JPH05146096A - 直流電圧補償装置 - Google Patents
直流電圧補償装置Info
- Publication number
- JPH05146096A JPH05146096A JP3303054A JP30305491A JPH05146096A JP H05146096 A JPH05146096 A JP H05146096A JP 3303054 A JP3303054 A JP 3303054A JP 30305491 A JP30305491 A JP 30305491A JP H05146096 A JPH05146096 A JP H05146096A
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- sid
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Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明は図１を基本回路構成とし、通常は交流
／直流変換装置２で得られる直流電圧を負荷６に供給し
て、充電器１２で浮動充電される蓄電池１１は、交流電
源１停電時にのみシリコンドロッパ直流電圧補償装置１
０を介して、直流スイッチ５で負荷に接続される直流電
源装置である。この時、シリコンドロッパ直流電圧補償
装置１０は急激な入力電圧変動に応答できない為、並列
に接続されたバックアップ用サイリスタスイッチ９を動
作させシリコンドロッパ直流電圧補償装置動作速度を補
償する。 【効果】出力電圧の過度的な瞬時電圧変動を抑制するこ
とができ、出力性能向上が図れる。
／直流変換装置２で得られる直流電圧を負荷６に供給し
て、充電器１２で浮動充電される蓄電池１１は、交流電
源１停電時にのみシリコンドロッパ直流電圧補償装置１
０を介して、直流スイッチ５で負荷に接続される直流電
源装置である。この時、シリコンドロッパ直流電圧補償
装置１０は急激な入力電圧変動に応答できない為、並列
に接続されたバックアップ用サイリスタスイッチ９を動
作させシリコンドロッパ直流電圧補償装置動作速度を補
償する。 【効果】出力電圧の過度的な瞬時電圧変動を抑制するこ
とができ、出力性能向上が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンドロッパ直流
電圧補償装置（以下「ＳＩＤ」と略す）を使用する直流
電源装置で、ＳＩＤの過度的な瞬時電圧変動が許容出来
ない場合の直流電圧補償装置に関する。
電圧補償装置（以下「ＳＩＤ」と略す）を使用する直流
電源装置で、ＳＩＤの過度的な瞬時電圧変動が許容出来
ない場合の直流電圧補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＩＤは、供給された直流電源から負荷
許容電圧まで、シリコン整流素子（ダイオード）の順方
向電圧降下（以下「ＦＶＤ」と略す）を利用し、必要な
電圧降下を得て直流電圧を調整する直流電圧補償装置の
一方式である。
許容電圧まで、シリコン整流素子（ダイオード）の順方
向電圧降下（以下「ＦＶＤ」と略す）を利用し、必要な
電圧降下を得て直流電圧を調整する直流電圧補償装置の
一方式である。
【０００３】ＳＩＤは、負荷と直列に接続されたシリコ
ン整流素子と、これと並列に接続されたコンタクタ等の
機械的スイッチで構成され、供給された直流電圧（蓄電
池）から負荷許容電圧まで必要な電圧降下量を、コンタ
クタ等の機械的スイッチでシリコン整流素子直列数を切
換制御（通常２〜４段階）して、直流安定化電源として
使用される。
ン整流素子と、これと並列に接続されたコンタクタ等の
機械的スイッチで構成され、供給された直流電圧（蓄電
池）から負荷許容電圧まで必要な電圧降下量を、コンタ
クタ等の機械的スイッチでシリコン整流素子直列数を切
換制御（通常２〜４段階）して、直流安定化電源として
使用される。
【０００４】ＳＩＤは、シリコン整流素子のＦＶＤを利
用する為、負荷電流の大小に関わらず一定の電圧降下を
得られるが、直流入力電圧に急激な変動が生じた場合
は、シリコン整流素子直列数を制御する為のコンタクタ
操作時間遅れにより、過度的に許容出力電圧範囲内に制
御出来ないケースも発生し、負荷に安定した直流電圧供
