4 controls the bidirectional converter 3 so that the inter-terminal voltage VB of the battery 7 becomes the reference voltage VBr.
  • the bidirectional converter 3 converts the DC power of the battery 7 into AC power of commercial frequency and supplies it to the load 6 when the commercial AC power supply 5 fails.
  • the control device 4 controls the bidirectional converter 3 based on the AC output voltage VO and the AC output current IO so that the AC output voltage VO becomes the reference voltage VOr.
  • the control device 4 stops the operation of the bidirectional converter 3 when the voltage VB across the terminals of the battery 7 drops and reaches the lower limit voltage.
  • the switch 2 When the commercial AC power supply 5 fails, the switch 2 is instantly turned off, and the DC power of the battery 7 is converted into AC power by the bidirectional converter 3 and supplied to the load 6. Therefore, even if a power failure occurs, the operation of the load 6 can be continued while the DC power is stored in the battery 7.
  • the effective value of the line voltage of the commercial AC power supply 5 is 10 kV, and it is assumed that it fluctuates by ⁇ 1 kV.
  • the maximum value of the peak value of the phase voltage VI is 11 kV ⁇ ⁇ 2 / ⁇ 3 ⁇ 9 kV.
  • the instantaneous withstand voltage of each of the IGBT units U1 to U7 is 6.1 kV
  • the maximum voltage (18 kV) is applied between the terminals of the switch 2. In that case, the switch 2 is not damaged.
  • the IGBT units U1 to UN are turned off at the same time when a power failure occurs, a large surge voltage is generated between the terminals of the switch 2 and the life of the surge absorber 1 is shortened.
  • the surge voltage generated between the collector and the emitter of the IGBT when the IGBT unit passing the rated current is turned off is 5 kV (this voltage is determined by the limit voltage VL2 of the snubber circuit), the rated current is flowing.
  • This surge voltage (44kV) is absorbed by the surge absorber 1.
  • the surge voltage generated between the collector and emitter of the IGBT when the IGBT through which the rated current is flowing is turned off is 5 kV
  • the IGBT units U1 to U4 flowing through the rated current are turned off, between the terminals of the switch 2.
  • causes a surge voltage of 5 kV ⁇ 4 20 kV.
  • This surge voltage (29 kV) is absorbed by the surge absorber 1.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of a portion related to control of the switch 2 in the control device 4 shown in FIG.
  • the control device 4 includes a voltage detector 10, a power failure detector 11, a control unit 12, optical fibers FA1 to FAN, FB1 to FBN, an AC voltage generator 13, a DC voltage generator 14, and a driver 15. ..
  • the voltage detector 10 detects the instantaneous value of the AC voltage VI supplied from the commercial AC power supply 5 (FIG. 1) and outputs a signal indicating the detected value.
  • the power failure detector 11 determines whether or not the commercial AC power supply 5 is normal based on the output signal of the voltage detector 10, and outputs a signal PC indicating the determination result.
  • the commercial AC power supply 5 When the AC input voltage VI is higher than the lower limit voltage, the commercial AC power supply 5 is determined to be normal, and the signal PC is set to the “H” level. When AC input voltage VI is lower than the lower limit voltage, it is determined that commercial AC power supply 5 is not normal, and signal PC is set to "L" level.
  • the control unit 12 outputs optical signals ⁇ 1 to ⁇ N and ⁇ 1 to ⁇ N in response to the signal PC.
  • the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N are given to the driver 15 via the optical fibers FA1 to FAN, respectively, and the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N are given to the driver 15 via the optical fibers FB1 to FBN, respectively.
  • the driver 15 turns on the IGBT units U1 to UN in response to the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N, and turns off the IGBT units U1 to UN in response to the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N.
  • the control unit 12 When the signal PC is at the "H” level, the control unit 12 outputs the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N, stops the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N, and turns on the IGBT units U1 to UN.
  • the control unit 12 stops the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n and outputs the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n to turn off the IGBT units U1 to Un for a predetermined time. After the elapse of Td, the output of the optical signals ⁇ (n+1) to ⁇ N is stopped and the optical signals ⁇ (n+1) to ⁇ N are output to turn off the IGBT units U(n+1) to UN.
  • the predetermined time Td is set to a time necessary and sufficient for turning off the IGBT units U1 to Un in the on state.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control unit 12 (FIG. 3).
  • the control unit 12 includes a delay circuit 20 and light emitting units 22 to 25.
  • the output signal PC of the power failure detector 11 is given to the light emitting units 22 and 24 and the delay circuit 20.
  • the delay circuit 20 includes an even number (four stages in FIG. 5) of inverters 26 connected in series, and an OR gate 27.
  • the signal PC is applied to one input node of the OR gate 27 through the even numbered inverters 26 and directly to the other input node of the OR gate 27.
  • the output signal PC1 of the OR gate 27 is at the “H” level.
  • the output signal ⁇ 26 of the final stage inverter 26 is at the "H” level.
  • the signal ⁇ 26 goes to the “L” level and the signal PC1 falls to the “L” level after the delay time Td of the even-numbered inverters 26 elapses. Can be lowered.
  • the signal PC1 is immediately raised to the "H” level.
  • the delay circuit 20 passes the rising edge of the signal PC as it is and delays the falling edge of the signal PC by a predetermined time Td to generate the signal PC1.
  • the output signal PC1 of the delay circuit 20 is given to the light emitting units 23 and 25.
  • the light emitting unit 22 outputs the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n when the signal PC is at “H” level, and stops the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n when the signal PC is at “L” level.
  • the light emitting unit 23 outputs the optical signals ⁇ (n+1) to ⁇ N when the output signal PC1 of the delay circuit 20 is at the “H” level, and outputs the optical signal ⁇ ( when the signal PC1 is at the “L” level.
  • the output of n + 1) to ⁇ N is stopped.
  • the light emitting unit 24 outputs the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n when the signal PC is at “L” level, and stops the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n when the signal PC is at “H” level.
  • the light emitting unit 25 outputs the optical signals ⁇ (n+1) to ⁇ N when the output signal PC1 of the delay circuit 20 is at the “L” level, and outputs the optical signal ⁇ ( when the signal PC1 is at the “H” level.
  • the output of n + 1) to ⁇ N is stopped.
  • FIG. 6A shows the waveform of the output signal PC of the power failure detector 11 (FIG. 3)
  • FIG. 6B shows the waveform of the output signal PC1 of the delay circuit 20 (FIG. 4).
  • FIG. 6C shows the waveforms of the output signals ⁇ 1 to ⁇ n of the light emitting unit 22 (FIG. 4), and FIG. 6D shows the waveforms of the output signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N of the light emitting unit 23 (FIG. 4).
  • 6 (E) shows the waveforms of the output signals ⁇ 1 to ⁇ n of the light emitting unit 24 (FIG. 4), and FIG. 6 (F) shows the output signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N of the light emitting unit 25 (FIG. 4). The waveform is shown.
  • the AC voltage VI is normally supplied from the commercial AC power supply 5, and the signal PC is set to the “H” level.
  • the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N are output from the light emitting units 22 and 23, the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N from the light emitting units 24 and 25 is stopped, and the IGBT units U1 to UN are turned on.
  • the signal PC is shut down from the "H” level to the "L” level, the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n is stopped from the light emitting unit 22, and the optical signal ⁇ 1 is stopped from the light emitting unit 24. To ⁇ n are output, and the IGBT units U1 to Un are turned off.
  • both signals PC1 and PC2 fall from “H” level to “L” level.
  • the output of the optical signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N is stopped from the light emitting unit 23, the optical signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N are output from the light emitting unit 25, and the IGBT units U (n + 1) to UN are turned off.
  • both the signals PC and PC1 are raised from the “L” level to the “H” level.
  • the light emitting units 22 and 23 output the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N
  • the light emitting units 24 and 25 stop the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N
  • the IGBT units U1 to UN are turned on.
  • the AC voltage generator 13 outputs N AC voltages VA1 to VAN.
