JPH11178243A - 無停電電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御電源が異常になってもインバータ側から
商用電源側に切り換えて負荷に電力を給電し続けること
ができる無停電電源装置を得る。 【解決手段】 制御電源Ｖｃの異常を検出してコンデン
サによりバックアップされた時間異常検出信号を送出す
る制御電源異常検出回路９０１ｂを有し、異常検出信号
または切換指令のいずれかに基づいて切換セット指令を
出力すると共に制御電源の正常時は切換指令に基づいて
切換指令発生回路８００に切換セット指令を出力し、か
つ切換指令がオフのときに切換指令発生回路に切換リセ
ット指令を出力する指令送出制御手段９００、切換指令
発生回路の電源を供給するための切換指令発生回路用制
御電源９０５を備え、切換指令発生回路は、同期信号と
切換セット指令信号及び切換リセット指令信号と出力ス
イッチオン指令とに基づいてバイパス側サイリスタスイ
ッチ及び出力スイッチのオン指令を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無停電電源装置
に関し、特に、制御電源が異常になっても切換動作を行
う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は既に出願（特願平９−６７６２
号）した無停電電源装置を示す構成図である。図１０に
おいて、１は商用電源、２は商用電源１より出力される
交流電力を直流電力に変換するコンバータ、３はコンバ
ータ２より出力された直流電力を所定周波数所定電圧の
交流電力に変換するインバータ、４はコンバータ２の直
流電力出力に代えて直流電力をインバータ３に供給する
ためのバッテリ、５はインバータ３の出力を受ける負荷
である。

【０００３】６は負荷５への給電をインバータ３から商
用電源１に切り換える切換回路で、インバータ３の出力
を負荷５に接続するための出力スイッチ６ａ、負荷５へ
の給電をインバータ３から商用電源１に切り換えるため
のバイパス側サイリスタスイッチ６ｂを有する。８００
は切換回路６に対して切換指令を発生する切換指令発生
回路、７００は出力スイッチの異常検出回路である。

【０００４】ここで、上記切換指令発生回路８００の詳
細回路が図１１に示される。図１１において、８０１は
入力端子Ｔに入力される切換指令の立ち上がりエッジで
入力端子Ｄのデータをラッチし出力端子Ｑより出力する
Ｄ型フリップフロップ、８０２ａはＤ型フリップフロッ
プ８０１の出力と切換指令をそれぞれ入力する第１論理
積回路、８０２ｂは否定入力端子にＤ型フリップフロッ
プ８０１の出力を、他の入力端子に切換指令をそれぞれ
入力する第２論理積回路、８０３は第２論理積回路８０
２ｂからの入力信号がＬからＨになると所定時間遅延し
てＨ信号を出力し、また、入力信号がＨからＬになると
きは遅延なしにＬ信号を出力するオンディレイ回路、８
０４は第１論理積回路８０２ａまたはオンディレイ回路
８０３から遅延出力されるＨ信号をサイリスタ恩師例と
して出力する論理和回路、８０２ｃは切換指令がＬとな
って入力され、出力スイッチオン指令が入力されると出
力スイッチオン指令を出力する第３論理積回路である。

【０００５】また、上記出力スイッチ異常検出回路７０
０の詳細回路が図１２に示される。図１２において、７
０４は出力スイッチ６ａのオン／オフに連動して動作す
る出力スイッチ６ａの補助接点であり、この補助接点７
０４の一端は反転回路７０２ａの入力端子に接続され、
他端は接地されている。７０５は一端に＋電位がかけら
れ、他端は反転回路８０５ａの入力端子に補助接点６０
１の一端とともに接続された電流制限抵抗である。

【０００６】７０３は反転回路７０２ａの出力信号がＨ
レベルに立ち上がったときにその信号を遅延出力するオ
ンディレイ回路、７０２ｂはオンディレイ回路７０３の
論理レベルを反転する反転回路、７０１は入力端子Ｄに
出力スイッチオン指令が入力され、入力端子Ｔに反転回
路７０２ｂの出力信号が入力され、その出力信号がＨか
らレベルに立ち上がったときに出力端子ＱよりＨからレ
ベルの切換指令を切換指令発生回路８００に出力するＤ
型フリップフロップ回路である。

【０００７】次に動作について説明する。コンバータ２
は、商用電源１から供給される交流電力を直流電力にに
変換し、インバータ３に直流電力を供給しながらバッテ
リ４を充電する。インバータ３は、コンバータ２から与
えられる直流電力を交流電力に変換し、負荷５に交流電
力を供給する。この状態で、商用電源１が停電すると、
インバータ３は、バッテリ４から直流電力が供給され、
無停電で負荷５に電力を供給し続ける。また、インバー
タ３の出力電圧の異常や過電流が発生した場合、いち早
く異常を検出しその異常を切換指令発生回路８００に与
え、負荷５への給電をインバータ３から商用電源１に切
り換える。次にその切換動作にについて説明する。

【０００８】すなわち、図１１に示す切換指令発生回路
８００の構成において、切換指令が切換指令発生回路８
００に与えられ、Ｄ型フリップフロップ８０１の入力端
子Ｔへの入力がＬレベルからＨレベルになるとき、イン
バータ３の出力電圧が商用電源１に同期している場合
は、Ｄ型フリップフロップ８０１の出力端子Ｑからの出
力はＨレベルになり、非同期ならＬレベルとなる。つま
り、同期している場合は、出力スイッチ６ａのオン指令
となる論理積回路８０２ｃの出力はＬレベルとなり出力
スイッチ６ａはオフし、それと同時にバイパス側サイリ
スタスイッチ６ｂのオン指令である論理和回路８０４の
出力はＨレベルとなりバイパス側サイリスタスイッチ６
ｂはオンし無停電で切り換えることができる。他方、イ
ンバータ３の出力電圧が商用電源１に非同期の場合で、
例えばインバータ３の出力電圧と商用電源１の電圧の位
相が１８０度ずれた状態で瞬時に切り換わった場合、負
荷５を壊す可能性があるため、オンディレイ回路８０３
で設定した時間後にバイパス側サイリスタスイッチ６ｂ
をオンし、瞬断して電源を切り換えることで、負荷５に
よっては運転を継続できる場合がある。