給が出来ない問題がある。
用する為、負荷電流の大小に関わらず一定の電圧降下を
得られるが、直流入力電圧に急激な変動が生じた場合
は、シリコン整流素子直列数を制御する為のコンタクタ
操作時間遅れにより、過度的に許容出力電圧範囲内に制
御出来ないケースも発生し、負荷に安定した直流電圧供
給が出来ない問題がある。
【０００５】本発明に関係ある公知例として、オーム社
発行「半導体整流装置とその応用」第３章 半導体装置
の設計，８．５ 電圧調整方式，（ｂ）シリコンドロッ
パ方式がある。
発行「半導体整流装置とその応用」第３章 半導体装置
の設計，８．５ 電圧調整方式，（ｂ）シリコンドロッ
パ方式がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】蓄電池設備をもつ無停
電直流電源装置において、蓄電池が専用充電器をもち浮
動充電方式をとる場合、蓄電池は均等電圧又は浮動電圧
で停電時に待機する。
電直流電源装置において、蓄電池が専用充電器をもち浮
動充電方式をとる場合、蓄電池は均等電圧又は浮動電圧
で停電時に待機する。
【０００７】この時ＳＩＤが停電時にのみスイッチで負
荷に接続されるシステムでのＳＩＤの直流入力電圧変動
最大は、負荷電流が大きい場合、蓄電池均等電圧から公
称電圧へ急減する。その電圧変動量は、蓄電池固有の充
電電圧に依存し、ポケット形アルカリ蓄電池（ＡＭＨ
形）の場合、−２７％の電圧急変が発生する。
荷に接続されるシステムでのＳＩＤの直流入力電圧変動
最大は、負荷電流が大きい場合、蓄電池均等電圧から公
称電圧へ急減する。その電圧変動量は、蓄電池固有の充
電電圧に依存し、ポケット形アルカリ蓄電池（ＡＭＨ
形）の場合、−２７％の電圧急変が発生する。
【０００８】この電圧急変に対し、ＳＩＤのシリコン整
流素子直列数を制御する為のコンタクタ（通常、２〜４
段切換で構成される）は、シリコン整流素子全数が接続
された状態から全数が短絡された状態となるまで、コン
タクタが１段ずつシーケンス制御されることとなる。こ
の為、ＳＩＤは急激な入力電圧変動に応答できず、過度
的に許容出力電圧範囲内に制御出来ず、出力低電圧とな
る問題が発生する。
流素子直列数を制御する為のコンタクタ（通常、２〜４
段切換で構成される）は、シリコン整流素子全数が接続
された状態から全数が短絡された状態となるまで、コン
タクタが１段ずつシーケンス制御されることとなる。こ
の為、ＳＩＤは急激な入力電圧変動に応答できず、過度
的に許容出力電圧範囲内に制御出来ず、出力低電圧とな
る問題が発生する。
【０００９】ここでは、このＳＩＤのコンタクタ動作速
度を補償する回路を発明とした。又、この場合に負荷電
流が少ない場合は、蓄電池の電圧急変が発生しないため
に、ＳＩＤコンタクタの動作速度を補償する必要がな
い。そこで、負荷電流を検出して、ＳＩＤのコンタクタ
の動作速度を補償するかどうかの判別回路をも発明とす
る。
度を補償する回路を発明とした。又、この場合に負荷電
流が少ない場合は、蓄電池の電圧急変が発生しないため
に、ＳＩＤコンタクタの動作速度を補償する必要がな
い。そこで、負荷電流を検出して、ＳＩＤのコンタクタ
の動作速度を補償するかどうかの判別回路をも発明とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】蓄電池設備をもつ無停電
直流電源装置において、ＳＩＤが停電時にのみスイッチ
で負荷に接続されるバックアップ回路となる場合に、発
生する蓄電池電圧急変に対し、ＳＩＤのシリコン整流素
子直列数を制御する為のコンタクタの動作速度を、ＳＩ
Ｄと並列に半導体スイッチ（サイリスタ等）を接続して
補償する。
直流電源装置において、ＳＩＤが停電時にのみスイッチ
で負荷に接続されるバックアップ回路となる場合に、発
生する蓄電池電圧急変に対し、ＳＩＤのシリコン整流素
子直列数を制御する為のコンタクタの動作速度を、ＳＩ
Ｄと並列に半導体スイッチ（サイリスタ等）を接続して
補償する。
【００１１】又、この場合に負荷電流が少ない場合は、
蓄電池の電圧急変が発生しないためにＳＩＤのコンタク
タ動作速度を補償する必要がなく、ＳＩＤのコンタクタ
動作速度を補償する回路において、負荷電流を検出して
動作速度補償量を、判別する回路を設けた。