  • the magnitudes (for example, effective values) of the AC voltages VA1 to VAN are the same, for example, 200V.
  • the DC voltage generator 14 converts the AC voltages VA1 to VAN into DC voltages VD1 to VDN, respectively.
  • the DC voltages VD1 to VDN have the same magnitude.
  • FIG. 7 is a circuit block diagram showing the configuration of the AC voltage generator 13 shown in FIG.
  • the AC voltage generator 13 includes an AC power supply 28 and N isolation transformers T1 to TN.
  • the AC power supply 28 generates an AC power supply voltage V0 having a predetermined frequency f0.
  • the frequency f0 is set to a frequency (for example, 10 kHz) that can be transmitted by a relatively small isolation transformer.
  • the AC output voltage VA0 of the AC power supply 28 is applied to the primary winding W1 of the isolation transformer T1, and the secondary windings W2 of the isolation transformers T1 to T (N-1) are the primary windings of the isolation transformers T2 to TN, respectively.
  • AC voltages VA1 to VAN are output from the secondary windings W2 of the insulating transformers T1 to TN, which are connected to W1.
  • the ratio of the number of turns of the secondary winding W2 to the number of turns of the primary winding W1 is 1 in each of the isolation transformers T0 to TN, and the transformation ratio of each of the isolation transformers T1 to T0 is 1. Therefore, the magnitudes of the AC power supply voltage VA0 and the AC voltages VA1 to VAN are the same.
  • the DC voltage generator 14 includes N rectifiers R1 to RN.
  • the rectifiers R1 to RN respectively receive the AC voltages VA1 to VAN and output the DC voltages VD1 to VDN, respectively.
  • the rectifier R1 rectifies the AC voltage VA1 to generate the DC voltage VD1.
  • Each of the other rectifiers R2 to RN is similar to the rectifier R1.
  • the driver 15 includes N switching circuits S1 to SN.
  • Switching circuits S1 to SN receive DC voltages VD1 to VDN, respectively, and are connected between the gates and emitters of IGBTs Q1 to QN, respectively.
  • the switching circuits S1 to SN are connected to the control unit 12 via the optical fibers FA1 to FAN, respectively, and are connected to the control unit 12 via the optical fibers FB1 to FBN, respectively.
  • the switching circuit S1 responds to the optical signal ⁇ 1 from the optical fiber FA1 and applies a DC voltage VD1 between the gate and the emitter of the IGBT Q1 to turn on the IGBT unit U1.
  • the switching circuit S1 connects the gate and the emitter of the IGBTQ1 and turns off the IGBT unit U1 in response to the optical signal ⁇ 1 from the optical fiber FB1.
  • Each of the other switching circuits S2 to SN is similar to switching circuit S1.
  • the switch 2 (IGBT units U1 to UN) is turned on, and when the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N are output from the control unit 12, the switch 2 (IGBT units U1 to UN) is turned on. UN) turns off.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of the rectifier R1 and the switching circuit S1 shown in FIG.
  • the rectifier R1 includes input terminals 30a and 30b, output terminals 30c and 30d, capacitors 31,38, resistance elements 32 and 33, and diodes 34 to 37
  • the switching circuit S1 includes optical transistors 39 and 40. ..
  • the input terminals 30a and 30b of the rectifier R1 receive the AC voltage VA1 from the secondary winding W2 of the corresponding isolation transformer T1.
  • the capacitor 31 is called a matching capacitor and is connected between the input terminals 30a and 30b.
  • the capacitance value of the capacitor 31 is set so that the AC output voltages VA1 to VAN of the insulating transformers T1 to TN are equal in magnitude.
  • One terminals of the resistance elements 32 and 33 are connected to the input terminals 30a and 30b, respectively, and the other terminals thereof are connected to the anodes of the diodes 34 and 35, respectively.
  • the resistance elements 32 and 33 adjust the input current of the rectifier R1.
  • the cathodes of the diodes 34 and 35 are both connected to the output terminal 30c.
  • the anodes of the diodes 36 and 37 are both connected to the output terminal 30d, and their cathodes are connected to the anodes of the diodes 34 and 35, respectively.
  • the diodes 34 to 37 form a full-wave rectifier circuit and convert the AC voltage VA1 into the DC voltage VD1.
  • Capacitor 38 smoothes and stabilizes DC voltage VD1.
  • the collector of the optical transistor 39 is connected to the output terminal 30c of the rectifier R1, its emitter is connected to the gate of the IGBT Q1, and its base is connected to the output end of the optical fiber FA1.
  • the optical transistor 39 is turned on when the optical signal ⁇ 1 is output from the control unit 12 (FIG. 3) (when the commercial AC power source 5 is healthy), and when the output of the optical signal ⁇ 1 is stopped (the commercial AC power source 5). Power off).
  • the collector of the optical transistor 40 is connected to the gate of the IGBT Q1, its emitter is connected to the emitter of the IGBT Q1, and its base is connected to the output end of the optical fiber FB1.
  • the optical transistor 40 is turned on when the optical signal ⁇ 1 is output from the control unit 12 (FIG. 2) (when the commercial AC power supply 5 is out of power), and when the output of the optical signal ⁇ 1 is stopped (the commercial AC power supply 5). Turn off the sound).
  • the other rectifiers R2 to RN and the switching circuits S2 to SN are the same as the rectifier R1 and the switching circuit S1.
  • the operation of the control device 4 shown in FIGS. 3 to 8 will be described.
  • the instantaneous value of the AC voltage VI supplied from the commercial AC power source 5 is detected by the voltage detector 10, and based on the detection result, the power failure detector 11 outputs the AC voltage VI from the commercial AC power source 5. It is determined whether the supply is normal.
  • the output signal PC of the power failure detector 11 is set to the “H” level.
  • the output signal PC of the power failure detector 11 is set to the “L” level.
  • the signal PC is directly applied to the light emitting units 22 and 24 and is also applied to the delay circuit 20.
  • the delay circuit 20 delays the falling edge of the signal PC by Td for a predetermined time to generate the signal PC1.
  • the signal PC1 is given to the light emitting units 23 and 25.
  • the light emitting units 22 and 23 When the signal PC is set to the “H” level, the light emitting units 22 and 23 output the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N, and the light emitting units 24 and 25 stop outputting the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N.
  • the signal PC When the signal PC is lowered from the "H” level to the "L” level, the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n from the light emitting unit 22 is stopped, and after a predetermined time Td, the optical signals ⁇ (n + 1) to the light emitting unit 23 are stopped. The output of ⁇ N is stopped.
  • the light emitting units 24 output the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n, and after a predetermined time Td, the light emitting unit 25 outputs the optical signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N. It is output.
  • an AC power supply voltage VA0 is generated by the AC power supply 28 and applied to the primary winding W1 of the insulating transformer T1.
  • the isolation transformers T1 to TN are sequentially connected, and their secondary windings W2 output AC voltages VA1 to VAN, respectively.
  • the AC output voltages VA1 to VAN of the isolation transformers T1 to TN are given to the rectifiers R1 to RN, respectively.
  • the AC voltage VA1 is applied between the input terminals 30a and 30b of the rectifier R1 as shown in FIG.
  • a DC voltage VD1 is generated between the terminals of the capacitor 38.
  • the DC voltage VD1 is given to the switching circuit S1.
  • the AC voltages VA2 to VAN are converted into DC voltages VD2 to VDN by the rectifiers R1 to RN and given to the switching circuits S2 to SN.
  • the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N are output from the control unit 12 (FIG. 4) and the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N is stopped, and in each of the switching circuits S1 to SN, The optical transistor 39 turns on and the optical transistor 40 turns off. Thereby, the DC voltages VD1 to VDN are applied between the gates and the emitters of the IGBTs Q1 to QN via the phototransistors 39 of the switching circuits S1 to SN, and the IGBT units U1 to UN (that is, the switch 2) are turned on.
  • the control unit 12 stops the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n and outputs the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n, and after a predetermined time Td, the optical signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N The output is stopped and the optical signals ⁇ (n+1) to ⁇ N are output.