【０００９】次に、図１２に示す構成を有する出力スイ
ッチ異常検出回路７００の動作を図１３に示す各部波形
を参照しながら説明する。図１２におけるａ点の波形
は、図１３に示されるように、補助接点７０４のオン／
オフ状態を表したもので、出力スイッチ６ａがオンした
場合、それに連動して補助接点７０４はオンするが、そ
のとき補助接点７０４のチャタリングのためＨレベル／
Ｌレベルを繰り返した後Ｌレベルとなり、また、出力ス
イッチ６ａがオフした場合、それに連動して補助接点７
０４はオフし、Ｈレベルとなる。図１２におけるｂ点の
波形は、図１３に示されるように、反転回路７０２ａに
よりａ点波形の逆論理となる。ｃ点波形は、オンディレ
イ回路７０３により補助接点７０４のチャタリングをな
くすための遅延時間分遅れてＨレベルとなり、ｄ点波形
は、反転回路７０２ｂによりｃ点波形の逆論理となる。

【００１０】今、ここで、出力スイッチオン指令はオン
を継続する指令を出力しているときに出力スイッチ６ａ
が異常でオフした場合、それに連動して、補助接点７０
４もオフする。そのとき、ｄ点波形はＬレベルからＨレ
ベルとなり、Ｄ型フリップフロップ７０１は、その立ち
上がりエッジで出力スイッチオン指令のＨレベルをラッ
チし出力スイッチ異常を切換指令発生回路８００の切換
指令として与え、瞬時にインバータ３の給電から商用給
電１に切り換えることができるため、出力スイッチ６ａ
が異常になっても負荷５に電力を給電し続けることがで
きる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の無停電電源装置
は以上のように構成されているので、インバータ給電中
に、切換指令発生回路８００へ切換指令や同期信号また
は出力スイッチオン指令を与えるための図示しない制御
手段またはその制御電源が異常になったときに、切換指
令を出力することができず、負荷５への電力給電がスト
ップしてしまうという問題点があった。

【００１２】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、制御手段や制御電源が異常に
なってもその異常信号により、インバータ側から商用電
源側に切り換えて負荷に電力を給電し続けることができ
る無停電電源装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る無停電電
源装置は、商用電源と、上記商用電源から出力される交
流電力を直流電力に変換するコンバータと、上記コンバ
ータの出力電力を所定周波数所定電圧の交流電力に変換
するインバータと、上記インバータと負荷との間に設け
られた出力スイッチ及び上記商用電源と負荷との間に設
けられたバイパス側サイリスタスイッチを有し、上記出
力スイッチまたは上記サイリスタスイッチのオン指令に
基づいて負荷への給電を上記商用電源または上記インバ
ータに切り換える切換回路と、出力スイッチオン指令に
基づいて上記出力スイッチにオン指令が発せられている
状態のときに、切換指令がローレベルからハイレベルに
なり、上記インバータの出力電圧が上記商用電源に同期
し同期信号がハイレベルの場合に上記出力スイッチをオ
フさせると同時に上記バイパス側サイリスタスイッチの
オン指令を発して負荷への給電を上記インバータから上
記商用電源に切り換えると共に、上記インバータの出力
電圧が上記商用電源と非同期状態で同期信号がローレベ
ルの場合には設定時間後に上記バイパス側サイリスタス
イッチのオン指令を発して負荷への給電を上記インバー
タから上記商用電源に切り換えるようにした切換指令発
生回路とを備えた無停電電源装置において、コンデンサ
によりバックアップされた制御電源の異常を検出して当
該コンデンサによりバックアップされた時間異常検出信
号を送出する制御電源異常検出回路を有し、上記異常検
出信号または上記切換指令のいずれかに基づいて切換セ
ット指令を出力すると共に、上記制御電源の正常時は上
記切換指令に基づいて上記切換指令発生回路に切換セッ
ト指令を出力し、かつ上記切換指令がオフのときに上記
切換指令発生回路に切換リセット指令を出力する指令送
出制御手段と、上記切換指令発生回路の電源を供給する
ための切換指令発生回路用制御電源とを備え、上記切換
指令発生回路は、上記同期信号と上記切換セット指令信
号及び上記切換リセット指令信号と上記出力スイッチオ
ン指令とに基づいて上記バイパス側サイリスタスイッチ
及び上記出力スイッチのオン指令を出力することを特徴
とするものである。

【００１４】また、上記指令送出制御手段は、上記切換
セット指令のオンからオフへの変化を遅延させるオフデ
ィレイ回路をさらに備えたことを特徴するものである。

【００１５】また、上記指令送出制御手段は、上記同期
信号を遅延させて上記切換指令発生回路に送出する遅延
手段をさらに備えたことを特徴とするものである。

【００１６】また、上記遅延手段は、上記同期信号が非
同期状態から同期状態状態になるときは遅延なしで当該
同期信号を上記切換指令発生回路に送出し、上記同期信
号が同期状態から非同期状態になるときは当該同期信号
を遅延させて上記切換指令発生回路に送出することを特
徴とするものである。

【００１７】また、上記遅延手段は、同期制御異常時
に、同期状態から非同期状態になるときは遅延なしで上
記同期信号を上記切換指令発生回路に送出することを特
徴とするものである。

【００１８】また、上記切換指令発生回路用制御電源の
異常を検出する切換指令発生回路用制御電源異常検出回
路と、この切換指令発生回路用制御電源異常検出回路の
出力信号によりバイパス側サイリスタスイッチのオン指
令を出力する第２切換指令発生回路とを備え、上記切換
指令発生回路のサイリスタオン指令出力と上記第２切換
指令発生回路の出力をつきあわせたことを特徴とするも
のである。

