JPH0511751U - 無停電電源装置の制御電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路の複雑化や部品数の増加を生じることな
く、しかも信頼性のある確実な制御電源回路の提供を目
的とする。 【構成】 常時は商用電源を電力供給源とし、商用電源
が停電時にはバッテリを電力供給源とする無停電電源装
置の制御電源回路において、前記バッテリとダイオード
とを該ダイオードがバッテリへの電流流入を阻止する方
向に直列接続した回路と、前記商用電源を整流した直流
出力回路とを並列接続して構成した直流電源を制御電源
としたことを特徴とする無停電電源回路の制御電源回
路。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は無停電電源装置の制御電源回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２に従来の無停電電源装置の制御電源回路の代表的な構成例を示す。図にお いて、１は商用電源であり、これをAC／DC変換回路２で直流に変換する。３はバ ッテリである。４は直流を交流に変換するためのDC／AC変換回路であり、５は変 圧器やフィルタ回路などから構成される波形整形回路で、６は負荷である。

【０００３】 すなわち、商用電源１が停電した場合にはバッテリ３がDC／AC変換回路４の電 力供給源となり、停電しない場合には商用電源１がDC／AC変換回路４の電力供給 源となって、無停電電源装置が構成されている。

【０００４】 バッテリ３への充電は図示のようにAC／DC変換回路２を兼用することもあるけ れども、図示してない充電器によることもある。無停電電源装置の構成について は多数の出版物もあり、また本考案の主旨からも外れるので、これ以上の詳細な 説明は省略する。

【０００５】 さて、このような無停電電源装置においては、制御電源も当然無停電性が確保 されなければならないので、従来は図示のように、商用電源１を整流器７により 直流に変換した出力と、波形整形回路５の出力、すなわち無停電電源装置の出力 を整流器８により直流に変換した出力とを並列接続することにより、無停電電源 回路の制御電源の無停電性を確保していた。

【０００６】 すなわち、無停電電源装置の運転以前は商用電源１から制御電源を供給し、無 停電電源装置の運転の運転以後は商用電源１と波形整形回路５とのいずれか電圧 の高い方からの制御電源の供給となる。その後商用電源１が停電しても無停電電 源装置のバッテリ３からの電力で運転継続が可能であり、波形整形回路５の出力 も確保されるので、制御電源も無停電性を確保できる。

【０００７】 なお、商用電源１と整流器７との間、及び波形整形回路５と整流器８との間に は、電圧変換や絶縁の必要性に応じて変圧器を設けてもよい。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

前述の制御電源回路を有する従来の無停電装置において、商用電源１が停電中 に運転していた無停電装置を停止する場合、すなわちバッテリ３を電力供給源と している無停電装置を停止する場合を考える。

【０００９】 商用電源１が停電中であるから、無停電装置を停止すれば波形整形回路５の出 力は零となり、制御電源への整流器８からの出力電圧も直ちに降下し始める。と ころが、DC／AC変換回路４の入力側はバッテリに接続されたままであり、またこ のDC／AC変換回路４内の電解コンデンサ（図示せず）に電荷が残留していたりす るため、このDC／AC変換回路４の内部では一般に定格付近の電圧が保たれたまま になる。

【００１０】 このDC／AC変換回路４は半導体スイッチング素子で構成され、これらは図示し てない制御回路からの駆動信号でオン・オフ制御される。制御電源はこの制御回 路の電源であるから、整流器８からの出力である制御電源の電圧が降下していく 過程で制御回路が誤動作すると、DC／AC変換回路４の半導体スイッチング素子も 誤動作し、場合によってはDC／AC変換回路４の入力電圧の短絡を生じて、最終的 には半導体スイッチング素子などを破壊してしまう恐れがある。

【００１１】 このため、一般には停止後直ちにバッテリ３をDC／AC変換回路４から切離し、 更にDC／AC変換回路４内の電解コンデンサの残留電荷を強制的に放電して、DC／ AC変換回路４の直流電圧を急速に降下せしめる一方、その間制御電源も確保する ために大量の電解コンデンサを制御電源に挿入するなどの対策を施して、DC／AC 変換回路４の直流電圧と制御電源電圧との協調を図ったり、もしくは制御電源電 圧の降下の過程においては制御回路から半導体スイッチング素子に誤信号が発生 しないように回路的な対策を講じている。このため、いずれにしても回路が複雑 になり、構成部品数も多くなると言う欠点があった。