  • the optical transistor 40 When the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n is stopped and the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n are output, the optical transistor 40 is turned on and the optical transistor 39 is turned off in each of the switching circuits S1 to Sn. As a result, the gates and emitters of the IGBT Q1 to Qn are connected by the optical transistors 40 of the switching circuits S1 to Sn, and the IGBT units U1 to Un are turned off.
  • the optical transistor 40 When the output of the optical signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N is stopped after the predetermined time Td and the optical signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N are output, the optical transistor 40 is turned on in each of the switching circuits S (n + 1) to SN. At the same time, the phototransistor 39 is turned off. As a result, the gates and emitters of the IGBT Q (n + 1) to QN are connected by the optical transistors 40 of the switching circuits S (n + 1) to SN, the IGBT units U (n + 1) to UN are turned off, and the switch 2 is completely turned off. ..
  • the switch 2 when the switch 2 is turned off, the IGBT units U1 to Un are turned off and then the IGTB units U(n+1) to UN are turned off. Therefore, as compared with the case where the IGBT units U1 to UN are turned off at once, the surge voltage generated between the terminals of the switch 2 can be reduced, and the life of the surge absorber 1 can be extended. Further, since it is not necessary to wait until the alternating current flowing through the switch 2 reaches the zero point, the switch 2 can be turned off quickly.
  • FIG. 9 is a circuit block diagram showing a main part of the uninterruptible power supply according to the second embodiment of the present invention, and is a diagram to be compared with FIG.
  • the uninterruptible power supply device differs from the uninterruptible power supply device of the first embodiment in that the control unit 12 is replaced by the control unit 50.
  • the control unit 50 is obtained by replacing the delay circuit 20 of the control unit 12 with a zero point detector 51 and an OR gate 52.
  • the zero-point detector 51 is activated when the output signal PC of the power failure detector 11 (FIG. 3) is at “L” level, and the AC output current IO of the AC output current IO is output based on the output signal of the current detector CT (FIG. 1). A zero point is detected and a signal DT indicating the detection result is output. At the zero point of the AC output current IO, the instantaneous value of the AC output current IO becomes 0A.
  • the signal DT When the signal PC is at “H” level, the signal DT is fixed at “H” level. When signal PC is at “L” level, signal DT is lowered from “H” level to “L” level in response to detection of the zero point of AC output current IO.
  • the OR gate 52 outputs the ethics signal PC5 of the signals PC and DT to the light emitting units 23 and 25.
  • FIG. 10A to 10G are time charts showing the operation of the control unit 50 shown in FIG.
  • FIG. 10A shows the waveform of the output signal PC of the power failure detector 11 (FIG. 3)
  • FIG. 10B shows the waveform of the output signal DT of the zero point detector 51 (FIG. 9)
  • FIG. (C) shows the waveform of the output signal PC5 of the OR gate 52 (FIG. 9).
  • FIG. 10 (D) shows the waveforms of the output signals ⁇ 1 to ⁇ n of the light emitting unit 22 (FIG. 8), and FIG. 10 (E) shows the waveforms of the output signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N of the light emitting unit 23 (FIG. 8).
  • 10 (F) shows the waveforms of the output signals ⁇ 1 to ⁇ n of the light emitting unit 24 (FIG. 8), and FIG. 10 (G) shows the output signals ⁇ (n + 1) to ⁇ N of the light emitting unit 25 (FIG. 8). The waveform is shown.
  • the AC voltage VI is normally supplied from the commercial AC power supply 5
  • the signal PC is set to the “H” level