【００１９】また、他の発明に係る無停電電源装置は、
商用電源と、上記商用電源から出力される交流電力を直
流電力に変換するコンバータと、上記コンバータの出力
電力を所定周波数所定電圧の交流電力に変換するインバ
ータと、上記インバータと負荷との間に設けられた出力
スイッチ及び上記商用電源と負荷との間に設けられたバ
イパス側サイリスタスイッチを有し、上記出力スイッチ
または上記サイリスタスイッチのオン指令に基づいて負
荷への給電を上記商用電源または上記インバータに切り
換える切換回路と、出力スイッチオン指令に基づいて上
記出力スイッチにオン指令が発せられている状態のとき
に、切換指令がローレベルからハイレベルになり、上記
インバータの出力電圧が上記商用電源に同期し同期信号
がハイレベルの場合に上記出力スイッチをオフさせると
同時に上記バイパス側サイリスタスイッチのオン指令を
発して負荷への給電を上記インバータから上記商用電源
に切り換えると共に、上記インバータの出力電圧が上記
商用電源と非同期状態で同期信号がローレベルの場合に
は設定時間後に上記バイパス側サイリスタスイッチのオ
ン指令を発して負荷への給電を上記インバータから上記
商用電源に切り換えるようにした切換指令発生回路とを
備えた無停電電源装置において、上記同期信号、上記切
換指令及び上記出力スイッチオン指令を出力するマイク
ロプロセッサと、上記マイクロプロセッサの異常を検出
するマイクロプロセッサ異常検出回路と、上記マイクロ
プロセッサから出力される上記同期信号を遅延させる遅
延回路と、上記遅延回路を介した同期信号を上記マイク
ロプロセッサの異常検出信号によりラッチするラッチ手
段と、上記同期信号と上記ラッチ手段の出力との論理和
出力に基づく新たな同期信号、上記切換指令と上記異常
検出信号の論理和出力に基づく新たな切換指令、及び上
記出力スイッチオン指令と上記異常検出信号との論理積
出力とに基づく新たな出力スイッチオン指令を上記切換
指令発生回路に出力する指令送出制御手段とを備え、上
記切換指令発生回路は、上記指令送出制御手段から出力
される同期信号と切換指令及び出力スイッチオン指令信
号に基づいて上記バイパス側サイリスタスイッチのオン
指令及び上記出力スイッチのオン指令を出力することを
特徴とするものである。

【００２０】また、上記指令送出制御手段は、上記出力
スイッチオン指令のオンからオフへの変化を遅延させる
オフディレイ回路をさらに備えたことを特徴するもので
ある。

【００２１】また、上記指令送出制御手段は、上記出力
スイッチオン指令のオフからオンへの変化を遅延させる
ディレイ回路をさらに備えたことを特徴するものであ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１に係る無停電電源装置の主要部のみを示す構成図であ
る。この実施の形態１においては、図１０に示す全体構
成において、切換指令発生回路８００に対し、制御電源
Ｖｃが異常になってもインバータ給電から商用電源給電
に切り換えることで負荷５に電力を給電し続けるための
指令送出制御手段９００を備えている。

【００２３】すなわち、上記指令送出制御手段９００
は、制御電源異常検出回路９０１ｂと論理和回路９０１
ａから構成された制御電源監視回路９０１、ダイオード
９０２、コンデンサ９０３、反転回路９０４、ＲＳフリ
ップフロップ９０６を備え、制御電源異常検出回路９０
１ｂにより、コンデンサ９０３によりバックアップされ
た制御電源Ｖｃの異常を検出して当該コンデンサ９０３
によりバックアップされた時間異常検出信号を送出する
ようになされ、異常検出信号または切換指令のいずれか
に基づいて切換セット指令を出力すると共に、制御電源
Ｖｃの正常時は切換指令に基づいて切換指令発生回路８
００に切換セット指令を出力し、かつ切換指令がオフの
ときに切換指令発生回路８００に切換リセット指令を出
力するもので、切換指令発生回路８００は、同期信号と
切換セット指令信号及び切換リセット指令信号と出力ス
イッチオン指令とに基づいてバイパス側サイリスタスイ
ッチ６ｂ及び出力スイッチ６ａのオン指令を出力するよ
うになっている。なお、９０５は切換指令発生回路用制
御電源、Ｖｃは同期信号、切換指令、出力スイッチオン
指令を出力する制御手段の制御電源を示す。また、切換
指令発生回路８００は、図１１に示す従来例と同一構成
でなる。

【００２４】次に、上記実施の形態の動作を図１を参照
しながら説明する。切換指令発生回路８００は、切換セ
ット指令入力によりＲＳフリップフロップ９０６の出力
をＨにし切換動作を行い、切換リセット指令によりＲＳ
フリップフロップ９０６の出力をＬにし切換動作をキャ
ンセルする。また、切換指令発生回路８００の電源は、
制御電源Ｖｃとは別の電源である切換指令発生回路用制
御電源９０５により供給されおり、このため制御電源Ｖ
ｃが異常になっても、切換指令発生回路８００の切換セ
ット指令入力に信号が与えられると切換動作を行うこと
ができる。

【００２５】制御電源監視回路９０１は、制御電源Ｖｃ
よりダイオード９０２を介して電源が供給されており、
コンデンサ９０３によりバックアップされている。この
ため、制御電源Ｖｃが異常になっても制御電源監視回路
９０１は、コンデンサ９０３に蓄えられたエネルギーに
より、制御電源Ｖｃの異常を検出し信号を送出すること
ができる。このコンデンサ９０３の容量は、切換指令発
生回路８００のＤ型フリップフロップ８０１とＲＳフリ
ップフロップ９０６の入力が信号を受け付ける時間だけ
制御電源監視回路９０１が信号を出力できる容量があれ
ばよい。