蓄電池の電圧急変が発生しないためにＳＩＤのコンタク
タ動作速度を補償する必要がなく、ＳＩＤのコンタクタ
動作速度を補償する回路において、負荷電流を検出して
動作速度補償量を、判別する回路を設けた。
【００１２】
【作用】蓄電池設備をもつ無停電直流電源装置におい
て、ＳＩＤが停電時にのみスイッチで負荷に接続される
バックアップ回路となる場合に、発生する蓄電池電圧急
変に対し、ＳＩＤのシリコン整流素子直列数を制御する
為のコンタクタの動作速度を、ＳＩＤと並列に半導体ス
イッチ（サイリスタ等）を接続して補償する。
て、ＳＩＤが停電時にのみスイッチで負荷に接続される
バックアップ回路となる場合に、発生する蓄電池電圧急
変に対し、ＳＩＤのシリコン整流素子直列数を制御する
為のコンタクタの動作速度を、ＳＩＤと並列に半導体ス
イッチ（サイリスタ等）を接続して補償する。
【００１３】ここで、ＳＩＤと並列に接続される半導体
スイッチ（サイリスタ等）は、停電検出と同時に動作す
るように制御して、ＳＩＤのコンタクタ動作速度をバッ
クアップさせる。ＳＩＤと並列に接続される半導体スイ
ッチのオン信号は、停電検出時のみ与えるだけでよく、
ＳＩＤのコンタクタ動作後は、半導体スイッチ制御信号
をオフさせて、ＳＩＤのコンタクタ制御回路のみを動作
するようにすれば、蓄電池電圧急変時のみ、ＳＩＤのコ
ンタクタの動作速度を補償することとなる。
スイッチ（サイリスタ等）は、停電検出と同時に動作す
るように制御して、ＳＩＤのコンタクタ動作速度をバッ
クアップさせる。ＳＩＤと並列に接続される半導体スイ
ッチのオン信号は、停電検出時のみ与えるだけでよく、
ＳＩＤのコンタクタ動作後は、半導体スイッチ制御信号
をオフさせて、ＳＩＤのコンタクタ制御回路のみを動作
するようにすれば、蓄電池電圧急変時のみ、ＳＩＤのコ
ンタクタの動作速度を補償することとなる。
【００１４】この時、負荷電流が少ない場合は、蓄電池
の電圧急変が発生しないためにSIDのコンタクタ動作速
度を補償する必要はなく、逆に、半導体スイッチを動作
させた場合、直流出力電圧は過電圧となってしまう。こ
の問題を解決するためには、負荷電流を検出して、ＳＩ
Ｄのコンタクタの動作速度補償回路の動作判別を行なう
ことが必要となる。ここで補償回路の動作判別は、蓄電
池の放電電流−電圧特性，ＳＩＤのコンタクタ段数，Ｓ
ＩＤのシリコン整流素子数などにより決定される。
の電圧急変が発生しないためにSIDのコンタクタ動作速
度を補償する必要はなく、逆に、半導体スイッチを動作
させた場合、直流出力電圧は過電圧となってしまう。こ
の問題を解決するためには、負荷電流を検出して、ＳＩ
Ｄのコンタクタの動作速度補償回路の動作判別を行なう
ことが必要となる。ここで補償回路の動作判別は、蓄電
池の放電電流−電圧特性，ＳＩＤのコンタクタ段数，Ｓ
ＩＤのシリコン整流素子数などにより決定される。
【００１５】
【実施例】本発明は、図１を基本回路構成とする無停電
直流電源装置である。
直流電源装置である。
【００１６】通常は交流／直流変換装置２で得られた直
流電圧が負荷６に供給される。蓄電池１１は、充電器１
２で浮動充電され、交流電源１が停電となり交流／直流
変換装置２で電源供給ができない時に、蓄電池１１とＳ
ＩＤ１０からなる回路が直流スイッチ５で負荷に接続さ
れ、停電時のバックアップ回路となる。
流電圧が負荷６に供給される。蓄電池１１は、充電器１
２で浮動充電され、交流電源１が停電となり交流／直流
変換装置２で電源供給ができない時に、蓄電池１１とＳ
ＩＤ１０からなる回路が直流スイッチ５で負荷に接続さ
れ、停電時のバックアップ回路となる。
【００１７】この時ＳＩＤ１０の直流入力電圧変動最大
は、負荷電流６ｂが大きい場合、蓄電池均等電圧から公
称電圧へ急減する。その電圧変化量は、蓄電池１１固有
の充電電圧に依存し、この電圧急変に対し、ＳＩＤ１０
のシリコン整流素子１０ｃの直列数を制御する為のコン
タクタ１０ａ，１０ｂは、シリコン整流素子１０ｃ全数
が接続された状態から全数がコンタクタ１０ａで短絡さ
れた状態となるまで、コンタクタが１段ずつシーケンス
制御（１０ｂ→１０ａ）されることとなる。このとき、
ＳＩＤ１０は急激な入力電圧変動に対し、過度的に許容
出力電圧範囲内に制御できない為、ＳＩＤ１０と並列に