  • the output of the zero point detector 51 is output.
  • the signal DT and the output signal PC5 of the OR gate 52 are both at "H” level.
  • the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N are output from the light emitting units 22 and 23
  • the output of the optical signals ⁇ 1 to ⁇ N from the light emitting units 24 and 25 is stopped, and the IGBT units U1 to UN are turned on.
  • the signal PC is shut down from the "H” level to the "L” level.
  • the light emitting unit 22 stops outputting the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n
  • the light emitting unit 24 outputs the optical signals ⁇ 1 to ⁇ n
  • the IGBT units U1 to Un are turned off.
  • the light emitting unit 23 stops outputting the optical signals ⁇ (n+1) to ⁇ N, the light emitting unit 25 outputs the optical signals ⁇ (n+1) to ⁇ N, and the IGBT units U(n+1) to UN are turned off.

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Abstract

無停電電源装置は、直列接続された第１～第ＮのＩＧＢＴユニット（Ｕ１～ＵＮ）を含むスイッチ（２）と、スイッチをオンさせる場合には第１～第ＮのＩＧＢＴユニットをオンさせ、スイッチをオフさせる場合には、第１～第ｎのＩＧＢＴユニットをオフさせた後に第（ｎ＋１）～第ＮのＩＧＢＴユニットをオフさせる。したがって、第１～第ＮのＩＧＢＴユニットを一度にオフさせる場合に比べ、スイッチ（２）の端子間に発生するサージ電圧を低減することができる。

Description

電源装置
　この発明は電源装置に関し、特に、直列接続された複数のスイッチング素子を含むスイッチを備えた電源装置に関する。
　たとえば特開２００７－９７２６１号公報（特許文献１）には、直列接続された複数のスイッチング素子を含むスイッチが開示されている。また、たとえば特開平２－２３０８１４号公報（特許文献２）には、交流電流の零点でスイッチをオフすることにより、電流遮断に伴うサージ電圧の発生を防止する方法が開示されている。
特開２００７－９７２６１号公報 特開平２－２３０８１４号公報
　しかし、特許文献１では、複数のスイッチング素子をオフすると、各スイッチング素子の電極間にサージ電圧が発生し、スイッチの端子間に大きなサージ電圧が発生するという問題がある。
　また、特許文献２では、スイッチに流れる交流電流が零点に到達するまで待機する必要があるので、スイッチを迅速にオフすることができないという問題がある。
　それゆえに、この発明の主たる目的は、スイッチの端子間に発生するサージ電圧を低減し、かつスイッチを迅速にオフすることが可能な電源装置を提供することである。
　この発明に係る電源装置は、第１および第２の端子間に直列接続され、第１および第２のグループに分割された複数のスイッチング素子を含むスイッチと、スイッチをオンさせる場合には、複数のスイッチング素子をオンさせ、スイッチをオフさせる場合には、第１のグループのスイッチング素子をオフさせた後に第２のグループのスイッチング素子をオフさせる制御装置とを備えたものである。
　この発明に係る電源装置では、複数のスイッチング素子を第１および第２のグループに分割し、スイッチをオフさせる場合には、第１のグループのスイッチング素子をオフさせた後に第２のグループのスイッチング素子をオフさせる。したがって、複数のスイッチング素子を一度にオフさせる場合に比べ、スイッチの端子間に発生するサージ電圧を低減することができる。また、スイッチに流れる交流電流が零点に到達するまで待機する必要がないので、スイッチを迅速にオフすることができる。
実施の形態１による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。 図１に示したＩＧＢＴユニットの他の構成例を示す回路図である。 図１に示した制御装置のうちのスイッチの制御に関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。 図３に示した制御部の構成を示す回路ブロック図である。 図４に示した遅延回路の構成を示す回路図である。 図４に示した制御部の動作を示すタイムチャートである。 図３に示した交流電圧発生器の構成を示す回路ブロック図である。 図３に示した整流器および切換回路の構成を示す回路図である。 実施の形態２による無停電電源装置の要部を示す回路ブロック図である。 図９に示した制御部の動作を示すタイムチャートである。
　[実施の形態１]
　図１は、実施の形態１による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。この無停電電源装置は三相交流電力を負荷に供給するものであるが、図面および説明の簡単化のため、図１では一相に関連する部分のみが示されている。また、このような無停電電源装置は瞬低補償装置とも呼ばれる。
　図１において、この無停電電源装置は、交流入力端子ＴＩ、交流出力端子ＴＯ、バッテリ端子ＴＢ、サージ吸収器１、スイッチ２、電流検出器ＣＴ、双方向コンバータ３、および制御装置４を備える。
　交流入力端子ＴＩは、商用交流電源５から商用周波数の交流電圧ＶＩを受ける。交流入力電圧ＶＩの瞬時値は、制御装置４によって検出される。制御装置４は、交流入力電圧ＶＩの瞬時値に基づいて、商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されているか否かを判別する。
　たとえば、制御装置４は、交流電圧ＶＩが下限電圧よりも高い場合には、交流電圧ＶＩは正常に供給されていると判別する。また制御装置４は、交流電圧ＶＩが下限電圧よりも低下した場合には、交流電圧ＶＩは正常に供給されていないと判別する。
　交流出力端子ＴＯは、負荷６に接続される。負荷６は、無停電電源装置から供給される交流電力によって駆動される。交流出力端子ＴＯに現れる交流出力電圧ＶＯの瞬時値は、制御装置４によって検出される。
　バッテリ端子ＴＢは、バッテリ７（電力貯蔵装置）に接続される。バッテリ７は、直流電力を蓄える。バッテリ７の代わりにコンデンサが接続されていても構わない。バッテリ７の端子間電圧ＶＢの瞬時値は、制御装置４によって検出される。
　サージ吸収器１は、交流入力端子ＴＩと接地電圧ＧＮＤのラインとの間に接続され、交流入力端子ＴＩに発生したサージ電圧から無停電電源装置および商用交流電源５を保護する。たとえば、商用交流電源５の送電線に落雷した場合や、オン状態のスイッチ２をオフした場合、交流入力端子ＴＩにサージ電圧が発生する。
　交流入力端子ＴＩの電圧が所定の制限電圧ＶＬ１以下である場合には、サージ吸収器１は高い抵抗値を有する。交流入力端子ＴＩの電圧が制限電圧ＶＬ１を超えると、サージ吸収器１の抵抗値は急速に低下し、交流入力端子ＴＩからサージ吸収器１を介して接地電圧ＧＮＤのラインに電流が流出する。したがって、交流入力端子ＴＩの電圧は制限電圧ＶＬ１以下に維持され、無停電電源装置および商用交流電源５がサージ電圧から保護される。
　スイッチ２の一方端子２ａは交流入力端子ＴＩに接続され、その他方端子２ｂは交流出力端子ＴＯに接続される。スイッチ２は、一方端子２ａおよび他方端子２ｂ間に直列接続されたＮ個のＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）ユニットＵ１～ＵＮを含む。Ｎは、２以上の自然数であり、たとえば７である。ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮは「半導体スイッチ」の一実施例に対応する。
　ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮの各々は、ＩＧＢＴユニットＵｉは、ＩＧＢＴＱｉと、ＩＧＢＴＱｉと逆並列に接続されるダイオードＤｉと、スナバ回路ＳＮｉとを有する。ｉは１以上Ｎ以下の自然数である。ＩＧＢＴＱｉのコレクタは一方端子２ａに電気的に接続され、エミッタは他方端子２ｂに電気的に接続される。ダイオードＤｉは、他方端子２ｂから一方端子２ａに向かう向きを順方向として接続される。