【００２６】今、ここで、制御電源Ｖｃが異常になる
と、制御電源監視回路９０１は、制御電源異常検出回路
９０１ｂが制御電源Ｖｃの異常を検出し、論理和回路９
０１ａを介して、コンデンサ９０３にバックアップされ
たエネルギーの時間のワンショットパルスとして切換指
令発生回路８００に切換セット指令を出力する。このと
き、論理和回路９０１ａの出力を反転回路９０４を介し
て接続されている切換指令発生回路８００の切換リセッ
ト指令は、コンデンサ９０３に蓄えられたエネルギーが
すべて放電し、論理和回路９０１ａの出力がＨを出力で
きなくなっても、反転回路９０４は制御電源Ｖｃが喪失
しているのでＨを出力することができず、Ｌのままであ
る。この切換セット指令によりＤ型フリップフロップ８
０１のＤ入力である同期信号が同期ならばＤ型フリップ
フロップ８０１の出力ＱはＨを出力し、非同期ならばＬ
を出力することにより、同期または非同期切換条件とし
て後段の回路に与えることができ、また、ＲＳフリップ
フロップ９０６の出力は切換セット指令により切換指令
をラッチし、切換動作を行うことができるので、制御電
源Ｖｃが異常になってもインバータ給電から商用電源給
電に切り換えることで負荷に電力を給電し続けることが
できる。

【００２７】実施の形態２．次に、図２は実施の形態２
に係るもので、図２において、図１と対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。上記実施の形
態１と異なるのは、指令送出制御手段９００に、切換セ
ット指令の信号がＨからＬへなるとき、その変化を所定
時間遅らせ出力するオフディレイ回路９２１を追加した
点であり、その他は実施の形態１と同様である。

【００２８】図２において、制御電源Ｖｃが異常になる
と、制御電源Ｖｃ監視回路９０１は、コンデンサ９０３
に蓄えられたエネルギーの時間のワンショットパルスを
出力する。コンデンサ９０３の電圧は、制御電源監視回
路９０１が動作することで、放電していき電圧が下がっ
ていくため、コンデンサ９０３の容量が大きい場合、ワ
ンショットパルスの電圧レベルはゆっくり下がってい
く。そのため、Ｄ型フリップフロップ８０１のＴ入力及
びＲＳフリップフロップ９０６のＳ入力は、入力信号が
スレッショルドを緩やかに横切るとことになり、ＩＣに
よっては入力信号がスレッショルドを緩やかに横切ると
発振し、発熱により破損するものもある。そこで、一度
ＨになるとＬになるのに所定の時限が必要なオフディレ
イ回路９２１を介して切換セット指令をＤ型フリップフ
ロップ８０１のＴ入力及びＲＳフリップフロップ９０６
のＳ入力に与えることにより、入力信号のなまりによ
る、ＩＣの破損を防止することができる。

【００２９】このような構成にすることにより、制御電
源Ｖｃのバックアップ用コンデンサ９０３の容量が大き
くなってもＩＣを破損することなく、制御電源Ｖｃの異
常でインバータ給電から商用電源給電に切り換えること
ができる。

【００３０】実施の形態３．次に、図３は実施の形態３
に係るもので、図３において、図２と対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。上記実施の形
態２と異なるのは、切換指令発生回路８００の同期信号
を遅延させるための遅延手段として、抵抗９３１とコン
デンサ９３２を追加した点であり、その他は実施の形態
２と同様である。

【００３１】図３において、制御電源Ｖｃが短絡などで
急激に０Ｖになった場合、切換指令発生回路８００の同
期入号は、同期状態であっても、急に非同期状態を表す
Ｌレベルになり、この信号により非同期切換動作を行
う。そこで、抵抗９３１とコンデンサ９３２により、同
期信号を遅延させることにより、少し前の同期／非同期
状態を保持することにより、同期／非同期状態に応じた
切換動作を行うことができる。

【００３２】このような構成にすることにより、制御電
源Ｖｃが短絡などで急激に０Ｖになった場合でも、少し
前の同期／非同期状態を保持することにより、同期／非
同期状態に応じた切換を行うことができる。

【００３３】実施の形態４．次に、図４は実施の形態４
に係るもので、図４において、図３と対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。上記実施の形
態３と異なるのは、切換指令発生回路８００の同期信号
を、非同期状態から同期状態には遅れなしに、また、同
期状態から非同期状態には遅延を持たすように、同期／
非同期状態を保持する遅延手段の抵抗９３１に並列にダ
イオード９４１を追加した点であり、その他は実施の形
態３と同様である。

【００３４】非同期切換動作は、オンディレイ回路８０
３に設定された時間だけ瞬断して切り換えるため、イン
バータ３の出力が商用電源１に同期している場合は、同
期切換を行う方が望ましい。しかしながら、抵抗９３２
とコンデンサ９２１により、同期指令信号に遅延をもた
せたため、非同期状態から同期状態になった瞬間に切換
指令が発生した場合、抵抗９３１とコンデンサ９３２の
遅延手段により、Ｄ型フリップフロップ８０１のＤ入力
はまだ非同期状態を示しているため、非同期切換動作を
行ってしまう。そこで、同期信号を、非同期状態から同
期状態には遅れなしに、また、同期状態から非同期状態
には遅延を持たすように、同期／非同期状態を保持する
抵抗９３１に並列にダイオード９４１を接続すること
で、同期状態の場合は、必ず同期切換動作を行うことが
できる。