接続されたサイリスタスイッチ９を動作させＳＩＤ動作
速度を補償するものである。
は、負荷電流６ｂが大きい場合、蓄電池均等電圧から公
称電圧へ急減する。その電圧変化量は、蓄電池１１固有
の充電電圧に依存し、この電圧急変に対し、ＳＩＤ１０
のシリコン整流素子１０ｃの直列数を制御する為のコン
タクタ１０ａ，１０ｂは、シリコン整流素子１０ｃ全数
が接続された状態から全数がコンタクタ１０ａで短絡さ
れた状態となるまで、コンタクタが１段ずつシーケンス
制御（１０ｂ→１０ａ）されることとなる。このとき、
ＳＩＤ１０は急激な入力電圧変動に対し、過度的に許容
出力電圧範囲内に制御できない為、ＳＩＤ１０と並列に
接続されたサイリスタスイッチ９を動作させＳＩＤ動作
速度を補償するものである。
【００１８】図２（ａ）にＳＩＤ補償回路動作を説明す
る。交流電源１が停電すると直流サイリスタスイッチ制
御信号８ａをオンさせ、直流サイリスタスイッチ５によ
り蓄電池１１とＳＩＤ１０が負荷６に接続され、コンタ
クタ１０ａ，１０ｂは、シリコン整流素子１０ｃ全数が
接続された状態から全数がコンタクタ１０ａで短絡され
た状態となるまで、コンタクタが１段ずつシーケンス制
御（１０ｂ→１０ａ）され、このコンタクタの動作速度
を補償する為に、ＳＩＤバックアップ用サイリスタ制御
信号８ｂをオンさせ、蓄電池１１→ＳＩＤバックアップ
用サイリスタスイッチ９→直流サイリスタスイッチ５の
回路で負荷６に直流電圧を供給する。
る。交流電源１が停電すると直流サイリスタスイッチ制
御信号８ａをオンさせ、直流サイリスタスイッチ５によ
り蓄電池１１とＳＩＤ１０が負荷６に接続され、コンタ
クタ１０ａ，１０ｂは、シリコン整流素子１０ｃ全数が
接続された状態から全数がコンタクタ１０ａで短絡され
た状態となるまで、コンタクタが１段ずつシーケンス制
御（１０ｂ→１０ａ）され、このコンタクタの動作速度
を補償する為に、ＳＩＤバックアップ用サイリスタ制御
信号８ｂをオンさせ、蓄電池１１→ＳＩＤバックアップ
用サイリスタスイッチ９→直流サイリスタスイッチ５の
回路で負荷６に直流電圧を供給する。
【００１９】しかし、負荷電流６ｂが少ない場合は、蓄
電池１１の電圧は均等電圧から公称電圧まで急減しない
ために、ＳＩＤ１０のコンタクタ１０ａ，１０ｂ制御動
作のみで許容出力電圧範囲内に制御できる。この場合
は、ＳＩＤバックアップ用サイリスタスイッチ９をオン
させる必要はなく、電流検出用直流分流器４で負荷電流
６ｂを検出し、サイリスタスイッチ制御回路８で、蓄電
池の放電電流−電圧特性，ＳＩＤのコンタクタ段数，Ｓ
ＩＤのシリコン整流素子数などにより決定されるある電
流値でＳＩＤ補償動作判別を行い、ＳＩＤバックアップ
用サイリスタ制御信号８ｂをオンさせないようにする。
このときの動作を、図２（ｂ）に示す。
電池１１の電圧は均等電圧から公称電圧まで急減しない
ために、ＳＩＤ１０のコンタクタ１０ａ，１０ｂ制御動
作のみで許容出力電圧範囲内に制御できる。この場合
は、ＳＩＤバックアップ用サイリスタスイッチ９をオン
させる必要はなく、電流検出用直流分流器４で負荷電流
６ｂを検出し、サイリスタスイッチ制御回路８で、蓄電
池の放電電流−電圧特性，ＳＩＤのコンタクタ段数，Ｓ
ＩＤのシリコン整流素子数などにより決定されるある電
流値でＳＩＤ補償動作判別を行い、ＳＩＤバックアップ
用サイリスタ制御信号８ｂをオンさせないようにする。
このときの動作を、図２（ｂ）に示す。
【００２０】
【発明の効果】ＳＩＤの動作速度を補償する回路を設け
ることにより、出力電圧の過度的な瞬時電圧変動を抑制
することができ、ＳＩＤ出力性能向上が図れる。
ることにより、出力電圧の過度的な瞬時電圧変動を抑制
することができ、ＳＩＤ出力性能向上が図れる。
【００２１】ＳＩＤの動作速度を補償する回路におい
て、負荷電流を検出して補償動作判別を行なうことによ
り、負荷電流の大小に関わらず、安定した直流電圧を得
ることができる。
て、負荷電流を検出して補償動作判別を行なうことによ
り、負荷電流の大小に関わらず、安定した直流電圧を得
ることができる。
【図１】直流電圧補償装置を用いた無停電直流電源装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】直流電圧補償装置の動作説明図である。