　なお、ＩＧＢＴユニットＵｉは、図１の構成に限定されるものではなく、例えば図２に示す構成とすることもできる。図２の例では、ＩＧＢＴユニットＵｉは、逆直列に接続されたＩＧＢＴＱｉＡ，ＱｉＢと、ＩＧＢＴＱｉＡ，ＱｉＢにそれぞれ逆並列に接続されるダイオードＤｉＡ，ＤｉＢと、スナバ回路ＳＮｉとを有する。ＩＧＢＴＱｉＡのコレクタは一方端子２ａに電気的に接続され、エミッタはＩＧＢＴＱｉＢのエミッタに電気的に接続される。ＩＧＢＴＱｉＢのコレクタは他方端子２ｂに電気的に接続される。ダイオードＤｉＡは、他方端子２ｂから一方端子２ａに向かう向きを順方向として接続される。ダイオードＤｉＢは、一方端子２ａから他方端子２ｂに向かう向きを順方向として接続される。スナバ回路ＳＮｉは、ＩＧＢＴＱｉＡおよびＱｉＢの直列回路に並列に接続される。
　ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮは、第１および第２のグループに予め分割されている。たとえば、ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎは第１のグループに属し、ＩＧＢＴユニットＵ（ｎ＋１）～ＵＮは第２のグループに属する。ｎはＮよりも小さな自然数である。たとえば、Ｎ＝７、ｎ＝４である。Ｎおよびｎの設定方法については後述する。
　商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されている場合（商用交流電源５の健全時）には、スイッチ２はオン状態にされる。商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されなくなった場合（商用交流電源５の停電時）には、スイッチ２はオフされる。スイッチ２は、制御装置４によって制御される。
　制御装置４は、オフ状態のスイッチ２をオンさせる場合には、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮを一度にオンさせる。また、制御装置４は、オン状態のスイッチ２をオフさせる場合には、第１のグループに属するＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎをオフさせた後に、第２のグループに属するＩＧＢＴユニットＵ（ｎ＋１）～ＵＮをオフさせる。これは、スイッチ２をオフさせたときに交流入力端子ＴＩに発生するサージ電圧を低減するためである。
　ダイオードＤ１～ＤＮは、それぞれＩＧＢＴＱ１～ＱＮに逆並列に接続される。ダイオードＤ１～ＤＮの各々は還流ダイオードである。スナバ回路ＳＮ１～ＳＮＮは、それぞれＩＧＢＴＱ１～ＱＮに並列接続され、それぞれＩＧＢＴＱ１～ＱＮをサージ電圧から保護する。
　スナバ回路ＳＮ１～ＳＮＮの各々は、抵抗値が電圧依存性を有する抵抗器、たとえばＺｎＲ（Zinc　oxide　nonlinear　resistor)を含む。抵抗器の抵抗値は、その端子間電圧に応じて変化し、所定の制限電圧ＶＬ２を超えると急に低下する。スナバ回路ＳＮ１～ＳＮＮの制限電圧ＶＬ２（たとえば５４００Ｖ）は、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮの各々の耐圧（たとえば６０００Ｖ）以下に設定される。したがって、図１の例では、ＩＧＢＴＱ１～ＱＮの各々のコレクタおよびエミッタ間電圧は耐圧以下に制限され、ＩＧＢＴＱ１～ＱＮがサージ電圧によって破壊されることが防止される。
　電流検出器ＣＴは、スイッチ２の他方端子２ｂから交流出力端子ＴＯに流れる交流電流（負荷電流）ＩＯの瞬時値を検出し、その検出値を示す信号を制御装置４に与える。
　双方向コンバータ３は、スイッチ２の他方端子２ｂとバッテリ端子ＴＢとの間に接続され、制御装置４によって制御される。双方向コンバータ３は、商用交流電源５の健全時には、商用交流電源５からスイッチ２を介して供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７に蓄える。このとき制御装置４は、バッテリ７の端子間電圧ＶＢが参照電圧ＶＢｒになるように双方向コンバータ３を制御する。
　また、双方向コンバータ３は、商用交流電源５の停電時には、バッテリ７の直流電力を商用周波数の交流電力に変換して負荷６に供給する。このとき制御装置４は、交流出力電圧ＶＯおよび交流出力電流ＩＯに基づき、交流出力電圧ＶＯが参照電圧ＶＯｒになるように双方向コンバータ３を制御する。制御装置４は、バッテリ７の端子間電圧ＶＢが低下して下限電圧に到達した場合には、双方向コンバータ３の運転を停止させる。
　次に、この無停電電源装置の動作について説明する。商用交流電源５の健全時には、スイッチ２がオンされ、商用交流電源５からスイッチ２を介して負荷６に交流電力が供給され、負荷６が運転される。また、商用交流電源５からスイッチ２を介して双方向コンバータ３に交流電力が供給され、その交流電力が直流電力に変換されてバッテリ７に蓄えられる。
　商用交流電源５の停電時には、スイッチ２が瞬時にオフされるとともに、バッテリ７の直流電力が双方向コンバータ３によって交流電力に変換されて負荷６に供給される。したがって、停電が発生した場合でも、バッテリ７に直流電力が蓄えられている期間は、負荷６の運転を継続することができる。
　次に、Ｎの数値を設定する方法について説明する。商用交流電源５の線間電圧の実効値は１０ｋＶであり、±１ｋＶで変動するものとする。相電圧ＶＩのピーク値の最大値は、１１ｋＶ×√２／√３≒９ｋＶとなる。スイッチ２がオフされ、交流入力電圧ＶＩの位相と交流出力電圧ＶＯの位相とが１８０度ずれているとき、スイッチ２の端子間電圧は最大になり、９ｋＶ×２＝１８ｋＶとなる。
　スイッチ２がオフされている場合、スナバ回路ＳＮ１～ＳＮＮの各々には交流電流が流れる。スナバ回路ＳＮ１～ＳＮＮに所定の基準電流（たとえば１ｍＡ）よりも大きな電流が流れると、スナバ回路ＳＮ１～ＳＮＮが発熱してスナバ回路ＳＮ１～ＳＮＮの寿命が短くなる。そこで、スナバ回路に流れる電流が基準電流以下になるように、Ｎの数値を設定する必要がある。
　スナバ回路に基準電流を流したときにスナバ回路の端子間に現れる電圧をスナバ回路の長時間耐圧とする。スナバ回路ＳＮ～ＳＮＮの各々の長時間耐圧を３ｋＶとすると、Ｎの最低値は１８ｋＶ／３ｋＶ＝６となる。冗長数を１とすると、Ｎ＝６＋１＝７となる。したがって、スナバ回路の数は７個となり、ＩＧＢＴユニットの数も７個となる。
　ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕ７の各々の瞬時耐圧を６．１ｋＶとすると、スイッチ２の瞬時耐圧は６．１ｋＶ×７＝４２．７ｋＶとなり、スイッチ２の端子間に上記最大電圧（１８ｋＶ）が印加された場合でもスイッチ２が破損することはない。しかし、停電発生時にＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮを一度にオフさせると、スイッチ２の端子間に大きなサージ電圧が発生し、サージ吸収器１の寿命が短くなる。
　すなわち、定格電流を流しているＩＧＢＴユニットをオフしたときにＩＧＢＴのコレクタおよびエミッタ間に発生するサージ電圧を５ｋＶ（この電圧はスナバ回路の制限電圧ＶＬ２で決まる）とすると、定格電流を流しているＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕ７を一度にオフすると、スイッチ２の端子間には５ｋＶ×７＝３５ｋＶのサージ電圧が発生する。交流出力電圧ＶＯの最大値を９ｋＶとすると、サージ吸収器１（図１）の端子間電圧は９ｋＶ＋３５ｋＶ＝４４ｋＶとなる。
　このサージ電圧（４４ｋＶ）はサージ吸収器１に吸収される。サージ吸収器１に吸収させるサージ電圧が大きいほど、サージ吸収器１の寿命は短くなる。４４ｋＶのサージ電圧を２回吸収させると、サージ吸収器１は破損してしまう。サージ吸収器１が破損すると、サージ吸収器１を新品と交換する必要があり、無停電電源装置の維持費が高くなる。そこで、スイッチ２の端子間に発生するサージ電圧をできるだけ小さくする必要がある。
　次いで、ｎの数値を設定する方法について説明する。ＩＧＢＴの瞬時耐圧を６．１ｋＶとすると、ｎの最低値は１８ｋＶ／６．１ｋＶ≒３となる。冗長数を１とすると、ｎ＝３＋１＝４となる。つまり、スイッチ２をオフさせる場合には、全てのＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕ７を一度にオフさせる必要はなく、ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕ４のみをオフさせれば足りる。そこで、本実施の形態１では、スイッチ２をオフさせる場合には、ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕ４をオフさせた後に、残りのＩＧＢＴユニットＵ５～Ｕ７をオフさせる。