【００３５】このような構成にすることにより、非同期
状態から同期状態への検出を遅れなしに行うことで、同
期状態の場合は必ず同期切換動作を行うことができる。

【００３６】実施の形態５．次に、図５は実施の形態５
に係るもので、図５において、図４と対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。上記実施の形
態４と異なるのは、遅延手段に、入力がＨレベルの時に
Ｌを出力し、入力がＬレベルの時に出力がオープン状態
になるオープンコレクタ９５１と、同期制御回路の異常
を検出する同期制御異常検出回路９５２と論理積回路９
５３を追加した点であり、その他は実施の形態４と同様
である。

【００３７】図５において、同期制御回路が異常になっ
た場合、インバータ３は商用電源１と同期することがで
きなくなり、非同期状態になる。このとき何らかの異常
が発生した場合は、非同期切換動作を行わなければなら
ない。そこで、同期制御異常検出回路９５２で、図示し
ない同期制御回路の異常を検出すると、そのとき非同期
状態であれば、論理積回路９５２はＨを出力し、オープ
ンコレクタ９５１は論理積回路９５２の出力がＨであれ
ば出力をＬにし、Ｄ型フリップフロップ８０１のＤ入力
をすぐに非同期状態とするため、非同期切換動作を行う
ことができる。

【００３８】このような構成にすることにより、同期制
御異常時になっても、同期状態から非同期状態への検出
を遅れなしに行うことで、非同期状態の場合は必ず非同
期切換動作を行うことができる。

【００３９】実施の形態６．次に、図６は実施の形態６
に係るもので、図６において、図５と対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。上記実施の形
態５と異なるのは、切換指令発生回路用制御電源９０５
の異常を検出し異常信号を出力する切換指令発生回路用
制御電源異常検出回路９６７と、この切換指令発生回路
用制御電源異常検出回路９６７の出力信号により切換動
作を行う第二切換指令発生回路９６０を構成するＤ型フ
リップフロップ９６１、論理積回路９６２ａ、９６２
ｂ、オンディレイ回路９６３、論理和回路９６４と、論
理和回路９６４と論理和回路８０４の出力をつきあわす
ためのダイオード９６５と９６６を追加した点であり、
その他は、実施の形態５と同様である。

【００４０】図６において、切換指令発生回路用制御電
源９０５が異常になると、論理積回路８０２Ｃの出力は
Ｌレベルとなり、出力スイッチ６ａはオフし、負荷５へ
の給電をストップしてしまう。そこで、切換指令発生回
路用制御電源異常検出回路９６７により、切換指令発生
回路用制御電源９０５の異常を検出し、切換指令発生回
路用制御電源異常検出回路９６７の出力信号により、電
源を制御電源Ｖｃから供給されている第二切換指令発生
回路９６０により、切換動作を行うことにより、インバ
ータ給電から商用電源給電へと無瞬断で切り換えること
ができ、負荷５に電力を給電し続けることができる。

【００４１】このような構成にすることにより、切換指
令発生回路用制御電源が異常になっても、インバータ給
電から商用電源給電へと無瞬断で切り換えることができ
る。

【００４２】実施の形態７．次に、図７は実施の形態７
に係るもので、図７において、図１１に示す従来例と対
応する部分には同一符号を付しその詳細説明は省略す
る。同期信号、切換指令、出力スイッチオン指令を発生
するマイクロプロセッサ９７６、マイクロプロセッサ９
７６の異常を検出して異常信号を出力するマイクロプロ
セッサ異常検出回路９７７、マイクロプロセッサ９７６
の出力信号である同期信号を遅延させるための遅延手段
として抵抗９７５とコンデンサ９７４、抵抗９７５とコ
ンデンサ９７４で構成された遅延手段の出力信号をマイ
クロプロセッサ異常検出回路９７７の出力信号でラッチ
するＤ型フリップフロップ９７１、指令送出制御手段と
して論理和回路９７３ａ、９７３ｂ、論理積回路９７２
を備えている。

【００４３】図７において、同期信号、切換指令、出力
スイッチオン指令などは、マイクロプロセッサ９７６を
用いて演算・検出等を行い信号を出力する場合がある。
この場合、もしマイクロプロセッサ９７６が異常になる
と、各出力信号はどの様な出力を送出するかわからない
ので、インバータ３は、負荷５に電力を供給し続けなく
なる場合がある。そこで、マイクロプロセッサ異常検出
回路９７７にてマイクロプロセッサ９７６の異常を高速
に検出し、マイクロプロセッサ異常検出回路９７７の出
力信号により、切換動作を行う。このとき、マイクロプ
ロセッサ９７６の出力信号である同期信号が同期状態で
ありながらマイクロプロセッサ９７６の異常により非同
期状態を示す信号を出力する可能性があるので、マイク
ロプロセッサ異常検出回路９７７がマイクロプロセッサ
９７６の異常を検出する時間の間、抵抗９７５とコンデ
ンサ９７４により同期／非同期状態を保持することによ
り、同期／非同期状態にあわせた切換動作を行うことが
できる。

【００４４】このような構成にすることにより、マイク
ロプロセッサ９７６が異常になっても、インバータ給電
から商用電源給電へと切換ることができる。

【００４５】実施の形態８．次に、図８は実施の形態８
に係るもので、図８において、図７と対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。上記実施の形
態７と異なるのは、切換指令発生回路８００の出力スイ
ッチオン指令信号をオンからオフへの変化を遅延させる
ためにオフディレイ回路として抵抗９８１とコンデンサ
９８２とダイオード９８３を追加した点であり、その他
は実施の形態７と同様である。

【００４６】図８において、マイクロプロセッサ異常検
出回路９７７の検出時間が遅い場合、マイクロプロセッ
サ９７６が異常になり、出力スイッチオン指令をオフす
る方に出力しても、マイクロプロセッサ異常検出回路９
７７がマイクロプロセッサ９７６の異常を検出するのに
時間を要するため、出力スイッチ６ａのみオフし負荷５
への給電をストップしてしまう。そこで、マイクロプロ
セッサ異常検出回路９７７の検出時間に応じた遅延をも
たせてオフするように抵抗９８１とコンデンサ９８２と
ダイオード９８３によりオフディレイさせることによ
り、マイクロプロセッサ異常検出回路９７７の検出時限
に関係なく、マイクロプロセッサ９７６の異常を検出
し、切換動作を行うことができる。

