JPH01176948A

JPH01176948A - 無停電システムの停電検出装置

Info

Publication number: JPH01176948A
Application number: JP29188A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Okatsuchi; 千尋岡土
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-06
Filing date: 1988-01-06
Publication date: 1989-07-13

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は無停電電源システム（以下ＵＰＳと呼称）の交
流電源の停電娑禄足電圧を検出する停電検出装置に関す
る６（従来の技術）従来の常時商用のＵＰＳのブロック図を第４図に示す。

常時は商用電源１からスイッチ５を介して負荷６へ電力
を供給しているが、商用電源１の電圧が低下または停電
すると電圧検出器９がそれを検出し、切換回路１０によ
りインバータ４を起動すると同時に、スイッチ５をＡか
らＢに切換え１サイクル以内にインバータ電源へ切換え
る。この方式は、ＯＡ機器やパソコンクラスの計算機電
源に多く用いられるＵＰＳの方式である。

充電器２は商用電源が正常時にバッテリ３を充電し、停
電時にインバータ４に電力を供給して交流電力を供給す
るよう構成されている。

この場合、電源１の電圧低下や瞬停を検出するため従来
は、整流器７で商用電源を整流し、コン　　　゛ダンサ
８で平滑化した後電圧検出器９で、その値が、一定レベ
ル以下になったら切換回路１ｏを働かせるように構成さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上゛記従来構成では電源電圧の検出回路中のコ
ンデンサ８としては一般に電解コンデンサを使用するの
で容量に±５０％程度のバラツキが発生し、放電時定数
がバラツキ、電圧低下を検出する時間が製品によりバラ
ツキがある。また、電解コンデンサの容量は経年変化が
大きいので最短時間で検出するように選定することが困
難である。

また、ＵＰＳの負荷の許容瞬断時間と電圧検出回路の時
定数が一致又は電圧検出回路の検出時間が短かければよ
いことになるが、一般にＵＰＳの負荷の許容瞬断時間は
半サイクル程度とされているので、この間に電源電圧の
低下又は瞬停を検出する必要がある。しかし、従来の回
路では、上記した時定数によって検出が遅れ不都合があ
った。

また、検出時間を短縮しようとして時定数を短かくする
と常時電圧検出器が誤動作し易くなり、時定数を５０〜
６０ｍ５以下にすることが困難で急激な電圧低下では切
換時間が遅れる欠点があった。

以上の説明の如く、常時商用のＵＰＳ方式では瞬時停電
をいかに早く検出し、いかに早くインバータ側に切換え
るかが重要であり、本発明では、電圧低下に対しても半
サイクルで検出し、完全停電に対しては２〜３ｍｓ程度
で検出できる無停電システムの停電検出装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の停電検出装置は、交
流電源の第１および第２の電圧レベルを検出する第１お
よび第２のレベル検出器と、前記第１および第２のレベ
ル検出器で検出される信号が第１および第２の設定時限
を超えて検出された時、停電検出信号を出力する第１お
よび第２のタイマーを設けて構成する。

（作　用）第１のレベル検出器は低い電圧レベルの検出を行い、交
流電源のゼロ電圧附近で常に検出するので、２〜３ｍｓ
程度の時限を持つ第１のタイマーによりこれをさけ、停
電の時に短時間に検出する。

第２のレベル検出器は高い電圧レベルの検出を行い、半
サイクルに１回は検出できるので、第２のタイマーによ
り、交流電源の電圧低下を半サイクルで検出する。

これら、２つの検出回路のいづれかを検出すると交流（
商用）電源からインバータ電源へ切換える。

（実施例）本発明の実施例を第１図に示す、従来（第４図）と同一
部分は第１図では省略してあり、瞬停検出回路について
示しである。

商用電源１を整流器７により全波整流し、第１のレベル
検出器１２により電圧の低レベルを検出し第１のタイマ
ー１４を介して、ＯＲ回路１６に入力する。

一方、第２のレベル検、出器１３により、電圧の高レベ
ルを検出し、第２のタイマー１５を介してＯＲ回路１６
に入力し、ＯＲ回路１６の出力により切換回路ＩＯを制
御してインバータを起動すると同時にスイッチ５を商用
電源側からインバータ側に切換える。

本発明の主要部の具体的回路例を第２図に示す。

商用電源１を整流器７で余波整流し、抵抗２０．２１の
分圧電圧でトランジスタ２２をオンさせて第１の低電圧
のレベル検出を行う。

ダイオード２５によりコンデンサ３５に充電された電圧
から抵抗２４、フォトカプラのフォトダイオード２３を
介してトランジスタ２２のコレクタに接続し、トランジ
スタ２２がオンした場合フォトカプラのフォトトランジ
スタ２６がオンしてＶ、は零となる。