　定格電流を流しているＩＧＢＴをオフしたときにＩＧＢＴのコレクタおよびエミッタ間に発生するサージ電圧を５ｋＶとすると、定格電流を流しているＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕ４をオフさせると、スイッチ２の端子間には５ｋＶ×４＝２０ｋＶのサージ電圧が発生する。交流出力電圧ＶＯの最大値を９ｋＶとすると、サージ吸収器１（図１）の端子間電圧は９ｋＶ＋２０ｋＶ＝２９ｋＶとなる。
　このサージ電圧（２９ｋＶ）はサージ吸収器１に吸収される。サージ吸収器１に吸収させるサージ電圧が小さいほど、サージ吸収器１の寿命は長くなる。２９ｋＶのサージ電圧を数十回サージ吸収器１に吸収させても、サージ吸収器１は破損しなかった。
　図３は、図１に示した制御装置４のうちのスイッチ２の制御に関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。図３において、制御装置４は、電圧検出器１０、停電検出器１１、制御部１２、光ファイバＦＡ１～ＦＡＮ，ＦＢ１～ＦＢＮ、交流電圧発生器１３、直流電圧発生器１４、およびドライバ１５を含む。
　電圧検出器１０は、商用交流電源５（図１）から供給される交流電圧ＶＩの瞬時値を検出し、その検出値を示す信号を出力する。停電検出器１１は、電圧検出器１０の出力信号に基づいて商用交流電源５が正常であるか否かを判別し、判別結果を示す信号ＰＣを出力する。
　交流入力電圧ＶＩが下限電圧よりも高い場合には、商用交流電源５は正常であると判別され、信号ＰＣは「Ｈ」レベルにされる。交流入力電圧ＶＩが下限電圧よりも低い場合には、商用交流電源５は正常でないと判別され、信号ＰＣは「Ｌ」レベルにされる。
　制御部１２は、信号ＰＣに応答して光信号α１～αＮ，β１～βＮを出力する。光信号α１～αＮはそれぞれ光ファイバＦＡ１～ＦＡＮを介してドライバ１５に与えられ、光信号β１～βＮはそれぞれ光ファイバＦＢ１～ＦＢＮを介してドライバ１５に与えられる。ドライバ１５は、光信号α１～αＮに応答してＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮをオンさせ、光信号β１～βＮに応答してＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮをオフさせる。
　信号ＰＣが「Ｈ」レベルである場合には、制御部１２は、光信号α１～αＮを出力するとともに光信号β１～βＮの出力を停止して、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮをオンさせる。信号ＰＣが「Ｌ」レベルにされた場合には、制御部１２は、光信号α１～αｎの出力を停止するとともに光信号β１～βｎを出力してＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎをオフさせ、所定時間Ｔｄの経過後に光信号α（ｎ＋１）～αＮの出力を停止するとともに光信号β（ｎ＋１）～βＮを出力してＩＧＢＴユニットＵ（ｎ＋１）～ＵＮをオフさせる。所定時間Ｔｄは、オン状態のＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎをオフ状態にするために必要十分な時間に設定される。
　図４は、制御部１２（図３）の構成を示すブロック図である。図４において、制御部１２は、遅延回路２０および発光部２２～２５を含む。停電検出器１１の出力信号ＰＣは、発光部２２，２４および遅延回路２０に与えられる。
　遅延回路２０は、図５に示すように、直列接続された偶数段（図５では４段）のインバータ２６と、ＯＲゲート２７とを含む。信号ＰＣは、偶数段のインバータ２６を介してＯＲゲート２７の一方入力ノードに与えられるとともに、ＯＲゲート２７の他方入力ノードに直接与えられる。
　信号ＰＣが「Ｈ」レベルである場合、ＯＲゲート２７の出力信号ＰＣ１は「Ｈ」レベルになっている。また、最終段のインバータ２６の出力信号φ２６は「Ｈ」レベルになっている。停電が発生して信号ＰＣが「Ｌ」レベルに立ち下げられると、偶数段のインバータ２６の遅延時間Ｔｄの経過後に、信号φ２６が「Ｌ」レベルになって信号ＰＣ１が「Ｌ」レベルに立ち下げられる。商用交流電源５が正常になって信号ＰＣが「Ｈ」レベルに立ち上げられると、信号ＰＣ１は即座に「Ｈ」レベルに立ち上げられる。
　すなわち、遅延回路２０は、信号ＰＣの立ち上がりエッジをそのまま通過させるとともに信号ＰＣの立下りエッジを所定時間Ｔｄだけ遅延させて信号ＰＣ１を生成する。
　図４に戻って、遅延回路２０の出力信号ＰＣ１は、発光部２３，２５に与えられる。発光部２２は、信号ＰＣが「Ｈ」レベルである場合には光信号α１～αｎを出力し、信号ＰＣが「Ｌ」レベルである場合には光信号α１～αｎの出力を停止する。発光部２３は、遅延回路２０の出力信号ＰＣ１が「Ｈ」レベルである場合には光信号α（ｎ＋１）～αＮを出力し、信号ＰＣ１が「Ｌ」レベルである場合には光信号α（ｎ＋１）～αＮの出力を停止する。
　発光部２４は、信号ＰＣが「Ｌ」レベルである場合には光信号β１～βｎを出力し、信号ＰＣが「Ｈ」レベルである場合には光信号β１～βｎの出力を停止する。発光部２５は、遅延回路２０の出力信号ＰＣ１が「Ｌ」レベルである場合には光信号β（ｎ＋１）～βＮを出力し、信号ＰＣ１が「Ｈ」レベルである場合には光信号β（ｎ＋１）～βＮの出力を停止する。
　図６（Ａ）～（Ｆ）は、図４に示した制御部１２の動作を示すタイムチャートである。特に、図６（Ａ）は停電検出器１１（図３）の出力信号ＰＣの波形を示し、図６（Ｂ）は遅延回路２０（図４）の出力信号ＰＣ１の波形を示している。
　また、図６（Ｃ）は発光部２２（図４）の出力信号α１～αｎの波形を示し、図６（Ｄ）は発光部２３（図４）の出力信号α（ｎ＋１）～αＮの波形を示し、図６（Ｅ）は発光部２４（図４）の出力信号β１～βｎの波形を示し、図６（Ｆ）は発光部２５（図４）の出力信号β（ｎ＋１）～βＮの波形を示している。
　図６（Ａ）～（Ｆ）において、ある時刻ｔ０では、商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されており、信号ＰＣは「Ｈ」レベルにされている。この場合、発光部２２，２３から光信号α１～αＮが出力されるとともに、発光部２４，２５からの光信号β１～βＮの出力が停止され、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮがオンされる。
　ある時刻ｔ１に停電が発生すると、信号ＰＣは「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられ、発光部２２から光信号α１～αｎの出力が停止されるとともに、発光部２４から光信号β１～βｎが出力され、ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎがオフされる。
　時刻ｔ１から所定時間Ｔｄ経過した時刻ｔ２において、信号ＰＣ１，ＰＣ２がともに「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。これにより、発光部２３から光信号α（ｎ＋１）～αＮの出力が停止されるとともに、発光部２５から光信号β（ｎ＋１）～βＮが出力され、ＩＧＢＴユニットＵ（ｎ＋１）～ＵＮがオフされる。
　次に、時刻ｔ３において商用交流電源５が正常な状態に復旧されると、信号ＰＣ，ＰＣ１がともに「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられる。これにより、発光部２２，２３から光信号α１～αＮが出力されるとともに、発光部２４，２５から光信号β１～βＮの出力が停止され、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮがオンされる。
　図３に戻って、交流電圧発生器１３は、Ｎ個の交流電圧ＶＡ１～ＶＡＮを出力する。交流電圧ＶＡ１～ＶＡＮの大きさ（たとえば実効値）は同一であり、たとえば２００Ｖである。直流電圧発生器１４は、交流電圧ＶＡ１～ＶＡＮをそれぞれ直流電圧ＶＤ１～ＶＤＮに変換する。直流電圧ＶＤ１～ＶＤＮの大きさは同一である。
　図７は、図３に示した交流電圧発生器１３の構成を示す回路ブロック図である。図７において、交流電圧発生器１３は、交流電源２８およびＮ個の絶縁トランスＴ１～ＴＮを含む。交流電源２８は、所定周波数ｆ０の交流電源電圧Ｖ０を生成する。周波数ｆ０は、比較的小型の絶縁トランスで伝送することが可能な周波数（たとえば１０ｋＨｚ）に設定されている。
　交流電源２８の交流出力電圧ＶＡ０は絶縁トランスＴ１の１次巻線Ｗ１に与えられ、絶縁トランスＴ１～Ｔ（Ｎ－１）の２次巻線Ｗ２がそれぞれ絶縁トランスＴ２～ＴＮの１次巻線Ｗ１に接続され、絶縁トランスＴ１～ＴＮの２次巻線Ｗ２から交流電圧ＶＡ１～ＶＡＮが出力される。
　なお、絶縁トランスＴ０～ＴＮの各々において２次巻線Ｗ２の巻数と１次巻線Ｗ１の巻数との比は１であり、絶縁トランスＴ１～Ｔ０の各々の変圧比は１である。したがって、交流電源電圧ＶＡ０および交流電圧ＶＡ１～ＶＡＮの大きさは同じである。