【００４７】このような構成にすることにより、マイク
ロプロセッサ異常検出時限に関係なく、マイクロプロセ
ッサ９７６の異常を検出し、切換動作を行うことができ
る。

【００４８】実施の形態９．次に、図９は実施の形態９
に係るもので、図９において、図８と対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。上記実施の形
態８と異なるのは、ダイオード９８３を削除して出力ス
イッチオン指令のオフからオンへの変化を遅延させるデ
ィレイ回路を構成した点であり、その他は、実施の形態
８と同様である。

【００４９】図９において、出力スイッチオン指令がオ
フからオンする方に対してもオンからオフするために設
けた時限と同じでいい場合は、出力スイッチオン指令用
遅延回路（ディレイ回路）は抵抗９８１とコンデンサ９
８２のみで構成することができる。

【００５０】このような構成にすることにより、切換指
令発生回路８００の出力スイッチオン指令の遅延回路に
ダイオードが不要となるので、回路が安価で、簡単にな
る。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る無停電電
源装置によれば、商用電源と、上記商用電源から出力さ
れる交流電力を直流電力に変換するコンバータと、上記
コンバータの出力電力を所定周波数所定電圧の交流電力
に変換するインバータと、上記インバータと負荷との間
に設けられた出力スイッチ及び上記商用電源と負荷との
間に設けられたバイパス側サイリスタスイッチを有し、
上記出力スイッチまたは上記サイリスタスイッチのオン
指令に基づいて負荷への給電を上記商用電源または上記
インバータに切り換える切換回路と、出力スイッチオン
指令に基づいて上記出力スイッチにオン指令が発せられ
ている状態のときに、切換指令がローレベルからハイレ
ベルになり、上記インバータの出力電圧が上記商用電源
に同期し同期信号がハイレベルの場合に上記出力スイッ
チをオフさせると同時に上記バイパス側サイリスタスイ
ッチのオン指令を発して負荷への給電を上記インバータ
から上記商用電源に切り換えると共に、上記インバータ
の出力電圧が上記商用電源と非同期状態で同期信号がロ
ーレベルの場合には設定時間後に上記バイパス側サイリ
スタスイッチのオン指令を発して負荷への給電を上記イ
ンバータから上記商用電源に切り換えるようにした切換
指令発生回路とを備えた無停電電源装置において、コン
デンサによりバックアップされた制御電源の異常を検出
して当該コンデンサによりバックアップされた時間異常
検出信号を送出する制御電源異常検出回路を有し、上記
異常検出信号または上記切換指令のいずれかに基づいて
切換セット指令を出力すると共に、上記制御電源の正常
時は上記切換指令に基づいて上記切換指令発生回路に切
換セット指令を出力し、かつ上記切換指令がオフのとき
に上記切換指令発生回路に切換リセット指令を出力する
指令送出制御手段と、上記切換指令発生回路の電源を供
給するための切換指令発生回路用制御電源とを備え、上
記切換指令発生回路は、上記同期信号と上記切換セット
指令信号及び上記切換リセット指令信号と上記出力スイ
ッチオン指令とに基づいて上記バイパス側サイリスタス
イッチ及び上記出力スイッチのオン指令を出力するよう
にしたので、制御電源が異常になってもその異常信号に
より、インバータ側から商用電源側に切り換えて負荷に
電力を給電し続けることができる。

【００５２】また、上記指令送出制御手段は、上記切換
セット指令のオンからオフへの変化を遅延させるオフデ
ィレイ回路をさらに備えたので、制御電源のバックアッ
プ用コンデンサの容量が大きくなってもＩＣを破損する
ことなく、制御電源の異常でインバータ給電から商用電
源給電に切り換えることができる。

【００５３】また、上記指令送出制御手段は、上記同期
信号を遅延させて上記切換指令発生回路に送出する遅延
手段をさらに備えたので、制御電源が短絡などで急激に
０Ｖになった場合でも、少し前の同期／非同期状態を保
持することにより、同期／非同期状態に応じた切換を行
うことができる。

【００５４】また、上記遅延手段は、上記同期信号が非
同期状態から同期状態状態になるときは遅延なしで当該
同期信号を上記切換指令発生回路に送出し、上記同期信
号が同期状態から非同期状態になるときは当該同期信号
を遅延させて上記切換指令発生回路に送出するようにし
たので、非同期状態から同期状態への検出を遅れなしに
行うことで、同期状態の場合は必ず同期切換動作を行う
ことができる。

【００５５】また、上記遅延手段は、同期制御異常時
に、同期状態から非同期状態になるときは遅延なしで上
記同期信号を上記切換指令発生回路に送出するようにし
たので、同期制御異常時になっても、同期状態から非同
期状態への検出を遅れなしに行うことで、非同期状態の
場合は必ず非同期切換動作を行うことができる。

【００５６】また、上記切換指令発生回路用制御電源の
異常を検出する切換指令発生回路用制御電源異常検出回
路と、この切換指令発生回路用制御電源異常検出回路の
出力信号によりバイパス側サイリスタスイッチのオン指
令を出力する第２切換指令発生回路とを備え、上記切換
指令発生回路のサイリスタオン指令出力と上記第２切換
指令発生回路の出力をつきあわせるようにしたので、切
換指令発生回路用制御電源が異常になっても、インバー
タ給電から商用電源給電へと無瞬断で切り換えることが
できる。