１，１３…交流電源、２…交流／直流変換装置、３…平
滑コンデンサ、４…電流検出用直流分流器、５…直流サ
イリスタスイッチ、６…負荷、６ａ…直流出力電圧、６
ｂ…負荷電流、７…入力電圧検出用トランス、８…サイ
リスタスイッチ制御回路（ＳＩＤ補償動作判別回路）、
８ａ…直流サイリスタスイッチ制御信号、８ｂ…ＳＩＤ
バックアップ用サイリスタ制御信号、９…ＳＩＤバック
アップ用サイリスタスイッチ、１０…シリコンドロッパ
（ＳＩＤ）、１０ａ，１０ｂ…ＳＩＤコンタクタ、１０
ｃ…ＳＩＤシリコン整流素子、１１…蓄電池群、１２…
充電器。
滑コンデンサ、４…電流検出用直流分流器、５…直流サ
イリスタスイッチ、６…負荷、６ａ…直流出力電圧、６
ｂ…負荷電流、７…入力電圧検出用トランス、８…サイ
リスタスイッチ制御回路（ＳＩＤ補償動作判別回路）、
８ａ…直流サイリスタスイッチ制御信号、８ｂ…ＳＩＤ
バックアップ用サイリスタ制御信号、９…ＳＩＤバック
アップ用サイリスタスイッチ、１０…シリコンドロッパ
（ＳＩＤ）、１０ａ，１０ｂ…ＳＩＤコンタクタ、１０
ｃ…ＳＩＤシリコン整流素子、１１…蓄電池群、１２…
充電器。
Claims (3)
- 【請求項１】蓄電池設備をもつ無停電直流電源装置にお
いて、蓄電池電圧補償装置としてシリコンドロッパ直流
電圧補償装置をもち、シリコンドロッパ直流電圧補償装
置が停電時にのみスイッチで負荷に接続されるバックア
ップ回路となる場合に、その動作速度を補償する回路を
設けたことを特徴とする直流電圧補償装置。 - 【請求項２】請求項１のシリコンドロッパ直流電圧補償
装置の動作速度を補償する回路として、シリコンドロッ
パ直流電圧補償装置と並列に半導体スイッチ(サイリス
タ等)を接続したことを特徴とする直流電圧補償装置。 - 【請求項３】請求項１のシリコンドロッパ直流電圧補償
装置の動作速度を補償する回路において、負荷電流を検
出して補償動作を判別する回路をもつことを特徴とする
直流電圧補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303054A JPH05146096A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 直流電圧補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303054A JPH05146096A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 直流電圧補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146096A true JPH05146096A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17916360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3303054A Pending JPH05146096A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 直流電圧補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05146096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014055902A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子力発電プラント用直流電源設備 |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3303054A patent/JPH05146096A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014055902A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子力発電プラント用直流電源設備 |
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