　図３に戻って、直流電圧発生器１４は、Ｎ個の整流器Ｒ１～ＲＮを含む。整流器Ｒ１～ＲＮは、それぞれ交流電圧ＶＡ１～ＶＡＮを受け、それぞれ直流電圧ＶＤ１～ＶＤＮを出力する。整流器Ｒ１は、交流電圧ＶＡ１を整流して直流電圧ＶＤ１を生成する。他の整流器Ｒ２～ＲＮの各々は、整流器Ｒ１と同様である。
　ドライバ１５は、Ｎ個の切換回路Ｓ１～ＳＮを含む。切換回路Ｓ１～ＳＮは、それぞれ直流電圧ＶＤ１～ＶＤＮを受けるとともに、それぞれＩＧＢＴＱ１～ＱＮのゲートおよびエミッタ間に接続される。切換回路Ｓ１～ＳＮは、それぞれ光ファイバＦＡ１～ＦＡＮを介して制御部１２に接続されるとともに、それぞれ光ファイバＦＢ１～ＦＢＮを介して制御部１２に接続される。
　切換回路Ｓ１は、光ファイバＦＡ１からの光信号α１に応答して、ＩＧＢＴＱ１のゲートおよびエミッタ間に直流電圧ＶＤ１を与えてＩＧＢＴユニットＵ１をオンさせる。また、切換回路Ｓ１は、光ファイバＦＢ１からの光信号β１に応答して、ＩＧＢＴＱ１のゲートおよびエミッタ間を接続してＩＧＢＴユニットＵ１をオフさせる。他の切換回路Ｓ２～ＳＮの各々は、切換回路Ｓ１と同様である。
　したがって、制御部１２から光信号α１～αＮが出力されるとスイッチ２（ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮ）がオンし、制御部１２から光信号β１～βＮが出力されるとスイッチ２（ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮ）がオフする。
　図８は、図３に示した整流器Ｒ１および切換回路Ｓ１の構成を示す回路図である。図８において、整流器Ｒ１は、入力端子３０ａ，３０ｂ、出力端子３０ｃ，３０ｄ、コンデンサ３１，３８、抵抗素子３２，３３、およびダイオード３４～３７を含み、切換回路Ｓ１は光トランジスタ３９，４０を含む。
　整流器Ｒ１の入力端子３０ａ，３０ｂは、対応する絶縁トランスＴ１の２次巻線Ｗ２から交流電圧ＶＡ１を受ける。コンデンサ３１は、マッチングコンデンサと呼ばれ、入力端子３０ａ，３０ｂ間に接続される。コンデンサ３１の容量値は、絶縁トランスＴ１～ＴＮの交流出力電圧ＶＡ１～ＶＡＮの大きさが等しくなるように設定されている。
　抵抗素子３２，３３の一方端子はそれぞれ入力端子３０ａ，３０ｂに接続され、それらの他方端子はそれぞれダイオード３４，３５のアノードに接続される。抵抗素子３２，３３は、整流器Ｒ１の入力電流を調整する。
　ダイオード３４，３５のカソードはともに出力端子３０ｃに接続される。ダイオード３６，３７のアノードはともに出力端子３０ｄに接続され、それらのカソードはそれぞれダイオード３４，３５のアノードに接続される。ダイオード３４～３７は、全波整流回路を構成し、交流電圧ＶＡ１を直流電圧ＶＤ１に変換する。コンデンサ３８は、直流電圧ＶＤ１を平滑化および安定化させる。
　光トランジスタ３９のコレクタは整流器Ｒ１の出力端子３０ｃに接続され、そのエミッタはＩＧＢＴＱ１のゲートに接続され、そのベースは光ファイバＦＡ１の出力端に接続される。光トランジスタ３９は、制御部１２（図３）から光信号α１が出力されている場合（商用交流電源５の健全時）にオンし、光信号α１の出力が停止された場合（商用交流電源５の停電時）にオフする。
　光トランジスタ４０のコレクタはＩＧＢＴＱ１のゲートに接続され、そのエミッタはＩＧＢＴＱ１のエミッタに接続され、そのベースは光ファイバＦＢ１の出力端に接続される。光トランジスタ４０は、制御部１２（図２）から光信号β１が出力されている場合（商用交流電源５の停電時）にオンし、光信号β１の出力が停止された場合（商用交流電源５の健全時）にオフする。他の整流器Ｒ２～ＲＮおよび切換回路Ｓ２～ＳＮは、整流器Ｒ１および切換回路Ｓ１と同様である。
　次に、図３～図８で示した制御装置４の動作について説明する。図３に示すように、商用交流電源５から供給される交流電圧ＶＩの瞬時値が電圧検出器１０によって検出され、その検出結果に基づき、停電検出器１１によって商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されているか否かが判別される。
　商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されている場合（商用交流電源５の健全時）には、停電検出器１１の出力信号ＰＣは「Ｈ」レベルにされる。また、商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されていない場合（商用交流電源５の停電時）には、停電検出器１１の出力信号ＰＣは「Ｌ」レベルにされる。
　図４に示すように、信号ＰＣは、発光部２２，２４に直接与えられるとともに、遅延回路２０に与えられる。遅延回路２０は、信号ＰＣの立下りエッジを所定時間Ｔｄだけ遅延させて信号ＰＣ１を生成する。信号ＰＣ１は発光部２３，２５に与えられる。
　信号ＰＣが「Ｈ」レベルにされると、発光部２２，２３から光信号α１～αＮが出力されるとともに、発光部２４，２５からの光信号β１～βＮの出力が停止される。信号ＰＣが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられると、発光部２２からの光信号α１～αｎの出力が停止され、所定時間Ｔｄ後に発光部２３からの光信号α（ｎ＋１）～αＮの出力が停止される。また、信号ＰＣが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられると、発光部２４から光信号β１～βｎが出力され、所定時間Ｔｄ後に発光部２５から光信号β（ｎ＋１）～βＮが出力される。
　また図７に示すように、交流電源２８によって交流電源電圧ＶＡ０が生成されて絶縁トランスＴ１の１次巻線Ｗ１に与えられる。絶縁トランスＴ１～ＴＮは順次接続されており、それらの２次巻線Ｗ２からそれぞれ交流電圧ＶＡ１～ＶＡＮが出力される。
　図３に示すように、絶縁トランスＴ１～ＴＮの交流出力電圧ＶＡ１～ＶＡＮは、それぞれ整流器Ｒ１～ＲＮに与えられる。たとえば交流電圧ＶＡ１は、図８に示すように、整流器Ｒ１の入力端子３０ａ，３０ｂ間に印加される。
　交流電圧ＶＡ１が正極性である期間には、入力端子３０ａから抵抗素子３２、ダイオード３４、コンデンサ３８、ダイオード３７、および抵抗素子３３を介して入力端子３０ｂに電流が流れ、コンデンサ３８が充電される。
　交流電圧ＶＡ１が負極性である期間には、入力端子３０ｂから抵抗素子３３、ダイオード３５、コンデンサ３８、ダイオード３６、および抵抗素子３２を介して入力端子３０ａに電流が流れ、コンデンサ３８が充電される。コンデンサ３８の端子間には、直流電圧ＶＤ１が発生する。直流電圧ＶＤ１は、切換回路Ｓ１に与えられる。
　同様に、交流電圧ＶＡ２～ＶＡＮは、整流器Ｒ１～ＲＮによって直流電圧ＶＤ２～ＶＤＮに変換されて切換回路Ｓ２～ＳＮに与えられる。
　商用交流電源５（図１）の健全時には、制御部１２（図４）から光信号α１～αＮが出力されるとともに光信号β１～βＮの出力が停止され、切換回路Ｓ１～ＳＮの各々において、光トランジスタ３９がオンするとともに光トランジスタ４０がオフする。これにより、直流電圧ＶＤ１～ＶＤＮが切換回路Ｓ１～ＳＮの光トランジスタ３９を介してＩＧＢＴＱ１～ＱＮのゲートおよびエミッタ間に印加され、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮ（すなわちスイッチ２）がオンする。
　商用交流電源５の停電時には、制御部１２（図３）によって光信号α１～αｎの出力が停止されるとともに光信号β１～βｎが出力され、所定時間Ｔｄ後に光信号α（ｎ＋１）～αＮの出力が停止されるとともに光信号β（ｎ＋１）～βＮが出力される。
　光信号α１～αｎの出力が停止されるとともに光信号β１～βｎが出力されると、切換回路Ｓ１～Ｓｎの各々において、光トランジスタ４０がオンするとともに光トランジスタ３９がオフする。これにより、ＩＧＢＴＱ１～Ｑｎのゲートおよびエミッタ間が切換回路Ｓ１～Ｓｎの光トランジスタ４０によって接続され、ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎがオフする。
　所定時間Ｔｄ後に光信号α（ｎ＋１）～αＮの出力が停止されるとともに光信号β（ｎ＋１）～βＮが出力されると、切換回路Ｓ（ｎ＋１）～ＳＮの各々において、光トランジスタ４０がオンするとともに光トランジスタ３９がオフする。これにより、ＩＧＢＴＱ（ｎ＋１）～ＱＮのゲートおよびエミッタ間が切換回路Ｓ（ｎ＋１）～ＳＮの光トランジスタ４０によって接続され、ＩＧＢＴユニットＵ（ｎ＋１）～ＵＮがオフし、スイッチ２が完全にオフする。
　以上のように、この実施の形態１では、スイッチ２をオフさせる場合には、ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎをオフさせた後にＩＧＴＢユニットＵ（ｎ＋１）～ＵＮをオフさせる。したがって、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮを一度にオフさせる場合に比べ、スイッチ２の端子間に発生するサージ電圧を低減することができ、サージ吸収器１の長寿命化を図ることができる。また、スイッチ２に流れる交流電流が零点に到達するまで待機する必要がないので、スイッチ２を迅速にオフすることができる。