【００５７】また、他の発明に係る無停電電源装置によ
れば、商用電源と、上記商用電源から出力される交流電
力を直流電力に変換するコンバータと、上記コンバータ
の出力電力を所定周波数所定電圧の交流電力に変換する
インバータと、上記インバータと負荷との間に設けられ
た出力スイッチ及び上記商用電源と負荷との間に設けら
れたバイパス側サイリスタスイッチを有し、上記出力ス
イッチまたは上記サイリスタスイッチのオン指令に基づ
いて負荷への給電を上記商用電源または上記インバータ
に切り換える切換回路と、出力スイッチオン指令に基づ
いて上記出力スイッチにオン指令が発せられている状態
のときに、切換指令がローレベルからハイレベルにな
り、上記インバータの出力電圧が上記商用電源に同期し
同期信号がハイレベルの場合に上記出力スイッチをオフ
させると同時に上記バイパス側サイリスタスイッチのオ
ン指令を発して負荷への給電を上記インバータから上記
商用電源に切り換えると共に、上記インバータの出力電
圧が上記商用電源と非同期状態で同期信号がローレベル
の場合には設定時間後に上記バイパス側サイリスタスイ
ッチのオン指令を発して負荷への給電を上記インバータ
から上記商用電源に切り換えるようにした切換指令発生
回路とを備えた無停電電源装置において、上記同期信
号、上記切換指令及び上記出力スイッチオン指令を出力
するマイクロプロセッサと、上記マイクロプロセッサの
異常を検出するマイクロプロセッサ異常検出回路と、上
記マイクロプロセッサから出力される上記同期信号を遅
延させる遅延回路と、上記遅延回路を介した同期信号を
上記マイクロプロセッサの異常検出信号によりラッチす
るラッチ手段と、上記同期信号と上記ラッチ手段の出力
との論理和出力に基づく新たな同期信号、上記切換指令
と上記異常検出信号の論理和出力に基づく新たな切換指
令、及び上記出力スイッチオン指令と上記異常検出信号
との論理積出力とに基づく新たな出力スイッチオン指令
を上記切換指令発生回路に出力する指令送出制御手段と
を備え、上記切換指令発生回路は、上記指令送出制御手
段から出力される同期信号と切換指令及び出力スイッチ
オン指令信号に基づいて上記バイパス側サイリスタスイ
ッチのオン指令及び上記出力スイッチのオン指令を出力
するようにしたので、マイクロプロセッサが異常になっ
ても、インバータ給電から商用電源給電へと切換ること
ができる。

【００５８】また、上記指令送出制御手段は、上記出力
スイッチオン指令のオンからオフへの変化を遅延させる
オフディレイ回路をさらに備えたので、マイクロプロセ
ッサ異常検出時限に関係なく、マイクロプロセッサの異
常を検出し、切換動作を行うことができる。

【００５９】また、上記指令送出制御手段は、上記出力
スイッチオン指令のオフからオンへの変化を遅延させる
ディレイ回路をさらに備えたので、切換指令発生回路の
出力スイッチオン指令の遅延回路にダイオードが不要と
なるので、回路が安価で、簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す回路図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態２を示す回路図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態３を示す回路図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態４を示す回路図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態５を示す回路図であ
る。

【図６】 この発明の実施の形態６を示す回路図であ
る。

【図７】 この発明の実施の形態７を示す回路図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態８を示す回路図であ
る。