【００１２】 本考案はこのような欠点に鑑みてなされたもので、回路の複雑化や部品数の増 加を生じることなく、しかも信頼性のある確実な制御電源回路の提供を目的とす るものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

前記の問題点を解決するために、本考案による無停電電源装置の制御電源回路 は、該無停電電源装置の電源バッテリとダイオードとを該ダイオードがバッテリ への電流流入を阻止する方向に直列接続した回路と、前記商用電源を整流した直 流出力回路とを並列接続して構成した直流電源を制御電源としたことを特徴とし ている。

【００１４】 制御電源を無停電電源装置のバッテリのみで構成しない理由は、商用電源１を 整流した直流出力回路とを並列構成することにより、制御電源の信頼性を向上で きることの他、無停電電源装置のバッテリ３が無い場合にもこの装置の運転試験 ができる必要性が往々にして生じるためである。

【００１５】

【作用】

前記のように構成した本考案による無停電電源装置の制御電源回路は、従来装 置における波形整形回路５の出力（無停電電源装置の出力）の代わりに、無停電 電源装置のバッテリ３を制御電源の一方として用いているので、商用電源１の停 電中の無停電電源装置の停止時においても、バッテリ３の出力電圧はほとんど降 下しないから、安定した制御電源を容易に確保することができる。

【００１６】

【実施例】 図１に本考案による無停電電源装置の制御電源回路の一実施例を示す。図２と 同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

【００１７】 図１が図２と異なる部分は、波形整形回路５の出力を整流していた整流器８の 代わりに、ダイオード９をバッテリ３への電流流入を阻止する方向にバッテリ３ と直列に接続し、この直列回路を商用電源１を直流に変換する整流器７の直流出 力と並列に接続したものを制御電源としたことである。

【００１８】 ダイオード９は、整流器７の出力直流電圧がバッテリ３の電圧より高い時に、 整流器７からバッテリ３への電流流入を阻止するためのものである。なお、図２ においても説明した通り、バッテリ３への充電は図示のようにAC／DC変換回路２ を兼用することもあるけれども、図示してない充電器によることもある。

【００１９】 さて、図１において、前記と同様商用電源１が停電中にこの無停電電源装置を 停止する場合を考える。この無停電電源装置を停止する以前には、バッテリ３は 負荷への電力と運転損失及び制御電源への電力を供給しており、無停電電源装置 が停止するとバッテリ３は制御電源だけへ電力を供給することになる。

【００２０】 ここで制御電源に必要な電力は負荷の電力に比べて非常に小さいので、バッテ リ３は残存している電力量で非常に長時間制御電源に電力を供給し続けることが できる。従って、従来例のような、商用電源１の停電中の無停電電源装置の停止 に際して、直ちに制御電源電圧が降下してしまうと言う欠点が解決できる。

【００２１】 つまり、制御電源電圧が安定して確保できるので、制御回路は安定に動作し、 半導体スイッチング素子へ誤信号を発するようなことはない。また、DC／AC変換 回路４の直流電圧と制御電源電圧との協調を図る必要も無くなり、回路が簡略化 されて構成部品数も低減できる。

【００２２】 図１において、整流器７の直流電圧とバッテリ３の直流電圧との整合をとるた めや絶縁の必要性から、整流器７の交流側に変圧器を挿入すること、及び電圧変 換の必要から他の電源機器（例えばDC／DCコンバータ等）を制御電源に接続して 構成された制御電源回路も、本考案の実用新案登録請求の範囲内であることは言 うまでもない。

【００２３】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案による無停電電源装置の制御電源回路によ れば、簡単な方法で回路の簡略化と部品数の削減とが実現でき、結果的に装置の 信頼性の向上と原価低減とに有効であり、産業上の価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案による無停電電源装置の制御電源
回路の一実施例を示すブロック線図である。

【図２】図２は従来の無停電電源装置の制御電源回路の
代表的一例を示すブロック線図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２ AC／DC変換回路 ３ バッテリ ４ DC／AC変換回路 ５ 波形整形回路 ６ 負荷 ７ 整流器 ８ 整流器 ９ ダイオード

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】常時は商用電源を電力供給源とし、商用電
   源が停電時にはバッテリを電力供給源とする無停電電源
   装置の制御電源回路において、 前記バッテリとダイオードとを該ダイオードがバッテリ
   への電流流入を阻止する方向に直列接続した回路と、前
   記商用電源を整流した直流出力回路とを並列接続して構
   成した直流電源を制御電源としたことを特徴とする無停
   電電源装置の制御電源回路。