　[実施の形態２]
　図９は、この発明の実施の形態２による無停電電源装置の要部を示す回路ブロック図であって、図４と対比される図である。図９を参照して、この無停電電源装置が実施の形態１の無停電電源装置と異なる点は、制御部１２が制御部５０で置換されている点である。制御部５０は、制御部１２の遅延回路２０を零点検出器５１およびＯＲゲート５２で置換したものである。
　零点検出器５１は、停電検出器１１（図３）の出力信号ＰＣが「Ｌ」レベルである場合に活性化され、電流検出器ＣＴ（図１）の出力信号に基づいて交流出力電流ＩＯの零点を検出し、検出結果を示す信号ＤＴを出力する。交流出力電流ＩＯの零点では、交流出力電流ＩＯの瞬時値が０Ａとなる。
　信号ＰＣが「Ｈ」レベルである場合、信号ＤＴは「Ｈ」レベルに固定される。信号ＰＣが「Ｌ」レベルである場合、交流出力電流ＩＯの零点が検出されたことに応じて信号ＤＴは「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。ＯＲゲート５２は、信号ＰＣ，ＤＴの倫理和信号ＰＣ５を発光部２３，２５に出力する。
　図１０（Ａ）～（Ｇ）は、図９に示した制御部５０の動作を示すタイムチャートである。特に、図１０（Ａ）は停電検出器１１（図３）の出力信号ＰＣの波形を示し、図１０（Ｂ）は零点検出器５１（図９）の出力信号ＤＴの波形を示し、図１０（Ｃ）はＯＲゲート５２（図９）の出力信号ＰＣ５の波形を示している。
　また、図１０（Ｄ）は発光部２２（図８）の出力信号α１～αｎの波形を示し、図１０（Ｅ）は発光部２３（図８）の出力信号α（ｎ＋１）～αＮの波形を示し、図１０（Ｆ）は発光部２４（図８）の出力信号β１～βｎの波形を示し、図１０（Ｇ）は発光部２５（図８）の出力信号β（ｎ＋１）～βＮの波形を示している。
　図１０（Ａ）～（Ｇ）において、ある時刻ｔ０では、商用交流電源５から交流電圧ＶＩが正常に供給されており、信号ＰＣは「Ｈ」レベルにされており、零点検出器５１の出力信号ＤＴおよびＯＲゲート５２の出力信号ＰＣ５はともに「Ｈ」レベルにされている。これにより、発光部２２，２３から光信号α１～αＮが出力されるとともに発光部２４，２５からの光信号β１～βＮの出力が停止され、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮがオンされる。
　ある時刻ｔ１に停電が発生すると、信号ＰＣは「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。これにより、発光部２２から光信号α１～αｎの出力が停止されるとともに、発光部２４から光信号β１～βｎが出力され、ＩＧＢＴユニットＵ１～Ｕｎがオフされる。
　次に時刻ｔ２において、零点検出器５１によって交流出力電流ＩＯの零点が検出されると、零点検出器５１の出力信号ＤＴが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられ、信号ＰＣ５が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられる。これにより、発光部２３から光信号α（ｎ＋１）～αＮの出力が停止されるとともに、発光部２５から光信号β（ｎ＋１）～βＮが出力され、ＩＧＢＴユニットＵ（ｎ＋１）～ＵＮがオフされる。
　次に、時刻ｔ３において商用交流電源５が正常な状態に復旧されると、信号ＤＴ，ＰＣ，ＰＣ５がともに「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられる。これにより、発光部２２，２３から光信号α１～αＮが出力されるとともに、発光部２４，２５からの光信号β１～βＮの出力が停止され、ＩＧＢＴユニットＵ１～ＵＮがオンする。
　他の構成および動作は、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。この実施の形態２でも実施の形態１と同じ効果が得られる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　ＴＩ　交流入力端子、ＴＯ　交流出力端子、ＴＢ　バッテリ端子、１　サージ吸収器、２　スイッチ、ＣＴ　電流検出器、３　双方向コンバータ、４　制御装置、５　商用交流電源、６　負荷、７　バッテリ、Ｑ１～ＱＮ，ＱｉＡ，ＱｉＢ　ＩＧＢＴ、Ｄ１～ＤＮ，３４～３７　ダイオード、ＳＮ１～ＳＮＮ　スナバ回路、Ｕ１～ＵＮ　ＩＧＢＴユニット、１０　電圧検出器、１１　停電検出器、１２，５０　制御部、ＦＡ１～ＦＡＮ，ＦＢ１～ＦＢＮ　光ファイバ、１３　交流電圧発生器、１４　直流電圧発生器、１５　ドライバ、Ｒ１～ＲＮ　整流器、Ｓ１～ＳＮ　切換回路、２０　遅延回路、２２～２５　発光器、２６　インバータ、２７，５２　ＯＲゲート、２８　交流電源、Ｔ０～ＴＮ　絶縁トランス、Ｗ１　１次巻線、Ｗ２　２次巻線、３１，３８　コンデンサ、３２，３３　抵抗素子、３９，４０　光トランジスタ、５１　零点検出器。

Claims (10)

  1. 　第１および第２の端子間に直列接続され、第１および第２のグループに分割された複数のスイッチング素子を含むスイッチと、
    　前記スイッチをオンさせる場合には、前記複数のスイッチング素子をオンさせ、前記スイッチをオフさせる場合には、前記第１のグループのスイッチング素子をオフさせた後に前記第２のグループのスイッチング素子をオフさせる制御装置とを備える、電源装置。
  2. 　前記第１のグループに属するスイッチング素子の耐圧の総和が前記第１および第２の端子間に発生する電圧よりも大きくなるように、前記第１のグループのスイッチング素子の数が設定されている、請求項１に記載の電源装置。
  3. 　前記スイッチは、さらに、各スイッチング素子に対応して設けられて対応するスイッチング素子に並列接続され、対応するスイッチング素子をサージ電圧から保護するスナバ回路を含む、請求項１に記載の電源装置。
  4. 　前記スナバ回路は、その抵抗値がその端子間電圧に応じて変化する抵抗器を含み、
    　前記スイッチがオフされている場合に前記抵抗器に流れる電流が予め定められた基準電流以下になるように、前記スナバ回路の数が設定されている、請求項３に記載の電源装置。
  5. 　前記複数のスイッチング素子の各々はトランジスタであり、
    　前記スイッチは、さらに、それぞれ複数の前記トランジスタに逆並列に接続された複数のダイオードを含む、請求項１に記載の電源装置。
  6. 　さらに、前記第１の端子に接続され、前記電源装置をサージ電圧から保護するサージ吸収器を備える、請求項１に記載の電源装置。
  7. 　各スイッチング素子をオフさせると当該スイッチング素子の電極間にサージ電圧が発生し、
    　前記第１の端子に発生するサージ電圧の大きさに応じて前記サージ吸収器の寿命が短くなり、
    　前記第１のグループのスイッチング素子をオフさせた後に前記第２のグループのスイッチング素子をオフさせることにより、前記第１の端子に発生するサージ電圧を低減する、請求項６に記載の電源装置。
  8. 　前記制御装置は、前記スイッチをオフさせる場合には、前記第１のグループのスイッチング素子をオフさせてから予め定められた時間が経過した後に前記第２のグループのスイッチング素子をオフさせる、請求項１に記載の電源装置。
  9. 　前記第１の端子は、交流電源から供給される交流電力を受け、
    　前記第２の端子は、交流電力によって駆動される負荷に接続され、
    　前記電源装置は、さらに、前記電源装置から前記負荷に流れる交流電流の瞬時値を検出する電流検出器を備え、
    　前記制御装置は、前記スイッチをオフさせる場合には、前記第１のグループのスイッチング素子をオフさせた後、前記電流検出器の検出値が０Ａになるときに前記第２のグループのスイッチング素子をオフさせる、請求項１に記載の電源装置。
  10. 　前記第１の端子は、交流電源から供給される交流電力を受け、
    　前記第２の端子は、交流電力によって駆動される負荷に接続され、
    　前記制御装置は、前記交流電源から交流電圧が正常に供給されている第１の場合には前記スイッチをオンさせ、前記交流電源から交流電圧が正常に供給されていない第２の場合には前記スイッチをオフさせ、
    　前記電源装置は、さらに、前記第２の端子に接続され、前記第１の場合には、前記交流電源から前記スイッチを介して供給される交流電力を直流電力に変換して電力貯蔵装置に蓄え、前記第２の場合には、前記電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して前記負荷に供給する双方向コンバータを備える、請求項１に記載の電源装置。
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