【図９】 この発明の実施の形態９を示す回路図であ
る。

【図１０】 従来例の構成を示す回路図である。

【図１１】 切換指令発生回路の詳細を示した回路図で
ある。

【図１２】 出力スイッチ異常検出回路の詳細を示した
回路図である。

【図１３】 出力スイッチ異常検出回路の各部の波形図
である。

【符号の説明】

１ 商用電源、２ コンバータ、３ インバータ、５
負荷、６ 切換回路、６ａ 出力スイッチ、６ｂ バイ
パス側サイリスタスイッチ、７００ 出力スイッチ異常
検出回路、８００ 切換指令発生回路、９００ 指令送
出制御手段、９０１ 制御電源監視回路、９０１ａ 論
理和回路、９０１ｂ 制御電源異常検出回路、９０２
ダイオード、９０３ コンデンサ、９０４ 反転回路、
９０５ 切換指令発生用回路、９０６ ＲＳフリップフ
ロップ、９２１ オフディレイ回路、９３１ 抵抗、９
３２ コンデンサ、９４１ ダイオード、９５１ オー
プンコレクタ、９５２ 同期制御異常検出回路、９５３
論理積回路、９６７ 切換指令発生回路用制御電源異
常検出回路、９６０ 第二切換指令発生回路、９６１
Ｄフリップフロップ、９６２ａ，９６２ｂ 論理積回
路、９６３ オンディレイ回路、９６４ 論理和回路、
９６５，９６６ ダイオード、９７１ Ｄフリップフロ
ップ、９７２ 論理積回路、９７３ 論理積回路、９７
４ コンデンサ、９７５ 抵抗、９７６ マイクロプロ
セッサ、９７７ マイクロプロセッサ異常検出回路、９
８１ 抵抗、９８２ コンデンサ、９８３ ダイオー
ド。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源と、上記商用電源から出力され
   る交流電力を直流電力に変換するコンバータと、 上記コンバータの出力電力を所定周波数所定電圧の交流
   電力に変換するインバータと、 上記インバータと負荷との間に設けられた出力スイッチ
   及び上記商用電源と負荷との間に設けられたバイパス側
   サイリスタスイッチを有し、上記出力スイッチまたは上
   記サイリスタスイッチのオン指令に基づいて負荷への給
   電を上記商用電源または上記インバータに切り換える切
   換回路と、 出力スイッチオン指令に基づいて上記出力スイッチにオ
   ン指令が発せられている状態のときに、切換指令がロー
   レベルからハイレベルになり、上記インバータの出力電
   圧が上記商用電源に同期し同期信号がハイレベルの場合
   に上記出力スイッチをオフさせると同時に上記バイパス
   側サイリスタスイッチのオン指令を発して負荷への給電
   を上記インバータから上記商用電源に切り換えると共
   に、上記インバータの出力電圧が上記商用電源と非同期
   状態で同期信号がローレベルの場合には設定時間後に上
   記バイパス側サイリスタスイッチのオン指令を発して負
   荷への給電を上記インバータから上記商用電源に切り換
   えるようにした切換指令発生回路とを備えた無停電電源
   装置において、 コンデンサによりバックアップされた制御電源の異常を
   検出して当該コンデンサによりバックアップされた時間
   異常検出信号を送出する制御電源異常検出回路を有し、
   上記異常検出信号または上記切換指令のいずれかに基づ
   いて切換セット指令を出力すると共に、上記制御電源の
   正常時は上記切換指令に基づいて上記切換指令発生回路
   に切換セット指令を出力し、かつ上記切換指令がオフの
   ときに上記切換指令発生回路に切換リセット指令を出力
   する指令送出制御手段と、 上記切換指令発生回路の電源を供給するための切換指令
   発生回路用制御電源とを備え、上記切換指令発生回路
   は、上記同期信号と上記切換セット指令信号及び上記切
   換リセット指令信号と上記出力スイッチオン指令とに基
   づいて上記バイパス側サイリスタスイッチ及び上記出力
   スイッチのオン指令を出力することを特徴とする無停電
   電源装置。
2. 【請求項２】 上記指令送出制御手段は、上記切換セッ
   ト指令のオンからオフへの変化を遅延させるオフディレ
   イ回路をさらに備えたことを特徴する請求項１記載の無
   停電電源装置。
3. 【請求項３】 上記指令送出制御手段は、上記同期信号
   を遅延させて上記切換指令発生回路に送出する遅延手段
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載
   の無停電電源装置。
4. 【請求項４】 上記遅延手段は、上記同期信号が非同期
   状態から同期状態状態になるときは遅延なしで当該同期
   信号を上記切換指令発生回路に送出し、上記同期信号が
   同期状態から非同期状態になるときは当該同期信号を遅
   延させて上記切換指令発生回路に送出することを特徴と
   する請求項３記載の無停電電源装置。
5. 【請求項５】 上記遅延手段は、同期制御異常時に、同
   期状態から非同期状態になるときは遅延なしで上記同期
   信号を上記切換指令発生回路に送出することを特徴とす
   る請求項４記載の無停電電源装置。
6. 【請求項６】 上記切換指令発生回路用制御電源の異常
   を検出する切換指令発生回路用制御電源異常検出回路
   と、この切換指令発生回路用制御電源異常検出回路の出
   力信号によりバイパス側サイリスタスイッチのオン指令
   を出力する第２切換指令発生回路とを備え、上記切換指
   令発生回路のサイリスタオン指令出力と上記第２切換指
   令発生回路の出力をつきあわせたことを特徴とする請求
   項１ないし５のいずれかに記載の無停電電源装置。
7. 【請求項７】 商用電源と、 上記商用電源から出力される交流電力を直流電力に変換
   するコンバータと、 上記コンバータの出力電力を所定周波数所定電圧の交流
   電力に変換するインバータと、 上記インバータと負荷との間に設けられた出力スイッチ
   及び上記商用電源と負荷との間に設けられたバイパス側
   サイリスタスイッチを有し、上記出力スイッチまたは上
   記サイリスタスイッチのオン指令に基づいて負荷への給
   電を上記商用電源または上記インバータに切り換える切
   換回路と、 出力スイッチオン指令に基づいて上記出力スイッチにオ
   ン指令が発せられている状態のときに、切換指令がロー
   レベルからハイレベルになり、上記インバータの出力電
   圧が上記商用電源に同期し同期信号がハイレベルの場合
   に上記出力スイッチをオフさせると同時に上記バイパス
   側サイリスタスイッチのオン指令を発して負荷への給電
   を上記インバータから上記商用電源に切り換えると共
   に、上記インバータの出力電圧が上記商用電源と非同期
   状態で同期信号がローレベルの場合には設定時間後に上
   記バイパス側サイリスタスイッチのオン指令を発して負
   荷への給電を上記インバータから上記商用電源に切り換
   えるようにした切換指令発生回路と を備えた無停電電源装置において、 上記同期信号、上記切換指令及び上記出力スイッチオン
   指令を出力するマイクロプロセッサと、 上記マイクロプロセッサの異常を検出するマイクロプロ
   セッサ異常検出回路と、 上記マイクロプロセッサから出力される上記同期信号を
   遅延させる遅延回路と、 上記遅延回路を介した同期信号を上記マイクロプロセッ
   サの異常検出信号によりラッチするラッチ手段と、 上記同期信号と上記ラッチ手段の出力との論理和出力に
   基づく新たな同期信号、上記切換指令と上記異常検出信
   号の論理和出力に基づく新たな切換指令、及び上記出力
   スイッチオン指令と上記異常検出信号との論理積出力と
   に基づく新たな出力スイッチオン指令を上記切換指令発
   生回路に出力する指令送出制御手段とを備え、上記切換
   指令発生回路は、上記指令送出制御手段から出力される
   同期信号と切換指令及び出力スイッチオン指令信号に基
   づいて上記バイパス側サイリスタスイッチのオン指令及
   び上記出力スイッチのオン指令を出力することを特徴と
   する無停電電源装置。
8. 【請求項８】 上記指令送出制御手段は、上記出力スイ
   ッチオン指令のオンからオフへの変化を遅延させるオフ
   ディレイ回路をさらに備えたことを特徴する請求項７記
   載の無停電電源装置。
9. 【請求項９】 上記指令送出制御手段は、上記出力スイ
   ッチオン指令のオフからオンへの変化を遅延させるディ
   レイ回路をさらに備えたことを特徴する請求項７記載の
   無停電電源装置。