一方、ゼナーダイオード２９、抵抗３０．抵抗３１とト
ランジスタ３２により第°２の高電圧のレベル検出を行
い、トランジスタ３２がオンすると抵抗３４からフォト
カプラのフォトダイオード３３に電流が流れ、フォトト
ランジスタ３７がオンして出力Ｖ３？が零になる。

以下、第３図の動作波形を用いて作用を説明する。

フォトトランジスタ２６の出力電圧ＶＺＳは整流器７の
出力電圧（全波整流波形）ｖ７の第１のレベルＥ、以下
を検出するので、正弦波電圧のゼロクロス近辺でのみ短
時間“１″の信号を出力する。この信号Ｖ、は２〜ｂるタイマー１４を通ることにより無視され信号Ｖ１４は
出力されない。

一方、　フォトトランジスタ３７の出力Ｖ３？は全波整
流波形ｖ７の第２のレベルＥ２以下を検出する。従って
、信号Ｖａｔが“１”になっている期間は電源が正常な
場合（図では最初の２波片はＴ□のように電源の半サイ
クルＴ、より短かい。しかし、電源電圧が、第２のレベ
ルＥ２以下に低下した場合（図では最後の１波）はタイ
マー１５により設定した時間Ｔ２が過ぎてもＶ３？が“
０′″にならないので信号Ｖｉｇは“１″となり、時刻
ｔ□で電圧低下を検出する。

更に停電が発生し、電圧ｖ７が時刻ｔ２で第１のレベル
Ｅ１以下になると、信号Ｖ２＆は“１”のままとなり、
タイムデイレイＴ１後の時刻ｔ、において信号Ｌ４は“
１”となる。

信号ＶＬ４とｖｌ、はＯＲ回路１６を介して切換回路１
０に入力され、交流（商用）電源からインバータ電源へ
切換える。

電源電圧が急に低下した場合は、時刻ｔ□より以前にお
いても信号Ｖ１４は出力可能であり、　タイムデイレイ
Ｔ１後に検出可能である。

本実施例によれば、フォトカプラにより交流電源側と制
御回路側を容易に絶縁することができる。

なお、電源周波数が５０七と６０七の場合では第２のレ
ベルＥ２以下を検出する信号ｖ３□の“１″の期間Ｔ１
が変るのでタイマー１５の設定時間Ｔ２を周波数に応じ
て変えることが望ましい。このため電源電圧の周波数を
検出する回路を設け、この出力でタイマー１５の時間を
切換えることを実施している。

周波数検出やタイマーなどの切換はマイクロコンピュー
タを採用することにより容易に実施できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、電源の停電を第
１のレベル検出器で２〜ａｍｓ以内に検出し、電圧の不
足電圧を第２の検出レベル以下になっている時間を測定
することにより１サイクル以÷ 内に検出する２つの検出回路を設けることにより電源が
低下した時は、サイクル以内に検出し、停電時は更に早
く検出することができる無停電シスムの停電検出装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は第
１図の詳細回路図、第３図は第２図の作用を説明する波
形図、第４図は従来の無停電電源装置の構成図である。１・・・交流（商用）電源、　２・・・充電器３・・・
バッテリ、　　　　　　４・・・インバータ５・・・ス
イッチ、　　　　　６・・・負荷７・・・整流器、　　
　　　　８・・・コンデンサ９・・・電圧検出器、　　
　　１０・・・切換回路１２・・・第１のレベル検出器
、１３・・・第２のレベル検出器１４・・・第１のタイ
マー、　　１５・・・第２のタイマー１６・・・ＯＲ回
路、　　　　　　２３．２６・・・フォトカプラ２２、
３２・・・トランジスタ、２９・・・ゼナーダイオード
３３、３７・・・フォトカプラ代理人　弁理士　　則　近　憲　缶周　　　　　第子丸　　　健第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

交流電源の第１および第２の電圧レベルを検出する第１
および第２のレベル検出器と、前記第１および第２のレ
ベル検出器で検出される信号が第１および第２の設定時
限を超えて検出された時、停電検出信号を出力する第１
および第２のタイマーから成り、停電の時は半サイクル
より早く、不足電圧の時は半サイクル程度で検出するこ
とを特徴とした無停電システムの停電検出装置。