JPH0721072Y2 - 同期式無停電電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案はパーソナルコンピュータやFA機器等の比較的
小型機器で、かつ電源の不測の遮断で何等かの弊害を蒙
ることのある電気・電子機器に使用される同期式無停電
電源装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、例えばパーソナルコンピュータやFA機器、OA機器
のシステムにおいて、その稼動中に商用電源の不測の停
電又は使用負荷に起因する電圧の異常低下等の電源事故
に対処するための無停電電源装置があるが、この様な無
停電電源装置は例えば充電回路、バッテリー、インバー
タを有していて、上記電源事故に際してはその電源異常
を検出してバッテリーから電流を供給するようにしてあ
る。従って、パーソナルコンピュータ本体等のRAM上に
あり、未だフロッピーディスク又はハードディスク等に
転送されてその保護がなされていないソフトフェア資産
でもその破壊の防止がある範囲内で可能となっている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、こうして停電発生時、即ちその電源系統の切り
替え時に出力される波形は必ずしも一様に連続なもので
はなかった。従来の上記無停電電源装置１による出力波
形は第３図に示すようなものであることが多いが、この
ような波形の出現頻度確率は1/2である。上記出力波形
は停電発生以前の商用電源波形22とインバータ出力波形
23とで良好な連続性がなく、波形における位相が逆位相
となっており、したがって、たとえば負荷がトランス等
の場合はその電源系統の切り替え時に磁気飽和が生じ
て、負荷に大きな突入電流が流れることがあった。例え
ば5A程度のトランスでも100A以上にも達する突入電流が
流れ、これが時に負荷に甚大な悪影響を及ぼすという問
題点があった。

この考案は上記インバータ式装置における問題点を解消
すべくなされたもので電源系統の切り替え時の突入電流
を最小限に抑制した同期式無停電電源装置を提供するこ
とを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 商用電源から供給される交流を直流に変換する充電回路
と、平常時前記直流を蓄電するバッテリーと、前記バッ
テリーから供給される電流を交流にするインバータと、
商用電源から供給される交流をそのまま出力するスルー
回路と、前記インバータ側と前記スルー側とを切り替え
る回路切り替え手段からなる無停電電源装置において、
前記スルー回路に接続し、商用電源から供給される交流
波形の正側及び負側の時をそれぞれ通報するパルスを出
力する入力位相検出回路と、方形波を前記インバータを
介し正側の電源波形を発生させる奇数番波と、前記イン
バータを介し負側の電源波形を発生させる偶数番波とに
分割をする２相分割回路とを備え、電源異常の直前の前
記入力位相検出回路のパルスにより前記２相分割回路で
分割された波形を選択し、商用電源波形と電源異常時の
出力波形との同期を近づける出力波形同期装置を有する
ものである。

（作用） 入力位置検出回路は停電までの商用電源の正側と負側を
検出するパルス波形を検出し、個別に端子より出力す
る。方形波発生回路から出力される方形波を周知の波形
分割方式により２相分割回路にて奇数番波と偶数番波と
に分割し、インバータのドライブ・パルスとして出力可
能とする。前記インバータは前記奇数番波・偶数番波の
いずれかの入力により負荷への波形の位相を正側か負側
かにするようになっている。停電が発生すると前記入力
位置検出回路は停電直前のパルス波形を前記２相分割回
路に出力する、前記２相分割回路は前記パルス波形に対
応する番波を選択する。選択された前記番波は、停電に
より動作を開始するインバータに入力される。これによ
りインバータの最初の波形の位相が決定され、インバー
タ側に切り替え手段が動作すると共に出力端子からは第
２図に示すような停電前の波形と前記インバータの波形
とが同位相の波形の電流が負荷へ供給される。よって、
負荷への突入電流は極小に抑圧されることになる。

（実施例） 次にこの考案の一実施例の同期式無停電電源装置を図面
を参照して詳細に説明する。

第１図はこの考案一例の同期式無停電電源装置１のブロ
ック図であって、図において、入力端子２は通常商用10
0Vの交流電源の出力端子、即ちコンセントと接続され
る。充電回路３は上記のようにして商用電源から供給さ
れた交流を少なくとも直流に変換し、また後述のバッテ
リーの特性に応じて電圧レベルを所定のものに変換す
る。バッテリー４は例えば密閉型の鉛蓄電池等が用いら
れる。インバータ５はバッテリー４から供給される直流
を例えば電圧100Vの交流に変換する。

スルー回路６は停電等でない平常時に使用され入力端子
２に供給された電流をそのまま出力する場合に動作す
る。入力位相検出回路７は例えばコンパレータで形成さ
れる。この入力位相検出回路７はスルー回路６から供給
される交流波形８のその正側９及び負側10の時を通報す
る各パルス11及び12を出力する。方形波発生回路13は方
形波14を出力する。２相分割回路15は例えばＤフリップ
フロップ等を使用して形成される。この２相分割回路15
は入力された前記方形波14を奇数番波形16と偶数番波形
17に分割し、そして前記パルス11及びパルス12によりそ
のどちらかを許可とするように形成される。こうして選
択された奇数番波16及び偶数番波17はインバータ５の１
次コイルの両端のスイッチング素子のドライブ・パルス
となる。回路切り替え手段18は平常時は第１接点19が閉
止となっており、停電等の商用電源の異常時にはその第
１接点19が開放となり、第２接点20が閉止となる。出力
端子21には50又は60HZ等の100Vの交流が出力され、従っ
てパーソナルコンピュータシステム等の電源入力端子を
これに接続する。

次にこの考案の同期式無停電電源装置の電源異常時の動
作の一例を説明する。

商用電源が例えば第２図の波形22のように負側の波形で
終了して停電Ｓが発生した場合、この停電直前では入力
位置検出回路７によりパルス12が発生（“H"レベル）
し、２相分割回路15に入力される。また前記２相分割回
路15は停電によりインバータ５への波形出力が許可とな
る。この時のインバータ５へのドライブ・パルスは、前
述したパルス12の入力により、方形波発生回路13からの
方形波14を前記２相分割回路15により分割し選択した奇
数番波17が出力される。こうして停電時にインバータ５
から同期した交流出力が切り替え手段18が動作すると共
に出力端子21に出力される。

（考案の効果） 以上のような構成による本考案の同期式無停電電源装置
は、停電等の電源事故に際し、その電源切り替え時に、
商用電源と無停電電源装置との波形は同期したものを出
力するから、突入電流を伴うことがない。従って負荷へ
に悪影響を及ぼさない質の良い交流を供給する無停電電
源装置を提供できる等の産業上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の同期式無停電電源同期装置の一実施
例のブロック図、第２図は正常波形を示す図、第３図は
異常波形を示す図である。 図中、2:入力端子、3:充電回路、4:バッテリー、5:イン
バータ、7:入力位相検出回路15:2相分割回路、21:出力
端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源から供給される交流を直流に変換
   する充電回路と、平常時前記直流を蓄電するバッテリー
   と、前記バッテリーから供給される電流を交流にするイ
   ンバータと、商用電源から供給される交流をそのまま出
   力するスルー回路と、前記インバータ側と前記スルー側
   とを切り替える回路切り替え手段からなる無停電電源装
   置において、 前記スルー回路に接続し、商用電源から供給される交流
   波形の正側及び負側の時をそれぞれ通報するパルスを出
   力する入力位相検出回路と、方形波を前記インバータを
   介し正側の電源波形を発生させる奇数番波と、前記イン
   バータを介し負側の電源波形を発生させる偶数番波とに
   分割をする２相分割回路とを備え、電源異常の直前の前
   記入力位相検出回路のパルスにより前記２相分割回路で
   分割された波形を選択し、商用電源波形と電源異常時の
   出力波形との同期を近づける出力波形同期装置からなる
   ことを特徴とする同期式無停電電源装置。